專利名稱：新穎的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子、制造方法及硬涂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能夠制造出耐磨耗性、耐刮性等均為優(yōu)秀的硬涂薄膜的新穎的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子及其制造方法以及包含該有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物。
背景技術(shù)：
作為在成型品的表面上形成表面保護(hù)薄片的以往的方法，可舉例鑲嵌(insert) 成型方法，該鑲嵌成型方法中，將基材薄片的一面具有硬涂層而在反側(cè)面具有粘合層的表面保護(hù)薄片插入于成型模具內(nèi)，并在模具內(nèi)的空間注塑樹脂之后進(jìn)行冷卻來獲得樹脂成型品，并在該成型品的表面粘合表面保護(hù)薄片。通常，作為用于形成上述表面保護(hù)薄片的硬涂層的樹脂，使用熱固化性樹脂或活性能量射線固化性樹脂。
但是，在利用熱固化性樹脂用作硬涂層來制造表面保護(hù)薄片時，通過加熱對熱固化性樹脂進(jìn)行交聯(lián)固化的情況下，通常出現(xiàn)成型品表面的耐藥性、耐磨耗性降低的問題。另一方面，在利用活性能量射線固化性樹脂用作硬涂層來制造表面保護(hù)薄片時，通過活性能量射線的照射對活性能量射線固化性樹脂進(jìn)行交聯(lián)固化的情況下，能夠通過提高樹脂的交聯(lián)密度來改善耐藥性及耐磨耗性，相反，出現(xiàn)粘合時位于成型品彎曲部的硬涂層上產(chǎn)生裂縫的問題。
作為用于形成硬涂薄膜的材料的聚酯、丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯以及環(huán)氧丙烯酸酯等UV固化型丙烯酸類硬涂物質(zhì)，在僅使用這種有機(jī)物的情況下，未能呈現(xiàn)作為硬涂薄膜應(yīng)當(dāng)具備的充分的表面保護(hù)特性。因此，在硬涂薄膜上使用了包含作為無機(jī)物的膠體二氧化硅粒子的各種有機(jī)-無機(jī)涂敷液，以提高硬度及耐磨耗性。
但是，二氧化硅的表面由有機(jī)物或硅烷得到改性的膠體二氧化硅粒子的沉淀問題、產(chǎn)生溶膠導(dǎo)致的穩(wěn)定性問題、固化度、光學(xué)透明度及緊貼性等，目前還不能滿足硬涂薄膜所需的條件。
并且，現(xiàn)有的模內(nèi)(in-mold)裝飾薄膜用硬涂組合物，在注塑加工特性方面上，進(jìn)行曲率成型時需要柔韌性，基于此特性，最終產(chǎn)品的表面盡可能需要較強(qiáng)的膜強(qiáng)度。但是， 具有為了滿足如上所述的相反的物性，在硬涂薄膜的強(qiáng)度方面上需要甘受損害的缺點。
因此，目前需要開發(fā)出不僅具有高延伸率而且具有優(yōu)秀的涂膜強(qiáng)度的硬涂組合物。發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明是用于解決如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題而提出的，其目的在于提供能夠制造出外觀優(yōu)秀并且耐磨耗性、耐刮性等均為優(yōu)秀的硬涂薄膜的新穎的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子及其制造方法以及包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物。
解決問題的手段
本發(fā)明提供有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上化學(xué)結(jié)合有引發(fā)劑。
并且，本發(fā)明提供有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法，該有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法包括如下步驟步驟1)將二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)與烷氧基硅烷類化合物進(jìn)行溶膠-凝膠(sol-gel)反應(yīng)來導(dǎo)入環(huán)氧基的步驟；以及，步驟幻使引發(fā)劑與上述步驟1)的二氧化硅粒子的環(huán)氧基進(jìn)行反應(yīng)的步驟。
并且，本發(fā)明提供包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物。
并且，本發(fā)明提供包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂薄膜。
并且，本發(fā)明提供包含上述硬涂薄膜的成型品。
發(fā)明的效果
包含本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物能夠提供耐刮性、耐磨耗性等相比以往的模內(nèi)(in-mold)裝飾薄膜用硬涂薄膜更加優(yōu)秀的硬涂薄膜。


圖1是表示在本發(fā)明的實施例1中制造的偶氮-二氧化硅的FT-IR分析的圖。
具體實施方式
下面，將對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。
本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，在二氧化硅粒子的表面的羥基 (-0H)上化學(xué)結(jié)合有引發(fā)劑。
本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上導(dǎo)入了引發(fā)劑，在將上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子應(yīng)用于硬涂組合物的情況下，對上述硬涂組合物進(jìn)行UV固化或者熱固化時，上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子能夠通過化學(xué)結(jié)合來與粘結(jié)劑樹脂連接。并且，據(jù)此能夠制造呈現(xiàn)優(yōu)秀的耐刮性、粘合力以及耐磨耗性等的硬涂薄膜。 并且，通過利用有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子能夠呈現(xiàn)自由地調(diào)諧硬度和柔韌性的涂敷特性。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的情況下，上述羥基(-0H)與引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)合，將由包含環(huán)氧基的烷氧基硅烷類化合物用作連接基團(tuán)來執(zhí)行。
更加具體而言，在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上化學(xué)結(jié)合引發(fā)劑的方法能夠通過在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上導(dǎo)入環(huán)氧基后，使引發(fā)劑與上述環(huán)氧基進(jìn)行反應(yīng)的方法來執(zhí)行。上述二氧化硅粒子的羥基(-0H)與環(huán)氧基之間的結(jié)合，對包含環(huán)氧基的烷氧基硅烷類化合物進(jìn)行水解，由此通過與二氧化硅粒子的羥基(-0H)的縮合反應(yīng)及溶膠-凝膠反應(yīng)來進(jìn)行導(dǎo)入。并且，導(dǎo)入于二氧化硅的環(huán)氧基與引發(fā)劑之間的結(jié)合，在堿性催化劑條件下，能夠通過引發(fā)劑的羧基(-C00H)與二氧化硅表面的環(huán)氧基的親核性取代反應(yīng)來形成。
作為上述烷氧基硅烷類化合物可舉例縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷 (glycidoxy propyl trimethoxy silane)、(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基娃燒 (3,4-epoxycyclohexyl ethyltrimethoxy silane)、縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷(glycidoxy propyl diethoxy silane)以及縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷 (glycidoxy propyl triethoxy silane)等，但并不局限于此。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的情況下，雖然上述二氧化硅粒子不受特別限制，但優(yōu)選地利用分散在有機(jī)溶劑中的膠體二氧化硅溶膠。
在上述有機(jī)溶劑的情況下，作為酮類能夠使用甲基乙基酮、甲基異丁基甲酮等，作為乙醇類能夠使用異丙醇、甲醇等。
作為上述膠體二氧化硅溶膠的市場出售的產(chǎn)品，可舉例甲基乙基酮二氧化硅溶膠 (MEK-ST，尼?；瘜W(xué)公司生產(chǎn)，粒子平均大小為22nm，二氧化硅含量為30% )、二氧化硅粉末粒子(氣相二氧化硅TT600，氣霧劑，粒子平均大小為40nm)、甲基異丁基甲酮二氧化硅溶膠 (MIBK-ST，尼?；瘜W(xué)公司生產(chǎn)，粒子平均大小為22nm，二氧化硅含量為30% )以及異丙醇二氧化硅溶膠(IPA-ST，尼?；瘜W(xué)公司生產(chǎn)，粒子平均大小為22nm，二氧化硅含量為30%)等。
并且，雖然膠體二氧化硅粒子的平均粒徑不受特別限制，但優(yōu)選地使用10 IOOnm的平均粒徑。
上述二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)能夠直接利用本質(zhì)上存在于二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)，還能將二氧化硅表面的金屬鹽(Na+等)取代成帶有羥基(-0H)的銨鹽(滑石(talc)、N(CH3)2H+CH2CH2OH等)來進(jìn)行導(dǎo)入。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的情況下，上述引發(fā)劑可舉例光引發(fā)劑、熱引發(fā)劑等，具體的例子有偶氮類化合物等。
作為上述偶氮類化合物可舉例偶氮雙氰基戊酸(azobis cyano pentanoic acid) ,2,2'-偶氮雙(2-甲基丙脈)二鹽酸鹽、2，2' -azobis (2-methylpropionamidine )dihydrochloride)以及2，2'-偶氮雙[N-(2-羧基乙基)-2-甲基-丙脒]四水合物(2， 2 ‘ -azobis [N- (2-carboxyethyl) -2-methyl-propionamidine] tetrahydrate)等，但并不局限于此。
在上述二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上導(dǎo)入有偶氮類化合物的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，在UV固化或者熱固化時，偶氮基會分解而形成基團(tuán)，由此起到光引發(fā)劑或熱引發(fā)劑作用。這些引發(fā)劑能夠化學(xué)結(jié)合用作粘結(jié)劑樹脂的高分子的反應(yīng)基和二氧化硅，最終起到將高分子接枝(grafting)在二氧化硅粒子的作用。
并且，利用在上述二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上導(dǎo)入有偶氮類化合物的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子來進(jìn)行高分子聚合時，上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子本身作為引發(fā)劑，由此能夠從二氧化硅粒子的表面進(jìn)行聚合。
本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子具有20nm 20 μ m的粒徑范圍。
并且，在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的情況下，具有如下的含量范圍二氧化硅為50 80重量百分比，烷氧基硅烷類化合物為10 20重量百分比，引發(fā)劑為10 30重量百分比，但是并不局限于此。
并且，本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法包括如下步驟步驟1)將二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)與烷氧基硅烷類化合物進(jìn)行溶膠-凝膠(sol-gel)反應(yīng)來導(dǎo)入環(huán)氧基的步驟，以及，步驟幻使引發(fā)劑與上述步驟1)的二氧化硅粒子的環(huán)氧基進(jìn)行反應(yīng)的步驟。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法的情況下，作為上述步驟1) 的烷氧基硅烷類化合物可舉例縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(glycidoxy propyl trimethoxy silane)、(3，4_環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(3，4-印oxycyclohexyl ethyltrimethoxy silane)、縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷(glycidoxy propyldiethoxy silane)以及縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(glycidoxy propyl triethoxy silane)等，但并不局限于此。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法的情況下，在上述步驟幻中，使上述步驟1)的二氧化硅粒子的環(huán)氧基與引發(fā)劑的酸(acid)基進(jìn)行反應(yīng)，由此能夠在二氧化硅粒子的表面導(dǎo)入引發(fā)劑。
在本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法的情況下，上述步驟1)的反應(yīng)能夠在反應(yīng)溫度為25 50°C、反應(yīng)時間為18 M小時的條件下執(zhí)行。并且，上述步驟2)的反應(yīng)能夠在α -甲基吡啶(α -picoline)、吡啶(pyridine)等的堿性催化劑之下，在反應(yīng)溫度為25 50°C、反應(yīng)時間為5 8小時的條件下執(zhí)行。
通過本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法制造的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上化學(xué)結(jié)合有引發(fā)劑。
并且，本發(fā)明提供包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物。
上述硬涂組合物還包含選自由丙烯酸酯類聚合物、多官能丙烯酸酯類單體、異氰酸酯類化合物、引發(fā)劑以及溶劑組成的群中的一種以上。
上述丙烯酸酯類聚合物能夠利用導(dǎo)入有丙烯?；倌軋F(tuán)的丙烯酸酯類共聚物，并且能夠在上述硬涂組合物內(nèi)與本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子進(jìn)行紫外線固化反應(yīng)或者熱固化反應(yīng)。
導(dǎo)入有上述丙烯?；倌軋F(tuán)的丙烯酸酯類共聚物只要導(dǎo)入丙烯酰基官能團(tuán)，就不受特別限制。例如，導(dǎo)入有上述丙烯?；倌軋F(tuán)的丙烯酸酯類共聚物能夠通過如下方法制造制造包含環(huán)氧官能團(tuán)的丙烯酸酯類共聚物后，使上述共聚物的部分環(huán)氧官能團(tuán)和丙烯酸單體進(jìn)行反應(yīng)來賦予丙烯酰基官能團(tuán)。包含上述環(huán)氧官能團(tuán)的丙烯酸酯類共聚物通過聚合丙烯酸酯類單體和具有環(huán)氧基的丙烯酸酯類單體來進(jìn)行制造。
優(yōu)選地，上述丙烯酸酯類聚合物，對于上述硬涂組合物100重量份，添加20 50重量份。
上述多官能丙烯酸酯類單體意味著包含兩個以上丙烯酸酯官能團(tuán)的單體，其種類不受特別限制。例如，能夠使用三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及雙季戊四醇六丙烯酸酯等。
優(yōu)選地，上述多官能丙烯酸酯類單體，對于上述硬涂組合物100重量份，添加10 40重量份。
上述異氰酸酯類化合物能夠使用具有兩個以上異氰酸酯基的多官能異氰酸酯化合物。例如，能夠使用MDI (methylene diisocyanate,亞甲基二異氰酸酯)、 HDI (hexamethylene diisocyanate,六亞甲基二異氰酸酯)以及 IPDI (isophorone diisocyanate，異佛爾酮二異氰酸酯)等。
優(yōu)選地，上述異氰酸酯類化合物，對于上述丙烯酸酯類聚合物100重量份，添加 0. 1 3重量份。
優(yōu)選地，上述引發(fā)劑為UV引發(fā)劑。上述UV引發(fā)劑不受特別限制，能夠使用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的引發(fā)劑。例如，能夠使用Irgacure 184、Irgacure 819、Iragacure 907以及 Vicure 30 等。
優(yōu)選地，上述引發(fā)劑，對于上述丙烯酸酯類聚合物100重量份，添加1 5重量份。
上述溶劑能夠使用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的溶劑，其種類不受特別限制。
本發(fā)明的硬涂組合物還包括該技術(shù)領(lǐng)域中公知的其他添加劑。
并且，本發(fā)明提供包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂薄膜。優(yōu)選地，上述硬涂薄膜的厚度為3 7 μ m，但并不局限于此。
優(yōu)選地，上述硬涂薄膜是模內(nèi)(in-mold)裝飾薄膜用，但并不局限于此。
上述模內(nèi)(in-mold)裝飾涂敷薄膜，投入于注塑模具內(nèi)與注塑樹脂一同在高溫高壓下進(jìn)行注塑成型之后，處于附著在注塑樹脂的上面的狀態(tài)進(jìn)行裝飾，從而具有能夠?qū)崿F(xiàn)各種圖案和色調(diào)的印刷的優(yōu)點。
更加具體而言，上述模內(nèi)(in-mold)裝飾涂敷薄膜，在離型涂敷的PET薄膜上利用包含上述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物來進(jìn)行硬涂，然后經(jīng)過印刷、蒸鍍、清洗等過程之后，涂敷粘合層來進(jìn)行制造。
并且，本發(fā)明提供包含上述硬涂薄膜的成型品。
上述成型品除了利用本發(fā)明的硬涂薄膜以外，利用該技術(shù)領(lǐng)域中公知的普通技術(shù)來進(jìn)行制造。
作為上述成型品可舉例汽車內(nèi)飾材料、手機(jī)外殼、筆記本外殼以及化妝品容器等， 但并不局限于此。
下面，為了有助于理解本發(fā)明，將公開優(yōu)選的實施例。但是，這些實施例僅助于理解本發(fā)明，不用于限定本發(fā)明的內(nèi)容。
<實施例>
<實施例1>
步驟1)縮水甘油醚氧基烷氧基硅烷-二氧化硅的制造(通過溶膠-凝膠反應(yīng)，在二氧化硅的表面導(dǎo)入縮水甘油醚氧基硅烷)
作為二氧化硅使用了作為產(chǎn)業(yè)用的膠體二氧化硅溶膠的甲基乙基酮二氧化硅溶膠(MEK-ST，尼?；瘜W(xué)公司生產(chǎn)，粒子平均大小為22nm，二氧化硅含量為30% )。將20g的上述MEK-ST由18g的甲基乙基酮(MEK)來稀釋之后添加453. 6mg的水，使用α -甲基吡啶 (α -picoline)用作堿來調(diào)整ph為8 9。在上述溶液中放入1. 98g的縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(glycidoxy propyl trimethoxy silane，GPTMS)，在 50°C下攪拌 24 小時。
步驟2)偶氮-二氧化硅的制造(在GPTMS- 二氧化硅導(dǎo)入偶氮引發(fā)劑)
在上述步驟1)中制造的溶液中放入1. 9g的偶氮雙氰基戊酸(azo bis cyano pentanoic acid, ACPA,由WAKO公司出品)，在50°C下攪拌5小時。
上述制造的偶氮-二氧化硅，在常溫下對制造的溶液進(jìn)行真空干燥之后，通過 FT-IR分析來進(jìn)行確認(rèn)，并在圖1中表示了其結(jié)果。
隨著偶氮引發(fā)劑的羰基(carbonyl group, C = O)接枝在二氧化硅，會引發(fā)峰值的移動(shift)。S卩，酸(acid)形態(tài)的羰基(carbonyl)改變成酯(ester)形態(tài)的羰基 (carbonyl)，由此能夠確認(rèn)偶氮-二氧化硅已被合成。
步驟幻硬涂液的制造
通過添加在上述步驟幻中制造的經(jīng)過表面處理的偶氮-二氧化硅0. 5g、聚丙烯酸酯多元醇5g以及HDT(Hexamethylene diisocyanate trimer，六亞甲基二異氰酸酯三聚體)0. 6g來制造硬涂液組合物。
步驟4)硬涂薄膜的制造
在PET薄膜上，以3 5 μ m的厚度進(jìn)行離型涂敷之后，利用上述步驟3)的硬涂液組合物，以3 7 μ m進(jìn)行硬涂之后，以40 70mJ強(qiáng)度進(jìn)行第一次UV固化。之后，以1 3ym的厚度對底漆(primer)層進(jìn)行涂敷之后，在80°C、30sec的條件下進(jìn)行了熱固化。之后，以1 3μπι的厚度對印刷層進(jìn)行涂敷，在80°C、30sec的條件下進(jìn)行了熱固化。之后，以 1 3μπι的厚度重新對底漆(primer)層進(jìn)行涂敷之后，在80°C、30sec的條件下進(jìn)行了熱固化。最后，以500nm 2μπι的厚度對熱熔融(hot melt)層進(jìn)行涂敷之后，在80°C、30sec 的條件下進(jìn)行熱固化，從而制造模內(nèi)裝飾αη-mold decoration)薄膜。
<實施例2>
除了使用1.96g的Y-縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷(gamma glycidoxy propyl diethoxy silane，GPDES)來代替上述實施例1中的1. 98g的Y-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(gamma glycidoxy propyl trimethoxy silane,GPTMS)以外，如同實施例1地實施。
<實施例3>
除了使用1.96g的Y-縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(gamma glycidoxy propyl triethoxy silane, GPTES)來代替上述實施例1中的1. 98g的Y-縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(gamma glycidoxy propyl trimethoxy si lane, GPTMS)以外，如同實施例1地實施。
<比較例1>
除了使用作為未經(jīng)過表面處理的二氧化硅的甲基乙基酮二氧化硅溶膠(MEK-ST， 尼?；瘜W(xué)公司生產(chǎn)，粒子平均大小為22nm，二氧化硅含量為30% )以外，如同上述實施例1 地制造硬涂液之后，制造了模內(nèi)裝飾αη-mold decoration)薄膜。
<實驗例>
檢測上述實施例1 3及比較例1的模內(nèi)裝飾αη-mold decoration)薄膜的鉛筆硬度之后顯示在下表1中。
(表 1)
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，在二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)上化學(xué)結(jié)合有引發(fā)劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述羥基(-0H)與引發(fā)劑的化學(xué)結(jié)合是將包含環(huán)氧基的烷氧基硅烷類化合物用作連接基團(tuán)來執(zhí)行的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述烷氧基硅烷類化合物包含選自由縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷(glycidoxy propyl trimethoxy silane) > (3,4-iffiifSl ) ZiSH^ , (3,4-epoxycyclohexyl ethyltrimethoxy silane)、縮水甘油醚氧基丙基二乙氧基硅烷(glycidoxy propyl diethoxy silane)以及縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷(glycidoxy propyl triethoxy silane)組成的群中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子內(nèi)的二氧化硅的含量為50 80重量百分比，烷氧基硅烷類化合物的含量為10 20重量百分比，引發(fā)劑的含量為10 30重量百分比。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述二氧化硅粒子是分散在有機(jī)溶劑中的膠體二氧化硅溶膠。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述引發(fā)劑包含偶氮類化合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述偶氮類化合物包含選自由偶氮雙氰基戊酸(azobis cyano pentanoic acid),2,2'-偶氮雙(2_甲基丙脒) 二鹽酸鹽(2，2' -azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride)以及 2，2'-偶氮雙[N-(2-羧基乙基)-2-甲基-丙脒]四水合物(2,2' -azobis [N-(2-carboxyethyl) -2-methyl-propionamidine]tetrahydrate)組成的群中的一禾中以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子，其特征在于，所述有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的粒徑范圍為20nm 20 μ m。
9.一種有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1)將二氧化硅粒子的表面的羥基(-0H)與烷氧基硅烷類化合物進(jìn)行溶膠-凝膠 (sol-gel)反應(yīng)來導(dǎo)入環(huán)氧基的步驟；以及步驟2)使引發(fā)劑與上述步驟1)的二氧化硅粒子的環(huán)氧基進(jìn)行反應(yīng)的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法，其特征在于， 所述步驟1)的烷氧基硅烷類化合物包含選自由縮水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅燒(glycidoxy propyl trimethoxy silane)、(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基娃(3,4-epoxycyclohexyl ethyltrimethoxy silane)、Ι " _ 81二乙￠1 硅烷(glycidoxy propyl diethoxy silane)以及縮水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷 (glycidoxy propyl triethoxy silane)組成的群中的一種以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法，其特征在于，所述步驟2)的引發(fā)劑包含偶氮類化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的制造方法，其特征在于，所述步驟2)的反應(yīng)是通過上述步驟1)的二氧化硅粒子的環(huán)氧基與引發(fā)劑的酸(acid)基的反應(yīng)來執(zhí)行的。
13.—種硬涂組合物，其特征在于，包含根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的硬涂組合物，其特征在于，所述硬涂組合物還包含選自由丙烯酸酯類聚合物、多官能丙烯酸酯類單體、異氰酸酯類化合物、引發(fā)劑以及溶劑組成的群中的一種以上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬涂組合物，其特征在于，所述丙烯酸酯類聚合物是導(dǎo)入有丙烯?；倌軋F(tuán)的丙烯酸酯類共聚物。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬涂組合物，其特征在于，所述多官能丙烯酸酯類單體包含選自由三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯以及雙季戊四醇六丙烯酸酯組成的群中的一種以上。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的硬涂組合物，其特征在于，所述異氰酸酯類化合物包含選自由亞甲基二異氰酸酯(MDI methylene diisocyanate)、六亞甲基二異氰酸酯 (HDI :hexamethylene diisocyanate)以及異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI :isophorone diisocyanate)組成的群中的一種以上。
18.—種硬涂薄膜，其特征在于，包含根據(jù)權(quán)利要求1至8中的任一項所述的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的硬涂薄膜，其特征在于，所述硬涂薄膜的厚度為3 7μ m。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的硬涂薄膜，其特征在于，所述硬涂薄膜用于模內(nèi)(in-mold)裝飾薄膜。
21.一種成型品，其特征在于，包括權(quán)利要求18所述的硬涂薄膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新穎的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子及其制造方法以及包含該有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物，更詳細(xì)地涉及在二氧化硅粒子的表面的羥基(-OH)上化學(xué)結(jié)合有引發(fā)劑的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子及其制造方法以及包含該有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物。包含本發(fā)明的有機(jī)-無機(jī)二氧化硅粒子的硬涂組合物能夠制造耐磨耗性、耐刮性等均為優(yōu)秀的硬涂薄膜。
文檔編號C01B33/142GK102548897SQ201080035651
公開日2012年7月4日 申請日期2010年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月22日
發(fā)明者姜楊求, 權(quán)凍鑄, 金源國 申請人:樂金華奧斯有限公司