TWI548593B

TWI548593B - 經處理之八鉬酸銨組成物及製造該組成物之方法

Info

Publication number: TWI548593B
Application number: TW103138177A
Authority: TW
Inventors: 大衛Ｌ柯翠爾; 伊芳Ｋ莫雷
Original assignee: 頂點工程材料公司
Priority date: 2013-11-22
Filing date: 2014-11-04
Publication date: 2016-09-11
Also published as: TW201522231A

Description

經處理之八鉬酸銨組成物及製造該組成物之方法

相關專利申請案的交互參照

本專利申請案申稱擁有2013年11月22日提出之美國專利臨時申請序號61/907,856，被取名為"經處理之八鉬酸銨組成物及製造該組成物之方法"的權利，藉由引述將其全部揭示併入於此。

發明領域

本發明大抵係關於八鉬酸銨組成物之製造以及更明確而言係關於製造有用於配製光學標記墨液和聚合物之八鉬酸銨粉體組成物。

發明背景

八鉬酸銨，(NH₄)₄Mo₈O₂₆或"AOM"，係一種商業用鉬組成物以及可有各種相或異構物。稱為八鉬酸銨之化物通常被稱為"串鏈-四鉬酸二銨(diammonium catena-tetramolybdate)"、"四鉬酸銨"、"六鉬酸四銨"，或摘要號碼12411-64-2。此處最重要者為α相或"α-AOM"，但已知亦存在其他相以及可用於某些應用上。

α-AOM通常係產生自二鉬酸銨、(NH₄)₂Mo₂O₇ 或"ADM"之熱分解。發生熱分解過程係根據下列基本化學反應：(1)4(NH₄)₂Mo₂O₇+熱 → α-(NH₄)₄Mo₈O₂₆+4NH₃+2H₂O

或者，α-AOM亦可產生自水或濕製程，例如揭示於美國專利號4,762,700，名為"α-八鉬酸銨"，藉由引述將其全部揭示併入於此。

α-AOM雖然通常於各類塑料中被用作為抑煙劑，其亦可用於配製各類光學標記墨液組成物。此類墨液組成物可反應來自光，通常為來自雷射，之輻射而改變顏色，但亦可使用其他光源。改變顏色造成氧化狀態的變化及/或形成墨液組成物中AOM成分之化學量比產物。

數種AOM-基光學標記組成物或墨液已揭示於美國專利號7,485,403和8,048,605，名稱均為"雷射可標記組成物"以及均藉由引述將其全部揭示併入於此。簡言之，揭示於'403和'605專利之墨液組成物包含多價金屬之氧離子、一溶劑，和一黏合劑。多價金屬之氧離子包含AOM以及特別指α-AOM，但亦可鑑定自其他材料。溶劑包含任何通常廣泛被用於墨液和油漆之溶劑，例如水、乙醇、醋酸乙酯、異丙醇，和氫化合物。黏合劑通常為聚合物以及包含丙烯酸、纖維素、聚乙烯醇、聚酯，等。黏合劑進一步包括一不穩定基，例如羥基、醋酸基、縮醛醚，或鹵素。所揭示墨液組成物視廣泛因素及所欲墨液特性，如專利文件中所述亦可包括許多額外添加劑和組成物。

一般而言，可藉由混合適量AOM、溶劑和黏合劑材料形成油漆狀以形成該各種墨液或光學標記組成物。然後將該油漆塗布至被標記材料(例如紙或硬紙板)及使其乾燥。可藉由引導一適當波長光線(例如一雷射光束)於塗布墨液上完成實際標示或成像過程，於是改變墨液之顏色因而形成所欲之影像。

除了墨液之外，所引用專利亦教導AOM也可直接被併入各種類型聚合物，例如尼龍、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、ABS聚合物、聚烯烴等，其隨後可依照類似用於墨液之方法依需要直接地被標示。

發明概要

一種處理方法，其包含下列步驟：提供具有雙峰粒徑分布之八鉬酸銨先質粉體初始供料；施用一量之溶劑至該八鉬酸銨先質粉體初始供料以形成濕中間粉體；以及容許濕中間粉體在一段時間內吸附該經施用之溶劑，該經施用之溶劑的量以及該一段時間足以形成具有實質上單峰粒徑分布之經處理八鉬酸銨粉體組成物。

亦揭示藉由加入適量水至具有雙峰粒徑分布之八鉬酸銨先質粉體初始供料所製成之八鉬酸銨組成物以及藉由容許該八鉬酸銨粉體初始供料在一段時間內吸附該經添加之水，該經添加之水的量和一段時間足以產生經處理八鉬酸銨粉體組成物，該經處理八鉬酸銨粉體組成物具有一單峰粒徑分布。

亦揭示一種經改良光學標記的墨液組成物，其係包含多價金屬之含氧陰離子、一溶劑，和一黏合劑的類型，其中該改良包括利用具有一實質上單峰粒徑分布之八鉬酸銨粉體作為多價金屬之含氧陰離子，該八鉬酸銨粉體係藉由施用一量之溶劑至一八鉬酸銨先質粉體初始供料以形成濕中間粉體，以及容許該濕中間粉體在一段時間內吸附該經施用之溶劑，該經施用之溶劑的含量以及該一段時間足以形成具有實質上單峰粒徑分布之經處理八鉬酸銨粉體組成物。

在另一具體實施例中，一種處理方法可包含：提供具有雙峰粒徑分布之八鉬酸銨先質粉體初始供料；提供一中間吸附劑；施用一量之溶劑至該中間吸附劑以產生含溶劑中間吸附劑；將該含溶劑中間吸附劑和該八鉬酸銨先質粉體初始供料置入一容器內；密封該容器；以及容許該八鉬酸銨先質粉體初始供料於一段時間內吸附該脫附自中間吸附劑之溶劑，該溶劑之量以及該一段時間足以形成具有實質上單峰粒徑分布之經處理八鉬酸銨粉體組成物。

