首页> 中国专利> 用于无机细颗粒的高浓度分散体的粘度改性剂和含该粘度改性剂的无机细颗粒高浓度分散体

用于无机细颗粒的高浓度分散体的粘度改性剂和含该粘度改性剂的无机细颗粒高浓度分散体

摘要

本发明提供用于无机细颗粒的高浓度分散体的粘度改性剂,其通过赋予无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)优良的粘度改性作用,可以减少制造部件或基材的印刷步骤或涂布步骤中的不便发生,以及提供包含所述粘度改性剂的无机细颗粒的高浓度分散体。作为主要组分,该粘度改性剂包含在分子结构中具有2至20个磷酸根基或羧基的反应产物,该反应产物由具有两至六个羟基的多元醇和磷酸基引入材料或羧基引入材料,以3:1至1:1的羟基对磷酸基引入材料或羧基引入材料摩尔比率反应制得。

著录项

  • 公开/公告号CN104031464A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2014-09-10

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 楠本化成株式会社;

    申请/专利号CN201410082837.5

  • 申请日2014-03-07

  • 分类号C09D11/03(20140101);C09D7/12(20060101);C09D7/02(20060101);C08G65/327(20060101);

  • 代理机构72001 中国专利代理(香港)有限公司;

  • 代理人李连涛;梁谋

  • 地址 日本东京都

  • 入库时间 2023-12-17 01:00:24

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-08-31

    授权

    授权

  • 2014-10-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):C09D11/03 申请日:20140307

    实质审查的生效

  • 2014-09-10

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及用于无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)的粘度改性剂,以及涉及含有该粘度改性剂的无机细颗粒的高浓度分散体。更详细地,本发明涉及用于无机细颗粒的高浓度分散体的粘度改性剂,所述粘度改性剂是液体和流体,因此是可操作的,以及当与待印刷或施涂到各种部件或基材上的无机细颗粒的高浓度分散体共混时,其可以减少印刷品或涂层边缘处变形或扭曲的发生,或者减少由印刷或涂布产生的涂膜厚度不足导致的不便发生,以及涉及含有该粘度改性剂的无机细颗粒的高浓度分散体。

本发明进一步涉及用于无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物的粘度改性剂,当与无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物共混时,其可以在不引起粘度过度升高或产生过度触变性的基础上防止无机细颗粒沉淀和硬质结块,或者特别地,当与无机富锌漆共混时,其可以防止涂膜中形成空穴并可以提供均匀的涂膜表面,由此使得可以在没有雾涂(mist coat)的情况下防止鼓泡产生,以及涉及已经用所述粘度改性剂制备的无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物。

背景技术

无机细颗粒分散体已经用作印刷油墨或功能浆料,其在电子材料领域中用于制造例如电容器、感应器、电子电路、电极、二次电池组、燃料电池、陶瓷和显示器的步骤中,或者在一般工业漆或油墨领域中用作一部分待共混的起始材料。

当通过用于电子材料制造的步骤中的印刷方法或施涂方法使用时时,无机细颗粒分散体使得可以精密控制电子材料的加工。因此,无机细颗粒分散体在工业上已经作为对电子材料的高性能和批量生产有帮助的方法加以使用。

在通过精密加工例如电子材料制造材料中,细颗粒分散体通常已利用印刷机、涂布机或分配器印刷或施涂。例如,如果借助于包含其中分散的金属细颗粒的导电涂层液体,用丝网印法印刷电路,则可以在基底上轻易地形成电路图案。此外,可以通过用涂布机施涂包含其中分散的金属氧化物颗粒的涂料液体,轻易地形成具有大面积的保护层或绝缘层。当使用分配器来施涂包含其中分散的金属氧化物颗粒的涂料液体时,可以精确地少量施涂。

当通过印刷法或涂布法施涂细颗粒分散体时,细颗粒分散体的流动性有时在印刷品或涂层边缘产生变形或扭曲。细颗粒分散体的流动性也已经产生例如印刷膜或涂膜厚度不足的问题。

由于制造技术的最新发展,已经要求以更有效的方式生产更精细的或更小的材料。因此,已经要求具有更厚的印刷膜和提高印刷膜或涂膜边缘的形状精度,两者都对性能具有较大影响。

上述问题可以通过提高细颗粒分散体的触变性来解决。但是,现有技术仍然不足以提供一种完善的解决方案,原因是出现下述其它问题。在此使用的术语触变性表示当用例如旋转粘度计测量粘度时,在高旋转(高应变速率)下显示低粘度,在低旋转(低应变速率)下显示高粘度的性能。

专利文献1使用脂肪酰胺蜡、热解法二氧化硅和有机膨润土作为保持电路图案形状的触变剂。但是当大量添加时,因为它们是固体颗粒,这些触变剂可能导致筛网堵塞。此外,为无机物质的热解法二氧化硅与有机膨润土难以在煅烧过程中去除。

专利文献2中公开的不含固体颗粒的触变剂具有高溶剂含量。因此由此生产的细颗粒分散体由于触变剂的溶剂有时产生不便,例如其它溶剂的混合,或细颗粒含量减少。

另一方面,富锌漆是一种工业漆,其是锌粉的高浓度分散体。为了避免锌粉沉淀,富锌漆包含常规的粘度改性剂,例如脂肪酰胺蜡、热解法二氧化硅和有机膨润土。但是,当赋予高触变性时,所述常规的流变改性剂经常引起粘度过度升高,所述高触变性是为了避免充分沉淀所必需的。

由无机富锌漆制造的涂膜通常具有大量的空穴。由于这个原因,当在空穴上形成底涂膜或外涂膜(top coat film)时,空穴中的空气在涂膜中产生缺陷,例如鼓泡和针孔。为防止这些缺陷,迄今为止,在施涂所述底涂膜之前,已经实施所谓的“雾涂步骤”,其包括施加用大量溶剂稀释底涂层漆制备的低粘度液体,以便从无机富锌漆涂膜的空穴中排出空气。但是,上述雾涂并未完全克服上述缺陷。此外,从减少工作量的观点来看,已经要求在没有雾涂步骤的情况下防止鼓泡出现(专利文献3)。

专利文献4公开无机锌漆组合物,包含硅酸盐载体、锌粉和片状颜料。当使用该漆组合物形成涂膜时,片状颜料选择性地分布在涂膜表面层中。作为结果,溶剂不能到达空穴并替换空穴中的空气,并因此可以防止涂膜中形成鼓泡或针孔。

但是,在立面上施涂的情况下,鼓泡可能在外涂膜中形成,因为在上述方法中片状颜料难以选择性地分布在涂膜表面层中。在喷涂的情况下,存在喷涂器中的所有alles tip、过滤器或滤网(strainer)被片状颜料堵塞的问题。

引文列表

专利文献

[专利文献1]

日本专利申请KOKAI公开号2003-151351

[专利文献2]

日本专利申请KOKAI公开号2002-146336

[专利文献3]

日本专利申请KOKAI公开号2002-194284

[专利文献4]

日本专利申请KOKAI公开号S59-51951。

发明概述

技术问题

本发明的目的是提供用于无机细颗粒的高浓度分散体的粘度改性剂(以下有时称为粘度改性剂),其为液体和流体并因此是可操作的,当与待印刷或施涂到各种部件或基材上的无机细颗粒的高浓度分散体共混时,通过产生优良的粘度改性作用,可以减少已经在用于制造部件的印刷步骤或涂布步骤中印刷或涂布的印膜或涂膜边缘出现变形或扭曲,或减少由印刷或涂布制造的涂膜厚度不足产生的不便的发生,以及提供无机细颗粒的高浓度分散体,其包含所述粘度改性剂(以下有时称为高浓度分散体)。

本发明的另一个目的是提供一种用于无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物的粘度改性剂,当与无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物,例如富锌漆共混时,其可以在不引起粘度过度升高或产生过度触变性的情况下,通过产生优良的粘度改性作用而防止无机细颗粒沉淀和硬质结块,或特别是当与无机富锌漆共混时,可以防止在涂膜中形成空穴以及可以形成均匀的涂膜表面,因此使得可以在没有雾涂的情况下防止鼓泡出现,以及提供无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物,其包含所述粘度改性剂。

问题的解决方案

作为刻苦研究的结果,本发明的发明人们已经发现在分子结构中具有2至20个磷酸基或羧基的反应产物可以用作粘度改性剂,其通过具有二至六个羟基的多元醇与磷酸基引入材料或羧基引入材料以3:1至1:1的羟基对磷酸基引入材料或羧基引入材料的摩尔比率反应制造,在无机细颗粒中具有物理结合力,与基料(binder)具有相容性,以及在常温下具有流动性。本发明人们进一步在包含无机细颗粒和基料作为必需组分的无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)中以0.1至15 wt%的比例配混这种粘度改性剂,并因此已经实现上述目的。

本发明的发明人猜测本发明的粘度改性剂的作用和机理工作如下,但是尚未得到证明。

在由此制备的无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)中,粘度改性剂的部分酸官能团吸附到无机细颗粒表面上,因为其具有两个以上的吸附部位,该粘度改性剂在结构上引起无机细颗粒的物理缔合。作为结果,无机细颗粒的物理缔合的聚集体间发生相互作用,并因此显示粘度改性作用(参见附图1)。

发明效果

当加入到无机细颗粒的高浓度分散体时,本发明的粘度改性剂可以减少已经在用于制造部件的印刷步骤或涂布步骤中印刷或涂布的印膜或涂膜边缘出现变形或扭曲,或减少由印刷或涂布制造的涂膜厚度不足产生的不便的发生。

此外,当加入到无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物中时,本发明的粘度改性剂可以在不引起粘度过度升高或产生过度触变性的基础上防止无机细颗粒沉淀和硬质结块,或特别是当加入到无机富锌漆中时,可以防止涂膜中形成空穴并可以形成均匀的涂膜表面,因此使得可以在没有雾涂的基础上防止出现鼓泡。

附图简述

图1为显示本发明粘度改性剂的作用原理的图示。

实施方案的说明

以下是本发明粘度改性剂以及包含该粘度改性剂的无机细颗粒的高浓度分散体的详述解释。

1. 粘度改性剂

本发明的粘度改性剂为分子结构中具有2至20个磷酸基或羧基的反应产物,其由具有二至六个羟基的多元醇(例如多元醇,聚醚多元醇,以及聚酯多元醇)与磷酸基引入材料或羧基引入材料,以3:1至1:1的羟基对磷酸基引入材料或羧基引入材料的摩尔比率反应制造。

本发明中的磷酸基引入材料是指当与其它材料反应时可以在反应产物的分子中引入磷酸基的材料。羧基引入材料是指当与其它材料反应时可以在反应产物的分子中引入羧基的材料。

本发明的粘度改性剂特征在于能够与无机细颗粒物理缔合,与基料相容,以及在常温下为流体。该粘度改性剂可以在没有任何特殊预处理的基础上由简单方法轻易地加入到无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)中。

当多元醇用作具有二至六个羟基的多元醇时,可以例举乙二醇,丙二醇,1,3-丙二醇,1,2-丁二醇,1,4-丁二醇,1,5-戊二醇,1,2-己二醇,3-甲基-1,5-戊二醇,1,6-己二醇,1,7-庚二醇,甘油,聚甘油(polyglycerin),1,2,4-丁三醇,三羟甲基乙烷,三羟甲基乙烷,三羟甲基丙烷,季戊四醇,山梨糖醇等。

当聚醚多元醇用作具有二至六个羟基的多元醇时,可以例举由一种、两种或更多种上述多元醇、环氧乙烷、环氧丙烷与环氧丁烷物质的组合加成反应制造的(共)聚合物等。

当聚酯多元醇用作具有二至六个羟基的多元醇时,可以例举由一种、两种或更多种上述多元醇;一元或多元酸,例如琥珀酸,马来酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,壬二酸,癸二酸,邻苯二甲酸,对苯二甲酸,间苯二甲酸,12-羟基硬脂酸,二羟甲基丙酸,二羟甲基丁酸,苹果酸,酒石酸和柠檬酸;和内酯,例如ε-己内酯和δ-戊内酯的物质反应制造的(共)聚合物等。

磷酸基引入材料例举为磷酸,焦磷酸,聚磷酸,磷酰氯,五氧化二磷等,它们是可以通过与多元醇反应形成磷酸酯的磷化合物。

羧基引入材料例举为琥珀酸,琥珀酸酐,马来酸,马来酸酐,邻苯二甲酸,邻苯二甲酸酐,苹果酸,酒石酸,柠檬酸和异柠檬酸,它们是可以与多元醇反应的多元酸。

当使具有二至六个羟基的多元醇与磷酸基引入材料或羧基引入材料反应时,反应中羟基对磷酸基引入材料或羧基引入材料的比率应为3:1至1:1 (摩尔比率)。来自所述反应的产物在分子结构中具有2至20个磷酸基或羧基。

本发明的粘度改性剂可以包含有机溶剂,使得可以防止低温下沉积,或者使得可以容易地将粘度改性剂加入到无机细颗粒的高浓度分散体中。使用的有机溶剂可以为脂族烃,脂环烃,芳族烃,酮,酯,醇,醚,聚乙二醇,萜烯等。理想的是选择适用于所用体系的溶剂。

有机溶剂例举为甲醇,乙醇,正丙醇,异丙醇,正丁醇,异丁醇,戊醇,己醇,庚醇,辛醇,2-乙基己醇,乙二醇单甲基醚,二乙二醇单甲基醚,三乙二醇单甲基醚,乙二醇单异丙基醚,二乙二醇单异丙基醚,三乙二醇单异丙基醚,乙二醇单丁基醚,二乙二醇单丁基醚,三乙二醇单丁基醚,丙二醇单甲基醚,二丙二醇单甲基醚,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸异丙酯,乙酸正丁酯,乙酸异丁酯,乙酸己酯,乙二醇单甲基醚乙酸酯,二乙二醇单甲基醚乙酸酯,三乙二醇单甲基醚乙酸酯,乙二醇单异丙基醚乙酸酯,二乙二醇单异丙基醚乙酸酯,三乙二醇单异丙基醚乙酸酯,乙二醇单丁基醚乙酸酯,二乙二醇单丁基醚乙酸酯,三乙二醇单丁基醚乙酸酯,丙二醇单甲基醚乙酸酯,二丙二醇单甲基醚乙酸酯,壬烷,正癸烷,异癸烷,正十二烷,异十二烷,甲基环己烷,二甲基环己烷,乙基环已烷,甲苯,二甲苯,松油醇,二氢松油醇,二氢松油醇乙酸酯等。这些可以单独使用或联合使用。

2. 无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物):

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体包含无机细颗粒,基料和粘度改性剂作为必需组分。这些组分根据该分散体的用途目的加以理想地选择。

无机细颗粒的实例包括金,银,铜,铁,钴,铝,镍,锡,锌,铅,碳,钨,稀土金属,所述金属的合金,氧化铝,二氧化硅,氧化锆,氧化钇,铁氧体,氧化锌,氧化钛,滑石,碳酸钙,硫酸钡,钛酸钡,锆钛酸铅(lead zirconate titanate),氧化硼,氮化硼,氮化硅,碳化钨,碳化硅等。这些可以单独使用或联合使用,但是需要根据该高浓度分散体的用途目的加以选择。

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体中无机细颗粒的含量没有特别限制。但是优选下限为30 wt%,上限为95 wt%。当无机细颗粒的含量低于30 wt%时,由此获得的高浓度分散体将粘度不足,导致印刷性或涂布性差。当漆组合物的无机细颗粒含量低于30 wt%时,由此获得的涂膜可能产生不充分的性能。另一方面,当无机细颗粒含量大于95 wt%时,由此获得的高浓度分散体将具有过于升高的粘度,导致印刷性或施涂性差。

基料例举为乙基纤维素树脂,丙烯酸树脂,聚(乙烯醇缩丁醛)树脂,聚乙烯醇缩乙醛树脂,氯乙烯树脂,环氧树脂,聚氨酯树脂,醇酸树脂,聚酯树脂,三聚氰胺树脂,有机硅树脂,硅酸盐树脂,酚树脂等。这些可以单独使用或联合使用,但是需要根据该高浓度分散体的用途目的加以选择。

本发明的无机细颗粒的印刷油墨组合物或功能浆料中基料的含量没有特别限制。但是优选下限为0.5 wt%,上限为30 wt%。当基料的含量低于0.5 wt%时,由此获得的高浓度分散体将粘度过高,导致印刷品减少。另一方面,当基料含量大于30 wt%时,由此获得的高浓度分散体将具有不充分的的粘度,导致存储稳定性差或甚至无机细颗粒沉淀。

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物中基料的含量没有特别限制。但是优选下限为5 wt%,上限为60 wt%。当基料含量低于5 wt%时,由此获得的无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物将具有差的涂布性。另一方面,当基料含量大于60 wt%时,由此获得的无机细颗粒的高浓度分散体的漆组合物不能产生良好的涂膜性能。

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)不仅可以包含无机细颗粒,基料和粘度改性剂,而且还可以包含改性高浓度分散体粘度的有机溶剂。所述有机溶剂例举为甲醇,乙醇,正丙醇,异丙醇,正丁醇,异丁醇,戊醇,己醇,庚醇,辛醇,2-乙基己醇,苯甲醇,乙二醇单甲基醚,二乙二醇单甲基醚,三乙二醇单甲基醚,乙二醇单异丙基醚,二乙二醇单异丙基醚,三乙二醇单异丙基醚,乙二醇单丁基醚,二乙二醇单丁基醚,三乙二醇单丁基醚,丙二醇单甲基醚,二丙二醇单甲基醚,乙酸乙酯,乙酸正丙酯,乙酸异丙酯,乙酸正丁酯,乙酸异丁酯,乙酸己酯,乙二醇单甲基醚乙酸酯,二乙二醇单甲基醚乙酸酯,三乙二醇单甲基醚乙酸酯,乙二醇单异丙基醚乙酸酯,二乙二醇单异丙基醚乙酸酯,三乙二醇单异丙基醚乙酸酯,乙二醇单丁基醚乙酸酯,二乙二醇单丁基醚乙酸酯,三乙二醇单丁基醚乙酸酯,丙二醇单甲基醚乙酸酯,二丙二醇单甲基醚乙酸酯,己烷,壬烷,癸烷,异癸烷,十二烷,异十二烷,松节油,环烷溶剂,异链烷烃溶剂,环己烷,甲基环己烷,二甲基环己烷,乙基环已烷,烷基环己烷,甲苯,二甲苯,高沸点芳族溶剂,丙酮,甲乙酮,甲基戊酮,甲基异丁酮,环己酮,松油醇,二氢松油醇,二氢松油醇乙酸酯等。这些可以单独使用或联合使用,但是理想地根据该高浓度分散体的用途目的选择待共混的有机溶剂的种类和量。

有机溶剂的含量没有特别限制,但是优选为基于无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)的重量0至70 wt%。当有机溶剂的含量大于70 wt%时,由此获得的无机细颗粒的高浓度分散体可能粘度不足,导致印刷性或涂布性差。

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)不仅可以包含无机细颗粒、基料和粘度改性剂,而且还可以包含促进无机细颗粒分散的分散剂。所述分散剂没有特别限制,只要借此将无机细颗粒分散在介质中。对于这种分散剂,可以使用胺化合物,例如辛胺,己胺和油基胺;硫化合物,例如十二烷硫醇;羧基化合物,例如油酸;具有铵基团的支化聚合物;具有二硫代氨基甲酸酯的低分子或高分子化合物;被称为树枝形聚合物(dendrimer)的球形树枝状聚合物;高度支化聚合物;在分子未端具有铵基团的高度支化聚合物;或市售的分散剂,例如磷酸酯分散剂和聚乙烯亚胺接枝聚合物分散剂。这些分散剂可以单独或两种或更多种联合使用。

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物)可以进一步包含其它材料,例如表面活性剂,均化剂,阻燃剂,粘合改进剂,着色剂,抗静电剂,抗氧化剂,光稳定剂,剥离剂和偶联剂,只要本发明分散体的特殊性能或本发明的目的不受影响。

3. 无机细颗粒的高浓度分散体的制造(例如无机细颗粒的高浓度分散体的印刷油墨组合物,功能浆料组合物或漆组合物):

本发明的无机细颗粒的高浓度分散体可以通过混合、捏合和分散无机细颗粒、基料、粘度改性剂和任选其它必要组分来制造。捏合步骤可以由常规方法进行。捏合装置例举为Henschel混合器,螺旋混合器,行星混合器,Nauta混合器,桨式混合器,高速流动型混合器(high speed flow type mixer),溶解器,漆搅拌器,辊轧机,球磨机,磨碎机,砂磨机,珠磨机等。

本发明无机细颗粒的高浓度分散体的用途目的没有特别限制。其可以方便地在电子材料例如LED背光、电容器、感应器、电子电路、导电粘合剂、电极、二次电池组、燃料电池、层合陶瓷电容器、等离子显示板、VDF板、无机EL、太阳能电池组板、微带天线等的制造中用于印刷线路、电极、电阻、电容器、线圈等的预定图案,或用于涂布电子材料,以便赋予其特殊功能。

实施例

以下用工作实施例具体解释本发明,所述实施例完全未限制本发明。实施例中的术语“%”和“份”表示“wt%”和“重量份”,除非另作说明。

实施例1

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份环氧丙烷-环氧乙烷共聚物(“Adeka Pluronic? L-44”,ADEKA CORPORATION产品,数均分子量为2200;羟基总计有0.2091摩尔)和9.9份五氧化二磷(0.0698摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-1。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在四至五个磷酸基。

实施例2

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份环氧丙烷-环氧乙烷共聚物(“NEWPOL? PE-71”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.产品,数均分子量为2280;羟基总计有0.2018摩尔)和19.0份五氧化二磷(0.1338摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-2。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为1.5:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在三至四个磷酸基。

实施例3

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份环氧丙烷-环氧乙烷共聚物(“NEWPOL? PE-74”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.产品,数均分子量为3420;羟基总计有0.1345摩尔)和6.3份五氧化二磷(0.0444摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-3。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在三至四个磷酸基。

实施例4

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份环氧丙烷-环氧乙烷共聚物(“Adeka Pluronic? L-101”,ADEKA CORPORATION产品,数均分子量为3800;羟基总计有0.1211摩尔)和8.6份五氧化二磷(0.0603摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-4。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为1.5:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在二至三个磷酸基。

实施例5

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份三元醇、环氧丙烷和环氧乙烷的共聚物(“SANNIX? GL-3000”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.产品,数均分子量为3000;羟基总计有0.2300摩尔)和10.9份五氧化二磷(0.0768摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-5。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在四至八个磷酸基。

实施例6

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以266份聚酯二醇,该聚酯二醇为己二酸和3-甲基-1,5-戊二醇的反应产物(“Kuraray Polyol? P-510”,KURARAY CO.,LTD.产品,数均分子量为500;羟基总计有1.0640摩尔)和50.3份五氧化二磷(0.3545摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-6。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在七至八个磷酸基。

实施例7

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以230份三元醇、环氧丙烷和环氧乙烷的共聚物(“SANNIX? GL-3000”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.产品,数均分子量为3000;羟基总计有0.2300摩尔)和14.7份柠檬酸(0.0765摩尔),在160℃反应两小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-7。在该实施例中,羟基对羧基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对羧基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在十四个羧基。

实施例8

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以270份四元醇和环氧丙烷的共聚物(“SANNIX? FA-702”,Sanyo Chemical Industries,Ltd.产品,数均分子量为6000;羟基总计有0.1800摩尔)和8.52份五氧化二磷(0.0600摩尔),在120℃反应四小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-8。在该实施例中,羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率为3:1。如由GPC获得的重均分子量和羟基对磷酸基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在十三个磷酸基。

实施例9

将装有搅拌器、温度调节器、分配器和氮气引入管的500 mL四颈烧瓶充以92.1份甘油(羟基总计有3.0000摩尔)和188.8份琥珀酸(1.6000摩尔),在170℃反应五小时。由此获得的反应产物被称作粘度改性剂P-9。粘度改性剂P-9在常温下具有低流动性。为提高流动性,可以将粘度改性剂P-9用环氧树脂(jER807?,由Mitsubishi Chemical Corporation制造)稀释至80%浓度。由此制得的粘度改性剂被称作粘度改性剂P-10。在该实施例中,羟基对羧基引入材料的摩尔比率为3:1.6。如由GPC获得的重均分子量和羟基对羧基引入材料的摩尔比率推测的,分子结构中存在十七个羧基。

对比例

为了对比起见,使用市售的粉状脂肪酰胺蜡(DISPARLON? 6500,由kusumoto Chemicals,Ltd.制造)(R-1)、脂肪酰胺浆料(DISPARLON? 6900-20X,由Kusumoto Chemicals,Ltd.制造)(R-2)、热解法二氧化硅(AEROSIL? R972,由Nippon Aerosil Co.,Ltd.制造)(R-3)和脂肪酰胺浆料(DISPARLON? 6900-10X,由Kusumoto Chemicals,Ltd.制造)(R-4)各自作为触变剂。

表-1显示本发明的粘度改性剂和对比例的粘度改性剂中有效组分含量,及所述粘度改性剂的外观。

[表1]

表-1 本发明的粘度改性剂和对比例的粘度改性剂的有效组分和外观

粘度改性剂或对比例有效组分外观P-1100 %粘稠液体P-2100 %粘稠液体P-3100 %粘稠液体P-4100 %粘稠液体P-5100 %粘稠液体P-6100 %粘稠液体P-7100 %粘稠液体P-8100 %粘稠液体P-9100 %树脂状P-1080 %粘稠液体R-1100 %粉状R-220 %糊状R-3100 %粉状R-410 %糊状

如由表-1已知的,所有本发明的粘度改性剂是液体。将明显地看到,这些液体粘度改性剂,在操作方面,优于例如对比例的R-1或R-3的粉状粘度改性剂,在有效组分的浓度方面,优于例如R-2或R-4的糊状粘度改性剂。

测试实施例1

使用铝池,在氮气气氛中和在10℃/min的升温速率下,用TG-DTA (DTG-60A,由SHIMADZU CORPORATION制造)对本发明的粘度改性剂和对比例的触变剂进行热解性能测试。在该测试中,重量减少超过95%时的温度记录为热解温度。测试结果在表-2中示出。

[表2]

表-2 本发明的粘度改性剂和对比例的热解性能

粘度改性剂或对比例热解温度P-1344℃P-2334℃P-3366℃P-4296℃P-5359℃P-6550℃P-7397℃P-8336℃P-9439℃R-1423℃R-2555℃R-3600℃或更高*

*:R-3不分解,因为其是无机物质。

由表-2的结果已知大多数本发明的粘度改性剂具有良好的热解性能,以及当用于其中需要煅烧步骤的目的时是优异的。

测试实施例2

根据表-3的配方混合铝细颗粒(ALE11PB?,由Kojundo Chemical Laboratory Co. , Ltd Co.,Ltd.制造),乙基纤维素树脂的松油醇溶液(STD-45?,由The Dow Chemical Company制造)和分散剂(HIPLAAD ED 154?,由Kusumoto Chemicals,Ltd.制造),以及对所得混合物进行辊轧机(roll mill)处理。随后,添加粘度改性剂,使所得混合物进一步经过辊轧机,产生铝细颗粒的分散体。

[表3]

表-3 铝细颗粒分散体的配方

在25℃用E-型粘度计的3°×R9.7 mm锥形转子测量上述铝细颗粒分散体的粘度。T.I. (触变性指数)的值由25℃温度下,0.4 [1/sec]的剪切速率下的粘度对4 [1/sec]的剪切速率下的粘度的比率给出。铝细颗粒分散体的粘度和T.I.值在以下表-4示出。

[表4]

表-4 铝细颗粒分散体的特殊性能

粘度改性剂或对比例粘度 Pa?sT.I.值空白22.00.8P-141.03.2P-227.12.1P-331.92.2P-428.71.7P-542.63.9P-654.41.4P-729.21.2P-842.82.0P-927.11.3R-151.42.4R-346.02.4

由表-4的结果清楚已知,当加入到铝细颗粒分散体中时,本发明的粘度改性剂显示粘度改性作用。

测试实施例3

将有机溶剂(松油醇C?,由Nippon Terpene Chemicals,Inc.制造)加入到测试实施例2的共混物中。所得混合物借助于测试实施例2中提及的方法分散,产生铝细颗粒分散体。

在25℃用E-型粘度计的3°×R14 mm锥形转子测量铝细颗粒分散体的粘度。测量结果由以下表-5示出。

[表5]

表-5  铝细颗粒分散体的特殊性能

由表-5的结果清楚已知,即使当向铝细颗粒分散体中加入有机溶剂时,仍保持粘度改性作用。

测试实施例4

根据表-6的配方混合银细颗粒(AG2-1C?,DOWA Electronics Co.,Ltd.)和乙基纤维素树脂的松油醇溶液(STD-45?,由The Dow Chemical Company制造),对所得混合物进行辊轧机处理。随后,添加粘度改性剂,使所得混合物进一步经过辊轧机,产生银细颗粒的分散体。

[表6]

表-6 银细颗粒分散体的配方

在25℃用E-型粘度计的3°×R9.7 mm锥形转子测量上述银细颗粒分散体的粘度。银细颗粒分散体的粘度和T.I.值由以下表-7示出。

通过丝网印刷法,用#400筛目的丝网和90 μm的线宽,在陶瓷基底上用由此获得的银细颗粒分散体绘制细线(thin line)。银细颗粒分散体的特殊性能由线宽的可重复性评价。评价结果在表-7中示出。

[表7]

表-7 银细颗粒分散体的测试结果

粘度改性剂或对比例粘度 Pa?sT.I.值印刷的线宽 (μm)印刷品状态未添加122.21.4119终点变模糊P-1225.81.8101良好P-3182.52.091良好P-5245.11.997良好R-1211.02.288网孔痕迹(mesh marks)R-3180.61.891网孔痕迹

由表-7的结果清楚已知,包含本发明粘度改性剂的银细颗粒分散体产生良好的印刷品状态。

测试实施例5

根据表-8的配方混合银细颗粒(AG2-1C?,DOWA Electronics Co.,Ltd.)和丙烯酸树脂的松油醇溶液(由Kusumoto Chemicals,Ltd.制造),对所得混合物进行辊轧机处理。随后,添加粘度改性剂,使所得混合物进一步经过辊轧机,产生银细颗粒的分散体。

[表8]

表-8 银细颗粒分散体的配方

在25℃用E-型粘度计的3°×R9.7 mm锥形转子测量上述银细颗粒分散体的粘度。银细颗粒分散体的粘度和T.I.值由以下表-9示出。

通过丝网印刷法,用#400筛目的丝网和90 μm的线宽,在陶瓷基底上用由此获得的银细颗粒分散体绘制细线。银细颗粒分散体的特殊性能由线宽的可重复性评价。评价结果在表-9中示出。

[表9]

表-9 银细颗粒分散体的测试结果

由表-9的结果清楚已知,包含本发明粘度改性剂的银细颗粒分散体产生良好的印刷品状态。

测试实施例6

根据表-10的配方混合熔凝二氧化硅粉末(FB-3LDX?,由Denki Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha制造)、环氧树脂(jER807?,由Mitsubishi Chemical Corporation制造)和粘度改性剂,用行星离心混合器分散所得混合物,产生熔凝二氧化硅粉末的分散体。

[表10]

表10 熔凝二氧化硅粉末分散体的配方

原料配方 (份)熔凝二氧化硅粉末50.0环氧树脂50.0粘度改性剂1.0

在25℃用E-型粘度计的3°×R9.7 mm锥形转子测量上述熔凝二氧化硅粉末分散体的粘度。熔凝二氧化硅粉末分散体的粘度和T.I.值由以下表-11示出。

[表11]

表-11 熔凝二氧化硅粉末分散体的特殊性能

粘度改性剂或对比例粘度 Pa?sT.I.值空白19.71.0P-124.72.1P-226.92.6P-325.52.5P-426.02.5P-526.12.3P-628.61.0P-731.52.5P-822.83.9P-1044.34.1R-123.11.1R-322.90.9

由表11的结果清楚已知,当加入到熔凝二氧化硅粉末分散体中时,本发明的粘度改性剂显示粘度改性作用。

测试实施例7

根据表-12的配方向硅酸乙酯树脂(HAS-1?,由COLCOAT CO.,Ltd.制造)中加入预定量的粘度改性剂,用溶解器分散所得混合物。随后,混合锌粉(锌粉#3,由Sakai Chemical Industry Co.,Ltd.制造),用溶解器分散所得混合物,产生无机富锌漆。

[表12]

表-12 无机富锌漆的配方

在25℃用流变仪测量上述无机富锌漆的粘度。T.I. (触变性指数)的值由25℃下,0.1 [ 1/sec]的剪切速率下的粘度对1 [ 1/sec]的剪切速率下的粘度的比率给出。无机富锌漆的粘度和T.I.值由以下表-13示出。

在密封的测试瓶中对上述无机富锌漆进一步进行沉淀测试。详细地,将漆在室温下保持静止一天,然后测量锌粉的沉淀体积(锌粉沉淀的体积对漆总体积的百分比)。此外,通过抗金属棒侵入性的感官分析测试锌粉沉淀的硬度,根据从等级1 (非常硬)至等级5 (柔软)的五级评价体系评价所得结果。无机富锌漆的沉淀体积和沉淀硬度在以下表-13示出。

[表13]

表-13 无机富锌漆的测试结果 (1)

从表-13的结果看到,当加入到无机富锌漆中时,与对比例的常规触变剂相比,本发明的粘度改性剂防止无机细颗粒沉淀,和因此显示防止硬质结块的良好作用,而没有引起粘度过度升高或产生过度触变性。

为了测量涂膜表面粗糙度和孔隙度起见,用250 μm-施涂器在玻璃板上施涂上述无机富锌漆。将如此涂布的板在室温(20℃)下干燥七天,然后用激光显微镜观察涂膜表面。表面粗糙度(Ra:算术平均粗糙度;Ry:最大高度)在没有过滤器处理的情况下,基于JIS B 0601,由五个测量点的平均值获得。另外,用激光显微镜进行涂膜表面的不均匀性的3D观察,然后根据从等级1 (高孔隙度)至等级5 (完全无孔隙)的五级评价体系用目视观察评价涂膜表面的孔隙度。无机富锌漆的涂膜表面的Ra、Ry和孔隙度在表-15中示出。

用250 μm-施涂器在上述无机富锌漆的涂膜上施涂表-14的环氧树脂漆,然后在室温下干燥一天。根据从等级1 (显著起泡)至等级5 (未起泡)的五级评价体系评价如此获得的测试板的环氧树脂涂膜上已经产生的泡沫和针孔的状态。评价结果在表-15中示出。

[表14]

表-14 环氧树脂漆的配方

[表15]

表-15 无机富锌漆的测试结果 (2)

粘度改性剂或对比例每个树脂添加的量 (%)Ra (μm)Ry (μm)涂膜表面的孔隙度外涂层的起泡状态未添加?1.4510.9945P-211.039.2955R-454.1228.4811

从表-15的结果清楚地看到,当加入到无机富锌漆中时,与对比例的常规触变剂相比,本发明的粘度改性剂在没有雾涂的情况下防止涂膜中形成空穴并防止出现起泡。

工业实用性

当在电子材料(例如LED背光,电容器,感应器,电子电路,导电粘合剂,电极,二次电池组,燃料电池,层合陶瓷电容器,等离子显示板,VDF板,无机EL,太阳能电池板,微带天线等)的制造中用油墨或功能浆料印刷线路、电极、电阻、电容器、线圈等的预定图案时,或当用漆涂布电子材料以可以赋予该电子材料特殊功能时,本发明的粘度改性剂预期有助于电子材料的高性能和大规模生产的改进。

同样在包含颜料浆料或无机细颗粒的分散体的漆或油墨领域中,本发明的粘度改性剂预期有助于防止颜料或无机细颗粒沉淀,或改进涂膜或印膜的性能。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号