CN104272145B - 膜形成用组合物 - Google Patents
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Abstract
含有例如包含下述式(17)所示的、具有三嗪环的重复单元结构的聚合物、交联剂和光扩散剂的膜形成用组合物给予光扩散性良好的固化膜,而且含有该聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒的膜形成用组合物能给予高温高湿耐性良好的固化膜。
Description
技术领域
本发明涉及膜形成用组合物,更详细地说,涉及适合具有光散射性的膜的形成的膜形成用组合物和适合具有耐高温高湿性的膜的形成的膜形成用组合物。
背景技术
至今进行了各种将高分子化合物高功能化的尝试。例如,作为将高分子化合物高折射率化的方法,进行了导入芳香族环、卤素原子、硫原子的尝试。其中,导入了硫原子的环硫化物高分子化合物和硫尿烷高分子化合物作为眼镜用高折射率透镜已实用化。
此外,作为能够实现高分子化合物的进一步的高折射率化的最有力的方法,已知使用无机的金属氧化物的方法。
例如,报道了使用将硅氧烷聚合物和使氧化锆或二氧化钛等分散的微粒分散材料混合而成的杂化材料提高折射率的手法(专利文献1)。
进而,也报道了在硅氧烷聚合物的一部分中导入高折射率的稠合环状骨架的手法(专利文献2)。
但是,对于使用了无机金属氧化物的材料,由于折射率与透明性存在折中的关系,因此在保持高折射率的状态下提高透明性困难。
因此,作为维持透明性的手法,进行使平均一次粒径为可见光波长以下的无机氧化物微粒在膜形成用组合物中分散的研究,采用该手法实现了高折射率化和透明化(专利文献3)。作为无机氧化物微粒的分散方法,将聚合物溶液和无机微粒的分散液混合的手法是一般的方法,这种情况下,聚合物起到作为不破坏无机微粒的分散而使其稳定化的粘结剂的作用。
此外,也进行了大量用于对高分子化合物赋予耐热性的尝试,具体地,公知通过导入芳香族环,能够提高高分子化合物的耐热性。例如,报道了主链中具有取代亚芳基重复单元的聚亚芳基共聚物(专利文献4),期待该高分子化合物主要应用于耐热性塑料。
另一方面,蜜胺树脂作为三嗪系的树脂公知,但与石墨等耐热性材料相比,分解温度很低。
目前为止,作为包含碳和氮的耐热性有机材料,主要使用芳香族聚酰亚胺、芳香族聚酰胺,但由于这些材料具有直链结构,因此耐热温度不那么高。
此外,作为具有耐热性的含氮高分子材料,也报道了三嗪系缩合材料(专利文献5)。
近年,开发液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器、光半导体(LED)元件、固体摄像元件、有机薄膜太阳能电池、色素増感太阳能电池和有机薄膜晶体管(TFT)等电子器件时,逐渐要求高功能的高分子材料。
作为要求的具体的特性,可列举1)耐热性、2)透明性、3)高折射率、4)高溶解性、5)低体积收缩率、6)耐高温高湿性等。
鉴于这点,本发明人已发现包含具有三嗪环和芳香环的重复单元的超支化聚合物具有高折射率,聚合物单独就能够实现高耐热性、高透明性、高折射率、高溶解性、低体积收缩,适合作为制作电子器件时的膜形成用组合物(专利文献6),但将由该组合物制作的固化膜应用于有机EL元件、发光二极管的光取出层的情况下,要求更高的光取出效率(光扩散效率)。
此外,由该组合物制作的固化膜应用于电子器件的情况下,尽管要求高温高湿这样的严酷的条件下的耐久性,但关于这点,至今尚未研究。
再有,据报道由在折射率为1.5左右的粘结剂树脂组合物中使无机微粒分散的膜形成用组合物得到的膜发挥耐高温高湿性(专利文献7、8)。
此外,本发明人已报道了在含有三嗪环的超支化聚合物中添加了无机微粒的组合物(专利文献9),但尚无发挥耐高温高湿性的组合物、光散射膜形成用组合物的报告例。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特开2007-246877号公报
专利文献2:特开2008-24832号公报
专利文献3:特开2008-185956号公报
专利文献4:美国专利第5886130号说明书
专利文献5:特开2000-53659号公报
专利文献6:国际公开第2010/128661号
专利文献7:特开2009-155440号公报
专利文献8:特开2010-195636号公报
专利文献9:国际公开第2012/026451号
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述实际情况而完成,目的在于提供包含聚合物单独就能够实现高耐热性、高透明性、高折射率、高溶解性、低体积收缩的含有三嗪环的聚合物,能够给予光扩散效率和光取出效率良好的固化膜的膜形成用组合物和能够耐受高温高湿下这样的严酷环境的适合电子器件用膜制作的膜形成用组合物。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目的而反复深入研究,结果发现,包含规定的含有三嗪环的聚合物、交联剂和光扩散剂的膜形成用组合物给予光扩散效率和光取出效率良好的固化膜,以及包含规定的含有三嗪环的聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒的膜形成用组合物给予具有耐高温高湿性的膜,适合作为电子器件用膜,完成了本发明。
即,本发明提供
1.膜形成用组合物,其特征在于,含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的聚合物、交联剂和光扩散剂,
[化1]
{式中,R和R’彼此独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、或芳烷基,Ar表示从式(2)~(13)所示的组中选择的至少1种。
[化2]
[式中,R1~R92相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,R93和R94表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,W1和W2相互独立地表示单键、CR95R96(R95和R96相互独立地表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基(不过,这些可一起形成环。)。)、C=O、O、S、SO、SO2、或NR97(R97表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基。),X1和X2相互独立地表示单键、碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基、或式(14)
[化3]
(式中,R98~R101相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,Y1和Y2相互独立地表示单键或碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基。)所示的基团。]}
2.1的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂为氧化钛、凝聚二氧化硅粒子或蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子,
3.2的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂是用表面修饰剂处理的氧化钛、凝聚二氧化硅粒子或蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子,
4.3的膜形成用组合物,其中,上述表面修饰剂是具有(甲基)丙烯酰氧基的硅烷偶联剂,
5.3的膜形成用组合物,其中,上述表面修饰剂是硅烷偶联剂和具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物的组合,
6.5的膜形成用组合物,其中,上述硅烷偶联剂是具有氨基的硅烷偶联剂,
7.5或6的膜形成用组合物,其中,上述具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物是甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯,
8.1的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂是有机无机复合扩散剂和/或有机扩散剂,
9.1~8的任一项的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂的平均粒径为100nm~3μm,
10.1~9的任一项的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为含有封闭化异氰酸酯的化合物,
11.光散射膜,其通过使1~10的任一项的膜形成用组合物固化而得到,
12.有机电致发光元件,其具备11的光散射膜,
13.发光二极管,其具备11的光散射膜,
14.膜形成用组合物,其特征在于,含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的超支化聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒,
[化4]
{式中,R和R’相互独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、或芳烷基,Ar表示从式(2)~(13)所示的组中选择的至少1种。
[化5]
[式中,R1~R92相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,R93和R94表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,W1和W2相互独立地表示单键、CR95R96(R95和R96相互独立地表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基(不过,这些可一起形成环。)。)、C=O、O、S、SO、SO2、或NR97(R97表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基。),X1和X2相互独立地表示单键、碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基、或式(14)
[化6]
(式中,R98~R101相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,Y1和Y2相互独立地表示单键或碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基。)所示的基团。]}
15.14的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒是从Be、Al、Si、Ti、V、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中选择的1种或2种以上的金属的氧化物、硫化物或氮化物,
16.14的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒是具有2~50nm的一次粒子径、从Be、Al、Si、Ti、V、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中选择的1种或2种以上的金属氧化物粒子的胶体粒子,
17.16的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒是包含ZrO2的复合金属氧化物胶体粒子、或SiO2的胶体粒子,
18.14~17的任一项的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为含有(甲基)丙烯酰基的化合物,
19.18的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸系化合物,
20.固化膜,其通过使14~19的任一项的膜形成用组合物固化而得到,
21.功能性膜,其具备基材和在该基材上形成的20的固化膜,
22.电子器件,其具备基材和在该基材上形成的20的固化膜,
23.22的电子器件,其中,上述固化膜构成折射率调整层,
24.22或23的电子器件,其为有机电致发光显示器。
发明的效果
本发明的第1的膜形成用组合物,由于包含规定的含有三嗪环的聚合物(超支化聚合物)、交联剂和光扩散剂,因此通过使用该组合物,能够高效率地制作光扩散性良好的固化膜。
此外,本发明的第2的膜形成用组合物,由于包含规定的含有三嗪环的聚合物(超支化聚合物)、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒,因此通过使用该组合物,能够制作具有高耐热性、高透明性、高折射率、高溶解性、低体积收缩这样的特征,而且还具有耐高温高湿性的固化膜。
此外,由于使用规定的含有三嗪环的聚合物作为粘结剂聚合物,因此能够在没有降低无机微粒的分散性的情况下杂化,因此虽然含有大量的无机微粒,但是能够制作平坦性非常高、均一的固化膜。
使用具有以上的特性的本发明的膜形成用组合物制作的膜能够适合作为制作液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器、触摸板、光半导体(LED)元件、固体摄像元件、有机薄膜太阳能电池、色素増感太阳能电池、有机薄膜晶体管(TFT)等电子器件时的一构件利用。特别地,由第1的膜形成用组合物得到的固化膜,由于光扩散性优异,因此能够适合作为有机EL元件、LED元件的光散射层用材料利用,由第2的膜形成用组合物得到的固化膜由于具有耐高温高湿性,因此能够适合作为要求这样的特性的透镜用构件、电子构件的折射率调整层利用。
此外,这些固化膜也都能够适合作为要求高折射率的有机EL显示器、LED、触摸板中的折射率调整层利用。除了电子材料用途以外,也能够作为要求高折射率的高功能性膜利用。
附图说明
图1为合成例1中得到的高分子化合物[3]的1H-NMR谱图。
图2为合成例1中得到的高分子化合物[3]的TG-DTA测定图。
图3为表示实施例84中得到的固化膜的AFM像的图。
图4为表示实施例85中得到的固化膜的AFM像的图。
图5为表示实施例86中得到的固化膜的AFM像的图。
具体实施方式
以下对本发明更详细说明。
本发明涉及的第1的膜形成用组合物含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的聚合物、交联剂和光扩散剂。
本发明涉及的第2的膜形成用组合物含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的超支化聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒。
[化7]
上述式中,R和R’相互独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或芳烷基。
本发明中,作为烷基的碳数,并无特别限定,优选1~20,如果考虑进一步提高聚合物的耐热性,更优选碳数1~10,进一步优选1~3。此外,其结构可以为链状、分支状、环状的任一种。
作为烷基的具体例,可列举甲基、乙基、正-丙基、异丙基、环丙基、正-丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、正-戊基、1-甲基-正-丁基、2-甲基-正-丁基、3-甲基-正-丁基、1,1-二甲基-正-丙基、1,2-二甲基-正-丙基、2,2-二甲基-正-丙基、1-乙基-正-丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、正-己基、1-甲基-正-戊基、2-甲基-正-戊基、3-甲基-正-戊基、4-甲基-正-戊基、1,1-二甲基-正-丁基、1,2-二甲基-正-丁基、1,3-二甲基-正-丁基、2,2-二甲基-正-丁基、2,3-二甲基-正-丁基、3,3-二甲基-正-丁基、1-乙基-正-丁基、2-乙基-正-丁基、1,1,2-三甲基-正-丙基、1,2,2-三甲基-正-丙基、1-乙基-1-甲基-正-丙基、1-乙基-2-甲基-正-丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2,4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正-丙基-环丙基、2-正-丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-3-甲基-环丙基等。
作为上述烷氧基的碳数,并无特别限定,优选1~20,如果考虑进一步提高聚合物的耐热性,更优选碳数1~10,进一步优选1~3。此外,其烷基部分的结构可以为链状、分支状、环状的任一种。
作为烷氧基的具体例,可列举甲氧基、乙氧基、正-丙氧基、异丙氧基、正-丁氧基、异丁氧基、仲-丁氧基、叔-丁氧基、正-戊氧基、1-甲基-正-丁氧基、2-甲基-正-丁氧基、3-甲基-正-丁氧基、1,1-二甲基-正-丙氧基、1,2-二甲基-正-丙氧基、2,2-二甲基-正-丙氧基、1-乙基-正-丙氧基、正-己氧基、1-甲基-正-戊氧基、2-甲基-正-戊氧基、3-甲基-正-戊氧基、4-甲基-正-戊氧基、1,1-二甲基-正-丁氧基、1,2-二甲基-正-丁氧基、1,3-二甲基-正-丁氧基、2,2-二甲基-正-丁氧基、2,3-二甲基-正-丁氧基、3,3-二甲基-正-丁氧基、1-乙基-正-丁氧基、2-乙基-正-丁氧基、1,1,2-三甲基-正-丙氧基、1,2,2-三甲基-正-丙氧基、1-乙基-1-甲基-正-丙氧基、1-乙基-2-甲基-正-丙氧基等。
作为上述芳基的碳数,并无特别限定,优选6~40,如果考虑进一步提高聚合物的耐热性,优选碳数6~16,更优选6~13。
作为芳基的具体例,可列举苯基、邻-氯苯基、间-氯苯基、对-氯苯基、邻-氟苯基、对-氟苯基、邻-甲氧基苯基、对-甲氧基苯基、对-硝基苯基、对-氰基苯基、α-萘基、β-萘基、邻-联苯基、间-联苯基、对-联苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基等。
作为芳烷基的碳数,并无特别限定,优选碳数7~20,其烷基部分可以为直链、分支、环状的任一种。
作为其具体例,可列举苄基、对-甲基苯基甲基、间-甲基苯基甲基、邻-乙基苯基甲基、间-乙基苯基甲基、对-乙基苯基甲基、2-丙基苯基甲基、4-异丙基苯基甲基、4-异丁基苯基甲基、α-萘基甲基等。
上述Ar表示从式(2)~(13)所示的组中选择的至少1种。
[化8]
上述R1~R92相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或者碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,W1和W2相互独立地表示单键、CR95R96(R95和R96相互独立地表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基(不过,这些可一起形成环。)。)、C=O、O、S、SO、SO2、或NR97(R97表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基。),R93和R94表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基。
作为卤素原子,可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
再有,作为烷基、烷氧基,可列举与上述同样的基团。
此外,X1和X2相互独立地表示单键、碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基、或式(14)所示的基团。
[化9]
上述R98~R101相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或者碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,Y1和Y2相互独立地表示单键或碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基。作为这些卤素原子、烷基、烷氧基,可列举与上述同样的基团。
作为碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基,可列举亚甲基、亚乙基、亚丙基、三亚甲基、四亚甲基、五亚甲基等。
特别地,作为Ar,优选式(2)、(5)~(13)所示的至少1种,更优选式(2)、(5)、(7)、(8)、(11)~(13)所示的至少1种。作为上述式(2)~(13)所示的芳基的具体例,可列举下述式所示的芳基,但并不限定于这些。
[化10]
这些中,由于得到更高折射率的聚合物,因此更优选下述式所示的芳基。
[化11]
特别地,如果考虑进一步提高对于抗蚀剂溶剂等安全性高的溶剂的溶解性,优选包含式(15)所示的重复单元结构。
[化12]
(式中,R、R′和R1~R4表示与上述相同的含义。)
从这样的观点出发,作为特别适合的重复单元结构,可列举下述式(16)所示的重复单元结构,下述式(17)所示的高分支聚合物(超支化聚合物)最适合。
[化13]
(式中,R和R′表示与上述相同的含义。)
[化14]
本发明中的聚合物的重均分子量并无特别限定,优选500~500,000,更优选500~100,000,从进一步提高耐热性,同时降低收缩率的方面出发,优选2,000以上,从进一步提高溶解性,降低得到的溶液的粘度的方面出发,优选50,000以下,更优选30,000以下,进一步优选10,000以下。
应予说明,本发明中的重均分子量是采用凝胶渗透色谱(以下称为GPC)分析的标准聚苯乙烯换算得到的平均分子量。
本发明中使用的含有三嗪环的聚合物能够采用上述的专利文献5中公开的手法制造。
例如,如下述合成路线1中所示,具有重复结构(17’)的高分支聚合物(超支化聚合物)能够使氰脲酰卤(18)和间苯二胺化合物(19)在适当的有机溶剂中反应而得到。
[化15]
(式中,X相互独立地表示卤素原子。R表示与上述相同的含义。)
如下述合成路线2中所示,具有重复结构(17’)的高分支聚合物(超支化聚合物)也能够由使氰脲酰卤(18)与间苯二胺化合物(19)在适当的有机溶剂中使用等量反应而得到的化合物(20)合成。
[化16]
(式中,X相互独立地表示卤素原子。R表示与上述相同的含义。)
合成路线1和2的方法的情况下,作为各原料的进料量,只要得到目标的聚合物,是任意的,但相对于三嗪化合物(18)1当量,优选二氨基化合物(19)0.01~10当量。
特别地,合成路线1的方法的情况下,相对于氰脲酰卤(18)2当量,优选避免使用3当量的二氨基化合物(19)。通过将官能团的当量错开,能够防止凝胶化物的生成。
为了得到各种分子量的具有多个三嗪环末端的高分支聚合物(超支化聚合物),相对于氰脲酰卤(18)2当量,优选以不足3当量的量使用二氨基化合物(19)。
另一方面,为了得到各种分子量的具有多个胺末端的高分支聚合物(超支化聚合物),相对于二氨基化合物(19)3当量,优选以不足2当量的量使用氰脲酰卤(18)。
例如,制作薄膜的情况下,在具有优异的透明性、耐光性的方面,优选具有多个三嗪环末端的高分支聚合物(超支化聚合物)。
这样,通过适当地调节二氨基化合物(19)、氰脲酰卤(18)的量,能够容易地调节得到的高分支聚合物(超支化聚合物)的分子量。
作为上述有机溶剂,能够使用在这种反应中通常使用的各种溶剂,可列举例如四氢呋喃、二噁烷、二甲基亚砜;N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、四甲基脲、六甲基磷酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-哌啶酮、N,N-二甲基亚乙基脲、N,N,N’,N’-四甲基丙二酰胺、N-甲基己内酰胺、N-乙酰基吡咯烷、N,N-二乙基乙酰胺、N-乙基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基丙酰胺、N,N-二甲基异丁基酰胺、N-甲基甲酰胺、N,N’-二甲基亚丙基脲等酰胺系溶剂、和这些的混合溶剂。
其中,优选N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、和这些的混合系,特别优选N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮。
合成路线1和合成路线2的第2段阶的反应中,反应温度可在从使用的溶剂的熔点到沸点的范围内适当设定,特别地,优选0~150℃左右,更优选60~100℃。
特别地,在合成路线1的反应中,从抑制线性,提超支化度的方面出发,反应温度优选60~150℃,优选80~150℃,优选80~120℃。
合成路线2的第1段阶的反应中,反应温度可在从使用的溶剂的熔点到溶剂的沸点的范围适当设定,特别地,优选-50~50℃左右,更优选-20~50℃左右,进一步优选-10~50℃左右,进一步优选-10~10℃。
特别地,合成路线2的方法中,优选采用包括在-50~50℃下使其反应的第1工序和接着该工序在60~150℃下使其反应的第2工序的2阶段工序。
上述各反应中,各成分的配合顺序是任意的,在合成路线1的反应中,下述方法是最佳的:将包含氰脲酰卤(18)或二氨基化合物(19)和有机溶剂的溶液加热到60~150℃、优选地80~150℃,在该温度下,在该溶液中加入二氨基化合物(19)或氰脲酰卤(18)。
这种情况下,预先在溶剂中溶解的成分和后来加入的成分可以是任何成分,但优选在二氨基化合物(19)的加热溶液中添加氰脲酰卤(18)的手法。
此外,合成路线2的反应中,预先在溶剂中溶解的成分和后来加入的成分可以是任何成分,但优选在氰脲酰卤(18)的冷却溶液中添加二氨基化合物(19)的手法。
后来加入的成分可以以纯净物加入,也可以以上述的溶解于有机溶剂的溶液加入,如果考虑操作的容易性、反应的控制的容易性等,后者的手法优选。
此外,添加可采用滴入等慢慢地加入,也可全部量一起加入。
合成路线1中,在加热的状态下将两化合物混合后,即使(没有阶段地提高温度)以一阶段使其反应的情况下,也能够没有凝胶化地得到目标的含有三嗪环的高分支聚合物(超支化聚合物)。
此外,上述合成路线1和合成路线2的第2段阶的反应中,在聚合时或聚合后可添加通常使用的各种碱。
作为该碱的具体例,可列举碳酸钾、氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化钠、碳酸氢钠、乙醇钠、醋酸钠、碳酸锂、氢氧化锂、氧化锂、醋酸钾、氧化镁、氧化钙、氢氧化钡、磷酸三锂、磷酸三钠、磷酸三钾、氟化铯、氧化铝、氨、三甲基胺、三乙基胺、二异丙基胺、二异丙基乙基胺、N-甲基哌啶、2,2,6,6-四甲基-N-甲基哌啶、吡啶、4-二甲基氨基吡啶、N-甲基吗啉等。
碱的添加量,相对于氰脲酰卤(18)1当量,优选1~100当量,更优选1~10当量。再有,这些碱可制成水溶液而使用。
在任何合成路线的方法中,反应结束后,生成物都能够采用再沉法等容易地精制。
再有,本发明中,可将至少1个末端三嗪环的卤素原子的一部分用烷基、芳烷基、芳基、烷基氨基、含有烷氧基甲硅烷基的烷基氨基、芳烷基氨基、芳基氨基、烷氧基、芳烷氧基、芳氧基、酯基等封闭。
这些中,优选烷基氨基、含有烷氧基甲硅烷基的烷基氨基、芳烷基氨基、芳基氨基,更优选烷基氨基、芳基氨基,进一步优选芳基氨基。
作为上述烷基、烷氧基,可列举与上述同样的基团。
作为酯基的具体例,可列举甲氧基羰基、乙氧基羰基等。
作为芳基的具体例,可列举苯基、邻-氯苯基、间-氯苯基、对-氯苯基、邻-氟苯基、对-氟苯基、邻-甲氧基苯基、对-甲氧基苯基、对-硝基苯基、对-氰基苯基、α-萘基、β-萘基、邻-联苯基、间-联苯基、对-联苯基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基等。
作为芳烷基的具体例,可列举苄基、对-甲基苯基甲基、间-甲基苯基甲基、邻-乙基苯基甲基、间-乙基苯基甲基、对-乙基苯基甲基、2-丙基苯基甲基、4-异丙基苯基甲基、4-异丁基苯基甲基、α-萘基甲基等。
作为烷基氨基的具体例,可列举甲基氨基、乙基氨基、正-丙基氨基、异丙基氨基、正-丁基氨基、异丁基氨基、仲-丁基氨基、叔-丁基氨基、正-戊基氨基、1-甲基-正-丁基氨基、2-甲基-正-丁基氨基、3-甲基-正-丁基氨基、1,1-二甲基-正-丙基氨基、1,2-二甲基-正-丙基氨基、2,2-二甲基-正-丙基氨基、1-乙基-正-丙基氨基、正-己基氨基、1-甲基-正-戊基氨基、2-甲基-正-戊基氨基、3-甲基-正-戊基氨基、4-甲基-正-戊基氨基、1,1-二甲基-正-丁基氨基、1,2-二甲基-正-丁基氨基、1,3-二甲基-正-丁基氨基、2,2-二甲基-正-丁基氨基、2,3-二甲基-正-丁基氨基、3,3-二甲基-正-丁基氨基、1-乙基-正-丁基氨基、2-乙基-正-丁基氨基、1,1,2-三甲基-正-丙基氨基、1,2,2-三甲基-正-丙基氨基、1-乙基-1-甲基-正-丙基氨基、1-乙基-2-甲基-正-丙基氨基等。
作为芳烷基氨基的具体例,可列举苄基氨基、甲氧基羰基苯基甲基氨基、乙氧基羰基苯基甲基氨基、对-甲基苯基甲基氨基、间-甲基苯基甲基氨基、邻-乙基苯基甲基氨基、间-乙基苯基甲基氨基、对-乙基苯基甲基氨基、2-丙基苯基甲基氨基、4-异丙基苯基甲基氨基、4-异丁基苯基甲基氨基、萘基甲基氨基、甲氧基羰基萘基甲基氨基、乙氧基羰基萘基甲基氨基等。
作为芳基氨基的具体例,可列举苯基氨基、甲氧基羰基苯基氨基、乙氧基羰基苯基氨基、萘基氨基、甲氧基羰基萘基氨基、乙氧基羰基萘基氨基、蒽基氨基、芘基氨基、联苯基氨基、三联苯基氨基、芴基氨基等。
作为含有烷氧基甲硅烷基的烷基氨基,可以是含有单烷氧基甲硅烷基的烷基氨基、含有二烷氧基甲硅烷基的烷基氨基、含有三烷氧基甲硅烷基的烷基氨基的任一种,作为其具体例,可列举3-三甲氧基甲硅烷基丙基氨基、3-三乙氧基甲硅烷基丙基氨基、3-二甲基乙氧基甲硅烷基丙基氨基、3-甲基二乙氧基甲硅烷基丙基氨基、N-(2-氨基乙基)-3-二甲基甲氧基甲硅烷基丙基氨基、N-(2-氨基乙基)-3-甲基二甲氧基甲硅烷基丙基氨基、N-(2-氨基乙基)-3-三甲氧基甲硅烷基丙基氨基等。
作为芳氧基的具体例,可列举苯氧基、萘氧基、蒽氧基、芘氧基、联苯基氧基、三联苯基氧基、芴氧基等。
作为芳烷氧基的具体例,可列举苄氧基、对-甲基苯基甲氧基、间-甲基苯基甲氧基、邻-乙基苯基甲氧基、间-乙基苯基甲氧基、对-乙基苯基甲氧基、2-丙基苯基甲氧基、4-异丙基苯基甲氧基、4-异丁基苯基甲氧基、α-萘基甲氧基等。
这些基团能够通过用给予对应的取代基的化合物将三嗪环上的卤素原子置换而容易地导入,例如,如下述式合成路线3中所示,通过加入苯胺衍生物,使其反应,从而得到在至少1个末端具有苯基氨基的高分支聚合物(21)。
[化17]
(式中,X和R表示与上述相同的含义。)
此时,通过进行有机单胺的同时进料,即,在有机单胺的存在下使氰脲酰卤化合物和二氨基芳基化合物反应,能够得到超支化聚合物的刚直性缓和的、支化度低的柔软的超支化聚合物。
采用该手法得到的超支化聚合物,由于在溶剂中的溶解性(凝聚抑制)、与交联剂的交联性变得优异,因此作为与后述的交联剂组合的组合物使用的情况下特别有利。
其中,作为有机单胺,也能够使用烷基单胺、芳烷基单胺、芳基单胺的任何单胺。
作为烷基单胺,可列举甲基胺、乙基胺、正-丙基胺、异丙基胺、正-丁基胺、异丁基胺、仲-丁基胺、叔-丁基胺、正-戊基胺、1-甲基-正-丁基胺、2-甲基-正-丁基胺、3-甲基-正-丁基胺、1,1-二甲基-正-丙基胺、1,2-二甲基-正-丙基胺、2,2-二甲基-正-丙基胺、1-乙基-正-丙基胺、正-己基胺、1-甲基-正-戊基胺、2-甲基-正-戊基胺、3-甲基-正-戊基胺、4-甲基-正-戊基胺、1,1-二甲基-正-丁基胺、1,2-二甲基-正-丁基胺、1,3-二甲基-正-丁基胺、2,2-二甲基-正-丁基胺、2,3-二甲基-正-丁基胺、3,3-二甲基-正-丁基胺、1-乙基-正-丁基胺、2-乙基-正-丁基胺、1,1,2-三甲基-正-丙基胺、1,2,2-三甲基-正-丙基胺、1-乙基-1-甲基-正-丙基胺、1-乙基-2-甲基-正-丙基胺、2-乙基己基胺等。
作为芳烷基单胺的具体例,可列举苄基胺、对-甲氧基羰基苄基胺、对-乙氧基羰基苯基苄基胺、对-甲基苄基胺、间-甲基苄基胺、邻-甲氧基苄基胺等。
作为芳基单胺的具体例,可列举苯胺、对-甲氧基羰基苯胺、对-乙氧基羰基苯胺、对-甲氧基苯胺、1-萘基胺、2-萘基胺、蒽基胺、1-氨基芘、4-联苯基胺、邻-苯基苯胺、4-氨基-对-三联苯、2-氨基芴等。
这种情况下,有机单胺的使用量,相对于氰脲酰卤化合物,优选为0.05~500当量,更优选0.05~120当量,进一步优选0.05~50当量。
这种情形的反应温度,也从抑制线性、提超支化度的方面出发,反应温度优选60~150℃,优选80~150℃,优选80~120℃。
不过,有机单胺、氰脲酰卤化合物、二氨基芳基化合物的3成分的混合,可在低温下进行,作为这种情形的温度,优选-50~50℃左右,更优选-20~50℃左右,进一步优选-20~10℃。低温进料后,优选一气地(以一阶段)升温直至聚合的温度进行反应。
此外,可在低温下进行氰脲酰卤化合物和二氨基芳基化合物的2成分的混合,作为这种情形的温度,优选-50~50℃左右,更优选-20~50℃左右,进一步优选-20~10℃。低温进料后,优选加入有机单胺,一气地(以一阶段)升温直至聚合的温度进行反应
此外,这样的有机单胺的存在下,使氰脲酰卤化合物和二氨基芳基化合物反应的反应可使用与上述同样的有机溶剂进行。
本发明的第1的膜形成用组合物中,出于提高得到的固化膜的硬度等目的,配合交联剂,此外,本发明的第2的膜形成用组合物中,出于提高得到的固化膜的耐高温高湿性等目的,配合交联剂。
作为交联剂,只要是具有能够与本发明中使用的聚合物、无机微粒具有的交联性官能团反应的取代基的化合物,则并无特别限定。
作为这样的化合物,可列举具有羟甲基、甲氧基甲基等交联形成取代基的蜜胺系化合物、取代脲系化合物、含有环氧基或氧杂环丁烷基等交联形成取代基的化合物、含有封闭化异氰酸酯的化合物、具有酸酐的化合物、具有(甲基)丙烯酰基的化合物、酚醛塑料化合物等,从耐热性、保存稳定性的观点出发,优选含有环氧基、封闭异氰酸酯基、(甲基)丙烯酰基的化合物,特别地,优选具有封闭异氰酸酯基的化合物,即使不使用引发剂也给予能够光固化的组合物的多官能环氧化合物和/或多官能(甲基)丙烯酸系化合物。
再有,这些化合物,在用于聚合物的末端处理的情况下,可具有至少1个交联形成取代基,用于聚合物之间的交联处理的情况下,必须具有至少2个交联形成取代基。
作为多官能环氧化合物,只要在一分子中具有2个以上的环氧基,则并无特别限定。
作为其具体例,可列举三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、1,2-环氧-4-(环氧乙基)环己烷、甘油三缩水甘油醚、二甘醇二缩水甘油醚、2,6-二缩水甘油基苯基缩水甘油基醚、1,1,3-三[对-(2,3-环氧丙氧基)苯基]丙烷、1,2-环己烷二羧酸二缩水甘油酯、4,4’-亚甲基双(N,N-二缩水甘油基苯胺)、3,4-环氧环己基甲基-3,4-环氧环己烷羧酸酯、三羟甲基乙烷三缩水甘油醚、双酚-A-二缩水甘油醚、季戊四醇多缩水甘油醚等。
此外,作为市售品,也能够使用作为具有至少2个环氧基的环氧树脂的、YH-434、YH434L(东都化成(株)制造),作为具有氧化环己烯结构的环氧树脂的、エポリードGT-401、GT-403、GT-301、GT-302、セロキサイド2021、3000(ダイセル化学工业(株)制造),作为双酚A型环氧树脂的、エピコート(现为jER)1001、1002、1003、1004、1007、1009、1010、828(以上为日本环氧树脂(株)制造),作为双酚F型环氧树脂的、エピコート(现为jER)807(日本环氧树脂(株)制造),作为苯酚酚醛清漆型环氧树脂的、エピコート(现为jER)152、154(以上为日本环氧树脂(株)制造),EPPN201、202(以上为日本化药(株)制造),作为甲酚酚醛清漆型环氧树脂的、EOCN-102、103S、104S、1020、1025、1027(以上为日本化药(株)制造),エピコート(现为jER)180S75(日本环氧树脂(株)制造),作为脂环式环氧树脂的、デナコールEX-252(ナガセケムテックス(株)制造),CY175、CY177、CY179(以上为CIBA-GEIGY A.G制造),アラルダイトCY-182、CY-192、CY-184(以上为CIBA-GEIGY A.G制造),エピクロン200、400(以上为DIC(株)制),エピコート(现为jER)871、872(以上为日本环氧树脂(株)制造),ED-5661、ED-5662(以上为セラニーズコーティング(株)制造),作为脂肪族多缩水甘油醚的、デナコールEX-611、EX-612、EX-614、EX-622、EX-411、EX-512、EX-522、EX-421、EX-313、EX-314、EX-321(ナガセケムテックス(株)制造)等。
作为多官能(甲基)丙烯酸系化合物,只要是一分子中具有2个以上(甲基)丙烯酰基,则并无特别限定。
作为其具体例,可列举乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二丙烯酸酯、乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙氧基化甘油三丙烯酸酯、乙氧基化甘油三甲基丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四甲基丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六丙烯酸酯、聚甘油单氧化乙烯多丙烯酸酯、聚甘油聚乙二醇多丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二丙烯酸酯、三环癸烷二甲醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯等。
此外,多官能(甲基)丙烯酸系化合物可作为市售品获得,作为其具体例,可列举NKエステルA-200、A-400、A-600、A-1000、A-9300(异氰脲酸三(2-丙烯酰氧基乙基)酯)、A-9300-1CL、A-TMPT、UA-53H、1G、2G、3G、4G、9G、14G、23G、ABE-300、A-BPE-4、A-BPE-6、A-BPE-10、A-BPE-20、A-BPE-30、BPE-80N、BPE-100N、BPE-200、BPE-500、BPE-900、BPE-1300N、A-GLY-3E、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMPT-3EO、A-TMPT-9EO、ATM-4E、ATM-35E(以上为新中村化学工业(株)制造),KAYARAD(注册商标)DPEA-12、PEG400DA、THE-330、RP-1040(以上由日本化药(株)制造),M-210、M-350(以上为东亚合成(株)制造),KAYARAD(注册商标)DPHA、NPGDA、PET30(以上为日本化药(株)制造),NKエステルA-DPH、A-TMPT、A-DCP、A-HD-N、TMPT、DCP、NPG、HD-N(以上由新中村化学工业(株)制造),NKオリゴU-15HA(新中村化学工业(株)制造),NKポリマーバナレジンGH-1203(新中村化学工业(株)制造)等。
作为酸酐化合物,只要是使2分子的羧酸脱水缩合而成的羧酸酐,则并无特别限定,作为其具体例,可列举邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、甲基纳迪克酸酐、马来酸酐、琥珀酸酐、辛基琥珀酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐等分子内具有1个酸酐基的酸酐;1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、均苯四甲酸酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢-1-萘琥珀酸二酐、双环[3.3.0]辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、5-(2,5-二氧代四氢-3-呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐等分子内具有2个酸酐基的酸酐等。
作为含有封闭化异氰酸酯的化合物,只要一分子中具有2个以上的用适当的保护基将异氰酸酯基(-NCO)封闭的封闭化异氰酸酯基,如果暴露于热固化时的高温,保护基(封闭部分)热解离而脱离,生成的异氰酸酯基在与树脂之间引起交联反应,则并无特别限定,可列举例如在一分子中具有2个以上的下述式所示的基团(再有,这些基团可以相同,也可彼此不同)的化合物。
[化18]
(式中,Rb表示封闭部的有机基。)
这样的化合物能够通过例如对于一分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,使适当的封闭剂反应而得到。
作为一分子中具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,可列举例如异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、亚甲基双(4-环己基异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯的多异氰酸酯,这些的二聚体、三聚体,以及、这些与二醇类、三醇类、二胺类、或三胺类的反应物等。
作为封闭剂,可列举例如甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、2-乙氧基己醇、2-N,N-二甲基氨基乙醇、2-乙氧基乙醇、环己醇等醇类;苯酚、邻-硝基苯酚、对-氯苯酚、邻-、间-或对-甲酚等酚类;ε-己内酰胺等内酰胺类、丙酮肟、甲基乙基酮肟、甲基异丁基酮肟、环己酮肟、苯乙酮肟、二苯甲酮肟等肟类;吡唑、3,5-二甲基吡唑、3-甲基吡唑等吡唑类;十二烷硫醇、苯硫酚等硫醇(硫酚)类等。
含有封闭化异氰酸酯的化合物也可作为市售品获得,作为其具体例,可列举B-830、B-815N、B-842N、B-870N、B-874N、B-882N、B-7005、B-7030、B-7075、B-5010(以上由三井化学(株)制造)、デュラネート(注册商标)17B-60PX、TPA-B80E、MF-B60X、MF-K60X、E402-B80T(以上由旭化成ケミカルズ(株)制造)、カレンズMOI-BM(注册商标)(以上由昭和电工(株)制造)等。
作为氨基塑料化合物,只要一分子中具有2个以上的甲氧基亚甲基,则并无特别限定,可列举例如六甲氧基甲基蜜胺CYMEL(注册商标)303、四丁氧基甲基甘脲CYMEL1170、四甲氧基甲基苯并胍胺CYMEL1123(以上由日本サイテックインダストリーズ(株)制造)等サイメル系列、作为甲基化蜜胺树脂的ニカラック(注册商标)MW-30HM、MW-390、MW-100LM、MX-750LM、作为甲基化脲醛树脂的ニカラックMX-270、MX-280、MX-290(以上由(株)三和ケミカル制造)等ニカラック系列等蜜胺系化合物。
作为氧杂环丁烷化合物,只要一分子中具有2个以上的氧杂环丁烷基,则并无特别限定,可列举例如含有氧杂环丁烷基的OXT-221、OX-SQ-H、OX-SC(以上由东亚合成(株)制造)等。
作为酚醛塑料化合物,一分子中具有2个以上的羟基亚甲基,而且如果暴露于热固化时的高温,在与本发明的聚合物之间,通过脱水缩合反应而进行交联反应。
作为酚醛塑料化合物,可列举例如2,6-二羟基甲基-4-甲基苯酚、2,4-二羟基甲基-6-甲基苯酚、双(2-羟基-3-羟基甲基-5-甲基苯基)甲烷、双(4-羟基-3-羟基甲基-5-甲基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二羟基甲基苯基)丙烷、双(3-甲酰基-4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)甲酰基甲烷、α,α-双(4-羟基-2,5-二甲基苯基)-4-甲酰基甲苯等。
酚醛塑料化合物也可作为市售品获得,作为其具体例,可列举26DMPC、46DMOC、DM-BIPC-F、DM-BIOC-F、TM-BIP-A、BISA-F、BI25X-DF、BI25X-TPA(以上由旭有机材工业(株)制造)等。
这些中,从能够抑制交联剂配合产生的折射率降低,同时固化反应迅速地进行的方面出发,优选多官能(甲基)丙烯酸系化合物,其中,由于与含有三嗪环的聚合物的相容性优异,因此更优选具有下述异氰脲酸骨架的多官能(甲基)丙烯酸系化合物。
作为具有这样的骨架的多官能(甲基)丙烯酸系化合物,可列举例如NKエステルA-9300、A-9300-1CL(都由新中村化学工业(株)制造)。
[化19]
(式中,R102~R104相互独立地为在末端具有至少1个(甲基)丙烯酰基的一价的有机基。)
此外,从进一步提高固化速度,同时提高得到的固化膜的耐溶剂性和耐酸性、耐碱性的观点出发,优选将25℃下为液体、并且其粘度为5000mPa·s以下、优选地1~3000mPa·s、更优选地1~1000mPa·s、进一步优选地1~500mPa·s的多官能(甲基)丙烯酸系化合物(以下称为低粘度交联剂)单独或2种以上组合,或者与上述具有异氰脲酸骨架的多官能(甲基)丙烯酸系化合物组合使用。
这样的低粘度交联剂也可作为市售品获得,可列举例如上述的多官能(甲基)丙烯酸系化合物中的NKエステルA-GLY-3E(85mPa·s,25℃)、A-GLY-9E(95mPa·s,25℃)、A-GLY-20E(200mPa·s,25℃)、A-TMPT-3EO(60mPa·s,25℃)、A-TMPT-9EO、ATM-4E(150mPa·s,25℃)、ATM-35E(350mPa·s,25℃)(以上由新中村化学工业(株)制造)等(甲基)丙烯酰基间的链长比较长的交联剂。
此外,如果考虑也使得到的固化膜的耐碱性提高,优选与NKエステルA-GLY-20E(新中村化学工业(株)制造)和上述具有异氰脲酸骨架的多官能(甲基)丙烯酸系化合物组合使用。
上述的交联剂可单独使用,也可将2种以上组合使用。交联剂的使用量,相对于含有三嗪环的聚合物100质量份,优选1~100质量份,如果考虑耐溶剂性,其下限优选为2质量份,更优选为5质量份,进而,如果考虑控制折射率,其上限优选为30质量份,更优选为20质量份,进一步优选为15质量份。
本发明的膜形成用组合物中,也能够配合与各个交联剂对应的引发剂。再有,如上所述,使用多官能环氧化合物和/或多官能(甲基)丙烯酸系化合物作为交联剂的情况下,即使不使用引发剂,光固化也进行,给予固化膜,但在这种情况下,也可使用引发剂。
使用多官能环氧化合物作为交联剂的情况下,能够使用光酸发生剂、光碱发生剂。
作为光酸发生剂,可从公知的物质中适当选择使用,能够使用例如重氮鎓盐、锍盐、碘鎓盐等鎓盐衍生物。
作为其具体例,可列举苯基重氮鎓六氟磷酸盐、4-甲氧基苯基重氮鎓六氟锑酸盐、4-甲基苯基重氮鎓六氟磷酸盐等芳基重氮鎓盐;二苯基碘鎓六氟锑酸盐、二(4-甲基苯基)碘鎓六氟磷酸盐、二(4-叔-丁基苯基)碘鎓六氟磷酸盐等二芳基碘鎓盐;三苯基锍六氟锑酸盐、三(4-甲氧基苯基)锍六氟磷酸盐、二苯基-4-硫代苯氧基苯基锍六氟锑酸盐、二苯基-4-硫代苯氧基苯基锍六氟磷酸盐、4,4′-双(二苯基锍基)苯基硫醚-双六氟锑酸盐、4,4′-双(二苯基锍基)苯基硫醚-双六氟磷酸盐、4,4′-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍基]苯基硫醚-双六氟锑酸盐、4,4′-双[二(β-羟基乙氧基)苯基锍基]苯基硫醚-双-六氟磷酸盐、4-[4′-(苯甲酰基)苯硫基]苯基-二(4-氟苯基)锍六氟锑酸盐、4-[4′-(苯甲酰基)苯硫基]苯基-二(4-氟苯基)锍六氟磷酸盐等三芳基锍盐等。
这些鎓盐可使用市售品,作为其具体例,可列举サンエイドSI-60、SI-80、SI-100、SI-60L、SI-80L、SI-100L、SI-L145、SI-L150、SI-L160、SI-L110、SI-L147(以上由三新化学工业(株)制造)、UVI-6950、UVI-6970、UVI-6974、UVI-6990、UVI-6992(以上由ユニオンカーバイド社制造)、CPI-100P、CPI-100A、CPI-200K、CPI-200S(以上由サンアプロ(株)制造)、アデカオプトマーSP-150、SP-151、SP-170、SP-171(以上由旭电化工业(株)制造)、イルガキュア261(BASF社制造)、CI-2481、CI-2624、CI-2639、CI-2064(以上由日本曹达(株)制造)、CD-1010、CD-1011、CD-1012(以上由サートマー社制造)、DS-100、DS-101、DAM-101、DAM-102、DAM-105、DAM-201、DSM-301、NAI-100、NAI-101、NAI-105、NAI-106、SI-100、SI-101、SI-105、SI-106、PI-105、NDI-105、BENZOIN TOSYLATE、MBZ-101、MBZ-301、PYR-100、PYR-200、DNB-101、NB-101、NB-201、BBI-101、BBI-102、BBI-103、BBI-109(以上由ミドリ化学(株)制造)、PCI-061T、PCI-062T、PCI-020T、PCI-022T(以上由日本化药(株)制造)、IBPF、IBCF(三和ケミカル(株)制造)等。
另一方面,作为光碱发生剂,也可从公知的物质中适当选择使用,能够使用例如Co-胺络合物系、肟羧酸酯系、氨基甲酸酯系、季铵盐系光碱发生剂等。
作为其具体例,可列举2-硝基苄基环己基氨基甲酸酯、三苯基甲醇、O-氨基甲酰基羟基酰胺、O-氨基甲酰基肟、[[(2,6-二硝基苄基)氧基]羰基]环己基胺、双[[(2-硝基苄基)氧基]羰基]己烷1,6-二胺、4-(甲硫基苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉代乙烷、(4-吗啉代苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷、N-(2-硝基苄氧基羰基)吡咯烷、六氨合钴(I I I)三(三苯基甲基硼酸酯)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮、2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-4-(2’-硝基苯基)-1,4-二氢吡啶、2,6-二甲基-3,5-二乙酰基-4-(2’,4’-二硝基苯基)-1,4-二氢吡啶等。
此外,光碱发生剂可使用市售品,作为其具体例,可列举TPS-OH、NBC-101、ANC-101(均为制品名,みどり化学(株)制造)等。
使用光酸或碱发生剂的情况下,相对于多官能环氧化合物100质量份,优选在0.1~15质量份的范围内使用,更优选为1~10质量份的范围。
再有,根据需要,可相对于多官能环氧化合物100质量份以1~100质量份的量配合环氧树脂固化剂。
另一方面,使用多官能(甲基)丙烯酸系化合物的情况下,能够使用光自由基聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂,也可从公知的物质中适当选择使用,可列举例如苯乙酮类、二苯甲酮类、米蚩的苯甲酰基苯甲酸酯、アミロキシム酯、一硫化四甲基秋兰姆和噻吨酮类等。
特别地,优选光开裂型的光自由基聚合引发剂。对于光开裂型的光自由基聚合引发剂,记载于最新UV固化技术(159页、发行人:高薄一弘、发行所:(株)技术情报协会、1991年发行)中。
作为市售的光自由基聚合引发剂,可列举例如BASF社制商品名:イルガキュア184、369、651、500、819、907、784、2959、CGI1700、CGI1750、CGI1850、CG24-61、ダロキュア1116、1173、BASF社制商品名:ルシリンTPO、UCB社制商品名:ユベクリルP36、フラテツリ·ランベルティ社制商品名:エザキュアーKIP150、KIP65LT、KIP100F、KT37、KT55、KTO46、KIP75/B等。
使用光自由基聚合引发剂的情况下,相对于多官能(甲基)丙烯酸酯化合物100质量份,优选以0.1~15质量份的范围使用,更优选为1~10质量份的范围。
本发明的第1的膜形成用组合物中,为了提高得到的固化膜的光扩散性,进一步配合光扩散剂。
作为光扩散剂,并无特别限定,能够使用有机无机复合扩散剂、有机扩散剂、无机扩散剂,这些可各自单独使用,也可将同种的2种以上组合使用,也可将异种的2种以上组合使用。
作为有机无机复合扩散剂,可列举例如蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子等。作为这样的有机无机复合扩散剂的市售品,可列举例如作为蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子的オプトビーズ(注册商标)500S(日产化学工业(株)制)等。
该蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子等有机无机复合扩散剂优选用表面修饰剂处理而使用。
这种情况下,作为表面修饰剂,只要能提高基体树脂与光扩散剂的相容性,则并无特别限定,如果考虑基体树脂为含有三嗪环的聚合物,优选将硅烷偶联剂与具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物的2成分并用。
作为硅烷偶联剂,并无特别限定,例如,能够优选使用具有氨基的硅烷偶联剂、具有硫醇基的硅烷偶联剂等,其中,优选具有氨基的硅烷偶联剂。
作为具有氨基的硅烷偶联化剂,可列举例如3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-氨基丙基二甲基乙氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
作为具有硫醇基的硅烷偶联化剂,可列举例如3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、巯基甲基二甲基乙氧基硅烷、(巯基甲基)甲基二乙氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷等。
作为具有(甲基)丙烯酰氧基((甲基)丙烯酰氧基)和异氰酸酯基的化合物,只要是具有这两官能团的化合物,则并无特别限定。
作为其具体例,可列举丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯、1,1-(双丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯、将这些的异氰酸酯基封闭化的化合物等。
作为这样的化合物的市售品,可列举作为丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯的カレンズAOI(注册商标)、作为甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯的カレンズMOI(注册商标)、作为1,1-(双丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯的カレンズBEI(注册商标)、作为甲基丙烯酸2-(0-[1’-甲基亚丙基氨基]羧基氨基)乙酯的カレンズMOI-BM(注册商标、カレンズMOI的封闭化异氰酸酯化合物)、作为甲基丙烯酸2-[(3,5-二甲基吡唑基)羰基氨基]乙酯的カレンズMOI-BP(注册商标、カレンズMOI的封闭化异氰酸酯化合物)、カレンズMOI-EG(注册商标)(均为昭和电工(株)制造)等。
作为表面修饰法,并无特别限定,可适当采用以往公知的手法,可列举例如将有机无机复合扩散剂、硅烷偶联剂和具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物在适当的溶剂中混合,加热搅拌的手法。
这种情况下,对于硅烷偶联剂与具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物的使用比率,硅烷偶联剂中的氨基、硫醇基(以下称为活性氢基)与具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物中的异氰酸酯基(以下称为NCO基)的摩尔比优选活性氢基/NCO=0.1/10~15/10的范围,特别优选1/1。
此外,相对于光扩散剂的、表面处理剂的使用量,相对于扩散剂100质量份,以表面处理剂的总量计,优选1~150质量份,更优选10~100质量份。
作为溶剂,只要具有粒子的分散能力即可,可列举例如水、甲苯、对-二甲苯、邻-二甲苯、间-二甲苯、乙基苯、苯乙烯、乙二醇二甲基醚、丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚、丙二醇、丙二醇单乙基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇二乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二甘醇单乙基醚、三甘醇二甲基醚、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇、1-辛醇、乙二醇、己二醇、三亚甲基二醇、1-甲氧基-2-丁醇、环己醇、双丙酮醇、糠醇、四氢糠醇、丙二醇、苄醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、γ-丁内酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丁酯、醋酸正丁酯、乳酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、烯丙醇、正丙醇、2-甲基-2-丁醇、异丁醇、正丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基己醇、1-甲氧基-2-丙醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜、N-环己基-2-吡咯烷酮等,这些可单独使用,也可将2种以上混合使用。
表面处理后,可将表面处理过的扩散剂取出使用,也可以分散液的形式使用。作为分散液使用的情况下,对其固形分浓度并无特别限定,能够为0.1~50质量%左右。
上述表面修饰时,为了进一步提高得到的表面修饰光扩散剂的分散性,可预先使表面修饰前的光扩散剂在上述的溶剂中分散,调制分散液,在该分散液中添加表面修饰剂,进行表面修饰。
作为分散处理法,并无特别限定,能够使用超声波处理、湿式喷射磨处理等。
这种情形的分散液的固形分浓度也无特别限定,能够为0.1~50质量%左右。
作为有机扩散剂,可列举交联聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)粒子、交联聚丙烯酸甲酯粒子、交联聚苯乙烯粒子、交联苯乙烯丙烯酸系共聚粒子、蜜胺-甲醛粒子、有机硅树脂粒子、二氧化硅-丙烯酸系复合粒子、尼龙粒子、苯并胍胺-甲醛粒子、苯并胍胺-蜜胺-甲醛粒子、氟树脂粒子、环氧树脂粒子、聚苯硫醚树脂粒子、聚醚砜树脂粒子、聚丙烯腈粒子、聚氨酯粒子等。作为这样的有机扩散剂的市售品,可列举作为交联PMMA粒子的MX-150(综研化学(株)制造)、テクポリマーSSX系列(积水化成(株)制造)、タフチック(注册商标)FH-S系列(东洋纺织(株)制造)、交联苯乙烯-丙烯酸系中空粒子(NANOTEX,JSR(株)制造)、作为有机硅树脂粒子的トスパール系列(モメンティブ制造)、KMP系列(信越化学工业(株)制造)、作为聚苯乙烯系和聚甲基丙烯酸酯系粒子的ガンツパール系列(ガンツ化成(株)制造)、作为二氧化硅-丙烯酸系复合粒子的ソリオスター、RA、SP((株)日本触媒制造)、作为尼龙粒子的アミラン(东レ(株)制造)、作为苯并胍胺-甲醛粒子的エポスターMS、M05、L15((株)日本触媒制造)、作为苯并胍胺-蜜胺-甲醛粒子的エポスターM30((株)日本触媒制造)、作为氟树脂粒子的Fluon PTFEディスパージョン(旭硝子(株)制造)、作为环氧树脂粒子的トレパールEP(东レ(株)制造)、作为聚苯硫醚树脂粒子的トレパールPPS(东レ(株)制造)、作为聚醚砜树脂粒子的トレパールPES(东レ(株)制造)、作为聚丙烯腈粒子的タフチックF系列F-120(东洋纺(株)制造)、作为聚氨酯粒子的アートパール(交联ウレタンビーズMM,根上工业(株)制造)等。
作为无机扩散剂,可列举碳酸钙(CaCO3)、氧化钛(TiO2)、硫酸钡(BaSO4)、氢氧化铝(Al(OH)3)、二氧化硅(SiO2)、滑石等,从进一步提高得到的固化膜的光扩散性的观点出发,优选氧化钛(TiO2)、凝聚二氧化硅粒子,更优选非凝聚性的氧化钛(TiO2),其中,用具有(甲基)丙烯酰氧基的硅烷偶联剂、特别是3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基二甲基乙氧基硅烷等含有(甲基)丙烯酰氧基的三烷氧基硅烷表面修饰剂表面处理过的产物是优选的。
作为这些表面修饰剂的使用量,并无特别限定,优选氧化钛(TiO2)、二氧化硅粒子表面的每1nm2,表面修饰剂为1.0~5.0个左右的量。
作为表面修饰法,并无特别限定,可适当采用以往公知的手法。
此外,如果考虑提高在作为基体树脂的含有三嗪环的聚合物中的分散性,氧化钛(TiO2)、凝聚二氧化硅粒子优选作为有机溶剂分散液使用。这种情况下,作为有机溶剂,并无特别限定,可列举上述有机无机复合光扩散剂的表面处理用溶剂中例示的有机溶剂等,作为氧化钛的分散液调制用溶剂,优选丙酮、甲基乙基酮、甲基异丙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮、环己酮等酮系溶剂,作为凝聚二氧化硅的分散液调制用溶剂,优选乙二醇二甲基醚、丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚、丙二醇、丙二醇单乙基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇二乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二甘醇单乙基醚、三甘醇二甲基醚、二甘醇单乙基醚乙酸酯等二醇醚系溶剂。
其固形分浓度并无特别限定,能够为0.1~50质量%左右。
再有,作为凝聚二氧化硅粒子的市售品,可列举作为凝聚二氧化硅粒子的碱性分散液的ライトスターLA-S26(日产化学工业(株)制造)等,作为有机溶剂分散液使用的情况下,可采用适当的方法对其进行溶剂置换而使用。
此外,从提高本发明的第1的膜形成用组合物的保存稳定性的观点出发,可在凝聚二氧化硅粒子的分散液中添加胺化合物而使用。再有,作为此时使用的胺化合物,并无特别限定,能够从脂肪族、芳香族的各种胺化合物中适当选择而使用。以下列举胺化合物的具体例。
作为脂肪族的伯胺化合物,可列举例如丙胺、异丙胺、丁胺、戊胺、己胺、庚胺、辛胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十三烷胺、十四烷胺、十五烷胺、十六烷胺、环丙基胺、环丁基胺、环戊基胺、环己基胺、烯丙基胺、一乙醇胺、苄基胺等。
作为脂肪族的仲胺化合物,可列举例如二乙基胺、二丙基胺、二异丙基胺、二丁基胺、二戊基胺、二辛基胺、二烯丙基胺、二硬脂基胺、二乙醇胺、二环己基胺、N-丁基乙醇胺、二乙基苄基胺等。
作为脂肪族的叔胺化合物,可列举例如三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三戊基胺、三辛基胺、三烯丙基胺、N-乙基二乙醇胺、N-乙基二丙基胺、N-乙基二异丙基胺、N-辛基二甲基胺、N、N-二甲基癸基胺、N、N-二甲基十二烷基胺、N,N-二甲基十四烷基胺、N-N,N-二丁基乙醇胺、三乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、三苄基胺等。
作为芳香族的胺化合物,可列举例如苯胺、甲基苯胺、N,N-二甲基苯胺、乙基苯胺、N,N-二乙基苯胺、邻-甲苯胺、间-甲苯胺、对-甲苯胺、二苯基胺、三苯基胺、α-萘基胺、β-萘基胺等。
从提高本发明的第1的膜形成用组合物的保存稳定性的观点出发,上述的胺化合物中,优选为叔胺,其中更优选为N-乙基二异丙基胺、三丁基胺、N-辛基二甲基胺、三戊基胺、N,N-二甲基十二烷基胺。
从提高本发明的第1的膜形成用组合物的保存稳定性的观点出发,作为这些胺化合物的添加量,优选地,相对于分散液中所含的凝聚二氧化硅粒子,为5质量%以下、0.01质量%以上,更优选为2质量%以下、0.1质量%以上,最优选为1质量%以下、0.4质量%以上。
上述各光扩散剂中,如果考虑提高得到的固化膜的光扩散性,优选氧化钛(TiO2),进而,如果也考虑氧化钛分散液的分散稳定性提高、过滤性等作业性提高等,用含有(甲基)丙烯酰氧基的三烷氧基硅烷表面修饰剂表面处理过的非凝聚性的氧化钛(TiO2)最佳。
作为光扩散剂的平均粒径,并无特别限定,从进一步提高分散性,同时将得到的固化膜进一步薄膜化,进一步提高固化膜的平坦性的观点出发,优选3μm以下,更优选2μm以下,进一步优选1μm以下。此外,从使得到的固化膜发挥充分的光扩散性的观点出发,优选100nm以上,更优选150nm以上,进一步优选200nm以上。
再有,平均粒径(μm)是采用基于Mie理论的激光衍射-散射法测定得到的50%体积径(中值径),例如,能够采用Malvern Ins truments社制マスターサイザー(注册商标)2000等测定。
光扩散剂的使用量并无特别限定,如果考虑进一步提高得到的固化膜的光散射效率,相对于含有三嗪环的聚合物100质量份,其下限优选为1质量份,更优选为5质量份,进一步优选为30质量份,如果考虑固化膜的光透过率的降低抑制、制膜性的降低抑制等,其上限优选为250质量份,更优选为200质量份,进一步优选为150质量份。
本发明的第2的膜形成用组合物中,为了提高得到的固化膜的耐高温高湿性,配合具有交联性官能团的无机微粒。
作为无机微粒,并无特别限定,本发明中,从Be、Al、Si、Ti、V、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中选择的1种或2种以上的金属的氧化物、硫化物或氮化物是优选的,特别优选这些的金属氧化物。
再有,无机微粒可单独使用,也可将2种以上组合使用。
作为金属氧化物的具体例,可列举Al2O3、ZnO、TiO2、ZrO2、Fe2O3、Sb2O5、BeO、ZnO、SnO2、CeO2、SiO2、WO3等,其中优选ZrO2、SiO2。
此外,将多种金属氧化物作为复合氧化物使用也是有效的。所谓复合氧化物,是在微粒的制造阶段中将2种以上的无机氧化物混合而成的。例如,可列举TiO2和ZrO2、TiO2和ZrO2和SnO2、ZrO2和SnO2的复合氧化物等,其中,优选ZrO2和SnO2的复合氧化物。这样的复合氧化物例如能够采用国际公开第2011/090084号中记载的方法等公知的方法制造。
此外,可以是上述金属的化合物。例如,可列举ZnSb2O6、BaTiO3、SrTiO3、SrSnO3等。这些化合物能够单独地使用或者将2种以上混合使用,还可与上述的氧化物混合使用。
作为上述无机微粒的粒径,并无特别限定,如果考虑进一步提高分散液中的分散性,一次粒子径2~50nm、优选地5~15nm适合。再有,一次粒子径是采用透射型电子显微镜观察的值。
此外,使用上述无机微粒时,可原样使用微粒,也可使用将微粒预先分散于水或有机溶剂中的胶体状态的产物(胶体粒子)。
此外,可使用将无机微粒用氧化硅、有机硅化合物、有机金属化合物等处理过的微粒。
再有,所谓采用氧化硅的处理,是在包含无机微粒的分散体中在微粒表面使氧化硅微粒采用公知的方法生长。所谓采用有机硅化合物、有机金属化合物的处理,是在包含无机微粒的分散体中添加这些化合物,加热搅拌。
作为上述有机硅化合物,可列举硅烷偶联剂、硅烷,作为硅烷偶联剂的具体例,可列举乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、对-苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基三甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
此外,作为硅烷的具体例,可列举甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、苯基三氯硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、三氟丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷等。
作为上述有机金属化合物,可列举钛酸酯系偶联剂、铝系偶联剂,作为钛酸酯系偶联剂的具体例,可列举プレンアクトKR TTS、KR 46B、KR 38B、KR 138S、KR238S、338X、KR 44、KR 9SA、KR ET5、KR ET(味の素ファインテクノ(株)制造),作为铝系偶联剂的具体例,可列举プレンアクトAL-M(味の素ファインテクノ(株)制造)等。
这些有机硅化合物、有机金属化合物的使用量,相对于上述无机微粒100质量份,优选2~100质量份。
金属氧化物胶体粒子能够采用公知的方法,例如离子交换法、解胶法、水解法、反应法制造。
作为离子交换法,可列举例如将上述金属的酸性盐用氢型离子交换树脂处理的方法、将上述金属的碱性盐用羟基型阴离子交换树脂处理的方法等。
作为解胶法,可列举将上述金属的酸性盐用碱中和的方法、将上述金属的醇盐水解的方法、或者将上述金属的碱性盐在加热下水解后将不需要的酸除去的方法等。
作为反应法的实例,可列举使上述金属的粉末与酸反应的方法等。
作为无机微粒具有的交联性官能团,可列举羟甲基、甲氧基甲基、环氧基、氧杂环丁烷基、(封闭化)异氰酸酯基、酸酐基、(甲基)丙烯酰氧基等。
这些官能团可根据并用的交联剂的官能团等适当地选择,本发明中,与交联剂同样地,优选(封闭化)异氰酸酯基、环氧基、(甲基)丙烯酰氧基。
交联性官能团的导入方法可采用以往公知的方法,能够采用例如国际公开第2011/090084号中记载的方法、特开2010-254889号公报中记载的方法等。
本发明的包含含有三嗪环的超支化聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒的膜形成用组合物,优选将这些各成分杂化而成的清漆成为了均一分散液。
其中,所谓杂化,广义上意味着将不同性质的溶质混合,在溶液的状态下混和,不同的溶质之间可在化学上或物理上具有相互作用,也可不具有,可保持分散性。
杂化,只要获得最终的清漆的稳定性,对其调制方法并无特别限定。
例如,可列举(1)使含有三嗪环的超支化聚合物在固体状态下混合到具有交联性官能团的无机微粒的分散液中,(2)使含有三嗪环的超支化聚合物在溶液的状态下混合到具有交联性官能团的无机微粒的分散液中,(3)将含有三嗪环的超支化聚合物在固体的状态下,在使无机微粒分散的工序中同时加入而制成分散液等各种方法,从处理性的观点出发,优选使含有三嗪环的超支化聚合物在溶液的状态下混合到具有交联性官能团的无机微粒的分散液中的方法。
杂化的最终的清漆的稳定性,只要不引起分散性的降低引起的析出、一次粒子径或2次粒子径的大幅的变化、涂布性的恶化、着色(白化、黄变)、膜质的恶化即可。
此外,使含有三嗪环的超支化聚合物与具有交联性官能团的无机微粒杂化时使用的溶剂,只要不损害最终的清漆的稳定性,则并无限定,将超支化聚合物溶液和无机微粒分散液用于组合物的调制的情况下,两者中使用的溶剂可以相同,也可不同,为了不损害稳定性,优选溶剂的极性接近,不优选使用使无机微粒分散液的分散性明显降低的溶剂。