在又另一具體實施例中，一種處理方法可包含：提供具有雙峰粒徑分布及以乾燥失重測定時具有至少約0.1重量%殘留水分之八鉬酸銨先質粉體初始供料；將該八鉬酸銨先質粉體初始供料置入一容器內；密封該容器；以及加熱該密封容器到至少約30℃溫度的一段時間使其足以形成具有實質上單峰粒徑分布之經處理八鉬酸銨粉體組成物。

10、110、210‧‧‧方法

12、112、212‧‧‧經處理AOM組成物

14‧‧‧α-AOM先質材料

16‧‧‧雙峰粒徑分布

18‧‧‧第一模態峰值

20‧‧‧第二模態峰值

22、122‧‧‧溶劑

24、124‧‧‧濕中間產物

25‧‧‧霧化水

26‧‧‧霧化噴嘴

28‧‧‧蒸汽

30‧‧‧蒸汽產生器設備

32‧‧‧汽口

34‧‧‧旋轉滾筒

36‧‧‧單峰粒徑分布

38‧‧‧單一峰值

40‧‧‧滾筒

42‧‧‧軸

44‧‧‧驅動馬達

46‧‧‧轉動方向

48‧‧‧槳形件

50‧‧‧內表面

52‧‧‧加熱裝置

54、154‧‧‧乾燥機

56、156、256‧‧‧附加研磨步驟

114、214‧‧‧AOM先質材料

123‧‧‧中間吸附劑

125‧‧‧透氣袋

135‧‧‧密封容器

235‧‧‧容器

253‧‧‧加熱步驟

本發明之舉例性和目前較佳範例具體實施例被示於圖示，其為：圖1係製造經處理八鉬酸銨組成物一具體實施例中的基本過程步驟示意圖；圖2係具有雙峰粒徑分布一般市售標準八鉬酸銨先質材料的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖3係具有單峰粒徑分布之經處理八鉬酸銨粉體組成物的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖4係一典型八鉬酸銨先質材料放大2000x之掃描電子顯微照片；圖5係一經處理八鉬酸銨粉體組成物放大2000x之掃描電子顯微照片；圖6係"超細研磨"八鉬酸銨先質材料的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖7係試驗1流化床汽蒸法中一部分經處理八鉬酸銨粉體組成物的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖8係試驗2流化床汽蒸法中一部分經處理八鉬酸銨粉體組成物的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖9係試驗3流化床汽蒸法中一經處理八鉬酸銨粉體組成物的一粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖10(a-b)係試驗4流化床汽蒸法中經處理八鉬酸銨粉體組成物之第二和第三樣本部分的粒徑分布直方圖以及對應篩下物累計分布圖；圖11(a-c)係試驗5流化床汽蒸法中經處理八鉬酸銨粉體組成物之第一、第二和第三樣本部分的粒徑分布直方圖以及對應篩下物累計分布圖；圖12係用於旋轉乾燥機汽蒸法中八鉬酸銨先質粉體材料的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖13係藉由旋轉乾燥機汽蒸法所製成之經處理八鉬酸銨粉體組成物的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖14係用於溶劑噴霧法中預處理八鉬酸銨先質粉體材料的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖；圖15-18係試驗1-4溶劑噴霧法中所製成組成物的粒徑分布直方圖以及對應篩下物累計分布圖；圖19係製造經處理八鉬酸銨組成物方法之另一具體實施例中的基本過程步驟示意圖；圖20係製造經處理八鉬酸銨組成物方法之又另一具體實施例中的基本過程步驟示意圖；以及圖21係藉由說明於圖19之中間吸附劑法所製成組成物的粒徑分布直方圖以及篩下物累計分布圖。

較佳具體實施例之詳細說明

圖1顯示一種經處理八鉬酸銨組成物12處理方法 10之各種具體實施例以及其涉及提供八鉬酸銨(AOM)先質粉體14之初始供料。在一典型具體實施例中，該八鉬酸銨先質粉體14包含藉由熱分解二鉬酸銨(ADM)所產生之α-AOM粉體。該α-AOM先質粉體14包含具有兩個模態峰值18和20之實質上雙峰粒徑分布16，其於圖2中可看得更清楚。然後一溶劑22，例如水，可被施用至該八鉬酸銨先質粉體14之初始供料以形成濕中間粉體組成物24。

此處將更詳細說明，該溶劑22可為液態或氣態(即，氣體)形式及以各種方式被添加或施用至AOM先質粉體14之初始供料而形成該濕中間粉體組成物24。例如，在一具體實施例中，該溶劑22可以液態(例如，藉由一或多個霧化噴嘴26所產生之霧化液流25)被加至AOM先質粉體14而均勻分布溶劑22於整個AOM先質粉體14。在一另類具體實施例中，該溶劑22可先被汽化，亦即藉由蒸汽產生器設備30轉變成蒸汽28(在一具體實施例中該溶劑22為水)。然後將該蒸汽28施用至AOM先質粉體14(例如，經由一或多個汽口32)而形成濕中間粉體組成物24。

在一些具體實施例中，較佳為在濕化過程中滾動或者攪拌AOM先質粉體14之初始供料以促進該溶劑22更均勻地(亦即，液態或蒸汽形式)被施用至AOM先質粉體14。在一具體實施例中，可使用一筒式滾筒設備34以在使用溶劑22時翻動或滾動AOM先質粉體14。或者，其他配置是可能的，如同此處將進一步詳述。

如所述，溶劑22的施用(亦即，液態或蒸汽形式) 於AOM先質粉體14之初始供料可導致濕中間粉體組成物24之形成。然後容許該濕中間粉體組成物24吸附施用溶劑22一段足以產生經處理AOM組成物12的時間。吸附過程期間，AOM先質粉體14之某些物理特性被明顯地改變。例如，於溶劑吸附過程中AOM先質粉體14之粒徑分布被改變或從具有兩個模態峰值18和20(圖2)之實質上雙峰粒徑分布16轉變成具有單一峰值38之實質上單峰粒徑分布36。請看圖3。

