JP2009227836A - Organic-inorganic composite composition, method of manufacturing molded article, and optical component - Google Patents

Organic-inorganic composite composition, method of manufacturing molded article, and optical component Download PDF

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修 沢登
Akira Suzuki
亮 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic-inorganic composite composition that has a high light transmittance and a high refractive index and remains on a mold after molded in a suppressed amount. <P>SOLUTION: The organic-inorganic composite composition includes a thermoplastic resin, bearing a functional group can form an optional chemical bond with an inorganic fine particle at an end or in a side chain of the polymer, and an inorganic fine particle and satisfies equation (1) [wherein γ<SB>s</SB><SP>p</SP>(mN/m) is a polar component of a surface free energy of the composition measured at 25°C and a relative humidity of 60%; and E (J/m<SP>2</SP>) is a fracture energy density of the composition]. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光線透過率と屈折率が高くて、成型後の金型残存量が抑えられた有機無機複合組成物、および、これを含んで構成されるレンズ基材(例えば、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー用レンズ、ピックアップ用レンズ、車載カメラ用レンズ、携帯カメラ用レンズ、デジタルカメラ用レンズ、OHP用レンズ等)等の光学部品に関する。   The present invention relates to an organic-inorganic composite composition having a high light transmittance and a refractive index, and a reduced amount of mold remaining after molding, and a lens substrate (for example, a spectacle lens, an optical lens) comprising the same. The present invention relates to optical components such as equipment lenses, optoelectronic lenses, laser lenses, pickup lenses, in-vehicle camera lenses, portable camera lenses, digital camera lenses, OHP lenses, and the like.

近年、光学材料の研究が盛んに行われており、特にレンズ材料の分野においては高屈折性、透明性、軽量性、易成型性、離型性等に優れた材料の開発が強く望まれている。   In recent years, research on optical materials has been actively conducted, and particularly in the field of lens materials, development of materials excellent in high refraction, transparency, lightness, easy moldability, releasability, etc. is strongly desired. Yes.

プラスチックレンズは、ガラスなどの無機材料に比べ軽量で割れにくく、様々な形状に加工できるため、眼鏡レンズのみならず近年では携帯カメラ用レンズやピックアップレンズ等の光学材料にも急速に普及しつつある。   Plastic lenses are lighter and harder to break than inorganic materials such as glass and can be processed into various shapes, so in recent years they are rapidly spreading not only to spectacle lenses but also to optical materials such as portable camera lenses and pickup lenses. .

それに伴い、レンズを薄肉化するために素材自体を高屈折率化することが求められるようになっており、例えば、硫黄原子をポリマー中に導入する技術(特許文献1、特許文献2参照)や、ハロゲン原子や芳香環をポリマー中に導入する技術(特許文献3参照)や、インデン誘導体とビニル単量体との共重合体を用いる技術(特許文献4参照)等が活発に研究されてきた。しかし、十分に屈折率が大きくて良好な透明性を有しており、ガラスの代替となるようなプラスチック材料は未だ開発されるに至っていない。   Along with this, it has been required to increase the refractive index of the material itself in order to reduce the thickness of the lens. For example, a technique for introducing a sulfur atom into a polymer (see Patent Document 1 and Patent Document 2) In addition, a technique for introducing a halogen atom or an aromatic ring into a polymer (see Patent Document 3), a technique using a copolymer of an indene derivative and a vinyl monomer (see Patent Document 4), and the like have been actively studied. . However, a plastic material that has a sufficiently large refractive index and has good transparency and can be used as a substitute for glass has not yet been developed.

屈折率を有機物のみで上げることは難しいため、高屈折率を有する無機物を樹脂マトリックス中に分散させることによって高屈折率材料をつくる試みがなされている(特許文献5、6参照)。また、レイリー散乱による透過光の減衰を低減するためには、粒子径が15nm以下の無機微粒子を樹脂マトリクス中に均一に分散させることが好ましい。しかし、粒子径が15nm以下の一次粒子は非常に凝集しやすいために、樹脂マトリクス中に、均一に分散させることは極めて難しい。またレンズの厚みに相当する光路長における透過光の減衰を考慮すると、無機微粒子の添加量を制限せざるを得ない。このため、樹脂の透明性を低下させずに微粒子を高濃度で樹脂マトリクス中に分散させることが求められていた。   Since it is difficult to increase the refractive index with only an organic substance, attempts have been made to produce a high refractive index material by dispersing an inorganic substance having a high refractive index in a resin matrix (see Patent Documents 5 and 6). In order to reduce attenuation of transmitted light due to Rayleigh scattering, it is preferable to uniformly disperse inorganic fine particles having a particle diameter of 15 nm or less in the resin matrix. However, since primary particles having a particle diameter of 15 nm or less are very likely to aggregate, it is extremely difficult to uniformly disperse them in the resin matrix. In addition, when the attenuation of transmitted light in the optical path length corresponding to the lens thickness is taken into consideration, the amount of inorganic fine particles added must be limited. For this reason, it has been required to disperse the fine particles in the resin matrix at a high concentration without reducing the transparency of the resin.

このような要求に応えるものとして、無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂中に無機微粒子を分散させた有機無機複合組成物が提案されている(特許文献7参照)。この有機無機複合組成物は、無機微粒子の分散性が良好で、屈折率1.60以上を達成している。
特開2002−131502号公報 特開平10−298287号公報 特開2004−244444号公報 特開2001−89537号公報 特開昭61−291650号公報 特開2003−73564号公報 特開2007−238929号公報
In order to meet such a demand, an organic-inorganic composite composition in which inorganic fine particles are dispersed in a thermoplastic resin having a functional group capable of forming a chemical bond with inorganic fine particles has been proposed (see Patent Document 7). This organic-inorganic composite composition has a good dispersibility of the inorganic fine particles and achieves a refractive index of 1.60 or more.
JP 2002-131502 A Japanese Patent Laid-Open No. 10-298287 JP 2004-244444 A JP 2001-89537 A JP 61-291650 A JP 2003-73564 A JP 2007-238929 A

しかしながら、特許文献7に記載される有機無機複合組成物を用いて光学レンズを製造しようとすると、成型後に有機無機複合組成物が金型に残存することがあるという課題があることが本発明者らにより明らかになった。
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、光線透過率と屈折率が高くて、成型後の金型残存量が抑えられた有機無機複合組成物と、その有機無機複合組成物を用いた簡便な成型方法を提供することにある。
However, when an optical lens is produced using the organic-inorganic composite composition described in Patent Document 7, there is a problem that the organic-inorganic composite composition may remain in the mold after molding. Became clearer.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is an organic-inorganic composite composition having a high light transmittance and a refractive index, and a reduced residual mold after molding, and the organic-inorganic composite The object is to provide a simple molding method using the composition.

本発明者らは前記の目的を達成すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、特定の条件を満たす有機無機複合組成物が、高屈折性と優れた透明性を有しながら成型後の金型残存量も抑えられていることを見出して、以下に記載する本発明の完成に至った。   As a result of intensive investigations to achieve the above object, the present inventors have found that an organic-inorganic composite composition containing a thermoplastic resin having a specific functional group and inorganic fine particles and satisfying a specific condition is highly refractive. It was found that the remaining amount of the mold after molding was suppressed while having excellent transparency, and the present invention described below was completed.

[1]
高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たすことを特徴とする有機無機複合組成物。

Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、Eは前記有機無機複合組成物の破断エネルギー密度(J/m2)である。]
[2]
前記破断エネルギー密度が30.0J/m2以上であるであることを特徴とする、[1]に記載の有機無機複合組成物複合組成物。
[3] 前記熱可塑性樹脂が、85℃以上のガラス転移温度を有することを特徴とする、[1]または[2]に記載の有機無機複合組成物。
[4] 前記熱可塑性樹脂が、
Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基を有することを特徴とする、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[5] 前記熱可塑性樹脂が、前記官能基を高分子鎖1本あたり平均0.1〜20個有していることを特徴とする[1]〜[4]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[6] 前記熱可塑性樹脂が、スチレンまたはスチレン誘導体を重合することにより形成される単位構造を少なくとも一つ有することを特徴とする、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[7] 前記熱可塑性樹脂が、下記一般式(21)〜(23)のいずれかで表される単位構造を少なくとも一種有することを特徴とする、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[ 一般式(21)中、R1はアルキル基、パーフルオロアルキル基またはアリール基を表し、nは5以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(22)中、mは1以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(23)中、qは4以上の整数を表す。]
[8] 前記熱可塑性樹脂が下記一般式(4)で表される単位構造を有することを特徴とする、[1]〜[7]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[一般式(4)中、R3は水素原子またはメチル基を表し、R4はメチル基またはフェニル基を表し、R5は水素原子またはアルキル基を表し、Xはアルキレン基またはアリーレン基からなる二価の連結基を表し、nは5以上の整数を表す。]
[9] 前記熱可塑性樹脂が下記一般式(5)で表される単位構造を少なくとも一つ有することを特徴とする、[1]〜[8]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[一般式(5)中、Xは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。]
[10] 前記無機微粒子の粒子サイズが1〜30nmであることを特徴とする、[1]〜[9]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[11] 前記無機微粒子を20質量%以上含むことを特徴とする、[1]〜[10]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[12] 厚さ1mm換算の光線透過率が波長589nmにおいて70%以上であることを特徴とする、[1]〜[11]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[13] 波長589nmにおける屈折率が1.60以上であることを特徴とする、[1]〜[12]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
[14] 前記無機微粒子が、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることを特徴とする、[1]〜[13]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。 [1]
An organic-inorganic composite composition comprising a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain, and inorganic fine particles, and satisfying the following formula (1): .
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), E is the organic-inorganic composite It is the breaking energy density (J / m 2 ) of the composition. ]
[2]
The organic-inorganic composite composition composite composition according to [1], wherein the breaking energy density is 30.0 J / m 2 or more.
[3] The organic-inorganic composite composition according to [1] or [2], wherein the thermoplastic resin has a glass transition temperature of 85 ° C. or higher.
[4] The thermoplastic resin is
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [3], which has one or more functional groups selected from the group consisting of:
[5] The thermoplastic resin according to any one of [1] to [4], wherein the thermoplastic resin has an average of 0.1 to 20 functional groups per polymer chain. Organic inorganic composite composition.
[6] The organic material according to any one of [1] to [5], wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure formed by polymerizing styrene or a styrene derivative. Inorganic composite composition.
[7] Any one of [1] to [6], wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure represented by any one of the following general formulas (21) to (23). The organic-inorganic composite composition described in 1.
Figure 2009227836
[In General Formula (21), R 1 represents an alkyl group, a perfluoroalkyl group or an aryl group, and n represents an integer of 5 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (22), m represents an integer of 1 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (23), q represents an integer of 4 or more. ]
[8] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [7], wherein the thermoplastic resin has a unit structure represented by the following general formula (4).
Figure 2009227836
[In General Formula (4), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a methyl group or a phenyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X consists of an alkylene group or an arylene group. Represents a divalent linking group, and n represents an integer of 5 or more. ]
[9] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [8], wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure represented by the following general formula (5). object.
Figure 2009227836
[In General Formula (5), X represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ]
[10] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [9], wherein the inorganic fine particles have a particle size of 1 to 30 nm.
[11] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [10], wherein the inorganic fine particles are contained in an amount of 20% by mass or more.
[12] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [11], wherein the light transmittance in terms of thickness of 1 mm is 70% or more at a wavelength of 589 nm.
[13] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [12], wherein a refractive index at a wavelength of 589 nm is 1.60 or more.
[14] The inorganic particles are any one selected from the group consisting of zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide, according to any one of [1] to [13] The organic-inorganic composite composition described.

[15] [1]〜[14]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物を溶融して金型内に充填し、充填した有機無機複合組成物を固化した後に前記金型から成型品を取り出すことを特徴とする成型品の製造方法。
[16] 金型が、鉄、銅、亜鉛、ニッケル、クロム、モリブデン、バナジウム、およびタングステンからなる群から選択される、少なくとも一つ以上の元素を含有することを特徴とする[15]に記載の成型品の製造方法。
[17] 溶融した前記有機無機複合組成物を金型に直接充填することを特徴とする[15]または[16]に記載の成型品の製造方法。
[18] 高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たす有機無機複合組成物を選択することを特徴とする、金型からの離型時に金型に残存しない有機無機複合組成物の選択方法。

Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、αは前記有機無機複合組成物の25℃〜50℃の平均線膨張係数(/K)であり、Eは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物のヤング率(N/m2)である。]
[19] 有機無機複合組成物を溶融して金型内に充填し、充填した有機無機複合組成物を固化した後に前記金型から成型品を取り出したときの、前記有機無機複合組成物の金型残存量を抑える方法であって、
前記有機無機複合組成物として、高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たす有機無機複合組成物を選択することを特徴とする、金型から成型品を取り出した後の有機無機複合組成物の金型残存量を抑える方法。
Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、αは前記有機無機複合組成物の25℃〜50℃の平均線膨張係数(/K)であり、Eは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物のヤング率(N/m2)である。] [15] The organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [14] is melted and filled in a mold, and the filled organic-inorganic composite composition is solidified and then molded from the mold. A method for producing a molded product, wherein the product is taken out.
[16] The die according to [15], wherein the mold contains at least one element selected from the group consisting of iron, copper, zinc, nickel, chromium, molybdenum, vanadium, and tungsten. Method of manufacturing molded products.
[17] The method for producing a molded article according to [15] or [16], wherein the molten organic-inorganic composite composition is directly filled into a mold.
[18] An organic-inorganic composite composition containing a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain and inorganic fine particles and satisfying the following formula (1) is selected. A method for selecting an organic-inorganic composite composition that does not remain in a mold when released from the mold.
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), α is the organic-inorganic composite E is the Young's modulus (N / m 2 ) of the organic-inorganic composite composition measured at 25 ° C. and 60% relative humidity. ). ]
[19] The metal of the organic-inorganic composite composition when the organic-inorganic composite composition is melted and filled into a mold, and the molded product is taken out from the mold after the filled organic-inorganic composite composition is solidified. A method for reducing the residual amount of a mold,
As the organic-inorganic composite composition, an organic / inorganic material containing a thermoplastic resin having inorganic fine particles and a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond at the polymer terminal or side chain and inorganic fine particles and satisfying the following formula (1) A method for suppressing a residual amount of a mold of an organic-inorganic composite composition after taking out a molded product from the mold, wherein the composite composition is selected.
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), α is the organic-inorganic composite E is the Young's modulus (N / m 2 ) of the organic-inorganic composite composition measured at 25 ° C. and 60% relative humidity. ). ]

[20] [1]〜[14]のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物を含んで構成される光学部品。
[21] 前記光学部品がレンズであることを特徴とする、[20]に記載の光学部品。
[20] An optical component comprising the organic-inorganic composite composition according to any one of [1] to [14].
[21] The optical component according to [20], wherein the optical component is a lens.

本発明の有機無機複合組成物は、光線透過率と屈折率が高くて、成型後の金型残存量が抑えられている。また、本発明の成型方法によれば、成型体を簡便な方法で製造することが可能である。さらに本発明の光学部品は、優れた透明性と高い屈折率を有する。   The organic-inorganic composite composition of the present invention has high light transmittance and refractive index, and the residual amount of the mold after molding is suppressed. Moreover, according to the molding method of the present invention, a molded body can be produced by a simple method. Furthermore, the optical component of the present invention has excellent transparency and a high refractive index.

以下において、本発明の有機無機複合組成物とその利用形態について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。   Hereinafter, the organic-inorganic composite composition of the present invention and its utilization form will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.

[熱可塑性樹脂]
本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂である。
[Thermoplastic resin]
The thermoplastic resin used in the present invention is a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain.

本発明で用いられる熱可塑性樹脂の基本構造には特に制限がなく、たとえば、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリビニルエーテル、ポリビニルエステル、ポリビニルカルバゾール、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリチオウレタン、ポリイミド、ポリエーテル、ポリチオエーテ、ポリエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等の公知の構造を有する樹脂を例示することができる。   The basic structure of the thermoplastic resin used in the present invention is not particularly limited. For example, poly (meth) acrylate, polystyrene, polyamide, polyvinyl ether, polyvinyl ester, polyvinyl carbazole, polyolefin, polyester, polycarbonate, polyurethane, poly Examples thereof include resins having a known structure such as thiourethane, polyimide, polyether, polythioate, polyetherketone, polysulfone, and polyethersulfone.

高分子鎖末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂として、以下の熱可塑性樹脂(1)〜(3)のいずれかを選択することが好ましい。
熱可塑性樹脂(1):側鎖に下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基 It is preferable to select any of the following thermoplastic resins (1) to (3) as a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer chain terminal or side chain.
Thermoplastic resin (1): a thermoplastic resin having a functional group selected from the following in the side chain
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. One or more functional groups selected from the group consisting of

熱可塑性樹脂(2):高分子末端の少なくとも1箇所に、下記から選ばれる官能基を有する熱可塑性樹脂

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基 Thermoplastic resin (2): a thermoplastic resin having a functional group selected from the following at least at one position of the polymer terminal
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. One or more functional groups selected from the group consisting of

熱可塑性樹脂(3):疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体; Thermoplastic resin (3): a block copolymer composed of a hydrophobic segment and a hydrophilic segment;

以下、これらの熱可塑性樹脂(1)〜(3)について、詳細に説明する。   Hereinafter, these thermoplastic resins (1) to (3) will be described in detail.

熱可塑性樹脂(1)
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(1)は、側鎖に無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基を有する。ここで、「化学結合」とは、例えば、共有結合、イオン結合、配位結合、水素結合等が挙げられ、官能基が複数存在する場合は、それぞれ無機微粒子と異なる化学結合を形成しうるものであってもよい。化学結合を形成しうるか否かは、有機溶媒中において熱可塑性樹脂と無機微粒子とを混合したときに、熱可塑性樹脂の官能基が無機微粒子と化学結合を形成しうるか否かで判定する。熱可塑性樹脂の官能基は、そのすべてが無機微粒子と化学結合を形成していてもよいし、一部が無機微粒子と化学結合を形成していてもよい。
Thermoplastic resin (1)
The thermoplastic resin (1) used in the present invention has a functional group capable of forming a chemical bond with inorganic fine particles in the side chain. Here, the “chemical bond” includes, for example, a covalent bond, an ionic bond, a coordination bond, a hydrogen bond, and the like, and when there are a plurality of functional groups, each can form a chemical bond different from the inorganic fine particles. It may be. Whether or not a chemical bond can be formed is determined by whether or not the functional group of the thermoplastic resin can form a chemical bond with the inorganic fine particle when the thermoplastic resin and the inorganic fine particle are mixed in an organic solvent. All of the functional groups of the thermoplastic resin may form chemical bonds with the inorganic fine particles, or some of them may form chemical bonds with the inorganic fine particles.

無機微粒子と結合しうる官能基は、無機微粒子と化学結合を形成することによって、無機微粒子を熱可塑性樹脂中に安定に分散させる機能を有する。無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基は、

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基である。 The functional group capable of binding to the inorganic fine particles has a function of stably dispersing the inorganic fine particles in the thermoplastic resin by forming a chemical bond with the inorganic fine particles. Functional groups that can form chemical bonds with inorganic fine particles
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. ] One or more functional groups selected from the group consisting of

11、R12、R13、R14、R15、R16の好ましい範囲は、次の範囲である。
アルキル基は、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基を挙げることができる。置換アルキル基には、例えばアラルキル基が含まれる。アラルキル基は、炭素数7〜30が好ましく、より好ましくは炭素数7〜20であり、例えばベンジル基、p−メトキシベンジル基を挙げることができる。アルケニル基は、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜20であり、例えばビニル基、2−フェニルエテニル基を挙げることができる。アルキニル基は、炭素数2〜20が好ましく、より好ましくは炭素数2〜10であり、例えばエチニル基、2−フェニルエチニル基を挙げることができる。アリール基は、炭素数6〜30が好ましく、より好ましくは炭素数6〜20であり、例えばフェニル基、2,4,6−トリブロモフェニル基、1−ナフチル基を挙げることができる。ここでいうアリール基の中には、ヘテロアリール基も含まれる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の置換基としては、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の他に、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基)を挙げることができる。R11、R12、R13、R14として特に好ましいのは水素原子またはアルキル基であり、さらに好ましいのは水素原子である。
17、R18の好ましい範囲は、R11、R12、R13、R14、R15、R16と同様である。nは、好ましくは3である。
The preferred ranges of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 are the following ranges.
The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Substituted alkyl groups include, for example, aralkyl groups. The aralkyl group preferably has 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group and a p-methoxybenzyl group. The alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group and a 2-phenylethenyl group. The alkynyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group and a 2-phenylethynyl group. The aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a 2,4,6-tribromophenyl group, and a 1-naphthyl group. The aryl group herein includes a heteroaryl group. As substituents for alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, in addition to these alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, halogen atoms (eg, fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms) And alkoxy groups (for example, methoxy group, ethoxy group). R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 are particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
Preferable ranges of R 17 and R 18 are the same as those of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 . n is preferably 3.

これらの官能基の中でも、好ましくは、

Figure 2009227836
、−SO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−Si(OR15m116 3-m1であり、より好ましくは、
Figure 2009227836
または−CO2Hまたはその塩である。 Among these functional groups, preferably
Figure 2009227836
, -SO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -Si a (OR 15) m1 R 16 3 -m1, more preferably,
Figure 2009227836
Or —CO 2 H or a salt thereof.

本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、下記一般式(11)で表される繰り返し単位を有するコポリマーであることが特に好ましい。このようなコポリマーは、下記一般式(12)で表わされるビニルモノマーを共重合することにより得ることができる。   The thermoplastic resin used in the present invention is particularly preferably a copolymer having a repeating unit represented by the following general formula (11). Such a copolymer can be obtained by copolymerizing a vinyl monomer represented by the following general formula (12).

Figure 2009227836
Figure 2009227836
Figure 2009227836
Figure 2009227836

一般式(11)および一般式(12)中、Rは、水素原子、ハロゲン原子またはメチル基を表し、Xは−CO2−、−OCO−、−CONH−、−OCONH−、−OCOO−、−O−、−S−、−NH−、および、置換または無置換のアリーレン基からなる群より選ばれる2価の連結基を表し、より好ましくは−CO2−またはp−フェニレン基である。 In general formula (11) and general formula (12), R represents a hydrogen atom, a halogen atom or a methyl group, and X represents —CO 2 —, —OCO—, —CONH—, —OCONH—, —OCOO—, It represents a divalent linking group selected from the group consisting of —O—, —S—, —NH—, and a substituted or unsubstituted arylene group, more preferably —CO 2 — or a p-phenylene group.

Yは炭素数が1〜30である2価の連結基を表す。炭素数は1〜20が好ましく、2〜10がより好ましく、2〜5がさらに好ましい。具体的には、アルキレン基、アルキレンオキシ基、アルキレンオキシカルボニル基、アリーレン基、アリーレンオキシ基、アリーレンオキシカルボニル基、およびこれらを組み合わせた基を挙げることができ、好ましくはアルキレン基である。   Y represents a divalent linking group having 1 to 30 carbon atoms. 1-20 are preferable, as for carbon number, 2-10 are more preferable, and 2-5 are more preferable. Specific examples include an alkylene group, an alkyleneoxy group, an alkyleneoxycarbonyl group, an arylene group, an aryleneoxy group, an aryleneoxycarbonyl group, and a combination thereof, and an alkylene group is preferable.

qは0〜18の整数を表す。より好ましくは0〜10の整数であり、さらに好ましくは0〜5の整数であり、特に好ましくは0〜1の整数である。   q represents the integer of 0-18. More preferably, it is an integer of 0-10, More preferably, it is an integer of 0-5, Most preferably, it is an integer of 0-1.

Zは、

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基を表し、好ましくは
Figure 2009227836
であり、さらに好ましくは、
Figure 2009227836
である。 Z is
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. Represents one or more functional groups selected from the group consisting of
Figure 2009227836
And more preferably
Figure 2009227836
It is.

ここで、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびnの定義および具体例は、それぞれ独立に、上述したR11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびnの定義および具体例と同義である。但し、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18およびnは、それぞれ、水素原子またはアルキル基であることが好ましい。 Here, the definitions and specific examples of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and n are each independently the above-mentioned R 11 , R 12 , R 13 , R 14, R 15, R 16 , R 17, the same meanings as defined and specific examples of R 18 and n. However, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 , R 18 and n are each preferably a hydrogen atom or an alkyl group.

以下に一般式(12)で表されるモノマーの具体例を挙げるが、本発明で用いることができるモノマーはこれらに限定されるものではない。   Specific examples of the monomer represented by the general formula (12) are given below, but the monomer that can be used in the present invention is not limited thereto.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、表面自由エネルギーの観点から、下記一般式(21)〜(23)のいずれかで表される単位構造を少なくとも一種有することが好ましい。

Figure 2009227836
[ 一般式(21)中、R1はアルキル基、パーフルオロアルキル基またはアリール基を表し、nは5以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(22)中、mは1以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(23)中、qは4以上の整数を表す。] The thermoplastic resin used in the present invention preferably has at least one unit structure represented by any one of the following general formulas (21) to (23) from the viewpoint of surface free energy.
Figure 2009227836
[In General Formula (21), R 1 represents an alkyl group, a perfluoroalkyl group or an aryl group, and n represents an integer of 5 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (22), m represents an integer of 1 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (23), q represents an integer of 4 or more. ]

上記一般式(21)〜(23)のいずれかで表される単位構造を少なくとも一種有するモノマーの具体例を以下にS−1〜S−35として挙げるが、本発明で採用することができるモノマーはこれらの具体例に限定されるものではない。   Specific examples of the monomer having at least one unit structure represented by any one of the general formulas (21) to (23) are given below as S-1 to S-35, and the monomers that can be employed in the present invention Is not limited to these specific examples.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

Figure 2009227836
Figure 2009227836

Figure 2009227836
Figure 2009227836

本発明で用いられる熱可塑性樹脂は、靭性の観点から、下記一般式(25)で表される単位構造を少なくとも一種有することが好ましい。

Figure 2009227836
[一般式(25)中、Xは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。] The thermoplastic resin used in the present invention preferably has at least one unit structure represented by the following general formula (25) from the viewpoint of toughness.
Figure 2009227836
[In General Formula (25), X represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ]

下記一般式(25)で表される単位構造を有するモノマーの具体例を以下にA−1〜A−27として挙げるが、本発明で採用することができるモノマーはこれらの具体例に限定されるものではない。   Specific examples of the monomer having a unit structure represented by the following general formula (25) are listed below as A-1 to A-27, but the monomers that can be employed in the present invention are limited to these specific examples. It is not a thing.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

Figure 2009227836
Figure 2009227836

[他モノマー]
本発明において一般式(12)、(21)〜(23)、(25)で表される単位構造を有するモノマーと共重合可能な他の種類のモノマーとしては、Polymer Handbook 2nd ed.,J.Brandrup,Wiley lnterscience (1975) Chapter 2 Page 1〜483に記載のものを用いることができる。
[Other monomers]
In the present invention, other types of monomers copolymerizable with the monomer having the unit structure represented by the general formulas (12), (21) to (23) and (25) include Polymer Handbook 2nd ed. Brandrup, Wiley lnterscience (1975) Chapter 2 Page 1-483 can be used.

具体的には、例えば、スチレン誘導体、1−ビニルナフタレン、2−ビニルナフタレン、ビニルカルバゾール、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類、アクリルアミド類、メタクリルアミド類、アリル化合物、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、イタコン酸ジアルキル類、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類等から選ばれる付加重合性不飽和結合を1個有する化合物等を挙げることができる。   Specifically, for example, styrene derivatives, 1-vinylnaphthalene, 2-vinylnaphthalene, vinylcarbazole, acrylic acid, methacrylic acid, acrylic esters, methacrylic esters, acrylamides, methacrylamides, allyl compounds, vinyl ethers , Vinyl esters, dialkyl itaconates, dialkyl esters of the above fumaric acid, monoalkyl esters, and the like.

前記スチレン誘導体としては、スチレン、2,4,6−トリブロモスチレン、2−フェニルスチレン等が挙げられる。   Examples of the styrene derivative include styrene, 2,4,6-tribromostyrene, 2-phenylstyrene and the like.

前記アクリル酸エステル類としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸tert−ブチル、クロロエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、トリメチロールプロパンモノアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルアクリレート、フルフリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート等が挙げられる。   Examples of the acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, propyl acrylate, n-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, chloroethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, trimethylolpropane monoacrylate, and benzyl acrylate. , Benzyl methacrylate, methoxybenzyl acrylate, furfuryl acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, and the like.

前記メタクリル酸エステル類としては、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、クロロエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、トリメチロールプロパンモノメタクリレート、ベンジルメタクリレート、メトキシベンジルメタクリレート、フルフリルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート等が挙げられる。   Examples of the methacrylic acid esters include methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, chloroethyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, trimethylolpropane monomethacrylate, benzyl methacrylate, methoxy Examples include benzyl methacrylate, furfuryl methacrylate, and tetrahydrofurfuryl methacrylate.

前記アクリルアミド類としては、アクリルアミド、N−アルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルアクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルアクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルアクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the acrylamides include acrylamide, N-alkylacrylamide (alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group), N, N-dialkylacrylamide (alkyl group having 1 carbon atom). ~ 6), N-hydroxyethyl-N-methylacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylacrylamide and the like.

前記メタクリルアミド類としては、メタクリルアミド、N−アルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜3のもの、例えばメチル基、エチル基、プロピル基)、N,N−ジアルキルメタクリルアミド(アルキル基としては炭素数1〜6のもの)、N−ヒドロキシエチル−N−メチルメタクリルアミド、N−2−アセトアミドエチル−N−アセチルメタクリルアミド等が挙げられる。   Examples of the methacrylamides include methacrylamide, N-alkyl methacrylamide (alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl), N, N-dialkyl methacrylamide (as alkyl groups). Are those having 1 to 6 carbon atoms), N-hydroxyethyl-N-methylmethacrylamide, N-2-acetamidoethyl-N-acetylmethacrylamide and the like.

前記アリル化合物としては、アリルエステル類(例えば酢酸アリル、カプロン酸アリル、カプリル酸アリル、ラウリン酸アリル、パルミチン酸アリル、ステアリン酸アリル、安息香酸アリル、アセト酢酸アリル、乳酸アリルなど)、アリルオキシエタノール等が挙げられる。   Examples of the allyl compound include allyl esters (eg, allyl acetate, allyl caproate, allyl caprylate, allyl laurate, allyl palmitate, allyl stearate, allyl benzoate, allyl acetoacetate, allyl lactate), allyloxyethanol Etc.

前記ビニルエーテル類としては、アルキルビニルエーテル(アルキル基としては炭素数1〜10のもの、例えば、ヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、デシルビニルエーテル、エチルヘキシルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテル、エトキシエチルビニルエーテル、クロロエチルビニルエーテル、1−メチル−2,2−ジメチルプロピルビニルエーテル、2−エチルブチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ジエチレングリコールビニルエーテル、ジメチルアミノエチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル、ブチルアミノエチルビニルエーテル、ベンジルビニルエーテル、テトラヒドロフルフリルビニルエーテル等が挙げられる。   Examples of the vinyl ethers include alkyl vinyl ethers (alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, such as hexyl vinyl ether, octyl vinyl ether, decyl vinyl ether, ethylhexyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, ethoxyethyl vinyl ether, chloroethyl vinyl ether, 1-methyl Examples include -2,2-dimethylpropyl vinyl ether, 2-ethylbutyl vinyl ether, hydroxyethyl vinyl ether, diethylene glycol vinyl ether, dimethylaminoethyl vinyl ether, diethylaminoethyl vinyl ether, butylaminoethyl vinyl ether, benzyl vinyl ether, and tetrahydrofurfuryl vinyl ether.

前記ビニルエステル類としては、ビニルブチレート、ビニルイソブチレート、ビニルトリメチルアセテート、ビニルジエチルアセテート、ビニルバレート、ビニルカプロエート、ビニルクロロアセテート、ビニルジクロロアセテート、ビニルメトキシアセテート、ビニルブトキシアセテート、ビニルラクテート、ビニル−β−フェニルブチレート、ビニルシクロヘキシルカルボキシレート等が挙げられる。   Examples of the vinyl esters include vinyl butyrate, vinyl isobutyrate, vinyl trimethyl acetate, vinyl diethyl acetate, vinyl valate, vinyl caproate, vinyl chloroacetate, vinyl dichloroacetate, vinyl methoxyacetate, vinyl butoxyacetate, vinyl lactate Vinyl-β-phenylbutyrate, vinylcyclohexylcarboxylate, and the like.

前記イタコン酸ジアルキル類としては、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、イタコン酸ジブチル等が挙げられ、前記フマール酸のジアルキルエステル類またはモノアルキルエステル類としては、ジブチルフマレート等が挙げられる。   Examples of the dialkyl itaconates include dimethyl itaconate, diethyl itaconate, and dibutyl itaconate. Examples of the dialkyl esters or monoalkyl esters of the fumaric acid include dibutyl fumarate.

その他、クロトン酸、イタコン酸、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、マレイロニトリルなど等も挙げることができる。   In addition, crotonic acid, itaconic acid, acrylonitrile, methacrylonitrile, maleilonitrile, and the like can also be mentioned.

具体例としては、例えば、以下のものが挙げられるが、本発明で採用することができるモノマーはこれらの具体例に限定されるものではない。なお、以下においてnは1以上の整数を表す。   Specific examples include the following, but the monomers that can be employed in the present invention are not limited to these specific examples. In the following, n represents an integer of 1 or more.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(1)の重量平均分子量は1,000〜500,000であることが好ましく、3,000〜300,000であることがさらに好ましく、10,000〜100,000であることが特に好ましい。前記熱可塑性樹脂(1)の重量平均分子量を500,000以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にあり、1,000以上とすることにより力学強度が向上する傾向にある。   The weight average molecular weight of the thermoplastic resin (1) used in the present invention is preferably 1,000 to 500,000, more preferably 3,000 to 300,000, and 10,000 to 100,000. It is particularly preferred that When the weight average molecular weight of the thermoplastic resin (1) is 500,000 or less, the moldability tends to be improved, and when it is 1,000 or more, the mechanical strength tends to be improved.

ここで、上述の重量平均分子量は、「TSKgel GMHxL」、「TSKgel G4000HxL」、「TSKgel G2000HxL」(何れも、東ソー(株)製の商品名)のカラムを使用したGPC分析装置により、溶媒テトラハイドロフラン、示差屈折計検出によるポリスチレン換算で表した分子量である。   Here, the above-mentioned weight average molecular weight was determined by using a GPC analyzer using a column of “TSKgel GMHxL”, “TSKgel G4000HxL”, and “TSKgel G2000HxL” (both trade names manufactured by Tosoh Corporation) with a solvent tetrahydro. The molecular weight is expressed in terms of polystyrene by furan and differential refractometer detection.

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(1)において、無機微粒子と結合する上記官能基はポリマー鎖1本あたり平均0.1〜20個であることが好ましく、0.5〜10個であることがより好ましく、1〜5個であることが特に好ましい。前記官能基の含有量がポリマー鎖一本あたり平均20個以下であれば、熱可塑性樹脂(1)が複数の無機微粒子に配位して溶液状態で高粘度化やゲル化が起こるのを防ぎやすい傾向がある。また、ポリマー鎖一本あたり平均官能基の数が0.1個以上であれば、無機微粒子を安定に分散させやすい傾向がある。   In the thermoplastic resin (1) used in the present invention, the average number of functional groups bonded to inorganic fine particles is preferably from 0.1 to 20, and preferably from 0.5 to 10, per polymer chain. More preferably, it is particularly preferably 1 to 5. If the content of the functional group is 20 or less on average per polymer chain, the thermoplastic resin (1) is coordinated with a plurality of inorganic fine particles to prevent high viscosity and gelation in solution. It tends to be easy. Moreover, if the number of average functional groups per polymer chain is 0.1 or more, the inorganic fine particles tend to be dispersed stably.

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(1)のガラス転移温度は85℃〜400℃であることが好ましく、130℃〜380℃であることがより好ましい。ガラス転移温度が80℃以上の樹脂を用いれば十分な耐熱性を有する光学部品が得られやすくなり、また、ガラス転移温度が400℃以下の樹脂を用いれば成形加工が行いやすくなる傾向がある。   The glass transition temperature of the thermoplastic resin (1) used in the present invention is preferably 85 ° C to 400 ° C, and more preferably 130 ° C to 380 ° C. If a resin having a glass transition temperature of 80 ° C. or higher is used, an optical component having sufficient heat resistance can be easily obtained, and if a resin having a glass transition temperature of 400 ° C. or lower is used, molding tends to be easily performed.

