WO2023145905A1 - 被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子、樹脂組成物および画像表示装置 - Google Patents

被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子、樹脂組成物および画像表示装置 Download PDF

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WO2023145905A1
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earth metal
fine particles
metal carbonate
carbonate fine
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PCT/JP2023/002742
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孝史 河野
淳 長井
祐司 林
浩 小田
昭広 室富
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Ｕｂｅ株式会社
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    • C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/18—Carbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08K3/26—Carbonates; Bicarbonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics

Definitions

  • the present invention relates to coated alkaline earth metal carbonate fine particles, resin compositions and image display devices.
  • Resins such as polycarbonate, polyethylene terephthalate, acrylate, and cycloolefin are excellent in transparency, weather resistance, chemical resistance, and optical properties. Moreover, these resins are excellent in moldability and easy to process, and are therefore used for optical members such as lenses and displays, automobile members, medical supplies, and the like.
  • the optical member and the like are molded by injection molding or melt extrusion using the resin composition containing the resin and inorganic filler as described above. Since the resin composition is melted at a high temperature of 200° C. or higher during molding, coated alkaline earth metal compound fine particles have been proposed as an inorganic filler capable of maintaining high dispersibility during molding at high temperatures (for example, See Patent Document 1). In addition, needle-shaped strontium carbonate fine powder having excellent dispersibility in a polymer resin solution has been disclosed (see, for example, Patent Document 2).
  • molded members When molding by injection molding or melt extrusion, it is required to avoid deterioration of thermal stability such as retention thermal stability due to decomposition of the resin. In addition, molded members are required to have no problems in appearance such as degradation of mechanical properties and silver streaks, and in the case of optical members in particular, high transparency is required.
  • the present invention provides a coated alkaline earth suitable as an inorganic filler which has excellent dispersibility in resins and thermal stability, and which, when blended in a resin composition, yields molded articles having excellent transparency and durability.
  • An object of the present invention is to provide metal carbonate fine particles.
  • the present inventors have found that they have excellent dispersibility in resins and thermal stability, and when blended in resin compositions, they have excellent transparency and durability.
  • the inventors have found coated alkaline earth metal carbonate fine particles that are suitable as an inorganic filler from which solids can be obtained, and have completed the present invention.
  • the present invention provides alkaline earth metal carbonate fine particles obtained by coating the surface of alkaline earth metal carbonate fine particles with an organic polymer, wherein the organic polymer is a polyester resin and/or an acrylic resin. It is a coated alkaline earth metal carbonate particulate.
  • the coated alkaline earth is excellent in dispersibility in resins and thermal stability, and is suitable as an inorganic filler for obtaining a molded article excellent in transparency and durability when blended in a resin composition.
  • Kind metal carbonate microparticles can be provided.
  • FIG. 1 is a transmission electron micrograph of coated strontium carbonate fine particles obtained in Example 1.
  • FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of coated strontium carbonate fine particles obtained in Example 1.
  • FIG. 1 is an X-ray diffraction diagram of coated strontium carbonate fine particles obtained in Example 1.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention are alkaline earth metal carbonate fine particles whose surfaces are coated with an organic polymer selected from polyester resins and acrylic resins.
  • the alkaline earth metal constituting the coated alkaline earth metal carbonate fine particles is preferably one selected from the group consisting of calcium, barium and strontium. More specifically, examples of alkaline earth metal carbonate fine particles include magnesium carbonate fine particles, calcium carbonate fine particles, strontium carbonate fine particles and barium carbonate fine particles.
  • strontium carbonate fine particles which are a preferred embodiment of the present invention, will be described in detail below.
  • 95% by mass or more of the crystal form of the coated strontium carbonate is aragonite type.
  • the content of aragonite-type strontium carbonate can be confirmed, for example, by XRD analysis.
  • the BET specific surface area of strontium carbonate preferably exceeds 30 m 2 /g, more preferably 60 m 2 /g or more.
  • the coated strontium carbonate fine particles in the present invention preferably have a long diameter of 200 nm or less.
  • the major axis is more preferably in the range of 30-100 nm, most preferably in the range of 30-60 nm. If the major axis is less than 30 nm, the particles are too small and tend to aggregate, resulting in poor dispersibility. On the other hand, if the length exceeds 200 nm, the particles are too large, and the transparency tends to deteriorate when mixed with the resin.
  • Particles having the long diameter and aspect ratio as described above preferably have a coefficient of variation of the long diameter of 0.5 or less.
  • the coefficient of variation of the major axis is represented by the ratio of the standard deviation of the major axis to the average value of the major axis, and can be obtained by the following formula (1).
  • r is the average value of the long diameter
  • n is the number of particles whose long diameter is measured
  • ri is the long diameter of the i-th measured particle.
  • the value of n is defined as 100 or more, the value of n is preferably large, and more preferably 200 or more. When the value of n is less than 100, it becomes impossible to accurately reflect the dispersion of the particles.
  • the coefficient of variation is displayed as a percentage, the value of the above formula (1) can be multiplied by 100 and displayed. For example, a coefficient of variation of 0.5 or less can be displayed as a coefficient of variation of 50% or less.
  • the coefficient of variation of the major axis is preferably small, specifically, preferably 0.5 or less, more preferably 0.4 or less. If the coefficient of variation of the major diameter exceeds 0.5, the proportion of particles longer than the average major diameter increases, possibly reducing the light transmittance.
  • the coefficient of variation can be measured, for example, by the following method. First, well-dispersed carbonate fine particles are observed with a transmission electron microscope, and a photograph of the particles is captured by a scanner and saved as an image file. This saved image file information is analyzed using image analysis type particle size distribution measurement software "Mac-View" Ver. The coefficient of variation can be obtained by measuring each particle using No. 3 and totaling them.
  • the major axis can be measured by visually observing transmission electron microscope (TEM) photographs of the strontium carbonate fine particles or by automatically processing the images.
  • the major axis can be measured as the length in the longitudinal direction (length of the long side) when the fine particle is regarded as a rectangle.
  • the short diameter can be measured as the length in the short side direction (the length of the short side) when the fine particle is regarded as a rectangle. Specifically, a rectangle that circumscribes the particles of the image and has the smallest area is calculated, and the major axis and minor axis are obtained from the lengths of the long sides and short sides.
  • the "major axis/minor axis" of the particles is taken as the aspect ratio.
  • the coated strontium carbonate fine particles in the present invention preferably have an aspect ratio of 2.0 or more. Furthermore, it is more preferably within the range of 2.0 to 4.0, most preferably within the range of 2.0 to 3.0. If the aspect ratio is less than 2.0, it will be difficult to effectively control birefringence. On the other hand, if the aspect ratio exceeds 4.0, the particles become too long and slender and are likely to break, which may lead to deterioration of the particle size distribution.
  • the content of the organic polymer is preferably 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the strontium carbonate fine particles. It is more preferably 5 to 40 parts by mass, still more preferably 10 to 30 parts by mass.
  • the ratio of the organic polymer on the surface of the strontium carbonate fine particles can be determined from the change in weight when burned at a temperature of 600° C. or higher.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles are obtained by partially or entirely coating the surface of the alkaline earth metal carbonate fine particles with an organic polymer.
  • the organic polymer is polyester resin and/or acrylic resin.
  • a polyester resin refers to a polycondensate synthesized by dehydrating and condensing a polyvalent carboxylic acid (dicarboxylic acid) and a polyalcohol (diol) to form an ester bond.
  • acrylic resin refers to a polymer of acrylic acid ester or methacrylic acid ester.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention may further have polycarboxylic acid or its anhydride on its surface. This improves the dispersibility of the alkaline earth metal carbonate fine particles in the hydrophobic organic solvent, and also improves the (environmental resistance) and transparency of the resin composition described later.
  • the alkaline earth metal carbonate fine particles in this embodiment can be coated with two or more kinds of substances. Examples of forms of coating are as follows, and may be double coated.
  • Polycarboxylic acid or its anhydride partially or entirely coats the surface of the alkaline earth metal carbonate fine particles, and partially or entirely coats the surface of the coated polycarboxylic acid or its anhydride with an organic polymer
  • the form covered by 2) The polycarboxylic acid or its anhydride partially coats the surface of the alkaline earth metal carbonate fine particles, and the organic polymer coats the coated polycarboxylic acid or its anhydride and the alkaline earth metal carbonate fine particles. A form to be coated on each surface.
  • a polycarboxylic acid or its anhydride is a graft copolymer that has a main chain and side chain portions within its chemical structure.
  • the polycarboxylic acid or its anhydride preferably has a polyoxyalkylene group in its side chain.
  • Examples of polycarboxylic acids or anhydrides thereof include Marialim (registered trademark) AKM-0531, Marialim AKM-1511-60, Marialim HKM-50A, Marialim AKM-150A, and Marialim SC-0505K manufactured by NOF Corporation. be able to.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention not only have good dispersibility in resins as described above, but also have excellent thermal stability.
  • the thermal stability of coated alkaline earth metal carbonate fine particles can be evaluated by the mass reduction rate when heated at 100 to 300° C. in an air atmosphere.
  • TG-DTA thermogravimetry and differential thermal analysis
  • the mass reduction rate is more preferably 20% by mass or less, still more preferably 7% by mass or less, particularly preferably 5% or less, or 3% or less.
  • the mass of the organic polymer in the temperature range of 100° C. to 300° C. is The reduction rate is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention exhibit excellent thermal stability not only in an air atmosphere but also in a nitrogen atmosphere. Specifically, when TG-DTA is performed in a nitrogen atmosphere, when the mass of the coated alkaline earth metal carbonate fine particles at the start of TG-DTA is 100% by mass, is preferably 20% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, still more preferably 7% or less, and particularly preferably 5% or less, or 4%. 3% or less, 2% or less.
  • coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention can be used as fillers for paper materials, inks, paints, etc., as additives for plastics, adhesives, films, etc., or as carriers for foods, pharmaceuticals, etc.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention are prepared by the steps of obtaining an aqueous dispersion of alkaline earth metal carbonate fine particles, aging the alkaline earth metal carbonate fine particles, and aging the alkaline earth metal carbonate fine particles.
  • Step of obtaining aqueous dispersion of alkaline earth metal carbonate fine particles An aqueous solution or aqueous suspension of strontium hydroxide is prepared as a raw material solution.
  • concentration of strontium hydroxide in the raw material solution is not particularly limited, it is usually 1 to 20% by mass, preferably 2 to 15% by mass, more preferably 3 to 8% by mass.
  • the strontium hydroxide is carbonated by adding an organic acid and introducing carbon dioxide gas while stirring the raw material solution.
  • Spherical strontium carbonate is generated by carbonating strontium hydroxide.
  • the organic acid acts as a crystal growth inhibitor that suppresses crystal growth of strontium carbonate.
  • the organic acid also acts as an aggregation inhibitor that suppresses aggregation of strontium carbonate fine particles generated by carbonation.
  • the organic acid contains at least one hydroxyl group and at least one carboxyl group, and at least three in total. Preferably, the organic acid contains 1 or 2 carboxyl groups and a total of 3 to 6 hydroxyl and carboxyl groups.
  • Preferred organic acids include, for example, tartaric acid, malic acid, or gluconic acid.
  • the amount of the organic acid added is 0.1 to 20 parts by mass, preferably 1 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of strontium hydroxide.
  • the flow rate of carbon dioxide gas is 0.5-200 mL/min, preferably 0.5-100 mL/min, per 1 g of strontium hydroxide.
  • the temperature of the raw material liquid during carbonation is 0 to 40°C, preferably 0 to 30°C, more preferably 5 to 15°C.
  • the end point of carbonation is generally the time when the pH of the starting liquid becomes 7 or less.
  • Step of aging alkaline earth metal carbonate fine particles The resulting aqueous dispersion of strontium carbonate fine particles is kept at a predetermined temperature for a predetermined period of time for aging, whereby the spherical strontium carbonate fine particles grow in the major axis direction.
  • the temperature of the aging step is 60°C or higher, preferably 60 to 100°C, more preferably 70 to 100°C.
  • the aging time is not particularly limited as long as needle-like particles having a predetermined shape can be obtained, and can be set as appropriate.
  • the strontium carbonate fine particles are surface-treated by adding a predetermined surface treatment agent to the aqueous dispersion of strontium carbonate fine particles that have grown into needle-like grains and applying a strong shearing force to the aqueous dispersion.
  • a predetermined surface treatment agent to the aqueous dispersion of strontium carbonate fine particles that have grown into needle-like grains and applying a strong shearing force to the aqueous dispersion.
  • a polyester resin or an acrylic resin are coated with a polyester resin or an acrylic resin.
  • Examples of surface treatment agents for coating with polyester resins include water-soluble polyester resins and water-soluble polyethylene naphthalate resins. The molecular weight is preferably about 10,000 to 30,000, more preferably about 15,000 to 30,000.
  • Examples of surface treatment agents for coating with acrylic resins include water-soluble ammonium polyacrylate and water-soluble sodium polyacrylate.
  • polycarboxylic acid or its anhydride can be used in combination as a surface treating agent.
  • the surface treating agent and the polycarboxylic acid or its anhydride can be added simultaneously to the aqueous dispersion of strontium carbonate fine particles.
  • the polycarboxylic acid or its anhydride can be added after the surface treatment agent is added to the aqueous dispersion of strontium carbonate fine particles.
  • the surface treatment agent may be added after adding the polycarboxylic acid or its anhydride to the aqueous dispersion of the strontium carbonate fine particles.
  • the amount of the surface treatment agent added is 1 to 50 parts by mass, preferably 5 to 40 parts by mass, more preferably 10 to 35 parts by mass, and particularly preferably 100 parts by mass of the acicular strontium carbonate fine particles. is 20 to 35 parts by mass.
  • a rotating body rotating at a high speed of 10 to 60 m/sec is used.
  • the peripheral speed of the rotor is more preferably 20 to 50 m/sec, more preferably 30 to 40 m/sec.
  • a device for applying a shearing force is not particularly limited as long as it can apply a necessary shearing force.
  • Agglomeration of needle-shaped strontium carbonate fine particles is broken by a strong shearing force, improving dispersibility.
  • needle-like strontium carbonate fine particles whose aggregates are not broken down to primary particles may exist. It is believed that the applied shear force is so strong that at least the primary particles are loosened. While this effect continues, the surfaces of the primary particles of the needle-shaped strontium carbonate fine particles and the secondary particles that have been loosened close to the primary particles are treated.
  • a part or all of the surfaces of the primary particles and the secondary particles that are close to the primary particles are coated with an organic polymer.
  • the organic polymer may cover a part of the surface of the primary particles, etc., but preferably covers the entire surface. Covering part of the surface means that the organic polymer adheres to the surface of the particle.
  • the surface-treated aqueous dispersion of acicular strontium carbonate fine particles can be dried by any method to remove water.
  • a spray dryer, a drum dryer, or the like can be used.
  • the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention are particularly suitable for use as an inorganic filler to be added to resin compositions used in the production of optical members and the like. Since the coated alkaline earth metal carbonate of the present invention has excellent thermal stability, a resin composition containing such a coated alkaline earth metal carbonate also has excellent thermal stability.
  • the thermal stability of the resin composition containing the coated alkaline earth metal carbonate of the present invention is evaluated, for example, by melt extruding the resin composition under melt kneading conditions of a melting temperature of 230 to 250 ° C. and a screw rotation speed of 150 to 300 rpm.
  • the reduction rate of the weight average molecular weight in the present invention is preferably 6% or less, more preferably 5% or less, still more preferably 4% or less, and particularly preferably 3% or less. Since the reduction rate of the weight average molecular weight is small, it can be handled without greatly changing the melt-kneading conditions of the resin.
  • a resin composition pellet is prepared as a sample and dried at 100-120°C for about 6-12 hours. Thereafter, the pellets are dissolved in chloroform heated to 40° C. to a concentration of 0.1 wt %, and the weight average molecular weight (Mw) is measured using an HLC-8320 GPC device manufactured by Tosoh Corporation. The reduction rate of the weight average molecular weight is calculated using the weight average molecular weight (Mw (0)) before melt kneading and the weight average molecular weight (Mw (1)) after melt kneading, and the formula (100 ⁇ ((Mw (0)) ⁇ (Mw(1)))/(Mw(0))).
  • An optical film having desired properties can be produced by forming a film from the resin composition containing the coated alkaline earth metal carbonate of the present invention.
  • the optical film will be described below.
  • the resin is not particularly limited as long as it is a resin that is used in ordinary optical films, and various resins can be selected according to the purpose.
  • the resin is an organic polymer (second organic polymer) different from the organic polymer (first organic polymer) in the coated alkaline earth metal carbonate.
  • examples of such resins include polycarbonate resins, cycloolefin resins (including cyclic olefin copolymers), polymethyl methacrylate resins, and polyester resins.
  • cellulose esters such as triacetyl cellulose, polystyrene, styrene acrylonitrile copolymers, polyfumaric acid diesters, polyarylates, polyethersulfones, polyolefins such as polycyclic olefins, maleimide copolymers, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyimides , polyamide, and polyurethane may be used, but when a polycarbonate resin is used as the resin, the effect of the coated alkaline earth metal carbonate fine particles of the present invention as an inorganic filler is enhanced. sufficiently demonstrated.
  • the content of the inorganic filler is preferably within the range of 0.1 to 20% by mass, more preferably within the range of 0.2 to 10% by mass, based on the total resin composition. If the content of the inorganic filler is less than 0.1% by mass, the improvement in thermal stability due to the inorganic filler becomes too small. On the contrary, if the content of the inorganic filler exceeds 20% by mass, the ratio of the inorganic filler to the resin becomes too large, which may impair the transparency of the formed film.
  • the content of the inorganic filler with respect to the entire resin composition is more preferably in the range of 0.1 to 16.7% by mass, particularly preferably in the range of 0.2 to 9.1% by mass.
  • a resin composition can be obtained by mixing the resin and the inorganic filler as described above.
  • Methods for dispersing the inorganic filler in the resin include a method of dissolving the resin in a dispersion containing the inorganic filler (solution casting method), a method of uniformly dissolving the polymer in the dispersion containing the inorganic filler, After removing the solvent, a method of pelletizing or pulverizing, a method of dry-mixing an inorganic filler and a polymer and melt-kneading them with an extruder or the like (melt-kneading method), and the like can be mentioned.
  • a masterbatch may be prepared in advance and kneaded with a kneader. The masterbatch can be produced by the above solution casting method, melt kneading method, or the like.
  • an optical film may be formed by preparing a dope solution in which the resin composition and an appropriate solvent are mixed.
  • the solvent is not particularly limited, and can be appropriately selected and used according to the properties of the resin.
  • solvents are preferably organic solvents such as alcohols (ethanol, 1-propanol, 2-propanol, 1-butanol, ethylene glycol), methylene chloride, N-methylpyrrolidone (NMP), tetrahydrofuran (THF), Examples include methyl ethyl ketone (MEK), ethyl acetate, cyclohexane, toluene, and the like.
  • methylene chloride is particularly preferred.
  • the ratio of the resin to the solvent is preferably within the range of 100:10 to 100:30 in mass ratio (solvent:resin).
  • the dope solution can be prepared by mixing a resin and a solvent to obtain a resin mixed solution, and adding an inorganic filler to this.
  • the inorganic filler may be dispersed in a solvent to form an inorganic filler dispersion, and the resin may be added and mixed.
  • the resin mixed solution and the inorganic filler dispersion may be separately prepared and mixed to form a dope solution.
  • a known method can be employed for mixing the inorganic filler, the resin and the solvent. Examples thereof include a method using an ultrasonic homogenizer, a stirring blade, a liquid jet mill, and the like.
  • devices used for dry mixing include, for example, Henschel mixers, V-type mixers, and tumbler mixers.
  • mixing time There is no particular limitation on the mixing time as long as a predetermined dispersion is obtained. After that, foreign matter may be removed by sieving.
  • the resin composition and dope solution can be formed into an optical film by a known method.
  • film formation method known film formation methods such as a melt extrusion film formation method and a solution casting film formation method can be used.
  • the melt extrusion film forming method is a method in which a resin composition is heated and melted to form a melt, which is then cast on a support in the form of a film and cooled to solidify.
  • the solution casting film formation method is a method of casting a dope solution on a support and evaporating the solvent to form a film.
  • the inorganic filler aggregates during the formation of the Benard cell structure, degrading the transparency of the optical film. In addition, this aggregation reduces the birefringence adjusting action of the inorganic filler. Therefore, it is preferable to add a surface modifier to the resin composition or the dope solution for the purpose of improving the wettability with the support and suppressing the formation of Benard cells.
  • a surface modifier is highly effective in improving transparency and the like. Examples of surface modifiers include vinyl-based surfactants, fluorine-based surfactants, and silicone oils.
  • the film after deposition can be appropriately stretched depending on the application.
  • stretching methods include uniaxial stretching and biaxial stretching.
  • Biaxial stretching can be sequential or simultaneous stretching. Stretching can be performed using a known stretching device such as a tenter.
  • the optical film thus obtained has excellent optical properties because it contains an inorganic filler with excellent thermal stability.
  • the alkaline earth metal carbonate fine particles in the coated alkaline earth metal carbonate fine particles as the inorganic filler themselves exhibit negative birefringence. can be adjusted.
  • the coated alkaline earth metal carbonate of the present invention as an inorganic filler to a resin exhibiting positive intrinsic birefringence such as polycarbonate or polycyclic olefin
  • the intrinsic birefringence of the resin is offset and the birefringence is improved.
  • It can be an optical film with near zero refraction.
  • optical films include protective films.
  • the protective film includes a normal protective film laminated on the surface of a polarizing plate, etc., and a polarizer protective film laminated directly on the surface of a polarizer to protect the polarizer.
  • an optical film having positive birefringence may be obtained by adding a small amount of the coated alkaline earth metal carbonate of the present invention to a resin that exhibits positive birefringence such as polycarbonate or polycyclic olefin.
  • an optical film having negative birefringence may be obtained by adding a large amount of the coated alkaline earth metal carbonate agent of the present invention to these resins exhibiting positive birefringence.
  • birefringence as used herein means the value of the above-described in-plane birefringence ( ⁇ Nxy).
  • a retardation film can be mentioned as an optical film exhibiting such a positive or negative in-plane birefringence.
  • a quarter wave plate, a half wave plate, etc. can be mentioned as a retardation film.
  • a retardation film can be mentioned as such an optical film.
  • a quarter wave plate, a half wave plate, etc. can be mentioned as a retardation film.
  • optical films include antireflection films, antiglare films, brightness enhancement films, prism films, and viewing angle improvement films.
  • the haze of the optical film can be 10% or less, preferably 5% or less, and more preferably 1% or less.
  • the haze may be deteriorated to form an antiglare film.
  • the total light transmittance of the optical film can be 85% or more, preferably 88% or more, and more preferably 90% or more.
  • optical film as described above can also be laminated with another optical film to form an optical laminate.
  • Other optical films include, for example, polarizing films (also referred to as polarizers) and substrate films.
  • the optical laminate include a polarizing plate in which a protective film and a polarizing film are laminated as the optical film of the present invention, an elliptically polarizing plate in which a retardation film and a polarizing film are laminated as the optical film of the present invention, and the present invention.
  • the optical film of the invention include a retardation plate in which a retardation film and a substrate film are laminated.
  • image display device The optical film of the present invention can be used in image display devices.
  • types of image display devices include liquid crystal display devices (LCD) and organic electroluminescence display devices.
  • applications of the image display device include televisions, computer monitors, mobile phones, smart phones, and portable information terminals such as personal digital assistants (PDAs).
  • PDAs personal digital assistants
  • Alkaline earth metal carbonate fine particles obtained by partially or entirely coating the surface of alkaline earth metal carbonate fine particles with an organic polymer, the organic polymer is a polyester resin or an acrylic resin, Coated alkaline earth metal carbonate fine particles having a mass reduction rate of 7% by mass or less when heated at 100 to 300°C in an air atmosphere.
  • ⁇ 3> The coated alkaline earth metal carbonate fine particles according to ⁇ 1>, wherein the content of the organic polymer is 5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the alkaline earth metal carbonate fine particles.
  • ⁇ 4> The coated alkaline earth metal carbonate fine particles according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 3>, wherein the alkaline earth metal is at least one selected from the group consisting of calcium, barium and strontium.
  • ⁇ 5> A resin composition comprising a resin and the coated alkaline earth metal carbonate fine particles according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>.
  • ⁇ 6> The resin composition according to ⁇ 5>, wherein the resin is an organic polymer different from the organic polymer.
  • ⁇ 7> The resin composition according to ⁇ 5> or ⁇ 6>, wherein the content of the coated alkaline earth metal carbonate fine particles is 0.1 to 20% by mass of the entire resin composition.
  • ⁇ 8> The resin composition according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 7>, wherein the resin is at least one selected from the group consisting of polycarbonate resins, cycloolefin resins and acrylic resins.
  • ⁇ 9> The resin composition according to any one of the above ⁇ 5> to ⁇ 8>, wherein the rate of decrease in weight average molecular weight is 6% or less when treated under melt kneading conditions of a melting temperature of 230 to 250° C. and a screw rotation speed of 150 to 300 rpm. .
  • An optical film comprising the resin composition according to any one of ⁇ 5> to ⁇ 9>.
  • An image forming apparatus comprising the optical film according to ⁇ 10>.
  • ⁇ 12> obtaining an aqueous dispersion of alkaline earth metal carbonate fine particles; aging the alkaline earth metal carbonate fine particles; a step of surface-treating the matured alkaline earth metal carbonate fine particles and coating a part or all of the surface with an organic polymer such as a polyester resin or an acrylic resin; and the alkaline earth metal carbonate after the surface treatment.
  • a method for producing coated alkaline earth metal carbonate microparticles comprising the step of drying the microparticles.
  • Metal carbonate fine particles Metal carbonate fine particles.
  • the inorganic filler comprises alkaline earth metal carbonate fine particles and a first organic polymer that partially or completely coats the surfaces of the alkaline earth metal carbonate fine particles and is selected from polyester resins and acrylic resins. coated alkaline earth metal carbonate particulates having The resin composition, wherein the resin is a second organic polymer different from the first organic polymer.
  • Example I Production of inorganic filler>
  • Example (I-1) (a) Step of Obtaining Aqueous Dispersion To 3 L of pure water at a water temperature of 10° C., 7.08 g of DL-tartaric acid as a crystal growth inhibitor was added and stirred to prepare a solution. 366 g of strontium hydroxide octahydrate was added to the resulting aqueous solution and mixed to prepare an aqueous suspension of 5.0% by mass of strontium hydroxide. 8.5 parts by mass (14.2 g) of tartaric acid was added as an organic acid to 100 parts by mass of strontium hydroxide while the resulting aqueous suspension was kept at 10° C. and stirred.
  • FIG. 1 shows a TEM (transmission electron microscope) photograph of coated strontium carbonate fine particles. From this photograph, it was confirmed that the strontium carbonate fine particles in the coated strontium carbonate fine particles were acicular particles. As a result of image analysis of the TEM photograph, the acicular particles had an average major axis of 65.20 nm, a minor axis of 24.51 nm, and an aspect ratio of 2.66. The crystal structure of the obtained particles was determined by XRD analysis. From the X-ray diffraction diagram of FIG. 2, it can be seen that the produced strontium carbonate has an aragonite single phase. The BET specific surface area of the strontium carbonate fine particles was 62.90 m 2 /g.
  • Examples (I-2) to (I-7), Comparative Examples (I-1) to (I-4) Furthermore, in the same manner as in Example (I-1), except for changing the type and/or amount of the surface treatment agent as shown in Tables 1 and 2 below, Examples (I-2) to (I- 7), coated strontium carbonate microparticles of Comparative Examples (I-1) to (I-4) were produced.
  • the amount of the surface treatment agent in the table is parts by mass with respect to 100 parts by mass of the strontium carbonate fine particles.
  • Examples (I-8) to (I-9) As shown in Table 1 below, Examples (I-8), (I-8) and (I- 9) coated strontium carbonate fine particles were produced.
  • the polycarboxylic acid used here is a polycarboxylic acid anhydride polymer (Malialim SC-0505K, manufactured by NOF Corporation) having a polyoxyalkylene group in a side chain.
  • the amount of the surface treatment agent in the table is parts by weight per 100 parts by weight of strontium carbonate. Then, after stirring with a stirrer for 5 minutes, using CLEARMIX (manufactured by M Technic Co., Ltd.), dispersion treatment was performed by applying a shearing force.
  • water-soluble polyester resin A is Z-561 manufactured by Goo Chemical Industry Co., Ltd.
  • water-soluble polyester resin B is Z-446 manufactured by Goo Chemical Industry Co., Ltd.
  • thermal changes in air atmosphere and nitrogen atmosphere were determined by TG-DTA analysis.
  • Smartloader Thermo plus Evo2 TG8121 manufactured by Rigaku Co., Ltd. thermogravimetric measurement and differential thermal analysis were performed to determine the mass reduction rate (%) when heated at 100 to 300 ° C. The results are shown in Tables 1 and 2 below.
  • the coated strontium carbonate fine particles of Examples (I-2) and (I-3) are strontium carbonate fine particles whose surfaces are partly or wholly coated with an acrylic resin.
  • the coated strontium carbonate microparticles of 7) are strontium carbonate microparticles partially or entirely coated with a polyester resin.
  • the coated strontium carbonate fine particles of Examples (I-8) and (I-9) were partially or entirely coated with a polycarboxylic anhydride, and partially or entirely coated with an acrylic resin or polyester resin.
  • Strontium carbonate microparticles coated with resin The coated strontium carbonate fine particles of Examples have a mass reduction rate of 7% by mass or less when heated at 100 to 300° C. in both an air atmosphere and a nitrogen atmosphere, and are excellent in thermal stability.
  • the coated strontium carbonate fine particles of the comparative example neither the acrylic resin nor the polyester resin is present on the surface of the strontium carbonate fine particles. Therefore, the coated strontium carbonate fine particles of Comparative Examples (I-1) to (I-3) had a mass reduction rate of more than 7% by mass when heated at 100 to 300°C in an air atmosphere, and were thermally stable. confirmed to be inferior. In addition, although the coated strontium carbonate fine particles of Comparative Example (I-4) had a small mass reduction rate when heated at 100 to 300° C. in an air atmosphere, the weight average molecular weight of the resin composition decreased as described later. rate was high.
  • Example II Production of resin composition containing coated strontium carbonate fine particles> Using the coated strontium carbonate fine particles of Examples (I-1) to (I-9) and Comparative Examples (I-1) to (I-4) as inorganic fillers, resin compositions are prepared. Optical films of Examples (II-1) to (II-9) and Comparative Examples (II-1) to (II-4) are produced by forming films from each resin composition, and their physical properties are examined. In the production, first, 100 parts by mass of polycarbonate resin pellets (L-1225Y manufactured by Teijin Limited), 0.2 parts by mass of a phosphoric acid-based stabilizer, and a predetermined amount of inorganic filler are uniformly mixed with a Henschel mixer.
  • the weight-average molecular weight before and after melt-kneading was measured to examine the decrease in the weight-average molecular weight due to melt-kneading. Specifically, after drying the pellets of each resin composition at 120 ° C. for 6 hours or more, Tosoh Corporation HLC-8320 GPC device, column (Shodex K-G + K-805L ⁇ 2 + K-800D), eluent Using CHCl 3 as the weight average molecular weight (Mw) was evaluated.
  • the rate of decrease in weight average molecular weight is preferably 10% or less, more preferably 7% or less, and even more preferably 5% or less.
  • the total light transmittance (TT) is preferably 85% or higher, more preferably 88% or higher, even more preferably 90% or higher.
  • the turbidity (HAZE) is preferably 10 or less, more preferably 5 or less, and even more preferably 1 or less.
  • each T-die film was subjected to a high-temperature, high-humidity test to examine durability. Specifically, SH241 manufactured by Espec Co., Ltd. was used to test at 75° C., 90% RH, and 1000 hours, and the presence or absence of whitening was confirmed visually and with a haze meter, and evaluated according to the following criteria. ⁇ : Transparent (* HAZE ⁇ 10%) ⁇ : Whitening and opaque (* HAZE ⁇ 10%)
  • the coated strontium carbonate fine particles of Examples which are composed of strontium carbonate partially or entirely coated with an acrylic resin or polyester resin, are used as an inorganic filler.
  • the decrease in the weight-average molecular weight of the resin composition due to melt-kneading is only 4.1% at maximum.
  • the total light transmittance and HAZE are good, and the durability is satisfactory.
  • a polycarbonate resin composition excellent in all properties could be obtained.
  • the in-plane retardation (Re) of the resin composition of Example (II-1) was evaluated using KOBRA-WR manufactured by Oji Keisoku Kikai Co., Ltd.
  • the Re of the film uniaxially stretched under the conditions of Tg+20° C., 1.5 times, and 10 mm/min was 88 nm compared to 470 nm for the blank of the reference example, confirming the effect of retardation reduction.
  • the coated strontium carbonate fine particles contained as inorganic fillers in the resin compositions of Comparative Examples (II-1) to (II-3) were polyester resins or It is strontium carbonate fine particles having no acrylic resin on the surface.
  • the coated strontium carbonate fine particles of Comparative Examples (I-1) to (I-3) have poor thermal stability. Since the resin composition containing such coated strontium carbonate fine particles as an inorganic filler has poor retention heat stability, the reduction rate of the weight average molecular weight after melt-kneading exceeds 32%. Moreover, the resin compositions of Comparative Examples (II-2) and (II-3) cannot be applied to optical films.
  • the coated strontium carbonate microparticles (Comparative Example (I-4)) contained in the resin composition of Comparative Example (II-4) are strontium carbonate microparticles surface-treated with polyvinylpyrrolidone.
  • the coated strontium carbonate fine particles of Comparative Example (I-4) cannot be applied to optical films because of their poor dispersibility in resins.

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Abstract

有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、前記有機高分子が、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂である被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子である。

Description