除了改變或轉變其粒徑分布特性之外，已認為本發明之處理方法10亦導致該經處理AOM組成物12單獨粒子之表面形態或結構的改變。例如，以及現在首先參考圖4和5，未經處理AOM先質粉體14(圖4)以及經處理AOM組成物12(圖5)之掃描電子顯微照片顯示單獨粒子表面結構已發生一些變化。目前認為該表面結構變化當被用於形成光學標記墨液和聚合物時對改善本發明經處理AOM組成物12之性能具有一些影響。

現在首先回溯至圖1，若需要的話，在被認定為最終之經處理AOM組成物12前，該濕中間產物24可被進一步處理。例如，該濕中間產物24可進一步於烘箱或乾燥機54內被加熱及/或乾燥以進一步降低中間產物24內可能的任何殘留水分含量。該中間產物24亦可進行附加研磨或磨碎步驟56以破碎處理過程中可能形成的任何大塊凝聚物。該研磨或磨碎步驟56可進行於未經處理中間產物24或來自乾燥機54之乾燥中間產物。

之後，該最終之經處理AOM組成物12可被用於製造以AOM為主之光學標記墨液和聚合物組成物。該經處理AOM組成物12可被用以代替全部或部分特殊配製物所需之習知AOM以改善墨液及/或聚合物組成物之性能。

本發明處理方法之顯著優點為當用於製造以AOM為主之光學標記墨液及聚合物時可製造出具有改善性能之經處理AOM組成物12。例如，本發明之經處理AOM組成物12可改善由該經處理AOM組成物12所製成之墨液漆組成物的黏度性能。更明確而言，使用該經處理AOM組成物12可導致具有一般較低於典型以習知AOM組成物可達到黏度的墨液漆或組成物。以本發明經處理AOM組成物12所製成之較低黏度墨液組成物在墨液混合階段時需加入對乾墨液性能有不良影響之額外液體或其他黏性改性劑而言有明顯較低黏度。此外，使用該經處理AOM組成物12於光學標記過程之後亦可改善其形成墨液組成物之性能。此類改善性能包括，但不侷限於視覺色彩(亦即，"白度")以及光學密度性質。

又再者，藉由此處所述處理方法能輕易和立即地從雙峰16轉變或改變成單峰36之粒徑分布亦有利於藉由傳統方法不易達到所欲單峰分布之困難(例如，藉由粉碎及/或分類法)。例如，如上所述，一般喜好用於光學標記墨液之八鉬酸銨組成物包含藉由二鉬酸銨(ADM)熱分解所製成之α型(亦即，α-AOM)。熱分解α-AOM通常展現一具有兩個模態峰值18和20之雙峰粒徑分布16，如於圖2中可看得更為清礎。再者，這些模態峰值通常發生在大約1μm和10μm之粒徑。粒徑1μm為極小，一般為屬於含於香煙煙霧一類之顆粒，以及無法輕易地從大顆粒中被移除。反之10μm顆粒可藉由各種類型之研磨或磨碎法減少其大小，少於10μm之小顆粒在大部分應用上進行此類研磨或磨碎法並不實際。更加複雜化粉碎或分類法為α-AOM粉體通常不易流動，其將造成此類方法中處理該粉體的困難。

同樣明顯地，初步試驗顯示本發明經處理AOM組成物12之單峰粒徑分布36(圖3)可能非為導致改善本發明光學標記墨液組成物12性能的唯一因素。例如，已經額外處理和分類以獲得一實質上單峰粒徑分布之習知AOM材料無法導致具有改善本發明經處理AOM組成物12性能之光學標記墨液。換言之，經處理和未經處理AOM組成物之間存在明顯差異，即使後者已進一步處理使其達到經處理AOM組成物12之單峰或接近峰粒徑分布。

如先前簡述，目前認為改善本發明經處理AOM組成物12之性能(比較未經處理AOM)亦部分由於經處理AOM組成物12單獨粒子結構之形態改變。請看圖4和5。雖然此時並不完全瞭解改善經處理AOM12性能之特殊結構基礎，如此處所確認，要達到這些優勢首要為考慮許多製程步驟。

本發明經處理AOM組成物12的又另一重要特點為該經處理AOM組成物12展現實質上如未經處理AOM組成物有相同的無水燒失量值("an-LOI")。無水燒失量值為形成光學標記墨液組成物的重要參數。本發明經處理AOM組成物12中維持接近相同無水燒失量值之能力代表本發明經處理AOM組成物12又另一附加優點。

已經簡述過製造或生產本發明經處理AOM粉體組成物12之各種具體實施例，以及該經處理AOM組成物12於製造光學標記墨液和聚合物有關的一些更重要屬性和優勢，現在將詳細描述經處理AOM組成物12製造方法之各種較佳具體實施例。然而，在進行說明之前須注意的是，除非另有明述，否則下列說明或是宣稱方法均不應被視為限於任何特定操作參數，包括試劑數量、試劑加入順序、反應條件，以及其他數值。又再者，必需指出在一利用例行初步小型試驗的給定情況中(考慮環境因素、生產級要求等)特定反應參數和其他操作因素可被最佳化。此處討論涉及一或多種被設計成能提供最佳結果但非為侷限或限制性的較佳具體實施例。

現在首先重提圖1和2，一種製造經處理八鉬酸銨組成物12之方法10可包含提供一八鉬酸銨(AOM)先質材料14之初始供料。如先前所述，稱為八鉬酸銨之化合物通常亦被稱為"串鏈-四鉬酸二銨(diammonium catena-tereamolybdate)"、"四鉬酸銨"、"六鉬酸四銨"，或CAS號碼12411-64-2。因此，如此處所述，" AOM "一詞應被視為包括這些已知各種其他名稱之化合物。在一具體實施例中，該AOM先質材料14包含如此處所述藉由熱分解二鉬酸銨(ADM)所製成之α型八鉬酸銨(α-AOM)粉體材料。可輕易地從許多供應商來源購得該熱分解α-AOM。藉由實例，在此處所示及描述的各種具體實施例和實例中，該AOM先質粉體材料14包含由美國麥迪遜堡Climax鉬礦公司所製造之熱分解α-AOM粉體材料。

Climax鉬礦公司所製造之α-AOM先質粉體材料14包含具有兩個模態峰值18和20之具有雙峰粒徑分布16細粉末，其於圖2中可看得更清楚。在進行說明之前，必需指出此處所述"雙峰"一詞指出現於粒徑分層圖或差分圖或於各別粒徑直方圖或柱狀圖中包含作為局部極大值的兩個模態峰值粒徑分布。同樣，"單峰"一詞指一粒徑分布包含一單一模態峰值或出現於粒徑分層圖或於各別粒徑直方圖中的最大值。此外，必需指出此處所顯示和描述粒徑分布圖為藉由兩種不同類液體分散型雷射粒徑分析儀中之一所產生，其如同實例部分中所明確指出者。第一類分析儀為法國奧爾良Compagnie工業公司(Cilas)所製造型號1180的Cilas雷射粒徑分析儀。第二類分析儀為美國賓夕法尼亞州蒙哥馬利維爾Microtrac有限公司所製造型號S3000/S3500的Microtrac粒徑分析儀。

現在繼續描述下去，此處所利用的α-AOM先質材料14之雙峰粒徑分布16包含於從約1-4μm(典型約2μm)粒徑範圍的第一模態峰值18以及從約6-10μm(典型約8μm)粒徑範圍的第二模態峰值20。一α-AOM先質粉體材料14的掃描電子顯微照片示於圖4。

在提供適量AOM先質材料14之後，一溶劑22可接著被施用至先質材料14之初始供料以形成或製造濕中間產物24。在一具體實施例中，該溶劑22包含去離子水以及可被添加足以製造一具有所欲單峰粒徑分布之經處理AOM組成物的含量。或者，可加入其他類型的溶劑22，例如亦可使用各種醇和烴化合物。在溶劑22包含去離子水的具體實施例中，去離子水足以用於此目的之施用量為約0.1重量%至約1重量%，較佳為在約0.25重量%至約0.5重量%之範圍，以及更佳用量為約0.5重量%先質材料14之初始供料。

該溶劑22可為液體形式或一氣體或蒸氣(例如，蒸汽28)被施用。目前認為該溶劑22至AOM先質材料14的施用(即，液體或蒸氣形式)經由毛細管凝聚機制使較小顆粒相互連接或黏聚。毛細管凝聚作用係AOM先質材料14之親水性以及於顆粒間位置高表面積和低氣體容積間關係所造成之結果。可凝聚水分含量需視兩種顆粒表面間所形成角度以及可用水分含量而定。一旦存在足夠水分(亦即，液體或蒸氣形式)，該溶劑將溶解於材料內。AOM於25℃水中具有約4克每升(g/l)的溶解極限並且應隨著溫度而提高。當暴霧於水分時，於是，於顆粒間將形成小的AOM"橋連"，在乾燥後將其等結合在一起，具有繫持一起的足夠強度。

我們發現添加約0.5重量%水量提供足夠凝聚較小顆粒而使α-AOM先質粉體14之雙峰粒徑分布16(圖2)轉換成單峰粒徑分布36(圖3)而不明顯增加所形成經處理 AOM組成物12之無水燒失量值("an-LOI")。舉例來說，本發明之經處理α-AOM組成物包含範圍從約8%至約8.8%之an-LOI值。然而，該溶劑22的添加可名義上增加所形成經處理AOM組成物12之乾燥失重(LOD)值。

如前所描述，該溶劑22可以任何各種方式被施用於AOM先質材料14。在一具體實施例中，該溶劑22(例如，水)可藉由將其注入通過位於AOM先質材料14附近的一或多種噴霧嘴26以液體形式被添加或施用至AOM先質材料14的初始供料，如於圖1中可看得更為清楚。該噴霧嘴26將液體溶劑22(例如，水)分開成細滴，而形成霧化流25。液體水的分散液成為一或多條霧化流25促使液體水(亦即，以霧化液滴之形式)更均勻地分布於該AOM先質材料14上。

視AOM先質材料14用於處理的方式，亦即，AOM先質材料14不論以薄層材料被展開或是提供含厚料層之大塊狀，在施用溶劑過程中喜好或有利地攪動或翻滾AOM先質材料14以確保可更均勻地施用溶劑22於整體先質粉體14。在一具體實施例中，此類攪動或翻滾可藉由將AOM先質粉體14於一筒式滾筒設備34內而實現。

舉例來說，滾筒設備34包含安裝於圍繞一軸42而旋轉的一大抵細長圓柱形容器或滾筒40。一與滾筒40操作有關的驅動馬達44可圍繞軸42而轉動滾筒40，其轉動方向通常如箭頭46所示。於滾筒40內表面50上提供一或多個槳或槳形件48使滾筒40轉動時能上舉和翻動AOM先質粉體 14，因而使新先質粉體14顆粒被暴露至從噴嘴26排出的霧化溶劑22。

在另一具體實施例中，該溶劑22可藉由首先蒸發溶劑22，即，將其轉換成蒸汽28，而被施用至AOM先質材料14。一合適蒸汽產生裝置30可被用於此目的。蒸汽28然後可經由配置於先質材料14附近的一或多個汽口32被施用至該AOM先質粉體14。在一具體實施例中，該汽口32可被配置於滾筒設備34內以確保先質材料14更均勻地暴露至該蒸汽28。

在一些具體實施例中，較佳為在溶劑施用過程期間加熱該先質材料14。若如此，滾筒設備34亦需配備一或多個加熱裝置52。該加熱裝置52可在溶劑施用過程期間被啟動以便於所欲時間內提供所欲熱量。例如，在一具體實施例中，該加熱和施用蒸汽可同時施用或以交替方式施用以產生該經處理AOM組成物12。若欲使用加熱方式，則所使用溫度範圍為約80℃至約105℃(更佳為約100℃)。

溶劑22至該AOM先質粉體14的初始供料之施用導致形成濕中間粉體組成物24。然後容許該濕中間粉體組成物24如先前所述方法吸附經施用之溶劑22一段足夠產生經處理AOM組成物12的時間。一般而言，其時間期限為至少約12小時，以及更佳為從約48小時至約96小時將足夠用於此目的。在溶劑吸附過程期間，明顯改變AOM先質粉體的某些物理性質。例如，當溶劑被AOM先質粉體14吸附時，該AOM先質粉體14之粒徑分布從具有兩個模態峰值18 和20(圖2)之實質上雙峰粒徑分布16改變或轉變成具有單一峰值38(圖3)之實質上單峰粒徑分布36。一般而言，該經處理AOM組成物12將具有直徑範圍從約4μm至約12μm之單一峰值38，較佳範圍為從約6μm至約10μm，以及更佳為直徑約8μm。我們發現單峰粒徑分布較單模態峰值之特定位置更為重要。例如，具有範圍從約6μm至約10μm的單模態峰值樣本全部提供所述的性能的改善。

除了改變或轉換粒徑分布特性(亦即，從實質上雙峰16至實質上單峰36)之外，認為該處理方法10亦可導致經處理AOM組成物12單獨粒子之表面形態或結構的改變。例如，以及現在首先參考圖4和5，未處理AOM先質粉體14之掃描電子顯微照片(圖4)和經處理AOM組成物12(圖5)顯示單獨粒子的表面結構已發生一些改變。目前認為表面結構的改變當用於形成光學標記墨液和聚合物時對該經處理AOM組成物12之性能改善上具有一些影響。

如先前所述，方法10可可擇地涉及對濕中間材料24的附加處理步驟。例如，該濕中間產物24可能進一步於烘箱或乾燥機54內被加熱及/或乾燥。此類額外加熱可進一步降低可能含於中間產物24內任何殘留水分的程度以及亦可被用於降低經處理AOM組成物12之乾燥失重(LOD)品質標準。若使用時，此類加熱可於足以釋出水分之任何寬廣溫度範圍下進行，舉例而言，例如當使用水作為溶劑22時，其溫度範圍為從約80℃至約100℃。

此外，該中間產物24亦可進行附加研磨或磨碎步驟56，不論有或無額外加熱步驟54，以破碎處理過程期間可能形成的任何大塊凝聚物。

在這方面必需指出可使用該方法10中特定處理步驟和處理參數的某些變化以於某些應用中所需或所欲時改變或更改該經處理AOM組成物12的某些性質。例如，在溶劑施用過程中利用蒸汽28代替霧化水一般導致具有稍微較小最大粒徑的經處理AOM組成物12。使用蒸汽28亦減小與該經處理材料12第二模態峰值20有關的粒徑。此外，熱的施用，雖然非製造該經處理AOM組成物12所必需，但可減少製造該經處理AOM組成物12的所需時間期限。熱的施用，在施用溶劑過程期間或至由其形成之濕中間產物24時，亦可降低最終經處理AOM組成物12之乾燥失重(LOD)品質標準，以及可能為某些應用上所需。

在示於圖19的另一具體實施例110中，溶劑122可藉由一中間吸附劑123被施用至該AOM先質材料114。更明確而言，溶劑122可被施用至中間吸附劑123以形成含溶劑中間吸附劑123。該含溶劑中間吸附劑123然後可被置於一透氣容器或袋125內。之後，該含溶劑中間吸附劑123(連同透氣袋125，若使用時)然後可被置於一容器135內，伴隨一量的AOM先質材料114。然後密封該容器135(例如，使實質上氣密)。來自含溶劑中間吸附劑123之溶劑122於被AOM先質材料114吸附以形成一濕中間粉體組成物124之前將從該中間吸附劑123被逐漸脫附(以及通過該透氣容器或袋125，若使用時)。該脫附/吸附過程容許持續一段足以產生一經處理AOM組成物112的時間。在脫附/吸附過程期間，AOM先質粉體材料114之粒徑分布被改變或從實質上雙峰粒徑分布被轉變成實質上單峰粒徑分布。

如同其他具體實施例的情況，溶劑122可包含各種廣泛範圍的材料，例如水、醇，或碳氫材料。該中間吸附劑123可包含各種廣泛範圍的材料，該等材料再吸附劑123被置入密封容器135時適合用於吸附特定溶劑122以及其後脫附或釋放大量溶劑122的材料。舉例來說，在一具體實施例中該溶劑122包含去離子水以及含有非晶態沈澱矽土(亦即，"矽膠")之中間吸附劑123。該溶劑122(例如，去離子水)以及矽膠吸附劑123應以足以容許大量溶劑122從該吸附劑123被脫附以及隨後被AOM先質材料114吸附以產生該經處理AOM組成物112的量被提供。一般而言，具有吸附溶劑122(例如，水)之中間吸附劑123的添加量為欲處理AOM先質材料114總量中佔約0.3重量%至約0.5重量%應已足夠。

如同方法10中相同情況，該方法110可可擇地涉及附加處理步驟。例如，該濕中間產物124可進一步於烘箱或乾燥機154內被加熱及/或乾燥以進一步降低中間產物124內可能的任何殘留水分含量及/或進一步降低經處理AOM組成物112之乾燥失重(LOD)品質標準。若使用時，此類加熱可在足以釋放水分之任何寬廣溫度範圍內進行，例如，舉例而言，當使用去離子水作為溶劑122時，其溫度範圍為從約80℃至約100℃。

