改性金属氧化物粒子材料及其制造方法技术

本发明专利技术要解决的课题是提供作为分散性高的金属氧化物粒子材料的改性金属氧化物粒子材料及其制造方法。发现通过形成预先在金属氧化物粒子材料之间夹着由具有苯基的含硅化合物构成的改性材料的改性金属氧化物粒子材料，使其在该状态下分散于树脂材料、有机溶剂中，树脂材料、有机溶剂变得容易侵入金属氧化物粒子材料之间，能够提高分散性。本发明专利技术的改性金属氧化物粒子材料具有在表面具有苯基以外的官能团的金属氧化物粒子材料和由具有苯基的含硅化合物构成且附着于上述金属氧化物粒子材料的表面的改性材料。材料的表面的改性材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改性金属氧化物粒子材料及其制造方法


[0001]本专利技术涉及能够分散在树脂材料、有机溶剂中而使用的改性金属氧化物粒子材料及其制造方法。

技术介绍

[0002]以往，广泛使用使由金属氧化物构成的填料材料分散在树脂材料中而成的树脂组合物。通过使由金属氧化物构成的填料材料分散而使树脂组合物及其固化物的机械特性提高(专利文献1等)。希望填料材料均匀分散在这样的树脂组合物中。为了得到这样的树脂组合物，可以使填料材料直接分散在树脂材料中，或者制造使填料材料分散在有机溶剂中而成的浆料组合物后，混合于树脂材料中，从而制成树脂组合物。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利第6603777号公报

技术实现思路

[0006]本专利技术是鉴于上述实际情况而进行的，要解决的课题是提供作为分散性高的金属氧化物粒子材料的改性金属氧化物粒子材料及其制造方法。
[0007]出于解决上述课题的目的，本专利技术人等进行了深入研究。其结果发现形成预先使由具有苯基的含硅化合物构成的改性材料存在于金属氧化物粒子材料之间而成的改性金属氧化物粒子材料，并使其在该状态下分散在树脂材料、有机溶剂中，树脂材料、有机溶剂变得容易侵入金属氧化物粒子材料之间，能够提高分散性，从而完成了以下专利技术。
[0008]即，解决上述课题的本专利技术的改性金属氧化物粒子材料具有：在表面具有苯基以外的官能团的金属氧化物粒子材料，和由具有苯基的含硅化合物构成且附着于上述金属氧化物粒子材料的表面的改性材料。
[0009]特别是由每1g的表面积H(m2)和碳含量C(质量％)计算的C/H的值在用甲乙酮(MEK)清洗前后减少0.1以上，并且上述改性材料脱离50质量％以上。
[0010]特别是优选上述C/H的值在清洗后变为0.05以下。
[0011]另外，解决上述课题的本专利技术的其他改性金属氧化物粒子材料具有：在表面具有苯基以外的官能团的金属氧化物粒子材料，和
[0012]由具有苯基的含硅化合物构成且附着于上述金属氧化物粒子材料的表面的改性材料，
[0013]以清洗前的面积为基准，IR光谱的3000～3100cm
‑1的面积在用甲乙酮清洗后减少90％以上。
[0014]应予说明，构成上述改性材料的含硅化合物优选为具有苯基的硅烷化合物、或者该硅烷化合物与具有直接键合于Si的烃基的硅烷化合物的缩合物中的任一种。
[0015]优选上述具有苯基的硅烷化合物由((C6H5)X)
n
－Si－OR
(4
‑
n)
表示，上述具有烃基的
硅烷化合物为由R
n
－Si－OR
(4
‑
n)
表示的化合物。(X为直接键合、－(CH2)
q
－或者－O－；q为0～3的整数；n为每个分子独立选择的1～3的整数：R为每个官能团独立选择的碳原子数1～3的烃基)
[0016]而且，可以作为构成上述改性材料的缩合物的含硅化合物优选为通式(1)：R1－O－(SiZ1Z2O)
n
－(SiZ3Z4O)
m
－R2。(式中，Z1为(C6H5)X－；Z2～Z4各自独立地为(C6H5)X－、碳原子数1～3的烃基、碳原子数1～3的烷氧基以及将其他Z2～Z4之间键合的－O
r
－(CH2)
p
－O
t
－；X为直接键合、－(CH2)
q
－或者－O－；n和p为1为上的整数；m为0以上的整数；q为各自独立地选择的0以上的整数；r和t各自独立地从0或者1中选择；R1和R2为各自独立地选择的碳原子数1～3的烃基或者碳原子数1～3的烷氧基)
[0017]另外，上述金属氧化物粒子材料优选利用硅烷化合物进行表面处理。改性金属氧化物粒子材料的体积平均粒径优选为0.01μm～5μm。
[0018]解决上述课题的本专利技术的改性金属氧化物粒子材料的制造方法具有如下工序：表面处理工序，将金属氧化物粒子材料利用硅烷化合物进行表面处理而制成完成表面处理的金属氧化物粒子材料，
[0019]分散工序，使具有苯基的含硅化合物分散在上述完成表面处理的金属氧化物粒子材料分散在分散介质中而成的分散浆料中，
[0020]干燥工序，在上述分散工序后，除去上述分散介质，使由上述含硅化合物构成的改性材料附着于上述完成表面处理的金属氧化物粒子材料的表面，制成改性金属氧化物粒子材料。
[0021]本专利技术的改性金属氧化物粒子材料通过预先使改性材料存在于金属氧化物粒子材料之间，能够提高树脂材料、有机溶剂中的分散性。
具体实施方式
[0022]基于实施方式，对本专利技术的改性金属氧化物粒子材料及其制造方法以下详细地进行说明。本实施方式的改性金属氧化物粒子材料是可以作为分散于树脂材料、有机溶剂中的填料材料来适当利用的材料。特别优选以干燥状态来提供。优选改性金属氧化物粒子材料通过在使用时分散在树脂材料和有机溶剂中，从而附着于改性金属氧化物粒子材料的表面的改性材料移至有机溶剂等中而发挥作用。
[0023](改性金属氧化物粒子材料)
[0024]本实施方式的改性金属氧化物粒子材料具有完成表面处理的金属氧化物粒子材料和改性材料。改性金属氧化物粒子材料优选球形度高，例如优选具有0.8以上、0.9以上、0.95以上、0.99以上的球形度。
[0025]完成表面处理的金属氧化物粒子材料是经表面处理的金属氧化物粒子材料。金属氧化物粒子材料可以例示二氧化硅、氧化铝、氧化锆、二氧化钛、它们的复合氧化物。作为复合氧化物，可举出钛酸钙、钛酸钡、沸石等。金属氧化物粒子材料的粒径没有特别限定，优选具有作为填料材料合适的粒度分布。例如可以为0.01μm～5μm。作为下限值，可以采用0.01μm，0.05μm、0.1μm、0.3μm、0.5μm等，作为上限值，可以采用2μm、3μm、4μm、5μm等。这些上限值与下限值可以任意组合。
[0026]完成表面处理的金属氧化物粒子材料在表面具有苯基以外的官能团。作为苯基以
外的官能团，可举出烷基、乙烯基、环氧基、甲基丙烯酰基、氨基、异氰酸酯基等含碳官能团。作为导入这些官能团的方法，没有特别限定，可以通过使用具有这些官能团的硅烷化合物将金属氧化物粒子材料进行表面处理而导入。例如，可以使硅烷化合物直接接触金属氧化物粒子材料的表面，或者使用任意溶剂制成溶液而与表面接触。其后，可以放置或加热到反应结束为止。
[0027]通过硅烷化合物导入官能团时，可以假定与存在于金属氧化物粒子材料的表面的OH基进行反应而键合，优选因反应而消失OH基的50％以上，更优选70％以上，进一步优选90％以上，特别优选100％。应予说明，如果导入苯基以外的官能团，则可以导入一部分苯基。
[0028]改性材料是附着于完成表面处理的金属氧化物粒子材料的表面的材料。附着意味物理性吸附为主，化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种改性金属氧化物粒子材料，具有：在表面具有苯基以外的官能团的金属氧化物粒子材料，和由具有苯基的含硅化合物构成且附着于所述金属氧化物粒子材料的表面的改性材料，由每1g的表面积H(m2)和碳含量C(质量％)计算的C/H的值在用甲乙酮清洗后减少0.1以上，并且所述改性材料脱离50质量％以上。2.根据权利要求1所述的改性金属氧化物粒子材料，其中，所述C/H的值在清洗后变为0.05以下。3.一种改性金属氧化物粒子材料，具有：在表面具有苯基以外的官能团的金属氧化物粒子材料，和由具有苯基的含硅化合物构成且附着于所述金属氧化物粒子材料的表面的改性材料，以清洗前的面积为基准，IR光谱的3000～3100cm
‑1的面积在用甲乙酮清洗后减少90％以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的改性金属氧化物粒子材料，其中，构成所述改性材料的含硅化合物是具有苯基的硅烷化合物、或者具有苯基的硅烷化合物与具有直接键合于Si的烃基的硅烷化合物的缩合物。5.根据权利要求4所述的改性金属氧化物粒子材料，其中，所述具有苯基的硅烷化合物由((C6H5)X)
n
－Si－OR
(4
‑
n)
表示，所述具有烃基的硅烷化合物由R
n
－Si－OR
(4
‑
n)
表示，其中，X为直接键合、－(CH2)
q
－或者－O－；q为0～3的整数；n为每个分子独立选择的1～3的整数：R为每个官能团独立选择的碳原子数1～3的烃基。6.根据权利要求1～5中任一项所述的改...

【专利技术属性】
技术研发人员：武井健太，青木优里，渡边友祐，富田亘孝，
申请(专利权)人：株式会社雅都玛科技，
类型：发明
国别省市：