无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物以及透明复合体制造技术

本发明专利技术的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其是含有无机氧化物粒子、聚硅氧烷树脂和反应催化剂的复合组合物，所述无机氧化物粒子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且平均分散粒径为1nm以上且20nm以下，聚硅氧烷树脂含有乙烯基改性聚硅氧烷和氢改性聚硅氧烷，反应催化剂含有氢化硅烷化反应催化剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物以及透明复合体
本专利技术涉及无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物以及透明复合体。本申请基于2011年6月8日在日本申请的日本特愿2011-128302号主张优先权，并将其内容援引于本说明书中。
技术介绍
以往，进行了通过将二氧化硅等无机氧化物作为填料与树脂复合化来提高树脂的机械特性等的尝试。作为将该填料与树脂复合化的方法，通常为将使无机氧化物在包含水和有机溶剂中的一者或两者的溶液中分散而成的分散液与树脂混合的方法。通过各种方法将分散液与树脂混合，由此能够制作无机氧化物粒子作为第2相进行复合化而成的无机氧化物粒子复合化塑料(例如参照专利文献1)。此外，提出了通过在无机氧化物粒子的表面包覆聚合物而致力于机械特性以及折射率、透明性的调节等、光学特性的提高的涂层组合物、涂膜(例如参照专利文献2)。在聚合物材料中，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，在从化妆品材料、医用材料到电气电子材料的多个领域中使用。此外，近年来，还着眼于其透明性，在发光二极管的透明密封材料等要求透明性的构件中使用。作为在这样的用途中所要求的特性，可以列举透明性、折射率等光学特性、硬度等机械特性、耐热性等热稳定性、抑制水蒸气、各种气体的透过性的阻气性。作为以往所提出的通过将聚硅氧烷树脂与无机氧化物等无机材料复合化而使光学特性、热稳定性提高的组合物，已经提出了例如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成的组合物(专利文献3)、将氧化锆粒子与多官能聚硅氧烷复合化而成的发光元件涂层用组合物(专利文献4)、将无机纳米粒子用有机化合物包覆后混合到含苯基的聚硅氧烷中而成的发光元件用填充材料(专利文献5)等多种方案。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2003-292826号公报专利文献3：日本特开2006-316264号公报专利文献4：日本特开2009-91380号公报专利文献5：日本特开2007-70603号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，以往，在想要将无机氧化物粒子与疏水性的树脂复合化时，由于该无机氧化物粒子的表面为亲水性，因此存在如下问题：尤其是在疏水性高的聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子之间，聚硅氧烷树脂和无机氧化物粒子分离而难以复合化。因此，作为一般的解决方法，研究了如下方法：为了使无机氧化物粒子的表面疏水化而对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，由此提高聚硅氧烷树脂与无机氧化物粒子的相容性。但是，存在以下问题：难以将无机氧化物粒子的表面充分疏水化至与聚硅氧烷树脂相容的程度。此外，无机氧化物粒子的粒径大至20nm以上，因此，存在透明性降低、根据情况发生失透的问题。此外，例如在高粘性聚硅氧烷树脂中，即使使用以往的疏水性高分子分散剂，也难以与无机氧化物粒子相容，即便能够将无机氧化物粒子的表面充分疏水化，也存在无法得到无机氧化物粒子的透明分散液的问题。此外，在使用含有羟基的聚硅氧烷的情况下，存在以下问题：随着交联的进行而产生水，根据情况还存在无机氧化物粒子与聚硅氧烷发生相分离的风险，进而存在使所得到的复合物产生气孔、裂纹的风险。另一方面，在使用多官能聚硅氧烷的情况下，还存在如下问题：在无机氧化物粒子和聚硅氧烷的配合上存在限制，尤其在无机氧化物粒子的量较多时，气孔、裂纹的产生变得显著。在使用多官能聚硅氧烷的情况下，未反应的官能团容易残留，因此存在交联后的复合体特性容易发生经时变化、进而耐久性变差的问题。此外，在使用螯合剂而使无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂相容的情况下，存在因经时变化、热劣化而呈现出着色的问题。此外，对于高折射率的发光元件用填充材料而言，虽然提出了在容易与各种有机分子相互作用的甲基苯基聚硅氧烷中分散纳米粒子而成的透明分散液，但是并未实现低极性的二甲基聚硅氧烷树脂中的透明分散和固化体。此外，在使用加成反应型的二甲基聚硅氧烷的情况下，虽然会透明分散于固化前的聚硅氧烷中，但是存在有时在固化工序中发生相分离而导致白化的问题。另一方面，还提出了将以往的金属氧化物粒子的表面用改性聚硅氧烷进行处理的方法，但一般而言，改性聚硅氧烷为多官能，因此存在以下问题：无法对无机氧化物粒子的表面可靠地进行处理，未反应的改性部位会对与聚硅氧烷树脂的相容造成不良影响。因此，为了解决该问题，尝试了实施两次或三次的表面处理(表面修饰)等来进行改善，但是存在工序烦杂化等问题。本专利技术是为了解决上述问题而完成的。其目的在于提供无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物以及透明复合体，该复合组合物在使能够提高折射率、机械特性和阻气性并且能维持透明性的无机氧化物粒子分散于聚硅氧烷树脂中时，使得分散性高，而且能够防止固化时的相分离和白化。用于解决问题的方法本专利技术人为了解决上述问题反复进行了深入研究。其结果发现，使用在单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物对平均分散粒径为1nm以上且20nm以下的无机氧化物粒子进行表面修饰，再使用聚硅氧烷树脂和反应催化剂对其进行复合化，由此，在将无机氧化物粒子分散于聚硅氧烷树脂中时，无机氧化物粒子的分散性大幅提高，并且能够得到既能维持透明性又能维持聚硅氧烷树脂的耐热性和耐光性、且折射率得到控制的透明复合体，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其特征在于，其为至少含有无机氧化物粒子、聚硅氧烷树脂和反应催化剂的复合组合物，所述无机氧化物粒子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并且平均分散粒径为1nm以上且20nm以下，上述聚硅氧烷树脂含有乙烯基改性聚硅氧烷和氢改性聚硅氧烷，上述反应催化剂含有氢化硅烷化反应催化剂。上述聚二甲基硅氧烷骨架聚合物优选为单缩水甘油基醚末端聚二甲基硅氧烷和/或单羟基醚末端聚二甲基硅氧烷。上述乙烯基改性聚硅氧烷优选为选自由两末端乙烯基-二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基二苯基-二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基-苯基甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基-二乙基聚硅氧烷、侧链乙烯基-二甲基聚硅氧烷、乙烯基甲基聚硅氧烷、乙烯基甲氧基聚硅氧烷、乙烯基树脂分散体组成的组中的一种或两种以上。上述氢改性聚硅氧烷优选为选自由两末端氢-二甲基聚硅氧烷、甲基氢-二甲基聚硅氧烷、甲基氢聚硅氧烷、乙基氢聚硅氧烷、甲基氢-苯基甲基聚硅氧烷、氢化物树脂组成的组中的一种或两种以上。上述氢改性聚硅氧烷优选含有下述式(1)所示的侧链氢改性聚硅氧烷且上述侧链氢改性聚硅氧烷中的m与n之比(m/(m＋n))为0.25以上且1以下。(其中，R1～R8为相互独立的任意的有机基团(除H以外)，m为1以上的整数，n为包括0的正整数)本专利技术的透明复合体的特征在于，其通过在聚硅氧烷树脂中分散平均分散粒径为1nm以上且20nm以下的无机氧化物粒子并且在上述聚硅氧烷树脂中含有氢化硅烷化反应催化剂而形成，所述无机氧化物粒子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。本专利技术的透明复合体的特征在于，其通过将本专利技术的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物成形为预定的形状后固化而形成或者将上述复合组合物固化后成形而形成。本专利技术的无机氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其为至少含有无机氧化物粒子、聚硅氧烷树脂和反应催化剂的复合组合物，所述无机氧化物粒子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并且平均分散粒径为1nm以上且20nm以下，所述聚硅氧烷树脂含有乙烯基改性聚硅氧烷和氢改性聚硅氧烷，所述反应催化剂含有氢化硅烷化反应催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.08 JP 2011-1283021.一种无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其为至少含有无机氧化物粒子、聚硅氧烷树脂和反应催化剂的复合组合物，所述无机氧化物粒子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并且平均分散粒径为1nm以上且20nm以下，所述聚硅氧烷树脂含有乙烯基改性聚硅氧烷和氢改性聚硅氧烷，所述反应催化剂含有氢化硅烷化反应催化剂，所述单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物，主链具有直链状的聚二甲基硅氧烷骨架，且在该主链的单末端仅具有一个作为官能团的极性基团，所述单末端具有一个官能团的聚二甲基硅氧烷骨架聚合物为单缩水甘油基醚末端聚二甲基硅氧烷和/或单羟基醚末端聚二甲基硅氧烷。2.根据权利要求1所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述乙烯基改性聚硅氧烷为选自由两末端乙烯基-二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基二苯基-二甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基-苯基甲基聚硅氧烷、两末端乙烯基-二乙基聚硅氧烷、侧链乙烯基-二甲基聚硅氧烷、乙烯基甲氧基聚硅氧烷组成的组中的一种或两种以上。3.根据权利要求1所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述乙烯基改性聚硅氧烷为乙烯基甲基聚硅氧烷。4.根据权利要求1～3中任一项所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述氢改性聚硅氧烷为选自由甲基氢聚硅氧烷、乙基氢聚硅氧烷、甲基氢-苯基甲基聚硅氧烷组成的组中的一种或两种以上。5.根据权利要求1～3中任一项所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述氢改性聚硅氧烷为两末端氢-二甲基聚硅氧烷。6.根据权利要求1～3中任一项所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述氢改性聚硅氧烷为甲基氢-二甲基聚硅氧烷。7.根据权利要求1～3中任一项所述的无机氧化物粒子与聚硅氧烷树脂的复合组合物，其中，所述氢改性聚硅氧烷含有下...

【专利技术属性】
技术研发人员：大塚刚史，佐藤洋一，栗野恭行，
申请(专利权)人：住友大阪水泥股份有限公司，
类型：
国别省市：