TW201514260A - 一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑及其製法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑,其中包含一種鋁矽氧複合互穿網寡聚物以及一種酸鹼值調節劑,其中該鋁矽氧複合物之鋁矽重量比比介於2到20之間,並包含-Si-O-Si-鍵結與-Si-O-Al-鍵結之互穿網結構,該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有介於0.01微米到0.1微米之間粒徑及介於6.8~7.2之酸鹼值。
Description
本發明係有關於一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有調製便利性之中性金屬表面改質劑。特別地,本發明中性金屬表面改質劑可便利地用於金屬表面黏著性調整、表面張力的調整、表面粗糙度的調整、表面生物相容性的調整、表面介電常數調整、表面熱膨脹係數調整、表面隔離膜厚度調整、表面氧化程度調整、金屬表面呈色調整等目的。本發明中性金屬表面改質劑具有一選自由溶膠、凝膠、溶膠凝膠、顆粒懸浮液、均勻液、乳化液所組成族群之組合的外觀型態。
在許多的建材、家電製品等用途,常有需求在金屬表面進行改質,使金屬表面產生機能性,例如耐腐蝕機能或異質材料黏合等。在先前的技藝中前使用磷酸鹽處理係使含有磷酸離子之酸性溶液與鋼板接觸而使其反應,在鍍層表面形成以磷酸化物為主成分之結晶性表層膜的處理,這樣的處理提高與塗膜之密合性,並具有對於各種後段塗裝穩定的底層保護性能。因此,金屬板特別是鍍鋅系鋼板透過磷酸鹽處理,廣泛地被使用作為建材、家電等之塗裝應用。然而,以磷酸鹽處理,其耐蝕性不足,因此,
通常於磷酸鹽處理後施行稱為「密封處理」之封孔處理。此密封處理係以噴霧、浸漬等方法使含有六價鉻之水溶液與鋼板接觸,然後在不水洗下進行乾燥之處理,藉由此處理而提高耐蝕性。然而,鉻酸鹽處理藥劑和塗膜雖然具有良好的改質性,但所含的六價鉻已被報導對於生物體及環境都具有相當嚴重毒性,因此,一個能代替鉻酸鹽處理劑之低毒性金屬表面改質劑便有其急迫性。另外,在工業製程中,常有配齒流程,而常會發生斷裂或劃傷,因此,金屬表面粗糙度控制、磨耗控制的需求有相當急迫。未料解決這些問題,於特開2000-054157號公報中揭示一種含有磷、鉬等金屬及三價鉻離子,其為不含六價鉻及氟化物之合成表面處理劑。於日本特開平3-39485號公報中,揭示一種於水性樹脂中分散有二氧化矽與玻璃轉移點(Tg點)在40℃以上之蠟,且乾態質量為0.3g/m2~3.0g/m2之塗料。美國專利第5,292,549號,揭示利用矽烷耦合劑進行金屬板處理,藉由交聯劑交聯有機官能矽烷,而形成細緻的矽氧烷膜。於日本特開昭61-83262號公報、特公平2-41555號公報、及特開平5-320568號公報等中,揭示對水性丙烯酸樹脂和水性胺基樹脂,添加環氧樹脂和磷酸、或環氧樹脂和磷酸酯和羧酸反應物改善密合性之熱硬化型組成物。於日本特許2004-047447號公報及特許2004-073736號公報中,揭示利用正矽酸乙酯作為前驅物,經由水解縮合後形成平均分子量為1,000~10,000的烷氧基矽烷寡聚物之醇溶液,作為無鉻水溶性金屬防銹塗料。在台灣也有許多團隊欲解決上述問題,如中華民國專利公告第555888號,提出一種鎂鋁合金表面處理方法,其特徵為以有機-無機酸混合溶液進行鎂鋁合金表面之酸處理,達到活化金屬之目的,其中有機-無機酸混合溶液為單獨無機酸或有機酸或兩者並存之混合溶液,其中有機酸可
以任一種以上選自酸類、醇酸類、二酸類、膦酸類之有機酸;無機酸可以任一種以上選自磷酸、硝酸、硼酸或鹽酸。中華民國專利第I406969號,一種利用包含矽烷/矽烷醇/矽氧烷/聚矽氧烷之水性組成物塗佈金屬表面的方法,其特徵在於該組成物除了包含至少一種化合物,其係選自於矽烷、矽烷醇、矽氧烷、以及聚矽氧烷,及至少一種包含鈦、鉿、鋯、鋁及/或硼的化合物,其中至少一者為錯合氟化物,以及至少一種陽離子、以及金屬的陽離子及/或至少一種相對應的化合物,該組成物還包含了至少一種物質,其係選自於:在每一種情況下均具有至少一種胺基、尿素基及/或亞胺基之無矽化合物,亞硝酸鹽的陰離子及/或具有至少一個硝基之化合物以過氧化物為基礎之化合物,以及含磷化合物、至少一種磷酸鹽之陰離子及/或至少一種膦酸酯之陰離子。中華民國專利公告第I339596號,提出一種奈米陶瓷溶液於金屬表面的處理方法,包括一前處理步驟,其係先將一金屬之表面的油污、雜質去除;以及一奈米陶瓷溶液覆蓋步驟,其係將一奈米陶瓷溶液覆蓋於該金屬表面,使奈米陶瓷溶液化學鍵結於該金屬表面形成一奈米陶瓷薄膜,其中該奈米陶瓷溶液係包括至少兩種金屬烷氧化物、水以及將該金屬烷氧化物催化以進一步和水縮合形成奈米陶瓷溶液的酸類。中華民國專利公開第201221683號,提出一種低介電材料薄膜的製備方法,透過置入一基板於一電漿生成反應系統中;通入一載氣於該電漿生成反應系統中,該載氣承載一含碳氟二氧化矽先驅物,並形成該含碳氟之二氧化矽先驅物於該基板上;以及轉化該含碳氟之二氧化矽先驅物為一低介電材料薄膜,並消除該低介電材料薄膜之應力使其具有更緊密結構;其中該低介電材料薄膜之碳含量係介於10%至50%之間,氟含量係介於10%至40%之間。
然而,該等技術無法全面滿足耐蝕性、耐熱性、耐指紋性、導電性等問題,特別是含鹵素或奈米添加物更存在環境應用安全性的問題,並且不具有使用與調製便利性及安定性。
有鑑於此,本發明之創作者精心研究,提出一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑及其製法,除了解決上述需求,更可進一步依客製化需求調整本發明所設計產品,是一種具有高機動調製性之含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑。這樣的含鋁矽氧複合互穿網寡聚物設計解決習知技藝僅利用各種型式混合物之金屬表面改質劑效能限制,更使本發明金屬表面改質劑具有品質安定、穩定的優點。
本發明揭示一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑及其製法,為了達到高機動調製性,特別地設計一種鋁矽氧複合互穿網寡聚物,其中該鋁矽氧複合物之鋁矽重量比介於2到20之間,並包含-Si-O-Si-鍵結與-Si-O-Al-鍵結之互穿網結構,作為本發明中性金屬表面改質劑的主成分。所述中性金屬表面改質劑可克服現有技術,達成各種需求之金屬表面便利改質的目的。
本發明所提出一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑及其製法,其中該鋁矽氧複合物之鋁矽重量比介於2到20之間,主要是透過二級-丁基氧化鋁(aluminum sec-butoxide)與一選自由乙烯三甲氧基矽烷化物(vinyltrimethoxysilane)、甲基三甲氧基矽烷(methyltrimethoxysilane)、四乙氧基矽烷化物(tetraethoxysilane)、二甲基二乙氧基矽烷化物
(dimethyldieth-oxysilane)、苯基三乙氧基矽烷化物(phenyltriethoxysilane)、γ-甲丙烯氧基丙基-三甲氧基矽烷化物(γ-methacryloxypropyl-trimethoxysilane)、γ-氯丙基三甲基氧基矽烷化物(γ-chloropropyl-trimethoxysilane)、癸基三甲氧基矽烷化物(decyltrimethoxysilane)、異丁基三甲氧基矽烷化物(isobutyltrimeth-oxysilane)、三級-丁基二甲基氯矽烷化物(tert-butyldimethylchlorosilane)、乙烯基三氯矽烷化物(vinyltrichlorosilane)、3-氨丙基三甲氧基矽烷化物(3-aminopropyltrimethoxysilane)、二苯基二氯矽烷化物(diphenyldichlorosilane)、六甲基二矽烷化物(hexamethyldisilane)、乙烯基三矽烷化物(vinyltrisilane)及其組合族群的矽氧化烷物兩者以介於2到20之間的重量比製備而成具有一選自由溶膠、凝膠、溶膠凝膠、顆粒懸浮液、均勻液、乳化液所組成族群之組合外觀型態的中性金屬表面改質劑。
透過本發明中性金屬表面改質劑用於金屬表面,特別是用於鋅、鋁、不鏽鋼及鈦合金製品表面特性之修飾,達到金屬表面黏著性調整、表面張力的調整、表面粗糙度的調整、表面生物相容性的調整、表面介電常數調整、表面熱膨脹係數調整、表面隔離膜厚度調整、金屬表面呈色調整、表面氧化程度的調整等目的。
更明確地說明,本發明揭示一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑及其製法,其中該中性金屬表面改質劑包含一種鋁矽氧複合互穿網寡聚物以及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間,該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有一互穿網結構,並且該互穿網結構包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基
(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有介於0.01微米到0.1微米之間粒徑及介於6.8~7.2之酸鹼值。
優選地,該中性金屬表面改質劑進一步包含一種酸鹼值調節劑,用來因應該中性金屬表面改質劑之應用來調整酸鹼值。
選擇性地,該中性金屬表面改質劑進一步可包含一選自由聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合族群之機能性樹脂,形成一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之機能性樹脂型中性金屬表面改質劑。
特定地,該中性金屬表面改質劑具有一選自由溶膠、凝膠、溶膠凝膠、顆粒懸浮液、均勻液、乳化液所組成族群組合之外觀型態。
選擇性地,該中性金屬表面改質劑具有一選自由金屬表面黏著性調整、表面張力的調整、表面粗糙度的調整、表面生物相容性的調整、表面介電常數調整、表面熱膨脹係數調整、表面隔離膜厚度調整、表面氧化程度調整、金屬表面呈色調整及其組合之功能。
同時,本發明另揭示一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑製法,其中包含一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一鋁氧烷化物與一第一矽氧烷化物來形成一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液;一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一第二矽氧
烷化物來形成一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液;一互穿網反應步驟,係將該富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液與該富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液,以介於1:2到1:20之間的鋁與矽重量比來得到一鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液,其中該鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液,包含一具有互穿網結構之鋁矽氧複合互穿網寡聚物並且該互穿網結構中包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間,該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有介於0.01微米到0.1微米之間粒徑及介於6.8~7.2之酸鹼值;以及一配方調製步驟,係將該鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液座為主成份,依需要添加一選自由酸鹼值調節劑、界面活性劑、染劑、塑化劑、乳化劑、膠鏈劑、無機填充劑、有機填充劑、溶劑、聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合之配方調製添加物。
為讓本發明之目的、特徵、和優點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,作詳細說明如下。
1‧‧‧一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液合成步驟
2‧‧‧一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液合成步驟
3‧‧‧一互穿網反應前混合步驟
4‧‧‧一互穿網反應步驟
5‧‧‧鋁矽氧複合互穿網寡聚物
6‧‧‧一配方調製步驟
7‧‧‧一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑
11‧‧‧富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物
22‧‧‧富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物
55‧‧‧機能性樹脂
100‧‧‧金屬層
150‧‧‧金屬表層凹陷
175‧‧‧金屬表層突起
200‧‧‧中性金屬表面改質劑
第1圖,本發明一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑第3實施例示意圖。
第2圖,本發明含鋁矽氧複合互穿網寡聚物製備示意圖
第3圖,本發明含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑應用示意圖。
本發明揭示一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有調製便利性之中性金屬表面改質劑,其中包含一種鋁矽氧複合互穿網寡聚物,其中該鋁矽氧複合物之鋁矽重量比介於2到20之間,並包含-Si-O-Si-鍵結與-Si-O-Al-鍵結之互穿網結構。所述中性金屬表面改質劑可克服現有技術,達成各種需求之金屬表面便利改質的目的。
本發明一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有調製便利性之中性金屬表面改質劑第1實施例,可透過下列步驟達成。取二級-丁基氧化鋁(aluminum sec-butoxide)10克溶於10克異丙醇溶劑形成鋁氧化物異丙醇溶液。再取第一矽氧烷化物1克溶於20克異丙醇溶劑形成第一矽氧烷化物異丙醇溶液。將矽氧烷化物異丙醇溶液與鈦氧化物異丙醇溶液混合攪拌並在室溫25°下進行反應,得到富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液。進一步,取第二矽氧烷化物20克溶於50克異丙醇溶劑形成第二矽氧烷化物異丙醇溶液並在室溫25°下混合攪拌10分鐘並進行聚合反應,得到富含矽氧烷鍵結之第二矽氧烷寡聚物溶液。將前述富鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液加入第二矽氧烷寡聚物溶液混合攪拌並在室溫25°下20分鐘進行互穿網反應,得到鋁矽氧複合互穿網寡聚物,藉由本發明的設計使中性金屬表面改質劑具有中性酸鹼值,即酸鹼值接近7,此時,本發明有良好的產品安定性。優選地具有介於6.8~7.2之酸鹼值。選擇性地,因應客製化需求,在特定應用可加入反
應促進劑、酸鹼值調節劑、或輔助催化劑等添加劑來控制反應產物的分子量及互穿網密度。例如,加入硝酸0.1克混合攪拌10分鐘,加入水20克,混合攪拌2小時使反應更充分互穿網密度更高。本實施例所設計的金屬表面改質劑,其中該鋁矽氧複合互穿網寡聚物之鋁矽重量比介於2到20之間。將該鋁矽氧複合互穿網寡聚物進行紅外線光譜儀分析可發現在1000到1100cm-1有吸收峰,這是鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有Si-O-Si鍵結的證明。由粒徑分析可得該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有介於0.01微米到0.1微米之間粒徑。選擇性地,可加入一種酸鹼值調節劑,來調節金屬表面改質劑應用特性。本實施例所使用之第一矽氧烷化物與第二矽氧烷化物係選自由乙烯三甲氧基矽烷化物、甲基三甲氧基矽烷化物、四乙氧基矽烷化物、二甲基二乙氧基矽烷化物、苯基三乙氧基矽烷化物、γ-甲丙烯氧基丙基-三甲氧基矽烷化物、γ-氯丙基三甲基氧基矽烷化物、癸基三甲氧基矽烷化物、異丁基三甲氧基矽烷化物、三級-丁基二甲基氯矽烷化物、乙烯基三氯矽烷化物、3-氨丙基三甲氧基矽烷化物、二苯基二氯矽烷化物、六甲基二矽烷化物、乙烯基三矽烷化物、矽酸鹽衍生物及其組合族群的矽氧烷化物。因此,本發明中性金屬表面改質劑主要包含之鋁矽氧複合互穿網寡聚物,具有一互穿網結構並且該結構包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;以及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間;粒徑介於0.1微米到100微米之間。本發明的中性
金屬表面改質劑可以是溶膠、凝膠、溶膠-凝膠、顆粒懸浮液、均勻液、乳化液所組成族群組合之外觀型態,因此,可依需求透過浸泡、噴霧、滾輪塗佈、一般塗佈及其組合之製程進行標的金屬表面的修飾。修飾後的金屬表面可直接風乾,更可以進一步根據需求以高溫烘乾或紫外光照射等方式進行強化處理。在特定的應用中,可在標的金屬表面先透過電漿、臭氧、酸鹼處理等,增加標的金屬表面的活性。
將本發明中性金屬表面改質劑為了改變金屬表面機能性而用於常見金屬表面,特別是用於鋅、鋁、不鏽鋼及鈦合金製品表面特性之修飾,達到金屬表面黏著性調整、表面張力的調整、表面粗糙度的調整、表面生物相容性的調整、表面介電常數調整、表面熱膨脹係數調整、表面隔離膜厚度調整、表面氧化程度的調整等目的。
本發明具有高機動調製性含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑第2實施例,可透過下列步驟達成。將第1實施例含鋁矽氧複合互穿網寡聚物10克與一選自由聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合族群之機能性樹脂10克以及50克溶劑加以混合製備形成機能性樹脂型中性金屬表面改質劑。該機能性樹脂型中性金屬表面改質劑包含-Si-O-Si-鍵結與-Si-O-Al-鍵結之互穿網結構。進一步,為因應客製化機能性需求,可調整鋁矽氧複合互穿網寡聚物與機能性樹脂的比例介於重量比1:2~20之間。在特定客製化機能性需求,希望能調整金屬表面所呈現之色彩,而添加染料形成在具有表面色彩調整之中性金屬表面改質劑,直接使金屬表面呈現需求色彩。透過本發明之第2
實施例更可體會本發明具有高機動調製性之實踐。
本發明一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑製法實施例,其中包含一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一鋁氧烷化物如二級-丁基氧化鋁(aluminum sec-butoxide)與一第一矽氧烷化物,以均勻溶液態,室溫下和緩反應,並利用紫外光可見光吸收光譜儀或粒徑分析儀或層析儀或光散射儀或核磁共振光譜儀或黏度計取樣監控產物生成情形,經控制來形成一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液,當然,視需要仍可利用溫度壓力條件改變來調控反應;一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一第二矽氧烷化物,以均勻溶液態,透過酸鹼質的調整,在室溫下和緩反應,並利用紫外光可見光吸收光譜儀或粒徑分析儀或層析儀或光散射儀或核磁共振光譜儀或黏度計取樣監控產物生成情形,經控制來形成一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液,當然,視需要仍可利用溫度壓力條件改變來調控反應,其中本實施例所使用之第一矽氧烷化物與第二矽氧烷化物係選自由乙烯三甲氧基矽烷化物、甲基三甲氧基矽烷化物、四乙氧基矽烷化物、二甲基二乙氧基矽烷化物、苯基三乙氧基矽烷化物、γ-甲丙烯氧基丙基-三甲氧基矽烷化物、γ-氯丙基三甲基氧基矽烷化物、癸基三甲氧基矽烷化物、異丁基三甲氧基矽烷化物、三級-丁基二甲基氯矽烷化物、乙烯基三氯矽烷化物、3-氨丙基三甲氧基矽烷化物、二苯基二氯矽烷化物、六甲基二矽烷化物、乙
烯基三矽烷化物、矽酸鹽衍生物及其組合族群的矽氧烷化物;一互穿網反應步驟,係將該富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液與該富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液,以介於1:2到1:20之間的鋁與矽重量比,以均勻溶液態,室溫下和緩反應,並利用紫外光可見光吸收光譜儀或粒徑分析儀或層析儀或光散射儀或核磁共振光譜儀或黏度計取樣監控產物生成情形,經控制來得到一鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液,其中該鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液,包含一具有互穿網結構之鋁矽氧複合互穿網寡聚物並且該互穿網結構中包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間;粒徑0.01微米到0.1微米之間粒徑之間;並控制酸鹼值介於6.8~7.2之間,以及一配方調製步驟,係將該鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液座為主成份,依需要添加一選自由酸鹼值調節劑、界面活性劑、染劑、塑化劑、乳化劑、膠鏈劑、無機填充劑、有機填充劑、溶劑、聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合之配方調製添加物,並控制酸鹼值介於6.8~7.2之間,得到一種中性金屬表面改質劑。
本發明含鋁矽氧複合互穿網寡聚物設計解決習知技藝僅利用各種型
式混合物之金屬表面改質劑效能限制。更由於本發明含鋁矽氧複合互穿網寡聚物作為金屬表面改質劑主成份之設計,使本發明金屬表面改質劑除了效能提升,也因為含鋁矽氧複合互穿網寡聚物已具備關鍵產品結構及核心物性,使終端產品在品質管控上更為穩定,進一步,更具備因客製化需求便利地來調製各種機能性金屬表面改質劑,可視為一種兼具進步性、創新性、便利產業利用性及相關產業提升性等優點之中性金屬表面改質劑。
上所述者,僅為本發明之較佳實施例,當不能以此限定本發明實施之範圍,即大凡依本發明申請專利範圍及新型說明書內容所作之等效變化與修飾,皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。綜觀上述,本發明之構造特徵確實具有實用價值及進步性,以其整體結構而言,誠已符合專利法之法定要件,爰依法提出新型專利申請。
1‧‧‧一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液合成步驟
2‧‧‧一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液合成步驟
3‧‧‧一互穿網反應前混合步驟
4‧‧‧一互穿網反應步驟
5‧‧‧鋁矽氧複合互穿網寡聚物
7‧‧‧一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑
11‧‧‧富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物
22‧‧‧富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物
Claims (6)
- 一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑,其中該中性金屬表面改質劑包含一種鋁矽氧複合互穿網寡聚物以及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間,該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有一互穿網結構,並且該互穿網結構包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;該鋁矽氧複合互穿網寡聚物具有介於0.01微米到0.1微米之間粒徑及介於6.8~7.2之酸鹼值。
- 如申請專利範圍第1項所述之中性金屬表面改質劑,其中,該中性金屬表面改質劑進一步包含一種酸鹼值調節劑,用來因應該中性金屬表面改質劑之應用來調整酸鹼值。
- 如申請專利範圍第1項所述之中性金屬表面改質劑,其中,該中性金屬表面改質劑進一步包含一選自由聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合族群之機能性樹脂,形成一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之機能性樹脂型中性金屬表面改質劑。
- 如申請專利範圍第1項所述之中性金屬表面改質劑,其中,該中性金屬表面改質劑具有一選自由溶膠、凝膠、溶膠凝膠、顆粒懸浮液、均勻液、乳 化液所組成族群組合之外觀型態。
- 如申請專利範圍第1項所述之中性金屬表面改質劑,其中,該中性金屬表面改質劑具有一選自由金屬表面黏著性調整、表面張力的調整、表面粗糙度的調整、表面生物相容性的調整、表面介電常數調整、表面熱膨脹係數調整、表面隔離膜厚度調整、表面氧化程度調整、金屬表面呈色調整及其組合之功能。
- 一種含鋁矽氧複合互穿網寡聚物之中性金屬表面改質劑製法,其中包含一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一鋁氧烷化物與一第一矽氧烷化物來形成一富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物溶液;一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液合成步驟,係使用一第二矽氧烷化物來形成一富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液,其中該第一矽氧烷化物與該第二矽氧烷化物係選自由乙烯三甲氧基矽烷化物、甲基三甲氧基矽烷化物、四乙氧基矽烷化物、二甲基二乙氧基矽烷化物、苯基三乙氧基矽烷化物、γ-甲丙烯氧基丙基-三甲氧基矽烷化物、γ-氯丙基三甲基氧基矽烷化物、癸基三甲氧基矽烷化物、異丁基三甲氧基矽烷化物、三級-丁基二甲基氯矽烷化物、乙烯基三氯矽烷化物、3-氨丙基三甲氧基矽烷化物、二苯基二氯矽烷化物、六甲基二矽烷化物、乙烯基三矽烷化物、矽酸鹽衍生物及其組合族群的矽氧烷化物;一互穿網反應前混合步驟,係將該富含鋁氧烷鍵結之鋁矽氧烷寡聚物 溶液與該富含矽氧烷鍵結之矽氧烷寡聚物溶液,以介於1:2到1:20之間的鋁與矽重量比來混合,得到一鋁矽重量比介於1:2到1:20之間鋁矽氧烷寡聚物/矽氧烷寡聚物混合溶液;一互穿網反應步驟,係將該鋁矽重量比介於1:2到1:20之間鋁矽氧烷寡聚物/矽氧烷寡聚物混合溶液,在酸鹼質控制下,進行互穿網反應得到一鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液並控制介於6.8~7.2之酸鹼值,其中該鋁矽氧複合互穿網寡聚物溶液,包含一具有互穿網結構之鋁矽氧複合互穿網寡聚物並且該互穿網結構中包含有(OR)xM-O-M(OR)x、(R)y(OR)x-yM-O-M(OR)x-y(R)y、M(OR)x、M(OR)x-y(R)y或(OR)xM-O-M(OR)x及其組合之鍵結;R係選自由烷(alkyl)基、烯基(alkenyl)、芳基(aryl)、鹵烷基(alkylhalide)、氫(hydrogen)及其組合所組成之群組;M係可選自於鋁、矽及其組合所組成之群組;x>y,且x為2、3、4或5,y為1、2、3或4;及鋁與矽的重量比介於1:2到1:20之間;粒徑0.01微米到0.1微米之間,並控制酸鹼值介於6.8~7.2之間;以及一配方調製步驟,係將該鋁矽氧複合互穿網寡聚物作為主成份,依需要添加一選自由酸鹼值調節劑、界面活性劑、染劑、塑化劑、乳化劑、膠鏈劑、無機填充劑、有機填充劑、溶劑、聚脲酸酯樹脂、聚丙烯酸酯樹脂、聚醯胺樹脂、聚環氧樹脂、聚四氟乙烯、聚矽氧烷樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚炔樹脂、聚乙二醇樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、聚烯樹脂及其組合之配方調製添加物,並控制酸鹼值介於6.8~7.2之間,得到一種中性金屬表面改質劑。
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