针状碳酸锶微粉及其制造方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及针状碳酸锶微粉及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 已知的是，通过沿着特定方向对高分子树脂施加压力而制造的高分子树脂成型品 显示双折射性。例如，通过对压延膜进行拉伸的方法而制造的光学膜或者通过注塑成型而 制造的光学透镜所代表的光学材料用高分子树脂成型品通常显示双折射性。
[0003] 作为抑制高分子树脂成型品中出现的双折射性的方法，专利文献1记载了如下方 法:使针状碳酸锶颗粒分散在高分子树脂中，用通过针状碳酸锶颗粒的取向而产生的双折 射性来抵消通过高分子树脂的键合链的取向而产生的双折射性。其中，使针状碳酸锶颗粒 之类的固体颗粒分散在该高分子树脂成型品中的方法中，由于该固体颗粒的存在而有可能 导致成型品的透明性降低。关于该高分子树脂成型品的透明性，该文献中记载了：为了维持 高分子树脂的透明性，将针状碳酸锶颗粒的平均长度设为500nm以下是有利的，尤其是，若 平均长度为200nm以下时，则高分子树脂的透明性基本不会受损。
[0004] 需要说明的是，该文献的实施例中，作为分散有针状碳酸锶颗粒的膜的制造方法 而记载了如下方法:使针状碳酸锶颗粒(平均粒径为400nm)分散在四氢呋喃中，向所得分散 液中添加高分子树脂(JSR株式会社制造的透明树脂7-卜乂、注册商标)而使其溶解，将由 此制备的高分子树脂溶液涂布在玻璃板上，使该高分子树脂溶液的溶剂蒸发而制成膜后， 对该膜进行拉伸。
[0005] 使用上述方法，为了制造分散有针状碳酸锶颗粒的膜，需要使针状碳酸锶颗粒均 匀地分散在高分子树脂的溶剂中。光学材料用高分子树脂成型品可使用聚烯烃、聚酯、聚碳 酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等各种高分子树脂。这些高分子树脂的溶剂通常使用二氯甲烷、环 己烷等疏水性有机溶剂。然而，微细的针状碳酸锶颗粒容易因范德华力而产生聚集。因此， 针状碳酸锶颗粒越微细，则越难以均匀地分散在疏水性有机溶剂中。
[0006] 关于使碳酸盐微粒分散在疏水性有机溶剂中或者分散在疏水性有机溶剂溶解有 高分子树脂的高分子树脂溶液的方法，专利文献2中记载了通过如下工序进行表面处理的 方法:用具有羧酸基的表面改性剂(例如硬脂酸)对碳酸盐微粒进行湿式处理的表面改性工 序；以及，在分散剂(例如磷酸系分散剂)的存在下用分散机进行分散的分散工序。该文献的 实施例中，将平均等效圆直径约为80nm的微细碳酸钙微粒投入至溶解有表面改性剂的乙醇 中，进行分散处理后，添加分散剂并进一步进行分散处理，从而得到分散液。并且，将所得分 散液与高分子树脂的甲叉二氯(二氯甲烷)溶液进行混合。像这样，该文献所记载的使碳酸 盐微粒分散于高分子树脂溶液的方法是包括使碳酸盐微粒暂时分散于乙醇之类的亲水性 溶剂的工序的方法。
[0007] 关于将碳酸锶粉末直接投入至二氯甲烷之类的疏水性有机溶剂并使其分散的方 法，专利文献3中记载了预先用包含亲水性基团和疏水性基团且具有在水中形成阴离子的 基团的表面活性剂对碳酸锶微粒的表面进行处理的方法。该文献的实施例中使用聚氧亚烷 基烷基醚羧酸作为表面活性剂，用该表面活性剂进行了处理的碳酸锶微粒的粉末在二氯甲 烷中显示优异的分散性。
[0008] 专利文献4中，作为在水性溶剂中显示优异分散性的碳酸锶粉末，记载了预先用包 含聚羧酸或其酸酐的聚合物对碳酸锶微粒的表面进行了处理的碳酸锶粉末，所述聚羧酸或 其酸酐的侧链具有聚氧亚烷基。
[0009] 另一方面，专利文献5中记载了将包含针状碳酸锶颗粒粉末的水性浆料以50°C以 上进行加热（以下有时称为"熟成"）处理的棒状碳酸锶颗粒粉末的制造方法。该文献中记载 了：在羧酸、羧酸盐等结晶生长抑制剂的存在下，进行氢氧化锶与二氧化碳的反应，接着，将 通过反应而得到的水性浆料以50°C以上进行熟成，进而根据需要用喷射式粉碎机等气流式 粉碎机对棒状碳酸锶颗粒进行粉碎处理。
[0010] 专利文献5的实施例中记载了利用各种制造条件而制造的棒状碳酸锶粉末及其特 性。实施例1中记载了：在结晶成长抑制剂为柠檬酸、熟成温度为70°C的条件下，所得棒状碳 酸锶粉末的长轴长度为131nm、纵横比为3.1。同样地，实施例2中记载了 ：在结晶成长抑制剂 为柠檬酸、熟成温度为150°C的条件下，所得棒状碳酸锶粉末的长轴长度为131nm、纵横比为 2.4。进而，实施例3中记载了：在结晶抑制成长剂为柠檬酸、熟成温度为70°C的条件下进一 步用喷射式粉碎机进行粉碎处理，所得棒状碳酸锶粉末的长轴长度为82nm、纵横比为1.8。
[0011] 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2004-35347号公报 专利文献2:日本特开2008-101051号公报 专利文献3:国际公开第2012/111692号 专利文献4:日本特开2008-222496号公报 专利文献5:日本特开2010-254533号公报。
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题 使针状碳酸锶微粒分散于高分子树脂从而抑制高分子树脂成型品中出现的双折射性 的方法中，需要使分散于高分子树脂的针状颗粒的长径的平均长度为500nm以下、尤其为 200nm以下。然而，根据本发明人的研究而确定:长径长度为200nm以下的极其微细的针状碳 酸锶微粒在疏水性有机溶剂中容易发生聚集，在疏水性有机溶剂中的分散容易变得不充 分。
[0013] 因此，本发明的目的在于，提供在疏水性有机溶剂中或者在疏水性有机溶剂溶解 有高分子树脂的高分子树脂溶液中的分散性优异的针状碳酸锶微粉。
[0014] 另外，专利文献5中记载的棒状碳酸锶颗粒粉末的纵横比高，还如实施例1、2所示 那样，长轴长度为超过lOOnm的长度。
[0015]长径长度超过lOOnm的大颗粒有可能导致雾度变差等影响，有时仅能够少量添加、 调整双折射的效果少。另外，专利文献5中，为了获得短的颗粒而通过粉碎处理对脆弱的部 分进行了切断，但通过这种切断处理，实施例3中的纵横比变低。另外，通过进行这种切断处 理，有时还会产生如下不良情况:污染加剧、或者粒径不统一而导致粒度分布变宽、或者因 工序增加而导致成本增加等。
[0016] 因此，本发明的目的还在于，提供具有适当长度和高纵横比的针状碳酸锶微粉及 其制造方法。
[0017] 用于解决问题的方案 本发明人发现:基本不含长径长度为200nm以上的针状颗粒的针状碳酸锶微粉在疏水 性有机溶剂中的分散性通过预先将聚羧酸或其酸酐(A)与化合物(B)组合并对针状碳酸锶 颗粒的表面进行处理而显著提高，所述聚羧酸或其酸酐(A)的侧链具有聚氧亚烷基，所述化 合物(B)具有亲水性基团和疏水性基团，还具有在水中形成阴离子的基团，从而完成了本发 明。
[0018] 因而，本发明在于针状碳酸锶微粉，其是长径的平均长度为150nm以下、平均纵横 比为1.5以上、长径长度为200nm以上的针状颗粒的含有率以个数基准计处于5%以下的针状 碳酸锶颗粒的微粉，其特征在于，针状碳酸锶颗粒的表面用聚羧酸或其酸酐(A)以及化合物 (B)进行了处理，所述聚羧酸或其酸酐(A)的侧链具有聚氧亚烷基，所述化合物(B)具有亲水 性基团和疏水性基团，还具有在水中形成阴离子的基团。
[0019] 本发明还在于上述本发明的针状碳酸锶微粉的制造方法，其包括如下工序:准备 在水性介质中分散有针状碳酸锶颗粒的水性浆料的工序，所述针状碳酸锶颗粒的长径的平 均长度为150nm以下、平均纵横比为1.5以上、长径长度为200nm以上的针状颗粒的含有率以 个数基准计处于5%以下;将该水性浆料与侧链具有聚氧亚烷基的聚羧酸或其酸酐(A)混合， 从而得到分散有用该聚羧酸或其酸酐进行了处理的针状碳酸锶颗粒的水性浆料的工序;进 而，将分散有用该聚羧酸或其酸酐进行了处理的针状碳酸锶颗粒的水性浆料与化合物(B) 混合，从而得到分散有用该化合物进行了第二次处理的针状碳酸锶颗粒的水性浆料的工 序，所述化合物(B)具有亲水性基团和疏水性基团，还具有在水中形成阴离子的基团；进而， 将分散有进行了该第二次处理的针状碳酸锶颗粒的水性浆料进行干燥的工序。
[0020] 本发明的针状碳酸锶微粉及其制造方法的优选方式如下所示。
[0021] (1)上述化合物(B)为聚氧亚烷基烷基醚羧酸或其盐。
[0022] (2)平均纵横比为2.0以上且5.0以下。
[0023] (3)长径的平均长度为10nm以上。
[0024] (4)针状碳酸锶微粉的制造方法中，将与水性浆料进行了混合的聚羧酸或其酸酐 (A)的量设为10质量份时，要与水性浆料进行混合的上述化合物(B)的量处于11~50质量份 的范围。
[0025]本发明还在于针状碳酸锶微粉，其是长径的平均长度为5~lOOnm、平均纵横比为 2.0以上、且长径长度为150nm以上的针状颗粒的含有率以个数基准计处于5%以下的针状碳 酸锶颗粒的微粉，其特征在于，针状碳酸锶颗粒的表面