熱可塑性樹脂(1)の屈折率と無機微粒子の屈折率差が大きい場合には、レイリー散乱が起こりやすくなるため透明性を維持して複合できる微粒子の量が少なくなる。熱可塑性樹脂(1)の屈折率が1.48程度であれば屈折率1.60レベルの透明性成形体を提供することができるが、1.65以上の屈折率を実現するためには本発明に用いられる熱可塑性樹脂(1)の屈折率は1.55以上であることが好ましく、1.58以上であることがより好ましい。なお、これらの屈折率は22℃、波長589nmにおける値である。   When the difference between the refractive index of the thermoplastic resin (1) and the refractive index of the inorganic fine particles is large, Rayleigh scattering is likely to occur, so that the amount of fine particles that can be combined while maintaining transparency is reduced. If the thermoplastic resin (1) has a refractive index of about 1.48, a transparent molded article having a refractive index of 1.60 can be provided. The refractive index of the thermoplastic resin (1) used in the invention is preferably 1.55 or more, and more preferably 1.58 or more. These refractive indexes are values at 22 ° C. and a wavelength of 589 nm.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂(1)は、波長589nmにおける厚み1mm換算の光線透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることがさらに好ましく、88%以上であることが特に好ましい。   The thermoplastic resin (1) used in the present invention preferably has a light transmittance in terms of 1 mm thickness at a wavelength of 589 nm of 70% or more, more preferably 80% or more, and 85% or more. More preferably, it is particularly preferably 88% or more.

以下に、本発明で使用することができる熱可塑性樹脂の好ましい具体例を挙げるが、本発明で用いることができる熱可塑性樹脂はこれらに限定されるものではない。   Although the preferable specific example of the thermoplastic resin which can be used by this invention is given to the following, the thermoplastic resin which can be used by this invention is not limited to these.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

これらの熱可塑性樹脂(1)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、熱可塑性樹脂(2)および/または(3)と併用してもよい。   These thermoplastic resins (1) may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may use together with a thermoplastic resin (2) and / or (3).

熱可塑性樹脂(2)
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(2)は、高分子末端の少なくとも1箇所に、無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基を有する。ここで、官能基は、高分子鎖の片末端のみに存在しても、両末端に存在してもよいが、高分子鎖の片末端のみに存在することが好ましい。また、官能基は末端に複数存在していてもよい。ここでいう末端とは、高分子鎖を構成する繰り返し単位と繰り返し単位で挟まれている構造を除く部分を意味する。ここで、「化学結合」とは、上記熱可塑性樹脂(1)と同様に考えることができる。
Thermoplastic resin (2)
The thermoplastic resin (2) used in the present invention has a functional group capable of forming a chemical bond with inorganic fine particles at at least one position of the polymer terminal. Here, the functional group may be present only at one end of the polymer chain or may be present at both ends, but is preferably present only at one end of the polymer chain. Further, a plurality of functional groups may exist at the terminal. The term “terminal” as used herein means a portion excluding a structure sandwiched between repeating units constituting a polymer chain. Here, the “chemical bond” can be considered in the same manner as the thermoplastic resin (1).

無機微粒子と化学結合を形成しうる官能基は、

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基である。 Functional groups that can form chemical bonds with inorganic fine particles
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. ] One or more functional groups selected from the group consisting of

11、R12、R13、R14、R15、R16の好ましい範囲は、次の範囲である。
アルキル基は、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基を挙げることができる。置換アルキル基には、例えばアラルキル基が含まれる。アラルキル基は、炭素数7〜30が好ましく、より好ましくは炭素数7〜20であり、例えばベンジル基、p−メトキシベンジル基を挙げることができる。アルケニル基は、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜20であり、例えばビニル基、2−フェニルエテニル基を挙げることができる。アルキニル基は、炭素数2〜20が好ましく、より好ましくは炭素数2〜10であり、例えばエチニル基、2−フェニルエチニル基を挙げることができる。アリール基は、炭素数6〜30が好ましく、より好ましくは炭素数6〜20であり、例えばフェニル基、2,4,6−トリブロモフェニル基、1−ナフチル基を挙げることができる。ここでいうアリール基の中には、ヘテロアリール基も含まれる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の置換基としては、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の他に、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基)を挙げることができる。R11、R12、R13、R14として特に好ましいのは水素原子またはアルキル基であり、さらに好ましいのは水素原子である。
17、R18の好ましい範囲は、R11、R12、R13、R14、R15、R16と同様である。nは、好ましくは3である。
The preferred ranges of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 are the following ranges.
The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Substituted alkyl groups include, for example, aralkyl groups. The aralkyl group preferably has 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group and a p-methoxybenzyl group. The alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group and a 2-phenylethenyl group. The alkynyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group and a 2-phenylethynyl group. The aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a 2,4,6-tribromophenyl group, and a 1-naphthyl group. The aryl group herein includes a heteroaryl group. As substituents for alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, in addition to these alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, halogen atoms (eg, fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms) And alkoxy groups (for example, methoxy group, ethoxy group). R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 are particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
Preferable ranges of R 17 and R 18 are the same as those of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 . n is preferably 3.

これらの官能基の中でも、好ましくは、

Figure 2009227836
−SO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−Si(OR15m116 3-m1であり、より好ましくは、
Figure 2009227836
−SO3Hまたはその塩、あるいは、−CO2Hまたはその塩であり、さらに好ましくは、
Figure 2009227836
あるいは、−CO2Hまたはその塩である。 Among these functional groups, preferably
Figure 2009227836
-SO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -Si a (OR 15) m1 R 16 3 -m1, more preferably,
Figure 2009227836
—SO 3 H or a salt thereof, or —CO 2 H or a salt thereof, more preferably
Figure 2009227836
Alternatively, it is —CO 2 H or a salt thereof.

本発明に用いられる熱可塑性樹脂(2)の基本骨格には特に制限はなく、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルケトン、ポリチオエーテル、シクロオレフィンポリマー、シクロオレフィンコポリマーなど公知の樹脂骨格を採用することができる。好ましくはビニル重合体、ポリアリレート、および芳香族含有ポリカーボネートであり、より好ましくはビニル重合体である。これらの具体例は、上記熱可塑性樹脂(1)で述べたものと同様である。   The basic skeleton of the thermoplastic resin (2) used in the present invention is not particularly limited, and poly (meth) acrylic acid ester, polystyrene, polyvinylcarbazole, polyarylate, polycarbonate, polyurethane, polyimide, polyether, polyethersulfone, Known resin skeletons such as polyether ketone, polythioether, cycloolefin polymer, and cycloolefin copolymer can be employed. Preferred are vinyl polymers, polyarylate, and aromatic-containing polycarbonates, and more preferred are vinyl polymers. Specific examples thereof are the same as those described in the thermoplastic resin (1).

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(2)は、屈折率が1.50より大きいことが好ましく、1.55より大きいことがより好ましく、1.60より大きいことがさらに好ましく、1.65より大きいことが特に好ましい。なお、本発明における屈折率は、アッベ屈折計(アタゴ社製、「DR−M4」)にて波長589nmの光について測定した値である。   The thermoplastic resin (2) used in the present invention preferably has a refractive index greater than 1.50, more preferably greater than 1.55, even more preferably greater than 1.60, and greater than 1.65. It is particularly preferred. The refractive index in the present invention is a value measured with respect to light having a wavelength of 589 nm using an Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd., “DR-M4”).

