有机无机复合材料的制造方法和光学材料的制作方法_3

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些聚合引发剂可W单独使用1种,或组合使用2种W上。
[0106] 复合粒子分散液制备工序中所得的复合粒子的平均粒径根据成为核的无机微粒 的平均粒径而不同,但W体积基准的中值粒径计,优选为500nm W下,更优选为50~200nm。
[0107] 复合粒子的体积基准的中值粒径使用"MICROTRACK UPA 150"(日机装公司制)而 测定。
[0108] (2)凝聚?烙合工序
[0109] 凝聚?烙合工序中,在液体介质中使复合粒子凝聚,同时使复合粒子彼此烙合而形 成烙合粒子。
[0110] 作为液体介质中的复合粒子的凝聚方法,例如可W举出W下(1)~(3)的方法。
[0111] (1)使用在液体介质中添加由有机盐和/或无机盐构成的凝聚剂而使复合粒子 的电斥力变化,从而使得复合粒子胶乳不稳定化而产生复合粒子的凝聚的盐析凝聚法的方 法。(2)控制液体介质的pH,使电斥力变化,从而使得复合粒子胶乳不稳定化而产生复合粒 子的凝聚的方法。(3)复合粒子胶乳包含非离子系表面活性剂时,将液体介质加热至该非离 子系表面活性剂的浊点W上,从而使该非离子系表面活性剂的乳化作用减少或丧失,从而 产生复合粒子的凝聚的方法。
[0112] 应予说明,复合粒子胶乳中的复合粒子的分散状态通过基质树脂的有机酸基团的 离子解离所致的电斥力、该复合粒子胶乳中含有的表面活性剂的乳化作用而稳定化。
[0113] 复合粒子的凝聚中,优选按照生长过程的凝聚体具有均质且稳定的结构和组成的 方式进行控制,需要避免复合粒子生长成大的凝聚块即所谓的急速凝聚。
[0114] 因此,上述方法(1)~(3)中,从能容易地控制凝聚的程度方面看,优选采用使用 了盐析凝聚法的方法(1),进而,在一边揽拌复合粒子胶乳一边在控制温度和剪切力(揽拌 转速)的条件下进行复合粒子的凝聚的即盐析凝聚法中,优选组合pH、温度、剪切力的条件 来控制凝聚。
[0115] 盐析凝聚法是在复合粒子胶乳中W临界凝聚浓度W上的浓度添加凝聚剂,接着加 热至基质树脂的玻璃化转变温度W上,从而在使复合粒子的盐析进行的同时并行推进烙合 而使凝聚体生长的方法。
[0116] 复合粒子胶乳中,为了控制凝聚的程度,可W进一步添加表面活性剂等。作为表面 活性剂,可w举出上述阴离子系表面活性剂和非离子系表面活性剂。
[0117] 为了调整复合粒子胶乳的浓度、凝聚剂的浓度,复合粒子胶乳中也可W根据需要 加入纯水。
[0118] 为了控制基质树脂的有机酸基团的离子解离所致的电斥力,优选调整复合粒子胶 乳的抑。具体而言,有机酸基团为阴离子性基团时,为了抑促进离子解离而使得复合粒子 胶乳稳定化,优选将液体介质的pH设为碱性。
[0119] 〔凝聚剂)
[0120] 作为凝聚剂,可W使用由有机盐或无机盐构成的凝聚剂。
[0121] 作为有机盐,可W举出葡萄糖酸钟或葡萄糖酸钢、巧樣酸钟或巧樣酸钢、酒石酸钟 或酒石酸钢、苹果酸钟或苹果酸钢等多元有机酸的碱金属盐。
[0122] 作为无机盐,可W举出裡、钟、钢等碱金属所形成的金属盐;儀、巧、锁、领等碱上类 金属所形成的金属盐,侣等=价金属所形成的金属盐等。具体而言,可W举出氯化钢、漠化 钢、舰化钢、氯化钟、漠化钟、氯化儀、漠化儀、氯化巧、氯化侣等。
[0123] 该些凝聚剂可W单独使用1种,或组合使用2种W上。
[0124] 凝聚剂可W W固体状添加,或作为水溶液添加。
[01巧]凝聚剂根据离子价数而临界凝聚浓度显著不同,凝聚力也不同。具体而言,离子价 数越大,例如二价的凝聚剂比一价的凝聚剂、=价的凝聚剂比二价的凝聚剂具有更高的凝 聚力。因此,优选基于复合粒子胶乳的构成要素等选择适当的凝聚剂。
[01%] 添加凝聚剂的温度只要为基质树脂的玻璃化转变温度W下即可,一般为0~ 55°C,优选为10~35°C。
[0127] 添加凝聚剂的温度比基质树脂的玻璃化转变温度高时,虽然复合粒子的盐析、凝 聚更快地进行,但有时难W进行凝聚体的粒径的控制,产生大的凝聚块。
[0128] 此外,添加凝聚剂后放置的时间优选尽量短。作为其理由,因为有时出现随着盐析 后的放置时间流逝,凝聚体的粒子状态变动,粒径分布变得不稳定,或凝聚体的表面性质变 动的问题。
[0129] 因此,优选在添加凝聚剂后立刻开始升温,加热至基质树脂的玻璃化转变温度W 上。
[0130] 升温速度优选为0. 25°C/分钟~5°C/分钟。升温速度过快时盐析急剧地进行, 从而出现难W控制凝聚体的粒径的问题。
[0131] 如果到所需的温度为止的升温结束且温度稳定,则优选在降低W高速揽拌的反应 蓋的揽拌转速而使剪切力下降的状态下进行盐析、凝聚。通过该样在使剪切力下降的状态 下进行盐析、凝聚,可W避免急速凝聚而进行缓慢的凝聚,其结果,可W得到粒径分布集中 的烙合粒子。
