JP5904937B2 - 変性ZnOナノ粒子 - Google Patents
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Description
a.溶剤中に溶解された酸化亜鉛ナノ粒子を、アンモニアまたはアミンの存在下で
b.テトラアルキル−オルトケイ酸塩および
c.場合によりオルガノシランと反応させることにより、変性ZnOナノ粒子を製造する方法によって解決されることが見い出された。
C1〜C20アルキル:20個までの炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状の炭化水素基、例えばC1〜C10アルキルまたはC11〜C20アルキル、有利にC1〜C10アルキル、例えばC1〜C3アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、またはC4〜C6アルキル、n−ブチル、第二ブチル、第三ブチル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、2−メチルブチル、1,1−ジメチルプロピル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、1−エチルプロピル、ヘキシル、2−メチルペンチル、3−メチルペンチル、1,1−ジメチルブチル、1,2−ジメチルブチル、1,3−ジメチルブチル、2,2−ジメチルブチル、2,3−ジメチルブチル、3,3−ジメチルブチル、2−エチルブチル、1,1,2−トリメチルプロピル、1,2,2−トリメチルプロピル、1−エチル−1−メチルプロピル、1−エチル−2−メチルプロピル、またはC7〜C10アルキル、例えばヘプチル、オクチル、2−エチルヘキシル、2,4,4−トリメチルペンチル、1,1,3,3−テトラメチルブチル、ノニルまたはデシルならびにこれらの異性体。
アリール:6〜14個の炭素環員を含有する単核ないし三核の芳香族環系、例えばフェニル、ナフチルまたはアントラセニル、有利に単核ないし二核、特に有利に単核の芳香族環系。
a.溶剤中に溶解された酸化亜鉛ナノ粒子をアンモニアまたはアミンの存在下で
b.テトラアルキル−オルトケイ酸塩および
c.場合によりオルガノシランと反応させることによって得られた、Si−O−アルキル基を有しかつ有機溶剤中で可溶性である変性酸化亜鉛ナノ粒子である。
置換アクリレート、例えばエチル−またはイソオクチル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート(主に2−エチルヘキシル−α−シアノ−β,β−ジフェニルアクリレート)、メチル−α−メトキシカルボニル−β−フェニルアクリレート、メチル−α−メトキシカルボニル−β−(p−メトキシフェニル)アクリレート、メチル−またはブチル−α−シアノ−β−メチル−β−(p−メトキシフェニル)アクリレート、N−(β−メトキシカルボニル−β−シアノビニル)−2−メチルインドリン、オクチル−p−メトキシシンナメート、イソペンチル−4−メトキシシンナメート、ウロカニン酸またはその塩またはエステル;
p−アミノ安息香酸の誘導体、殊にそのエステル、例えば4−アミノ安息香酸エチルエステルまたはエトキシル化4−アミノ安息香酸エチルエステル、サリチレート、置換桂皮酸エステル(シンナメート)、例えばオクチル−p−メトキシシンナメートまたは4−イソペンチル−4−メトキシシンナメート、2−フェニルベンズイミダゾール−5−スルホン酸またはその塩、
2−ヒドロキシベンゾフェノン誘導体、例えば4−ヒドロキシ−、4−メトキシ−、4−オクチルオキシ−、4−デシルオキシ−、4−ドデシルオキシ−、4−ベンジルオキシ−、4,2’,4’−トリヒドロキシ−、2’−ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノンならびに4−メトキシ−2−ヒドロキシベンゾフェノン−スルホン酸−ナトリウム塩;
4,4−ジフェニルブタジエン−1,1−ジカルボン酸のエステル、例えばビス−(2−エチルヘキシル)エステル;
2−フェニルベンゾイミダゾール−4−スルホン酸ならびに2−フェニルベンゾイミダゾール−5−スルホン酸またはこれらの塩;
ベンゾオキサゾールの誘導体;
ベンゾトリアゾールの誘導体または2−(2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、例えば2−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−メチル−6−(2−メチル−3−((1,1,3,3−テトラメチル−1−)(トリメチルシリルオキシ)ジシロキサニル)−プロピル)−フェニル、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−第三ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(5’−第三ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−第三ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンズトリアゾール、2−(3’−第三ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンズトリアゾール、2−(3’−第二ブチル−5’−第三ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−4’−オクチルオキシフェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−第三アミル−2’−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)−2’−ヒドロキシフェニル]ベンゾトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル]−5−クロロベンズトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−5’−(2−(2−エチルヘキシルオキシ)−カルボニルエチル)−2’−ヒドロキシフェニル]−5−クロロベンズトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)フェニル]−5−クロロベンズトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−オクチルオキシカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−5’−(2−(2−エチルヘキシルオキシ)カルボニルエチル)−2’−ヒドロキシフェニル]ベンゾトリアゾール、2−(3’−ドデシル−2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[3’−第三ブチル−2’−ヒドロキシ−5’−(2−イソオクチルカルボニルエチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−ベンズトリアゾール−2−イル−フェノール]、ポリエチレングリコール 300、Rが3’−第三ブチル−4−ヒドロキシ−5’−2H−ベンズトリアゾール−2−イル−フェニルである[R−CH2CH2−COO(CH2)3−]2で完全にエステル化された、2−[3’−第三ブチル−5’−(2−メトキシカルボニルエチル)−2’−ヒドロキシフェニル]−2H−ベンゾトリアゾールの生成物、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(α,α−ジメチルベンジル)−5’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−5’−(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール;
ベンジリデンカンファーまたはその誘導体、これは例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第3836630号明細書中に挙げられている、例えば3−ベンジリデンカンファー、3−(4’−メチルベンジリデン)d−1−カンファー;
α−(2−オキソボルン−3−イリデン)トルエン−4−スルホン酸またはその塩、N,N,N−トリメチル−4−(2−オキソボルン−3−イリデンメチル)アニリニウム−メトスルフェート;
ジベンゾイルメタン、例えば4−第三ブチル−4’−メトキシジベンゾイルメタン;
2,4,6−トリアリールトリアジン化合物、例えば2,4,6−トリス−{N−[4−(2−エチルヘキシ−1−イル)オキシカルボニルフェニル]アミノ}−1,3,5−トリアジン、4,4’−((6−(((第三ブチル)アミノカルボニル)フェニルアミノ)−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル)イミノ)ビス(安息香酸−2’−エチルヘキシルエステル);
2−(2−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、例えば2,4,6−トリス(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(2.4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス−(2−ヒドロキシ−4−プロピルオキシフェニル)−6−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−4,6−ビス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−ブチルオキシプロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−オクチルオキシプロピルオキシ)フェニル]−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−トリデシルオキシフェニル)P−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[4−(ドデシルオキシ/トリデシルオキシ−2−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニル]−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−[2−ヒドロキシ−4(2−ヒドロキシ−3−ドデシルオキシプロポキシ)フェニル]−4,6−ビス−(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン、2,4,6−トリス[2−ヒドロキシ−4−(3−ブトキシ−2−ヒドロキシプロポキシ)フェニル]−1,3,5−トリアジン、2−(2−ヒドロキシフェニル)−4−(4−メトキシフェニル)−6−フェニル−1,3,5−トリアジン、2−{2−ヒドロキシ−4−[3−(2−エチルヘキシル−1−オキシ)−2−ヒドロキシプロピルオキシ]フェニル}−4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン。
上記式中、この変数は、次のように定義されている:
R1、R2、R3およびR4は、同一かまたは異なり、互いに無関係にC1〜C12アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二ブチル、第三ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、イソヘキシル、第二ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル、特に有利にC1〜C4アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二ブチルおよび第三ブチルであり、殊にR1、R2、R3およびR4は、それぞれ同一かつそれぞれメチル、
C3〜C12シクロアルキル、例えばシクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、シクロウンデシルおよびシクロドデシルであり、好ましくは、シクロペンチル、シクロヘキシルおよびシクロヘプチルであり、
X5は、酸素原子、硫黄原子、NH基、N−(C1〜C4アルキル)基、カルボニル基であり、
A2は、単結合またはスペーサーである。スペーサーA2の例は、パラ−フェニレン、メタ−フェニレン、有利にC1〜C20アルキレン、分枝鎖状または非分枝鎖状であり、その際、場合により6個までの隣接していないCH2−基は、それぞれ1個の硫黄原子によって酸化されていてもよいし、1個の酸素原子によって置換されていてもよい。例示的に次のスペーサーが挙げられる:
−CH2−、−CH2−CH2−、−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−(CH2)6−、−(CH2)7−、−(CH2)8−、−(CH2)9−、−(CH2)10−、−(CH2)12−、−(CH2)14−、−(CH2)16−、−(CH2)18−、−(CH2)20−、−CH2CH(CH3)−、−CH2CH(C2H5)−、−CH2−CH(CH[CH3]2)−、−CH2−CH(n−C3H7)−、−[CH(CH3)]2−、−CH(CH3)−CH2−CH2−CH(CH3)−、−CH(CH3)−CH2−CH(CH3)−、−CH2C(CH3)2−CH2−、−CH2−CH(n−C4H9)−、−CH2−CH(イソ−C3H7)−、−CH2−CH(tert−C3H7)−、
−CH2−O−、−CH2−O−CH2−、−(CH2)2−O−(CH2)2−、−[(CH2)2−O]2−(CH2)2−、−[(CH2)2−O]3−(CH2)2−、
−CH2−S−、−CH2−S−CH2−、−(CH2)2−S−(CH2)−、−[(CH2)2−S]2−(CH2)2−、−[(CH2)2−S]3−(CH2)2−、−CH2−SO−CH2−、−CH2−SO2−CH2−、
好ましいスペーサーA2は、C2〜C10アルキレン基であり、分枝鎖状または非分枝鎖状であり、例えば−CH2−CH2−、−(CH2)3−、−(CH2)4−、−(CH2)5−、−(CH2)6−、−(CH2)7−、−(CH2)8−、−(CH2)9−であり、
nは、零または1であり、
X6は、水素、酸素、O−C1〜C19アルキル、有利にC1〜C6アルコキシ基、例えばメトキシ、エトキシ、n−プロポキシ、イソプロポキシ、n−ブトキシ、イソブトキシ、第二ブトキシ、第三ブトキシ、n−ペントキシ、イソペントキシ、n−ヘキソキシおよびイソヘキソキシ、特に有利にメトキシまたはエトキシ、
C1〜C2アルキル、有利にメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二ブチル、第三ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、第二ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、イソアミル、n−ヘキシル、第二ヘキシル、n−ヘプチル、n−オクチル、2−エチルヘキシル、n−ノニル、n−デシル;特に有利にC1〜C4アルキル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、第二ブチルおよび第三ブチル、
C2〜C18アシル、例えばアセチル、プロピオニル、ブチリル、ベンゾイル、ステアリル、
または7〜12個のC原子を有するアリールオキシカルボニル、例えばC6H5−OCOである。
4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−アミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、
4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ヒドロキシ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、
4−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ブチルアミノ−1,2,2,6,6−ペンタメチルピペリジン、
4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、
4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、
4−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−N−オキシル、
4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチル−1−オキシトキシピペリジン、
4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチル−1−オキシトキシピペリジン、
4−ブチルアミノ−2,2,6,6−テトラメチル−1−オクトオキシピペリジン、
4−アセトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ステアリルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−アリールオイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−メトキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−フェノキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、
4−ベンズオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンおよび
4−(フェニルカルバモイルオキシ)−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)オキサレート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)スクシネート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)マロネート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)アジペート、
ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−ピペリジル)セバケート、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)テレフタレート、
1,2−ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジルオキシ)エタン、
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ヘキサメチレン−1,6−ジカルバメート、
ビス(1−メチル−2,2,6,6−テトラメチル−4−ジペリジル)アジペートおよび
トリス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ベンゼン−1,3,5−トリカルボキシレート。
略符号1当量=1モル当量
酸化亜鉛製造のための一般的な規定−"粒子10nm"("10nm"):
イソプロパノール約2 l中に酢酸亜鉛二水和物78.8gを装入した。懸濁液を撹拌下に75℃に昇温させた。水酸化カリウム30.29gをイソプロパノール1 l中に溶解し、そして75℃に加熱した。水酸化カリウム溶液を懸濁液に添加した。懸濁液を75℃で約1時間、攪拌した。
メタノール約205ml中に酢酸亜鉛二水和物135gを装入した。懸濁液を撹拌下に59℃に昇温させた。水酸化カリウム58.9gをメタノール205ml中に溶解し、50℃に加熱した。水酸化カリウム溶液を懸濁液に添加した。懸濁液を50℃で約5時間、攪拌した。
Luwax(登録商標)A 0.9g(エチレンホモポリマー、BASF SE社)をトルエン30ml中に懸濁させた。その後に、(変性)ZnO(溶液中、ZnO0.1gを含有する)をLuwax溶液に添加し、ロータリーエバポレーター上で75℃(真空なし)で、均質な分散液が生じるまで溶解した。引続き、75℃/1ミリバールで溶剤を取り出した。均質な無色のワックスが生じた。
水酸化カリウム1g(1.6当量、Znに対して)をエタノール中に溶解し、したがって6質量%の溶液が得られた。その後に、乾燥した酸化亜鉛1g(1当量、"10nm")を添加し、トルエン中に懸濁させた。引続き、オクタデシルトリエトキシシラン5.1g(1当量、Znに対して)を添加し、還流温度に加熱した。この温度で3時間の後、均質で弱く混濁した黄色の溶液が生じた。冷却後、変性酸化亜鉛をメタノールで沈殿させた。引続き沈殿物を遠心分離し、メタノールで洗浄した。残留物を真空乾燥キャビネット中で乾燥した。
酸化亜鉛懸濁液43.48g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、"10nm")およびアンモニア水溶液2.52ml(NH33当量、ZnOに対して;25%のアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、オクタデシルトリエトキシシラン0.77g(0.15当量、ZnOに対して)を添加した。懸濁液を50℃で5時間攪拌した。反応の終結後に、懸濁液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
酢酸亜鉛二水和物21.9g(1当量)を35%でメタノール中に装入し、50℃に加熱した。水酸化カリウム11.2g(2当量、Znに対して)を24%でメタノール中に50℃で溶解した。この溶液を酢酸亜鉛懸濁液に添加し、30分間さらに攪拌した。引続き、メタノール中に5%で溶解した、テトラメチルオルトケイ酸塩0.68g(0.045当量、Znに対して)を添加し、50℃で1時間攪拌した。この懸濁液をオクタデシルトリエトキシシラン6.37g(0.15当量、ZnOに対して)を添加し、さらにこの温度で5時間維持した。反応の終結後、沈殿した沈殿物を沈殿させ、上に存在するメタノールを吸い取った。この沈殿および吸い取りの工程をなお2回繰り返した。残留物をジクロロメタン中に溶解した。安定した均質な懸濁液が生じた。懸濁液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛0.718g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、”10nm”)およびアンモニア水溶液1.81ml(NH33当量;25%のアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、テトラメチルオルトケイ酸塩0.27g(0.2当量、ZnOに対して)を添加した。懸濁液を50℃で1時間攪拌した。反応の終結後に、懸濁液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛0.5g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、”10nm”)およびメタノール系アンモニア2.65ml(NH33当量;7Nのアンモニア溶液を使用した)を撹拌下に50℃に加熱し、その後になおこの温度で15分間維持した。混濁しているが、しかし、均質な溶液が生じた。溶液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛1g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、”10nm”)およびメタノール系アンモニア5.29ml(NH33当量、ZnOに対して;7Nのアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、オクタデシルトリエトキシシラン0.77g(0.15当量、ZnOに対して)を添加した。透明な溶液を50℃で5時間攪拌した。反応の終結後、過剰量のアンモニアおよびメタノールをロータリーエバポレーター上で除去した。懸濁液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛1g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、"10nm")およびメタノール系アンモニア5.29ml(NH33当量、7Nのアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、テトラメチルオルトケイ酸塩xg(y当量、ZnOに対して)および引続きオクタデシルトリエトキシシラン0.77g(0.15当量、ZnOに対して)を添加した。透明な溶液を50℃で5時間攪拌した。反応の終結後、過剰量のアンモニアおよびメタノールをロータリーエバポレーター上で除去した。溶液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛1g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、"10nm")およびメタノール系アンモニア5.29ml(NH33当量、ZnOに対して;7Nのアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、テトラメチルオルトケイ酸塩0.188g(0.1当量、ZnOに対して)および引続きオルガノシラン(0.15当量、ZnOに対して)を添加した。生じた透明な溶液を50℃で5時間攪拌した。反応の終結後、過剰量のアンモニアおよびメタノールをロータリーエバポレーター上で除去した。溶液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
懸濁液としての酸化亜鉛1g(イソプロパノール中で約2.5質量%;ZnO1当量、"10nm")およびメタノール系アンモニア5.29ml(NH33当量、ZnOに対して;7Nのアンモニア溶液を使用した)を装入し、撹拌下に50℃に加熱した。その後に、テトラメチルオルトケイ酸塩xg(y当量、ZnOに対して)および引続き2−[メトキシ(ポリエチレンオキシ)プロピル]−トリエトキシシラン0.972g(0.15当量、ZnOに対して)を添加した。透明な溶液を50℃で20時間攪拌した。溶液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
エタノールアミン0.375g(0.5当量、ZnOに対して)をイソプロパノール中に装入し、ZnO懸濁液1g(イソプロパノール中約2.5質量%で;ZnO1当量、”10nm”)を添加した。引続き、混合物を50℃に加熱し、この温度を20時間維持した。反応時間の終結後、透明な溶液にテトラメチルオルトケイ酸塩0.94g(0.5当量、ZnOに対して)を添加し、反応混合物をさらに50℃で5時間維持した。溶液の一部分をLuwax(登録商標)A(Luwax(登録商標)中への混入参照)中に混入した。
有機溶剤中、例えばジクロロメタン、トルエン、イソプロパノールまたはこれらの混合物中の実施例2〜11の本発明より製造された変性酸化亜鉛ナノ粒子の溶解性は、良好であり、一方、同様にアンモニア水溶液を用いて製造された本発明によらない酸化亜鉛ナノ粒子は、前記の溶剤中で不溶性である。
Lupolen(登録商標)は、Basell社のポリエチレン(LDPE)のための商品名である。実施例および比較例のLuwax(登録商標)調製物を、小型の押出機を用いてLupolen(登録商標)中に混入し、厚さ100μmのフィルムに加工した。濃度は、ワックスおよびポリエチレンの全体量に対してZnO1質量%であった。混入後、フィルムを露光し(人工の太陽光)、UV吸収スペクトルを測定した。フィルムの透明度の基準として、透過率を測定した。露光による透明度の減少は、ZnOの光触媒作用に基づいて生じ、この減少は、ポリマーマトリックスの分解という結果をまねいた。露光中の透過率が高ければ高いほど、含有されたZnOの光触媒活性は、ますます少なくなる。
Claims (16)
- 変性酸化亜鉛ナノ粒子を製造する方法であって、反応が溶剤および水の全体量に対して水0.5質量%未満の含量の際に行なわれるという条件で、
a.溶剤中に懸濁された酸化亜鉛ナノ粒子を、アンモニアまたは第一級アミンであるアミンの存在下で
b.テトラアルキル−オルトケイ酸塩と反応させ、かつ
c.オルガノシランと反応させることを特徴とする、変性酸化亜鉛ナノ粒子を製造する前記方法。 - 前記変性酸化亜鉛ナノ粒子が、Si−Oアルキル基を有し、かつ有機溶剤に分散性である、請求項1記載の方法。
- 前記反応は、水0.2質量%未満の含量で行なわれる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記反応は、水の排除下に行なわれる、請求項1から3までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程b.を前記工程c.の前に行なう、請求項1から4までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記酸化亜鉛ナノ粒子は、極性溶剤中の懸濁液として存在する、請求項1から5までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程a.において酸化亜鉛ナノ粒子を含有する懸濁液を、アンモニアまたはアミンを含有する溶液と混合する、請求項1から6までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程b.におけるテトラアルキルオルトケイ酸塩は、テトラメチルオルトケイ酸塩、テトラエチルオルトケイ酸塩、テトラプロピルオルトケイ酸塩、テトラブチルオルトケイ酸塩から選択される、請求項1から7までのいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程c.におけるオルガノシランは、モノ−、ジ−、トリ−アルキルシラン、アルコキシシラン、アミノアルキルシラン、エステル含有シラン、ポリアルコキシシランから選択される、請求項1から8までのいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法により製造された変性酸化亜鉛ナノ粒子を含有する、有機材料の使用であって、
前記有機材料がプラスチックであり、
前記プラスチックが成形体としてプレートまたはフィルムの形で存在する、
農業において、包装材料として、または自動車産業においての、前記使用。 - 有機材料中のUV吸収剤としての、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法により製造された変性酸化亜鉛ナノ粒子の使用。
- 有機材料のための安定剤としての、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法により製造された変性酸化亜鉛ナノ粒子の使用。
- 前記有機材料は、プラスチック、塗料またはペイントである、請求項11または12記載の使用。
- 前記プラスチックは、プレートまたはフィルムの形で存在する、請求項13記載の使用。
- 有機材料を光、ラジカルまたは熱の作用に抗して安定化する方法であって、その際、前記材料には、請求項1から9までのいずれか1項に記載の方法により製造された変性酸化亜鉛ナノ粒子が添加される、前記方法。
- 他の添加剤としてUV吸収剤および/または安定剤を含有する有機材料を安定化する、請求項15に記載の方法。
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