TW202120435A - 無機氧化物分散體、塗料、塗膜及膜 - Google Patents
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Abstract
本發明的一實施方式是有關於一種無機氧化物分散體,所述無機氧化物分散體包含:無機氧化物、下述通式A所表示的胺、分子量為200以下的脂肪族羥基酸、矽化合物及相對介電常數為18以上的溶媒。式中,R1
表示碳數1~13的烷基。R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、或者碳數1~13的烷基。
Description
本發明的實施方式是有關於一種無機氧化物分散體、塗料、塗膜及膜。
為了於塗料、膜等用途中達成僅利用樹脂而難以達成的機械特性、光學特性,自先前以來不斷嘗試將二氧化矽等無機氧化物與樹脂混合的方法。於將無機氧化物與樹脂混合時,以提高機械特性及光學特性為目的而一直利用使用將無機氧化物分散至奈米級的分散體的方法。
作為課題可列舉如下情況:若將無機氧化物微細分散至奈米級則需要大量的為使無機氧化物分散穩定化而所需的分散劑,從而導致作為塗料或膜所要求的特性降低。為解決所述課題,提出有藉由於黏合劑中導入具有分散性能的骨架而使特性降低最小化的方法,但可應用的用途有限(專利文獻1)。另外,提出有如下方法:利用低沸點的偶合劑進行處理且藉由膜加工時的加熱來去除剩餘部分的偶合劑,藉此使對最終物性的影響最小化。但是,所述方法雖然於可處理應用的某個有限的溶劑體系中可分散氧化鋯及鈦,但根據無機氧化物的種類不同而難以開展(專利文獻2)。另外,提出有藉由併用羥基羧酸與陽離子系界面活性劑而使二氧化鈦溶膠於有機溶劑中穩定化。但是,所述方法可適用於二氧化鈦溶膠,但對於例如藉由氣相法而製造的無機氧化物而言,由於分散不足,故難以適用(專利文獻3)。
近年來,作為此種藉由將無機氧化物與樹脂混合來提高機械特性的方法受到關注的領域,可列舉透明聚醯亞胺的機械特性及光學特性控制。然而,存在如下課題:透明聚醯亞胺於製造步驟中,經過250℃~350℃的加熱步驟,故於使用一般的樹脂型分散劑及陽離子系活性劑的無機氧化物分散體中,伴隨分散劑及活性劑的分解所致的黃變,聚醯亞胺的透明性及機械物性值受損。
尤其是於製造聚醯亞胺膜的情況下,以於進行醯亞胺化時大幅度提高透明性及機械物性值並且提高處理性為目的,通常將醯亞胺的一部分於未環化狀態下保持的聚醯胺酸溶解於溶劑中使用。當以進一步提高聚醯胺酸的機械物性值為目的,大量添加無機氧化物時,會產生凝聚物,存在透明性及機械物性值降低的課題。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:國際公開第2007/138946號
專利文獻2:日本專利特開2009-143974號公報
專利文獻3:日本專利特開2003-95657號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明的實施方式的目的在於提供一種分散穩定性優異且具有高透明性的無機氧化物分散體、及包含所述無機氧化物分散體的塗料、塗膜及膜。另外,本發明的實施方式的目的在於提供一種塗膜及膜,藉由使用對於多種聚醯胺酸或聚醯亞胺而具有高相容性的無機氧化物分散體,即使經過300℃以上的高溫,著色亦少(高耐熱性),機械物性值(熱膨脹性)提高。
[解決課題之手段]
即,本發明的一實施方式是有關於一種無機氧化物分散體,包含:無機氧化物、下述通式A所表示的胺、分子量為200以下的脂肪族羥基酸、矽化合物及相對介電常數為18以上的溶媒。
通式A
[化A]
(R1
表示碳數1~13的烷基。R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、或者碳數1~13的烷基)
另外,本發明的一實施方式是有關於一種所述無機氧化物分散體,其中矽化合物包含選自由甲基烷氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基烷氧基矽烷、甲基氫聚矽氧烷、四乙氧基矽烷及四乙氧基矽烷的水解縮合物所組成的群組中的至少一種。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種所述無機氧化物分散體,其中無機氧化物包含選自由氧化鋁及氧化鋯所組成的群組中的至少一種。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種所述無機氧化物分散體,其中溶媒包含選自由醇、γ-丁內酯及含氮的有機溶劑所組成的群組中的至少一種。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種塗料,包含所述無機氧化物分散體。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種所述塗料,包含選自由聚醯亞胺及聚醯胺酸所組成的群組中的至少一種的黏合劑。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種塗膜,其是使用所述無機氧化物分散體或所述塗料而形成。
另外,本發明的一實施方式是有關於一種膜,其是使用所述無機氧化物分散體或所述塗料而形成。
根據本發明的實施方式,可提供一種分散穩定性優異且具有高透明性的無機氧化物分散體、及包含所述無機氧化物分散體的塗料、塗膜及膜。另外,根據本發明的實施方式,可提供一種塗膜及膜,藉由使用對於多種聚醯胺酸或聚醯亞胺而具有高相容性的無機氧化物分散體,即使經過300℃以上的高溫,著色亦少(高耐熱性)、機械物性值(熱膨脹性)提高。
對本發明的實施方式進行說明。本發明並不限定於以下實施方式。
<無機氧化物分散體>
作為本發明的實施方式的無機氧化物分散體包含無機氧化物、下述通式A所表示的胺、分子量為200以下的脂肪族羥基酸、矽化合物及相對介電常數為18以上的溶媒。以下,對無機氧化物分散體中所使用的材料進行說明。
<無機氧化物>
作為無機氧化物分散體中所使用的無機氧化物可使用金屬元素及矽(Si)的至少任一種元素的氧化物。能夠根據塗膜、膜等所需的物性值來選定無機氧化物。作為無機氧化物,例如可列舉:氧化鋯(ZrO2
)、二氧化鈦(TiO2
)、二氧化矽(SiO2
)、氧化鋁(Al2
O3
)、氧化鐵(Fe2
O3
)、氧化銅(CuO)、氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y2
O3
)、氧化鈮(Nb2
O5
)、氧化鉬(MoO3
)、氧化銦(In2
O3
)、氧化錫(SnO2
)、氧化鉭(Ta2
O5
)、氧化鎢(WO3
)、氧化鉛(PbO)、氧化鉍(Bi2
O3
)、氧化鈰(CeO2
)、氧化銻(Sb2
O5
、Sb2
O3
)等。所述無機氧化物可單獨使用一種,或者將兩種以上混合使用。無機氧化物較佳為選自由氧化鋁及氧化鋯所組成的群組中的至少一種。
就透明性的觀點而言,無機氧化物較佳為平均粒徑為15 nm~50 nm的範圍。此處,平均粒徑為藉由掃描式電子顯微鏡(scanning electron microscope,SEM)所觀察到的粒徑的算術平均值。詳細而言,為以倍率20,000倍觀察無機氧化物粒子的粉末,並選擇任意100個粒子,將各個粒徑平均而求出的值。於粒子形狀具有長軸及短軸的情況下,將長軸與短軸的長度的平均值設為該粒子的粒徑。
作為無機氧化物的合成方法,大體分為固相法、液相法及氣相法三種。就可獲得微細的無機氧化物而言,較佳為使用由液相法或氣相法所合成的無機氧化物。尤其是液相法中有如下方法等:共沈澱法,藉由pH變化、添加溶劑等而自溶解有欲合成的物質的構成離子的溶液產生沈澱;水解法,藉由將金屬醇鹽水解而合成粒子;溶劑熱法(solvothermal method),藉由於加壓下的溶媒中進行加熱而進行物質合成及晶體成長;溶膠凝膠(sol-gel)法,將藉由金屬醇鹽水解而粒子呈膠體狀分散的溶膠製成無流動性的凝膠後,對凝膠進行加熱而獲得粒子。
作為無機氧化物,就提高機械物性值的觀點而言,較佳為使用於250℃以上的高溫下進行煆燒,且使無機氧化物的結晶骨架穩定的粒子。尤其是當將無機氧化物分散體用作塗料、或者膜時,使用聚醯亞胺或聚醯胺酸清漆作為黏合劑的情況下,硬化溫度例如為300℃~400℃。因此,實施了所述煆燒步驟的無機氧化物的化學性穩定,可抑制膜收縮,且可達成良好的機械物性值的提高而不產生伴隨脫水等的膜內缺陷。
無機氧化物分散體中的無機氧化物的添加量並無特別限定,但就作為分散體的經時穩定性以及處理性的觀點而言,相對於無機氧化物分散體100質量份,無機氧化物的添加量為1質量份~70質量份,較佳為5質量份~50質量份,更佳為10質量份~40質量份。
<胺>
無機氧化物分散體中使用的胺包含下述通式A所表示的胺。
通式A
[化A]
R1
表示碳數1~13的烷基。R2
及R3
分別獨立地表示氫原子、或者碳數1~13的烷基。藉由使用所述胺,能夠良好地分散無機氧化物分散體,從而可達成高透明性。另外,不易產生室溫下的胺的揮發,故作為分散體的組成穩定,結果經時穩定性亦優異。
作為通式A所表示的胺的具體例,可列舉於實施例中所使用的胺。
<羥基酸>
無機氧化物分散體中使用的羥基酸為分子量為200以下的脂肪族羥基酸。尤其是於長時間維持無機氧化物的透明性的方面而言,更佳為羥基酸的分子骨架中的羥基與羧基的個數的比率為羧基/羥基=1~3。另外,於使用聚醯亞胺或聚醯胺酸清漆作為將無機氧化物分散體用作塗料、或者膜時的黏合劑的情況下,例如硬化溫度為300℃~400℃。藉由於本發明的實施形態中同時使用胺、及羥基酸,不僅可維持硬化後的透明性,而且可防止伴隨分解而產生著色、以及對物性值產生不良影響。
相對於無機氧化物100質量份,胺及羥基酸的添加量分別較佳為1質量份~50質量份,更佳為5質量份~30質量份的範圍。若胺與羥基酸的添加量處於所述範圍,則可長時間維持無機氧化物粒子的透明性,且不會對製成塗膜、膜時的物性值產生不良影響。
<矽化合物>
矽化合物例如作為烷氧基矽烷化合物,可列舉:甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、二苯基二乙氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-三乙氧基矽烷基-N-(1,3-二甲基-亞丁基)丙基胺、N-苯基-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐等二烷氧基矽烷或三烷氧基矽烷;四乙氧基矽烷、四甲氧基矽烷等四烷氧基矽烷。
作為矽烷醇化合物,可列舉:三乙氧基矽烷醇、三甲基矽烷醇等,可藉由烷氧基矽烷的水解等獲得。
矽烷醇化合物藉由矽氧烷鍵聚合而成的聚矽氧烷化合物可為寡聚物或聚合物的形態。例如,可列舉:其一部分烷基化而成的烷基化矽酮樹脂、其一部分苯基化而成的苯基化矽酮樹脂、矽與氧交替地鍵結而成的聚矽氧烷、二甲基聚矽氧烷等。矽酮樹脂及聚矽氧烷視需要亦可存在多種選自分子內的矽鍵結有氫的矽烷基、羥基、烷基、苯基及烷氧基中的基,較佳為聚矽氧烷的甲基的一部分被取代為氫原子的甲基氫聚矽氧烷。
就與聚醯胺酸的相容性的觀點而言,矽化合物較佳為甲基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、甲基氫聚矽氧烷、四乙氧基矽烷、及四乙氧基矽烷的水解縮合物,就耐熱性的觀點而言,較佳為四乙氧基矽烷的水解縮合物。
關於四乙氧基矽烷的水解縮合物,就四乙氧基矽烷藉由化學鍵牢固地鍵結於無機氧化物粒子的表面且與聚醯亞胺及聚醯胺酸的相容性提高的方面而言,較佳為於無機氧化物粒子與四乙氧基矽烷共存的組成物中,藉由加溫等行為進行水解。關於水解縮合物,乙氧基矽烷部位可殘存,而且,矽烷醇部位可脫水縮合而進行寡聚物化或者聚合物化。
關於甲基氫聚矽氧烷,由於於無機氧化物粒子與甲基氫聚矽氧烷共存中藉由加溫等行為,而藉由化學鍵牢固地鍵結於無機氧化物粒子的表面,與聚醯亞胺及聚醯胺酸的相容性提高,故較佳。
相對於無機氧化物粒子而言的矽化合物的量並無特別限定,但就黏度及分散穩定性的觀點而言,相對於無機氧化物粒子100質量份,較佳為5質量份~30質量份,進而佳為10質量份~20質量份。
作為矽化合物的市售品,例如可列舉:信越矽酮股份有限公司製造的KBM系列、KBE系列、KF系列、KR系列;旭化成瓦克矽酮(Asahikasei Wacker Silicone)股份有限公司製造的瓦克矽酸鹽(WACKER SILICATE)系列、瓦克矽烷(WACKER SILANE)系列、蓋尼西爾(GENIOSIL)系列、西爾斯(SILRES)系列;陶東麗(DOW-Toray)股份有限公司製造的陶西爾(DOWSIL)系列、希美特(XIAMETER)系列;多摩化學工業股份有限公司製造的正矽酸乙酯、正矽酸甲酯、矽酸鹽系列等。
<溶媒>
無機氧化物分散體中使用的溶媒為相對介電常數為18以上的溶媒。此處,所謂相對介電常數為介質的介電常數與真空的介電常數的比。
就無機氧化物分散體的經時的分散穩定性的保持、以及分散粒徑的微細分散更好的方面而言,所述溶媒較佳為水、醇、γ-丁內酯、及含氮的有機溶劑,進而佳為γ-丁內酯、或含氮的有機溶劑。此處,所謂含氮的有機溶劑是於分子內具有氮的溶劑的總稱,例如可列舉:N-甲基-2-吡咯啶酮、二甲基乙醯胺、二甲基亞碸、二甲基甲醯胺、乙腈等。
γ-丁內酯、以及含氮的有機溶劑易於溶解各種聚合物,故關於聚醯亞胺、或聚醯胺酸清漆,一般可廣泛地使用。因此,當將無機氧化物分散體與聚醯亞胺或聚醯胺酸清漆混合使用時時,較佳為γ-丁內酯、或含氮的有機溶劑。
就作為分散體的黏度、分散粒徑及經時穩定性的觀點而言,於無機氧化物分散體100質量份中,無機氧化物分散體中的溶媒的含量較佳為30質量份~99質量份,更佳為35質量份~95質量份。
<聚醯亞胺及聚醯胺酸>
作為黏合劑,較佳為使用選自由聚醯亞胺及聚醯胺酸所組成的群組中的至少一種。
聚醯亞胺是重複單元中具有醯亞胺鍵的聚合物的總稱。聚醯亞胺根據耐熱性、柔軟性、強韌性或透明性等的必要物性,分子內除了醯亞胺鍵以外亦可導入醯胺鍵、酯鍵、胺基甲酸酯鍵或醚鍵等,主鏈及/或側鏈中亦可導入芳香環、脂環、直鏈或分支狀的烷基、鹵化烷基、羧酸、磺酸、膦酸、羧酸酯、磺酸酯、膦酸酯、胺、乙烯基、丙烯酸、甲基丙烯酸、異氰酸酯、羥基或縮水甘油等的官能基。另外,為了調整於溶劑中的溶解性、處理性,聚醯亞胺一般藉由如下方式獲得:使四羧酸二酐與二胺等莫耳反應而得的聚醯亞胺的前驅物即聚醯胺酸以溶解於溶劑中的清漆的形式使用,進行塗佈或成型後於200℃以上進行加熱。
作為將聚醯亞胺溶解於溶劑中而成的清漆,例如可列舉新日本理科公司製造的利卡斯克(Rikacoat)系列、日立化成公司製造的HPC系列、三菱氣體化學公司製造的尼歐普利姆(Neopulim)系列、桑瑪(SOMAR)公司製造的斯皮薩瑞(SPIXAREA)系列等。
另外,作為將聚醯胺酸溶解於溶劑中而成的清漆,例如可列舉宇部興產公司製造的尤皮亞(UPIA)系列、I.S.T公司製造的帕伊亞(Pyre)M.L、尤尼吉可(Unitika)公司製造的U醯亞胺系列、日立化成公司製造的HPI系列。
<分散方法>
當製作無機氧化物分散體時,出於達成高透明性的目的,可使用通常使用的分散機,例如可列舉:分散器(disper)、均質混合機(homomixer)、行星式攪拌機(planetary mixer)、M技術(M technique)公司製造的「科利爾密克斯(CLEARMIX)」、譜萊密克斯(PRIMIX)公司的「費魯密克斯(Filmix)」、塗料調和器(paint conditioner)(紅魔(RED DEVIL)公司製造)、球磨機、砂磨機(新丸企業(SHINMARU ENTERPRISES)公司製造的「戴諾磨機(Dyno Mill)」等)、磨碎機、珠磨機(pearl mill)(愛立許(Eirich)公司製造的「DCP磨機(DCP Mill)」等)、環隙球磨機(CoBall Mill)、濕式噴射式磨機(基納斯(Genus)公司製造的「基納斯PY(Genus PY)」、杉野機械(SUGINO machine)公司製造的「思達巴斯特(Starburst)」、納麥澤(Nanomizer)公司製造的「納麥澤(Nanomizer)」等)、M技術(M technique)公司製造的「科利爾SS-5(CLEAR SS-5)」、奈良機械製作所公司製造的「麥庫洛斯(Micros)」、輥磨機等分散機。分散機可僅單獨使用一種,亦可併用多種。
<分散粒徑>
關於無機氧化物分散體中的無機氧化物的分散粒徑,就塗料、膜時的透明性的觀點而言,分散粒徑越細則可見光區域下的光散射越減少,故較佳,當出於抑制聚醯亞胺等的熱膨脹的目的而添加無機氧化物時,若考慮到與透明性的並存,則較佳為15 nm~150 nm的範圍,進而佳為30 nm~100 nm的範圍。再者,所謂分散粒徑,為使用動態光散射方式的粒度分佈計,於體積粒度分佈中,於自粒徑細者累積該粒子的體積比例時,成為50%的粒徑。
<塗料及塗膜>
例如,可獲得將無機氧化物分散體及視需要的溶解有聚醯亞胺或者聚醯胺酸的清漆、硬化劑、調平劑、脫泡劑、抗氧化劑、光穩定化劑、溶劑等混合並塗佈於任意基材上的塗料。將無機氧化物分散體或塗料塗佈於任意的基材上,將塗佈後的塗料於任意的溫度下乾燥、硬化,藉此可獲得塗膜。於需要塗料及塗膜的透明性的情況下,較佳為無機氧化物與黏合劑的折射率差少,為了獲得優異的透明性、機械特性,考慮到於溶劑中的溶解性且可以高含量包含源自醯亞胺骨架的芳香族骨架,較佳為使用聚醯胺酸。
塗料中的無機氧化物粒子的含量並無特別限定,但就塗敷時的黏度的觀點而言,包含無機氧化物粒子的塗料100質量份中的無機氧化物粒子的含量較佳為1質量份~15質量份,更佳為3質量份~10質量份。就塗料的穩定性的觀點而言,塗料100質量份中的黏合劑含量較佳為5質量份~30質量份。
塗膜中的無機氧化物粒子的含量並無特別限定,但就透明性、耐熱性及熱膨脹性的方面而言,包含無機氧化物粒子的塗膜100質量份中的無機氧化物粒子的含量較佳為10質量份~50質量份,更佳為20質量份~40質量份。
<膜>
無機氧化物分散體例如可藉由如下方式來獲得膜,即將該分散體與視需要的溶解有黏合劑的清漆、硬化劑、調平劑、脫泡劑、抗氧化劑、光穩定化劑、溶劑等混合,製成塗料後,塗佈於可剝離的基材上,乾燥、硬化後,剝離塗膜。另外,亦可藉由使用熱塑性黏合劑,進行擠壓成型而獲得。於需要膜的透明性的情況下,較佳為無機氧化物與黏合劑的折射率差少,為了獲得更優異的機械特性,較佳為使用聚醯亞胺或聚醯胺酸作為黏合劑。
膜中的無機氧化物的添加量並無特別限定,但就透明性、機械物性的觀點而言,相對於包含無機氧化物的膜100質量份,無機氧化物的添加量為1質量份~70質量份,較佳為10質量份~60質量份,更佳為15質量份~50質量份。
<透明性>
透明性越透明越佳。當以於乾燥時成為相同膜厚的方式將清漆塗敷於基材,以所得的塗板為基準算出將無機氧化物塗料塗敷於基材而得的塗板的總光線透過率時,透明性較佳為95%~100%,更佳為97%~100%。清漆例如為溶解有聚醯亞胺或者聚醯胺酸的清漆。
<耐熱性>
關於尤其是將聚醯亞胺用作黏合劑的塗膜、以及膜,較佳為於硬化溫度300℃~400℃附近伴隨著色等而透明性的降低少。自將無機氧化物塗料塗敷於基材而得的塗板的加熱前的總光線透過率的值減去加熱後的總光線透過率的值而得的值的絕對值較佳為未滿1%,更佳為未滿0.5%。
<熱膨脹性>
關於尤其是將聚醯亞胺用作黏合劑的膜,藉由將無機氧化物均勻地分散於膜中,相較於黏合劑單獨的情況,能夠降低表示加熱時的尺寸變化的線膨脹係數。尤其是使用氧化鋁作為無機氧化物時,線膨脹係數更低而較佳。線膨脹係數可藉由如下方式而求出:按照所調節的程式使物質的溫度變化,同時施加非振動負荷,將該物質的變形作為溫度的函數來進行測定。若膜的厚度為50 μm左右,則較佳為根據施加拉伸應力時的變形而求出。
[實施例]
以下,藉由實施例來更具體地說明本發明,但本發明只要不超出其要旨,則並不限定於以下的實施例。再者,實施例及比較例中,只要無特別說明,則「份」、「%」分別是指質量份、質量%。
[分散體及塗料的製備中所使用的材料]
以下列舉實施例及比較例中所使用的材料。
<無機氧化物>
阿洛西德(AEROXIDE)Alu C(氧化鋁、贏創德固賽(Evonik Degussa)公司製造)
PCS-90(氧化鋯、新日本電工股份有限公司製造)
阿洛斯(AEROSIL)200(二氧化矽、贏創德固賽(Evonik Degussa)公司製造)
TTO-V-3(氧化鈦、石原產業股份有限公司製造)
納諾發(NANOFINE)50A(氧化鋅、堺化學工業股份有限公司製造)
貝萊爾(Biral)Al-L40P(氧化鋁溶膠、多木化學股份有限公司製造)
<矽化合物>
TEOS(四乙氧基矽烷,多摩化學工業公司製造)
KF-9901(含矽烷基的矽酮樹脂、信越矽酮公司製造)
KBM-503(3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷,信越矽酮公司製造)
KBM-503(3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷,信越矽酮公司製造)
KBM-13(甲基三甲氧基矽烷,信越矽酮公司製造)
KBM-403(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷,信越矽酮公司製造)KBM-3033(正丙基三甲氧基矽烷,信越矽酮公司製造)
<胺>
二甲基辛基胺(三級胺、花王股份有限公司製造)
三乙胺(三級胺、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
三丙胺(三級胺、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
十二胺(一級胺、東京化成工業股份有限公司製造)
雙十二胺(二級胺、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
日產卡其歐(Nissan Cation)2-DB-800E(四級胺、不揮發成分80%、日油股份有限公司製造)
<脂肪族羥基酸>
檸檬酸(富士軟片和光純藥股份有限公司製造、分子量192.12)
乳酸(富士軟片和光純藥股份有限公司製造、分子量90.08)
酒石酸(富士軟片和光純藥股份有限公司製造、分子量150.09)
12-羥基硬脂酸(伊藤製油股份有限公司製造、分子量300.48)
<脂肪族羥基酸銨鹽>
乳酸銨(不揮發成分40%、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
<芳香族羥基酸>
水楊酸(富士軟片和光純藥股份有限公司製造、分子量138.12)
<溶媒>
N,N-二甲基乙醯胺(相對介電常數為38.9、三菱氣體化學股份有限公司製造)
γ-丁內酯(相對介電常數為18.3、三菱化學股份有限公司製造)
N,N-二甲基亞碸(相對介電常數為48.9、三菱氣體化學股份有限公司製造)
N-甲基-2-吡咯啶酮(相對介電常數為32.0、三菱化學股份有限公司製造)
乙醇(相對介電常數為23.8、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
2-丙醇(相對介電常數為18.3、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
甲基異丁基酮(相對介電常數為13.1、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
丙二醇單甲醚乙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate,PGMEA)(相對介電常數為8.0、富士軟片和光純藥股份有限公司製造)
<樹脂型分散劑>
迪斯帕畢克(DisperBYK)-102(酸性分散劑、日本畢克化學(BYK Chemie Japan)股份有限公司製造)
<聚醯亞胺>
聚醯亞胺清漆(斯皮薩瑞(SPIXAREA)TP001、桑瑪(SOMAR)股份有限公司製造、不揮發成分25 wt%(溶媒:γ-丁內酯))
聚醯胺酸清漆1(不揮發成分25 wt%)
聚醯胺酸清漆2(不揮發成分20 wt%)
[實施例1~實施例39及比較例1~比較例9]
<無機氧化物分散體的製備>
