[發明專利]核—殼粒子的制造方法、核—殼粒子、中空粒子的制造方法、涂料組合物及物品

無效

• 申請號: 200980120903.0
• 申請日: 2009-06-03
• 公開（公告）號: CN102046522A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 河合洋平;米田貴重
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C01B13/14
• 分類號: C01B13/14;C01B33/18;C01G9/08;C01G19/00;C01G23/047;C09D7/12;C09D201/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 馮雅;胡燁

技術領域

本發明涉及核—殼粒子的制造方法、通過該制造方法得到的核—殼粒子、使用該核—殼粒子的中空粒子的制造方法、包含通過該制造方法得到的中空粒子的涂料組合物以及具有由該涂料組合物形成的涂膜的物品。

背景技術

氧化鈦、氧化鋅等金屬氧化物粒子具有紫外線屏蔽能力，因此被用作樹脂用填料、化妝品等。此外，摻雜有銦的氧化錫(下面記作ITO)等金屬氧化物粒子具有紅外線屏蔽能力，因此被用作樹脂用填料、玻璃用涂層等。

但是，該金屬氧化物粒子具有下述問題。

(i)因為氧化鈦、氧化鋅等具有光催化活性，所以將該金屬氧化物粒子用作樹脂用填料、化妝品等時會將有機物(樹脂、化妝品的其它成分等)分解。

(ii)將氧化鋅粒子用作氟樹脂用填料時，從氟樹脂游離出的氟化合物和氧化鋅發生反應而變質成為氟化鋅，紫外線屏蔽能力下降。

(iii)將ITO粒子用作樹脂用填料、玻璃用涂層等時，ITO發生氧化劣化，紅外線屏蔽能力下降。

因此，將金屬氧化物粒子用于上述用途時，通常制成以金屬氧化物粒子為核粒子、用由氧化硅(二氧化硅)等金屬氧化物形成的殼被覆該粒子的表面而成的核—殼粒子來使用。

此外，已知使該核—殼粒子的核粒子溶解而獲得由氧化硅(二氧化硅)等金屬氧化物形成的殼所構成的中空粒子的技術方案。該中空粒子的折射率低，因此被用作防反射膜等的材料。

作為所述核—殼粒子和中空粒子的制造方法，已知包括下述工序的方法(專利文獻1)。

專利文獻1揭示了如下工序：使氧化硅前體在pH＞8的條件下在作為核粒子的氧化鋅粒子的分散液中反應，在氧化鋅粒子的表面形成由氧化硅形成的殼，從而得到包含核—殼粒子的分散液。此外，專利文獻1揭示了如下工序：使包含核—殼粒子的分散液與酸性陽離子交換樹脂混合接觸，在pH＝2～8的條件下使氧化鋅粒子溶解，從而得到包含由殼構成的中空粒子的分散液。

但是，該方法中，因為在室溫下進行殼的形成，所以核—殼粒子的制造費時。此外，如果為了提高氧化硅前體的反應速度而進行加熱，則在核粒子的表面以外的地方也進行氧化硅前體的反應，生成僅由氧化硅前體形成的粒子。這里，將在核粒子的表面以外的地方生成僅由氧化硅前體形成的粒子的現象稱為析出。還有，如果該析出加劇，則分散液發生凝膠化，或者固態物質不分散于分散介質而是發生沉淀。

專利文獻1：日本專利特開2006-335605號公報

發明的揭示

本發明提供可在抑制由殼形成材料形成的粒子和凝膠的生成的同時制造核—殼粒子和中空粒子的方法、精密地控制了殼厚度的核—殼粒子和涂料組合物、以及具有防反射效果好的涂膜的物品。

本發明的核—殼粒子的制造方法的特征在于，對包含由介電常數在10以上的材料形成的核粒子和金屬氧化物前體的液體照射微波，在所述核粒子的表面形成由金屬氧化物形成的殼。

較好的是所述核粒子是氧化鋅粒子、氧化鈦粒子、ITO粒子或摻錳硫化鋅。

較好的是所述金屬氧化物前體是烷氧基硅烷。

本發明的核—殼粒子是通過本發明的核—殼粒子的制造方法得到的核—殼粒子。

本發明的中空粒子的制造方法的特征在于，使通過本發明的核—殼粒子的制造方法得到的核—殼粒子的核粒子溶解或分解。

較好的是所述核粒子是氧化鋅粒子。

較好的是所述金屬氧化物前體是烷氧基硅烷。

本發明的涂料組合物的特征在于，包含通過本發明的中空粒子的制造方法得到的中空粒子和分散介質。

本發明的物品在基材上形成有由本發明的涂料組合物形成的涂膜。

利用本發明的核—殼粒子的制造方法，可在抑制由殼形成材料形成的粒子和凝膠的生成的同時制造核—殼粒子。

本發明的核—殼粒子中由殼形成材料形成的粒子和凝膠少，因此可精密地控制殼厚度。

利用本發明的中空粒子的制造方法，可在抑制由殼形成材料形成的粒子和凝膠的生成的同時制造中空粒子。

本發明的涂料組合物中，由殼形成材料形成的粒子和凝膠少。

本發明的物品具有防反射效果好的涂膜。

實施發明的最佳方式

<核—殼粒子的制造方法>

本發明的核—殼粒子的制造方法是對包含由介電常數在10以上的材料形成的核粒子和金屬氧化物前體的液體照射微波，在所述核粒子的表面形成由金屬氧化物形成的殼的方法。

具體而言，可例舉包括下述工序的方法。