該中間產物124亦可在有或無額外加熱步驟154之下進行附加研磨或磨碎步驟156以破碎處理過程期間可能形成的任何大塊凝聚物。

在示於圖20之再另一具體實施例210中，藉由將一量AOM先質材料214加熱一段足以從一雙峰分布至實質上單峰分布改變粒徑分布的時間，一經處理AOM組成物212可被製造。在此類具體實施例210中，該AOM先質材料214必需含有保持水分的足夠程度以容許該經處理AOM組成物212能被製成。一般而言，已發現一AOM先質材料214含有相當於乾燥失重(LOD)至少約0.10重量%，以及更佳為在約0.10重量%至約0.2重量%範圍的重量百分比殘留水分濃度，此將足以產生一具有所欲單峰粒徑分布之經處理AOM組成物212。

藉由將一量之AOM先質材料214(亦即，以重量%LOI(乾燥失重)測定時，具有足夠程度之殘留水分)置入一容器235內以及密封該容器235而使其呈氣密狀態可製成經處理AOM組成物212。然後於步驟253中加熱該密封容器235到至少約30℃，且較佳於30℃至約50℃之範圍內的溫度一段足以產生具有所欲單峰粒徑分布之經處理AOM組成物212的時間。一般而言，加熱253進行至少約7天，以及更佳為約7-10天的時間將足以達到此目的。

明顯地，我們已發現該AOM先質材料214內的殘留水分在處理過程期間可被回收，因而容許提供處理過程中相當"新鮮"的足夠水分，亦即，最近熱分解AOM的先質材料214(即，具有低水分含量)。換言之，毛細管凝聚過程中吸附入較小顆粒內的水分傾向於聚結過程後被釋出，因而使可用水分用於其他粒子部位之額外毛細管凝聚作用。例如，密封於容器235內之後，大部分AOM先質材料214將含有足夠殘留水分以提高密封容器235內之相對濕度至範圍在80-100%的程度，其足夠導致在一合理時間(例如，7-10天)內製造出一經處理AOM組成物212。

方法210可可擇地涉及附加處理步驟。例如，經處理AOM粉體產物212可被進行附加研磨或磨碎步驟256以破碎處理過程期間可能形成的任何大塊凝聚物。

該等經處理AOM組成物，例如，12、112、212可有利地被用於製造AOM-基光學標記墨液和聚合物組成物。在一具體實施例中，該等經處理AOM組成物12、112、212可藉由特殊配方被用於代替一些或全部所需習知AOM以達到此處所述的一或多種性能改善和利益。

實例

根據此處所提供教示之該經處理之α-AOM產物12的各種實例組成物藉由揭示三種不同處理方法10，此處稱為"流化床汽蒸法"、"旋轉乾燥機汽蒸法"和"溶劑噴霧法"而製造。在流化床汽蒸法中，將薄層或α-AOM先質材料層置入一淺容器或"舟皿(boat)"內，然後於100%相對濕度下被置入如下文中進一步詳述的100℃烘箱內。藉由將α-AOM先質材料14置入其中備有一汽口32的旋轉乾燥器或滾筒34內而獲得藉由旋轉乾燥機汽蒸法所製成之經處理 AOM組成物12。最後，藉由使α-AOM先質材料14於旋轉滾筒34內接觸霧化水25之噴霧而獲得藉由溶劑噴霧法所製成之經處理AOM組成物12。下列提供有關用於各種處理方法之特定處理參數、先質材料和經處理產物的其他細節。

流化床汽蒸法

進行五項個別試驗，此處稱為試驗1-5，從兩種不同類型的α-AOM先質粉體材料14製備經處理α-AOM組成物12。在頭四項試驗(亦即，試驗1-4)中，使用市售或"標準"α-AOM先質材料14。該標準α-AOM先質材料14展現一般用作為此類材料14之雙峰粒徑分布16(圖2)。部分(於試驗1和2)或完全地(於試驗3和4)處理該標準α-AOM先質材料14以產生對應的部分-或經完全處理之α-AOM組成物。試驗5涉及"超細研磨"α-AOM先質材料14的處理。該超細研磨先質材料於錘式粉碎機內進行額外研磨以產生具有接近單峰粒徑分布的先質材料14，如於圖6中可看得更為清礎。

表I提供兩種不同類型α-AOM先質粉體材料14(亦即，標準和超細研磨)的某些特性。藉由混合少量各別α-AOM先質材料之樣本與異丙醇以及在Cilas雷射粒徑分析儀內分析其混合物而獲得粒子特性。藉由Cilas粒徑分析儀亦可產生對應粒徑分布直方圖和篩下物累計分布圖以及重製於圖2(標準α-AOM先質粉體材料)和圖6(超細研磨α-AOM先質粉體材料)。

全部試驗(即，試驗1-5)在下述方法中均施用蒸汽及/或熱至兩種類型的α-AOM先質材料14(亦即，標準和超細研磨先質材料)以產生各種試驗組成物。如此處所指出，試驗1和2涉及標準α-AOM先質材料14之部分處理以產生經部分處理α-AOM粉體組成物。試驗1涉及標準先質材料14之第一部分處理，反之試驗2涉及試驗1組成物之附加處理。表II所示為試驗1和試驗2組成物之粒徑數據。試驗1和2組成物之粒徑直方圖被分別地重製於圖7和8，以及說明粉體從雙峰粒徑分布至單峰粒徑分布的逐漸進程。

試驗3涉及標準α-AOM先質材料14之完全處理以產生經完全處理α-AOM組成物12。試驗3之經完全處理α-AOM組成物的粒徑數據亦示於表II。試驗3組成物之粒徑直方圖重製於圖9。

試驗4亦涉及標準α-AOM先質材料14之完全處理，但其與試驗1-3之較小樣本數量(50g先質材料14)比較涉及一較大樣本數量(1kg先質材料14)。試驗4經完全處理AOM組成物之三種各別樣本的粒徑數據和直方圖分別示於表III以及圖3、10(a)和10(b)。

試驗5涉及100g超細研磨α-AOM先質材料14的完全處理。試驗5經完全處理AOM組成物之三種各別樣本的粒徑數據和直方圖示於表IV和圖11(a-c)。

試驗1和2：

如所述，試驗1和2涉及50g標準α-AOM先質粉體材料14之部分處理。該標準α-AOM先質材料14包含市售如此處所述供應自美國麥迪遜堡Climax鉬礦公司所製造之熱還原或"乾燥"α-AOM粉體材料。該標準α-AOM先質材料14之50g樣本於一淺敞口容器內被散開成一薄層或料層然後置入具有其內備有沸水之容器的100℃烘箱內。烘箱內之沸水在處理過程中被用以維持於約100%之相對濕度。加熱該先質材料14以及在此方法中施予蒸汽約6小時以產生一經部分處理AOM粉體組成物。然後從烘箱移除試驗1之該經部分處理AOM粉體組成物以及於室溫下容許其冷卻和乾燥約1小時。然後將試驗1組成物之少量樣本與異丙醇混合以及如此處所述於Cilas雷射粒徑分析儀內進行分析。

試驗2為試驗1之連續試驗以及涉及將試驗1組成物置回烘箱內以及將組成物於100℃和100%相對濕度下進行額外加熱。加熱試驗2組成物以及額外施予8小時蒸汽。然後從烘箱移除該經部分處理試驗2組成物以及於室溫下容許其冷卻和乾燥約1小時。一小部分的試驗2組成物然後與異丙醇混合以及於Cilas雷射粒徑分析儀內進行分析。

試驗1和2組成物之粒徑數據示於表II。試驗1和2粉體組成物之粒徑直方圖被分別地重製於圖7和8。以及說明粉體從雙峰粒徑分布至單峰粒徑分布的逐漸進程。從直方圖可看出，部分處理AOM先質材料14導致雙模態峰值的數量隨著處理時間增加而逐漸減少。然而請注意，試驗2組成物的額外模態峰值出現在約0.3μm之粒徑。已認為此模態峰值的出現係導因於Cilas雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀打碎了凝聚顆粒。

試驗3：

試驗3中所使用的程序，除了試驗3涉及完全處理1kg的標準α-AOM先質材料14之外，類似試驗1和2。該標準α-AOM先質材料14再一次包含市售如此處所述供應自Climax鉬礦公司所製造之熱還原或"乾燥"α-AOM粉體材料。該標準α-AOM先質材料14於一淺敞口容器內被散開成一薄層或料層然後置入在100%相對濕度之100℃烘箱內加熱約70小時的時間。然後移除試驗3之經完全處理AOM組成物以及室溫下容許其冷卻和乾燥約2小時，但是該冷卻時間並非關鍵。

然後將試驗3組成物之少量樣本與異丙醇混合以及於Cilas雷射粒徑分析儀內進行分析。試驗3樣本之粒徑數據亦示於表II。其對應粒徑直方圖則示於圖9。試驗3樣本為完全單峰，例外為其模態峰值再一次為約0.3μm。再一次，出現於約0.3μm的模態峰值被認為是由於雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀作用所造成的結果。

試驗4：

試驗4涉及處理1kg的標準α-AOM先質材料14。該標準α-AOM先質材料14再一次包含來自Climax鉬礦公司所製造之熱還原或"乾燥"α-AOM粉體材料。該AOM先質材料14於一淺敞口容器內被散開成一薄料層然後置入具有其內備有沸水之容器的100℃烘箱內。該AOM先質材料14於100%相對濕度之100℃空氣下維持約72小時的時間。然後試驗4組成物於105℃之高溫下進行乾燥。

試驗4組成物的三種個別樣本然後與異丙醇混合以及於Cilas雷射粒徑儀內進行分析。試驗4組成物三種樣本的粒徑數據示於表III。該三種樣本的粒徑直方圖重製於圖3、10(a)和10(b)。

從三種樣本的直方圖可看出，試驗4組成物為完全單峰，其各種樣本之模態峰值出現於從約5μm至約6μm的粒徑範圍。注意試驗4組成物之三種樣本無一直方圖展現有較小粒徑的模態峰值。已認為試驗4組成物之樣本顆粒於測定過程中並未因超音波振盪被打碎。

試驗5：

試驗5涉及處理約100g"超細研磨"α-AOM先質材料14。該超細研磨α-AOM先質材料14係藉由於錘式粉碎機內研磨來自Climax鉬礦公司之標準、熱還原或或"乾燥"α-AOM粉體材料直至粒徑分布接近單峰所製成。請看圖6。該超細研磨α-AOM先質材料14於一淺敞口容器內被散開成一薄料層然後置入備有沸水之容器的100℃烘箱內。該超細研磨α-AOM先質材料14於100%相對濕度之100℃空氣下維持約72小時的時間。然後試驗5組成物於105℃之高溫下進行乾燥。試驗5組成物的三種個別樣本然後與異丙醇混合以及於Cilas雷射粒徑儀內進行分析。試驗5組成物三種樣本的粒徑數據示於表IV。該三種樣本的粒徑直方圖重製於圖11(a-c)。

試驗5組成物為完全單峰，其各種樣本之模態峰值出現於約10μm的粒徑。如同試驗4組成物的情況，試驗5組成物之三種樣本的直方圖亦未展現有較小粒徑的模態峰值。已認為試驗5組成物之樣本顆粒於測定過程中亦並未因超音波振盪被打碎。

旋轉乾燥機汽蒸法

旋轉乾燥機汽蒸法涉及將大量AOM先質粉體材料14置入一轉鼓圓筒34內然後在滾動中施加蒸汽於該先質材料14。然後從滾筒34移除所產生濕中間粉體產物24以及容許其乾燥。該樣本於汽蒸過程期間或之後均不需加熱。

