低折射率膜形成用组合物制造技术

本发明专利技术的课题是提供一种适合于制作具有低折射率，可以实现高透明性、高耐热性、高耐光性、高硬度的显示器件用膜的膜形成用组合物。作为解决本发明专利技术课题的手段涉及一种膜形成用组合物，其包含：由水解性硅烷在非醇溶剂中水解并缩合而得的重均分子量1000～20000的硅化合物(A)，平均粒径1～100nm的无机粒子(B)，和溶剂(C)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低折射率膜形成用组合物
本专利技术涉及膜形成用组合物，更具体而言，涉及包含聚硅氧烷和无机微粒的膜形成用组合物。
技术介绍
迄今为止，开发了液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线管、有机发光显示器、电子纸等显示器件。它们作为电视、数字标牌、便携电话、个人数字助理、笔记本电脑被利用，作为民生用途广泛普及。使用各种显示器的场景多样化，采用触摸面板式输入方法的器件正在成为主流。在这些潮流中，特别是在室外使用的器件由于太阳光、室内照明等户外光线映入而可见性变差，因此要求具有防反射功能且赋予防眩性。有控制光学折射率而获得防反射功能的方法。可以通过构成器件的构件选择具有低折射率的构件来实现。低折射率材料的开发进行了各种研究，例如，提倡在基板的表面涂布氟代烷基硅烷(专利文献1)，使用含有氟的聚合物(专利文献2)等。它们导入氟来实现低折射率化，但难以使折射率在波长633nm时为1.30以下。另一方面，提倡在膜中加入折射率为1.0的空气来低折射率化的方法(专利文献3)，使无机粒子的中心为中空来低折射率化的方法(专利文献4)。对于目标的低折射率材料，要求高透明性、高耐热性、高耐光性、高硬度，同时满足这些要求特性非常困难。在添加无机粒子的情况下，有时膜硬度降低。聚硅氧烷的膜硬度高，另一方面，不表现低折射率。基于这些背景，作为公知技术可知将无机粒子和聚硅氧烷组合来制成低折射率材料的方法。聚硅氧烷虽然根据合成方法而聚合物结构变化，但已知为将水解的溶剂变更为特定的溶剂，制成了完全水解型的聚硅氧烷(专利文献5)。将无机粒子与完全水解型的聚硅氧烷进行组合来制成低折射率材料的研究完全没有。此外，已知低折射率材料中使用的无机粒子的制法为使用醇盐的水解的方法(专利文献6～8)。而且，已知利用水玻璃的离子交换的方法(专利文献9～10)。公开了通过这样的方法来控制粒子形状的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭61-40845号公报专利文献2：日本特开2005-264064号公报专利文献3：日本特开2010-100775号公报专利文献4：日本特开2006-291077号公报专利文献5：日本特开昭62-174273号公报专利文献6：日本特开昭63-74911号公报专利文献7：日本特开平11-60232号公报专利文献8：日本特开平7-48117号公报专利文献9：日本特开平1-317115号公报专利文献10：日本特开平7-118008号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题本专利技术是鉴于这样的情况而提出的，目的在于提供适合于制作具有低折射率，可以实现高透明性、高耐热性、高耐光性、高硬度的显示器件用膜的膜形成用组合物。用于解决课题的方法本专利技术中，作为第1观点，是一种膜形成用组合物，其包含：由水解性硅烷在非醇溶剂中水解并缩合而得的重均分子量1000～20000的硅化合物(A)；平均粒径1～100nm的无机粒子(B)；和溶剂(C)，作为第2观点，是根据第1观点所述的膜形成用组合物，硅化合物(A)为下述式(1)所示的水解性硅烷的水解缩合物，Si(R1)4式(1)(式中R1表示烷氧基、酰氧基或卤基。)，作为第3观点，是根据第2观点所述的膜形成用组合物，式(1)所示的水解性硅烷为四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷，作为第4观点，是根据第1观点～第3观点的任一项所述的膜形成用组合物，非醇溶剂为酮或醚，作为第5观点，是根据第1观点～第3观点的任一项所述的膜形成用组合物，非醇溶剂为丙酮或四氢呋喃，作为第6观点，是根据第1观点～第5观点的任一项所述的膜形成用组合物，溶剂(C)包含上述水解性硅烷的水解缩合时所使用的非醇溶剂、和用于除去该水解性硅烷水解生成的反应物的溶剂置换用溶剂，作为第7观点，是根据第1观点～第6观点的任一项所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为具有1.15～1.50的折射率的粒子，作为第8观点，是根据第1观点～第7观点的任一项所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为无机粒子(B-1)，所述无机粒子(B-1)由通过BET法得到的比表面积计算出的平均粒径(粒径A)为5～60nm，通过动态光散射法得到的分散粒径(粒径B)为50～250nm，而且粒径B/粒径A为1.1以上，作为第9观点，是根据第1观点～第7观点的任一项所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为无机粒子(B-2)，所述无机粒子(B-2)具有外壳和内部，该内部为多孔质或空洞，平均粒径为15～100