JP4682290B2 - ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法 - Google Patents

ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP4682290B2
JP4682290B2 JP2005502731A JP2005502731A JP4682290B2 JP 4682290 B2 JP4682290 B2 JP 4682290B2 JP 2005502731 A JP2005502731 A JP 2005502731A JP 2005502731 A JP2005502731 A JP 2005502731A JP 4682290 B2 JP4682290 B2 JP 4682290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
metal oxide
coated metal
oxide
producing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005502731A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2004074177A1 (ja
Inventor
雅明 柿本
光俊 寺境
恵理子 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Institute of Technology NUC
Original Assignee
Tokyo Institute of Technology NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Institute of Technology NUC filed Critical Tokyo Institute of Technology NUC
Publication of JPWO2004074177A1 publication Critical patent/JPWO2004074177A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4682290B2 publication Critical patent/JP4682290B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02Preparation of oxygen
    • C01B13/08Preparation of oxygen from air with the aid of metal oxides, e.g. barium oxide, manganese oxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/28Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material
    • C03C17/30Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with organic material with silicon-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/14Methods for preparing oxides or hydroxides in general
    • C01B13/145After-treatment of oxides or hydroxides, e.g. pulverising, drying, decreasing the acidity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/157After-treatment of gels
    • C01B33/159Coating or hydrophobisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G23/00Compounds of titanium
    • C01G23/04Oxides; Hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/02Compounds of alkaline earth metals or magnesium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/22Compounds of iron
    • C09C1/24Oxides of iron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/28Compounds of silicon
    • C09C1/30Silicic acid
    • C09C1/3081Treatment with organo-silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/36Compounds of titanium
    • C09C1/3607Titanium dioxide
    • C09C1/3684Treatment with organo-silicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/40Compounds of aluminium
    • C09C1/407Aluminium oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09CTREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C3/00Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
    • C09C3/12Treatment with organosilicon compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/85Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/86Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by NMR- or ESR-data
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/582Recycling of unreacted starting or intermediate materials
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2982Particulate matter [e.g., sphere, flake, etc.]

Description

本発明は、ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法に関する。
従来、金属酸化物の表面処理にはシランカップリング剤が使用されていた(非特許文献1または非特許文献2参照)。
一方、デンドリティックポリマーが直鎖状ポリマーと異なり、多数の末端を高密度に有するという点で注目されつつある(特許文献1参照)。
特表平8−510761号公報
Yoshioka,Hiroshi.Silane coupling agents.Nippon Setchaku Kyokaishi(1985),21(6),252−60.CODEN;NSKSAZ ISSN:0001−8201,CAN103;105586 AN 1985:505586 CAPLUS(Copyright2003ACS) Tadanaga,Kiyoharu;Ueyama,Kaori;Sueki,Toshitsugu;Matsuda,Atsunori;Minami,tsutomu,Micropatterning of Inorganic−Organic Hybrid Coating Films from Various Tri−Functional SiliCon Alkoxides with a Double Bond in Their Organic Components.Journal of Sol−Gel Science and Technology(2003),26(1−3),431−434,CODEN;JSGTEC ISSN;0928−0707,AN2002;815093 CAPLUS(Copyright2003ACS)
上述した従来のシランカップリング剤では、導入できる機能団は一分子につき一個のみであった。これでは、表面処理による機能のコントロールが困難であるという問題がある。そのため、一度に数多くの機能団の導入が可能な化合物が望まれている。
一方、従来のデンドリティックポリマーは金属酸化物との密着性が悪いために金属酸化物に被覆しようとする試みは行われていなかった。
本発明の目的は、新規なポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法を提供することである。
本発明のポリマー被覆金属酸化物は、ポリマーが化1〜4(これらのうち、複数のビニル基を有する化学式)で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、前記ポリマーが、複数の末端基のうち一部がビニル基からなるものである。
本発明のポリマー被覆金属酸化物の製造方法は、ポリマーが化1〜4(これらのうち、複数のビニル基を有する化学式)で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、前記ポリマーが、複数の末端基のうち一部がビニル基からなる方法である。
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明のポリマー被覆金属酸化物は、ポリマーが化1〜4(これらのうち、複数のビニル基を有する化学式)で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、前記ポリマーが、複数の末端基のうち一部がビニル基からなるので、新規なポリマー被覆金属酸化物を提供することができる。
本発明のポリマー被覆金属酸化物の製造方法は、ポリマーが化1〜4(これらのうち、複数のビニル基を有する化学式)で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、前記ポリマーが、複数の末端基のうち一部がビニル基からなるので、新規なポリマー被覆金属酸化物の製造方法を提供することができる。
参考例1により合成された中間体のNMRスペクトルである。 参考例2により合成されたモノマーのNMRスペクトルである。 参考例3により合成されたポリマーのNMRスペクトルである。 参考例3により合成されたポリマーの赤外吸収スペクトルである。 参考3により合成されたポリマーのGPCチャートである。 実施例1における、未処理シリカゲルのXPSスペクトルである。 実施例1における、処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルである。 比較例1における、処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルである。 実施例2における、未処理シリカゲルのXPSスペクトルである。 実施例2における、処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルである。 11Aは、実施例2における、未処理シリカゲルのSEM写真である。11Bは、実施例2における、処理済みシリカゲル粒子のSEM写真である。 実施例3における、未処理酸化チタン粒子のXPSスペクトルである。 実施例3における、処理済み酸化チタン粒子のXPSスペクトルである。 14Aは、実施例3における、未処理酸化チタンのSEM写真である。14Bは、実施例3における、処理済み酸化チタン粒子のSEM写真である。 比較例2における、処理済み酸化チタン粒子のXPSスペクトルである。 比較例2における、処理済み酸化チタン粒子のSEM写真である。 実施例4における、未処理チタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、未処理チタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、未処理チタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、未処理チタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、処理済みチタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、処理済みチタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、処理済みチタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例4における、処理済みチタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルである。 実施例6における、処理済みチタン酸バリウム粒子(左の試験管)および未処理チタン酸バリウム粒子(右の試験管)のメチルエチルケトン中での分散状態を示す写真である。
以下、ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法にかかる発明を実施するための最良の形態について説明する。
まず、ポリマー被覆金属酸化物の出発原料について説明する。出発原料としては、金属酸化物とポリマーを使用する。
金属酸化物について説明する。金属酸化物としては、特に限定されるものではないが、例えばガラス、シリカゲル、酸化チタン、チタン酸バリウム、インジウムチンオキシド(ITO)、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化鉄の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものが挙げられる。これらのものは目的に応じて使い分ければ良い。
また、その形状も限定されるものではなく、粒状、糸状、板状の単独、もしくは2種以上を組み合わせたもので良い。
また、金属酸化物は、化合物全体が酸化物である必要はない。例えば、マグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、銀、スズなどの金属において、その金属表面に形成された金属酸化物被膜であってもよい。
ポリマーについて説明する。本発明のポリマーとはポリシロキサン骨格を有するポリマーであれば特に限定されるものではない。好ましくは、そのポリマーは分岐構造有するものが良く、さらに好ましくはその分岐構造を有するポリマーがデンドリティックポリマーであることが良い。そのデンドリティックポリマーの一例を挙げると式(化1〜8)に示すようなビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルビニルシロキシ)シラン、ビス(ジメチルアリルシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルアリルシロキシ)シランを単独、もしくは2種以上を混合して重合したもの、あるいはビス(ジメチルシロキシ)メチルビニルシラン、トリス(ジメチルシロキシ)ビニルシラン、ビス(ジメチルシロキシ)メチルアリルシラン、トリス(ジメチルシロキシ)アリルシランを単独、もしくは2種以上を混合して重合したものなどがある。
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
Figure 0004682290
被覆されるポリマーの分子量は特に限定されるものではないが、1000〜80000の範囲内であることが良く、好ましくは1000〜60000、さらに好ましくは1000〜45000のものが良い。分子量が1000未満であると、分子量が低すぎ金属酸化物に被覆させても十分な被覆量を得ることができず、また、分子量が80000を越えると、今度はポリマーの分子量が高すぎるため分子がかさ高くなり被覆量も減少してしまうこととなる。
本発明のポリマーは金属酸化物に強固に被覆されている。ポリマーは金属酸化物に被覆されていれば特に限定されるものではなく、その結合様式は共有結合であっても、あるいはイオン結合、水素結合、疎水結合などによるものであっても、さらにはそれらが組み合わさったものでも良い。
金属酸化物が粒子状であった場合、ポリマーの被覆量は金属酸化物1g当たり0.005〜0.2gの範囲内が良く、好ましくは0.007〜0.19gが良く、さらに好ましくは0.008〜0.19gが良い。被覆量が0.005g未満であると被覆した効果が小さく、また0.2gを越えると被覆されたものの機能を消失させることとなり好ましくない。
ポリマー被覆金属酸化物の製造方法について説明する。ポリマー被覆金属酸化物は、シロキサン骨格を有するポリマーの溶液に、金属酸化物を接触することにより作ることができる。
その際に用いられる溶媒はポリマーを溶解もしくは分散させるものであれば良く、例えば、アセトン、ヘキサン、トルエン、メチルエチルケトン、メチルアルコール、エチルアルコール、水の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものが挙げられるが、特に制約されるものではない。
反応温度はポリマーと被覆させる金属酸化物との間で何らかの反応が起これば限定されるものではないが、溶液中で加熱する場合には、通常3〜200℃の範囲で行われ、好ましくは5〜180℃、さらに好ましくは10〜150℃の範囲内で行われる。
また、シロキサン骨格を有するポリマーを溶液中で、金属酸化物と接触させた後に、空気中または窒素ガス雰囲気下で加熱して強固に結合させることもできる。この場合の加熱温度は20〜250℃の範囲で行われ、好ましくは30〜200℃、さらに好ましくは50〜150℃の範囲内で行われる。
本発明では、反応液中のポリマー濃度についても特に制約されるものではないが好ましくは0.01〜10質量%で行われ、好ましくは0.05〜8質量%、さらに好ましくは0.5〜5質量%で行われる。
ポリマー被覆金属酸化物の製造方法は、金属酸化物をポリマー溶液に浸すことに限定されない。このほか、ポリマー溶液を塗布したり、電界中で電着させるなどの方法を採用することができる。
ポリマー被覆金属酸化物について説明する。ポリマーと金属酸化物の結合状態は、つぎのようであると考えられる。ポリマー骨格中のシロキサン結合と金属酸化物中のM−OH(Mは金属)との間で組みかえ反応が起こり、M−O−Si結合が生成することによるものと推定される。
以上のことから、本実施の形態によれば、シロキサン骨格を有するポリマーで被覆する金属酸化物とすることにより、または、シロキサン骨格を有するポリマーの溶液に金属酸化物を接触させることにより、ポリマーを金属酸化物の表面に結合させることができる。この結果、新規な化合物を提供することができる。
分岐構造のポリマーは、直鎖状ポリマーと異なり、多くの末端基を有しており、ここに種々な官能基を導入できる。よって、金属酸化物表面を種々な官能基で修飾することができる。
本発明は、クロマトグラフィー担体、防汚処理ガラス、表面処理コンポジットフィラー、表面処理コンデンサー、化粧品用基材、毛髪洗浄剤、毛髪処理剤、衣類用洗浄剤、衣類用処理剤などに適用することができる。
なお、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
本発明にかかる実施例について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではないことはもちろんである。
参考例1
ジメチルビニルシラノールの合成
還流管をつけた1Lの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエーテル700mlを入れ、アニリン8.38g(0.09mol)、水1.48g(0.087mol)を加え攪拌した。50mlのエチルエーテルにあらかじめ溶解しておいたビニルジメチルクロロシラン10g(0.082mol)をゆっくりと滴下し、室温で15分攪拌した。反応は化9に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、無水硫酸マグネシウムで脱水を行い、溶媒を減圧留去し、目的物を得た。収率は63%であった。NMRスペクトルを図1に示す。
Figure 0004682290
参考例2
ビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシランの合成
還流管をつけた1Lの三口フラスコを窒素置換した後、氷浴中でエチルエーテル500ml、トリエチルアミン8.21g(0.081mol)を入れ、7.54g(0.074mol)のジメチルビニルシラノールを加え攪拌した。これへ、50mlのエチルエーテルに溶解したジクロロメチルシラン4.24g(0.037mol)をゆっくりと滴下し、室温で20分間攪拌した。反応は化10に示すとおりである。生成する塩を濾過により除去後、エバポレーターで低沸点溶媒等を除去した。蒸留により、無色透明のビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシランを得た。収率は62%であった。沸点(bp)は46〜48℃/10mmHgであった。NMRスペクトルを図2に示す。
Figure 0004682290
参考例3
分岐(ハイパーブランチ)ポリマーの合成
還流管をつけた100mlの三口フラスコを窒素置換した後、このフラスコ中でビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン2.49g(0.01mol)を50mlのTHFに溶解した。Karstedt触媒(platinum(O)−1,3−divinyl−1,1,3,3−tetramethyldisiloxane complex 0.1M in xylene)を数滴加え、IRスペクトルで完全にSi−H基が消失するまで加熱還流し、室温まで冷却した。エバポレーターで低沸点溶媒等を除去後、アセトニトリルに生成物を滴下して無色粘性液状のポリマーを得た。収率は92%であった。
ポリスチレンを標準とし、THFを展開溶媒とするGPC分量測定の結果、重量平均分子量は4700であった。NMRスペクトルを図3に、赤外吸収スペクトルを図4に、GPCチャートを図5示す。ポリマーの分子構造は化11のようであると考えられる。
Figure 0004682290
参考例4
参考例3の分岐(ハイパーブランチ)ポリマーの合成実験を、反応時間を変化させて行った。結果を表1に示す。最大72時間行ったところ、重量平均分子量は64000に達した。
Figure 0004682290
実施例1
カラムクロマトグラフィー用シリカゲル粒子(平均粒径150μm)1.0g、ヘキサン50ml、参考例3のポリマー0.1gを混合し、一晩攪拌した。シリカゲル粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済みシリカゲル粒子を得た。ここで用いた未処理シリカゲルのXPSスペクトルを図6に、処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルを図7に示す。図7におけるC1sピークが図6にものに比べ明かに大きくなっており、表面にポリマーが担持されたことがわかる。
比較例1
実施例1と同じカラムクロマトグラフィー用シリカゲル粒子(平均粒径150μm)1.0g、ヘキサン50ml、アリルトリエトキシシラン0.1gを混合し、一晩攪拌した。シリカゲル粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済みシリカゲル粒子を得た。処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルを図8に示す。図8におけるC1sピークが図6にものに比べ明かに大きくなっており、表面にポリマーが担持されたことがわかるが、その程度は実施例1(図7)よりも小さいことがわかる。
実施例2
カラムクロマトグラフィー用シリカゲル粒子(平均粒径3μm)1.0g、ヘキサン50ml、参考例3のポリマー0.1gを混合し、一晩攪拌した。シリカゲル粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済みシリカゲル粒子を得た。ここで用いた未処理シリカゲルのXPSスペクトルを図9に、処理済みシリカゲル粒子のXPSスペクトルを図10に示す。図10におけるC1sピークが図9にものに比べ明かに大きくなっており、表面にポリマーが担持されたことがわかる。また、未処理シリカゲルのSEM写真を図11Aに、処理済みシリカゲル粒子のSEM写真を図11Bに示す。図11Bの粒子表面は図11Aのものと比べ滑らかになっており、表面にポリマーが担持されたことがわかる。
実施例3
酸化チタン粒子(平均粒径1μm)1.0g、ヘキサン50ml、参考例3のポリマー0.1gを混合し、一晩攪拌した。酸化チタン粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済み酸化チタン粒子を得た。ここで用いた未処理酸化チタン粒子のXPSスペクトルを図12に、処理済み酸化チタン粒子のXPSスペクトルを図13に示す。Si2sおよびSi2pのピークが図12では確認できないが、図13では現れており、表面にポリマーが担持されたことがわかる。未処理酸化チタンのSEM写真を図14Aに、処理済み酸化チタン粒子のSEM写真を図14Bに示す。図14Bの粒子表面は図14Aのものと比べ滑らかになっており、表面にポリマーが担持されたことがわかる。
比較例2
酸化チタン粒子(平均粒径1μm)1.0g、ヘキサン50ml、アリルトリエトキシシラン0.1gを混合し、一晩攪拌した。酸化チタン粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済み酸化チタン粒子を得た。処理済み酸化チタン粒子のXPSスペクトルを図15に示す。Si2sおよびSi2pのピークが図12では確認できないが、図15では現れており、表面にアリルトリエトキシシランが担持されたことがわかる。しかしその程度は、実施例3の図13と比べ小さいものであった。処理済み酸化チタン粒子のSEM写真を図16に示す。図16の粒子表面は図14Aのものと比べ滑らかになっており、表面にアリルトリエトキシシランが担持されたことがわかる。しかしその程度は図14Bほどではないことがわかる。
実施例4
チタン酸バリウム粒子(平均粒径0.9μm)1.0g、ヘキサン50ml、参考例3のポリマー0.1gを混合し、一晩攪拌した。チタン酸バリウム粒子を吸引ろ過後、ヘキサンで洗浄し、100℃のオーブンで真空乾燥して処理済みチタン酸バリウム粒子を得た。ここで用いた未処理チタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルを図17〜20に、処理済みチタン酸バリウム粒子のXPSスペクトルを図21〜24に示す。Si2sおよびSi2pのピークが図17では確認できないが、図21では現れており、また、O1sピークの拡大図(図18,図22)において、参考例3のポリマーのシロキサン結合に由来する新たなピークが図22で観察されている。図19と23、および図20と24を比較すると、処理前と処理後でBa3dとTi2pのピークに変化はない。以上のことから、表面にポリマーが担持されたことがわかる。
実施例5
ビス(ジメチルビニルシロキシ)メチルシラン0.83g(サンプル1)、3.74g(サンプル2,3)、4.98g(サンプル4,5)、0.03g(サンプル6)、9.96g(サンプル7)を50mlのTHFに溶解する以外は参考例3と同様な方法で分岐ポリマーを合成した。得られた各ポリマーの分子量を表2に示す。これらのポリマーを用い、ヘキサン50ml中に0.1g(サンプル1,2,4,6,7)、0.2g(サンプル3,5)を混合する以外は実施例3に示す同様な方法で、粒径1μmの酸化チタン表面にポリマーを被覆した。それぞれの処理済み酸化チタン粒子表面に被覆されたポリマー被覆量を表2に示す。なお、ポリマー被覆量の測定方法は、酸化チタン粒子の処理前と処理後の重量を測定し算出したものである。
得られた処理済み酸化チタン粒子を以下の方法で機能評価した。まず、処理済み酸化チタン粒子0.5gをメチルエチルケトン10ml中に混合し、5分間強振攪拌した。その後、その混合液を2時間静置させた。得られた結果を表2に示す。サンプル1〜5では、処理済み酸化チタン粒子がほとんど沈降してこないことを確認した。サンプル6,7では、沈殿物が多いことを確認した。サンプル1〜5において、処理済み酸化チタン粒子がほとんど沈降してこない理由は、酸化チタン粒子の表面がメチルエチルケトンと親和性の高い分岐シロキサンで被われたためであると考えられる。
Figure 0004682290
実施例6
試験管に1gのチタン酸バリウム粒子を入れ、さらに17mlのメチルエチルケトンを加えたものを2本用意した。その1本に参考例3のハイパーブランチポリシロキサンを0.1g加えた。2本の試験管を5分間強振攪拌した後、24時間後に撮影したのが図25である。ハイパーブランチポリシロキサンを加えた左の試験管ではチタン酸バリウム粒子の沈降は起きないが、ハイパーブランチポリシロキサンを加えなかった右の試験管ではチタン酸バリウム粒子は沈降してしまっている。以上のことから、ハイパーブランチポリシロキサンが無機金属酸化物粒子を分散させる高い能力を持っていることがわかる。
実施例7
ガラス表面に対するハイパーブランチポリシロキサンの密着性の検討
あらかじめ洗浄液と純水で洗浄したガラス基板を、飽和水酸化カリウムエタノール溶液に2時間浸し、超音波洗浄器を用いて純水で三回洗浄した後、クリーンベンチ内で自然乾燥させた。前記親水性処理したガラス基板を参考例3のハイパーブランチポリシロキサンのヘキサン溶液に所定時間浸し、大量のヘキサンとアセトンで順次洗浄した後、クリーンベンチ内で自然乾燥させた。純水を用いて静的接触角を測定した。さらに表3に示すサンプル5,6,7の処理を行い、静的接触角を測定した。結果を表3に示す。表から明らかなようにハイパーブランチポリマーはガラス表面と強固に密着していることがわかる。
Figure 0004682290

Claims (10)

  1. ポリマーは、化1〜4で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、
    前記ポリマーは、複数の末端基のうち一部がビニル基からなる
    ことを特徴とするポリマー被覆金属酸化物。
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
  2. ポリマーの分子量が1000〜80000の範囲内であることを特徴とする請求項1記載のポリマー被覆金属酸化物。
  3. 金属酸化物が、ガラス、シリカゲル、酸化チタン、チタン酸バリウム、インジウムチンオキシド(ITO)、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化鉄の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項1記載のポリマー被覆金属酸化物。
  4. 金属酸化物が粒状、糸状、板状の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項1記載のポリマー被覆金属酸化物。
  5. ポリマーの被覆量が金属酸化物1g当たり0.005〜0.2gの範囲内であることを特徴とする請求項1記載のポリマー被覆金属酸化物。
  6. ポリマーは、化5〜8で示される化合物を、単独もしくは2種以上混合して、重合したものであり、
    前記ポリマーは、複数の末端基のうち一部がビニル基からなる
    ことを特徴とするポリマー被覆金属酸化物の製造方法。
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
    Figure 0004682290
  7. ポリマーの分子量が1000〜80000の範囲内であることを特徴とする請求項6記載のポリマー被覆金属酸化物の製造方法。
  8. 金属酸化物が、ガラス、シリカゲル、酸化チタン、チタン酸バリウム、インジウムチンオキシド(ITO)、酸化アルミニウム、酸化ニッケル、酸化鉄の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項6記載のポリマー被覆金属酸化物の製造方法。
  9. 金属酸化物が粒状、糸状、板状の単独、もしくは2種以上を組み合わせたものであることを特徴とする請求項6記載のポリマー被覆金属酸化物の製造方法。
  10. ポリマーの被覆量が金属酸化物1g当たり0.005〜0.2gの範囲内であることを特徴とする請求項6記載のポリマー被覆金属酸化物の製造方法。
JP2005502731A 2003-02-18 2004-02-18 ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法 Expired - Fee Related JP4682290B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003040251 2003-02-18
JP2003040251 2003-02-18
PCT/JP2004/001789 WO2004074177A1 (ja) 2003-02-18 2004-02-18 ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2004074177A1 JPWO2004074177A1 (ja) 2006-06-01
JP4682290B2 true JP4682290B2 (ja) 2011-05-11

Family

ID=32905211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005502731A Expired - Fee Related JP4682290B2 (ja) 2003-02-18 2004-02-18 ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20060228549A1 (ja)
JP (1) JP4682290B2 (ja)
KR (1) KR20050120752A (ja)
CN (1) CN100363251C (ja)
TW (1) TW200427732A (ja)
WO (1) WO2004074177A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004057707A1 (de) * 2004-11-30 2006-06-01 Degussa Ag Oberflächenmodifizierte Indium-Zinn-Oxide
KR101130404B1 (ko) * 2005-02-16 2012-03-27 삼성전자주식회사 고차가지형 고분자에 분산된 고유전율 절연체를 포함하는유기 절연체 조성물 및 이를 이용한 유기박막 트랜지스터
CN101146872B (zh) * 2005-03-23 2012-08-29 帝斯曼知识产权资产管理有限公司 生色团涂覆的金属氧化物颗粒
JP2007302721A (ja) * 2006-05-09 2007-11-22 Tokyo Institute Of Technology シロキサン誘導体およびシロキサン誘導体被覆無機酸化物
KR20090104029A (ko) * 2007-01-18 2009-10-05 니폰 가가쿠 고교 가부시키가이샤 개질 페로브스카이트형 복합 산화물, 그 제조 방법 및 복합 유전체 재료
JP5169484B2 (ja) * 2007-05-31 2013-03-27 東レ株式会社 コア−シェル構造粒子、ペースト組成物およびキャパシタ
CN101302361B (zh) * 2008-06-12 2011-12-14 中国科学院上海硅酸盐研究所 氧化锆包覆氧化铁粉体的制备方法
WO2010023575A1 (en) * 2008-08-26 2010-03-04 Nxp B.V. A capacitor and a method of manufacturing the same
JP5195342B2 (ja) * 2008-11-20 2013-05-08 東レ株式会社 コア−シェル構造粒子、組成物、誘電体組成物およびキャパシタ
CN101921498A (zh) * 2010-08-12 2010-12-22 山东东佳集团股份有限公司 分散性良好的二氧化钛颜料的制造方法
US8690964B2 (en) * 2011-10-11 2014-04-08 The Sweet Living Group, LLC Fabric having ultraviolet radiation protection
CN108735906B (zh) * 2017-04-20 2020-08-18 Tcl科技集团股份有限公司 丙烯酸酯共聚物修饰的金属氧化物、qled及制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000508684A (ja) * 1996-04-04 2000-07-11 ナノフェイズ テクノロジーズ コーポレイション シロキサン星形グラフトポリマー、それによりコーティングされたセラミック粉末、及びコーティングされたセラミック粉末を調製する方法
JP2000235282A (ja) * 1998-12-15 2000-08-29 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 静電潜像現像用キャリア
JP2002516602A (ja) * 1995-10-30 2002-06-04 サンスマート,インコーポレーテッド シリコーンポリマーで被覆された疎水化金属酸化物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5562879A (en) * 1995-04-14 1996-10-08 Coble; Gary L. Cast refractory base segments and modular fiber seal system for single-stack annealing furnace
US5562897A (en) * 1995-06-14 1996-10-08 Siltech Inc. Method of protecting the skin
US5993967A (en) * 1997-03-28 1999-11-30 Nanophase Technologies Corporation Siloxane star-graft polymers, ceramic powders coated therewith and method of preparing coated ceramic powders
EP1011033A3 (en) * 1998-12-15 2000-08-16 Dow Corning Toray Silicone Company, Ltd. Carrier, toner and electrophotographic photoreceptor comprising a carbosiloxane dendrimer-functional vinyl type polymer
US7015271B2 (en) * 1999-08-19 2006-03-21 Ppg Industries Ohio, Inc. Hydrophobic particulate inorganic oxides and polymeric compositions containing same
JP4727017B2 (ja) * 1999-11-15 2011-07-20 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物
DE10138492A1 (de) * 2001-08-04 2003-02-13 Degussa Hydrophobe, nicht getemperte Fällungskieselsäure mit hohem Weißgrad

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002516602A (ja) * 1995-10-30 2002-06-04 サンスマート,インコーポレーテッド シリコーンポリマーで被覆された疎水化金属酸化物
JP2000508684A (ja) * 1996-04-04 2000-07-11 ナノフェイズ テクノロジーズ コーポレイション シロキサン星形グラフトポリマー、それによりコーティングされたセラミック粉末、及びコーティングされたセラミック粉末を調製する方法
JP2000235282A (ja) * 1998-12-15 2000-08-29 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 静電潜像現像用キャリア

Also Published As

Publication number Publication date
TW200427732A (en) 2004-12-16
JPWO2004074177A1 (ja) 2006-06-01
CN100363251C (zh) 2008-01-23
US20060228549A1 (en) 2006-10-12
KR20050120752A (ko) 2005-12-23
WO2004074177A1 (ja) 2004-09-02
CN1777559A (zh) 2006-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11193026B2 (en) Silane compound containing perfluoro (poly)ether group
JP4277037B2 (ja) 柔軟な有機及び堅い無機部分を含む化合物の前駆体及びその製造法
JP4682290B2 (ja) ポリマー被覆金属酸化物およびその製造方法
JP5431724B2 (ja) フッ素化有機ケイ素コーティング材料
US8535761B2 (en) Silsesquioxane derived hard, hydrophobic and thermally stable thin films and coatings for tailorable protective and multi-structured surfaces and interfaces
JPH08311205A (ja) カルボシラン−デンドリマー類、カルボシラン−ハイブリツド材料、これらの製造方法およびこのカルボシラン−デンドリマー類から被覆材を製造する方法
Maciejewski et al. Hydrophobic materials based on fluorocarbofunctional spherosilicates
Nagappan et al. Highly transparent, hydrophobic fluorinated polymethylsiloxane/silica organic-inorganic hybrids for anti-stain coating
CN107022084B (zh) 一种氟硅聚合物及其制备方法、以及包含该聚合物的表面处理剂
JP2006513240A (ja) オリゴマーのシルセスキオキサン、その製造方法及びその使用
JP4655789B2 (ja) ケイ素化合物
JP4655790B2 (ja) ケイ素化合物
EP3672798A1 (en) Adhesion promoters and their use
WO2015013464A1 (en) Process for preparing an optically clear superhydrophobic coating solution
JP7074139B2 (ja) 組成物および物品ならびに組成物を製造する方法
CN113993636A (zh) 被膜和其制造方法
JP3097533B2 (ja) 表面処理剤
CN111032731B (zh) 含氟醚化合物的制造方法、及物品的制造方法
CN104858120B (zh) 使用有机薄膜形成用固体物的有机薄膜叠层体制造方法
CN111278891B (zh) 含氟醚化合物的制造方法、物品的制造方法
CN115279819B (zh) 含氟醚化合物和其制造方法、化合物和其制造方法、含氟醚组合物、涂布液以及物品和其制造方法
JP3485273B2 (ja) 金属−珪素複合アルコキシド及びその製造方法
JP3228658B2 (ja) 表面処理方法
JP6806806B2 (ja) 金属非プロトン性オルガノシラノキシド化合物
CN116194225A (zh) 组合物、带表面层的基材、带表面层的基材的制造方法、化合物和化合物的制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070216

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20070216

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20071023

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20071023

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20080706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100727

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100924

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101211

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140218

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4682290

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees