中空粒子、其制造方法、涂料组合物及物品技术

本发明专利技术提供具有致密且薄的壳的中空粒子、能够简便地以低成本制造该中空粒子的方法、可形成防反射效果好的涂膜的涂料组合物及具有防反射效果高的涂膜的物品。采用由以氧化硅为主成分的壳形成的中空粒子，壳的厚度为０．５～４ｎｍ，通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为３ｎｍ以下的范围内的细孔容积的最大值为０．０１～０．０８ｍＬ／ｇ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及中空粒子、其制造方法、含该中空粒子的涂料组合物及具有由该涂料组合物形成的涂膜的物品。
技术介绍
作为具有防反射效果的涂膜，已知包含由氧化硅形成的中空粒子和粘合剂的涂膜。中空粒子通过如下步骤获得在核粒子的表面形成氧化硅的壳而获得核一壳粒子后使该核一壳粒子的核粒子溶解。为了提高涂膜的防反射效果，必须减薄中空粒子的壳的厚度，降低中空粒子的折射率。但是，由于中空粒子的壳上形成有细孔，所以减薄中空粒子的壳的厚度后存在粘合剂通过细孔侵入到空洞内、中空粒子的折射率变高的问题。另一方面，为了抑制粘合剂侵入空洞内，提出了使核一壳粒子的核粒子溶解后使壳致密化的方法(专利文献1、2)。专利文献1 日本专利特开2001-233611号公报专利文献2 日本专利特开2006-021938号公报专利技术的揭示但是，专利文献1及2的方法存在壳的致密化导致壳的厚度增加、折射率变高的问题。另外，专利文献1及2的方法由于要经过核一壳粒子的合成后核溶解、除去核溶解成分后将壳致密化、接着再实施精制的工序，因此存在制造工序多、制造成本高的问题。本专利技术提供具有致密且较薄的壳的中空粒子、能够简便地以低成本制造该中空粒子的方法、可形成防反射效果高的涂膜的涂料组合物及具有防反射效果高的涂膜的物品。本专利技术的中空粒子是由以氧化硅为主成分的壳形成的中空粒子，该中空粒子的特征在于，壳的厚度为0. 5 4nm，通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为3nm以下的范围内的细孔容积的最大值为0. 01 0. 08mL/g。本专利技术的一种中空粒子的制造方法的特征在于，包括如下工序将包含核粒子和烷氧基硅烷的液体加热至20 80°C，在所述核粒子的表面形成以氧化硅为主成分的壳，获得核一壳粒子的分散液的工序；将核一壳粒子的分散液加热至100 500°C的工序；使分散液中包含的核一壳粒子的核粒子溶解或分解而获得中空粒子的分散液的工序。本专利技术的另一种中空粒子的制造方法的特征在于，包括如下工序对包含由介电常数在10以上的材料形成的核粒子和烷氧基硅烷的液体照射微波，藉此将所述液体加热至100 500°C，在所述核粒子的表面形成以氧化硅为主成分的壳，获得核一壳粒子的分散液的工序；使分散液中包含的核一壳粒子的核粒子溶解或分解而获得中空粒子的分散液的工序。本专利技术的涂料组合物的特征在于，包含中空粒子和分散介质。本专利技术的物品的特征在于，形成有由涂料组合物形成的涂膜。本专利技术的中空粒子具有薄且致密的壳。通过本专利技术的中空粒子的制造方法，可简便地以低成本制造具有薄且致密的壳的中空粒子。由本专利技术的涂料组合物可形成防反射效果高的涂膜。本专利技术的物品具有防反射效果高的涂膜。附图的简单说明附图说明图1为例1、例7的中空粒子的细孔容积直方图。图1所示的例1、例7的细孔容积直方图的数据如下所示。细孔容积(cc/g)细孔径(nm)实施例1实施例‘2.,5118864.71E-■028.57E-023..1622789.51E-■036..81E-033..9810729.94E-■033..36E-035..0118721.79E-■028..15E-036..3095734.03E-■022,.24E-027,.9432827.63E-■024,.97E-029,.9999997.63E-■024,.97E-0212.5892531.3 IE--019.60E-0215.8489311.64E--011.68E-0119.9526221.19E-■011.40E-0125.1188632.81E-■027.81E-0231.6227742.12E--025.96E-0239.8107179.77E.■031.94E-0250.1187229.19E-■045.51E-04实施专利技术的方式〈中空粒子〉中空粒子是在壳(外壳)的内部具有空洞的粒子。作为中空粒子，可例举球状中空粒子、纤维状中空粒子、管状中空粒子、片状中空粒子等。纤维状中空粒子是伸长方向的长度比与伸长方向垂直的方向的长度要长的中空粒子。纤维状中空粒子可以是一次粒子， 也可以是作为凝集体的二次粒子。本专利技术的中空粒子以氧化硅为主成分。从降低中空粒子的折射率的角度考虑，中空粒子(100质量％)中的氧化硅的比例较好为90质量％以上，更好为95 100质量％。中空粒子的壳的厚度为0. 5 4nm，较好为1 3nm。壳的厚度如果为0. 5nm以上， 则具备足够的强度。壳的厚度如果为4nm以下，则可降低折射率，且制造中空粒子时核粒子易溶出ο核的厚度可通过中空粒子的制造条件(烷氧基硅烷的量、反应温度、反应试剂等) 来调整。壳的厚度是用透射型电子显微镜观察中空粒子、随机选出100个粒子、测定各中空粒子的壳的厚度、将100个中空粒子的壳的厚度平均而得的值。中空粒子的通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径(指细孔直径)为3nm 以下的范围内的细孔容积的最大值为0. 01 0. 08mL/g，较好为0. 01 0. 05mL/g。通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，如果细孔径为3nm以下的范围内的细孔容积的最大值在 0.01mL/g以上，则制造中空粒子时核粒子易溶出，其结果是，空洞内无核粒子材料残留，可降低折射率。通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，如果细孔径为3nm以下的范围内的细孔容积的最大值在0. 08mL/g以下，则壳变得致密，因此形成为涂膜时粘合剂向空洞内的侵入得到抑制，其结果是，可降低折射率。考虑到小数点后第一位，这里所述的细孔径为3nm 以下的范围解释为包括3. 4nm以下。中空粒子在涂膜化时要显示低折射率，最好在通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，在细孔径为3nm以下的范围及细孔径为10 IOOnm的范围内各有1个以上的细孔容积的峰。细孔径为3nm以下的范围内测到的细孔是存在于中空粒子的壳的细孔，细孔径为 10 IOOnm的范围内测到的细孔是中空粒子的中空部及粒子间的空隙。存在于壳的细孔和中空部的空隙的细孔结构不会逐渐扩大而是变为瓶颈(bottle neck)型。存在于壳的细孔径如果在3nm以下的范围，则在调制涂液时与粘合剂混合时，粘合剂不易从存在于壳的细孔向中空部的空隙侵入，在形成为涂膜时可维持低折射率。细孔容积直方图中，如果在规定的范围内，则可存在2个以上的峰，优选在细孔径为10 IOOnm的范围内具有1个以上的极小值。中空部及粒子间的空隙如果在IOnm以上，则可抑制烧成所导致的中空部及粒子间的空隙的闭塞，因此可获得低折射率的涂膜。中空部及粒子间的空隙如果为IOOnm以下的范围，则磨耗而导致的中空部的破裂得到抑制，因此可获得高强度的涂膜。中空粒子的通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为10 IOOnm以下的范围内的细孔容积的最大值较好为0. 1 1. OmL/g。通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为10 IOOnm以下的范围内的细孔容积的最大值如果为0. lmL/g以上，则中空部相对于壳的厚度足够大，因此可获得具有高反射性能的涂膜。通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为10 IOOnm以下的范围内的细孔容积的最大值如果为1. OmL/g以下，则壳的厚度相对于中空部足够大，因此可获得高强度的涂膜。中空粒子的平均凝本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种中空粒子，该粒子是由以氧化硅为主成分的壳形成的中空粒子，其特征在于，壳的厚度为０．５～４ｎｍ，通过氮吸附法而得的细孔容积直方图中，细孔径为３ｎｍ以下的范围内的细孔容积的最大值为０．０１～０．０８ｍＬ／ｇ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：河合洋平，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP