[发明专利]复合颗粒及其制造方法、中空颗粒、其制造方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及复合颗粒及其制造方法、中空颗粒、其制造方法及用途。

背景技术

近年来，随着各种产业用部件的小型化和薄层化的发展，所使用的原材料的尺寸也在向小型化发展。在作为各种原材料使用的粉末中，作为构成粉末的颗粒，要求粒径为数纳米～数十纳米的微小颗粒。

进而，由于由单一材料构成的颗粒有可能无法发挥所要求的特性，因此，在这种情况下，适宜使用将多种材料组合而成的复合颗粒。尤其，具有芯-壳型结构的复合颗粒作为中空颗粒的原料等是有用的。

作为这种复合颗粒的制造方法，专利文献1中提出了下述方法：使球状聚合物颗粒均匀地分散到钛醇盐和/或硅醇盐的醇溶液中或醇/水混合溶液中，利用水解反应在该球状聚合物颗粒的表面设置均匀的钛化合物或硅化合物被覆层。此外，非专利文献1及非专利文献2中提出了一种在醇溶液中进行硅化合物被覆层的形成的方法。进而，非专利文献3中提出了一种在数十纳米的微小的聚苯乙烯颗粒的表面引入氨基(-NH₂⁺)及羧基(-CO₂^-)后被覆二氧化硅的方法。

此外，近年来，中空颗粒由于具有低折射率、低介电常数、高孔隙率，因此作为防反射材料、低介电常数材料、绝热材料等的填充材料、用于药物释放系统(drug delivery system)的载体等正在进行各种研究。由二氧化硅等硅化合物构成的中空颗粒具有优异的化学稳定性，颗粒尺寸为数纳米～数十纳米的二氧化硅中空颗粒由于还具有优异的透明性、流动性和填充性，因此尤其被重用。

作为颗粒尺寸为数纳米～数十纳米的中空颗粒的制造方法，提出了各种方法，通常有通过将壳(外壳)为二氧化硅的芯-壳颗粒的芯颗粒除去来获得内部为空洞的二氧化硅颗粒的方法。所述方法由于将芯颗粒以如同模板(template)的形式来利用，因此被称为模板法。进而，使用无机化合物作为芯颗粒的方法被称为无机模板法，使用有机聚合物作为芯颗粒的方法被称为有机模板法。

在无机模板法中，提出了使用利用酸或酸性阳离子交换树脂可溶解除去的、二氧化硅与其他无机化合物的复合物作为芯颗粒的方法(专利文献2～3)、使用碳酸钙作为芯颗粒的方法(专利文献4～5)、使用氧化锌作为芯颗粒的方法(专利文献6)等。

此外，在有机模板法中，提出了使用苯乙烯聚合物或苯乙烯/二乙烯基苯共聚物作为芯颗粒的方法(专利文献7)、使用上述的专利文献1所述的复合颗粒作为芯-壳颗粒的方法等。

并且，作为这种有机聚合物颗粒的除去方法，提出了通过对芯-壳颗粒进行加热以使有机聚合物颗粒热分解或燃烧而除去的方法(专利文献1及7)。此外，研究了下述方法：从氯化钠等盐溶液中将芯-壳颗粒干燥，使芯-壳颗粒间析出盐后，通过加热将有机聚合物颗粒热分解，将芯-壳颗粒制成中空颗粒，然后进行水洗以除去颗粒间的盐，从而得到聚集体少的中空颗粒(非专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6-142491号公报

专利文献2：日本特开2001-233611号公报

专利文献3：WO2006/009132号公报

专利文献4：日本特开2005-263550号公报

专利文献5：日本特开2006-256921号公报

专利文献6：日本特开2006-335605号公报

专利文献7：日本特表2003-522621号公报

非专利文献

非专利文献1：Journal of Chemical Engineeing of Japan，Vol.37，No.9，p.1099(2004)

非专利文献2：Chem.Mater.，Vol.2002，No.14，p.1325

非专利文献3：Chemical Communication，p.1010(2003)

非专利文献4：Fresenius Jounal of Analytical Chemistry，Vol.344，No.6，p.269(1992)

非专利文献5：Langmuir，Vol.2007，No.23，p.3062-3066

非专利文献6：第4版 实验化学讲座5NMR，p.229(1991)

发明内容

发明要解决的问题