按照表1中所示的調配組成,以變得均勻的方式攪拌混合各成分,然後,進而使用直徑0.1 mm的氧化鋯珠並藉由砂磨機分散5小時後,利用孔徑1 μm的過濾器進行過濾,分別獲得無機氧化物分散體。再者,表1中,未記載單位的數字表示份,空白欄表示未調配。再者,羥基酸中記載的數字表示分子量。
[表1]
表1
| 實施例 | |||||||||||||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | ||
| 無機氧化物 | AEROXIDE Alu C | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |||||
| PCS-60 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||
| AEROSIL 200 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||
| TTO-V-3 | 30 | ||||||||||||||||||||||||||
| NANOFINE 50A | 30 | ||||||||||||||||||||||||||
| Biral Al-L40P | 30 | ||||||||||||||||||||||||||
| 羥基酸 | 檸檬酸(192) | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||
| 乳酸(90) | 1.5 | 1.5 | |||||||||||||||||||||||||
| 酒石酸(150) | 1.5 | ||||||||||||||||||||||||||
| 12-羥基硬脂酸(300) | |||||||||||||||||||||||||||
| 水楊酸(芳香族:138) | |||||||||||||||||||||||||||
| 胺 | 二甲基辛基胺 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||||||
| 三乙胺 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||||||||||||||||||||||
| 三丙胺 | 1.5 | ||||||||||||||||||||||||||
| 十二胺 | 1.5 | ||||||||||||||||||||||||||
| 雙十二胺 | 1.5 | ||||||||||||||||||||||||||
| Nissan Cation 2-DB-800E | |||||||||||||||||||||||||||
| 脂肪族羥基酸銨鹽 | 乳酸銨 | ||||||||||||||||||||||||||
| 樹脂型分散劑 | BYK-102 | ||||||||||||||||||||||||||
| 矽化合物 | TEOS | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1.5 | 2.4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | ||||||
| KF9901 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||
| KBM503 | 3 | 1.5 | 0.6 | ||||||||||||||||||||||||
| KBE503 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||
| KBM13 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||
| KBM403 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||
| KBM3033 | 3 | ||||||||||||||||||||||||||
| 溶媒 | N,N-二甲基乙醯胺 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | 64 | |||||
| γ-丁內酯 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| N,N-二甲基亞碸 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| N-甲基-2-吡咯啶酮 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| 乙醇 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| 2-丙醇 | 64 | ||||||||||||||||||||||||||
| 甲基異丁基酮 | |||||||||||||||||||||||||||
| PGMEA | |||||||||||||||||||||||||||
| 計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
[表1]
表1(續)
| 實施例 | 比較例 | ||||||||||||||||||||
| 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | ||
| 無機氧化物 | AEROXIDE Alu C | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 5 | 20 | 40 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
| PCS-60 | |||||||||||||||||||||
| AEROSIL 200 | |||||||||||||||||||||
| TTO-V-3 | |||||||||||||||||||||
| NANOFINE 50A | |||||||||||||||||||||
| Biral Al-L40P | |||||||||||||||||||||
| 羥基酸 | 檸檬酸(192) | 0.45 | 0.75 | 3 | 4.5 | 6 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 0.25 | 1 | 2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 3 | |||||
| 乳酸(90) | |||||||||||||||||||||
| 酒石酸(150) | |||||||||||||||||||||
| 12-羥基硬脂酸(300) | 1.5 | ||||||||||||||||||||
| 水楊酸(芳香族:138) | 1.5 | ||||||||||||||||||||
| 胺 | 二甲基辛基胺 | 0.45 | 0.75 | 3 | 4.5 | 6 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 0.25 | 1 | 2 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | 1.5 | |||||
| 三乙胺 | 3 | ||||||||||||||||||||
| 三丙胺 | |||||||||||||||||||||
| 十二胺 | |||||||||||||||||||||
| 雙十二胺 | |||||||||||||||||||||
| Nissan Cation 2-DB-800E | 1.88 | ||||||||||||||||||||
| 脂肪族羥基酸銨鹽 | 乳酸銨 | 3.75 | |||||||||||||||||||
| 樹脂型分散劑 | BYK-102 | 3.75 | |||||||||||||||||||
| 矽化合物 | TEOS | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 1.5 | 6 | 9 | 0.5 | 2 | 4 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| KF9901 | |||||||||||||||||||||
| KBM503 | |||||||||||||||||||||
| KBE503 | |||||||||||||||||||||
| KBM13 | |||||||||||||||||||||
| KBM403 | |||||||||||||||||||||
| KBM3033 | |||||||||||||||||||||
| 溶媒 | N,N-二甲基乙醯胺 | 66.1 | 65.5 | 61 | 58 | 55 | 65.5 | 61 | 58 | 94 | 76 | 52 | 64 | 64 | 63.62 | 63.25 | 63.25 | 64 | 64 | ||
| γ-丁內酯 | |||||||||||||||||||||
| N,N-二甲基亞碸 | |||||||||||||||||||||
| N-甲基-2-吡咯啶酮 | |||||||||||||||||||||
| 乙醇 | |||||||||||||||||||||
| 2-丙醇 | |||||||||||||||||||||
| 甲基異丁基酮 | 64 | ||||||||||||||||||||
| PGMEA | 64 | ||||||||||||||||||||
| 計 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
<實施例38>
將實施例1的無機氧化物分散體於90℃下攪拌2小時,獲得於無機氧化物表面四乙氧基矽烷水解縮合而得的無機氧化物分散體。
<實施例39>
將實施例14的無機氧化物分散體於90℃下攪拌2小時,獲得利用甲基氫聚矽氧烷對無機氧化物表面進而處理而得的無機氧化物分散體。
<聚醯胺酸清漆1的合成例1>
於包括熱電偶、冷卻器及攪拌機的300 mL的四口燒瓶中,加入4,4'-二胺基-2,2'-雙(三氟甲基)聯苯19.2份、4,4'-二胺基二苯基碸14.9份、3,3',4,4'-雙環己基四羧酸二酐18.5份、3,3',4,4'-聯苯基四羧酸二酐17.8份及N-甲基-2-吡咯啶酮(N-methyl pyrrolidone,NMP)211份,於氮氣下、於80℃下攪拌8小時,藉此獲得聚醯胺酸清漆1。
<聚醯胺酸清漆2的合成例2>
於包括熱電偶、冷卻器及攪拌機的300 mL的四口燒瓶中,加入4,4'-二胺基二苯基醚22.0份、3,3',4,4'-雙環己基四羧酸二酐33.4份及N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)222份,於氮氣下、於80℃下攪拌8小時,藉此獲得聚醯胺酸清漆2。
[實施例40~實施例78、比較例10~比較例16]
<將聚醯亞胺清漆作為黏合劑的無機氧化物塗料的製備>
將斯皮薩瑞(SPIXAREA)TP001 48.0份、二甲基乙醯胺27.8份、實施例1~實施例39、比較例1~比較例5、比較例8及比較例9各自的無機氧化物分散體24.2份攪拌混合以使其變得均勻,獲得無機氧化物塗料。
[實施例79~實施例117、比較例17~比較例23]
<將聚醯胺酸清漆1作為黏合劑的無機氧化物塗料的製備>
將聚醯胺酸清漆1 48.0份、二甲基乙醯胺27.8份、實施例1~實施例39、以及比較例1~比較例5、比較例8及比較例9各自的無機氧化物分散體24.2份攪拌混合以使其變得均勻,獲得無機氧化物塗料。
[實施例118~實施例156、比較例24~比較例30]
<將聚醯胺酸清漆2作為黏合劑的無機氧化物塗料的製備>
將聚醯胺酸清漆2 60.0份、二甲基乙醯胺15.8份、實施例1~實施例39、以及比較例1~比較例5、比較例8及比較例9各自的無機氧化物分散體24.2份攪拌混合以使其變得均勻,獲得無機氧化物塗料。
[評價]
關於所獲得的無機氧化物分散體,利用下述方法對黏度、分散性、及經時穩定性進行評價。將結果示於表2中。關於使用該無機氧化物分散體而製備的無機氧化物塗料及膜,利用下述方法對透明性、耐熱性及熱膨脹性進行評價。將黏合劑使用聚醯亞胺清漆的結果示於表3中,將使用聚醯胺酸清漆1的結果示於表4中,將使用聚醯胺酸清漆2的結果示於表5中。
(黏度)
關於無機氧化物分散體的黏度,使用BII型黏度計(東機產業公司製造、BLII)測定25℃、60 rpm時的黏度。關於黏度,就處理性的觀點而言,較佳為低,按照下述的基準進行評價。
◎:20 mPa·s以下(極其良好)
○:超過20 mPa·s且50 mPa·s以下(良好)
×:超過50 mPa·s(不良)
(分散粒徑)
無機氧化物分散體的分散粒徑是使用動態光散射方式的粒度分佈計(日機裝公司製造、麥克羅特雷克(Microtrac)UPA),於體積粒度分佈中,於自粒徑細者累積該粒子的體積比例時,測定成為50%的粒徑。再者,關於測定中使用的試樣,實施例1~實施例2、實施例4~實施例39、及比較例1~比較例9中,於分散體製作時所使用的溶劑中添加能夠測定分散粒徑的任意的量的分散體,且利用浴式超音波裝置進行分散、製備。關於實施例3,於乙醇中添加能夠測定分散粒徑的任意的量的分散體,且利用浴式超音波裝置進行分散、製備。就透明性的觀點而言,分散粒徑越細越佳,按照下述的基準進行評價。
◎:100 nm以下(極其良好)
○:超過100 nm且150 nm以下(良好)
×:超過150 nm(不良)
(經時穩定性)
關於無機氧化物的經時穩定性,測定將無機氧化物分散體於50℃下靜置7天的試樣的黏度,藉由自靜置前的黏度的值減去靜置後的黏度的值所得的值的絕對值進行評價。黏度的變化幅度越小越佳,按照下述的基準進行評價。
◎:5 mPa·s以下(極其良好)
○:超過5 mPa·s且10 mPa·s以下(良好)
×:超過10 mPa·s(不良)
(透明性)
使用刮刀將無機氧化物塗料以乾燥後的膜厚成為2 μm的方式塗敷於10 cm×10 cm的玻璃基板,利用烘箱於140℃下乾燥30分鐘,從而形成塗膜。黏合劑亦藉由相同的方法進行塗敷、乾燥,而形成塗膜。使用霧度計(haze meter)(日本電色工業公司製造、NDH-2000),測定所獲得的帶玻璃基板的塗膜的總光線透過率,以塗敷有黏合劑的帶玻璃基板的塗膜的總光線透過率為基準,算出由無機氧化物塗料獲得的帶玻璃基板的塗膜的總光線透過率的比率。總光線透過率的比率的值越接近100%越佳,按照下述的基準進行評價。
◎:97%以上且100%以下(極其良好)
○:95%以上且未滿97%(良好)
×:未滿95%(不良)
(耐熱性)
將透明性評價中使用的塗膜利用烘箱於氮氣環境下、且於300℃下加熱1小時後,進行總光線透過率的測定,根據自加熱前的總光線透過率的值減去加熱後的總光線透過率的值所得的值的絕對值進行評價。加熱前後的總光線透過率的變化越小耐熱性越高,故較佳,按照下述的基準進行評價。
◎:未滿0.5%(極其良好)
○:0.5%以上且未滿1%(良好)
×:1%以上(不良)
(熱膨脹性)
使用刮刀將無機氧化物塗料以乾燥後的膜厚成為50 μm的方式塗敷於250 μm厚的聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)膜(基材),利用烘箱於105℃下乾燥1小時,從而形成塗膜。將所述塗膜自基材剝離,獲得無機氧化物膜。將無機氧化物膜利用烘箱於250℃下加熱1小時後,加工成4.5 mm×3.0 cm的試驗片,使用Q400EM(TA儀器(TA Instrument)公司製造),根據施加拉伸負荷時的溫度與試驗片的應變的關係來測定無機氧化物膜的線膨脹係數。黏合劑亦藉由相同的方法進行塗敷、乾燥,而形成膜,並測定線膨脹係數。根據自僅有黏合劑的膜的線膨脹係數的值減去無機氧化物膜的線膨脹係數所得的值,按照下述的基準進行評價。
◎:10 ppm/℃以上(極其良好)
○:未滿10 ppm/℃且5 ppm/℃以上(良好)
×:未滿5 ppm/℃(不良)
[表2]
表2
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |
| 黏度(mPa·s) | 10 | 10 | 12 | 12 | 13 | 13 | 12 | 13 | 10 | 10 | 11 | 11 | 15 | 11 | 11 | 15 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 分散粒徑(nm) | 73 | 60 | 82 | 94 | 68 | 85 | 78 | 81 | 75 | 78 | 69 | 81 | 95 | 78 | 77 | 88 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 經時穩定性(mPa·s) | 0 | 0 | 0 | 1 | 3 | 3 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 5 | 2 | 1 | 5 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | |
| 黏度(mPa·s) | 16 | 28 | 32 | 16 | 19 | 10 | 12 | 10 | 19 | 18 | 19 | 15 | 10 | 9 | 9 | 18 |
| ◎ | 〇 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 分散粒徑(nm) | 85 | 97 | 81 | 79 | 93 | 88 | 79 | 76 | 90 | 97 | 93 | 75 | 82 | 91 | 97 | 83 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 經時穩定性(mPa·s) | 5 | 8 | 7 | 3 | 4 | 2 | 0 | 1 | 7 | 9 | 4 | 3 | 0 | 0 | 3 | 3 |
| ◎ | 〇 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | 〇 | 〇 | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | 比較例 | |||||||||||||||
| 33 | 34 | 35 | 36 | 37 | 38 | 39 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
| 黏度(mPa·s) | 10 | 12 | 5 | 7 | 18 | 9 | 8 | 70 | 90 | 280 | 550 | 150 | 290 | 320 | 1400 | 440 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | × | × | |
| 分散粒徑(nm) | 81 | 91 | 63 | 69 | 97 | 70 | 74 | 164 | 176 | 248 | 217 | 180 | 168 | 174 | 210 | 239 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | × | × | |
| 經時穩定性(mPa·s) | 0 | 2 | 5 | 0 | 3 | 0 | 0 | 62 | 138 | 160 | 680 | 176 | 365 | 250 | 1528 | 647 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | × | × |
[表3]
表3
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | 45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | 54 | 55 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 |
| 透明性(%) | 99.1 | 98.6 | 98.5 | 95.9 | 97.3 | 96.8 | 98.8 | 98.8 | 98.5 | 98.2 | 97.8 | 97.9 | 97.1 | 99.0 | 98.7 | 98.5 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.5 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 18 | 17 | 9 | 10 | 8 | 5 | 17 | 13 | 13 | 12 | 12 | 12 | 5 | 15 | 11 | 11 |
| ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 56 | 57 | 58 | 59 | 60 | 61 | 62 | 63 | 64 | 65 | 66 | 67 | 68 | 69 | 70 | 71 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | 實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | 實施例29 | 實施例30 | 實施例31 | 實施例32 |
| 透明性(%) | 97.6 | 97.7 | 97.3 | 98.9 | 99.0 | 98.7 | 98.8 | 98.6 | 97.8 | 97.5 | 97.0 | 98.6 | 98.8 | 98.7 | 98.3 | 97.0 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.3 | 0.3 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | 0.4 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 11 | 9 | 7 | 16 | 17 | 16 | 15 | 15 | 8 | 8 | 10 | 11 | 17 | 13 | 11 | 10 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | 比較例 | |||||||||||||||
| 72 | 73 | 74 | 45 | 76 | 77 | 78 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | |||
| 無機氧化物分散液 | 實施例33 | 實施例34 | 實施例35 | 實施例36 | 實施例37 | 實施例38 | 實施例39 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例8 | 比較例9 | ||
| 透明性(%) | 98.9 | 98.6 | 99.3 | 98.9 | 98.5 | 99.2 | 99.2 | 93.0 | 90.4 | 87.6 | 90.1 | 90.0 | 90.5 | 91.4 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | |||
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 4.6 | 4.7 | 2.2 | 0.9 | 1.7 | 0.4 | 0.3 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | ○ | ○ | |||
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 15 | 13 | 6 | 13 | 18 | 30 | 31 | 2 | 3 | 2 | 4 | -4 | 3 | 2 | ||
| ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × |
[表4]
表4
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 79 | 80 | 81 | 82 | 83 | 84 | 85 | 86 | 87 | 88 | 89 | 90 | 91 | 92 | 93 | 94 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 |
| 透明性(%) | 99.8 | 99.5 | 96.5 | 96.3 | 96.5 | 96.1 | 96.3 | 96.5 | 96.8 | 96.4 | 96.6 | 96.2 | 96.1 | 99.7 | 99.2 | 99.0 |
| ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.5 | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 21 | 19 | 9 | 9 | 8 | 8 | 12 | 11 | 13 | 11 | 13 | 12 | 6 | 20 | 16 | 15 |
| ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 95 | 96 | 97 | 98 | 99 | 100 | 101 | 102 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 110 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | 實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | 實施例29 | 實施例30 | 實施例31 | 實施例32 |
| 透明性(%) | 98.4 | 96.1 | 96.3 | 99.2 | 99.8 | 99.4 | 99.6 | 99.3 | 95.9 | 95.6 | 97.4 | 99.5 | 99.6 | 99.5 | 98.3 | 97.8 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.3 | 0.6 | 0.7 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.7 | 0.8 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.4 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 11 | 9 | 9 | 17 | 19 | 20 | 18 | 20 | 7 | 8 | 10 | 16 | 19 | 18 | 10 | 11 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | 比較例 | |||||||||||||||
| 111 | 112 | 113 | 114 | 115 | 116 | 117 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | |||
| 無機氧化物分散液 | 實施例33 | 實施例34 | 實施例35 | 實施例36 | 實施例37 | 實施例38 | 實施例39 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例8 | 比較例9 | ||
| 透明性(%) | 99.7 | 99.2 | 99.8 | 99.7 | 97.8 | 99.7 | 99.8 | 94.1 | 92.4 | 90.4 | 91.1 | 91.3 | 92.3 | 93.3 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | |||
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.4 | 0.3 | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 2.3 | 2.9 | 1.7 | 0.3 | 1.4 | 0.2 | 0.2 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | ◎ | × | ◎ | ◎ | |||
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 19 | 11 | 7 | 15 | 27 | 34 | 37 | 4 | 4 | 4 | 5 | -4 | 2 | 3 | ||
| ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | ○ | × | × | × |
[表5]
表5
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 118 | 119 | 120 | 121 | 122 | 123 | 124 | 125 | 126 | 127 | 128 | 129 | 130 | 131 | 132 | 133 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 實施例5 | 實施例6 | 實施例7 | 實施例8 | 實施例9 | 實施例10 | 實施例11 | 實施例12 | 實施例13 | 實施例14 | 實施例15 | 實施例16 |
| 透明性(%) | 99.7 | 99.4 | 99.1 | 96.8 | 98.3 | 97.3 | 99.2 | 99.0 | 99.1 | 99.1 | 98.5 | 98.2 | 97.5 | 99.4 | 98.9 | 98.8 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.4 | 0.2 | 0.3 | 0.3 | 0.2 | 0.3 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.2 | 0.2 |
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 22 | 20 | 9 | 9 | 8 | 7 | 11 | 12 | 11 | 13 | 11 | 12 | 13 | 22 | 14 | 13 |
| ◎ | ◎ | ○ | ○ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | ||||||||||||||||
| 134 | 135 | 136 | 137 | 138 | 139 | 140 | 141 | 142 | 143 | 144 | 145 | 146 | 147 | 148 | 149 | |
| 無機氧化物分散液 | 實施例17 | 實施例18 | 實施例19 | 實施例20 | 實施例21 | 實施例22 | 實施例23 | 實施例24 | 實施例25 | 實施例26 | 實施例27 | 實施例28 | 實施例29 | 實施例30 | 實施例31 | 實施例32 |
| 透明性(%) | 98.0 | 96.3 | 96.2 | 98.7 | 99.6 | 99.0 | 99.5 | 99.3 | 98.4 | 98.2 | 97.2 | 99.4 | 99.6 | 99.1 | 98.5 | 97.6 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 耐熱性(%) | 0.3 | 0.6 | 0.7 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.3 | 0.4 | 0.4 | 0.2 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.4 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 11 | 8 | 8 | 16 | 20 | 20 | 19 | 11 | 9 | 8 | 11 | 20 | 17 | 15 | 10 | 11 |
| ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | |
| 實施例 | 比較例 | |||||||||||||||
| 150 | 151 | 152 | 153 | 154 | 155 | 156 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | |||
| 無機氧化物分散液 | 實施例33 | 實施例34 | 實施例35 | 實施例36 | 實施例37 | 實施例38 | 實施例39 | 比較例1 | 比較例2 | 比較例3 | 比較例4 | 比較例5 | 比較例8 | 比較例9 | ||
| 透明性(%) | 99.5 | 99.0 | 99.8 | 99.6 | 98.0 | 99.4 | 99.5 | 94.3 | 92.8 | 90.4 | 90.8 | 91.1 | 92.5 | 93.1 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | × | × | × | × | |||
| 耐熱性(%) | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | 2.5 | 2.6 | 1.9 | 0.5 | 1.6 | 0.3 | 0.4 | ||
| ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | ○ | × | ○ | ○ | |||
| 熱膨脹性(ppm/℃) | 20 | 10 | 8 | 16 | 28 | 34 | 35 | 3 | 4 | 4 | 6 | -3 | 3 | 3 | ||
| ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | × | × | × | ○ | × | × | × |
如表2所示,作為分散體,實施例1~實施例39的黏度、分散粒徑、及經時穩定性均良好。尤其是關於實施例1~實施例17、實施例20~實施例24及實施例27~實施例39,經時穩定性的結果更好。
另外,如表3所示,作為使用聚醯亞胺清漆作為黏合劑的塗料、膜,關於實施例40~實施例78,透明性、耐熱性均良好,尤其是關於實施例40~實施例42及實施例44~實施例78,更好,其中,實施例40~實施例41、實施例46~實施例51、實施例53~實施例56、實施例59~實施例63、實施例66~實施例73及實施例75~實施例78的熱膨脹性亦良好。
另外,如表4所示,作為使用聚醯胺酸清漆1作為黏合劑的塗料、膜,關於實施例79~實施例117,透明性、耐熱性均良好,尤其是關於實施例79~實施例80、實施例92~實施例95、實施例98~實施例102及實施例105~實施例117,更好,其中,實施例79~實施例80、實施例92~實施例95、實施例98~實施例102、實施例105~實施例112及實施例114~實施例117的熱膨脹性亦良好。
另外,如表5所示,作為使用聚醯胺酸清漆2作為黏合劑的塗料、膜,關於實施例118~實施例156,透明性、耐熱性均良好,尤其是關於實施例118~實施例120、實施例122~實施例134及實施例137~實施例156,更好,其中,實施例118~實施例119、實施例124~實施例134、實施例137~實施例141、實施例144~實施例151及實施例153~實施例156的熱膨脹性亦良好。
如表3、表4及表5所示,對於使用聚醯亞胺清漆、聚醯胺酸清漆1及聚醯胺酸清漆2的3種塗料,實施例1~實施例2、實施例14~實施例17、實施例20~實施例24、實施例27~實施例34及實施例36~實施例39的分散體的透明性、耐熱性、熱膨脹性尤其良好,於骨架不同的醯亞胺或聚醯胺酸清漆中的相容性良好。
作為本發明實施方式的高透明無機氧化物分散體可廣泛應用於以調整機械強度、光學特性及電特性等為目的而添加的無機氧化物,因此能夠用於需要表面硬度調整、折射率調整、紅外線截止、抗靜電性調整及熱膨脹性調整等的塗膜、及膜等的廣泛的用途中。
本申請案的揭示與2019年11月21日提出申請的日本專利特願2019-210137號記載的主題相關,並藉由引用將其揭示內容全部援用於此。
無
無
無。
Claims (8)
- 如請求項1所述的無機氧化物分散體,其中所述矽化合物包含選自由甲基烷氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基烷氧基矽烷、甲基氫聚矽氧烷、四乙氧基矽烷及四乙氧基矽烷的水解縮合物所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1或請求項2所述的無機氧化物分散體,其中所述溶媒包含選自由醇、γ-丁內酯及含氮的有機溶劑所組成的群組中的至少一種。
- 如請求項1至請求項3中任一項所述的無機氧化物分散體,其中所述無機氧化物包含選自由氧化鋁及氧化鋯所組成的群組中的至少一種。
- 一種塗料,包含如請求項1至請求項4中任一項所述的無機氧化物分散體。
- 如請求項5所述的塗料,進而包含選自由聚醯亞胺及聚醯胺酸所組成的群組中的至少一種。
- 一種塗膜,其是使用如請求項1至請求項4中任一項所述的無機氧化物分散體、或者如請求項5或請求項6所述的塗料而形成。
- 一種膜,其是使用如請求項1至請求項4中任一項所述的無機氧化物分散體、或者如請求項5或請求項6所述的塗料而形成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019210137A JP2021080396A (ja) | 2019-11-21 | 2019-11-21 | 高い透明性を有する無機酸化物分散体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202120435A true TW202120435A (zh) | 2021-06-01 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW109140589A TW202120435A (zh) | 2019-11-21 | 2020-11-19 | 無機氧化物分散體、塗料、塗膜及膜 |
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| Country | Link |
|---|---|
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Family Cites Families (6)
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-
2019
- 2019-11-21 JP JP2019210137A patent/JP2021080396A/ja active Pending
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- 2020-11-19 TW TW109140589A patent/TW202120435A/zh unknown
Also Published As
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| WO2021100763A1 (ja) | 2021-05-27 |
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