nm，作为第10观点，是根据第1观点～第9观点的任一项所述的膜形成用组合物的制造方法，其包括下述工序：将由水解性硅烷在非醇溶剂中水解并缩合而得的重均分子量1000～20000的硅化合物(A)溶解在溶剂(C)中，而获得硅化合物(A)的清漆的工序；和将包含平均粒径1～100nm的无机粒子(B)的分散介质(C’)的溶胶与上述硅化合物(A)的清漆进行混合的工序，作为第11观点，是根据第10观点所述的制造方法，无机粒子(B)为具有由通过BET法得到的比表面积计算出的1～100nm的平均粒径、和1.15～1.50的折射率的无机粒子，作为第12观点，是一种被膜，其通过将第1观点～第9观点的任一项所述的膜形成用组合物被覆在基板上并烘烤而得，并具有在波长633nm时1.15～1.30的折射率和由JIS标准K5600规定的铅笔硬度为H～9H的硬度，作为第13观点，是根据第12观点所述的被膜的形成方法，其包括将第1观点～第9观点的任一项所述的膜形成用组合物被覆在基板上并烘烤的工序，作为第14观点，是一种防反射膜，其是由第1观点～第9观点的任一项所述的膜形成用组合物获得的，作为第15观点，是一种装置，其具有使用第1观点～第9观点的任一项所述的膜形成用组合物而获得的电子器件，和作为第16观点，是根据第15观点所述的装置，电子器件为液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线管、有机发光显示器、电子纸、光半导体(LED)、固体摄像元件、太阳能电池或有机薄膜晶体管。专利技术的效果本专利技术的包含完全水解型的聚硅氧烷和分散粒径为100nm以下的二氧化硅微粒的组合物，由于使膜硬度低的二氧化硅微粒表面的硅烷醇通过作为反应位点的硅烷醇多的完全水解型的聚硅氧烷进行热固化，因此可获得低折射率且膜硬度高的膜。即本专利技术提供适合于制作具有低折射率，可以实现高透明性、高耐热性、高耐光性、高硬度的显示器件用膜的膜形成用组合物。因此，通过本专利技术获得的膜能够同时满足低折射率、高透明性、高耐热性、高耐光性、高硬度，可以适合用作液晶显示器、等离子体显示器、阴极射线管、有机发光显示器、电子纸、光半导体(LED)、固体摄像元件、太阳能电池、有机薄膜晶体管等电子器件。附图说明图1为显示P1的1H-NMR光谱的图图2为显示P2的1H-NMR光谱的图图3为显示V1的200℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图4为显示V1的250℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图5为显示V1的300℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图6为显示V2的200℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图7为显示V2的250℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图8为显示V2的300℃5分钟的耐热性试验后的光透射率的图图9为显示V1的耐光性试验前的光透射率的图图10为显示V1的耐光性试验后的光透射率的图图11为显示V2的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜形成用组合物，其包含：由水解性硅烷在非醇溶剂中水解并缩合而得的重均分子量1000～20000的硅化合物(A)；平均粒径1～100nm的无机粒子(B)；和溶剂(C)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.02.02 JP 2012-0209271.一种膜形成用组合物，其包含：由水解性硅烷在丙酮或四氢呋喃中水解并缩合而得的重均分子量1000～20000的硅化合物(A)；平均粒径1～100nm的无机粒子(B)；和溶剂(C)，硅化合物(A)为下述式(1)所示的水解性硅烷的水解缩合物，Si(R1)4式(1)式中R1表示烷氧基，式(1)所示的水解性硅烷为四乙氧基硅烷或四甲氧基硅烷。2.根据权利要求1所述的膜形成用组合物，溶剂(C)包含所述水解性硅烷的水解缩合时所使用的丙酮或四氢呋喃、和用于除去该水解性硅烷水解生成的反应物的溶剂置换用溶剂。3.根据权利要求1所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为具有1.15～1.50的折射率的粒子。4.根据权利要求1所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为无机粒子(B-1)，所述无机粒子(B-1)由通过BET法得到的比表面积计算出的平均粒径即粒径A为5～60nm，通过动态光散射法得到的分散粒径即粒径B为50～250nm，而且粒径B/粒径A为1.1以上。5.根据权利要求1所述的膜形成用组合物，无机粒子(B)为无机粒子(B-2)，所述无机粒子(B-2)具有外壳和内部，该内部为多孔质或空洞，平均粒径为15～100nm。6.权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：加藤拓，岛田惠，中岛诚，
申请(专利权)人：日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP