无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物及其制造方法以及透明复合物及其制造方法技术

一种复合组合物的制造方法，其特征在于，具有：预先在无机氧化物粒子表面键合分散剂而使其具有在疏水性溶剂中的分散性，然后使上述无机氧化物粒子在疏水性溶剂中分散的工序；在分散有上述无机氧化物粒子的上述疏水性溶剂中，使预先键合于无机氧化物粒子表面的上述分散剂与由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂发生置换，由此，使聚二甲基硅氧烷骨架聚合物的上述一个官能团键合于无机氧化物粒子的表面的工序；和使前一工序中得到的、通过键合单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物而进行了表面修饰的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂复合化而得到复合组合物的工序。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及无机氧化物粒子与聚娃氧烧树脂(silicone resin)的复合组合物及其制造方法以及透明复合物及其制造方法。本申请基于2010年7月16日在日本申请的特愿2010-161990号主张优先权，并在此援引其内容。
技术介绍
以往，通过将二氧化硅等无机氧化物作为填料与树脂复·合化(混合)，进行使树脂的机械特性等提高的尝试。作为将该填料与树脂复合化的方法，通常为混合使无机氧化物在水或有机溶剂中分散而成的分散液与树脂或树脂原料成分的方法。通过各种方法将分散液与树脂等混合，由此，能够制作在树脂中无机氧化物粒子作为第二相进行复合化而成的金属氧化物粒子复合化塑料(例如，参照专利文献I)。树脂中，聚硅氧烷树脂的耐热性、耐寒性等耐候性优良，并且电特性、低毒性等也优良，因此，从化妆品材料或医用材料到电气电子材料，在多个领域使用。另外，近年来，着眼于其透明性，也不断用于发光二极管的透明密封材料等光学用途构件。作为在这样的光学用途构件中所要求的特性，可以列举透明性、折射率等光学特性、硬度等机械特性以及耐热性等热稳定性。通常，在进行树脂与无机氧化物等无机材料的复合化而得到复合物的情况下，使用如下各种方法通过对无机材料的表面进行改性而使该无机材料与树脂之间的相容性提高，或者使预先复合化的原料聚合而得到复合物等。例如，在要使无机氧化物粒子与疏水性的树脂复合化的情况下，由于该无机氧化物粒子的表面通常为亲水性，因此，存在无机氧化物粒子难以在疏水性树脂中分散的问题。 因此，作为一般的解决法，通过在无机氧化物粒子的表面赋予有机高分子分散剂等表面修饰剂，使无机氧化物粒子的表面疏水化，进行提高树脂与无机氧化物粒子的相容性的设计。但是，在树脂选择聚硅氧烷树脂的情况下，聚硅氧烷树脂的疏水性高。因此，直到无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂相容，难以使无机氧化物粒子的表面疏水化，因此，聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子分离，存在难以进行复合化的问题。因此，为了使聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子复合化而得到具有良好的光学特性和热稳定性的复合化塑料，例如，提出了在螯合剂存在下使氧化锆粒子与含羟基的聚硅氧烷复合化而得到的组合物(专利文献2)。另外，也提出了使氧化锆粒子与多官能聚硅氧烷复合化而得到的发光元件涂布用组合物(专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2005-161111号公报专利文献2 :日本特开2006-316264号公报专利文献3 :日本特开2009-091380号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，如专利文献2所记载，使用螯合剂使无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂相容的情况下，特别是由于螯合剂发生变质，存在所得到的复合组合物和复合化塑料由于经时变化和热劣化而出现着色的问题。另外，使用含羟基的聚硅氧烷的情况下，随着聚硅氧烷与聚硅氧烷树脂之间的交联的进行而产生水，因此，根据情况，有可能产生如下不良情况由于水，无机氧化物粒子与聚硅氧烷发生相分离，或者由于伴随脱水的体积收缩而在复合化塑料中产生气孔(细孔) 和裂纹(龟裂)。另外，如专利文献3所记载，使用多官能聚硅氧烷的情况下，从相容性等观点出发，对无机氧化物粒子与聚硅氧烷的配合具有制约，特别是在无机氧化物粒子量多的情况下，存在复合化塑料中气孔和裂纹的产生变显著的问题。另外，这些各专利文献中的无机氧化物粒子的粒径大至20nm以上，因此，存在透明性降低、根据情况变得不透明的问题。用于解决问题的方法
本专利技术是鉴于上述情况而完成的。即本专利技术的目的在于，通过使聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒 子良好地复合化，即在聚硅氧烷树脂中无机氧化物粒子没有问题地均匀分散并且一体化，得到不会发生相分离或产生气孔和裂纹、而且还能防止着色的光学特性、机械特性、热稳定性优良的聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子的复合组合物、透明复合物以及它们的制造方法。本专利技术人为了解决上述问题，进行了深入的研究，结果发现，作为使用由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂对无机氧化物粒子的表面进行修饰的方法，通过使用特定的方法，在无机氧化物粒子的表面良好地引入上述表面修饰剂，其结果，得到良好的复合组合物。即发现，通过预先在无机氧化物粒子表面键合分散剂而使其具有在疏水性溶剂中的分散性，然后，使该无机氧化物粒子在疏水性溶剂中分散，与由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂进行交换，能够在无机氧化物粒子的表面良好地引入由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂。另外发现，通过使由上述方法引入表面修饰剂的、平均分散粒径为Inm以上且20nm以下的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂复合化，能够得到良好的复合组合物。另外发现，通过使用由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂，对平均分散粒径为Inm以上且20nm以下的无机氧化物粒子的表面进行修饰，无机氧化物粒子相对于聚硅氧烷树脂的相容性大幅提高，能得到聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子的良好的复合组合物。另外发现，使上述复合组合物固化而形成的复合化塑料即透明复合物，不仅能保持聚硅氧烷树脂的耐热性以及耐光性，而且通过与无机氧化物粒子的复合化，能得到光学特性、机械特性、热稳定性优良的透明复合物。根据这些发现，完成了本专利技术。即，本专利技术的第一方式为一种复合组合物的制造方法，其特征在于，具有预先在无机氧化物粒子表面键合分散剂而使其具有在疏水性溶剂中的分散性，然后使上述无机氧化物粒子在疏水性溶剂中分散的工序；在分散有上述无机氧化物粒子的疏水性溶剂中，使预先键合于无机氧化物粒子表面的上述分散剂与由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂发生置换，由此使上述聚二甲基硅氧烷骨架聚合物的上述一个官能团键合于无机氧化物粒子的表面的工序；和使前一工序中得到的、通过键合单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物而进行了表面修饰的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂复合化而得到复合组合物的工序。上述表面修饰剂优选包含选自单缩水甘油基醚末端聚二甲基硅氧烷、单羟基醚末端聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。上述预先键合于无机氧化物粒子表面的特定的分散剂，优选为有机酸化合物或有机碱化合物。上述聚硅氧烷树脂优选为直链聚硅氧烷树脂或改性聚硅氧烷树脂。另外，本专利技术的第二方式为一种复合组合物，含有平均分散粒径为Inm以上且 20nm以下的无机氧化物粒子和聚硅氧烷树脂，所述复合组合物的特征在于，上述无机氧化物粒子的表面，通过由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂的上述一个官能团键合于表面而被修饰。本专利技术的第三方式为一种透明复合物，是在聚硅氧烷树脂中分散有平均分散粒径为Inm以上且20nm以下的无机氧化物粒子的透明复合物，所述透明复合物的特征在于，上述无机氧化物粒子的表面，通过由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂的上述一个官能团键合于表面而被修饰。本专利技术的第四方式为一种透明复合物的制造方法，其特征在于，使本专利技术的复合组合物成形固化。 专利技术效果根据本专利技术的复合组合物，其为含有平均分散粒径为Inm以上且20nm以下的无机氧化物粒子和聚硅氧烷树脂的复合组合物，上述无机氧化物粒子的表面，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.07.16 JP 2010-1619901.一种复合组合物的制造方法，其特征在于，具有预先在无机氧化物粒子表面键合分散剂而使其具有在疏水性溶剂中的分散性，然后使所述无机氧化物粒子在疏水性溶剂中分散的工序；在分散有所述无机氧化物粒子的疏水性溶剂中，使预先键合于无机氧化物粒子表面的所述分散剂与由在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物构成的表面修饰剂发生置换，由此使聚二甲基硅氧烷骨架聚合物的所述一个官能团键合于无机氧化物粒子的表面的工序；和使前一工序中得到的、通过键合单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物而进行了表面修饰的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂复合化而得到复合组合物的工序。2.如权利要求1所述的复合组合物的制造方法，其特征在于，所述表面修饰剂具有选自单缩水甘油基醚末端聚二甲基硅氧烷、单羟基醚末端聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。3.如权利要求1或2所述的复合组...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚刚史，中条善树，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，国立大学法人京都大学，
类型：
国别省市：