JP2007160299A - 分散剤としての2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸塩の使用 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体中でのナノ粒子およびマイクロ粒子の安定な分散液、およびそれらの調製のための方法の提供。
【解決手段】a)約0.1重量%〜約25重量%の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸塩または2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸塩の混合物b)約1重量%〜約90重量%の金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される粒子c)約10重量%〜約90重量%の液体を含み、前記粒子が極性液体中に分散されている組成物。
【選択図】なし
【解決手段】a)約0.1重量%〜約25重量%の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸塩または2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸塩の混合物b)約1重量%〜約90重量%の金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される粒子c)約10重量%〜約90重量%の液体を含み、前記粒子が極性液体中に分散されている組成物。
【選択図】なし
Description
本発明は分散液に関する。さらに詳細に述べると、本発明は、液体中でのナノ粒子およびマイクロ粒子の安定な分散液およびそれらの調製方法に関する。
IIIA族金属酸化物のナノ粒子、特に、アルミニウムおよびインジウムのそれらは、重要な商業的用途を有している。ナノアルミナは、引っかき抵抗性塗料および熱伝達流体用に興味あるものである。加えて、酸化アルミニウムの薄い層により不動態化されたアルミニウム金属ナノ粒子は、エネルギー材料の開発において役に立つ。インジウムスズ酸化物(ITO)ナノ粒子は、透明導電層、熱管理層および静電気放散における用途を有する。金属酸化物ナノ粒子および/または金属酸化物表面を有するナノ粒子の他の用途には、磁性材料、不均一系触媒、トナー組成物およびセラミックスが挙げられる。
分散マスターバッチを使いやすいようにするために、または十分に配合された組成物の状態でナノ粒子および/またはマイクロ粒子を供給するために、粒子は、種々の液体および高分子マトリクス中に分散されなければならない。分散液の品質は、その使用目的に対応しなければならない。例えば、色の存在は、インクおよび塗料を含む多くの用途において受け入れられない。加えて、分散液は、安定していることが好ましく、使用前に急いで調製しなければならないことはなく、調製後において保存することができる。
現在、多くのナノ粒子分散液が、シランのような材料により粒子表面を官能化することにより調製される。このアプローチは、高価なシランを用い、また、追加の処理工程を必要とする。別法によれば、粒子表面に固定するための静電気引力に依存するイオン分散剤が用いられる。ナノ粒子が本質的に陽イオン性である等電点より下では、表面固定を達成するために、陰イオン分散剤が必要とされる。粒子が本質的に陰イオン性である等電点より上では、陽イオン分散剤が必要とされる。その結果、得られる分散液は広いpH範囲を許容することができない。加えて、塗料、インクにおいて用いられる多くの材料は、陰イオン性であって陽イオン材料とは適合しない。従って、これらの問題を持たない金属酸化物のナノ粒子および/またはマイクロ粒子および/または金属酸化物表面を有する粒子の安定な分散液に対する必要性、およびこれらの分散液を調製するための方法に対する必要性が存在する。
本発明は、少なくとも一種の液体(例えば、少なくとも一種の極性液体)中での粒子分散液を含む組成物を含む。本組成物は、次のようなものを含む。
a)分散液の全体重量を基準にして約0.1重量%〜約25重量%の、次式で表される少なくとも一種の分散剤:
上式において、Rは、Na+、Li+、K+、および式中の各R’が独立に−H、−CH3、−CH2−CH3または−CH2−CH2−OHであるNR’4 +からなる群から選択される陽イオンを含む。
b)分散液の全体重量を基準にして約1重量%〜約90重量%の、粒径が約1nm〜約2000nmである、金属粒子、金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一種の構成員(メンバー)の粒子。
c)分散液の全体重量を基準にして約10重量%〜約90重量%の、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、式中のR’’が1〜4個の炭素原子のアルキル基である式R’’OCH2CH2OHで表されるグリコールモノエーテルおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一種の液体。
d)さらに、任意に、分散液の全体重量を基準にして約1重量%〜約99重量%の、例えば乳化液ポリマー(エマルジョンポリマー)、水性ポリマー分散液、水性ポリマーコロイドおよびポリマー水溶液のような水系ポリマー(water-borne polymers)からなる群から選択される少なくとも一種のメンバーを含む。これらの水系ポリマーは、他のポリマーの中でも、ウレタン、アクリル、スチレンアクリル、エラストマー(例えば、なかんずく、スチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、ポリクロロプレン、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマーおよびポリイソプレン)、シロキサン、酢酸ビニル、塩化ビニルの少なくとも一種を含むことができる。
一つの態様において、粒子は、約1nm〜約100nmの平均径を有するナノ粒子である。別の態様において、本発明は、分散剤を含有する液体中に粒子を分散することにより分散液を調製するための方法である。
本明細書および特許請求の範囲において、文章中で特に断りのない限り、用語:粒子、金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子、分散剤、液体、陽イオンおよび類似の用語は、このような材料の混合物も包含する。特記のない限り、すべての%は重量%であり、すべての温度は℃(摂氏度)である。
一つの態様において、本発明は、液体中に約1nm〜約2000nmの粒径を有する粒子の分散液を含む。粒子は、金属粒子、金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される。分散液は、分散剤、粒子および液体を含む。
分散剤は、次式を有する2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸の塩または塩の混合物を含む。
上式において、Rは、Na+、Li+、K+および式中の各R’が独立に−H、−CH3、−CH2−CH3、−CH2−CH2−OHであるNR’4 +からなる群から選択される陽イオンを含む。これらの化合物は、水および他の極性液体中の金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む粒子のための分散剤として有用である。有用な分散剤は、ナトリウム塩(R=Na+)、2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム塩を含む。ジアゾ感光紙における発色剤として用いられるナトリウム塩は、商標名「ジヒドロキシR塩(Dihydroxy R Salt)」または「DHR」で市販されている。
分散液は、マイクロ粒子および/またはナノ粒子を含む。ナノ粒子は、一般に、約100nm以下、一般的に約100nm〜約1nmの平均径を有する粒子を指す。ナノ粒子は個々の原子と巨視的なバルク固形物間の中間サイズを有する。ナノ粒子、特に約50nmよりも小さいナノ粒子の物理的および化学的性質は、それらの粒子が小サイズを有しているため、バルク材料のそれらとははっきりと違うことができる。マイクロ粒子は、ナノ粒子よりも大きい。それらの粒子は、約100nm(0.1ミクロン)〜約100ミクロンの平均径を有する。分散液は、一般的に、約2000nm以下の平均径、一般的に約1nm〜約2000nmの平均径を有する粒子を含む。
粒径は、BET(Brunauer、Emmet、Teller)法により決定される粒径を指す。液体窒素の単層を粒子塊の表面上に吸着し、次に、その単層が蒸発される場合に放出される窒素量を測定することを含むこの方法は、当業者に公知である。他の方法により測定される分散液中の粒子に対する測定粒径は、一次ナノ粒子の集合体中への凝集のため、BET法により決定される粒径よりも大きくなることが可能である。以下に検討されるように、分散液中の粒子に対して測定される粒径は、分散液を作り出すための分散剤能力の尺度となる。
粒子は、金属粒子、金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む。金属酸化物粒子は、分散液を形成するあらゆる金属酸化物の粒子であることができるが、一般的な金属酸化物には、アルミナ(Al2O3)、インジウムスズ酸化物(In2O3およびSnO2の混合物)、ジルコニア(ZrO2)、チタニア(TiO2)、酸化鉄(Fe2O3)、セリア(CeO2)およびそれらの混合物が挙げられる。さらに一般的には、金属酸化物は、アルミナまたはインジウムスズ酸化物を含む。金属酸化物粒子は、他の物質をドープすることができる。金属酸化物の表面を有する一般的な粒子には、酸化アルミニウムの表面層を有するアルミニウム金属粒子が挙げられる。金属粒子の例は、アルミニウム、銅、銀、スズ、インジウム、アンチモン、鉄またはジルコニウムからなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む。
液体は、その液体で分散液を形成することができるあらゆる液体(例えば、極性液体)であることができる。一般的な液体は、水、エチレングリコール、グリセリン、プロピレングリコール、エチレングリコールモノエーテルおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む。一般的なエチレングリコールモノエーテルは、式中のR’’がメチル、エチル、n−プロピルまたはn−ブチル基のような1〜4個の炭素原子のアルキル基を含む構造式R’’OCH2CH2OHの化合物である。一般的なエチレングリコールモノエーテルには、2−メトキシエタノール(メチルCELLOSOLVE(登録商標))および2−ブトキシエタノール(ブチルCELLOSOLVE(登録商標))が挙げられる。
一般的に、分散液は、分散液の全体重量を基準にして、約0.1重量%〜約25重量%の分散剤、約1重量%〜約90重量%の粒子および約10重量%〜約90重量%の液体を含む。さらに一般的に、分散液は、分散液の全体重量を基準にして、約0.1重量%〜約10重量%の分散剤、約5重量%〜約80重量%の粒子および約5重量%〜約80重量%の液体を含む。最も一般的に、分散液は、分散液の全体重量を基準にして、約0.1重量%〜約5重量%の分散剤、約10重量%〜約70重量%の粒子および約25重量%〜約75重量%の液体を含む。一般的に、分散剤、粒子および液体は、一緒で、分散液の少なくとも約95重量%、さらに一般的には少なくとも約98重量%から約100重量%までを構成する。分散液は、本質的に、粒子、分散液および液体からなることができ、さもなければ、分散液は、インク、塗料および/または例えば他の分散剤のような接着剤、例えば非イオン性および陰イオン界面活性剤のような界面活性剤、消泡剤および湿潤剤に用いられる分散液において一般に用いられる他の成分を含むことができる。
一般的に、2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸の塩または塩の混合物は、必要な唯一の分散剤である。しかし、なかんずく、タイロン(Tiron)(4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の2ナトリウム塩1水和物)、ナフタレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、クエン酸塩、ポリ(スチレン−コ−無水マレイン酸)塩、ポリオキシエチレン化長鎖アミン、ポリオキシエチレン化アルキルフェノール、ポリオキシエチレン化アルコール、ポリオキシエチレン化カルボン酸、ポリオキシエチレン化ソルビトールエステル、ポリオキシエチレン化アルカノールアミド、長鎖カルボン酸エステル、ポリ(エチレンオキシド−コ−プロピレンオキシド)および上記のスルホン化、硫酸化、リン酸化またはホスホン酸化誘導体;一部のポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、マレイン酸/ビニルポリエーテルコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテル、ポリシリコンを含む高分子分散剤として公知の材料のクラス、ならびに前記のもののアミン、アルコール、酸、エステルおよび他の官能化誘導体および同じもののコポリマーのような他の分散剤が約0.1〜約10重量%の量で存在していてもよい。
界面活性剤は、約0.1〜約10.0重量%の量で存在することができる。非イオン性界面活性剤は、当業者に公知であり、約5〜30モルのエチレンオキシドを有するt−オクチルフェノールおよびt−ノニルフェノールのような直鎖または分岐鎖アルキル基中に約8〜18個の炭素原子を含有するアルキルフェノールの少なくとも一つのエトキシル化物および約5〜30モルのエチレンオキシドを有する直鎖または分岐鎖構造中に約8〜18個の炭素原子を含有する第1級アルコールのエトキシル化物、例えば、約16モルのエチレンオキシドと縮合したラウリルまたはミリスチルアルコールを含むことができる。陰イオン界面活性剤は、当業者に公知である。陰イオン界面活性剤は、塩、特に陽イオンがナトリウム、カリウム、アンモニウム、またはエタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミン塩の陽イオンのような置換アンモニウムを含み、かつ界面活性剤部分が負に荷電する水溶性塩である。これらの界面活性剤は、少なくとも一種のC8〜C22アルキル硫酸塩、スルホン酸アルキル、スルホコハク酸アルキル、および直鎖アルキルベンゼン硫酸塩およびスルホン酸塩のようなアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル基が約10〜約22個の炭素数を含有すると共に、ポリオキシエチレン鎖が約0.5〜約22モルのエチレン・オキシドアルキルアルコールを含有するエトキシル化C8〜C22アルキルアルコールの硫酸塩およびアルキルアルコール、エトキシル化アルキルアルコール、およびエトキシル化アルキルフェノールを含むことができる。
消泡剤は、約0.01〜約3.0重量%の量で存在することができる。消泡剤は、ポリエーテル改質ジメチルシロキサン、例えば、BYK307およびBYK333(米国、コネチカット州ウォリンフォードのByk Chemie)のようなシリコン、およびSURFYNOL(登録商標)商品名(米国、ペンシルベニア州、アレンタウンのエア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ(Air Products and Chemicals))で市販されているもののようなアセチリニック(acetylinic)・ジオールの少なくとも一つを含むことができる。湿潤剤は、約0.1〜約10.0重量%の量で存在することができる。湿潤剤は、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムおよびDYNOL(登録商標)商品名(米国、ペンシルベニア州、アレンタウンのエア・プロダクツ・アンド・ケミカルズ)で市販されているもののようなアセチリニック・ジオールの少なくとも一つを含むことができる。
粒子は、液体中で安定な分散液を形成することができる。すなわち、得られる分散液は、24時間以内に、成分の分離、粘度の劇的な増大および/または粒子の凝集を示さない。一般的に、分散液は、少なくとも7日間にわたり安定である。これにより、マスターバッチが調製され必要時まで分散液を保存することが可能となる。
別の態様において、本発明は、安定な分散液を調製するための方法を含む。本方法は、分散剤を含有する液体中に粒子を分散することを含む。分散剤は極性液体中に溶解され、必要ならばpHは調整される。例えば、分散液が、最終的に、多くのインクまたは塗料のような一般的にpH8〜9の範囲にある配合物に用いられようとする場合、分散剤の溶液は、約10%の水酸化ナトリウム水溶液またはAMP−95(2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール)のようなアミンの添加により、このpH範囲に調整することができる。次に、粒子は分散剤を含有する液体中に分散される。粒子は、インク、塗料および/または接着剤産業において一般的に用いられる装置を用いて分散することができる。この装置は当業者に公知であり、例えば、ボールミル、攪拌ビーズミル、ホモジナイザー、ロールミルおよび超音波処理浴が挙げられる。
金属酸化物粒子分散液は、「溶液」(すなわち、低固形物分散液)または極めて高い固形物(>70%)ペーストとして供給することが可能である。一般的に、極めて高い固形物ペーストは、インクまたは接着剤用途のような最終皮膜の全体液体含量が最小化されなければならない用途において有用である。
本発明の有利な特性は、本発明を説明するがしかし限定するものではない以下の実施例を参照することにより、よく理解することができるであろう。
用語の解説
アルミナA 球状ガンマアルミナ(BET粒径−20nm)
アルミナB 球状ガンマアルミナ(BET粒径−30nm)
アルミナC 球状70:30ガンマ/デルタアルミナ(BET粒径−47nm)
AMP−95 2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
DHR塩 2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレン・スルホン酸ナトリウム塩
タイロン 4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の2ナトリウム塩1水和物
アルミナA 球状ガンマアルミナ(BET粒径−20nm)
アルミナB 球状ガンマアルミナ(BET粒径−30nm)
アルミナC 球状70:30ガンマ/デルタアルミナ(BET粒径−47nm)
AMP−95 2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール
DHR塩 2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレン・スルホン酸ナトリウム塩
タイロン 4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の2ナトリウム塩1水和物
実施例1〜14
