針狀碳酸鍶微粒及其分散液的制作方法
【專利摘要】本發明提供由微細的針狀碳酸鍶顆粒構成的針狀碳酸鍶粉末、以及微細的針狀碳酸鍶顆粒以一次顆粒或近似一次顆粒的微粒狀態分散在有機溶劑中的分散液。由一次顆粒的平均長徑處于5～50nm的范圍、且長徑比的平均值處于2.2～5.0的范圍的針狀碳酸鍶顆粒構成的針狀碳酸鍶粉末、以及該針狀碳酸鍶顆粒的大部分以一次顆粒的形式分散在有機溶劑中的分散液，其中，優選在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。
【專利說明】
針狀碳酸鍶微粒及其分散液
技術領域
[0001] 本發明涉及針狀碳酸鍶微粒及其分散液。本發明特別是涉及:針狀碳酸鍶微粒的 大部分以一次顆粒的形式分散在有機溶劑中的針狀碳酸鍶微粒分散液、以及可有利地用于 制備該針狀碳酸鍶微粒分散液的針狀碳酸鍶粉末。本發明還涉及由以高度分散的狀態含有 針狀碳酸鍶微粒的高分子樹脂構成的高分子樹脂組合物。
【背景技術】
[0002] 已知在對高分子樹脂成型體施行特定方向的拉伸處理的情況下、或者在熔融狀態 的高分子樹脂的成型時進行伴有賦予特定方向的壓力的成型處理的情況下，所得的高分子 樹脂成型體顯示出雙折射性。例如，通過拉伸流延膜的方法制造的光學薄膜、或者通過射出 成型制造的光學透鏡所代表的光學材料用高分子樹脂成型體通常顯示出雙折射性。
[0003] 在專利文獻1中，作為抑制高分子樹脂成型體所體現的雙折射性的方法，記載著下 述方法:將針狀碳酸鍶顆粒分散在高分子樹脂中，利用因針狀碳酸鍶顆粒的取向而產生的 雙折射性來抵消因高分子樹脂的結合鏈的取向而產生的雙折射性。但是，在使針狀碳酸鍶 顆粒這樣的固體顆粒分散在高分子樹脂成型體中的方法中，由于該固體顆粒的存在，成型 體的透明性有可能降低。在該文獻中記載著以下內容:為了維持高分子樹脂的透明性，使針 狀碳酸鍶顆粒的平均長度達到500nm以下是有利的，特別是平均長度為200nm以下時，幾乎 不會損及高分子樹脂的透明性。
[0004] 需要說明的是，在上述文獻的實施例中，作為分散有針狀碳酸鍶顆粒的薄膜的制 造方法，記載著下述方法:將針狀碳酸鍶顆粒(平均粒徑為400nm)分散在四氫呋喃中，在所 得的分散液中加入高分子樹脂使其溶解，將由此調制的高分子樹脂溶液涂布在玻璃板上形 成層狀，再使該高分子樹脂溶液層的溶劑蒸發而形成薄膜，之后拉伸該薄膜。為了利用該方 法制造分散有針狀碳酸鍶顆粒的薄膜，需要將針狀碳酸鍶顆粒均勻分散在高分子樹脂的溶 劑中。
[0005] 在專利文獻2中，作為在二氯甲烷這樣的有機溶劑中的分散性高的碳酸鍶粉末，記 載著預先用表面活性劑對碳酸鍶微粒表面進行處理的方法，所述表面活性劑包含親水性基 團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。在該文獻的實施例中，記載著由電子顯 微鏡圖像測定的、平均長徑比為2.70且長徑的平均長度為llOnm的針狀碳酸鍶粉末。而且還 記載著將該針狀碳酸鍶粉末分散在二氯甲烷中而獲得的分散液的平均粒徑為170nm。
[0006] 專利文獻3中記載著碳酸鍶微粉，但該碳酸鍶微粉是由平均長徑比為2.0以下的球 形顆粒構成的微粉。
[0007] 現有技術文獻 專利文獻 專利文獻1:日本特開2004-35347號公報； 專利文獻2:國際公開第2012/111692號； 專利文獻3:國際公開第2011/052680號。
【發明內容】
[0008] 發明所要解決的課題 以分散狀態含有針狀碳酸鍶顆粒的光學材料用高分子樹脂組合物的成型體(光學部 件)要求顯示出高的透明性。為了提高高分子樹脂組合物的透明性，需要使用微細的針狀碳 酸鍶顆粒作為分散在高分子樹脂中的針狀碳酸鍶顆粒。但迄今為止尚未知曉在分散于高分 子樹脂中成型時可以給予顯示出充分的透明性的成型體的微細的針狀碳酸鍶顆粒，另外， 特別是還未知在分散于高分子樹脂中成型時可以給予顯示出充分的透明性的成型體的微 細且分散性高的針狀碳酸鍶顆粒。
[0009] 因此，本發明的目的在于：提供一種在分散于高分子樹脂中成型時可以給予顯示 出充分的透明性的成型體的微細的針狀碳酸鍶顆粒，特別是，目的還在于提供一種在分散 于高分子樹脂中成型時可以給予顯示出充分的透明性的成型體的微細且分散性高的針狀 碳酸鍶顆粒。
[0010] 本發明還提供一種微細的針狀碳酸鍶粉末，所述微細的針狀碳酸鍶粉末在將高分 子樹脂以溶液狀態成型時使用的有機溶劑、特別是疏水性有機溶劑中可以以高分散性穩定 分散，還提供一種針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中微細的針狀碳酸鍶顆粒的大部分以一次顆 粒的狀態分散在有機溶劑中。
[0011] 用于解決課題的手段 本發明的發明人(本發明人)發現了 ：通過變更專利文獻3中記載的在球形碳酸鍶微粒 的制備步驟中采用的在水溶液中將氫氧化鍶經二氧化碳進行碳酸化的條件而生成針狀碳 酸鍶微粒、然后使已生成的針狀碳酸鍶微粒經歷高溫下的熟化步驟，可以制備一次顆粒的 平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比的平均值(7只<外比(7)平均)處于2.2~5.0的范 圍的針狀碳酸鍶微粒。
[0012] 本發明人還發現了：將上述的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比 的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶微粒分散在水性介質中，使所得分散液在包含 親水性基團和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團的表面活性劑的存在下與以圓 周速度(周速)為1 〇~60m/秒范圍的速度旋轉的旋轉體接觸，對該分散液賦予剪切力，從而 調制表面附著有該表面活性劑的針狀碳酸鍶顆粒的分散液，將該分散液干燥來制備微細的 針狀碳酸鍶粉末時，通過這樣的處理方法使表面活性劑附著在顆粒表面的微細的針狀碳酸 鍶粉末在有機溶劑、特別是疏水性有機溶劑中的分散性高，因此對調制以高度分散狀態分 散有針狀碳酸鍶的有機溶劑分散液非常有效。
[0013] 上述針狀碳酸鍶有機溶劑分散液的高度的分散狀態可以利用下述的任一種或兩 種方法來容易地確認。
[0014] (1)通過動態光散射法測定的分散液中的針狀碳酸鍶顆粒的D5Q處于5~50nm的范 圍，并且Dgo不會超過100nm 〇
[0015] ⑵針狀碳酸鍶顆粒以〇·5~8.0質量%范圍的濃度分散在有機溶劑中，波長600nm 的透光率為60%以上。
[0016] 本發明人還發現了：將上述微細的針狀碳酸鍶顆粒分散在有機溶劑中得到分散 液，在由添加有該分散液的高分子樹脂組合物成型的成型體中，該針狀碳酸鍶顆粒以高度 分散的狀態良好地取向。
[0017] 因此，本發明涉及針狀碳酸鎖粉末，該針狀碳酸鎖粉末是針狀碳酸鎖顆粒的集合 體，構成該集合體的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍，而且長徑 比的平均值處于2.2~5.0的范圍。
[0018] 本發明還涉及針狀碳酸鍶粉末的制造方法，所述針狀碳酸鍶粉末是針狀碳酸鍶顆 粒的集合體，該集合體中的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、而 長徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍，在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述 表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團，該制備方法 包括下述步驟:調制分散液的步驟，將碳酸鍶粉末分散在水性介質中，使所得的分散液在包 含親水性基團和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團的表面活性劑的存在下與以 圓周速度為1 〇~60m/秒范圍的速度旋轉的旋轉體接觸，對該分散液賦予剪切力，從而調制 表面附著有該表面活性劑的針狀碳酸鍶顆粒的分散液，所述碳酸鍶粉末是針狀碳酸鍶顆粒 集合體，構成該集合體的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長 徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍；以及將通過上述步驟獲得的分散液干燥的步驟。
[0019] 本發明還涉及針狀碳酸鍶顆粒分散液，其是一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的 范圍、而且長徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶粉末分散在有機溶劑中的針 狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，通過動態光散射法測定的該分散液中的針狀碳酸鍶顆粒的D 50 處于5~50nm的范圍，并且Dgo不會超過100nm。
[0020] 本發明還涉及針狀碳酸鍶顆粒分散液，其是一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的 范圍、而且長徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶粉末以0.5~8.0質量%范圍 的濃度分散在有機溶劑中的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，波長600nm的透光率為60%以上。
[0021] 本發明還涉及高分子樹脂組合物，該高分子樹脂組合物是針狀碳酸鍶顆粒的集合 體，是構成該集合體的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑 比的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶顆粒分散在高分子樹脂中而形成的。
[0022] 本發明的針狀碳酸鍶粉末的優選方案如下。
[0023] 1)在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述表面活性劑包含親水性基 團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。
[0024] 2)上述表面活性劑所包含的親水性基團為聚氧化亞烷基，疏水性基團為烷基或 芳基，而且在水中形成陰離子的基團為選自羧酸基(羧酸根）、硫酸基(硫酸根)和磷酸基(磷 酸根)的酸基(酸根)。
[0025] 3)滿足下述(1)和(2)中的任一個或兩個條件： (1) 將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使用孔 徑為l#m的薄膜濾器進行過濾，以由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液作為測定樣品，通過 動態光散射法測定的針狀碳酸鍶顆粒的D 5Q處于5~50nm的范圍，并且D9Q不會超過100nm; (2) 將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使用孔 徑為1 的薄膜濾器進行過濾，由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液的波長600nm的透光率 為60%以上。
[0026] 本發明的針狀碳酸鍶顆粒分散液的優選方案如下。
[0027] 1)在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述表面活性劑包含親水性基 團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。
[0028] 2) D5Q為針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑的1.5倍以下。
[0029] 3)有機溶劑為疏水性有機溶劑。
[0030] 本發明的高分子樹脂組合物的優選方案如下。
[0031 ] 1)針狀碳酸鍶顆粒在其表面附著有表面活性劑，所述表面活性劑包含親水性基 團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。
[0032] 2)高分子樹脂組合物用于制造光學用途中使用的樹脂成型體。
[0033]發明效果 通過使用本發明的針狀碳酸鍶粉末，可以容易地制備微細的針狀碳酸鍶顆粒以一次顆 粒或近似一次顆粒的微粒狀態分散在有機溶劑中的針狀碳酸鍶分散液。另外，通過使用本 發明的針狀碳酸鍶粉末和針狀碳酸鍶顆粒分散液，可以在工業上有利地制備微細的針狀碳 酸鍶顆粒以一次顆粒或近似一次顆粒的微粒狀態分散在高分子樹脂中的樹脂組合物。該高 分子樹脂組合物由于微細的針狀碳酸鍶顆粒是以一次顆粒或近似一次顆粒的微粒狀態分 散在高分子樹脂中，所以使用該高分子樹脂組合物制造的高分子樹脂成型體顯示出高的透 明性。
【附圖說明】
[0034] 圖1是分散有實施例1中制備的針狀碳酸鍶粉末的聚碳酸酯樹脂組合物的成型體 的剖面TEM照片。
[0035] 圖2是分散有比較例1中制備的針狀碳酸鍶粉末的聚碳酸酯樹脂組合物的成型體 的剖面TEM照片。
【具體實施方式】
[0036] 本發明涉及針狀碳酸鎖粉末，該針狀碳酸鎖粉末是針狀碳酸鎖顆粒的集合體，構 成該集合體的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍，而且長徑比的 平均值處于2.2~5.0的范圍。
[0037] 構成本發明的針狀碳酸鍶粉末的針狀碳酸鍶顆粒可以如下制備:攪拌氫氧化鍶的 水溶液或水性懸浮液，同時在分別具有至少1個、且總計至少3個的羥基和羧基的有機酸(特 別是DL-酒石酸)的存在下向該水溶液或水性懸浮液中導入二氧化碳氣體，將氫氧化鍶碳酸 化，從而得到碳酸鍶微粒的水性分散液，根據需要，通常將該水性分散液加熱至60°C以上、 優選為60~100°C、特別優選為70~100°C的溫度使其熟化，使生成的長徑比為2以下的球形 碳酸鍶微粒沿長軸方向進行顆粒生長，從而可以制備針狀碳酸鍶顆粒。
[0038] 在氫氧化鎖的水溶液或水性懸浮液中，氫氧化鎖的濃度通常為1~20質量％的范 圍，優選為2~15質量%的范圍，更優選為3~8質量%的范圍。有機酸中的羧基數優選為1個或 2個、且其總計為3~6個。作為有機酸的優選例子，可以列舉酒石酸、蘋果酸和葡萄糖酸。相 對于1 〇〇質量份的氫氧化鍶，有機酸的使用量通常為〇. 1~20質量份的范圍，優選為1~10質 量份的范圍。相對于lg的氫氧化鍶，二氧化碳氣體的流量通常為0.5~200mL/分鐘的范圍， 優選為0.5~100mL/分鐘的范圍。生成的長徑比為2以下的球形碳酸鍶微粒，其BET比表面積 優選處于20~180m 2/g的范圍，更優選處于40~180m2/g的范圍，特別優選處于60~180m2/g 的范圍。需要說明的是，球形碳酸鍶微粒不必是圓球形，也可以是長球形、圓角的立方體形 或長方體形。需要說明的是，球形碳酸鍶微粒的制造方法記載在國際公開第2011/052680號 中。
[0039] 本發明的針狀碳酸鍶粉末優選在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述 表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。
[0040] 優選上述表面活性劑所包含的親水性基團為聚氧化亞烷基，疏水性基團為烷基或 芳基，而且在水中形成陰離子的基團為選自羧酸基、硫酸基和磷酸基的酸基。
[0041] 上述表面活性劑的親水性基團優選為包含碳原子數為1~4的氧化亞烷基的聚氧 化亞烷基。疏水性基團優選為烷基或芳基。烷基和芳基可以具有取代基。烷基的碳原子數通 常處于3~30的范圍、優選10~18的范圍。芳基的碳原子數通常處于6~30的范圍。在水中形 成陰離子的基團優選為選自羧酸基（-C00H)、硫酸基（_0S0 3H)和磷酸基（-opo(oh)2、-opo (OH)O-)的酸基。這些酸基的氫原子可以被鈉或鉀等堿金屬離子或銨取代。
[0042] 形成陰離子的基團為羧酸基的表面活性劑優選為下述式(I)所表示的化合物。
[0043] [化學式1]
在式(I)中，R1表示取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基，E1表示碳原子數處 于1~4的范圍的亞烷基，a表示1~20的范圍、優選2~6的范圍的數。R1優選為碳原子數為10 以上、優選處于10~18的范圍的烷基。
[0044] 形成陰離子的基團為磷酸基的表面活性劑優選為下述的式(II)或式(III)所表示 的化合物的單體或者式(Π )或式(III)所表示的化合物的混合物。
[0045] [化學式2]
在式（II)中，R2表示取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基，E2表示碳原子數 處于1~4的范圍的亞烷基，b表示1~20的范圍、優選2~6的范圍的數。R2優選為碳原子數為 10以上、優選處于10~18的范圍的烷基。
[0046] [化學式3]
在式(III)中，R3表示取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基，E3表示碳原子數 處于1~4的范圍的亞烷基，c表示1~20的范圍、優選2~6的范圍的數。R3優選為碳原子數為 10以上、優選處于10~18的范圍的烷基。
[0047]另外，作為表面活性劑，可以使用國際公開第2012/111692號（專利文獻2)中記載 的化合物。
[0048]上述的表面活性劑在構成本發明的針狀碳酸鍶粉末的針狀碳酸鍶顆粒表面的附 著優選利用下述步驟來進行:將碳酸鍶粉末分散在水性介質中，使所得的分散液在上述表 面活性劑的存在下與以圓周速度為10~60m/秒范圍的速度旋轉的旋轉體接觸，對該分散液 賦予剪切力，從而調制表面附著有表面活性劑的針狀碳酸鍶顆粒的分散液。將如此操作而 得到的表面附著有表面活性劑的針狀碳酸鍶顆粒的分散液干燥，從而可以獲得干燥狀態的 針狀碳酸鎖粉末。
[0049] 相對于水性介質中的100質量份的針狀碳酸鍶顆粒，分散液中所存在的表面活性 劑的量通常為1~50質量份的范圍，優選為5~40質量份的范圍。
[0050] 在上述針狀碳酸鍶粉末的制造方法中，在表面活性劑的存在下，利用以圓周速度 為10~60m/秒范圍的高速度旋轉的旋轉體對分散液賦予強剪切力，從而使針狀碳酸鍶顆粒 以一次顆粒的形式分散在水性介質中，使該一次顆粒與該表面活性劑接觸。旋轉體的圓周 速度優選處于20~50m/秒的范圍，進一步優選處于30~40m/秒的范圍。作為可以對分散液 賦予強剪切力的分散裝置，可以列舉由工A ·テク二ック株式會社出售的夕
[0051 ]分散液的干燥可以通過使用了噴霧干燥器和鼓式干燥器等干燥器的公知的干燥 方法來進行。在干燥分散液的步驟之前，可以從分散液中除去直徑為1/m以上的聚集物。 [0052]通過上述方法得到的針狀碳酸鍶粉末，在其一次顆粒的表面附著有表面活性劑， 所述表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。在一次 顆粒的表面附著有表面活性劑，這可以通過FT-IR (傅里葉變換紅外分光法)來確認。
[0053]本發明的針狀碳酸鍶粉末、特別是包含上述的表面附著有表面活性劑的碳酸鍶顆 粒的針狀碳酸鍶粉末，優選滿足下述（1)和（2)中的任一個條件，特別優選同時滿足（1)和 (2)的條件。
[0054] (1)將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使 用孔徑為1 的薄膜濾器進行過濾，以由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液作為測定樣品， 利用動態光散射法測定的針狀碳酸鍶顆粒的D5Q處于5~50nm的范圍，并且D9Q不會超過 100nm； (2)將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使用孔 徑為1 的薄膜濾器進行過濾，由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液的波長600nm的透光率 為60%以上(優選70%以上、進一步優選75%以上、特別優選80%以上）。
[0055]需要說明的是，D5Q是指篩下累計分數為50%的粒徑，D9Q是指篩下累計分數為90%的 粒徑。
[0056] 在上述（1)的條件中，動態光散射法是指，對分散液照射光時，根據經有機溶劑中 進行布朗運動的針狀碳酸鍶顆粒散射而產生的散射光的強度的波動來測定針狀碳酸鍶顆 粒的粒徑的方法。通過該動態光散射法測定的針狀碳酸鍶顆粒的粒徑是體積基準的粒徑， 當針狀碳酸鍶顆粒形成了聚集顆粒時是指包含聚集顆粒的粒徑在內的粒徑。需要說明的 是，在動態光散射法中，由于測定的是針狀碳酸鍶顆粒的短徑和長徑，因此D 5Q有時會顯示出 比針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑小的值。相對于針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平 均長徑，D 5Q通常為1.5倍以下，優選處于0.8~1.4倍的范圍。
[0057] 在上述(2)的條件中，透光率是指以分散液的有機溶劑的透光率為基準的值。透光 率為60%以上，優選為70%以上，更優選為75%以上，特別優選為80%以上。透光率的上限通常 為100%。針狀碳酸鍶顆粒的濃度是指以分散液整體為基準的值。濃度優選為0.8~7.0質量％ 的范圍。
[0058]本發明的針狀碳酸鍶微粒分散液是指，一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、 且長徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶顆粒分散在有機溶劑中而形成的分 散液。作為有機溶劑，特別是可以使用被用作高分子樹脂溶液的制備用溶劑的疏水性有機 溶劑。作為疏水性有機溶劑的例子，可以列舉烴和鹵代烴。作為烴的例子，可以列舉環己烷、 苯、甲苯和二甲苯。作為鹵代烴的例子，可以列舉二氯甲烷、氯仿和四氯化碳。
[0059] 分散在有機溶劑中的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑可以通過測定從分 散液中取出的針狀碳酸鍶顆粒的電子顯微鏡圖像來確認。一次顆粒是構成粉體、聚集體的 顆粒，是指沒有破壞分子間的鍵而存在的最小單位的顆粒。一次顆粒的長徑比（長徑/短徑） 的平均值處于2.2~5.0的范圍、特別優選2.2~4.0的范圍。
[0060] 本發明的針狀碳酸鍶顆粒分散液可以通過包括下述步驟的方法來制備:將本發明 的針狀碳酸鍶粉末和有機溶劑混合，然后對所得的混合物進行分散處理。作為分散處理方 法，可以采用超聲波處理、攪拌處理等方法。分散處理后，可以從分散液中除去直徑為l#m 以上的聚集物。
[0061] 接下來，對本發明的針狀碳酸鍶粉末分散在高分子樹脂中而形成的高分子樹脂組 合物進行說明。
[0062] 作為高分子樹脂組合物的制備方法，可以列舉下述方法:在本發明的針狀碳酸鍶 顆粒分散液中加入高分子樹脂，使高分子樹脂溶解于分散液中，從而調制了分散有針狀碳 酸鍶顆粒的高分子樹脂溶液，將該溶液涂布在基板上形成涂層，干燥該涂層以除去溶劑，由 此即可制得高分子樹脂組合物。作為在基板上涂布高分子樹脂溶液的方法的例子，可以列 舉旋涂法、輥涂法。分散有針狀碳酸鍶顆粒的高分子樹脂溶液可以是將針狀碳酸鍶粉末、高 分子樹脂以及溶劑同時混合來調制，也可以是將針狀碳酸鍶粉末和高分子樹脂的溶液混合 來調制。另外，如此操作而制得的高分子樹脂組合物可以使用成型機進行成型。作為成型機 的例子，可以列舉射出成型機和擠出成型機。
[0063] 作為高分子樹脂的例子，可以列舉環烯烴樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯 樹脂、聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂、和纖維素酯樹脂。以高分子樹脂組合物為基準，高分子 樹脂組合物中所含的針狀碳酸鍶粉末的量通常為0.1~40質量％，優選為1~25質量％的范 圍。 實施例
[0064][實施例1] (1)針狀碳酸鍶顆粒水性分散液的制備方法 在3L水溫為10°C的純水中投入366g氫氧化鍶八水合物(關東化學制造、鹿特級)進行混 合，調制了濃度為5.6質量%的氫氧化鍶水性分散液。在該氫氧化鍶水性分散液中加入14.2g (相對于lg氫氧化鍶為〇.〇39g) DL-酒石酸(和光純藥制造、試劑特級)進行攪拌，使DL-酒石 酸溶解于水性分散液中。然后，邊維持氫氧化鍶水性分散液的液溫在l〇°C邊繼續攪拌，同時 以0.5L/分鐘的流量(相對于lg氫氧化鍶為2.9mL/分鐘的流量）向該水性分散液中吹入二氧 化碳氣體直至該水性分散液的pH達到7，生成針狀碳酸鍶顆粒，之后再繼續攪拌30分鐘，得 到了針狀碳酸鍶顆粒水性分散液。將得到的針狀碳酸鍶顆粒水性分散液在95°C的溫度下加 熱處理12小時，使針狀碳酸鍶顆粒生長成針狀，之后放置冷卻至室溫，制備了針狀碳酸鍶顆 粒水性分散液。
[0065]分離收集一部分所得的針狀碳酸鍶顆粒水性分散液進行干燥，得到了針狀碳酸鍶 顆粒。用鋨包覆該針狀碳酸鍶顆粒的表面，使用FE-SEM (電解放射型掃描型電子顯微鏡）拍 攝該針狀碳酸鍶顆粒的電子顯微鏡圖像，由得到的電子顯微鏡圖像測定了 1000個針狀碳酸 鍶顆粒的一次顆粒的長徑和短徑。其結果，一次顆粒的平均長徑為35nm、平均長徑比為2.3。 [0066] (2)針狀碳酸鍶粉末的制備方法 在容量為500mL的燒杯中投入300mL上述（1)中制備的針狀碳酸鍶顆粒水性分散液和 4.5g作為表面活性劑的下式所表示的聚氧化亞烷基烷基醚羧酸，使用攪拌器攪拌5分鐘進 行了混合。
[0067][化學式4]
將如上操作而調制的含聚氧化亞烷基烷基醚羧酸的針狀碳酸鍶顆粒水性分散液投入 夕只（工Λ _于夕二;/夕（株)制造）中，在冷卻機的設定溫度為4°C、攪拌槳的旋轉速 度為20000rpm (圓周速度:30m/秒)的條件下攪拌處理了 15分鐘。將攪拌處理后的分散液吹 到已加熱至130°C的鐵板的表面，使附著在鐵板表面的漿液的水分揮發，剝取殘留在鐵板表 面的粉末，制備了針狀碳酸鍶粉末。
[0068][實施例2] 除了使用下式所表示的聚氧化亞烷基烷基醚磷酸作為表面活性劑以外，進行與實施例 1相同的操作，制備了針狀碳酸鍶粉末。
[0069] [化學式5]
[實施例3] 除了使用下式所表示的聚氧化亞烷基烷基醚羧酸作為表面活性劑以外，進行與實施例 1相同的操作，制備了針狀碳酸鍶粉末。
[0070] 「化學式61
[比較例1] 除了使用均質器代替夕只、并且將含有聚氧化亞烷基烷基醚羧酸的針狀碳酸 鎖顆粒水性分散液在4000rpm (圓周速度:7.85m/秒)的條件下攪拌處理1小時以外，進行與 實施例3相同的操作，制備了針狀碳酸鍶粉末。
[0071] [針狀碳酸鍶粉末在二氯甲烷中的分散性的評價] 根據通過下述方法測定的分散液的粒度分布和透光率，評價了實施例1~3和比較例1 中制備的針狀碳酸鍶粉末在二氯甲烷中的分散性。其結果見下述的表1。
[0072] (1)針狀碳酸鍶粉末分散液的粒度分布的測定方法 混合lg的針狀碳酸鍶粉末樣品和99g的二氯甲烷，將所得的混合物放入超聲波浴(/夂 只沁&他）中，利用超聲波分散處理30秒，分散處理后的混合物用孔徑為l#m的薄膜濾器進 行過濾，調制了濃度為1質量%的分散液。使用動態光散射式粒度分布測定裝置(于/卜 UPA-150、日機裝(株)制造)測定了所得分散液的粒度分布。表1中記載了由粒度分布求得的 D50和Dg〇的粒徑。
[0073] (2)針狀碳酸鍶粉末分散液的透光率的測定方法 混合lg的針狀碳酸鍶粉末樣品和99g的二氯甲烷，然后將所得的混合物放入超聲波浴 中，利用超聲波分散處理30秒，分散處理后的混合物用孔徑為1 /m的薄膜濾器進行過濾，調 制了濃度為1質量%的分散液。將所得分散液放入角型比色皿(光路長:l〇mm)中，使用分光光 度計測定了波長600nm的透光率。同樣調制了濃度為3質量％的分散液和濃度為5質量％的分 散液，測定了各分散液的透光率。需要說明的是，分散液的透光率是指以二氯甲烷的透光率 為基準的值。進行5次測定，其平均值記載在表1中。
[0074] 需要說明的是，當使用薄膜濾器過濾后的混合物(分散液）中所含的顆粒量比過濾 前的混合物中所含的顆粒量減少了 10質量％以上時、即在薄膜濾器中補充了 10質量％以上的 顆粒時，碳酸鍶顆粒的分散不良，沒有進行分散液的透光率的測定。
[0075] [表1]
由表1的結果可知:與比較例1中制備的針狀碳酸鍶粉末相比，實施例1~3中制備的針 狀碳酸鍶粉末在二氯甲烷中顯示出了明顯高的分散性。
[0076][聚碳酸酯樹脂組合物的制備方法] 混合〇.48g的針狀碳酸鍶粉末和30mL的環己烷，將所得混合物放入超聲波浴中，利用超 聲波分散處理30秒，分散處理后的混合物用孔徑為l#m的薄膜濾器進行過濾，調制了針狀 碳酸鍶粉末分散液。在所得的針狀碳酸鍶粉末分散液中加入6g聚碳酸酯樹脂，使用攪拌式 轉子攪拌2小時，使聚碳酸酯樹脂溶解于分散液中。所得的分散有針狀碳酸鍶顆粒的聚碳酸 酯溶液用超聲波均質器分散處理3分鐘，然后使用脫泡機（fe打i ^煉太郎、（株）シレ奪一制 造)進行了脫泡處理。將脫泡處理后的溶液涂在玻璃板上形成涂層，然后，使玻璃板上的涂 層自然干燥以除去涂層中的環己烷，制備了聚碳酸酯樹脂組合物。
[0077][聚碳酸酯樹脂中的針狀碳酸鍶粉末的分散性的評價] 使用實施例1和比較例1中制備的針狀碳酸鍶粉末，利用上述方法制備了分散有針狀碳 酸鍶顆粒的聚碳酸酯樹脂組合物，使用TEM (透過型電子顯微鏡)觀察了由該聚碳酸酯樹脂 組合物制作的試驗片(成型體)的剖面。
[0078]圖1顯示分散有實施例1中制備的針狀碳酸鍶粉末的聚碳酸酯樹脂組合物的剖面 TEM照片，圖2顯示分散有比較例1中制備的針狀碳酸鍶粉末的聚碳酸酯樹脂組合物的剖面 TEM照片。由圖1的TEM照片可知:在依據本發明的分散有針狀碳酸鍶粉末的聚碳酸酯樹脂組 合物的成型體中，微細的針狀碳酸鍶顆粒以一次顆粒或近似一次顆粒的微粒狀態分散在高 分子樹脂中。相對于此，可知在圖2的聚碳酸酯樹脂組合物的成型體中，形成了針狀碳酸鍶 顆粒的一次顆粒沿不規則方向取向集合的聚集顆粒。
【主權項】
1. 針狀碳酸鎖粉末，該針狀碳酸鎖粉末是針狀碳酸鎖顆粒的集合體，構成該集合體的 針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍，而且長徑比的平均值處于2.2 ~5.0的范圍。2. 權利要求1所述的針狀碳酸鍶粉末，其中，在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性 劑，所述表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基團。3. 權利要求2所述的針狀碳酸鍶粉末，其中，該表面活性劑中所含的親水性基團為聚氧 化亞烷基，疏水性基團為烷基或芳基，而且在水中形成陰1?子的基團為選自駿酸基、硫酸基 和磷酸基的酸基。4. 權利要求1所述的針狀碳酸鍶粉末，該針狀碳酸鍶粉末滿足下述（1)和(2)中的任一 個或兩個條件： (1) 將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使用孔 徑為1 # m的薄膜濾器進行過濾，將由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液作為測定樣品，通過 動態光散射法測定的針狀碳酸鍶顆粒的D5Q處于5~50nm的范圍、并且D 9Q不會超過100nm; (2) 將lg針狀碳酸鍶粉末和99g二氯甲烷的混合物進行超聲波分散處理，之后使用孔 徑為1 # m的薄膜濾器進行過濾，由此得到的針狀碳酸鍶粉末分散液的波長600nm的透光率 為60%以上。5. 針狀碳酸鍶粉末的制備方法，所述針狀碳酸鍶粉末是針狀碳酸鍶顆粒的集合體，該 集合體中的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比的平均 值處于2.2~5.0的范圍，在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表面活性劑，所述表面活性劑包 含親水性基團和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團，該制備方法包括下述步驟： 調制分散液的步驟，將碳酸鍶粉末分散在水性介質中，使所得的分散液在包含親水性基團 和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團的表面活性劑的存在下與以圓周速度為10 ~60m/秒范圍的速度旋轉的旋轉體接觸，對該分散液賦予剪切力，從而調制表面附著有該 表面活性劑的針狀碳酸鍶顆粒的分散液，所述碳酸鍶粉末是針狀碳酸鍶顆粒集合體，構成 該集合體的針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比的平均 值處于2.2~5.0的范圍；以及將通過上述步驟獲得的分散液干燥的步驟。6. 針狀碳酸鍶顆粒分散液，其是一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比的 平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶粉末分散在有機溶劑中的針狀碳酸鍶顆粒分散 液，其中，通過動態光散射法測定的該分散液中的針狀碳酸鍶顆粒的D 5Q處于5~50nm的范 圍，并且D9Q不會超過100nm〇7. 權利要求6所述的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，在針狀碳酸鍶顆粒的表面附著有表 面活性劑，所述表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團，還具有在水中形成陰離子的基 團。8. 權利要求6所述的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，D5Q為針狀碳酸鍶顆粒的一次顆粒的 平均長徑的1.5倍以下。9. 權利要求6所述的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，有機溶劑為疏水性有機溶劑。10. 權利要求6所述的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，針狀碳酸鍶顆粒以0.5~8.0質量％ 范圍的濃度分散在有機溶劑中，波長600nm的透光率為60%以上。11. 針狀碳酸鍶顆粒分散液，其是一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的范圍、且長徑比 的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶粉末以0.5~8.0質量%范圍的濃度分散在有機 溶劑中的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，波長600nm的透光率為60%以上。12. 權利要求11所述的針狀碳酸鍶顆粒分散液，其中，有機溶劑為疏水性有機溶劑。13. 高分子樹脂組合物，所述高分子樹脂組合物是一次顆粒的平均長徑處于5~50nm的 范圍、且長徑比的平均值處于2.2~5.0的范圍的針狀碳酸鍶顆粒分散在高分子樹脂中而形 成的。14. 權利要求13所述的高分子樹脂組合物，其中，針狀碳酸鍶顆粒在其表面附著有表面 活性劑，所述表面活性劑包含親水性基團和疏水性基團、還具有在水中形成陰離子的基團。
【文檔編號】C01F11/18GK106068241SQ201580015181
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月20日 公開號201580015181.8, CN 106068241 A, CN 106068241A, CN 201580015181, CN-A-106068241, CN106068241 A, CN106068241A, CN201580015181, CN201580015181.8, PCT/2015/58411, PCT/JP/15/058411, PCT/JP/15/58411, PCT/JP/2015/058411, PCT/JP/2015/58411, PCT/JP15/058411, PCT/JP15/58411, PCT/JP15058411, PCT/JP1558411, PCT/JP2015/058411, PCT/JP2015/58411, PCT/JP2015058411, PCT/JP201558411
【發明人】野北里花, 日元武史
【申請人】宇部材料工業株式會社