微粒分散液的精密改性方法技术

本发明专利技术的课题在于提供能够改善分散性和分散稳定性的微粒分散液的改性方法。通过使用具有使用了过滤膜的除去部的分散液改性装置，进行将分散液中的杂质除去的过滤，从而使杂质的量从第1区域(1)减少至达到第2pH依赖区域(2)。第2pH依赖区域(2)是分散液中的微粒的分散性相比于分散液中的杂质的量的变化更大幅地依赖于分散液pH的变化的范围。在使杂质的量减少至第2pH依赖区域(2)的状态下，通过调节微粒分散液的pH来控制微粒的分散性。

Precision Modification of Particle Dispersion Solution

The subject of the present invention is to provide a modification method of a granular dispersion solution capable of improving dispersion and dispersion stability. By using a dispersion modification device with a removal part using a filter membrane, the impurities in the dispersion solution are removed, thus reducing the amount of impurities from the first region (1) to the 2nd pH dependent region (2). The 2nd pH dependence region (2) is that the dispersion of particles in the dispersed solution depends more on the range of the pH of the dispersed solution than on the change of the amount of impurities in the dispersed solution. When the amount of impurities is reduced to the 2nd pH dependent region (2), the particle dispersion is controlled by adjusting the pH of the particle dispersion solution.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微粒分散液的精密改性方法
本专利技术涉及微粒分散液的精密改性方法。
技术介绍
微粒是在半导体、调色剂、涂料、陶瓷、金属、药品、化妆品、化学品、滤色器等广泛的领域中使用的材料，通过将块状的原料微粒化，从而显现出新的特性，因此提出了各种制造方法。在实际使用微粒时，使其在各种溶剂中分散而使用，但在微粒凝聚的状态、即形成了二次粒子的状态下，大多不能充分地发挥作为纳米粒子的特性。特别是通过制成200nm以下的纳米尺寸的微粒，虽然其特性提高，但存在更容易形成凝聚体的课题，需要控制微粒的分散性、进而使其分散到一次粒子的微粒分散液的制造方法。通常在液相中制作微粒的情况下，一般采用如下方法：使微粒原料溶解于溶剂而成的微粒原料液与用于使微粒从该原料液析出的析出溶剂混合来使微粒析出。特别地，如专利文献1、2中所示那样，通过在可接近和分离的相对地进行旋转的处理用面间使微粒析出，能够比较容易地得到分散性高的微粒分散液。但是，在应用了液相法的情况下，在微粒分散液中含有来自微粒原料液或微粒析出溶剂的杂质。因此，在微粒析出后，虽然在一定时间内能够保持高分散性，但多数情况由于上述杂质，由于经时变化，微粒在微粒分散液中凝聚，发生沉降。在使用专利文献1、2中所示的具有可接近和分离的相对地进行旋转的处理用面的强制薄膜方式的流体处理装置的情况下，刚析出后的微粒的粒径小且粒径整齐，原本的分散性高，因而有时经时变化所产生的凝聚的影响较大。作为从这样的微粒分散液去除杂质的方法，一般是对于微粒分散液使用离心分离、吸滤、压滤等方法将微粒分散液浓缩，向其中投入纯水等清洗液，再次进行离心分离、吸滤等，将其反复进行，从而将微粒分散液中的杂质去除。例如，在专利文献3中公开了将微粒中含有的离子性杂质分离除去的微粒的精制方法。在专利文献3中，通过采用膜过滤，将离子性杂质与透过液一起分离除去，得到浓缩的微粒水分散液，在浓缩的微粒水分散液中加入水，进行稀释以使微粒浓度成为特定的范围，再次采用交叉流动方式进行膜过滤，采用将这样的操作反复的循环膜过滤方式对微粒进行精制。此时，通过监视透过液(即，包含去除的杂质的清洗液)的pH，容易地确认离子性杂质的除去处理的进行度，视为由此可获得高分散性。但是，包含去除的杂质的清洗液的pH倾向于随着除去处理的进行而变得不再反映分散性。特别地，本专利技术人发现：在包含一次粒径极小的nm水平的粒子的分散液中，该倾向显著地显现。另外，由于没有设置将凝聚体分散或破碎的机构，因此即使在进行精制操作直至目标pH的情况下，对于凝聚体中所含的杂质也难以除去，难以得到分散性受控的微粒分散液。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-82621号公报专利文献2：日本再表2009/035019号公报专利文献3：日本特开2012-206933号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术的课题在于提供能够有效地控制微粒的分散性的微粒分散液的精密改性方法。用于解决课题的手段本专利技术人发现：在进行具有通过使用具有使用了过滤膜的除去部的分散液改性装置、进行采用过滤膜的过滤从而将分散液中的杂质除去的工序的微粒分散液的改性时，在将上述过滤反复进行多次等，上述杂质的量减少了的阶段，相比于杂质的量的变化，大幅地依赖于分散液的pH的变化，基于该新发现，完成了本专利技术。即，本专利技术通过进行上述过滤，使上述杂质的量从第1区域减少至达到第2pH依赖区域。