被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子、樹脂組成物および画像表示装置
　本発明は、被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子、樹脂組成物および画像表示装置に関する。
　ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、アクリレート、およびシクロオレフィン等の樹脂は、透明性、対候性、耐薬品性および光学特性等に優れている。しかも、これらの樹脂は、成形性に優れ、加工が容易であることから、レンズやディスプレイといった光学部材、自動車部材、および医療用品などに用いられている。
　光学部材等は、上述したような樹脂と無機充填剤とを含有する樹脂組成物を用い、射出成型法または溶融押出法などにより成型される。成型にあたって、樹脂組成物は２００℃以上の高温で溶融されることから、高温での成型時に高い分散性を維持できる無機充填剤として、被覆アルカリ土類金属化合物微粒子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、高分子樹脂溶液への分散性に優れた針状炭酸ストロンチウム微粉末が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
国際公開第２０１７／１３０９４６号 特開２０１５－０８３５２２号公報
　射出成型法または溶融押出法などによる成型の際には、樹脂の分解に伴う滞留熱安定性等の熱安定性の低下は避けることが求められる。また、成型される部材においては、機械的物性の低下やシルバーストリーク等の外観上の問題が無いことが求められ、特に光学部材の場合には、高い透明性が求められている。
　そこで本発明は、樹脂への分散性および熱安定性に優れ、樹脂組成物に配合した際には、透明性および耐久性に優れた成型体が得られる無機充填剤として好適な被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を提供することを目的とする。
　本発明者らは、以上の目的を達成するために鋭意検討した結果、樹脂への分散性および熱安定性に優れ、樹脂組成物に配合した際には、透明性および耐久性に優れた成型体が得られる無機充填剤として好適である被覆されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を見出し、本発明を完成させるに至った。
　すなわち、本発明は、有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、前記有機高分子が、ポリエステル樹脂および／またはアクリル樹脂である被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子である。
　本発明によれば、樹脂への分散性および熱安定性に優れ、樹脂組成物に配合した際には、透明性および耐久性に優れた成型体が得られる無機充填剤として好適な被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を提供することができる。
実施例１で得られた被覆炭酸ストロンチウム微粒子の透過型電子顕微鏡写真。 実施例１で得られた被覆炭酸ストロンチウム微粒子のＸ線回折図。
（被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子）
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂から選択される有機高分子で、表面が被覆されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子である。被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を構成するアルカリ土類金属としては、カルシウム、バリウムおよびストロンチウムからなる群より選ばれる１種であることが好ましい。より具体的には、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子としては、例えば、炭酸マグネシウム微粒子、炭酸カルシウム微粒子、炭酸ストロンチウム微粒子および炭酸バリウム微粒子が挙げられる。以下、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子のうち、本発明の好適な実施形態である炭酸ストロンチウム微粒子について詳細に説明する。
　被覆炭酸ストロンチウムの結晶形態は、９５質量％以上がアラゴナイト型であることがより好ましい。アラゴナイト型の炭酸ストロンチウムの含有量は、例えばＸＲＤ解析により確認することができる。炭酸ストロンチウムのＢＥＴ比表面積は、３０ｍ2／ｇを超えることが好ましく、６０ｍ2／ｇ以上であることがより好ましい。
　本発明における被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、長径が２００ｎｍ以下であることが好ましい。さらに、長径が３０～１００ｎｍの範囲内であることがより好ましく、３０～６０ｎｍの範囲内が最も好ましい。長径が３０ｎｍ未満の場合には、粒子が小さすぎて凝集しやすくなり、分散性が悪化しやすくなる。一方、長径が２００ｎｍを超えると、粒子が大きすぎて樹脂に混合したときに透明性が悪化しやすくなる。
　上述したような長径およびアスペクト比を有する粒子は、長径の変動係数が０．５以下であることが好ましい。長径の変動係数とは、長径の平均値に対する該長径の標準偏差の比で表され、以下の数式（１）で求めることができる。
　上記数式（１）において、ｒは長径の平均値、ｎは長径を測定した粒子の数、ｒｉはｉ番目に測定した粒子の長径を表す。
　前記ｎの値は１００以上と定義するが、ｎの値としては大きいことが好ましく、２００以上がより好ましい。ｎの値が１００未満となると、粒子の分散を正確に反映することができなくなる。変動係数を百分率で表示する場合は、上記数式（１）の値を１００倍して表示することができる。例えば、変動係数０．５以下は、変動係数５０％以下と表示することができる。
　前記長径の変動係数は小さいことが好ましく、具体的には、０．５以下が好ましく、０．４以下がより好ましい。長径の変動係数が０．５を超えると、長径の平均値より長い粒子の割合が増加して光透過率が低下するおそれがある。
　変動係数は、例えば次の方法により測定することができる。まず、よく分散させた炭酸塩微粒子を透過型電子顕微鏡にて観察し、撮影した粒子写真をスキャナーで取り込んで画像ファイルとして保存する。この保存した画像ファイル情報を、株式会社マウンテック製、画像解析式粒度分布測定ソフトウエア「Ｍａｃ－Ｖｉｅｗ」Ｖｅｒ．３を用いて１粒子ごとに測定して、集計することで、変動係数を求めることができる。
　ここで、長径は、炭酸ストロンチウム微粒子の透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を目視または自動的に画像処理する方法で測定することができる。長径は、微粒子を長方形とみなしたときの長手方向の長さ（長辺の長さ）として測定することができる。また、短径は、微粒子を長方形とみなしたときの短手方向の長さ（短辺の長さ）として測定することができる。具体的には画像の微粒子に外接する、面積が最小となる長方形を算出し、その長辺と短辺の長さから長径と短径を求める。
　粒子の「長径／短径」を、アスペクト比とする。本発明における被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、アスペクト比が２．０以上であることが好ましい。さらに、２．０～４．０の範囲内がより好ましく、２．０～３．０の範囲内が最も好ましい。アスペクト比が２．０未満の場合には、複屈折の制御に効果を発揮することが難しくなる。一方、アスペクト比が４．０を超えると、粒子が細長くなりすぎて折れやすくなり、粒径分布の悪化などを招くおそれがある。
　有機高分子の含有量は、炭酸ストロンチウム微粒子１００質量部に対して５～５０質量部であることが好ましい。より好ましくは５～４０質量部であり、さらに好ましくは１０～３０質量部である。炭酸ストロンチウム微粒子の表面における有機高分子の割合は、６００℃以上の温度で燃焼した時の重量変化から求めることができる。被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部に被覆してなる。
　有機高分子は、ポリエステル樹脂および／またはアクリル樹脂である。ポリエステル樹脂とは、多価カルボン酸（ジカルボン酸）とポリアルコール（ジオール）とを、脱水縮合してエステル結合を形成させることによって合成された重縮合体をいう。また、アクリル樹脂とは、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルの重合体をいう。
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、その表面に、ポリカルボン酸もしくはその無水物をさらに有していてもよい。これにより、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の疎水性有機溶媒への分散性が向上し、また後述する樹脂組成物の（耐環境性）や透明性が向上する。
　本実施形態におけるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、二種類以上の物質によって被覆される形態とすることができる。被覆の形態の例は以下のとおりであり、二重に被覆されていてもよい。
１）ポリカルボン酸もしくはその無水物が、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部又は全部を被覆し、被覆したポリカルボン酸もしくはその無水物の表面の一部又は全部に、有機高分子が被覆する形態。
２）ポリカルボン酸もしくはその無水物が、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部を被覆し、有機高分子が、被覆したポリカルボン酸もしくはその無水物とアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の各表面に被覆する形態。
　ポリカルボン酸もしくはその無水物とは、化学構造内に主鎖と側鎖部分を持つグラフト共重合体である。ポリカルボン酸もしくはその無水物は、側鎖にポリオキシアルキレン基を有することが好ましい。ポリカルボン酸もしくはその無水物の例としては、日油株式会社製のマリアリム（登録商標）ＡＫＭ－０５３１、マリアリムＡＫＭ－１５１１－６０、マリアリムＨＫＭ－５０Ａ、マリアリムＡＫＭ－１５０Ａ、マリアリムＳＣ－０５０５Ｋを挙げることができる。
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、上述したように樹脂への分散性が良好であるのに加え、熱安定性にも優れている。被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の熱安定性は、大気雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率によって評価することができる。本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、大気雰囲気中で熱重量測定（Thermogravimetry）・示差熱分析（Differential ThermalAnalysis）（ＴＧ－ＤＴＡ）を行った際、１００℃～３００℃の温度範囲での質量減少率は３０質量％以下であることが好ましい。質量減少率は、より好ましくは２０質量％以下であり、さらに好ましくは７質量％以下、特に好ましくは５％以下、また３％以下である。
　また、本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子においては、ＴＧ－ＤＴＡ開始時の有機高分子の質量を１００質量％としたとき、１００℃～３００℃の温度範囲での有機高分子の質量減少率は３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、大気雰囲気中のみならず、窒素雰囲気中においても優れた熱安定性を示す。具体的には、窒素雰囲気中でＴＧ－ＤＴＡを行った際、ＴＧ－ＤＴＡ開始時の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の質量を１００質量％としたとき、１００℃～３０℃の温度範囲での被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の質量減少率は２０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは１０質量％以下であり、さらに好ましくは７％以下、特に好ましくは５％以下、４％以下、３％以下、２％以下である。
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、紙材、インク、塗料等の填料として、またプラスチック、接着剤、フィルム等の添加物、或いは食品、医薬品等の担体として用いることができる。
（被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の製造方法）
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の水性分散液を得る工程、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を熟成する工程、熟成されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施して、表面の一部または全部をポリエステル樹脂およびアクリル樹脂から選択される有機高分子で被覆する工程、および、表面処理後のアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を乾燥する工程を備える方法により製造することができる。各工程について、以下に詳細に説明する。
　（アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の水性分散液を得る工程）
　原料液として、水酸化ストロンチウムの水溶液または水性懸濁液を調製する。原料液中における水酸化ストロンチウムの濃度に特に制限はないが、通常は、１～２０質量％であり、好ましくは２～１５質量％であり、さらに好ましくは３～８質量％である。原料液を撹拌しつつ、有機酸を添加するとともに二酸化炭素ガスを導入することによって、水酸化ストロンチウムを炭酸化する。
　水酸化ストロンチウムを炭酸化することによって、球状の炭酸ストロンチウムが生成する。有機酸は、炭酸ストロンチウムの結晶成長を抑制する結晶成長抑制剤として作用する。また、有機酸は、炭酸化によって生成する炭酸ストロンチウム微粒子の凝集を抑制する凝集抑制剤としても作用する。
　有機酸は、水酸基およびカルボキシル基をそれぞれ少なくとも１個、かつ、合計で少なくとも３個含む。好ましくは、有機酸は、カルボキシル基を１個または２個、かつ、水酸基とカルボキシル基を合計で３～６個含む。好ましい有機酸としては、例えば、酒石酸、リンゴ酸、またはグルコン酸が挙げられる。有機酸の添加量は、水酸化ストロンチウム１００質量部に対して０．１～２０質量部であり、好ましくは１～１０質量部である。
　二酸化炭素ガスの流量は、水酸化ストロンチウム１ｇに対して０．５～２００ｍＬ／分であり、好ましくは０．５～１００ｍＬ／分である。炭酸化する際の原料液の温度は０～４０℃であり、好ましくは０～３０℃であり、さらに好ましくは５～１５℃である。炭酸化の終点は、一般には原料液のｐＨが７以下になる時点である。
　（アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を熟成する工程）
　得られた炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液を、所定温度で所定時間保持して熟成することにより、球状炭酸ストロンチウム微粒子が長軸方向に粒成長する。熟成工程の温度は６０℃以上であり、好ましくは６０～１００℃であり、より好ましくは７０～１００℃である。熟成時間は、所定形状の針状粒子が得られれば特に制限されず、適宜設定することができる。
　熟成工程によって得られた針状炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液においては、一次粒子の一部は凝集して二次粒子を形成している可能性があるが、一次粒子の多くは分散状態を維持していると考えられる。
　（アルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施す工程）
　針状に粒成長した炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液に所定の表面処理剤を添加し、水性分散液に強いせん断力を付与することによって、炭酸ストロンチウム微粒子に表面処理が施される。表面処理の結果、炭酸ストロンチウム微粒子の表面の一部または全部が、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂で被覆される。
　ポリエステル樹脂で被覆するための表面処理剤としては、例えば、水溶性ポリエステル樹脂、水溶性ポリエチレンナフタレ－ト樹脂が挙げられる。分子量は、１０，０００～３０，０００程度であることが好ましく、１５，０００～３０，０００程度であることがより好ましい。また、アクリル樹脂で被覆するための表面処理剤としては、例えば、水溶性ポリアクリル酸アンモニウム、水溶性ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
　前記表面処理剤に加えて、ポリカルボン酸もしくはその無水物を表面処理剤として併用することができる。この場合、表面処理剤とポリカルボン酸もしくはその無水物とを、炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液に同時に添加することができる。あるいは、前記表面処理剤を炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液に添加した後、ポリカルボン酸もしくはその無水物を添加することができる。さらに、ポリカルボン酸もしくはその無水物を炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液に添加した後、前記表面処理剤を添加してもよい。
　表面処理剤の添加量は、針状炭酸ストロンチウム微粒子１００質量部に対して１～５０質量部であり、好ましくは５～４０質量部であり、さらに好ましくは１０～３５質量部であり、特に好ましくは２０～３５質量部である。
　針状炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液に強いせん断力を付与するために、１０～６０ｍ／秒の周速で高速回転している回転体が用いられる。回転体の周速は、２０～５０ｍ／秒がより好ましく、３０～４０ｍ／秒がさらに好ましい。せん断力を付与する装置としては、必要なせん断力を与えることができれば特に制限されない。
　針状炭酸ストロンチウム微粒子は、強いせん断力によって凝集が解され、分散性が向上する。場合によっては、凝集が一次粒子まで解されない針状炭酸ストロンチウム微粒子が存在することもある。加えられるせん断力が非常に強いため、少なくとも一次粒子近くまで解されると考えられる。この効果が持続している間に、針状炭酸ストロンチウム微粒子の一次粒子および一次粒子近くまで解された二次粒子の表面に処理が施される。
　一次粒子および一次粒子近くまで解された二次粒子の表面の一部または全部は、有機高分子で被覆される。有機高分子は、一次粒子等の表面の一部を被覆していればよいが、表面の全部を被覆することが好ましい。表面の一部を被覆とは、有機高分子が粒子の表面に付着していれば良い。表面の少なくとも一部が有機高分子で被覆されることによって、表面処理後の針状炭酸ストロンチウム微粒子は、一次粒子および一次粒子近くまで解された二次粒子の分散状態が維持される。
　（表面処理後のアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を乾燥する工程）
　表面処理された針状炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液は、任意の方法により乾燥して水を除去することができる。乾燥には、例えば、スプレードライヤーやドラムドライヤー等を用いることができる。
（樹脂組成物及び光学フィルム）
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、特に光学部材等の製造に用いる樹脂組成物に配合する無機充填剤として好適に用いられる。本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩は熱安定性に優れているので、こうした被覆アルカリ土類金属炭酸塩を含有する樹脂組成物も同様に、熱安定性に優れている。本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩を含有する樹脂組成物の熱安定性は、例えば、２３０～２５０℃溶融温度、スクリュー回転数１５０～３００ｒｐｍの溶融混練条件において溶融押出した樹脂組成物について溶融押出前後の重量平均分子量の低下率を調べることにより評価することができる。本発明における重量平均分子量の低下率は、６％以下であることが好ましく、より好ましくは５％以下、さらに好ましくは４％以下、特に好ましくは３％以下である。重量平均分子量の低下率が小さいため、樹脂の溶融混練条件を大きく変更することなく扱うことができる。
　具体的には、試料として樹脂組成物のペレットを準備し、１００～１２０℃で６～１２時間程度乾燥する。その後、ペレットを４０℃に加熱したクロロホルムに０．１ｗｔ％で溶解させた後、東ソー株式会社製ＨＬＣ－８３２０ＧＰＣ装置を用いて重量平均分子量（Ｍｗ）を測定する。重量平均分子量の低下率は、溶融混練前の重量平均分子量（Ｍｗ(0)）と、溶融混練後の重量平均分子量（Ｍｗ(1)）を用い、式（１００×((Ｍｗ(0))－(Ｍｗ(1))）／(Ｍｗ(0))）により算出する。
　本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩を含有する樹脂組成物を成膜することで、所望の特性を備えた光学フィルムを製造することができる。以下、光学フィルムについて説明する。
　樹脂としては、通常の光学フィルムに使用される樹脂であれば特に限定されず、目的に応じて種々の樹脂を選択することができる。ただし、樹脂は、被覆アルカリ土類金属炭酸塩における有機高分子（第１の有機高分子）とは異なる有機高分子（第２の有機高分子）である。このような樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂（環状オレフィン共重合体を含む）、ポリメチルメタクリレート樹脂、およびポリエステル樹脂などが挙げられる。
　さらに、トリアセチルセルロースなどのセルロースエステル、ポリスチレン、スチレンアクリロニトリル共重合体、ポリフマル酸ジエステル、ポリアリレート、ポリエーテルスルフォン、ポリ環状オレフィンなどのポリオレフィン、マレイミド系共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリアミド、ポリウレタンからなる群より選択される１種類以上を用いることもできるが、樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いた際に、本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の無機充填剤としての効果が十分に発揮される。
　無機充填剤の含有量は、樹脂組成物全体に対して０．１～２０質量％の範囲内が好ましく、０．２～１０質量％の範囲内がより好ましい。無機充填剤の含有量が０．１質量％未満の場合には、無機充填剤による熱安定性向上が小さくなりすぎる。反対に、無機充填剤の含有量が２０質量％を超えると、樹脂に対する無機充填剤の比率が相対的に大きくなりすぎるため、成膜したフィルムの透明性が損なわれるおそれがある。無機充填剤の樹脂組成物全体に対する含有量は、０．１～１６．７質量％の範囲内がより好ましく、０．２～９．１質量％の範囲内が特に好ましい。
　上述したような樹脂と無機充填剤とを混合することで、樹脂組成物とすることができる。樹脂中へ無機充填剤を分散させる方法としては、無機充填剤を含有する分散液に樹脂を溶解する方法（溶液キャスト法）、無機充填剤を含有する分散液に高分子を均一に溶解し、その後溶媒を除去し、ペレット化又は粉末化する方法、無機充填剤と高分子を乾式混合したものを押出機等で溶融混練する方法（溶融混練法）などが挙げられる。またあらかじめマスターバッチを作製し、混練機にて混練を行ってもよい。マスターバッチは、上記の溶液キャスト法、溶融混練法などで作製できる。
　また、樹脂組成物と適切な溶媒とを混合したドープ溶液を調製して、光学フィルムを成膜してもよい。溶媒は特に限定されず、樹脂の性質等に応じて適宜選択して用いることができる。溶媒の例としては、有機溶媒が好ましく、例えば、アルコール（エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、１－ブタノール、エチレングルコール）、塩化メチレン、Ｎ－メチルピロリドン（ＮＭＰ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチル、シクロへキサン、トルエンなどを挙げることができる。上述の有機溶媒のうち、塩化メチレンが特に好ましい。
　溶媒に対する樹脂の割合は、質量比（溶媒：樹脂）で１００：１０～１００：３０の範囲内が好ましい。ドープ溶液は、樹脂と溶媒とを混合して樹脂混合溶液とし、これに無機充填剤を添加して調製することができる。あるいは、溶媒に無機充填剤を分散させて無機充填剤分散液とし、これに樹脂を添加して混合してもよい。さらには、上述した樹脂混合溶液と無機充填剤分散液とをそれぞれ調製し、両者を混合してドープ溶液としてもよい。無機充填剤と樹脂と溶媒との混合には、公知の方法を採用することができる。例えば、超音波ホモジナイザー、攪拌羽、液体ジェットミルなどを用いた方法が挙げられる。
　一方、乾式混合に用いられる装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、Ｖ型混合機、タンブラー混合機等が挙げられる。混合時間は所定の分散が得られれば特に制限はない。その後、篩による篩別で異物を除去してもよい。
　樹脂組成物やドープ溶液は、公知の方法で成膜して光学フィルムとすることができる。成膜法としては、溶融押出成膜法や溶液流延成膜法など公知の成膜法を挙げることができる。溶融押出成膜法は、樹脂組成物を加熱溶融して溶融物とし、これを支持体上にフィルム状に流延して冷却固化する方法である。また、溶液流延成膜法は、ドープ溶液を支持体上に流延して溶媒を蒸発させてフィルム化する方法である。
　樹脂の種類によっては、成膜の際に樹脂溶液中で対流が生じ、ベナードセル構造が形成されることがある。ベナードセル構造形成時に無機充填剤が凝集し、光学フィルムの透明性を悪化させる。また、この凝集により無機充填剤による複屈折調整作用を低下させる。そこで、支持体との濡れ性を向上させてベナードセルの形成を抑制する目的で、樹脂組成物やドープ溶液中に表面改質剤を添加することが好ましい。ポリカーボネートを樹脂として用いる場合は、ベナードセルが形成されやすいため、表面改質剤を添加することによる透明性向上等の効果は大きい。表面改質剤としては、ビニル系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、シリコーンオイルなどを挙げることができる。
　成膜後のフィルムは、用途等に応じて適宜延伸することができる。延伸方法としては、一軸延伸、二軸延伸などを挙げることができる。二軸延伸は、逐次または同時延伸とすることができる。延伸は、テンターなど公知の延伸装置を用いて行うことができる。
　このようにして得られた光学フィルムは、熱安定性に優れた無機充填剤を含有しているため、光学特性に優れている。無機充填剤としての被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子におけるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子は、それ自体が負の複屈折を示すため、目的とする光学フィルムの用途等に応じて光学フィルムの複屈折を調整することができる。
　例えば、ポリカーボネートやポリ環状オレフィンのような正の固有複屈折を示す樹脂に、本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩を無機充填剤として添加することで、樹脂の固有複屈折を相殺して複屈折がゼロに近い光学フィルムとすることができる。このような光学フィルムとしては、例えば保護フィルムを挙げることができる。保護フィルムとしては、偏光板の表面等に積層される通常の保護フィルムのほか、偏光子の表面に直接積層されて偏光子を保護する偏光子保護フィルムも含まれる。
　あるいは、ポリカーボネートやポリ環状オレフィンのように正の複屈折を示す樹脂に、本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩を少量添加することで、正の複屈折を有する光学フィルムとしてもよい。さらには、これら正の複屈折を示す樹脂に、本発明の被覆アルカリ土類金属炭酸塩剤を多量に添加することで、負の複屈折を有する光学フィルムとしてもよい。ここでいう「複屈折」とは、上述した面内複屈折率（ΔＮｘｙ）の値を意味する。このような正または負の面内複屈折率を示す光学フィルムとしては、位相差フィルムを挙げることができる。位相差フィルムとしては、１／４波長板、１／２波長板等を挙げることができる。
　反対に、ポリメチルメタクリレートやポリスチレンなど負の複屈折を示す樹脂や複屈折が小さい樹脂に使用することで、負の複屈折を発現させた光学フィルムとすることもできる。このような光学フィルムとしては、位相差フィルムを挙げることができる。位相差フィルムとしては、１／４波長板、１／２波長板等を挙げることができる。
　光学フィルムとしては、位相差フィルムや保護フィルムのほかに、反射防止フィルム、防眩フィルム、輝度向上フィルム、プリズムフィルム、視野角改善フィルムなどを挙げることができる。
　光学フィルムのヘイズは、１０％以下とすることができ、好ましくは５％以下であり、より好ましく１％以下とすることができる。なお、光学フィルムの用途に応じて、ヘイズを意図的に悪化させることも可能である。例えば、樹脂組成物中にガラスビーズなどの光散乱性微粒子を添加することで、ヘイズを悪化させて防眩フィルムとしてもよい。また、光学フィルムの全光線透過率は、８５％以上とすることができ、好ましくは８８％以上であり、より好ましくは９０％以上とすることができる。このように、光学特性の優れた光学フィルムが得られる。
　上述したような光学フィルムは、他の光学フィルムと積層して光学積層体とすることもできる。他の光学フィルムとしては、例えば偏光フィルム（偏光子ともいう）、基材フィルム等を挙げることができる。光学積層体としては、本発明の光学フィルムとしての保護フィルムと偏光フィルムとが積層された偏光板や、本発明の光学フィルムとしての位相差フィルムと偏光フィルムとが積層された楕円偏光板、本発明の光学フィルムとして位相差フィルムと基材フィルムとが積層された位相差板などを挙げることができる。
　（画像表示装置）
　本発明の光学フィルムは、画像表示装置に用いることができる。画像表示装置の種類としては、液晶表示装置（ＬＣＤ）、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などを挙げることができる。また、画像表示装置の用途としては、テレビ、コンピュータ用モニター、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ）等の携帯情報端末などを挙げることができる。
　ここで、本発明の実施形態の一部を整理する。
＜１＞
　有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、
　前記有機高分子が、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂であり、
　大気雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下である被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
＜２＞
　前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部を被覆するポリカルボン酸もしくはその無水物をさらに有する前記＜１＞記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
＜３＞
　前記有機高分子の含有量は、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子１００質量部に対して５～５０質量部である前記＜１＞記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
＜４＞
　アルカリ土類金属は、カルシウム、バリウム及びストロンチウムからなる群から選ばれる少なくとも１種である前記＜１＞～＜３＞のいずれかに記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
＜５＞
　樹脂と、前記＜１＞～＜４＞のいずれかに記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子とを含む樹脂組成物。
＜６＞
　前記樹脂は、前記有機高分子とは異なる有機高分子である前記＜５＞記載の樹脂組成物。
＜７＞
　前記被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の含有量は、前記樹脂組成物全体の０．１～２０質量％である前記＜５＞または＜６＞記載の樹脂組成物。
＜８＞
　前記樹脂は、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である前記＜５＞～＜７＞のいずれか記載の樹脂組成物。
＜９＞
　２３０～２５０℃溶融温度、スクリュー回転数１５０～３００ｒｐｍの溶融混練条件で処理した際の重量平均分子量の低下率が６％以下である前記＜５＞～＜８＞のいずれか記載の樹脂組成物。
＜１０＞
　前記＜５＞～＜９＞のいずれか記載の樹脂組成物からなる光学フィルム。
＜１１＞
　前記＜１０＞記載の光学フィルムを備える画像形成装置。
＜１２＞
　アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の水性分散液を得る工程、
　前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を熟成する工程、
　熟成されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施して、表面の一部または全部をポリエステル樹脂又はアクリル樹脂である有機高分子で被覆する工程、および
　表面処理後のアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を乾燥する工程
を備える被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の製造方法。
＜１３＞
　熟成されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施して、表面の一部または全部をポリカルボン酸もしくはその無水物で被覆する工程
をさらに備える前記＜１２＞記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の製造方法。
＜１４＞
　有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、
　大気雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下であり、窒素雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下である、被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
＜１５＞
　樹脂と無機充填剤とを含有し、２３０～２５０℃溶融温度、スクリュー回転数１５０～３００ｒｐｍの溶融混練条件で処理した際の重量平均分子量の低下率が６％以下の樹脂組成物であって、
　前記無機充填剤は、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子と、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部を被覆し、ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂から選択される第１の有機高分子とを有する被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子であり、
　前記樹脂は、前記第１の有機高分子とは異なる第２有機高分子である、樹脂組成物。
＜１６＞
　前記無機充填剤は、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部を被覆する、ポリカルボン酸もしくはその無水物をさらに有する被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子である前記＜１５＞記載の樹脂組成物。
　以下、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、これらは本発明を限定するものではない。
＜実施例Ｉ：無機充填剤の製造＞
実施例（Ｉ－１）
　（ａ）水性分散液を得る工程
　水温１０℃の純水３Ｌに、結晶成長抑制剤としてＤＬ－酒石酸７．０８ｇを加えて撹拌して溶液を調製した。得られた水溶液に、水酸化ストロンチウム八水和物３６６ｇを添加し、混合して５．０質量％の水酸化ストロンチウムの水性懸濁液を調製した。得られた水性懸濁液を１０℃に維持しつつ撹拌を続けながら、水酸化ストロンチウム１００質量部に対して８．５質量部（１４．２ｇ）の酒石酸を有機酸として添加した。
　その後、０．５Ｌ／分（水酸化ストロンチウム１ｇに対して３．０ｍＬ／分）の流量で二酸化炭素を導入し、ｐＨを確認しつつ水酸化ストロンチウムを炭酸化した。ｐＨが７に達した後、さらに３０分間撹拌を続け、炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液を得た。
　（ｂ）熟成工程
　上記（ａ）で得られた炭酸ストロンチウム微粒子の水性分散液を、撹拌しつつ８５℃で１２時間処理して、炭酸ストロンチウム微粒子を針状に成長させた。水性分散液の撹拌には、周速２．５ｍ／ｓｅｃで回転する撹拌羽を用いた。その後、室温まで放冷して、炭酸ストロンチウム微粒子の水性スラリーを製造した。
　（ｃ）表面処理工程
　上記（ｂ）で得られた炭酸ストロンチウム微粒子の水性スラリー（固形濃度：６質量％）に、表面処理剤として水溶性ポリアクリル酸アンモニウム（シャロール（登録商標）ＡＨ－１０３Ｐ、第一工業製薬株式会社製）を添加して溶解させた。水溶性ポリアクリル酸アンモニウムの添加量は、炭酸ストロンチウム１００質量部に対して２５質量部とした。次いで、スターラーで５分間撹拌した後、クレアミックス（登録商標、エム・テクニック株式会社製）を用いて、せん断力を付与することにより分散処理を行った。
　（ｄ）乾燥工程
　上記（ｃ）で得られた高分散性針状炭酸ストロンチム微粒子の水性スラリーを、入り口温度２２０℃、出口温度１１０℃に設定したスプレー乾燥機を用いて乾燥させ、実施例（Ｉ－１）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子を得た。実施例（Ｉ－１）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、表面の一部または全部がアクリル樹脂で被覆された炭酸ストロンチウム微粒子である。
　図１に、被覆炭酸ストロンチウム微粒子のＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）写真を示す。この写真から、被覆炭酸ストロンチウム微粒子における炭酸ストロンチム微粒子は、針状粒子であることが確認された。ＴＥＭ写真の画像解析の結果、針状粒子の平均長径は６５．２０ｎｍ、短径２４．５１ｎｍ、アスペクト比は２．６６であった。
　得られた粒子の結晶構造は、ＸＲＤ解析法により判定した。図２のＸ線回折図から、作製した炭酸ストロンチウムはアラゴナイト単相であることがわかる。この炭酸ストロンチウム微粒子のＢＥＴ比表面積は６２．９０ｍ2/ｇであった。
　実施例（Ｉ－２）～（Ｉ－７）、比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－４）
　さらに、下記表１，２に示すように表面処理剤の種類および／または添加量を変更する以外は、実施例（Ｉ－１）と同様にして、実施例（Ｉ－２）～（Ｉ－７）、比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－４）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子を製造した。表中の表面処理剤の量は、炭酸ストロンチウム微粒子１００質量部に対する質量部である。
　実施例（Ｉ－８）～（Ｉ－９）
　下記表１に示すように、表面処理剤として、さらにポリカルボン酸を用いる以外は実施例（Ｉ－２）または（Ｉ－５）と同様にして、実施例（Ｉ－８）、（Ｉ－９）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子を製造した。ここで用いたポリカルボン酸は、側鎖にポリオキシアルキレン基を有するポリカルボン酸の無水物からなるポリマー（マリアリムＳＣ－０５０５Ｋ、日油株式会社製）である。
　上述したとおり、表中の表面処理剤の量は、炭酸ストロンチウム１００質量部に対する質量部である。次いで、スターラーで５分間撹拌した後、クレアミックス（エム・テクニック株式会社製）を用いて、せん断力を付与することにより分散処理を行った。
　表１中、水溶性ポリエステル樹脂Ａは、互応化学工業社製のＺ－５６１であり、水溶性ポリエステル樹脂Ｂは、互応化学工業社製のＺ－４４６である。実施例および比較例の被覆炭酸ストロンチウム微粒子について、大気雰囲気と窒素雰囲気での熱的変化を、ＴＧ－ＤＴＡ解析法により判定した。具体的には、(株)リガク製SmartloaderThermo plus Evo2 TG8121を用いて、熱重量測定・示差熱分析を行い、１００～３００℃で加熱した際の質量減少率（％）を求めた。その結果を、下記表１，２に合わせて示す。
　実施例（Ｉ－２）、（Ｉ－３）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、表面の一部または全部がアクリル樹脂で被覆された炭酸ストロンチウム微粒子であり、実施例（Ｉ－４）～（Ｉ－７）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、表面の一部または全部がポリエステル樹脂で被覆された炭酸ストロンチウム微粒子である。また、実施例（Ｉ－８）および（Ｉ－９）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、表面の一部または全部がポリカルボン酸の無水物で被覆され、表面の一部または全部がアクリル樹脂またはポリエステル樹脂で被覆された炭酸ストロンチウム微粒子である。実施例の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、大気雰囲気および窒素雰囲気のいずれにおいても、１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下であり、熱安定性に優れている。
　比較例の被覆炭酸ストロンチウム微粒子においては、炭酸ストロンチウム微粒子の表面にアクリル樹脂、ポリエステル樹脂のいずれも存在しない。このため、比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－３）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、大気雰囲気中、１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％を超えており、熱安定性が劣ることが確認された。また、比較例（Ｉ－４）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、大気雰囲気中、１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が小さいものの、後述するように、樹脂組成物の重量平均分子量の低下率が大きかった。
＜実施例II：被覆炭酸ストロンチウム微粒子を含有する樹脂組成物の製造＞
　実施例（Ｉ－１）～（Ｉ－９）、比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－４）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子をそれぞれ無機充填剤として用いて、樹脂組成物を調製する。各樹脂組成物を成膜して実施例（II－１）～（II－９）、比較例（II－１）～（II－４）の光学フィルムを製造し、その物性を調べる。
　製造にあたっては、まず、１００質量部のポリカーボネート樹脂ペレット（帝人(株)製Ｌ－１２２５Ｙ）、０．２質量部のリン酸系安定剤、および所定量の無機充填剤をヘンシェルミキサーで均一に混合した。次いで、二軸押出機（テクノベル製ＫＺＷ１５ＴＷ－３０ＭＧ、Ｌ／Ｄ＝３０、バレル数２）を用いて、バレル温度２５０℃、スクリュー回転数１２０ｒｐｍ、吐出量１ｋｇ／ｈｒにてバレルより押出機に供給し、溶融混練することにより樹脂組成物のペレットを作製した。
　上記の方法で得られた樹脂組成物のペレットを、１２０℃で６時間以上乾燥した。その後、二軸押出機（テクノベル製ＫＺＷ１５ＴＷ－３０ＭＧ、Ｌ／Ｄ＝３０、バレル数２）を用いて、バレル温度２４０℃、スクリュー回転数６０ｒｐｍ、吐出量０．７ｋｇ／ｈｒにてバレルより押出機に供給し、溶融混練することにより樹脂組成物のＴダイフィルムを作製した。フィルムの厚みは１００μｍとした。
　樹脂組成物のペレットについて、溶融混練前および熔融混練後の重量平均分子量を測定し、溶融混練による重量平均分子量の低下を調べた。具体的には、各樹脂組成物のペレットを１２０℃で６時間以上乾燥した後、東ソー(株)製HLC-8320GPC装置、カラム（Shodex K-G＋K-805L×２本＋K-800D）、溶離液としてＣＨＣｌ3を用いて、重量平均分子量（Ｍｗ）を評価した。
　溶融混練前の重量平均分子量（Ｍｗ(0)）と、溶融混練後の重量平均分子量（Ｍｗ(1)）を用い、式（１００×((Ｍｗ(0))－(Ｍｗ(1))）／(Ｍｗ(0))）により低下率を算出した。重量平均分子量の低下率は１０％以下であることが好ましく、７％以下であることがより好ましく、５％以下であることがさらに好ましい。
　樹脂組成物のＴダイフィルムについて、日本電色（株）製Hazemeter NDH4000を用いて、全光線透過率（Ｔ．Ｔ）と濁度（ＨＡＺＥ）を求め、光学特性を評価した。全光線透過率（Ｔ．Ｔ）は、８５％以上であることが好ましく、８８％以上であることがより好ましく、９０％以上であることがさらに好ましい。濁度（ＨＡＺＥ）は、１０以下であることが好ましく、５以下であることがより好ましく、１以下であることがさらに好ましい。
　さらに、各Ｔダイフィルムについて、高温高湿試験を行って耐久性を調べた。具体的には、エスペック(株)製SH241を用いて、７５℃，９０％ＲＨ，１０００ｈｒで試験し、白化の有無を目視およびHaze meterにて確認し、以下の基準で評価した。
　　　〇：透明（※HAZE＜10％）
　　　×：白化して不透明（※HAZE≧10％）
　樹脂組成物のペレット、およびＴダイフィルムについての評価結果を、各樹脂組成物に用いた無機充填剤の種類および添加量とともに、下記表３～５にまとめる。
　実施例（II－１）～（II－９）の樹脂組成物は、表面の一部または全部がアクリル樹脂またはポリエステル樹脂で被覆された炭酸ストロンチウムからなる実施例の被覆炭酸ストロンチウム微粒子が無機充填剤として含有されているので、溶融混練による樹脂組成物の重量平均分子量の低下は、最大でも４．１％にとどまっている。また、全光線透過率およびＨＡＺＥも良好であり、耐久性も問題ない。このように、全ての特性が優れたポリカーボネート樹脂組成物を得ることができた。
　また、実施例（II－１）の樹脂組成物について、王子計測機械(株)製KOBRA-WRを用いて、面内位相差（Ｒｅ）を評価した。Ｔｇ＋２０℃，１．５倍，１０ｍｍ／ｍｉｎの条件で一軸延伸したフィルムのＲｅは、参考例のブランクが４７０ｎｍに対して８８ｎｍであり、位相差低減の効果が確認された。
　比較例（II－１）～（II－３）の樹脂組成物に無機充填剤として含有されている被覆炭酸ストロンチウム微粒子（比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－３））は、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂を表面に有しない炭酸ストロンチウム微粒子である。比較例（Ｉ－１）～（Ｉ－３）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、熱安定性が乏しい。こうした被覆炭酸ストロンチウム微粒子を無機充填剤として含有する樹脂組成物は滞留熱安定性が悪いため、溶融混練後の重量平均分子量の低下率は３２％を超えている。しかも、比較例（II－２）および（II－３）の樹脂組成物は、光学フィルムに適用することができない。
　比較例（II－４）の樹脂組成物に含有されている被覆炭酸ストロンチウム微粒子（比較例（Ｉ－４））は、ポリビニルピロリドンで表面処理された炭酸ストロンチウム微粒子である。比較例（Ｉ－４）の被覆炭酸ストロンチウム微粒子は、樹脂への分散性が悪いため、光学フィルムへ適用することができない。

 

Claims (17)

  1. 　有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、
    　前記有機高分子が、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂である被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  2. 　有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、
    　前記有機高分子が、ポリエステル樹脂またはアクリル樹脂であり、
    　大気雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下である被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  3. 　前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部を被覆するポリカルボン酸もしくはその無水物をさらに有する請求項２記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  4. 　前記有機高分子の含有量は、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子１００質量部に対して５～５０質量部である請求項２記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  5. 　アルカリ土類金属は、カルシウム、バリウム及びストロンチウムからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項２～４のいずれかに記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  6. 　樹脂と、請求項２～４のいずれかに記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子とを含む樹脂組成物。
  7. 　前記樹脂は、前記有機高分子とは異なる有機高分子である請求項６記載の樹脂組成物。
  8. 　前記被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の含有量は、前記樹脂組成物全体の０．１～２０質量％である請求項６または７記載の樹脂組成物。
  9. 　前記樹脂は、ポリカーボネート樹脂、シクロオレフィン樹脂およびアクリル樹脂からなる群から選択される少なくとも１種である請求項６～８のいずれか記載の樹脂組成物。
  10. 　２３０～２５０℃溶融温度、スクリュー回転数１５０～３００ｒｐｍの溶融混練条件で処理した際の重量平均分子量の低下率が６％以下である請求項６～９のいずれか記載の樹脂組成物。
  11. 　請求項６～１０のいずれか記載の樹脂組成物からなる光学フィルム。
  12. 　請求項１１記載の光学フィルムを備える画像形成装置。
  13. 　アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の水性分散液を得る工程、
    　前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子を熟成する工程、
    　熟成されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施して、表面の一部または全部をポリエステル樹脂又はアクリル樹脂である有機高分子で被覆する工程、および
    　表面処理後のアルカリ土類金属炭酸塩微粒子を乾燥する工程
    を備える被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の製造方法。
  14. 　熟成されたアルカリ土類金属炭酸塩微粒子に表面処理を施して、表面の一部または全部をポリカルボン酸もしくはその無水物で被覆する工程
    をさらに備える請求項１３記載の被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の製造方法。
  15. 　有機高分子がアルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部に被覆してなるアルカリ土類金属炭酸塩微粒子であって、
    　大気雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下であり、窒素雰囲気中１００～３００℃で加熱した際の質量減少率が７質量％以下である、被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子。
  16. 　樹脂と無機充填剤とを含有し、２３０～２５０℃溶融温度、スクリュー回転数１５０～３００ｒｐｍの溶融混練条件で処理した際の重量平均分子量の低下率が６％以下の樹脂組成物であって、
    　前記無機充填剤は、アルカリ土類金属炭酸塩微粒子と、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部または全部を被覆し、ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂から選択される第１の有機高分子とを有する被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子であり、
    　前記樹脂は、前記第１の有機高分子とは異なる第２有機高分子である、樹脂組成物。
  17. 　前記無機充填剤は、前記アルカリ土類金属炭酸塩微粒子の表面の一部を被覆する、ポリカルボン酸もしくはその無水物をさらに有する被覆アルカリ土類金属炭酸塩微粒子である請求項１６記載の樹脂組成物。

     
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