[发明专利]表面包覆氧化铝纳米颗粒及其树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及表面包覆氧化铝纳米颗粒及其制造方法、含有该表面包覆氧化铝纳米颗粒的树脂组合物以及含有该表面包覆氧化铝纳米颗粒的有机溶胶及其制造方法。详细地说，本发明特别涉及在作为聚碳酸酯树脂的填充剂使用时，能够提供透明性、机械物性优异的树脂组合物的表面包覆氧化铝纳米颗粒及其制造方法、含有该表面包覆氧化铝纳米颗粒的聚碳酸酯树脂组合物、含有该表面包覆氧化铝纳米颗粒的有机溶胶及其制造方法。

本发明还涉及含有该表面包覆氧化铝纳米颗粒的聚碳酸酯树脂组合物的成形体。

背景技术

以往，作为提高树脂机械强度、尺寸稳定性、耐热性等的方法，尝试了在树脂中添加填料(填充剂)的方法。

但是，作为树脂的增强材料被广泛利用的玻璃纤维由于与树脂的折射率差和玻璃纤维尺寸的问题，无法获得透明的材料，因此在汽车用窗材料这样的要求透明性的材料中难以使用玻璃纤维。

为了解决该课题，期待与树脂的折射率差更小、更微细、可以均匀地分散于树脂的填料。

氧化铝由于与聚碳酸酯树脂的折射率差小，因此期待可获得透明性优异的树脂组合物。

作为使氧化铝为树脂填料的技术，以往提出了各种方案。

例如，专利文献1中通过利用混炼机在树脂中熔融混炼长轴长1～10μm、长径比40～70的针状一水软铝石和针状氧化铝制造树脂组合物，但由于所用针状颗粒的尺寸与可见光线波长相比相当地大、且分散性也不充分，因此无法获得充分的透明性。

专利文献2、3公开了使用氧化铝的针状纳米颗粒的树脂组合物，其中，专利文献2报告了纳米颗粒的氧化铝颗粒与聚碳酸酯的树脂组合物为高透明性、机械强度优异。但是，根据本发明人等的研究，由于氧化铝颗粒的添加量少、且其分散性也不充分，因此其作为汽车用窗材料用途等要求低线热膨胀系数的树脂组合物仍难言充分。

专利文献3公开了不对针状一水软铝石颗粒实施表面处理而直接分散于树脂中。但是，根据本发明人等的研究发现，为了使基本未实施表面处理的颗粒在聚合物中不形成凝集块而分散，树脂仅限于在聚合物链中具有强的极性基团的树脂(例如聚酰胺、热塑性聚氨酯等)，为极性较小的聚碳酸酯树脂时，无法避免颗粒的凝集。另外，由于一水软铝石本身的催化作用，会导致聚碳酸酯树脂的分子量降低、机械物性大幅度降低。

可是，作为改性氧化铝将其分散于有机溶剂中的方法，已知用磺酸处理氧化铝的方法(例如专利文献4)。但是，本发明人等深入研究的结果表明，当将磺酸处理的一水软铝石与聚碳酸酯树脂混合时，仍会导致聚碳酸酯树脂的分子量降低。

进而，利用硅烷偶联剂处理氧化铝表面以提高分散性的方法记载于专利文献5，当用这里公开的三官能硅烷偶联剂处理时，无法避免树脂组合物中的一水软铝石的凝集，结果损害了树脂组合物的透明性。另外，当将用具有碱性或酸性官能团的硅烷偶联剂处理的一水软铝石配合在聚碳酸酯树脂中时，还会降低聚碳酸酯树脂的分子量、损害所得树脂组合物的机械物性。

如此，以往在含有氧化铝纳米颗粒和聚碳酸酯树脂的树脂组合物中，为了改善其特性进行了各种研究，但目前仍无法提供兼具高透明性和尺寸稳定性优异的机械物性的树脂组合物。

专利文献1：日本特开2003-54941号公报

专利文献2：日本特开2006-62905号公报

专利文献3：日本特表2005-528474号公报

专利文献4：日本特表2003-517418号公报

专利文献5：日本特开2004-149687号公报

发明内容

本发明的主要课题在于，为了实现兼具高透明性、尺寸稳定性和优异地机械特性的聚碳酸酯树脂组合物，提供一种表面包覆氧化铝纳米颗粒及其制造方法，该表面包覆氧化铝纳米颗粒将聚碳酸酯树脂的分子量保持在特定水平以上的同时、能够以良好的分散状态均匀地配合在聚碳酸酯树脂中。

本发明的课题还在于提供含有这种表面包覆氧化铝纳米颗粒的树脂组合物和有机溶胶以及该有机溶胶的制造方法。