酸異丙 酯、乙酸正丙酯、乙酸異丁酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、烯丙醇、 正丙醇、2-甲基-2-丁醇、異丁醇、正丁醇、2-甲基-1-丁醇、1-戊醇、2-甲基-1-戊醇、2-乙基 己醇、1-甲氧基-2-丙醇、四氫呋喃、1,4_二蟋烷、Ν,Ν-二甲基甲酰胺、Ν,Ν-二甲基乙酰胺 (DMAc)、N-甲基吡咯烷酮、1,3_二甲基-2-咪唑烷酮、二甲亞砜、Ν-環(huán)己基-2-吡咯烷酮等,它 們可以單獨(dú)使用,也可以將2種以上混合使用。
[0232]對(duì)于碳材料分散膜形成用組合物中的碳材料的固體成分濃度沒有特殊限定,本發(fā) 明的組合物中,可以為0.0001~50質(zhì)量%左右,優(yōu)選為0.0001~20質(zhì)量%左右。
[0233]作為碳材料的分散處理法,沒有特殊限定,可以使用超聲波處理、濕式噴射式磨 機(jī)、球磨機(jī)、珠磨機(jī)、油漆攪拌器、籃式磨機(jī)、迪諾磨機(jī)(Dyno-mi 11 )、超粘磨機(jī)、環(huán)形分散機(jī) 等。另外,由它們得到的碳材料分散膜形成用組合物也可以根據(jù)需要使用公知的過濾機(jī)或 分離機(jī)來進(jìn)行處理。
[0234] 本發(fā)明的組合物中,對(duì)于含三嗪環(huán)的聚合物與碳材料的混合比率沒有特殊限定, 按質(zhì)量比計(jì),可以為1000:1~1:100左右。
[0235] 另外,在使用有機(jī)溶劑的組合物中,含三嗪環(huán)的聚合物的濃度,只要是能使碳材料 溶解于有機(jī)溶劑中的濃度,就沒有特殊限定,本發(fā)明中,在組合物中的濃度優(yōu)選為0.001~ 50質(zhì)量%左右,更優(yōu)選為0.005~20質(zhì)量%左右。
[0236] 本發(fā)明的碳材料分散膜形成用組合物中,只要不損害本發(fā)明的效果,也可以含有 除含三嗪環(huán)的聚合物、交聯(lián)劑、碳材料和溶劑以外的其他成分,例如,流平劑、表面活性劑、 顏料、染料、硅烷偶合劑等添加劑。
[0237]作為表面活性劑,可舉出例如,聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯 鯨蠟基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚類;聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯壬基苯酚 醚等聚氧乙烯烷基烯丙基醚類;聚氧乙烯?聚氧丙烯嵌段共聚物類;脫水山梨糖醇單月桂 酸酯、脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯、脫水山梨糖醇單油酸酯、脫水 山梨糖醇三油酸酯、脫水山梨糖醇三硬脂酸酯等脫水山梨糖醇脂肪酸酯類;聚氧乙烯脫水 山梨糖醇單月桂酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單棕櫚酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單硬脂 酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇三油酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇三硬脂酸酯等聚氧乙烯脫 水山梨糖醇脂肪酸酯類等非離子型表面活性劑;商品名Eftop EF301、EF303、EF352(三菱 Materials電子化成(株)制(原(株)Jemco制)、商品名1^83€3。?171、卩173、1?-08、1?-30、1?- 40、F-553、F-554、RS-75、RS-72-K(DIC(株)制)、Fluorad FC430、FC431(住友3M(株)制)、商 品名Asahi Guard AG710,Surflon 5-382、5(:101、5(:102、5(:103、5(:104、5(:105、5(:106(旭硝 子(株)制)等氟系表面活性劑;有機(jī)硅氧烷聚合物KP341 (信越化學(xué)工業(yè)(株)制)、BYK-302、 BYK-307、BYK-322、BYK-323、BYK-330、BYK-333、BYK-370、BYK-375、BYK-378(BYK-Chemie Japan(株)制)等。