此特定實施例涉及處理約2kg標準AOM先質粉體材料14。該標準α-AOM先質材料14再一次包含來自Climax鉬礦公司所製造之熱還原或"乾燥"α-AOM粉體材料。α-AOM先質材料之粒徑數據和直方圖分別示於表V和圖12。注意於旋轉乾燥機汽蒸法係藉由如此處所示之Microtrac粒徑分析儀產生粒徑數據和直方圖。然後該AOM先質材料14被置入滾筒34內以及施加蒸汽。在滾動和汽蒸之後，從滾筒34移除濕中間粉體24。

一旋轉乾燥機汽蒸組成物樣本然後與異丙醇混合以及於Microtrac雷射粒徑分析儀內進行分析。樣本組成物之粒徑數據被示於表V。樣本之粒徑直方圖被重製於圖13。

從樣本的直方圖可看出，該旋轉乾燥機汽蒸組成物主要為單峰，其模態峰值出現在約10μm的粒徑。注意該旋轉乾燥機汽蒸組成物之直方圖於約0.2μm展現一小型模態峰值。再一次，認為此模態峰值的出現係導因於Microtrac雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀打碎了凝聚顆粒。

溶劑噴霧法

溶劑噴霧法涉及將大量AOM先質粉體材料14置入一轉鼓圓筒34內然後在滾動中施加霧化噴水於該先質材料14。然後從滾筒34移除濕中間粉體產物24以及容許其乾燥。該樣本於溶劑噴霧法期間或之後均不需加熱。

進行從預處理α-AOM先質粉體材料製備經處理α-AOM組成物12的四項個別試驗(試驗1-4)。從標準α-AOM先質材料製造預處理α-AOM粉體材料，其中已加入數量為0.14%重量比的水。預處理先質材料之粒徑數據示於表VI。該預處理材料之粒徑直方圖被重製於圖14。藉由Microtrac雷射粒徑分析儀產生用於溶劑噴霧法中材料的粒徑數據和直方圖。

從圖14可看出，該預處理α-AOM材料具有雙峰粒徑分布，有一小型第三模態峰值出現在約0.3μm的粒徑其，再一次被認為係導因於雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀打碎了凝聚顆粒。

試驗1-4涉及藉由加入不同量水(即，霧化噴水)至該預處理α-AOM材料以製造經處理α-AOM組成物，其說明於表VII。加入水之後，從滾筒34移除形成之濕中間粉體24。

然後將各個四種試驗組成物之少量樣本與異丙醇混合以及於Microtrac雷射粒徑分析儀內進行分析。樣本組成物之粒徑數據示於表VII。試驗1-4組成物之粒徑直方圖分別重製於圖15-18，以及說明粉體從雙峰粒徑分布至單峰粒徑分布的逐漸進程。注意藉由溶劑噴霧法所製成組成物之直方圖於約0.2μm小粒徑亦展現小型模態峰值。再一次，認為出現這些模態峰值係導因於雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀打碎了凝聚顆粒。

中間吸附劑法

另一實例涉及方法110，其溶劑122先被施用至該中間吸附劑123。然後將形成之含溶劑中間吸附劑123與AOM先質材料114一起被置入一密封容器135內。該AOM先質材料114再一次包含來自如此處所述Climax鉬礦公司所製造之熱還原或"乾燥"α-AOM粉體材料。該AOM先質材料114具有較早所述其他AOM先質材料之典型雙峰粒徑分布。此實例中，使用去離子水加入約28g之矽膠吸附劑123。該矽膠吸附劑123吸附約30-35%重量比之去離子水，其與矽膠於其溫度和100%濕度之理論值相符合。然後將形成之含溶劑矽膠中間吸附劑123(容納於透氣袋125)與約100g之AOM先質材料114一起置入一容器135內。然後密封(即，使其實質上氣密)該容器135以及於室溫(即，約22℃)下維持約120小時(約5天)。

進行說明之前，必需指出用於此實例之矽膠中間吸附劑123的數量遠超過一般用於實作具體實施例的數量。此有兩個理由：第一，為測定此方法是否能通過過飽和現象致使AOM先質材料114產生糊狀物質；第二，觀察AOM從該矽膠中間吸附劑123需要吸附多少水分為在低於最適條件之下。縱使矽膠中間吸附劑123含有較該處理方法所需要的更多溶劑122(即，水)，該AOM先質材料114並未變成糊狀。後續分析顯示矽膠中間吸附劑123釋放約1/3(即，33%)的已吸附溶劑122，意指整體經處理AOM材料112含有以重量基準計約3-4%的水。在大規模的基礎上，添加矽膠中間吸附劑123的足夠加入量為添加約0.3%重量比至約0.5%重量比之水將可獲得良好結果。

現在繼續進行說明，然後將形成經處理AOM材料112的小量樣本與異丙醇相混合以及於Cilas粒徑分析儀內進行分析。獲得的粒徑直方圖被重製於圖21。從直方圖可看出，該經處理AOM材料112之粒徑分布為具有於約7 μm模態峰值的實質上單峰。注意於約0.2μm粒徑出現額外模態峰值。於此再一次，認為出現此模態峰值係導因於雷射粒徑分析儀之超音波破碎儀打碎了凝聚顆粒。

總而言之，所宣稱的產物和方法共同地代表於鉬礦技術上的一項重大發展。上述該經處理AOM組成物不僅具有實質上單峰粒徑分布的特性，其無法藉由習知方法被達成，而且與由未經處理AOM組成物所製成之組成物比較，可製造具有卓越性能和一致性的光學標記墨液組成物。此處所述之處理方法可大量製造經處理AOM組成物以及具有均勻的粒徑分布特性。

此處已說明本發明之較佳具體實施例，預期其可被經過適當修飾並且無論如何仍屬於本發明之範圍內。本發明因此應僅能根據下列專請專利範圍被推論：

10‧‧‧方法

12‧‧‧經處理AOM組成物