JP5582355B2 - 複合材料、これにより製造された複合フィルムおよび複合フィルムの製造方法 - Google Patents
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Description
ジフェニルシランジオール(硬化前屈折率:1.513)100.0重量部、テトラエトキシシラン(硬化前屈折率:1.382)32.5重量部、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(硬化前屈折率:1.429)64.0重量部、アミノプロピルトリメトキシシラン(硬化前屈折率:1.424)0.5重量部、アルミニウムブトキシド(硬化前屈折率:1.439、硬化後屈折率:1.7)2.0重量部、ジルコニウムプロポキシド(硬化前屈折率:1.451、硬化後屈折率:2.2)1.0重量部を混合し、ここに蒸留水80.0重量部を添加して、25℃で24時間部分加水分解反応させることによって、ゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物を製造し、ここにポリアリレート5重量部を混合し、ゾル状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物を製造した。
表面の有機物を除去するために、酸素雰囲気炉(furnace)において500℃で10分間バーニング(burning)したS−glassで製造されたガラスクロス(厚さ50μm、屈折率1.51)をゾル(sol)状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物に1次含浸(dipping)した後、常温で1分間残留溶媒を除去し、120℃のオーブン(oven)で5分間1次硬化した。
硬化後、2次含浸と硬化は1次含浸および硬化と同じ方法で進行させて透明複合フィルムを製造した。
ゾル(sol)状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物の製造時、アルミニウムブトキシド、ジルコニウムプロポキシドおよびポリアリレートを添加しないことを除いては、実施例1と同じ方法によって複合フィルムを製造した。
ジフェニルシランジオール(硬化前屈折率:1.513)100.0重量部、テトラエトキシシラン(硬化前屈折率:1.382)32.5重量部、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(硬化前屈折率:1.429)64.0重量部、アミノプロピルトリメトキシシラン(硬化前屈折率:1.424)0.5重量部、アルミニウムブトキシド(硬化前屈折率:1.439、硬化後屈折率:1.7)2.0重量部、ジルコニウムプロポキシド(硬化前屈折率:1.451、硬化後屈折率:2.2)1.0重量部、およびチタニウムブトキシド(硬化前屈折率:1.49、硬化後屈折率:2.7)30.0重量部を混合し、ここに蒸留水80.0重量部を添加して、25℃で24時間部分加水分解反応させることによって、ゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物を製造し、ここにポリアリレート5重量部を混合し、ゾル状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物を製造した。
表面の有機物を除去するために、酸素雰囲気炉(furnace)において500℃/10分間バーニング(burning)したE−glassで製造されたガラスクロス(厚さ50μm、屈折率1.56)をゾル状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物に1次含浸(dipping)した後、常温で1分間残留溶媒を除去し、120℃のオーブン(oven)で5分間1次硬化した。
硬化後、2次含浸と硬化は1次含浸および硬化と同じ方法で進行させて透明複合フィルムを製造した。
ゾル状態の含浸用有機‐無機ハイブリッド組成物の製造時、アルミニウムブトキシド、ジルコニウムプロポキシド、チタニウムブトキシド、およびポリアリレートを添加せず、E−glassの代わりにS−glassを用いたことを除いては、実施例3と同じ方法によって透明複合フィルムを製造した。
エポキシ化合物(商品名ERL−4221、Dow Chemical)100重量部、硬化剤である無水物(ANHYDRIDE)(MH700G、New Japan Chemical)134重量部、トリフェニルホスホニウムブロマイド(triphenylphosphonium bromide)2重量部、およびメチルエチルケトン(methylethylketone)150重量部を混合し、製造された含浸溶液にS−glassで製造されたガラスクロス(厚さ50μm、屈折率1.56)を含浸し、100℃で2時間、120℃で2時間、150℃で2時間、200℃で2時間、および240℃で2時間順次硬化して複合フィルムを製造した。
ジフェニルシランジオールを用いないことを除いては、実施例1と同じ方法によって複合フィルムを製造した。
実施例1〜4による複合フィルムおよび比較例1〜2による複合フィルムの厚さを走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、SEM)で測定し、線膨脹係数、ガラス転移温度を測定し、クラックテストをし、その結果を表1および図2〜3に示す。また、屈折率および光透過度も測定した。
1)線膨脹係数:ASTM D696に基づき、熱機械分析器(TMA;Thermomechnical Analysis)で5gfの応力下で分当たり10℃昇温しながら測定し、鉛筆硬度は200gの荷重下でASTM D3363の方法で測定する。
2)ガラス転移温度(Tg):熱機械分析器(DSC;Differential Scanning Calorimeter;TA Instrument社、DSC2010)で分当たり10℃昇温しながら測定する。
3)屈折率:光学特性分析器(ATAGO、DR−M4)で589nmにおける屈折率を測定する。
4)光透過度:ASTM D1003に基づき、各々Varian社のUV−分光計を使用し、可視光線領域である380〜780nmの範囲で測定する。
5)クラックテスト(Crack test):フィルムを直径が1cmである円筒に密着するように巻いた後にクラックの発生程度を確認する。
Claims (32)
- ガラスクロス(Glass cloth);および
ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上50℃以下で反応させて形成されたゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物
を含む複合材料。 - 前記ガラスクロスの厚さは10〜200μmである、請求項1に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、硬化後、前記ガラスクロスとの屈折率差が0.01以下である、請求項1に記載の複合材料。
- 前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項3に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含み、
前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記ポリマーは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項3に記載の複合材料。 - 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーおよび金属アルコキシドをさらに含み、
前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記ポリマーは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記金属アルコキシドは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項3に記載の複合材料。 - 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部を含む、請求項1に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含む、請求項1に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部および前記ポリマー0超過100重量部以下を含む、請求項8に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は金属アルコキシドをさらに含む、請求項1に記載の複合材料。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含み、
前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部、前記ポリマー0超過100重量部以下、および前記金属アルコキシド0超過100重量部以下を含む、請求項10に記載の複合材料。 - ガラスクロス(Glass cloth);および
ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上50℃以下で反応させて形成されたゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物
のゾル−ゲル(sol−gel)反応物を含む複合フィルム。 - 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、硬化後、前記ガラスクロスとの屈折率差が0.01以下である、請求項12に記載の複合フィルム。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーと金属アルコキシドのうちの少なくとも1つをさらに含む、請求項12または13に記載の複合フィルム。
- 請求項14に記載の複合フィルムを含む電子装置。
- a)ガラスクロス(Glass cloth)を準備するステップ;
b)ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上50℃以下で反応させて形成されたゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物を製造するステップ;および
c)前記ガラスクロスを前記ゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物に含浸および硬化させるステップ
を含む複合フィルムの製造方法。 - 前記a)ステップにおいて、前記ガラスクロスの厚さは10〜200μmである、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、硬化後、前記ガラスクロスとの屈折率差が0.01以下である、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項18に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含み、
前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記ポリマーは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項18に記載の複合フィルムの製造方法。 - 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーおよび金属アルコキシドをさらに含み、
前記ジフェニルシランジオールは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記アルコキシシランは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記ポリマーは前記ガラスクロスより大きい硬化前589nsmにおける屈折率または前記ガラスクロスと同等の硬化前589nmにおける屈折率を有し;前記金属アルコキシドは前記ガラスクロスより小さい硬化前589nmにおける屈折率を有する、請求項18に記載の複合フィルムの製造方法。 - 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部を含む、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含む、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部および前記ポリマー0超過100重量部以下を含む、請求項23に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物は金属アルコキシドをさらに含む、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記有機‐無機ハイブリッド組成物はポリマーをさらに含み、
前記有機‐無機ハイブリッド組成物は、前記ジフェニルシランジオール100重量部に対し、前記アルコキシシラン10〜100重量部、前記ポリマー0超過100重量部以下、および前記金属アルコキシド0超過100重量部以下を含む、請求項25に記載の複合フィルムの製造方法。 - 前記c)ステップを1回以上繰り返す、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記c)ステップにおいて、前記ガラスクロスとしては、酸素雰囲気炉(furnace)において500〜700℃で10分〜60分間バーニング(burning)したものを用いる、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- 前記c)ステップにおいては、前記ガラスクロスを前記ゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物に含浸させた後、50〜300℃で5分〜2時間硬化させる、請求項16に記載の複合フィルムの製造方法。
- ガラスクロス(Glass cloth);および
ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上25℃以下で反応させて形成されたゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物
を含む複合材料。 - ガラスクロス(Glass cloth);および
ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上25℃以下で反応させて形成されたゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物
のゾル−ゲル(sol−gel)反応物を含む複合フィルム。 - a)ガラスクロス(Glass cloth)を準備するステップ;
b)ジフェニルシランジオールおよびアルコキシシランを含む組成物を0℃以上25℃以下で反応させてゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物を製造するステップ;および
c)前記ガラスクロスを前記ゾル(sol)状態の有機‐無機ハイブリッド組成物に含浸および硬化させるステップ
を含む複合フィルムの製造方法。
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