[发明专利]核壳型金属氧化物微粒分散液的制造方法及其分散液

说明书

技术领域

本发明涉及核壳型金属氧化物微粒分散液的制造方法及其分散 液，更详细地说涉及用于制造可应用于催化剂、光子晶体(フオトニ ツク结晶)、气体传感器、化学机械的研磨剂、紫外线屏蔽剂、接合 用糊等的含有核壳型金属氧化物微粒的分散液的该核壳型金属氧化物 微粒分散液的制造方法及其制品。

背景技术

含有金属氧化物微粒的分散液，例如可以在催化剂、气体传感器、 化学机械的研磨剂、紫外线屏蔽材料、接合用糊等各种领域使用。制 作上述用途用的含有金属氧化物微粒的分散液时，通常的方法只是简 单地将干燥的氧化物微粒或金属氧化物微粒分散在分散介质中，不能 得到稳定的分散液。这是由于，为了制作含有金属氧化物微粒的稳定 的分散液，必须解除一度凝聚的氧化物微粒或金属氧化物微粒的凝聚， 但是这很困难。

在通常的纳米粒子合成方法中，无论是气相过程、液相过程的哪 一种情况，纳米粒子生成后，只要不抑制纳米粒子的凝聚，一般合成 的纳米粒子就牢固地凝聚。一旦纳米粒子牢固凝聚时，即使进行用于 解除凝聚的处理，解除凝聚一般也是困难的。在以往的技术文献中公 开了作为无机氧化物的分散方法使用陶瓷珠在砂磨机(サンドグライ ダ一ミル)中机械地解除凝聚的技术(专利文献1)，此时，作为问 题点要考虑杂质的混入，另外必须要在溶剂中添加分散介质。

因此，如果在纳米粒子凝聚前、即与生成纳米粒子同时实施抑制 凝聚的处理，理应得到容易分散的氧化物微粒或金属氧化物微粒。此 时，如果以溶解有高分子的分散液作为反应场所使用，就可以在生成 金属氧化物微粒的同时抑制凝聚，得到长期保持原样的稳定的金属氧 化物微粒的分散液。将这样的观念用于溶胶-凝胶法或者水解法中的 例子已有报告(非专利文献1～4、专利文献2)。但是至今没有看到 将这样的观念用于回流法的事例。

在作为光子晶体使用时，金属氧化物微粒必须是球状、粒径要整 齐(是单分散)。在以往的技术文献中公开了金属氧化物超微粒和其 制造方法以及金属氧化物微粒(专利文献3和4)，但是这些文献中 没有关于可用于光子晶体用的粒径是30～1000nm左右、金属氧化物的 粒径分布(粒径的标准偏差)小、金属氧化物是球状，在溶液中分散 性良好的核壳型金属氧化物微粒或核壳型金属氧化物微粒分散液的任 何记述。

专利文献1：特开2004-35632号公报

专利文献2：特开平2-92810号公报

专利文献3：特开平6-218276号公报

专利文献4：特开2006-8629号公报

非专利文献1：H.Yang，C.Huang，X.Su，Materials Letters， 60(2006)3714

非专利文献2：Z.T.Zhang，B.Zhao，L.M.Hu，J.Solid State Chem.， 121(1996)105

非专利文献3：D.L.Tao，F.Wei，Mater.Lett.58(2004)3226

非专利文献4：G.C.Xi，Y.Y.Peng，L.Q.Xu，M.Zhang，W.C.Yu， Y.T.Qian，Inorg.Chem.Commun.7(2004)607

发明内容

在这样的状况下，鉴于上述现有技术，本发明人以开发抑制纳米 粒子的凝聚、保持长期稳定性的含有纳米尺寸的金属氧化物微粒的分 散液的制造方法作为目标反复锐意研究的结果发现：在使用回流法中， 可使用有机溶剂、不需要反应引发剂等的有利点多，藉此，提出可以 制备抑制纳米粒子凝聚的含有核壳型金属氧化物微粒的分散液等的新 的见解，再反复研究，直至完成了本发明。

本发明的目的在于，将回流法用于所述观念中，提供可以制造长 期稳定的含有核壳型金属氧化物微粒的分散液的该分散液的制造方法 及含有该核壳型金属氧化物微粒的分散液。

用于解决上述课题的本发明由以下技术方法构成。

(1)核壳型金属氧化物微粒分散液的制造方法，所述核壳型金属 氧化物微粒分散液是在所述金属氧化物的一次粒子聚集成球状的二次 粒子表面上存在高分子或其关联高分子的层，其特征在于，包括使金 属盐和高分子在高沸点有机溶剂中混合而得到混合物的工序、和将该 混合物在110℃以上的温度下加热、回流而析出金属氧化物的工序。