[0132] 作为复合粒子的烙合方法,可W举出若干方法,优选使用加热至基质树脂的玻璃 化转变温度W上的温度使被覆层的表面软化而固化、一体化的方法。实际上,凝聚?烙合工 序中,由于在进行复合粒子的凝聚时加热至玻璃化转变温度W上的温度,所W并行地进行 了凝聚和烙合。
[0133] 此外,作为其它的复合粒子的烙合方法,当基质树脂具有产生化学键的反应性基 团时,可W采用通过在凝聚体中使该反应性基团进行交联反应而将复合粒子彼此烙合的方 法。
[0134] 作为产生化学键的反应性基团,可W举出己締基、哲基、氨基、琉基、駿酸基、横酸 基、异氯酸醋基等,特别优选为己締基。在己締基所致的交联反应中,优选在利用紫外光产 生自由基的光聚合引发剂的存在下照射紫外光而发生交联反应。光聚合引发剂的功能可W 预先引入基质树脂。具体而言,作为基质树脂,可W使用具有利用紫外光产生自由基的反应 基团的树脂。
[01巧]优选在凝聚体生长至所需的大小后,调高揽拌转速而提高剪切力,从而停止凝聚 体的生长。然后,在保持凝聚时的温度的状态或进一步在升温的状态下继续高速揽拌,从而 使复合粒子固化、一体化,由此可W得到烙合粒子。
[0136] 作为停止凝聚体的生长的方法,也有加入临界凝聚浓度与使用的凝聚剂不同且凝 聚力弱的盐作为凝聚停止剂的方法。例如,使用二价的儀盐作为凝聚剂时,可W添加一价的 钢盐作为凝聚停止剂。
[0137] 凝聚?烙合工序中,可W在液体介质中在其它添加剂的存在下对复合粒子进行凝 聚、烙合。通过该样在其它添加剂的存在下进行凝聚、烙合,可W使该些其它添加剂含于烙 合粒子。
[013引作为其它添加剂,例如可W举出颜料等色料;抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、 抗静电剂等稳定剂等。
[0139] 烙合粒子的平均粒径优选例如W体积基准的中值粒径计为10 ym~1mm,粒径分 布集中。通过使烙合粒子的平均粒径为上述范围,可W容易地进行洗漆处理和干燥处理。
[0140] 烙合粒子的平均粒径可W通过在制造时使用的凝聚剂的浓度和添加量、烙合时 间、基质树脂的组成等控制。
[014U 烙合粒子的体积基准的中值粒径通过"MULTISIZ邸3"炬eckman Coulter公司 审。测定。
[0142] 对W上方式制作的烙合粒子的分散液进行冷却处理。
[0143] 烙合粒子的分散液的冷却处理是通过将该分散液冷却(骤冷)至构成复合粒子的 被覆层的基质树脂的玻璃化转变温度W下的温度而进行。
[0144] 作为冷却处理条件,优选W 1~20°C /min的冷却速度冷却。
[0145] 作为冷却处理方法,没有特别的限定,可W例示从反应容器的外部导入制冷剂而 冷却的方法、将冷水直接投入至反应系统而冷却的方法等。
[0146] 0)洗漆工序
[0147] 洗漆工序中,实施:首先从冷却的烙合粒子的分散液中将该烙合粒子进行固液分 离的固液分离处理,W及从经固液分离的饼(湿润状态的烙合粒子)中除去表面活性剂、凝 聚剂等附着物的洗漆处理。
[0148] 作为固液分离处理方法,可W举出离屯、分离法、使用布氏吸滤漏斗等进行的减压 过滤法、使用压滤器等进行的过滤法等。
[0149] 作为洗漆处理方法,可W举出在蓋内将湿滤饼再次分散于洗漆液并揽拌后进行过 滤的间歇式洗漆法,一边对饼连续地添加洗漆液一边减压过滤洗漆的连续式洗漆法等。在 洗漆处理中,通常优选使用水洗漆,也可W根据需要使用有机溶剂、或水/有机溶剂的混合 溶剂洗漆。
[0150] (4)干燥工序
[0151] 干燥工序中,对经洗漆处理的湿滤饼进行干燥处理,可W得到由有机无机复合材 料构成的粒子所形成的粉粒体(W下也称为"复合材料粉粒体")。
[0152] 作为用于干燥处理的干燥机,可W举出加热干燥机、真空冻结干燥机、减压干燥机 等,优选使用静置架干燥机、移动式架干燥机、流化床干燥机、旋转式干燥机、揽拌式干燥机 等。
[0153] 干燥温度可W选择比基质树脂的烙点、软化点和热分解温度低的温度且可得到充 分的干燥效率的温度。
[0154] 干燥后的复合材料粉粒体的水分优选为5质量% ^下,更优选为2质量% W下。
[0155] 经干燥处理的复合材料粉粒体中的粒子彼此W弱的粒子间引力软凝聚时,可W对 该软凝聚体进行破碎处理。该里,作为破碎处理装置,可W使用喷射磨机、亨舍尔混合机、咖 啡磨机、食物处理机等机械式的破碎装置。
[0156] 〔复合材料粉粒体)
[0157] 如上所述的得到的复合材料粉粒体可W通过通常的烙融挤出机颗粒化后进行挤 出成型、注射成型、传递成型等烙融成型。此外,也可W不进行颗粒化而将复合材料粉粒体 直接制成成型原料,或也可W将使用压实机压实的复合材料粉粒体使用成型机加料斗
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