含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物及其制造方法技术

本发明专利技术的含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物，其通过在有 机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属螯合物的存在下，将(A) 硅氧化物微粒和/或金属氧化物微粒与(B)有机无机杂化聚合物混合，使 上述氧化物微粒(A)分散在有机溶剂中而得到，所述(B)有机无机杂化 聚合物通过使从下述式(1)所示的至少1种有机硅烷、该有机硅烷的水解 物和该有机硅烷的缩合物中选取的至少1种硅烷化合物(b1)与聚合物(b2) 进行水解和/或缩合反应而得到，所述聚合物(b2)具有含有与水解性基团 和/或羟基键合的硅原子的甲硅烷基。 R1nSi(OR2)4-n (1)； (式中，R1表示碳原子数1～8的1价有机基团，R2表示碳原子数1～5 的烷基或碳原子数1～6的酰基。n为0～2的整数)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及珪氧化物微粒和/或金属氧化物微粒在含有有机无机杂化 聚合物的有机溶剂中高度分散的有机无机杂化聚合物组合物及其固化体。
技术介绍
目前为止，作为对耐久性优异的硅氧烷材料赋予各种功能的手段，正 在研究具有硅氧烷骨架的粘合剂(以下也称为硅氧烷系粘合剂，，)与硅 氧化物,、各种金属氧化物m^立(以下将它们一并筒称为氧化物微粒) 的复合化。此时，硅氧烷系粘合剂和氧化物微粒往往以包含它们的分歉液 的形式制备。但是，由于硅氧烷系粘合剂难溶于水，因此必须使用有机溶 剂作为^t介质，另一方面，由于氧化物微粒在有机溶剂中容易凝聚，因 此往往使其在7jC介质中分散。因此，为了使氧化物微粒在有机溶剂中微分散，需要使用具有碳原子数6以上的有机基团的磷酸、磺酸或羧酸(参照专利文献1 )、具有氧化烯基的有机化合物、具有氧化烯基的磷酸等的酯(参照专利文献2)、或者具有氧化烯基的^化合物(参照专利文献3)。但是，采用使用这些化合物而使氧化物微粒在有机溶剂中微分散的方 法来将氧化物微粒和硅氧烷系粘合剂复合化时，虽然分散液的分散性良 好，但上述化合物和硅氧烷系粘合剂的相容性差，例如，将溶剂除去而形 成涂膜时，有时涂膜白化。此外，即使控制制膜条件等形成透明的涂膜， 由于在该涂膜中残存具有碳原子数6以上的有机基团的磷酸等、具有氧化 烯基的化合物，有时在紫外线照射下也会产生涂膜的着色、产生开裂等不 利情况。另一方面，硅氧化物微粒中有利用自身的表面电荷而保持分歉性的有 机溶剂M体，虽然该*体的^1稳定性良好，但与硅氧烷系粘合剂混 合时，有时硅氧化物微粒凝聚而白化，或产生开裂。此外，预先制M有硅烷单体和氧化物微粒的^t液，将该硅烷单体 水解和/或缩合而形成硅氧烷系粘合剂时，得到的*液的^:性低，涂膜的透明性也低(参照专利文献3的比较例)。这样的问题在使用有机无机杂化聚合物作为硅氧烷系粘合剂而与氧化 物#*立进行复合的情况下也不例外，不能得到具有由氧化物微粒产生的功 能并且透明的涂膜。专利文献1:特开2004-283822号7>才艮专利文献2:特开2005-185924号7>净艮专利文献3:特开2004-99879号^^艮
技术实现思路
本专利技术拟解决与上述的现有技术相伴的问题，其目的在于提供具有各 种功能、透明性和室外耐候性优异的聚硅氧烷系固化体以及可以得到这样 的固化体的、氧化物微粒高度分散的有机无机杂化聚合物组合物及其制造 方法。本专利技术人等为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现，通过预 先使硅烷化合物和具有含有与水解性基团和/或羟基键合的硅原子的甲硅烷基的聚合物进行7K解和/或缩合反应而制备有机无机杂化聚合物，在含有 该有机无机杂化聚合物的有机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属 螯合物的存在下，对氧化物樹啦进行处理，从而得到氧化物微粒在含有有 机无机杂化聚合物的有机溶剂中高度分散的有机无机杂化聚合物组合物， 此外还发现，由该组合物得到的固化体的透明性和耐候性优异，而且柔软 性以及对于基材的追随性优异，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物，其特征 在于，通过在有机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属螯合物的存在下，将(A)硅氧化物微粒和/或金属氧化物微粒与(B)有机无机杂化 聚合物混合，使上述氧化物微粒(A) *在有机溶剂中而得到，所述(B) 有机无机杂化聚合物通过使硅烷化合物(bl)和聚合物(b2 )进行水解和 /或缩合反应而得到，所述硅烷化合物(bl)为从下述式(1)R、Si(ORV (1)(式中，Ri表示碳原子数1 ~ 8的1价有机基团，存在2个时可以彼此相同也可以不同。R2各自独立地表示^f、子数1 ~ 5的烷基或>^^子数1 ~ 6的醃基。n为0~2的整数。)所示的至少1种有;t/U^院、该有;^烷的水解物和该有M烷的缩合物中选取的至少l种，所述聚合物(b2)具有含 有与水解性基团和/或羟基键合的硅原子的甲硅烷基。优选在碱性化合物的存在下将上述氧化物微粒(A)和上述有机无机 杂化聚合物(B )混合。优选采用珠磨机将上述氧化物微粒(A)和上述有机无机杂化聚合物 (B)混合。优选相对于上述氧化物#^ (A) 100重量份，按完全水解缩合物换算 计，混合1 1000重量份的上述有机无机杂化聚合物(B)。优选在硅烷化合物(bl)按完全7jC解缩合物换算的含量(Wbl)和聚 合物(b2 )按固体成分换算的含量(Wb2 )的重量比(Wbl/Wb2 )为5/95 ~ 95/5的范围[其中，Wbl+Wb2=100，使上述^)fe化合物(bl )和聚合物(b2 ) 水解和/或缩合。在上述聚合物(b2)中，含有与水解性基团和/或羟基键合的硅原子的 甲珪烷基的含量，换算为硅原子含量，优选为0.1~2重量％。本专利技术的固化体，其特征在于，由上述含有氧化物微粒的有机无机杂 化聚合物组合物得到。本专利技术的涂覆用组合物，其特征在于，含有上述含有氧化物微粒的有 机无机杂化聚合物组合物。本专利技术的层^^体，其特征在于，具有有机基材和在该有机基材上设置 的由上述涂覆用组合物得到的涂膜。根据本专利技术，在不使用具有碳原子数6以上的有机基团的磷酸等、具 有氧化烯基的化合物的情况下，得到在含有有机无机杂化聚合物的有机溶 剂中氧化物微粒高度分敉的组合物。该组合物能够形成分^L稳定性优异、 并且含有氧化物微粒和上述有机无机杂化聚合物的透明固化体。该固化体 由于基本上不含上述化合物，因此即使在室外等紫外线照射的环境下长时 间放置也难以黄色化，而且由于上述有机无机杂化聚合物的作用，柔软性和对于基材的追随性优异。此外，使用了氧化锌微粒、氧化铈#^立、金红 石型氧化钬微粒作为氧化物,的固化体可以用作紫外线阻隔材料。具体实施例方式本专利技术的含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物，在不使用具有碳原子数6以上的有机基团的磷酸等、具有氧化烯基的化合物的情况下， 通过在有机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属螯合物的存在下， 将氧化物微粒(A)和有机无机杂化聚合物(B)混合并实施分散处理而得 到。本专利技术中使用的有机无机杂化聚合物(B)通过使特定的硅烷化合物 (bl)和含特定甲硅烷基的聚合物(b2)进行水解和/或缩合反应而制备。 更具体地说，在含有上述硅烷化合物(bl)和含曱硅烷基的聚合物(b2) 的混合物中添加促进水解和/或缩合反应的催化剂和水而制备。(城化合物(bl))本专利技术中使用的硅烷化合物(bl )，是从下述式(1)所示的有;tU^ (以下也称为有M烷(1 )，，)、有;^l^i (1)的水解物和有M烷(1) 的缩合物中选择的至少1种硅烷化合物， R^SKOR2 (1)(式中，Ri表示碳原子数1 ~ 8的1价有机基团，存在2个时可以彼此 相同也可以不同。R2各自独立地表示^^、子数1 ~ 5的烷基或^^Lf子数1 ~ 6的絲。n为0-2的整数。)在这3种硅烷化合物中，可以只使用1种硅烷化合物，也可以将任意 2种硅烷化合物混合使用，或者可以将全部3种硅烷化合物混合使用。此 外，作为硅烷化合物(bl)，使用有机硅烷(1)时，有机硅烷(1)可以 单独使用l种，也可以将2种以上并用。此外，上述有M烷(l)的水解 物和缩合物可以是本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物，通过在有机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属螯合物的存在下，将（Ａ）硅氧化物微粒和／或金属氧化物微粒以及（Ｂ）有机无机杂化聚合物混合，使所述氧化物微粒（Ａ）分散在有机溶剂中而得到，其中，所述（Ｂ）有机无机杂化聚合物通过使硅烷化合物（ｂ１）和聚合物（ｂ２）进行水解和／或缩合反应而得到，所述硅烷化合物（ｂ１）为从下述式（１）所示的至少１种有机硅烷、该有机硅烷的水解物和该有机硅烷的缩合物中选取的至少１种，所述聚合物（ｂ２）具有含有与水解性基团和／或羟基键合的硅原子的甲硅烷基，　Ｒ↑［１］↓［ｎ］Ｓｉ（ＯＲ↑［２］）↓［４－ｎ］　（１）　式中，Ｒ↑［１］表示碳原子数１～８的１价有机基团，存在２个时可以彼此相同也可以不同，Ｒ↑［２］各自独立地表示碳原子数１～ ５的烷基或碳原子数１～６的酰基，ｎ为０～２的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.19 JP 253253/20061.一种含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合物，通过在有机溶剂中，在碱性化合物、酸性化合物或金属螯合物的存在下，将(A)硅氧化物微粒和/或金属氧化物微粒以及(B)有机无机杂化聚合物混合，使所述氧化物微粒(A)分散在有机溶剂中而得到，其中，所述(B)有机无机杂化聚合物通过使硅烷化合物(b1)和聚合物(b2)进行水解和/或缩合反应而得到，所述硅烷化合物(b1)为从下述式(1)所示的至少1种有机硅烷、该有机硅烷的水解物和该有机硅烷的缩合物中选取的至少1种，所述聚合物(b2)具有含有与水解性基团和/或羟基键合的硅原子的甲硅烷基，R1nSi(OR2)4-n (1)式中，R1表示碳原子数1～8的1价有机基团，存在2个时可以彼此相同也可以不同，R2各自独立地表示碳原子数1～5的烷基或碳原子数1～6的酰基，n为0～2的整数。2. 根据权利要求1所述的含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物组合 物，其特征在于，在碱性化合物的存在下将所述氧化物微粒(A)和所述 有机无机杂化聚合物(B)混合。3. 根据权利要求1或2所述的含有氧化物微粒的有机无机杂化聚合物 组合物，其特征在于，釆用珠磨机将所述氧化物微粒(A)和所述有机无 机杂化聚合物(B )混合。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的含有氧化物微粒的有机无机杂 化聚合物组合物，其特征在于，相对于所述氧化物微粒(A) 100重量份， 按完全水解缩合物换算计，混合1 ~ 1000重量份的所述有机无机杂化聚合 物(B)。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的含有氧化物微粒的有机无机杂 化聚合物组合物，其特征在于，在硅烷化合物(bl)按完全水解缩合物换 算的含量Wbl和聚合物(b2)按固体成分换算的含量Wb2的重量比 Wbl/Wb2为5/95 ~ 95/5的范围，使所述硅烷化合物(bl)和聚合物(b2 ) 水解和/或缩合，其中，Wbl+Wb2=100。6. 根据权利要求1 ~ 5中任一项所述的含有氧化物微粒的有机无机杂 化聚合物组合物，其特征在于，在所述聚合物(b2)中，含有与水解性基 团和/或羟基键合的硅原子的甲硅烷基的含量，换算为硅原子含量，为0.1 ~2重量％。7. —种固化体，由权利要求1~6中任一项所述的含有氧化物微粒的 有机无机杂化聚合物组合物得到。8. —种涂覆用组合物，含有权利要求1-6...

【专利技术属性】
技术研发人员：金森太郎，八岛启介，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP