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公開番号2025129947
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-05
出願番号2024026943
出願日2024-02-26
発明の名称カルボン酸チタン組成物
出願人日油株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C07F 7/28 20060101AFI20250829BHJP(有機化学)
要約【課題】保存安定性に優れ、焼成膜とした際、クラックを発生させずに厚膜ができる等、成膜性に優れた酸化チタン被膜が得られる酸化チタン組成物を提供する。
【解決手段】一般式(1)で示されるカルボン酸チタンの鎖状架橋体Aと、一般式(2)で示されるカルボン酸チタンの環状架橋体Bと、一般式(3)で示されるカルボン酸チタンCを含み、AとBの合計質量と、Cの質量の比が30:70～90:10であり、AとBの質量比が20:80～99:1であるカルボン酸チタン組成物。一般式(1):(R¹COO)_l(R²O)_mTi_nO_n-1(R¹、R²は、脂肪族炭化水素基。nは2～10、l+m=2n+2、0≦m≦l)、一般式(2):(R³COO)_2pTi_pO_p(R³は脂肪族炭化水素基。pは3～10)、一般式(3):(R⁴COO)_q(R⁵O)_4-qTi(R⁴、R⁵は、脂肪族炭化水素基、qは1～4)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
一般式（１）で示されるカルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａと、一般式（２）で示されるカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂと、一般式（３）で示されるカルボン酸チタンＣを含み、カルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａとカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂの合計質量と、カルボン酸チタンＣの質量の比が３０：７０～９０：１０であり、カルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａとカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂの質量比が２０：８０～９９：１であるカルボン酸チタン組成物。
一般式（１）：（Ｒ
１
ＣＯＯ）
ｌ
（Ｒ
２
Ｏ）
ｍ
Ｔｉ
ｎ
Ｏ
ｎ－１
（一般式（１）中、Ｒ
１
は炭素数６～１８の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ
２
は、炭素数３～６の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｎは２～１０である。ｌ＋ｍ＝２ｎ＋２であり、０≦ｍ≦ｌである）
一般式（２）：（Ｒ
３
ＣＯＯ）
２ｐ
Ｔｉ
ｐ
Ｏ
ｐ
（一般式（２）中、Ｒ
３
は炭素数６～１８の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｐは３～１０である）
一般式（３）：（Ｒ
４
ＣＯＯ）
ｑ
（Ｒ
５
Ｏ）
４－ｑ
Ｔｉ
（一般式（３）中、Ｒ
４
は炭素数６～１８の直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ
５
は、炭素数１～６の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｑは１～４である）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カルボン酸チタン組成物に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
チタンアルコキシドやカルボン酸チタン等の有機チタン化合物は、液状を有しており溶剤溶解性や作業性に優れているため、触媒や表面処理、塗料の分散用途へ使用されている。その中でも、上記チタン化合物を塗膜成形し、焼結することで得られる酸化チタンコーティングは、半導体として優れた性質を示し、光触媒や強誘電体、圧電素子など様々な材料として使用されるため、盛んに開発されている。
酸化チタンコーティングの原料として、チタンアルコキシドや塩化チタン等のチタン源を含む前駆体化合物が使用されている。特許文献１では、チタンアルコキシドと有機溶剤、及びポリマーの混合溶液を前駆体化合物として使用することにより、酸化チタンコーティングを得ている。一方、チタンアルコキシドを含む前駆体化合物は、反応性が高く、空気中の水分と容易に加水分解する。加水分解を防止するために有機溶剤を添加した液が使用されているが、塗料として使用の都度、開閉を繰り返すことで空気中の水分と接触し、アルコキシドとの反応が進み沈殿が生じる等、保存安定性に課題がある。溶剤の揮発による原料液のばらつきが生じ、均一なコーティングが得られないという課題がある。
【０００３】
さらに、強誘電体や光触媒の材料として使用する場合、各機能を効果的に発揮するために、酸化チタンコーティングの膜厚は１μｍ以上であることが必要である。
特許文献２では、ゾル－ゲル法において、チタンアルコキシドから得られるゾル液を何層も重ねて成膜することで厚膜化を達成している。しかし、成膜を繰り返すことで工程数が増え、製造性は低下する。また、焼成を繰り返すことで熱履歴が増加し、基板が劣化するおそれがある。一方、一回の塗布で厚膜を作成しようとした際には、高濃度の塗布液に含まれる水分の揮発によってチタン分が凝集し、クラックが発生しやすくなるという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１５－１０５２０２号公報
特開平６－１１２５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、保存安定性に優れ、焼成膜とした際、クラックを発生させずに厚膜ができる等、成膜性に優れた酸化チタン被膜が得られる酸化チタン組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、カルボン酸チタンの鎖状酸素架橋体とカルボン酸チタンの環状酸素架橋体を特定の重量比で含有することで、保存安定性の高い塗布液が得られ、焼成膜とした際にクラックを発生させずに厚膜が得られ、成膜性に優れた酸化チタン被膜を得ることが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち本発明は以下に示すものである。
【０００７】
一般式（１）で示されるカルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａと、一般式（２）で示されるカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂと、一般式（３）で示されるカルボン酸チタンＣを含み、カルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａとカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂの合計質量と、カルボン酸チタンＣの質量の比が３０：７０～９０：１０であり、カルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａとカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂの質量比が２０：８０～９９：１であるカルボン酸チタン組成物。
一般式（１）：（Ｒ
１
ＣＯＯ）
ｌ
（Ｒ
２
Ｏ）
ｍ
Ｔｉ
ｎ
Ｏ
ｎ－１
（一般式（１）中、Ｒ
１
は炭素数６～１８の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ
２
は、炭素数３～６の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｎは２～１０である。ｌ＋ｍ＝２ｎ＋２であり、０≦ｍ≦ｌである）
一般式（２）：（Ｒ
３
ＣＯＯ）
２ｐ
Ｔｉ
ｐ
Ｏ
ｐ
（一般式（２）中、Ｒ
３
は炭素数６～１８の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｐは３～１０である）
一般式（３）：（Ｒ
４
ＣＯＯ）
ｑ
（Ｒ
５
Ｏ）
４－ｑ
Ｔｉ
（一般式（３）中、Ｒ
４
は炭素数６～１８の直鎖又は分岐状の脂肪族炭化水素基であり、Ｒ
５
は、炭素数１～６の直鎖状又は分岐状の脂肪族炭化水素基である。ｑは１～４である）
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、保存安定性に優れ、焼成膜とした際、クラックを発生させずに厚膜ができる等、成膜性に優れた酸化チタン被膜が得られるカルボン酸チタン組成物が得られる。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施形態について説明する。
なお、本発明において記号「～」を用いて規定された数値範囲は、「～」の両端（上限及び下限）の数値を含むものとする。例えば、「１０～３０」は１０以上、かつ３０以下の範囲を表す。
【００１０】
（カルボン酸チタン組成物）
本発明のカルボン酸チタン組成物は、一般式（１）で示されるカルボン酸チタンの鎖状架橋体Ａと、一般式（２）で示されるカルボン酸チタンの環状架橋体Ｂと、一般式（３）で示されるカルボン酸チタンＣを含む。
（【００１１】以降は省略されています）

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