作为能够使用的溶剂的具体例,可列举甲苯、对-二甲苯、邻-二甲苯、间-二甲苯、乙基苯、苯乙烯、乙二醇二甲基醚、丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚、丙二醇、丙二醇单乙基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单异丙基醚、乙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、丙二醇单丁基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇二乙基醚、二丙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二甘醇单乙基醚、三甘醇二甲基醚、二甘醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇、1-辛醇、乙二醇、己二醇、三亚甲基二醇、1-甲氧基-2-丁醇、环己醇、双丙酮醇、糠醇、四氢糠醇、丙二醇、苄醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、γ-丁内酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丙基酮、二乙基酮、甲基异丁基酮、甲基正丁基酮、环己酮、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丁酯、醋酸正丁酯、乳酸乙酯、甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、烯丙醇、正丙醇、2-甲基-2-丁醇、异丁醇、正丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基己醇、1-甲氧基-2-丙醇、四氢呋喃、1,4-二噁烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亚砜、N-环己基-2-吡咯烷酮等,这些可单独使用,也可将2种以上混合使用。
再有,使含有三嗪环的超支化聚合物和具有交联性官能团的无机微粒的分散液杂化时,为了提高分散性,提高相容性,可添加后述的表面活性剂、防沉淀剂、乳化剂等成分。
组合物中的具有交联性官能团的无机微粒的含量,只要为不损害得到的最终的清漆的分散性的范围即可,能够根据制作的被膜的目标的折射率、透过率、耐热性控制。
例如,以固形分换算,将含有三嗪环的超支化聚合物设为100质量份时,能够以0.1~1000质量份的范围加入具有交联性官能团的无机微粒,优选为1~500质量份,从保持膜质,得到稳定的折射率的观点出发,更优选为10~300质量份。
此外,作为表示在设定为60℃、相対湿度90%的恒温恒湿试验器中的耐性的添加量,以固形分换算,将含有三嗪环的超支化聚合物设为100质量份时,优选以30~100质量份加入具有交联性官能团的无机微粒,更优选为30~50质量份。
本发明的第1和第2的膜形成用组合物中,优选添加各种溶剂,使含有三嗪环的聚合物溶解而使用。
这种情况下,溶剂可以与聚合时使用的溶剂相同,也可是另外的溶剂。该溶剂,只要不损害与聚合物的相容性,则并无特别限定,能够以1种、也可以以多种任意地选择使用。
作为这样的溶剂的具体例,可列举与上述扩散剂的表面修饰中使用的溶剂、用于聚合物与无机微粒的杂化的溶剂中例示的溶剂同样的溶剂。
此时,膜形成组合物中的固形分浓度,只要是不对保存稳定性给予影响的范围,并无特别限定,可根据目标的膜的厚度适当地设定。具体地,从溶解性和保存稳定性的观点出发,优选固形分浓度0.1~50质量%,更优选为0.1~40质量%。
本发明的第1和第2的膜形成用组合物中,只要不损害本发明的效果,可包含含有三嗪环的聚合物、交联剂、光扩散剂或具有交联性官能团的无机微粒和溶剂以外的其他的成分,例如流平剂、表面活性剂等。
作为表面活性剂,可列举例如聚氧乙烯十二烷基醚、聚氧乙烯十八烷基醚、聚氧乙烯十六烷基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚类;聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚醚等聚氧乙烯烷基烯丙基醚类;聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物类;山梨糖醇酐单月桂酸酯、山梨糖醇酐单棕榈酸酯、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、山梨糖醇酐单油酸酯、山梨糖醇酐三油酸酯、山梨糖醇酐三硬脂酸酯等山梨糖醇酐脂肪酸酯类;聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯等聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯类等非离子系表面活性剂、商品名エフトップEF301、EF303、EF352(三菱マテリアル电子化成(株)制造(旧(株)ジェムコ制造))、商品名メガファックF171、F173、R-08、R-30、F-553、F-554、RS-75、RS-72-K(DIC(株)制造)、フロラードFC430、FC431(住友スリーエム(株)制造)、商品名アサヒガードAG710,サーフロンS-382、SC101、SC102、SC103、SC104、SC105、SC106(旭硝子(株)制造)等氟系表面活性剂、有机硅氧烷聚合物KP341(信越化学工业(株)制造)、BYK-302、BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-333、BYK-370、BYK-375、BYK-378(ビックケミー·ジャパン(株)制造)等。
这些表面活性剂可单独使用,也可将2种以上组合使用。表面活性剂的使用量,相对于含有三嗪环的聚合物100质量份,优选0.0001~5质量份,更优选0.001~1质量份,进一步优选0.01~0.5质量份。
再有,上述其他的成分能够在调制本发明的组合物时的任意的工序添加。
本发明的第1和第2的膜形成用组合物,通过涂布于基材,然后,根据需要加热使溶剂蒸发后,加热或者光照射,能够形成所需的固化膜。
组合物的涂布方法是任意的,能够采用例如旋涂法、浸渍法、流涂法、喷墨法、喷涂法、棒涂法、凹版辊式涂布法、狭缝涂布法、辊涂法、转印印刷法、毛刷涂布、刮刀涂布法、气刀涂布法等方法。
此外,作为基材,可列举硅、铟锡氧化物(ITO)成膜的玻璃、铟锌氧化物(IZO)成膜的玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、玻璃、石英、陶瓷等形成的基材等,也能够使用具有可挠性的柔性基材。
烧成温度,如果为了使溶剂蒸发,则并无特别限定,能够在例如40~400℃下进行。
作为烧成方法,并无特别限定,例如可使用热板、烘箱,在大气、氮等非活性气体、真空中等适当的气氛下使其蒸发。
烧成温度和烧成时间可选择与目标的电子器件的工艺工序适合的条件,可选择得到的膜的物性值与电子器件的要求特性适合的烧成条件。
光照射的情形的条件也无特别限定,可根据使用的含有三嗪环的聚合物和交联剂,采用适宜的照射能量和时间。
这样得到的本发明的固化膜,由于能够实现高耐热性、高透明性、高折射率、高溶解性和低体积收缩,因此能够适合地作为制作液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器、光半导体(LED)元件、固体摄像元件、有机薄膜太阳能电池、色素増感太阳能电池、有机薄膜晶体管(TFT)等电子器件时的一构件利用。特别地,由第1的膜形成用组合物得到的固化膜由于光扩散性优异,因此能够适合地作为有机EL元件、LED元件的光散射层用材料利用。此外,由第2的膜形成用组合物得到的固化膜,由于具有耐高温高湿性,因此能够适合地作为要求这样的特性的透镜用构件、电子构件的折射率调整层利用。
再有,为了进一步提高得到的固化膜的平坦性,可使从上述的膜形成用组合物将光扩散剂、无机微粒除去的组合物成为平坦化材料,使用其在上述固化膜上进一步层叠平坦化膜。
该平坦化材料中,含有三嗪环的聚合物、交联剂等的具体例、它们的配合量和膜形成方法如上所述。
实施例
以下列举合成例、实施例和比较例,对本发明更具体地说明,但本发明并不限定于下述的实施例。应予说明,实施例中使用的各测定装置如下所述。
[1H-NMR]
装置:Var ian NMR Sys tem 400NB(400MHz)
JEOL-ECA700(700MHz)
测定溶剂:DMSO-d6
基准物质:四甲基硅烷(TMS)(δ0.0ppm)
[GPC]
装置:东ソー(株)制HLC-8200GPC
柱:Shodex KF-804L+KF-805L
柱温度:40℃
溶剂:四氢呋喃(以下记为THF)
检测器:UV(254nm)
校正曲线:标准聚苯乙烯
[椭偏仪]
装置:ジェー·エー·ウーラム·ジャパン制造多入射角分光椭偏仪VASE
[示差热天平(TG-DTA)]
装置:(株)リガク制TG-8120
升温速度:10℃/分
测定温度:25℃-750℃
[浊度计]
装置:日本电色(株)制NDH5000
[原子间力显微镜]
装置:Dimens ion Icon(Bruker AXS)
探针:单晶Si
弹簧常数:3N/m
共振频率:80kHz
扫描速度:1Hz
[恒温恒湿试验器]
装置:エスペック(株)制造ライトスペック恒温(恒湿)器LHU-113
[HAZE]
装置:日本电色工业(株)制造雾度计NDH5000
[光学显微镜]
装置:OLYMPUS(株)制造研究用系统显微镜BX51
[1]含有三嗪环的超支化聚合物的合成
[合成例1]HB-TmDA的合成
[化20]
在氮气下,在1000mL四口烧瓶中加入DMAc456.02g,利用丙酮-干冰浴冷却到-10℃,加入2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪[1](84.83g、0.460mol、エポニックデグザ社制造),溶解。然后,滴入溶解于DMAc304.01g的间苯二胺[2](62.18g、0.575mol)和苯胺(14.57g、0.156mol)。滴入后搅拌30分钟,将该反应溶液利用送液泵历时1小时滴入预先在2000mL四口烧瓶中加入DMAc621.85g、用油浴加热到85℃的槽中,搅拌1小时,聚合。
然后,加入苯胺(113.95g、1.224mol),搅拌1小时,使反应结束。利用冰浴冷却到室温后,滴入三乙基胺(116.36g、1.15mol),搅拌30分钟,用盐酸急冷。然后,将析出的盐酸盐过滤除去。将过滤的反应溶液在28%氨水溶液(279.29g)和离子交换水8820g的混合溶液中再沉淀。将沉淀物过滤,用减压干燥机在150℃下干燥8小时后,在THF833.1g中再溶解,在离子交换水6665g中再沉淀。将得到的沉淀物过滤,用减压干燥机在150℃下干燥25小时,得到了目标的高分子化合物[3](以下简写为HB-TmDA40)118.0g。
将HB-TmDA40的1H-NMR谱的测定结果示于图1。得到的HB-TmDA40是具有式(1)所示的结构单元的化合物。HB-TmDA40的采用GPC的聚苯乙烯换算测定的重均分子量Mw为4,300,多分散度Mw/Mn为3.44。
(1)耐热性试验
对于合成例1中得到的HB-TmDA40,进行了TG-DTA测定,结果5%重量减少为419℃。将其结果示于图2。
(2)折射率测定
将合成例1中得到的HB-TmDA400.5g溶解于环己酮4.5g,得到了淡黄色透明溶液。使用旋涂器将得到的聚合物清漆在200rpm下用5秒、在2000rpm下用30秒在玻璃基板上旋涂,在150℃下加热1分钟,在250℃下加热5分钟,将溶剂除去,得到了被膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.790。
[制造例1]
使合成例1中得到的HB-TmDA4040g溶解于环己酮153.6g、离子交换水6.4g中,调制20质量%的溶液(以下称为HB-TmDA40V)。
[制造例2]光扩散粒子分散液的制作
在蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子(オプトビーズ(注册商标)500S、日产化学工业(株)制造、平均粒径:0.5μm)52.8g中加入环己酮167.1g,边搅拌边用湿式喷射磨(Nano JetPul JN 20(商品名)、(株)常光制造)分散(以下将该分散液称为500SJ)。将该分散液5.0g抽出,用蒸发器将溶剂除去,结果残留的白色粉末为1.2g,分散液中的固形分为24质量%。
[制造例3]表面修饰光扩散粒子分散液的制作
加入制造例2中得到的500SJ41.67g、3-氨基丙基三甲氧基硅烷3g(0.0167mol、信越化学工业(株)制造)、カレンズMOI2.59g(0.167mol、昭和电工(株)制造)、环己酮4.7g,在60℃下加热搅拌。3小时后,冷却到室温,得到了表面修饰的オプトビーズ分散液(以下称为500SJ-S)。
[制造例4]光扩散粒子分散液的制作
在作为凝聚二氧化硅粒子的碱性分散液的ライトスターLA-S26(日产化学工业(株)制造、固形分浓度26.0质量%、pH9.9、采用激光衍射法的平均粒径750nm(用(株)岛津制作所制造、SALD-7000测定)、BET比表面积237m2/g)173.1g中添加纯水26.9g,向填充有阳离子交换树脂(オルガノ(株)制造、アンバーライトIR-120B)100mL的柱中通液,得到了210g的酸性分散液(固形分浓度21.2质量%、pH2.4)。
将得到的酸性分散液转移到500mL茄型烧瓶中,使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下,边将丙二醇单甲基醚(以下称为PGME)添加到烧瓶中,边加热,从而脱水、溶剂置换。添加与酸性分散液同量的210g的PGME,结果将溶剂置换中断,边用磁力搅拌器搅拌分散液边添加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8.7g(二氧化硅粒子表面的每1nm22.0个)后,在液温70℃下搅拌3小时。
向该分散液中添加三丁基胺0.45g(相对于分散液中的二氧化硅粒子,为1.0质量%),使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下,边添加相当于酸性分散液的2倍量的420g的PGME边加热,从而脱水、溶剂置换,调制凝聚二氧化硅粒子的PGME分散液(固形分浓度20.5质量%、水分0.1质量%、采用激光衍射法的平均粒径760nm)(以下称为L-PGM1)。
[制造例5]光扩散粒子分散液的制作
在作为凝聚二氧化硅粒子的碱性分散液的ライトスターLA-S26(日产化学工业(株)制造)173.1g中添加纯水26.9g,依次向填充有阳离子交换树脂(アンバーライトIR-120B)100mL的柱、填充有阴离子交换树脂(オルガノ(株)制造、アンバーライトIRA-410)100mL的柱、填充有阳离子交换树脂(アンバーライトIR-120B)50mL的柱通液,得到了220g的酸性分散液(固形分浓度20.0质量%、pH2.9)。
将得到的酸性分散液转移到500mL茄型烧瓶中,使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下,边添加PGME边加热,从而脱水、溶剂置换。添加与酸性分散液同量的220g的PGME,结果将溶剂置换中断,边使用磁力搅拌器搅拌分散液,边添加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8.6g(二氧化硅粒子表面的每1nm22.0个)后,在液温70℃下搅拌3小时。
在该分散液中添加三丁基胺0.22g(相对于分散液中的二氧化硅粒子,为0.5质量%),使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下,边添加相当于酸性分散液的2倍量的440g的PGME,边加热,从而脱水、溶剂置换,调制凝聚二氧化硅粒子的PGME分散液(固形分浓度20.5质量%、水分0.1质量%、采用激光衍射法的平均粒径760nm)(以下称为L-PGM2)。
[制造例6]光扩散粒子分散液的制作
除了使甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的添加量为12.9g(二氧化硅粒子表面的每1nm23.0个)以外,与制造例5同样地调制凝聚二氧化硅粒子的PGME分散液(固形分浓度20.5质量%、水分0.8质量%、采用激光衍射法的平均粒径790nm)(以下称为L-PGM3)。
[制造例7]光扩散粒子分散液的制作
在交联聚甲基丙烯酸甲酯的圆球状粒子(テクポリマ一SSX-101、积水化成品工业(株)制造、平均粒径:1.5μm)1.0g中加入环己酮9.0g,用混合转子(VMR-5R(商品名)、(株)アズワン制造、下同)搅拌后,用150Wバス型超声波分散3小时。将该分散液用针筒式滤器(MSPTFE Syringe Fi l ter(商品名)、Pore Size:5.0μm、Membrane Solutions制、下同)过滤(以下将该分散液称为SSX101-D)。
[制造例8]光扩散粒子分散液的制作
在交联PMMA粒子(ケミスノーMX-150、综研化学(株)制造、平均粒径:1.5μm)1.0g中加入环己酮9.0g,用混合转子搅拌后,用150Wバス型超声波分散3小时。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为MX150-D)。
[制造例9]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛JR-600A、テイカ(株)制造、平均粒径:0.25μm)1.0g中加入环己酮9.0g,用混合转子搅拌后,用150Wバス型超声波分散3小时。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JR600A-D)。
[制造例10]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛JR-1000、テイカ(株)制造、平均粒径:1μm)1.0g中加入环己酮9.0g,用混合转子搅拌后,用150Wバス型超声波分散3小时。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JR1000-D)。
[制造例11]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛MP-70、テイカ(株)制、平均粒径:0.7μm)1.0g中加入环己酮9.0g,用混合转子搅拌后,用150Wバス型超声波分散3小时。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为MP70-D)。
[制造例12]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛JA-600A)3.0g中加入环己酮27.0g,用混合转子搅拌,得到了分散液。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JA600A-2D)。
[制造例13]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛JA-1000)3.0g中加入环己酮27.0g,用混合转子搅拌,得到了分散液。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JA1000-2D)。
[制造例14]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛MP-70)3.0g中加入环己酮27.0g,用混合转子搅拌,得到了分散液。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为MP70-2D)。
[制造例15]光扩散粒子分散液的制作
在氧化钛粒子(金红石型氧化钛JA-600A)6.0g中加入环己酮24.0g,用混合转子搅拌,得到了分散液。将该分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JA600A-3D)。
[制造例16]光扩散粒子分散液的制作
将作为凝聚二氧化硅的酸性分散液的ライトスターLA-S233A(日产化学工业(株)制造、固形分浓度23.0质量%、pH2.9、采用激光衍射法的平均粒径300nm(用(株)岛津制作所制造、SALD-7000测定)、BET比表面积240m2/g)220.0g投入500mL茄型烧瓶中,使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下边添加PGME边加热,从而脱水、溶剂置换。添加PGME215.8g,结果将溶剂置换中断,边用磁力搅拌器搅拌分散液边添加甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷8.3g(二氧化硅粒子表面的每1nm22.0个)后,在液温70℃下搅拌3小时。
在该分散液中添加N-乙基二异丙基胺0.3g(相对于分散液中的二氧化硅粒子,为0.6质量%),使用旋转蒸发器,在100~150Torr的减压下、浴温70~80℃下边添加PGME296.2g边加热,从而脱水、溶剂置换。进而,将得到的分散液用孔径5μm的过滤器(ROKIEz-ChangeTMSLOPE-PURE 20L-SL-050XS)过滤,从而调制凝聚二氧化硅的PGME分散液(固形分浓度19.6质量%、水分0.4质量%、采用激光衍射法的平均粒径300nm)(以下称为L-PGM4)。
[制造例17]光扩散粒子分散液的制作
加入氧化钛粒子(金红石型氧化钛JA-600A)20g、环己酮79.8g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(KBE-503、信越化学工业(株)制造)2.1g、离子交换水0.2g,在60℃下搅拌3小时。将该分散液42g加入制造例1中调制的HB-TmDA40V12g,使用超高速万能均化器(ヒスコトロンNS-56S、(株)マイクロテック·ニチオン制造、下同)分散。将得到的分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JA600A-KBE10-D)。
[制造例18]光扩散粒子分散液的制作
加入氧化钛粒子(金红石型氧化钛JA-600A)20g、环己酮80.0g、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷(KBE-503)0.2g、离子交换水0.03g,在60℃下搅拌3小时。将该分散液42g加入制造例1中调制的HB-TmDA40V12g,用超高速万能均化器分散。将得到的分散液用针筒式滤器过滤(以下将该分散液称为JA600A-KBE1-D)。
[实施例1]光散射膜形成用组合物1
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V5g、制造例3中调制的500SJ-S2.67g、交联剂B-882N(三井化学(株)制)0.2g、表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)的1质量%环己酮溶液0.05g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.78g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-500SJ-80)。
[实施例2]光散射膜形成用组合物2
除了使500SJ-S的使用量为3g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.88g以外,与实施例1同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-500SJ-90)。
[实施例3]光散射膜形成用组合物3
除了使500SJ-S的使用量为3.33g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.98g以外,与实施例1同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-500SJ-100)。
[实施例4]光散射膜形成用组合物4
除了使500SJ-S的使用量为4g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为1.19g以外,与实施例1同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-500SJ-120)。
[实施例5]光散射膜1
使用实施例1中调制的HB-TmDA40-500SJ-80,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-500SJ-80-C)。
[实施例6]光散射膜2
除了使用了实施例2中调制的HB-TmDA40-500SJ-90以外,与实施例5同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-500SJ-90-C)。
[实施例7]光散射膜3
除了使用了实施例3中调制的HB-TmDA40-500SJ-100以外,与实施例5同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-500SJ-100-C)。
[实施例8]光散射膜4
除了使用了实施例4中调制的HB-TmDA40-500SJ-120以外,与实施例5同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-500SJ-120-C)。
使用浊度计测定上述实施例5~8中制作的光散射膜1~4的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)和扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表1。
[表1]
如表1中所示可知,通过表面修饰光扩散粒子的配合,光扩散性能提高,随着表面修饰光扩散粒子的配合比例増加,HAZE值、全光线透过率、扩散光透过率上升。
[实施例9]光散射膜形成用组合物5
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V5g、制造例4中调制的L-PGM10.5g、交联剂(B-882N)0.2g、表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)的1质量%环己酮溶液0.05g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.07g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L1-10)。
[实施例10]光散射膜形成用组合物6
除了使L-PGM1的使用量为1.0g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例9同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L1-20)。
[实施例11]光散射膜形成用组合物7
除了使L-PGM1的使用量为1.5g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.02g以外,与实施例9同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L1-30)。
[实施例12]光散射膜形成用组合物8
除了代替L-PGM1而使用制造例5中调制的L-PGM2,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.07g以外,与实施例9同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L2-10)。
[实施例13]光散射膜形成用组合物9
除了使L-PGM2的使用量为1.0g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例12同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L2-20)。
[实施例14]光散射膜形成用组合物10
除了使L-PGM2的使用量为1.5g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例12同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L2-30)。
[实施例15]光散射膜形成用组合物11
除了代替L-PGM1而使用制造例6中调制的L-PGM3,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.07g以外,与实施例9同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L3-10)。
[实施例16]光散射膜形成用组合物12
除了使L-PGM3的使用量为1.0g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例15同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L3-20)。
[实施例17]光散射膜形成用组合物13
除了使L-PGM3的使用量为1.5g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例15同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L3-30)。
[实施例18]光散射膜5
使用实施例9中调制的HB-TmDA40-L1-10,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L1-10-C)。
[实施例19]光散射膜6
除了使用了实施例10中调制的HB-TmDA40-L1-20以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L1-20-C)。
[实施例20]光散射膜7
除了使用了实施例11中调制的HB-TmDA40-L1-30以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L1-30-C)。
[实施例21]光散射膜8
除了使用了实施例12中调制的HB-TmDA40-L2-10以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L2-10-C)。
[实施例22]光散射膜9
除了使用了实施例13中调制的HB-TmDA40-L2-20以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L2-20-C)。
[实施例23]光散射膜10
除了使用了实施例14中调制的HB-TmDA40-L2-30以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L2-30-C)。
[实施例24]光散射膜11
除了使用了实施例15中调制的HB-TmDA40-L3-10以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L3-10-C)。
[实施例25]光散射膜12
除了使用了实施例16中调制的HB-TmDA40-L3-20以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L3-20-C)。
[实施例26]光散射膜13
除了使用了实施例17中调制的HB-TmDA40-L3-30以外,与实施例18同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L3-30-C)。
使用浊度计测定上述实施例18~26中制作的光散射膜5~13的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表2。
[表2]
如表2中所示可知,通过表面修饰无机扩散粒子的配合,光扩散性能提高,随着表面修饰无机光扩散粒子的配合比例増加,HAZE值、扩散光透过率上升。
[实施例27]光散射膜形成用组合物14
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例7中调制的SSX101-D1.5g、交联剂(B-882N)0.16g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.02g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-SSX101-30)。
[实施例28]光散射膜形成用组合物15
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例8中调制的MX150-D1.5g、交联剂(B-882N)0.14g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.02g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-MX150-30)。
[实施例29]光散射膜形成用组合物16
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例9中调制的JR600A-D1.5g、交联剂(B-882N)0.14g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.02g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-30)。
[实施例30]光散射膜形成用组合物17
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例10中调制的JR1000-D1.5g、交联剂(B-882N)0.14g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.03g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JR1000-30)。
[实施例31]光散射膜形成用组合物18
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例11中调制的MP70-D1.5g、交联剂(B-882N)0.14g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.02g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-MP70-30)。
[实施例32]光散射膜14
使用实施例27中调制的HB-TmDA40-SSX101-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-SSX101-30-C)。
[实施例33]光散射膜15
除了使用了实施例28中调制的HB-TmDA40-MX150-30以外,与实施例32同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-MX150-30-C)。
[实施例34]光散射膜16
除了使用了实施例29中调制的HB-TmDA40-JR600A-30以外,与实施例32同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JR600A-30-C)。
[实施例35]光散射膜17
除了使用了实施例30中调制的HB-TmDA40-JR1000-30以外,与实施例32同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JR1000-30-C)。
[实施例36]光散射膜18
除了使用了实施例31中调制的HB-TmDA40-MP70-30以外,与实施例32同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-MP70-30-C)。
使用浊度计测定上述实施例32~36中制作的光散射膜14~18的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表3。
[表3]
[实施例37]光散射膜形成用组合物19
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V5g、制造例12中调制的JA600A-2D3.0g、交联剂(B-882N)0.29g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.06g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-2-30)。
[实施例38]光散射膜形成用组合物20
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V5g、制造例13中调制的JA1000-2D3.0g、交联剂(B-882N)0.30g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.05g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA1000-2-30)。
[实施例39]光散射膜形成用组合物21
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V5g、制造例14中调制的MP70-2D3.0g、交联剂(B-882N)0.30g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.06g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-MP70-2-30)。
[实施例40]光散射膜19
使用实施例37中调制的HB-TmDA40-JA600A-2-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-2-30-C)。
[实施例41]光散射膜20
使用实施例38中调制的HB-TmDA40-JA1000-2-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA1000-2-30-C)。
[实施例42]光散射膜21
使用实施例39中调制的HB-TmDA40-MP70-2-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-MP70-2-30-C)。
使用浊度计测定上述实施例40~42中制作的光散射膜19~21的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表4。
[表4]
[实施例43]光散射膜形成用组合物22
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例15中调制的JA600A-3D0.5g、交联剂(B-882N)0.15g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.4g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-20)。
[实施例44]光散射膜形成用组合物23
除了使JA600A-3D的使用量为0.75g,使环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)的混合溶剂的添加量为0.05g以外,与实施例43同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-30)。
[实施例45]光散射膜形成用组合物24
除了使JA600A-3D的使用量为1.0g以外,与实施例43同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-40)。
[实施例46]光散射膜形成用组合物25
除了使JA600A-3D的使用量为1.27g以外,与实施例43同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-50)。
[实施例47]光散射膜形成用组合物26
除了使JA600A-3D的使用量为1.5g以外,与实施例43同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-60)。
[实施例48]光散射膜形成用组合物27
除了使JA600A-3D的使用量为1.75g以外,与实施例43同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-70)。
[实施例49]光散射膜22
使用实施例43中调制的HB-TmDA40-JA600A-3-20,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-20-C)。
[实施例50]光散射膜23
除了使用了实施例44中调制的HB-TmDA40-JA600A-30以外,与实施例49同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-30-C)。
[实施例51]光散射膜24
除了使用了实施例45中调制的HB-TmDA40-JA600A-3-40以外,与实施例49同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-40-C)。
[实施例52]光散射膜25
除了使用了实施例46中调制的HB-TmDA40-JA600A-3-50以外,与实施例49同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-50-C)。
[实施例53]光散射膜26
除了使用了实施例47中调制的HB-TmDA40-JA600A-3-60以外,与实施例49同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-60-C)。
[实施例54]光散射膜27
除了使用了实施例48中调制的HB-TmDA40-JA600A-3-70以外,与实施例49同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-3-70-C)。
使用浊度计测定上述实施例49~54中制作的光散射膜22~27的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表5。
[表5]
[实施例55]光散射膜形成用组合物28
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例16中调制的L-PGM40.75g、交联剂(B-882N)0.16g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.36g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L4-30)。
[实施例56]光散射膜形成用组合物29
除了使L-PGM4的使用量为1.26g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.14g以外,与实施例55同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L4-50)。
[实施例57]光散射膜形成用组合物30
除了使L-PGM4的使用量为1.76g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.16g以外,与实施例55同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L4-70)。
[实施例58]光散射膜形成用组合物31
除了使L-PGM4的使用量为2.25g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.14g以外,与实施例55同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-L4-90)。
[实施例59]光散射膜形成用组合物32
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V2.5g、制造例9中调制的JA600A-D0.3g、制造例16中调制的L-PGM40.75g、交联剂(B-882N)0.14g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.12g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-30)。
[实施例60]光散射膜形成用组合物33
除了使L-PGM4的使用量为1.24g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.15g以外,与实施例59同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-50)。
[实施例61]光散射膜形成用组合物34
除了使L-PGM4的使用量为1.75g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.16g以外,与实施例59同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-70)。
[实施例62]光散射膜形成用组合物35
除了使L-PGM4的使用量为2.25g,使交联剂(B-882N)的使用量为0.14g以外,与实施例59同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-90)。
[实施例63]光散射膜28
使用实施例55中调制的HB-TmDA40-L4-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L4-30-C)。
[实施例64]光散射膜29
除了使用了实施例56中调制的HB-TmDA40-L4-50以外,与实施例63同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L4-50-C)。
[实施例65]光散射膜30
除了使用了实施例57中调制的HB-TmDA40-JA600A-L4-70以外,与实施例63同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L4-70-C)。
[实施例66]光散射膜31
除了使用了实施例58中调制的HB-TmDA40-L4-90以外,与实施例63同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-L4-90-C)。
[实施例67]光散射膜32
使用实施例59中调制的HB-TmDA40-JA600A-10-L4-30,采用旋涂法,在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-30-C)。
[实施例68]光散射膜33
除了使用了实施例60中调制的HB-TmDA40-JA600A-10-L4-50以外,与实施例67同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-50-C)。
[实施例69]光散射膜34
除了使用了实施例61中调制的HB-TmDA40-JA600A-10-L4-70以外,与实施例67同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-70-C)。
[实施例70]光散射膜35
除了使用了实施例62中调制的HB-TmDA40-JA600A-10-L4-90以外,与实施例67同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-10-L4-90-C)。
使用浊度计测定上述实施例63~70中制作的光散射膜28~35的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表6。
[表6]
[实施例71]光散射膜形成用组合物36
加入制造例1中调制的HB-TmDA40V4.0g、制造例17中调制的JA600A-KBE10-D4.5g、交联剂(B-882N)0.29g、环己酮/离子交换水(96/4=wt/wt)0.7g,调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE10-70)。
[实施例72]光散射膜形成用组合物37
除了代替JA600A-KBE10-D而使用了制造例18中调制的JA600A-KBE1-D4.5g以外,与实施例71同样地调制分散液(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE1-70)。
[实施例73]光散射膜36
使用实施例71中调制的HB-TmDA40-JA600A-KBE10-70,采用旋涂法,在200rpm下5秒、500rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE10-70-C5)。
[实施例74]光散射膜37
除了在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜以外,与实施例73同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE10-70-C)。
[实施例75]光散射膜38
使用实施例72中调制的HB-TmDA40-JA600A-KBE1-70,采用旋涂法,在200rpm下5秒、500rpm下30秒的条件下制膜。然后,在100℃下干燥1分钟,在250℃下干燥5分钟,得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE1-70-C5)。
[实施例76]光散射膜39
除了在200rpm下5秒、1000rpm下30秒的条件下制膜以外,与实施例75同样地得到了固化膜(以下称为HB-TmDA40-JA600A-KBE1-70-C)。
使用浊度计测定上述实施例73~76中制作的光散射膜36~39的全光线透过率(T.T.)、HAZE值、平行光透过率(P.T.)、扩散光透过率(DIF)。将其结果示于表7。
[表7]
[制造例19]
使合成例1中得到的HB-TmDA40100g溶解于环己酮384.0g、离子交换水16.0g的混合溶剂中,调制20质量%的溶液(以下称为HB-TmDA40V1)。
[制造例20]具有交联性官能团的氧化锆溶胶(改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶)的制造
按照国际公开第2011/090084号中记载的方法,采用以下的手法制造。
(a)SiO2/SnO2的制造
将JIS3号硅酸钠(以SiO2计,含有29.8质量%,富士化学(株)制)36g溶解于纯水400g,接下来,使锡酸钠NaSnO3·H2O(以SnO2计,含有55.1质量%,昭和电工(株)制)9.8g溶解。通过使得到的水溶液通入填充有氢型阳离子交换树脂(アンバーライト(注册商标)IR-120B)的柱,得到了酸性的氧化锡-二氧化硅复合胶体粒子的水性溶胶(pH2.4、以SnO2计含有0.44质量%、以SiO2计含有0.87质量%、SiO2/SnO2质量比2.0)1240g。接下来在得到的水性溶胶中添加3.2g二异丙基胺。得到的溶胶是碱性的氧化锡-二氧化硅复合胶体粒子的水性溶胶,为pH8.0。对于该水性溶胶,采用透射型电子显微镜观察到5nm以下的1次粒子径的胶体粒子。此外,二异丙基胺/(SnO2+SiO2)的摩尔比为0.15。
(b)氧化锆溶胶的制造
在1m3的容器中投入四甲基碳酸氢铵(多摩化学工业(株)制、换算为四甲基氢氧化铵则含有42.4质量%。)水溶液251.85kg和纯水95.6kg,制成稀释水溶液。边搅拌该水溶液,边在水溶液中慢慢添加碳酸氧锆粉末(ZrOCO3、AMR制、以ZrO2计含有40.11质量%。),合计投入491.85kg。添加结束后,加热到85℃后,慢慢地添加偏锡酸8.23kg(昭和加工(株)制、以SnO2计含有7.08kg。),在105℃下进行了5小时加热熟成。在该加热熟成结束时刻混合液为溶胶状。进而,在145℃下进行了5小时的水热处理。水热处理后得到的是含有氧化锆-氧化锡复合体的胶体粒子的溶胶,作为(ZrO2+SnO2)浓度,为12.86质量%,为比重1.180、pH10.62。接下来,将该溶胶采用超滤装置边添加纯水,边将溶胶洗浄浓缩,结果得到了浓度6.03质量%的比重1.052、pH9.43的含有氧化锆-氧化锡复合体胶体粒子的溶胶1040kg。得到的氧化锆-氧化锡复合体胶体采用电子显微镜观察得到的粒径为5~15nm。
(c)被覆粒子的制造
在(b)中调制的氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的水性溶胶830g(以全部金属氧化物计,含有50g)中添加采用(a)的方法调制的碱性的氧化锡-二氧化硅复合胶体粒子的水性溶胶769g,充分地搅拌。接下来,在95℃下加热熟成2小时,得到了用氧化锡-二氧化硅复合胶体粒子被覆的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的水性溶胶1599g。得到的溶胶的pH为8.3,全部金属氧化物浓度为3.7质量%。使改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的水性溶胶通入填充有氢型阳离子交换树脂(アンバーライトIR-120B)的柱中,得到了酸性的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的水性溶胶1980g。得到的溶胶为pH2.7,全部金属氧化物浓度为3.0质量%。在得到的酸性溶胶中添加0.5g二异丁基胺,使二异丁基胺与改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的表面结合。此时的溶胶的pH为4.3。接下来,将得到的溶胶用超滤装置浓缩到全部金属氧化物浓度20质量%。浓缩后的溶胶的比重为1.211,pH为3.7。将该浓缩的水性溶胶投入带有茄型烧瓶的蒸发器中,边在该溶胶中添加甲醇,边在600Torr下将水蒸馏除去,从而得到了二异丁基胺结合的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的甲醇溶胶。得到的甲醇溶胶为比重0.961、粘度1.0mPa·s、pH4.9(用与溶胶同质量的水稀释)、全部金属氧化物浓度21质量%、水分2.3%。
(d)PGME分散液的制造
在(c)中得到的甲醇溶胶214g中添加3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン(株)制商品名KBM503)5.5g、正丙醇15g,进行回流过热5小时,从而进行硅烷化,使3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的表面结合。接下来,使用蒸发器在160Torr下边添加丙二醇单甲基醚边将甲醇蒸馏除去,从而将甲醇置换为丙二醇单甲基醚,得到了二异丁基胺和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与表面结合的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶。得到的溶胶为比重1.234、粘度4.4mPa·s、全部金属氧化物浓度30.5质量%。
[实施例77]膜形成用组合物的调制1
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.2g、离子交换水0.32g和环己酮7.34g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF1)。
[实施例78]膜形成用组合物的调制2
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.2g、离子交换水0.37g和环己酮8.51g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF2)。
[实施例79]膜形成用组合物的调制3
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.33g、离子交换水0.42g和环己酮9.63g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF3)。
[实施例80]膜形成用组合物的调制4
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.50g、离子交换水0.47g和环己酮11.02g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF4)。
[实施例81]膜形成用组合物的调制5
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.67g、离子交换水0.53g和环己酮12.41g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF5)。
[实施例82]膜形成用组合物的调制6
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶1.00g、离子交换水0.65g和环己酮15.19g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF6)。
[实施例83]膜形成用组合物的调制7
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、在表面具有甲基丙烯酰基的二氧化硅溶胶MIBK-SD(日产化学工业(株)制)0.2g、离子交换水0.37g和环己酮8.51g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF7)。
[比较例1]膜形成用组合物的调制8
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、按照国际公开第2011/090084号中记载的方法制造的不具有交联部位的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.20g、离子交换水0.37g和环己酮8.47g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF8)。
[比较例2]膜形成用组合物的调制9
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化甘油三丙烯酸酯(A-GLY-20E、200mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、60质量%环己酮溶液的乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(ATM-35E、350mPa·s、新中村化学工业(株)制)0.033g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、离子交换水0.37g和环己酮8.47g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF9)。
[比较例3]膜形成用组合物的调制10
加入制造例19中调制的HB-TmDA40V11.0g、5质量%环己酮溶液的光自由基引发剂イルガキュア184(BASF社制)0.32g、1质量%环己酮溶液的表面活性剂メガファックR-30-N(DIC(株)制)0.01g、制造例2中得到的改性氧化锆-氧化锡复合胶体粒子的丙二醇单甲基醚溶胶0.20g、离子交换水0.32g和环己酮7.30g,目视确认溶解,调制总固形分浓度3质量%的清漆(以下称为HB-TmDA40VF10)。
[实施例84]折射率测定1
使用旋涂器将实施例19中调制的HB-TmDA40VF1在钠钙二氧化硅玻璃基板上以200rpm旋涂5秒,以1500rpm旋涂30秒,使用烘箱在130℃下进行了3分钟的烧成。然后,利用高压水银灯,以累积曝光量600mJ/cm2使其固化,得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.759。
[实施例85]折射率测定2
除了使用了实施例78中调制的HB-TmDA40VF2以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.756。
[实施例86]折射率测定3
除了使用了实施例79中调制的HB-TmDA40VF3以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.750。
[实施例87]折射率测定4
除了使用了实施例80中调制的HB-TmDA40VF4以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.759。
[实施例88]折射率测定5
除了使用了实施例81中调制的HB-TmDA40VF5以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.748。
[实施例89]折射率测定6
除了使用了实施例82中调制的HB-TmDA40VF6以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.739。
[实施例90]折射率测定7
除了使用了实施例83中调制的HB-TmDA40VF7以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.692。
[实施例91]折射率测定8
使用旋涂器将实施例78中调制的HB-TmDA40VF2在无碱玻璃基板上以200rpm旋涂5秒,以1500rpm旋涂30秒,使用烘箱在130℃下进行了3分钟的烧成。然后,采用高压水银灯,以累积曝光量600mJ/cm2使其固化,得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.755。
[比较例4]折射率测定9
除了使用了比较例1中调制的HB-TmDA40VF8以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.763。
[比较例5]折射率测定10
除了使用了比较例2中调制的HB-TmDA40VF9以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.731。
[比较例6]折射率测定11
除了使用了比较例3中调制的HB-TmDA40VF10以外,与实施例84同样地得到了固化膜。测定得到的被膜的折射率,结果550nm下的折射率为1.818。
对于上述实施例84~91和比较例4~6中制作的被膜,进行了HAZE值、透过率的测定。将其结果示于表8。
此外,对于上述实施例84~91和比较例4~6中制作的被膜,在设定为60℃、相对湿度90%的恒温恒湿试验器中装入各试料,测定保持500小时后的、透过率、HAZE的变化。此外,用光学显微镜进行了试验后的被膜的裂纹的有无。将其结果一并示于表8。
[表8]
*1:实施例84为262小时后的结果。
*2:实施例90为240小时后的结果。
*3:比较例4为168小时后的结果。
*4:比较例5为66小时后的结果。
*5:500小时后的HAZE的上升来自于用作基材的钠钙二氧化硅玻璃。
对于上述实施例84~86中制作的被膜,进行了采用AFM观察的表面ラフネス测定。将其结果示于图3~5和表9。
[表9]
如图3~5和表9中所示可知,实施例84~86中制作的薄膜的平坦性良好。
Claims (25)
1.膜形成用组合物,其特征在于,含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的聚合物、交联剂和光扩散剂,上述光扩散剂的平均粒径为200nm~3μm,
[化1]
式中,R和R’相互独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或芳烷基,Ar表示从式(2)~(13)所示的组中选择的至少1种,
[化2]
式中,R1~R92相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或者碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,R93和R94表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,W1和W2相互独立地表示单键、CR95R96(R95和R96相互独立地表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基(不过,这些可一起形成环))、C=O、O、S、SO、SO2、或NR97,R97表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,X1和X2相互独立地表示单键、碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基、或式(14)所示的基团,
[化3]
式中,R98~R101相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,Y1和Y2相互独立地表示单键或碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基。
2.权利要求1所述的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂为氧化钛、凝聚二氧化硅粒子或蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子。
3.权利要求2所述的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂是用表面修饰剂处理过的氧化钛、凝聚二氧化硅粒子或蜜胺树脂-二氧化硅复合粒子。
4.权利要求3所述的膜形成用组合物,其中,上述表面修饰剂是具有(甲基)丙烯酰氧基的硅烷偶联剂。
5.权利要求3所述的膜形成用组合物,其中,上述表面修饰剂是硅烷偶联剂和具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物的组合。
6.权利要求5所述的膜形成用组合物,其中,上述硅烷偶联剂是具有氨基的硅烷偶联剂。
7.权利要求5所述的膜形成用组合物,其中,上述具有(甲基)丙烯酰氧基和异氰酸酯基的化合物是甲基丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯。
8.权利要求1所述的膜形成用组合物,其中,上述光扩散剂是有机无机复合扩散剂和/或有机扩散剂。
9.权利要求1~8的任一项所述的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为含有封闭化异氰酸酯的化合物。
10.光散射膜,其通过使权利要求1~9的任一项所述的膜形成用组合物固化而得到。
11.有机电致发光元件,其具备权利要求10所述的光散射膜。
12.发光二极管,其具备权利要求10所述的光散射膜。
13.膜形成用组合物,其特征在于,含有:包含下述式(1)所示的重复单元结构的含有三嗪环的超支化聚合物、交联剂和具有交联性官能团的无机微粒,
[化4]
式中,R和R’相互独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或芳烷基,Ar表示从式(2)~(13)所示的组中选择的至少1种,
[化5]
式中,R1~R92相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,R93和R94表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,W1和W2相互独立地表示单键、CR95R96(R95和R96相互独立地表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基(不过,这些可一起形成环))、C=O、O、S、SO、SO2、或NR97,R97表示氢原子或碳数1~10的可具有分支结构的烷基,X1和X2相互独立地表示单键、碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基、或式(14)所示的基团,
[化6]
式中,R98~R101相互独立地表示氢原子、卤素原子、羧基、磺基、碳数1~10的可具有分支结构的烷基、或碳数1~10的可具有分支结构的烷氧基,Y1和Y2相互独立地表示单键或碳数1~10的可具有分支结构的亚烷基。
14.权利要求13所述的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒为从Be、Al、Si、Ti、V、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中选择的1种或2种以上的金属的氧化物、硫化物或氮化物。
15.权利要求13所述的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒为具有2~50nm的一次粒子径、从Be、Al、Si、Ti、V、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中选择的1种或2种以上的金属氧化物粒子的胶体粒子。
16.权利要求15所述的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒是包含ZrO2的复合金属氧化物胶体粒子、或SiO2的胶体粒子。
17.权利要求16所述的膜形成用组合物,其中,上述无机微粒是TiO2和ZrO2、TiO2和ZrO2和SnO2、ZrO2和SnO2、SiO2和SnO2的复合氧化物的胶体粒子。
18.权利要求13所述的膜形成用组合物,其中,上述交联性官能团选自羟甲基、甲氧基甲基、环氧基、氧杂环丁烷基、(封闭化)异氰酸酯基、酸酐基、(甲基)丙烯酰氧基。
19.权利要求13~18的任一项所述的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为含有(甲基)丙烯酰基的化合物。
20.权利要求19所述的膜形成用组合物,其中,上述交联剂为多官能(甲基)丙烯酸系化合物。
21.固化膜,其通过使权利要求13~20的任一项所述的膜形成用组合物固化而得到。
22.功能性膜,其具备基材和在该基材上形成的权利要求21所述的固化膜。
23.电子器件,其具备基材和在该基材上形成的权利要求21所述的固化膜。
24.权利要求23所述的电子器件,其中,上述固化膜构成折射率调整层。
25.权利要求23或24所述的电子器件,其为有机电致发光显示器。
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