[0238] 這些表面活性劑可以單獨(dú)使用,也可以將2種以上組合使用。相對(duì)于含三嗪環(huán)的聚 合物1〇〇質(zhì)量份,表面活性劑的使用量?jī)?yōu)選為0.0001~5質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.001~1質(zhì)量份, 進(jìn)一步優(yōu)選為〇. 01~〇. 5質(zhì)量份。
[0239] 予以說明,上述其他的成分可以在調(diào)制本發(fā)明組合物時(shí)的任意工序中添加。
[0240] 作為顏料,可舉出例如,煤焦油、煤焦油瀝青等碳系顏料;鈦黑等氧化鈦系顏料、氧 化鐵系顏料、氧化銅等黑色無機(jī)顏料等。作為染料,可舉出例如,黑色染料、紅色染料、黃色 染料、藍(lán)色染料等。
[0241] 具體地,可以使用以下的市售品等。
[0242] 鈦黑:12S、13M、13M_C(三菱 Materials(株)制)。
[0243] 黑色染料:VALIFAST BLACK 1807、1821、3804、3810、3820、2830、2840、3866、3870、 Oil Black 803、830、860、85、冊(cè)8、吣5(0461^化學(xué)工業(yè)(株)制)、厶126115?11〇1181&。1^ MHS_Liquid(Hodogaya化學(xué)工業(yè)(株)制)。
[0244] 紅色染料:VALIFAST RED 1308、1320、1355、1360、1364、1388、2320、3108、3304、 3306、3311、3312、3320、0IL RED 330、5B、0G、RR(0rient化學(xué)工業(yè)(株)制)、Aizen Spilon Red BEH S_Liquid(Hodogaya化學(xué)工業(yè)(株)制)。
[0245] 黃色染料:VALIFAST YELLOW 1101、1108、1109、1151、1171、3108、3120、3150、 3170、3180、4120、4121、0IL YELLOW 107、129、136、36、66-5(0^61^化學(xué)工業(yè)(株)制)、 Aizen Spilon Yellow RH S_Liquid(Hodogaya化學(xué)工業(yè)(株)制)。
[0246] 藍(lán)色染料:VALIFAST BLUE 1063、1605、1621、2606、2620、2650、2670、0IL BLUE 2N、613、630、650M(0rient 化學(xué)工業(yè)(株)制)。
[0247] 這些顏料和染料可以單獨(dú)使用,也可以將2種以上組合使用。相對(duì)于含三嗪環(huán)的聚 合物100質(zhì)量份,顏料或染料的使用量?jī)?yōu)選為0.001~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.005~10質(zhì)量% 左右。
[0248] 予以說明,上述其他的成分可以在調(diào)制本發(fā)明的組合物時(shí)的任意工序中添加。
[0249] 本發(fā)明的碳材料分散膜形成用組合物可以通過涂布在基材上,然后根據(jù)需要進(jìn)行 加熱使溶劑蒸發(fā)后,通過加熱或者光照射形成所希望的固化膜。
[0250] 組合物的涂布方法是任意的,可以采用例如,旋涂法、浸涂法、澆涂法、噴墨法、噴 射點(diǎn)膠法、噴霧法、棒涂法、凹版涂布法、狹縫涂布法、輥涂法、轉(zhuǎn)印法、刷涂法、刮板涂布法、 氣刀涂布法等方法。
[0251]另外,作為基材,可舉出包括:硅、由氧化銦錫(ΙΤ0)成膜的玻璃、由氧化銦鋅(ΙΖ0) 成膜的玻璃、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、塑料、玻璃、石英、陶瓷等的基材等,也可以使用 具有撓性的彈性基材。
[0252]關(guān)于焙燒溫度,只要能達(dá)到使溶劑蒸發(fā)的目的,就沒有特殊限定,可以在例如40~ 400°C下進(jìn)行。
[0253] 作為焙燒方法,沒有特殊限定,只要采用例如,使用加熱板或烘箱,在大氣、氮等惰 性氣體、真空中等的適當(dāng)?shù)臍夥罩惺蛊湔舭l(fā)即可。
[0254] 焙燒溫度和焙燒時(shí)間可以根據(jù)適合目的的電子器件的加工工序的條件來選擇,或 者根據(jù)適合使所獲膜的物性值滿足電子器件的要求特性的焙燒條件來選擇。
[0255] 對(duì)于進(jìn)行光照射的情況的條件也沒有特殊限定,根據(jù)所使用的含三嗪環(huán)的聚合物 和交聯(lián)劑,只要采用適宜的照射能量和時(shí)間即可。
[0256] 如此得到的本發(fā)明的固化膜由于能夠達(dá)到高耐熱性、高折射率、以及低體積收縮, 因此可以適用于在制作液晶顯示器、有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示器、觸摸屏、光半導(dǎo)體(LED)元 件、固體攝像元件、有機(jī)薄膜太陽(yáng)能電池、色素增感太陽(yáng)能電池、有機(jī)薄膜晶體管(TFT)、透 鏡、棱鏡、照相機(jī)、雙筒鏡、顯微鏡、半導(dǎo)體曝光裝置等時(shí)的一種部件等、在電子器件或光學(xué) 材料領(lǐng)域、各種部件表面等的裝飾用涂料或油墨的領(lǐng)域中。其中,適合用于照相機(jī)等的透鏡 的內(nèi)面反射用途。
[0257] 予以說明,為了所獲固化膜的平坦性、防止碳材料的物理脫落,也可以將上述的碳 材料分散膜形成用組合物中除了碳材料以外的組合物制成平坦化材料,使用該平坦化材料 在上述固化膜(碳材料分散膜)之上進(jìn)一步層疊平坦化膜。
[0258] 在該平坦化材料中,含三嗪環(huán)的聚合物和交聯(lián)劑等的具體例、它們的配合量、以及 膜形成方法與上述相同。
[0259] 實(shí)施例
[0260] 以下列舉出合成例和實(shí)施例,更具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不限定于下述的實(shí) 施例。予以說明,實(shí)施例中使用的各測(cè)定裝置如下。
[0261] pH-NMR]
[0262] 裝置:Varian NMR System 400NB(400MHz)
[0263] JE0L-ECA700(700MHz)
[0264] 測(cè)定溶劑:DMS0_d6
[0265] 基準(zhǔn)物質(zhì):四甲基硅烷(TMS) (δ〇 · 〇ppm)
[0266] [GPC]
[0267] 裝置:Tosoh(株)制HLC-8200GPC
[0268] 柱:Shodex KF-804L+KF-805L
[0269] 柱溫:40°C
[0270] 溶劑:四氫呋喃(以下簡(jiǎn)寫為THF)
[0271]檢測(cè)器:UV(254nm)
[0272] 校正曲線:標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯 [0273][橢圓計(jì)]
[0274] 裝置:JA Woollam Japan制多入射角分光橢圓計(jì)VASE
[0275][差熱天秤(TG-DTA)]
[0276] 裝置:(株)Rigaku 制 TG-8120
[0277] 升溫速度:10°C/分鐘
[0278] 測(cè)定溫度:25°C_750°C [0279][池度計(jì)]
[0280] 裝置:日本電色(株)制NDH5000
[0281] [紫外可見近紅外吸收光譜]
[0282] 裝置:(株)島津制作所制UV-3600 [0283][粒度分布計(jì)]
[0284] 裝置:日機(jī)裝(株)制Microtrac UPA-EX
[0285] [粘度計(jì)]
[0286] 裝置:東機(jī)產(chǎn)業(yè)(株)制VISCOMETER TV-22
[0287] [1]含三嗪環(huán)的超支化聚合物的合成
[0288] [合成例l]HB_TmDA的合成
[0291] 在氮?dú)庵校?000mL四口燒瓶中加入DMAc 456.02g,用丙酮-干冰浴將其冷卻至- 10°(3,加入2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪[1](84.838、0.460111〇14¥〇11丨1^06811883社制)使其溶 解。然后,滴入溶解于DMAc304.01g中的間苯二胺[2](62.18g、0.575mol)、以及苯胺 (14.57g、0.156mo 1)。滴入后攪拌30分鐘,將該反應(yīng)溶液放置待用,向2000mL四口燒瓶中加 入DMAc 621.85g,將該反應(yīng)容器預(yù)先用油浴加熱至85°C,然后用進(jìn)料栗花1小時(shí)滴入上述的 反應(yīng)溶液,攪拌1小時(shí)使其聚合。
[0292] 然后,加入苯胺(113.95g、1.224mol),攪拌1小時(shí)后結(jié)束反應(yīng)。用冰浴冷卻至室溫 后,滴入三乙胺(116.36g、1.15mo 1),攪拌30分鐘,用鹽酸急冷。然后,過濾除去析出的鹽酸 鹽。將過濾了的反應(yīng)溶液用28 %氨水溶液(279.29g)與去離子水(8820g)的混合溶液進(jìn)行再 沉淀。將沉淀物過濾,用減壓干燥機(jī)在150°C下干燥8小時(shí)后,再次溶解于THF(833. lg)中,用 去離子水(6665g)進(jìn)行再沉淀。將所獲沉淀物過濾,用減壓干燥機(jī)在150°C下干燥25小時(shí),得 到作為目標(biāo)的高分子化合物[3 ](下文簡(jiǎn)寫為HB-TmDA40) 118.0g。
[0293] HB-TmDA40的1H-NMR光譜的測(cè)定結(jié)果示于圖1。得到的HB-TmDA40為具有由式(1)表 示的結(jié)構(gòu)單元的化合物。HB-TmDA40的GPC測(cè)定的按聚苯乙烯換算的重均分子量Mw為4,300, 多分散度1?/^11為3.44。
[0294] ⑴耐熱性試驗(yàn)
[0295] 對(duì)合成例1中得到的HB-TmDA40進(jìn)行TG-DTA測(cè)定,其5 %重量減少的溫度為419°C。 其結(jié)果示于圖2中。
[0296] ⑵折射率測(cè)定
[0297] 將合成例1中得到的HB-TmDA400.5g溶解于環(huán)己酮4.5g中,得到淺黃色透明溶液。 將所獲聚合物清漆在玻璃基板上用旋涂機(jī)以200rpm旋涂5秒鐘、以2000rpm旋涂30秒鐘,在 150°C下加熱1分鐘、在250°C下加熱5分鐘以除去溶劑,得到被膜。測(cè)定所獲被膜的折射率, 結(jié)果是550nm處的折射率為1.790。
[0298][制備例1]
[0299] 將合成例1中得到的HB-TmDA4040g溶解于環(huán)己酮153.6g和去離子水6.4g中,調(diào)制 20質(zhì)量%的溶液(下文稱為HB-TmDA40V)。
[0300][制備例2]
[03011 將乙氧基化甘油三丙烯酸酯(下文稱為NK ESTER A-GLY-20E、新中村化學(xué)工業(yè) (株)制)1.0g、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(下文稱為NK ESTER ATM-35E、新中村化學(xué)工 業(yè)(株)制)0.3g溶解于環(huán)己酮5.0g和去離子水0.2g中,調(diào)制20質(zhì)量%的溶液(下文稱為20E- 35EV)。
[0302][制備例3]
[0303] 將環(huán)己酮480.0g和去離子水20.0g混合,調(diào)制環(huán)己酮/去離子水的混合溶劑(下文 稱為CHN/水)。
[0304][制備例4] SWCNT分散液1的制作
[0305] 將制備例1中得到的HB-TmDA40V0.1 g與CHN/水39.9g混合,向其中添加 SWCNT (Hanwha Nanotech公司制、ASP-100F)0.01g。使用B型超聲波照射裝置(東京硝子器械(株) 制、Fine FU-6H型)在室溫下進(jìn)行1小時(shí)超聲波處理,進(jìn)而以10,000G進(jìn)行1小時(shí)(室溫)離心 分離(小型高速冷卻離心機(jī)、(株)T 〇 m y精工制S R X - 2 01 ),得到作為上清液的黑色透明的 SWCNT分散液1。
[0306]測(cè)定所獲SWCNT分散液1的紫外可見近紅外吸收光譜,結(jié)果明確觀察到半導(dǎo)體性Sn 帶(1,300~850nm)、S22帶(850~600nm)、以及金屬性帶(600~450nm)的吸收,確認(rèn)SWCNT孤 立溶解(參見圖3)。
[0307][制備例5] SWCNT分散液2的制作
[0308]除了使用20E-35EV 0. lg以外,其余與實(shí)施例1同樣地調(diào)制SWCNT分散液2,測(cè)定紫 外可見近紅外吸收光譜,結(jié)果觀察不到上述各帶的吸收,確認(rèn)SWCNT的分散性差(參見圖4)。 [0309][實(shí)施例1 ]光固化性組合物1的調(diào)制
[0310] 加入制備例4中調(diào)制的SWCNT分散液120.0g、60質(zhì)量% A-GLY-20ECHN/7K溶液2mg、 60質(zhì)量%ATM-35ECHN/水溶液lmg、以及20質(zhì)量%光自由基引發(fā)劑Irgacure 0XE-02(BASF公 司制)CHN/水溶液0.01 g,調(diào)制總固體成分濃度0.1質(zhì)量%的清漆(下文稱為HB-TmDA40VFl)。
[0311] [比較例1 ]光固化性組合物2的調(diào)制
[0312] 除了使用制備例5中調(diào)制的SWCNT