これらの実施例は、水中のDHR塩の分散剤特性を他の分散剤と比較するためのものである。
これらの実施例は、水中のDHR塩の分散剤特性を他の分散剤と比較するためのものである。
水性ナノ粒子分散液を調製し、以下の手順により評価した。分散剤を水に添加し、得られる溶液のpHを10%水酸化ナトリウム水溶液により8.0〜9.0に調整した。アルミナ粒子を添加し、必要な場合に、pHを8.0〜9.0に再調整した。得られる混合物を、50℃で1時間にわたり超音波処理浴(米国、コネチカット州ダンベリーのブランソン・ウルトラソニクス(Branson Ultrasonics)のブランソン・モデル3510)中に置いた。超音波処理の20分後および40分後にそれを手で振った。
得られた分散液を以下の手順により評価した:
沈殿物
分散液(1g)をpH8で9gの水に添加し、得られた混合物を3750rpmで30分間にわたり遠心分離した(ベックマン・インストルメンツ・セントリフュージ(Beckman Instruments Centrifuge)CS−6)。上層をデカントした。沈殿物を乾燥し重さを測った。
分散液(1g)をpH8で9gの水に添加し、得られた混合物を3750rpmで30分間にわたり遠心分離した(ベックマン・インストルメンツ・セントリフュージ(Beckman Instruments Centrifuge)CS−6)。上層をデカントした。沈殿物を乾燥し重さを測った。
高希釈での沈殿
得られた分散液の1滴をpH8.0で10gの水に添加し、振った。得られた混合物を放置して数日間をかけて沈殿させ、沈殿速度を観察した。
得られた分散液の1滴をpH8.0で10gの水に添加し、振った。得られた混合物を放置して数日間をかけて沈殿させ、沈殿速度を観察した。
結果を第1表に示す。
DHR塩は、粒子を分散させるその能力においてタイロンと較べて遜色がない。対照的に、4,5−ジヒドロキシナフタレン−2,7−ジスルホン酸2ナトリウム塩は、分散剤としてうまく機能せず、極めて粘性の高い茶色がかった赤色の分散液を生じる。スルホン化リグノスルホン酸塩、水酸化テトラメチルアンモニウムおよび水酸化テトラエチルアンモニウム、水性媒体中でアルミナを分散させることで知られる市販分散剤は、アルミナ粒子と共に使用するには適していなかった。他の試験材料(実施例8〜14)は、低粘性分散液を生成せず、および/または高着色生成物を生じた。
実施例15
この実施例は、DHR塩が低pHで有効な分散剤であることを実証するためのものである。
この実施例は、DHR塩が低pHで有効な分散剤であることを実証するためのものである。
分散液が水中で50%のアルミナBナノ粒子を含有し、pHが10%水酸化ナトリウム水溶液により調整されないことを除いて、実施例1に記載されるように分散液を調製した。分散液のpHは4.8であった。ブルックフィールド・モデルDVII+粘度計(マサチューセッツ州、ミドルボロのブルックフィールド・エンジニアリング(Brookfield Engineering))により20rpmで測定された分散液の粘度は、30cpsであった。
実施例16〜19
これらの実施例は、エチレングリコール中、およびエチレングリコールと他の液体との混合物中の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム塩の分散特性を示すためのものである。
これらの実施例は、エチレングリコール中、およびエチレングリコールと他の液体との混合物中の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム塩の分散特性を示すためのものである。
分散剤が水の代わりにエチレングリコール中に溶解し、分散液が65℃で2時間にわたり超音波処理されることにより調製されることを除いて、実施例1の手順を繰り返した。AMP−95を添加してpHを8に調整した。粘度を実施例15に記載されるように測定した。粒径およびゼータ電位を以下に記載されるように測定した。結果を第2表に示す。
粒径およびゼータ電位
試料を、分散液を作製するために用いたのと同じ液体中で0.1%固形物に希釈した。粒径およびゼータ電位を、マルバーン・ナノサイザー(Malvern Nanosizer)(英国、ウースターシャーのマルバーン(Malvern))およびマルバーンZETASIZER(登録商標)(英国、ウースターシャーのマルバーン)を用いて測定した。
試料を、分散液を作製するために用いたのと同じ液体中で0.1%固形物に希釈した。粒径およびゼータ電位を、マルバーン・ナノサイザー(Malvern Nanosizer)(英国、ウースターシャーのマルバーン(Malvern))およびマルバーンZETASIZER(登録商標)(英国、ウースターシャーのマルバーン)を用いて測定した。
粒径およびゼータ電位の両方は、分散液品質を示す。供給業者から受け取ったナノ粉末は、一般的に、数十万の一次ナノ粒子を含有する集合体からなる。これらの集合体は数ミクロンの径である。これらの集合体を一段と小さな群に分散する能力は、分散液有効性の尺度である。ゼータ電位は分散安定性を示す。ゼータ電位は粒子表面上の電荷を測る。高い負のまたは正のゼータ電位は、粒子が引き付けられ、凝集するよりもむしろ互いに反発することを意味する。インク、塗料および接着剤は陰イオン成分からなるので、陰イオンナノ分散液は、一般的に、陽イオンのものよりも用いられる。DHR塩(実施例17〜19)により調製される分散液は、粒径および表面荷電の両方において、タイロン対照(実施例16)により作製されたものと較べて全く遜色はない。
実施例20〜21
これらの実施例は、それぞれエチレングリコール/水およびエチレングリコール/グリセリン混合物中の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム塩の分散剤特性を示す。
これらの実施例は、それぞれエチレングリコール/水およびエチレングリコール/グリセリン混合物中の2,3−ジヒドロキシナフタレン−6−スルホン酸ナトリウム塩の分散剤特性を示す。
実施例20の分散液を実施例16におけるように調製した。この分散液は、57.7部のアルミナC、9.6部のエチレングリコール、28.9部の水、1.9部のDHR塩および1.9部のAMP−95を含有した。この分散液は、20rpmで33cpsの粘度を有した。
実施例21の分散液を実施例16におけるように調製した。この分散液は、48.5部のアルミナB、24.3部のエチレングリコール、24.3部のグリセリン、1.9部のDHR塩および1部のAMP−95を含有した。この分散液は、20rpmで530cpsの粘度を有した。
本発明の分散液は、高レベルの粒子を含有する。これらの分散液は、例えば、強化された機械的、化学的、電気的、光学的または磁気的性質を有するインク、塗料および接着剤の調製においてマスターバッチとして用いることができる。分散液が安定しているので、使用直前に分散液を調製しなければならないことはない。多量で調製することができ、それらは将来の使用に対して保存することができる。
Claims (30)
- a)分散液の全体重量を基準にして約0.1重量%〜約25重量%の、次式で表される分散剤:
b)分散液の全体重量を基準にして約1重量%〜約90重量%の、金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子、金属粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される粒子であって、約1nm〜約2000nmの粒径を有する粒子;
c)分散液の全体重量を基準にして約10重量%〜約90重量%の、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、式R’’OCH2CH2OHのグリコールモノエーテル(式中、R’’は1〜4個の炭素原子のアルキル基である)およびそれらの混合物からなる群から選択される液体
を含み、そして前記粒子が極性液体中に分散されている、組成物。 - 分散剤が2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩である、請求項1に記載の組成物。
- 極性液体が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項1に記載の組成物。
- 粒子が約1nm〜約100nmの粒径を有する、請求項1に記載の組成物。
- 組成物が、約0.1重量%〜約10重量%の分散剤、約5重量%〜約80重量%の粒子および約5重量%〜約80重量%の極性液体を含む、請求項1に記載の組成物。
- 組成物が、約0.1重量%〜約5重量%の分散剤、約10重量%〜約70重量%の粒子、および約25重量%〜約75重量%の極性液体を含む、請求項5に記載の組成物。
- 粒子が、アルミナ粒子、インジウムスズ酸化物粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子、酸化鉄粒子、セリア粒子、酸化アルミニウムの表面層を有するアルミニウム金属粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項5に記載の組成物。
- 液体が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項7に記載の組成物。
- 分散剤が2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩を含む、請求項8に記載の組成物。
- 粒子が約0.1ミクロン〜約100ミクロンの粒径を有する、請求項9に記載の組成物。
- 粒子が約1nm〜約100nmの粒径を有する、請求項9に記載の組成物。
- 組成物が、約0.1重量%〜約5重量%の分散剤、約10重量%〜約70重量%の粒子および約25重量%〜約75重量%の極性液体を含む、請求項11に記載の組成物。
- 粒子がアルミナ粒子である、請求項12に記載の組成物。
- 粒子が約1nm〜約50nmの粒径を有する、請求項13に記載の組成物。
- 粒子がインジウムスズ酸化物粒子である、請求項12に記載の組成物。
- 粒子が約1nm〜約50nmの粒径を有する、請求項15に記載の組成物。
- 液体が水を含む、請求項14に記載の組成物。
- 組成物の全体重量を基準にして約0.1〜約10重量%の、4,5−ジヒドロキシ−1,3−ベンゼンジスルホン酸の2ナトリウム塩1水和物、ナフタレンスルホン酸塩、ポリアクリル酸塩、クエン酸塩、ポリ(スチレン−コ−無水マレイン酸)塩、ポリオキシエチレン化長鎖アミン、ポリオキシエチレン化アルキルフェノール、ポリオキシエチレン化アルコール、ポリオキシエチレン化カルボン酸、ポリオキシエチレン化ソルビトールエステル、ポリオキシエチレン化アルカノールアミド、長鎖カルボン酸エステル、ポリ(エチレンオキシド−コ−プロピレンオキシド)および上記のもののスルホン化、硫酸化、リン酸化またはホスホン酸化誘導体;ポリアクリレート、ポリエステル、ポリアミド、マレイン酸/ビニルポリエーテルコポリマー、スチレン−マレイン酸コポリマー、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテル、ポリシリコン、ならびに前記のもののアミン、アルコール、酸、エステルおよび他の官能化誘導体および同じもののコポリマーからなる群から選択される少なくとも一つのメンバーをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- 分散液の全体重量を基準にして約1重量%〜約99重量%の、乳化液ポリマー、水性ポリマー分散液、水性ポリマーコロイド、ポリマー水溶液からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーをさらに含む、請求項1に記載の組成物。
- ポリマーが、ウレタン、アクリル、スチレン−アクリル、エラストマー、スチレン−ブタジエンコポリマー、天然ゴム、ポリクロロプレン、ブタジエン−アクリロニトリルコポリマー、ポリイソプレン、シロキサン、酢酸ビニルおよび塩化ビニルからなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項19に記載の組成物。
- 液体中で粒子の安定な分散液を形成するための方法であって、
分散剤を含む液体中で粒子を分散させる工程を含み、かつ
得られる安定な分散液が、分散液の全体重量を基準にして、約0.1重量%〜約25重量%の分散剤、約1重量%〜約90重量%の粒子および約10重量%〜約90重量%の極性液体を含み;
分散剤が、次式で表される化合物:
粒子が、約1nm〜約2000nmの粒径を有する金属酸化物粒子、金属酸化物表面を有する粒子およびそれらの混合物からなる群から選択され;そして
液体が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、式R’’OCH2CH2OHで表されるグリコールモノエーテル(式中、R’’は、1〜4個の炭素原子のアルキル基である)およびそれらの混合物からなる群から選択される、
方法。 - 分散剤が2,3−ジヒドロキシ−6−ナフタレンスルホン酸ナトリウム塩を含む、請求項21に記載の方法。
- 分散液が、約0.1重量%〜約10重量%の分散剤、約5重量%〜約80重量%の粒子および約5重量%〜約80重量%の極性液体を含む、請求項22に記載の方法。
- 粒子が、アルミナ粒子、インジウムスズ酸化物粒子、ジルコニア粒子、チタニア粒子、酸化鉄粒子、セリア粒子、酸化アルミニウムの表面層を有するアルミニウム金属粒子およびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項23に記載の方法。
- 液体が、水、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンおよびそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも一つのメンバーを含む、請求項24に記載の方法。
- 組成物が、約0.1重量%〜約5重量%の分散剤、約10重量%〜約70重量%の粒子および約25重量%〜約75重量%の極性液体を含む、請求項25に記載の方法。
- 粒子が約0.1ミクロン〜約100ミクロンの粒径を有する、請求項26に記載の方法。
- 粒子が約1nm〜約100nmの粒径を有する、請求項26に記載の方法。
- 粒子がアルミナ粒子またはインジウムスズ酸化物粒子を含む、請求項27に記載の方法。
- 粒子が約1nm〜約50nmの粒径を有する、請求項29に記載の方法。
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