上述第2pH依赖区域是上述分散液中的微粒的分散性相比于上述分散液中的上述杂质的量的变化更大幅地依赖于上述分散液的pH的变化的范围，上述第1区域是上述分散液中的上述杂质的量比上述第2pH依赖区域多的范围。因而，提供微粒分散液的改性方法，其特征在于，在使杂质的量从上述第1区域减少到上述第2pH依赖区域的状态下，通过调节上述微粒分散液的pH，从而控制上述微粒的分散性。应予说明，上述第2pH依赖区域并不是指上述分散液中的微粒的分散性只因pH而变化的区域，而是指与分散液中的杂质的量的变化相比，通过使pH变化，能够更为适当地调整上述分散性的区域，也包括pH变化的同时杂质的量也变化的情形。为了示出本专利技术的微粒分散液的改性方法的要点，在图2D中示出在相对于本专利技术的改性处理时间的微粒分散液的pH和导电率的坐标图中加入了采用pH调节剂的pH调节后的微粒分散液的pH和导电率的坐标图。另外，在图2E中示出相对于本专利技术的改性处理时间的微粒分散液中的杂质浓度以及采用pH调节剂的pH调节后的微粒分散液中的杂质浓度的坐标图。如图中看到那样，在从处理开始的比较初期的阶段，杂质浓度和代表离子等的杂质量的导电率的值大幅地降低，在其后导电率示出100μS/cm之后，导电率的降低与清洗初期的阶段相比变缓。而关于微粒分散液的pH，在导电率成为100μS/cm以下的区域中，与导电率相比，变化也明显。另一方面，对于微粒分散液的清洗液(包含通过过滤去除的杂质的清洗液)，没有在这些坐标图中示出，但本申请专利技术人确认了从清洗的初期阶段直至微粒分散液的导电率成为100μS/cm附近，通过过滤膜的清洗液的pH也显示出变化，在微粒分散液的导电率成为100μS/cm以下的区域中，清洗液的pH几乎没有发现变化。因此，如现有技术那样只对清洗液的pH等进行管理的情况下，有时不能控制上述第2pH依赖区域中的微粒的分散性。本申请专利技术人认真研究，结果发现：如图2D中所示那样在作为清洗初期的阶段的导电率大于100μS/cm的第1区域中，微粒分散液中的杂质的量显著地降低，微粒分散液中的微粒的分散性提高，在导电率100μS/cm以下的区域(第2pH依赖区域)中，微粒的分散性相比于上述分散液中的上述杂质的量的变化更大幅地依赖于上述分散液的pH的变化。就第1区域与第2pH依赖区域的边界而言，能够以上述导电率的100μS/cm为指标来实施，由于离子等杂质浓度可由导电率反映，因此通过管理离子等的杂质浓度也能够实施。离子等的杂质浓度和导电率因离子等杂质的种类、离子种是单数还是复数而异，因此并无特别限定，上述第1区域是离子等的杂质浓度为0.01wt％以上、优选为0.02wt％以上的区域，上述第2pH依赖区域是离子等的杂质浓度为0.00005wt％(0.1μg/g)～0.02wt％(200μg/g)，优选为0.0001wt％(1.0μg/g)～0.01wt％(100μg/g)的范围。再有，上述第2pH依赖区域中的导电率优选在0.1μS/cm～100μS/cm的范围，更优选在1.0μS/cm～100μS/cm的范围。另外，就与初期值的比较而言，上述第1区域可作为以下区域来实施：上述分散液的导电率处于从处理开始的初期值至降低到百分之一的范围的导电率变化区域。对采用上述过滤膜的过滤的方式并无特别限制，例如能够采用使用交叉流动方式的过滤。另外，对于上述过滤膜，能够采用超滤膜。上述微粒分散液的调节了pH后的pH的范围也因微粒分散液、构成成分而变化，例如在氧化物微粒分散液的情况下优选在pH6.5～8.5的范围内。另外，该调节后，进行以上述微粒分散液中的微粒的浓度成为0.1wt％～15.0wt％的方式浓缩的浓缩工序也是适当的。进而，本专利技术也优选将如下工序并用：在进行采用上述过滤膜的过滤之前即刻，进行对于上述微粒分散液中含有的上述微粒的凝聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.微粒分散液的改性方法，该微粒分散液的改性方法具有：使用具有利用过滤膜的除去部的分散液改性装置，进行采用所述过滤膜的过滤，从而将分散液中的杂质除去的工序，其特征在于，通过进行所述过滤，使所述杂质的量从第1区域减少至达到第2pH依赖区域，所述第2pH依赖区域是所述分散液中的微粒的分散性相比于所述分散液中的所述杂质的量的变化更大幅地依赖于所述分散液的pH的变化的范围，所述第1区域是所述分散液中的所述杂质的量比所述第2pH依赖区域多的范围，在使所述杂质的量减少至所述第2pH依赖区域的状态下，通过调节所述微粒分散液的pH，控制所述微粒的分散性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.02 JP 2016-018434;2016.02.02 JP 2016-018431.微粒分散液的改性方法，该微粒分散液的改性方法具有：使用具有利用过滤膜的除去部的分散液改性装置，进行采用所述过滤膜的过滤，从而将分散液中的杂质除去的工序，其特征在于，通过进行所述过滤，使所述杂质的量从第1区域减少至达到第2pH依赖区域，所述第2pH依赖区域是所述分散液中的微粒的分散性相比于所述分散液中的所述杂质的量的变化更大幅地依赖于所述分散液的pH的变化的范围，所述第1区域是所述分散液中的所述杂质的量比所述第2pH依赖区域多的范围，在使所述杂质的量减少至所述第2pH依赖区域的状态下，通过调节所述微粒分散液的pH，控制所述微粒的分散性。2.根据权利要求1所述的微粒分散液的改性方法，其特征在于，所述第1区域是所述分散液的导电率处于从处理开始的初期值到降低至100μS/cm的范围的导电率变化区域。3.根据权利要求1或2所述的微粒分散液的改性方法，其特征在于，通过向所述过滤膜供给所述分散液，采用交叉流动方式进行过滤，从而将所述杂质从所述分散液中除去。4.根据权利要求3所述的微粒分散液的改性方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：榎村真一，本田大介，
申请(专利权)人：M技术株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP