[发明专利]无机氧化物粒子的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机氧化物粒子的制造方法。更详细而言，涉及使在碱性催化剂存在下、通过金属醇盐的水解及缩聚反应(所谓溶胶-凝胶法)而得到的无机氧化物粒子的过滤·回收极其容易的无机氧化物粒子的制造方法。

背景技术

作为二氧化硅、二氧化钛、氧化锆及氧化铝等的无机氧化物粒子的制造方法的1种，已知溶胶-凝胶法。该制造方法为如下的方法：在酸性催化剂或碱性催化剂的存在下、在含有水的有机溶剂中、通过四乙氧基硅烷等的金属醇盐的水解反应及缩聚反应而得到无机氧化物粒子。溶胶-凝胶法的特征在于：可以得到球状且粒径比较一致的微细的无机氧化物粒子。

在通过溶胶-凝胶法的反应而得到的无机氧化物粒子的分散液中，无机氧化物粒子作为微细的一次粒子而高度分散。因此，从这样的分散液通过过滤法来回收无机氧化物粒子的团块（ケーク）(以高浓度含有无机氧化物粒子的分散液的浓缩物)是非常困难的。

因此，作为从上述无机氧化物粒子分散液回收团块的方法，可采用例如通过将该分散液进行加热及/或减压而除去分散介质的方法；通过将该分散液进行离心分离而使无机氧化物粒子沉降后、进行倾析的方法等。然后，通过将采用这些方法而得到的团块进行干燥，可进一步除去残留于该团块中的分散介质而得到无机氧化物粒子。

但是，在通过如上述的团块回收工序的情况下，产生该团块中的无机氧化物粒子的牢固的凝聚体，进而由于之后的干燥处理而生成无机氧化物粒子彼此牢固的凝聚块。因此，即使将通过由上述方法而得到的无机氧化物粒子进行粉碎处理，也得不到粒径均匀的微细的无机氧化物粒子。在使这样的无机氧化物粒子在树脂、溶剂等的分散介质中再分散时，存在上述凝聚块在分散机的部分中不容易被粉碎、在分散介质中不均匀地分散这样的问题。特别是在通过溶胶-凝胶法的反应所制造的一次粒子的粒径为1μm以下的微细的无机氧化物粒子的情况下，该粒子的凝聚力非常强，具有生成极牢固的凝聚块的趋势。

作为解决上述的课题的方法，至今为止进行了各种提案。

例如在特开平6-115925号公报中，提案有将对无机氧化物粒子的分散液进行干燥处理而得到的无机氧化物粒子通过喷射磨进行粉碎的方法。通过该方法，可以得到粒径在某种程度上一致的无机氧化物粒子，但不能减少干燥处理时所生成的牢固的凝聚块，不能说是可根本解决上述课题的技术。

在特开2003-277025号公报中，作为不进行粉碎处理而解决金属氧化物的凝聚及烧结的问题的方法，记载在从无机氧化物粒子的分散液除去分散介质的过程中在分散液中添加乙二醇来防止凝聚的方法。通过该方法难以粉碎的凝聚块的生成得到抑制，但如果不严格控制干燥及烧成的条件，则乙二醇有可能残留在无机氧化物粒子中。因此该方法存在应用由于无机氧化物粒子的用途而困难这样的问题。

但是近年来，在复印机、打印机的电子照相技术中，印刷的高速化、高画质化正不断发展。在这样的复印机、打印机中，由于调色剂的转印次数增加，因此需要可提高调色剂的转印效率这样的添加剂。作为这样的添加剂，报告有粒度分布宽度窄、表面被疏水化了的溶胶-凝胶法二氧化硅(表面处理无机氧化物粒子)是有效的(特开2002-108001号公报)。

作为表面被疏水化了的溶胶-凝胶法二氧化硅的制造方法，提案有例如通过在二氧化硅溶胶中添加硅氮烷化合物而使其反应来得到疏水化处理了的二氧化硅的方法(特开2006-151764号公报)。在该方法中的疏水化处理后的二氧化硅的团块的回收，通过从含有表面处理后的二氧化硅的分散液蒸馏除去溶剂来实施。对这样的方法而言，在实验室规模下可以容易地应用于从烧瓶内取出二氧化硅的方法，但在将该方法应用于现实的大规模的制造设备的情况下，从反应釜中刮出被疏水化了的溶胶-凝胶法二氧化硅团块是困难的，不实用。作为疏水化处理后的二氧化硅的回收方法，可考虑应用过滤法，但特别是在如通过溶胶-凝胶法而制造的粒子这样的粒径1μm以下的小粒子中应用过滤法时，粒子通过滤纸、滤布。另外，从过滤后的粒子除去溶剂来进行干燥固化时，被疏水化了的溶胶-凝胶法二氧化硅牢固地进行凝聚，处于再分散变困难的趋势。

发明内容

本发明是鉴于上述的状况而完成的。即，本发明的目的为提供建议地制造作为通过溶胶-凝胶法而合成的无机氧化物粒子的不会牢固地凝聚、流动性优异的上述粒子。上述无机氧化物粒子优选可以为表面被疏水化了的表面处理无机氧化物粒子。