專(zhuān)利名稱(chēng)：烷基錫化合物及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一些具有乙酸基和三氟乙酸基的新穎烷基錫化合物及其制備方法。本發(fā)明還涉及在玻璃、玻璃陶瓷或搪瓷表面上形成導(dǎo)電性和紅外線(xiàn)反射層用的、含有這些新穎錫化合物的料劑(material)。
人們知道，玻璃表面上摻雜氟的導(dǎo)電性氧化錫膜層不僅降低所鍍覆表面的電阻，而且還提高對(duì)紅外線(xiàn)的反射性。為了制備這種覆層，人們將合適的錫化合物(基料化合物)連同一種釋放氟的化合物(摻雜劑)一起，與加熱到400-800℃的玻璃表面接觸。在玻璃、玻璃陶瓷或搪瓷的表面上，基料化合物形成一層結(jié)合良好的氧化錫膜層。從摻雜劑中釋放出來(lái)的氟，提高了導(dǎo)電性，并導(dǎo)致對(duì)紅外線(xiàn)的高反射性。
噴上合適的含錫和含氟的溶液，以在表面上鍍覆摻雜氟的氧化錫膜層，這是工藝上特別簡(jiǎn)單的做法。
德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE2246193中記述了一種在玻璃表面上制備導(dǎo)電性透明氧化錫膜的方法。其中，使用有機(jī)錫的三氟乙酸鹽溶于甲乙基酮所形成的溶液。對(duì)于制備所用溶液而言，需要進(jìn)行較多高成本工藝步驟。按該方法制得的羧酸錫中，氟含量太高，但這是由分子結(jié)構(gòu)所決定的。氟摻雜得過(guò)多，則會(huì)導(dǎo)致紅外線(xiàn)反射性和導(dǎo)電性都明顯變差。
德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE3915232中記載了一種方法，其是將三氟乙酸與烷基錫氧化物的反應(yīng)產(chǎn)物溶于有機(jī)溶劑中，所形成的溶液涂在加熱到400-700℃的表面上來(lái)制備摻雜氟的反射紅外線(xiàn)的導(dǎo)電性氧化錫膜層。在該方法中，將乙酸乙酯和/或甲乙基酮用作溶劑。但是，所產(chǎn)生的加成產(chǎn)物不具有儲(chǔ)存穩(wěn)定性。正如專(zhuān)業(yè)人員所知，極性強(qiáng)的低級(jí)醇如乙醇或異丙醇能使涂層均勻，無(wú)光學(xué)缺陷，但是對(duì)于這些化合物來(lái)說(shuō)，使用起來(lái)就不可能理想。
歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)EP0318486中記載了乙酸三氟乙酸氯化錫(chloro-tin acetate trifluoroacetates)。這些化合物是用一種費(fèi)用昂貴的多步法來(lái)制備的。用這些化合物制得的200nm厚的氧化錫層，其紅外線(xiàn)反射率為70%數(shù)量級(jí)，表面電阻率為40歐/平方。但是這些物質(zhì)的主要缺點(diǎn)是有氯存在。熱解時(shí)生成的物質(zhì)中，有氯化氫氣體，它能腐蝕材料，而且對(duì)健康有害。
本發(fā)明賴(lài)以為基礎(chǔ)的目的是，尋找到一類(lèi)新的烷基錫化合物，它們?nèi)苡跇O性有機(jī)溶劑，優(yōu)選為低級(jí)脂族醇或酮，不需另外的摻雜劑，就可將用這些化合物在玻璃，玻璃陶瓷及搪瓷表面上所形成的氧化錫層的表面電阻減到最小程度，并使紅外線(xiàn)反射達(dá)到最大程度。這些產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)具有長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性。這些產(chǎn)品應(yīng)當(dāng)不含氯。
這些特性出乎預(yù)料地可在根據(jù)本發(fā)明符合通式SnR1aR2bR3c的新的錫化合物中找到，式中R1是具有1-4個(gè)碳原子的烷基，R2是乙酸基，R3是三氯乙酸基，以及a的值為1或2，b的值為1或2，
c的值為1或2，前提條件是，a+b+c＝4。
R1是具有1-4個(gè)碳原子的烷基，優(yōu)選為丁基。
本發(fā)明化合物的例子為C4H9-Sn(CH3COO)2CF3COO、(C4H9)2-Sn(CH3COO)CF3COO，(C3H7)-Sn(CH3COO)2CF3COO。
優(yōu)先選用錫上只連有一個(gè)烷基的化合物。
本發(fā)明的另一個(gè)主題是本發(fā)明化合物的制備方法，其特征在于，在冷卻條件下，將乙酸酐和三氟乙酸酐以已知的方式，按所需摩爾比加到烷基鋅氧化物中，添加時(shí)使反應(yīng)溫度不超過(guò)90℃，并在反應(yīng)物添加完畢后，使反應(yīng)在80-90℃的溫度下，在2-6小時(shí)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行完全。
本發(fā)明還涉及一種在玻璃、玻璃陶瓷和/或搪瓷表面上制備摻雜氟的、能導(dǎo)電并反射紅外線(xiàn)的氧化錫膜層用的料劑，其特征在于，其中含有溶于有機(jī)極性溶劑的通式Sn1aRb2Rc3所示化合物或該類(lèi)化合物的混合物，而且所述混合物符合平均通式SnR1aR2bR3c，式中x為1至2的數(shù)值，y為0.1至2.9的數(shù)值，z為0.1至2.9的數(shù)值，并且x+y+z＝4。
該料劑優(yōu)選是含有該類(lèi)錫化合物的混合物，其中x的數(shù)值為1，y的數(shù)值為0.5-2.0，z的數(shù)值為0.5-2.0，而且x+y+z＝4。
按照本發(fā)明，“混合物”的概念須理解成，相應(yīng)于制備本發(fā)明化合物時(shí)的摩爾比，本發(fā)明的料劑中不只是含有一種本發(fā)明的新化合物，而是含有兩種或兩種以上本發(fā)明新化合物的混合物。下標(biāo)x、y及z則說(shuō)明烷基、乙酸基及三氟乙酸基的平均值，故而可采用小數(shù)。
本發(fā)明的料劑中的本發(fā)明化合物溶于有機(jī)極性溶劑。本發(fā)明料劑含有一種具有1-4個(gè)碳原子的脂族醇或一種具有2-8個(gè)碳原子的酮，作為有機(jī)極性溶劑。特別優(yōu)先選用的溶劑是乙醇、異丙醇及丙酮。
本發(fā)明料劑優(yōu)選含有40-60%(重量)的本發(fā)明化合物(混合物)及60-40%(重量)的有機(jī)溶劑。
為了形成所需的導(dǎo)電性紅外線(xiàn)反射膜層，將本發(fā)明料劑以噴霧法，用已知的方式借助噴槍?zhuān)褂脡嚎s空氣，噴到加熱到400-800℃的玻璃、玻璃陶瓷或搪瓷表面上。經(jīng)熱分解作用，在這些表面上產(chǎn)生摻雜了氟的氧化錫膜層。膜層的厚度可在100nm及2μm之間變化。按本發(fā)明方法制得的膜層，以其高透明度為特征。在2.5及15μm之間的波長(zhǎng)范圍內(nèi)，總的紅外線(xiàn)反射率大于80%。
在下列實(shí)施例中，詳細(xì)闡述了制備方法和應(yīng)用方法。
實(shí)施例1在裝有KPG攪拌器的1升多頸燒瓶中，稱(chēng)入248.9g二丁基錫氧化物(dibutyl tinoxide)。在緩慢攪拌下，滴加51.1g乙酸酐和105g三氟乙酸酐(x＝2，y＝1，z＝1)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，不要使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，再在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，以使反應(yīng)進(jìn)行完全。
在如此制得的幾近透明的產(chǎn)物中，摻入一些助濾劑及活性炭，借助壓濾器使之濾過(guò)AF2000濾板。
將透明產(chǎn)物以50%乙醇溶液的形式噴到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱5分鐘的玻璃平板(160mm×180mm×6mm)上。在噴涂量為7ml時(shí)，涂覆后的玻璃板具有下列性能值表面電阻率11歐姆/平方，紅外線(xiàn)反射率87%，膜層厚度750nm。
實(shí)施例2在裝有KPG攪拌器的250ml多頸燒瓶中，稱(chēng)入149.4g二丁基錫氧化物。在緩慢攪拌下，滴加21.5g乙酸酐及84.0g三氟乙酸酐(x＝2，y＝1.3，z＝0.7)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，不要使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，再在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，以使反應(yīng)完全。
在如此制得的幾近透明的產(chǎn)物中，摻入一些助濾劑及活性炭，借助壓濾器使之濾過(guò)AF2000濾板。
將透明的產(chǎn)物以50%乙醇溶液形式，噴到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱5分鐘的玻璃平板(140mm×180mm×6mm)上。
噴涂量為7ml時(shí)，涂覆過(guò)的玻璃板具有下列性能值表面電阻率26歐姆/平方，
紅外線(xiàn)反射率75%，涂層厚度1130nm。
實(shí)施例3在裝有KPG攪拌器的250ml多頸燒瓶中稱(chēng)入149.4g二丁基錫氧化物。在緩慢攪拌下，滴加40.8乙酸酐和42.0g三氟乙酸酐(x＝2，y＝0.7，z＝1.3)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，不要使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，使反應(yīng)進(jìn)行完全。
在如此制得的幾近透明的產(chǎn)物中，摻加一些助濾劑和活性炭，借助壓濾器使之濾過(guò)AF2000濾板。
將透明的產(chǎn)物以50%乙醇溶液的形式，噴到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱5分鐘的玻璃平板(160mm×180mm×6mm)上。
噴涂量為10ml時(shí)，涂覆過(guò)的玻璃板具有下列性能值表面電阻率53歐姆/平方，紅外線(xiàn)反射率60%，涂層厚度1100nm。
實(shí)施例4在裝有KPG攪拌器的250ml多頸燒瓶中，稱(chēng)入104.4g單丁基錫氧化物(monobutyl tin oxide)。在緩慢攪拌下，滴加40.3g乙酸酐和78.8g三氟乙酸酐(x＝1，y＝1.5，z＝1.5)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，不要使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，使反應(yīng)進(jìn)行完全。
在如此制得的幾近透明的產(chǎn)物中，摻加一些助濾劑和活性炭，借助壓濾器使之濾過(guò)AF2000濾板。
將透明的產(chǎn)物以50%乙醇溶液的形式，噴涂到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱5分鐘的玻璃平板(160mm×180mm×6mm)上。
噴涂量為7ml時(shí)，涂覆過(guò)的玻璃板具有下列性能值表面電阻率79歐姆/平方，紅外線(xiàn)反射率51%，涂層厚度840nm。
實(shí)施例5在裝有KPG攪拌器的250ml多頸燒瓶中，稱(chēng)入104.4g單丁基錫氧化錫。在緩慢攪拌下，滴加26.9g乙酸酐及150.0g三氟乙酸酐(x＝1，y＝1，z＝2)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，不使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，以使反應(yīng)進(jìn)行完全。
將如此制得的幾近透明的產(chǎn)物以50%異丙醇溶液的形式，噴涂到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱5分鐘的玻璃平板(160mm×180mm×6mm)上。
噴涂量為7ml時(shí)，涂覆后的玻璃板具有下列性能值表面電阻率75歐姆/平方，
紅外線(xiàn)反射率50%，涂層厚度840nm。
實(shí)施例6在裝有KPG攪拌器的250ml多頸燒瓶中，稱(chēng)入104.4g單丁基錫氧化物。邊緩慢攪拌邊滴加53.7g乙酸酐和52.5g三氟乙酸酐(x＝1，y＝2，z＝1)。反應(yīng)強(qiáng)烈放熱，此時(shí)須注意，務(wù)必不使反應(yīng)溫度超過(guò)90℃。滴加完畢后，在80-90℃下繼續(xù)加熱4小時(shí)，以使反應(yīng)完全。
在如此制得的幾近透明的產(chǎn)物中，摻加一些助濾劑和活性炭，并借助壓濾器使之濾AF2000濾板。
將透明的產(chǎn)物以70%丙酮溶液的形式，噴涂到預(yù)先在約700℃爐溫下加熱過(guò)5分鐘的玻璃平板(160mm×180mm×6mm)上。
噴涂量為5ml時(shí)，涂覆過(guò)的玻璃板具有下列性能值表面電阻率87歐姆/平方，紅外線(xiàn)反射率49%，涂層厚度1100nm。
權(quán)利要求
1.通式SnR1aR2bR3c所示的化合物，其中R1為具有1至4個(gè)碳原子的烷基，R2為乙酸基，R3為三氟乙酸基，以及a的值為1或2，b的值為1或2，c的值為1或2，前提條件是a+b+c=4。
2.制備權(quán)利要求1所述化合物或其混合物的方法，其特征在于，在冷卻條件下，將乙酸酐和三氟乙酸酐以已知的方式，按所需摩爾比加到烷基鋅氧化物中，添加時(shí)使反應(yīng)溫度不超過(guò)90℃，并在反應(yīng)物添加完畢后，使反應(yīng)在80-90℃的溫度下，在2-6小時(shí)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行完全。
3.在玻璃、玻璃陶瓷和/或搪瓷表面上制作導(dǎo)電性并反射紅外線(xiàn)、摻雜氟的氧化錫層用的料劑，其特征在于該料劑含有溶于有機(jī)極性溶劑的通式SnR1aR2bR3c。所示化合物或該類(lèi)化合物的混合物，而且所述混合物符合平均通式SnR1aR2bR3c，式中x為1至2的數(shù)值，y為0.1至2.9的數(shù)值，z為0.1至2.9的數(shù)值，并且x+y+z＝4。
4.權(quán)利要求3所述的料劑，其特征在于該料劑含有所述化合物的混合物，其中x的數(shù)值為1，y的數(shù)值為0.5-2.0，z的數(shù)值為0.5-2.0，并且x+y+z＝4。
5.權(quán)利要求3或4所述的料劑，其特征在于，所述有機(jī)極性溶劑包括一種具有1-4個(gè)碳原子的脂族醇或一種具有2-8個(gè)碳原子的酮。
6.權(quán)利要求3、4或5所述的料劑，其特征在于，該料劑含有40-60%(重量)所述錫化合物或所述錫化合物的混合物，及60-40%(重量)所述有機(jī)溶劑。
全文摘要
本發(fā)明涉及通式SnR
文檔編號(hào)C07F7/22GK1105366SQ9410788
公開(kāi)日1995年7月19日 申請(qǐng)日期1994年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月30日
發(fā)明者施文-烏偉·瓦勒里恩 申請(qǐng)人:戈?duì)柕率┟滋毓煞莨?br>