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公開番号2025030931
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136649
出願日2023-08-24
発明の名称ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾル
出願人多木化学株式会社
代理人
主分類C01G 33/00 20060101AFI20250228BHJP(無機化学)
要約【課題】触媒材料や電池材料等への適用が可能な新たなニオブ酸ゾルの開発を課題とする。
【解決手段】核粒子と該核粒子の表面を修飾する修飾物とを含む分散粒子が分散したゾルであって、該核粒子がニオブ酸を含み、該修飾物がジルコニウム成分を含み、分散安定化剤としてヒドロキシカルボン酸を含有する、ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルである。当該ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルは、(1)pH7以上のニオブ酸ゾルとジルコニウム化合物とを混合する第1工程、(2)ヒドロキシカルボン酸を添加する第2工程、及び(3)加熱する第3工程、を含む工程によって製造することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
核粒子と該核粒子の表面を修飾する修飾物とを含む分散粒子が分散したゾルであって、
該核粒子がニオブ酸を含み、
該修飾物がジルコニウム成分を含み、
分散安定化剤としてヒドロキシカルボン酸を含有する、
ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾル。
続きを表示（約 140 文字）【請求項２】
以下の工程を含む、請求項１記載のヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルの製造方法。
(1)pH7以上のニオブ酸ゾルとジルコニウム化合物とを混合する第1工程
(2)ヒドロキシカルボン酸を添加する第2工程
(3)加熱する第3工程

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヒドロキシカルボン酸で安定化されたジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
ニオブの酸化物は、その固体酸性を利用して触媒材料に用いられている。また、近年では、電池材料の分野においてニオブ系ゾルが正極や負極の表面コート用材料として着目されている。
【０００３】
本出願人は、ニオブ酸ゾルとして、特許文献１に記載のニオブ酸アンモニウムゾルに関する技術を発明したのを皮切りに、特許文献２に記載のアミン化合物安定型ニオブ酸ゾルとアミン化合物・有機酸安定型ニオブ酸ゾル、特許文献３に記載のアルカリ金属安定型ニオブ酸ゾルを発明し、さらに特許文献４に記載のリチウム－リン酸安定型ニオブ酸ゾルを発明した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５４４１２６４号公報
特許第６１５６８７６号公報
特許第６７７４１５８号公報
特許第７１６１２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、触媒材料や電池材料等への適用が可能な新たなニオブ酸ゾルの開発を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ニオブ酸ゾルの新たな可能性を見出すべく鋭意検討した結果、触媒、電池材料、光学材料等の様々な用途において活用されているジルコニウムを用いてニオブ酸ゾルの分散粒子表面を修飾することに想到し、ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルを開発した。
当該ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルは、核粒子と該核粒子の表面を修飾する修飾物とを含む分散粒子が分散したゾルであって、該核粒子がニオブ酸を含み、該修飾物がジルコニウム成分を含み、ZrO
2
/Nb
2
O
5
（モル比）＝0.01～0.15の範囲のものである。また、当該ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルは、(1)pH7以上のニオブ酸ゾルとジルコニウム化合物とを混合する第1工程、及び(2)加熱する第2工程、を含む工程によって製造することができる。
しかし、当該ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルは、修飾できるジルコニウム量に制約があり、上記のようにZrO
2
/Nb
2
O
5
のモル比では0.15以下とする必要があった。そこで、この制約にとらわれることのないジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルについてさらに鋭意検討した結果、分散安定化剤としてヒドロキシカルボン酸を用いることが有効であることを見出し、係る知見を基に本発明を完成させた。
【０００７】
本発明は、以下のとおりである。
［１］核粒子と該核粒子の表面を修飾する修飾物とを含む分散粒子が分散したゾルであって、該核粒子がニオブ酸を含み、該修飾物がジルコニウム成分を含み、分散安定化剤としてヒドロキシカルボン酸を含有する、ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾル。
［２］以下の工程を含む、上記［１］記載のヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾルの製造方法。
(1)pH7以上のニオブ酸ゾルとジルコニウム化合物とを混合する第1工程
(2)ヒドロキシカルボン酸を添加する第2工程
(3)加熱する第3工程
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、好ましい実施形態に基づいて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。
なお、本発明において、数値範囲に関する「数値1～数値2」という表記は、数値1を下限値とし数値2を上限値とする、両端の数値1及び数値2を含む数値範囲を意味し、「数値1以上数値2以下」と同義である。
【０００９】
本発明は、核粒子と該核粒子の表面を修飾する修飾物とを含む分散粒子が分散したゾルであって、該核粒子がニオブ酸を含み、該修飾物がジルコニウム成分を含み、分散安定化剤としてヒドロキシカルボン酸を含有する、ヒドロキシカルボン酸安定型ジルコニウム修飾ニオブ酸ゾル（以下「本発明のゾル」という）に関する。
【００１０】
核粒子は、ニオブ酸を含むものである。核粒子の好例は、特許文献１に記載のニオブ酸アンモニウムゾル中の分散粒子であり、当該分散粒子は無定形のニオブ酸アンモニウムによって構成されたものである。核粒子の別の好例は、特許文献２に記載のアミン化合物安定型ニオブ酸ゾル中の分散粒子であり、当該分散粒子は無定形のニオブ酸アンモニウム中のアンモニア含有量が低減され、アンモニアに代わりアミン化合物によって分散安定化されたものである。また、核粒子の別の好例は、特許文献２に記載のアミン化合物・有機酸安定型ニオブ酸ゾル中の分散粒子であり、当該分散粒子は無定形のニオブ酸アンモニウム中のアンモニア含有量が低減され、アンモニアに代わりアミン化合物及び有機酸によって分散安定化されたものである。核粒子のさらに別の好例は、特許文献３に記載のアルカリ金属安定型ニオブ酸ゾルの分散粒子であり、当該分散粒子には次の(a)と(b)の2パターンがある。(a)の場合には｛ニオブ酸とアルカリ金属の複合体｝であり、(b)の場合には｛ニオブ酸とアルカリ金属の複合体｝に加えて｛ニオブ酸とアンモニアの複合体｝である。また、核粒子は、上記で好例として挙げた分散粒子のうち2種以上で構成されていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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