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(2)は、ガラス転移温度が50℃〜400℃であることが好ましく、85℃〜380℃であることがより好ましい。ガラス転移温度を50℃以上とすることにより、耐熱性が向上する傾向にあり、ガラス転移温度を400℃以下とすることにより、成形加工が行いやすくなる傾向がある。   The thermoplastic resin (2) used in the present invention preferably has a glass transition temperature of 50 ° C to 400 ° C, more preferably 85 ° C to 380 ° C. By setting the glass transition temperature to 50 ° C. or higher, heat resistance tends to be improved, and by setting the glass transition temperature to 400 ° C. or lower, molding processing tends to be easily performed.

また、本発明で用いられる熱可塑性樹脂(2)は、波長589nmにおける厚さ1mm換算の光線透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることが特に好ましい。   The thermoplastic resin (2) used in the present invention preferably has a light transmittance in terms of 1 mm thickness at a wavelength of 589 nm of 70% or more, more preferably 80% or more, and 85% or more. It is particularly preferred.

本発明で用いられる熱可塑性樹脂(2)の数平均分子量は1,000〜500,000である。熱可塑性樹脂(2)の数平均分子量は3,000〜300,000であることが好ましく、5,000〜200,000であることがさらに好ましく、10,000〜100,000であることが特に好ましい。熱可塑性樹脂(2)の数平均分子量を1,000以上とすることにより、力学強度が向上する傾向にあり、数平均分子量を500,000以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にある。   The number average molecular weight of the thermoplastic resin (2) used in the present invention is 1,000 to 500,000. The number average molecular weight of the thermoplastic resin (2) is preferably 3,000 to 300,000, more preferably 5,000 to 200,000, and particularly preferably 10,000 to 100,000. preferable. When the number average molecular weight of the thermoplastic resin (2) is 1,000 or more, the mechanical strength tends to be improved, and when the number average molecular weight is 500,000 or less, the moldability tends to be improved. is there.

高分子鎖末端に前記官能基を導入する方法としては、特に制限はなく、例えば、新高分子実験学4 高分子の合成・反応(3)高分子の反応と分解(高分子学会編)」第3章「末端反応性ポリマー」に記載のように、重合時に導入してもよいし、重合後、一旦単離したポリマーの末端官能基変換または主鎖分解をしてもよい。官能基および/または保護された官能基をもつ開始剤、停止剤、連鎖移動剤などを用いて重合し高分子を得る方法や、例えばビスフェノールAから得られるポリカーボネートのフェノール末端部を、官能基を含有する反応剤で修飾する方法などの高分子反応を用いることもできる。例えば、「新高分子実験学2 高分子の合成・反応(1)付加系高分子の合成(高分子学会編)」110項〜112項に記載の硫黄含有連鎖移動剤を用いた連載移動法ビニル系モノマーのラジカル重合;「新高分子実験学2、高分子の合成・反応(1)付加系高分子の合成(高分子学会編)」255項〜256項に記載の官能基含有開始剤および/または官能基含有停止剤を用いるリビングカチオン重合;「Macromolecules,36巻」7020項〜7026項(2003年)に記載の硫黄含有連鎖移動剤を用いた開環メタセシス重合などを挙げることができる。   The method for introducing the functional group at the end of the polymer chain is not particularly limited. For example, New Polymer Experiments 4 Polymer Synthesis and Reaction (3) Polymer Reaction and Degradation (Edited by Polymer Society) As described in Chapter 3 “Terminal Reactive Polymer”, it may be introduced at the time of polymerization, or after polymerization, terminal functional group conversion or main chain decomposition of the once isolated polymer may be performed. A method for obtaining a polymer by polymerization using an initiator, a terminator, a chain transfer agent, etc. having a functional group and / or a protected functional group, for example, a phenol terminal portion of a polycarbonate obtained from bisphenol A, It is also possible to use a polymer reaction such as a method of modifying with a contained reactive agent. For example, the serial transfer method vinyl using the sulfur-containing chain transfer agent described in the paragraphs 110 to 112 in “New Polymer Experimental 2 Synthesis and Reaction of Polymers (1) Synthesis of Addition Polymers (Edited by Polymer Society)” Polymeric radical polymerization; functional group-containing initiators according to 255-256, “New Polymer Experiment 2, Synthesis and Reaction of Polymers (1) Synthesis of Addition Polymers” Or, living cationic polymerization using a functional group-containing terminator; ring-opening metathesis polymerization using a sulfur-containing chain transfer agent described in “Macromolecules, Vol. 36”, paragraphs 7020 to 7026 (2003).

これらの熱可塑性樹脂(2)は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。また、これらの熱可塑性樹脂は、他の共重合成分を含んでもよい。   These thermoplastic resins (2) may be used alone or in combination of two or more. Further, these thermoplastic resins may contain other copolymer components.

熱可塑性樹脂(3)
本発明で用いられる熱可塑性樹脂(3)は、疎水性セグメントおよび親水性セグメントで構成されるブロック共重合体である。
Thermoplastic resin (3)
The thermoplastic resin (3) used in the present invention is a block copolymer composed of a hydrophobic segment and a hydrophilic segment.

ここで、疎水性セグメント(A)とは、セグメント(A)のみからなるポリマーが水またはメタノールに溶解しない特性を有するセグメントをいい、親水性セグメント(B)とは、セグメント(B)のみからなるポリマーが水またはメタノールに溶解する特性を有するセグメントをいう。前記ブロック共重合体の型としては、AB型、B1AB2型(2つの親水性セグメントB1とB2とは同じでも異なっていてもよい)およびA1BA2型(2つの疎水性セグメントA1とA2とは同じでも異なっていてもよい)が挙げられ、分散特性が良好な点から、AB型あるいはA1BA2型のブロック共重合体が好ましく、製造適性の点から、AB型あるいはABA型(A1BA2型の2つの疎水性セグメントが同じ型)がより好ましく、AB型が特に好ましい。 Here, the hydrophobic segment (A) refers to a segment having a characteristic that a polymer composed only of the segment (A) does not dissolve in water or methanol, and the hydrophilic segment (B) includes only the segment (B). A segment in which the polymer has the property of being dissolved in water or methanol. The block copolymer types include AB type, B 1 AB 2 type (two hydrophilic segments B 1 and B 2 may be the same or different) and A 1 BA 2 type (two hydrophobic types). Segments A 1 and A 2 may be the same or different), and from the viewpoint of good dispersion characteristics, AB type or A 1 BA 2 type block copolymers are preferred, and from the viewpoint of production suitability, AB type or ABA type (the two hydrophobic segments of A 1 BA 2 type are the same type) is more preferred, and AB type is particularly preferred.

前記疎水性セグメントおよび前記親水性セグメントは、各々、ビニルモノマーの重合によって得られるビニルポリマー、ポリエーテル、開環メタセシス重合ポリマーおよび縮合ポリマー(ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアミド、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホンなど)など従来公知のポリマーのいずれからでも選択可能であるが、ビニルポリマー、開環メタセシス重合ポリマー、ポリカーボネート、ポリエステルが好ましく、製造適性の点からビニルポリマーがより好ましい。   The hydrophobic segment and the hydrophilic segment are each a vinyl polymer, polyether, ring-opening metathesis polymer, and condensation polymer (polycarbonate, polyester, polyamide, polyetherketone, polyethersulfone, etc.) obtained by polymerization of vinyl monomers. However, vinyl polymers, ring-opening metathesis polymerization polymers, polycarbonates, and polyesters are preferable, and vinyl polymers are more preferable from the viewpoint of production suitability.

前記疎水性セグメント(A)を形成するビニルモノマー(A)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
アクリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類(エステル基は置換または無置換の脂肪族エステル基、置換または無置換の芳香族エステル基であり、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など);
As a vinyl monomer (A) which forms the said hydrophobic segment (A), the following are mentioned, for example.
Acrylic acid esters and methacrylic acid esters (the ester group is a substituted or unsubstituted aliphatic ester group, a substituted or unsubstituted aromatic ester group, such as a methyl group, a phenyl group, or a naphthyl group);

アクリルアミド類、メタクリルアミド類、具体的には、N−モノ置換アクリルアミド、N−ジ置換アクリルアミド、N−モノ置換メタクリルアミド、N−ジ置換メタクリルアミド(モノ置換体およびジ置換体の置換基は、置換または無置換の脂肪族基、置換または無置換の芳香族基であり、前記置換基としては、例えば、メチル基、フェニル基、ナフチル基など);   Acrylamides, methacrylamides, specifically, N-monosubstituted acrylamides, N-disubstituted acrylamides, N-monosubstituted methacrylamides, N-disubstituted methacrylamides (substituents of mono- and di-substituted products are A substituted or unsubstituted aliphatic group, a substituted or unsubstituted aromatic group, and examples of the substituent include a methyl group, a phenyl group, and a naphthyl group);

オレフィン類、具体的には、ジシクロペンタジエン、ノルボルネン誘導体、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン、2,3−ジメチルブタジエン、ビニルカルバゾールなど;スチレン類、具体的には、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、クロロメチルスチレン、メトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、トリブロモスチレン、ビニル安息香酸メチルエステルなど;   Olefins, specifically, dicyclopentadiene, norbornene derivatives, ethylene, propylene, 1-butene, 1-pentene, vinyl chloride, vinylidene chloride, isoprene, chloroprene, butadiene, 2,3-dimethylbutadiene, vinylcarbazole and the like; Styrenes, specifically styrene, methyl styrene, dimethyl styrene, trimethyl styrene, ethyl styrene, isopropyl styrene, chloromethyl styrene, methoxy styrene, acetoxy styrene, chloro styrene, dichloro styrene, bromo styrene, tribromo styrene, vinyl benzoate Acid methyl ester, etc .;

ビニルエーテル類、具体的には、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、メトキシエチルビニルエーテルなど;その他のモノマーとして、クロトン酸ブチル、クロトン酸ヘキシル、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジブチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジエチル、フマル酸ジメチル、フマル酸ジブチル、メチルビニルケトン、フェニルビニルケトン、メトキシエチルビニルケトン、N−ビニルオキサゾリドン、N−ビニルピロリドン、ビニリデンクロライド、メチレンマロンニトリル、ビニリデン、ジフェニル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジフェニル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェート、ジブチル−2−アクリロイルオキシエチルホスフェート、ジオクチル−2−メタクリロイルオキシエチルホスフェートなどが挙げられる。   Vinyl ethers, specifically methyl vinyl ether, butyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, methoxyethyl vinyl ether, etc .; other monomers include butyl crotonate, hexyl crotonate, dimethyl itaconate, dibutyl itaconate, diethyl maleate, dimethyl maleate , Dibutyl maleate, diethyl fumarate, dimethyl fumarate, dibutyl fumarate, methyl vinyl ketone, phenyl vinyl ketone, methoxyethyl vinyl ketone, N-vinyl oxazolidone, N-vinyl pyrrolidone, vinylidene chloride, methylene malononitrile, vinylidene, diphenyl 2-acryloyloxyethyl phosphate, diphenyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate, dibutyl-2-acryloyloxy Chiruhosufeto, dioctyl-2-methacryloyloxyethyl phosphate.

中でも、エステル基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類;置換基が無置換の脂肪族基、置換または無置換芳香族基であるN−モノ置換アクリルアミド、N−ジ置換アクリルアミド、N−モノ置換メタクリルアミドおよびN−ジ置換メタクリルアミド;スチレン類;が好ましく、エステル基が置換または無置換芳香族基であるアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類;スチレン類;がより好ましい。   Among them, acrylic esters and methacrylic esters in which the ester group is an unsubstituted aliphatic group, substituted or unsubstituted aromatic group; the substituent is an unsubstituted aliphatic group, substituted or unsubstituted aromatic group N-monosubstituted acrylamides, N-disubstituted acrylamides, N-monosubstituted methacrylamides and N-disubstituted methacrylamides; styrenes; preferred are acrylic esters and methacrylic esters in which the ester group is a substituted or unsubstituted aromatic group Acid esters; styrenes are more preferred.

前記親水性セグメント(B)を形成するビニルモノマー(B)としては、例えば、以下のものが挙げられる。
アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類;芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類;親水性の置換基を有するビニルエーテル、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−モノ置換アクリルアミド、N−ジ置換アクリルアミド、N−モノ置換メタクリルアミドならびにN−ジ置換メタクリルアミドなどが挙げられる。
As a vinyl monomer (B) which forms the said hydrophilic segment (B), the following are mentioned, for example.
Acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid esters and methacrylic acid esters having a hydrophilic substituent at the ester moiety; styrenes having a hydrophilic substituent at the aromatic ring portion; vinyl ethers having a hydrophilic substituent, acrylamide , Methacrylamide, N-monosubstituted acrylamide, N-disubstituted acrylamide, N-monosubstituted methacrylamide and N-disubstituted methacrylamide.

親水性の置換基としては、

Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基である。 As the hydrophilic substituent,
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. ] One or more functional groups selected from the group consisting of

11、R12、R13、R14、R15、R16の好ましい範囲は、次の範囲である。
アルキル基は、炭素数1〜30が好ましく、より好ましくは炭素数1〜20であり、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基を挙げることができる。置換アルキル基には、例えばアラルキル基が含まれる。アラルキル基は、炭素数7〜30が好ましく、より好ましくは炭素数7〜20であり、例えばベンジル基、p−メトキシベンジル基を挙げることができる。アルケニル基は、炭素数2〜30が好ましく、より好ましくは炭素数2〜20であり、例えばビニル基、2−フェニルエテニル基を挙げることができる。アルキニル基は、炭素数2〜20が好ましく、より好ましくは炭素数2〜10であり、例えばエチニル基、2−フェニルエチニル基を挙げることができる。アリール基は、炭素数6〜30が好ましく、より好ましくは炭素数6〜20であり、例えばフェニル基、2,4,6−トリブロモフェニル基、1−ナフチル基を挙げることができる。ここでいうアリール基の中には、ヘテロアリール基も含まれる。アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の置換基としては、これらのアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基の他に、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、沃素原子)、アルコキシ基(例えばメトキシ基、エトキシ基)を挙げることができる。R11、R12、R13、R14として特に好ましいのは水素原子またはアルキル基であり、さらに好ましいのは水素原子である。
17、R18の好ましい範囲は、R11、R12、R13、R14、R15、R16と同様である。nは、好ましくは3である。
The preferred ranges of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 are the following ranges.
The alkyl group preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, and an n-propyl group. Substituted alkyl groups include, for example, aralkyl groups. The aralkyl group preferably has 7 to 30 carbon atoms, more preferably 7 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a benzyl group and a p-methoxybenzyl group. The alkenyl group preferably has 2 to 30 carbon atoms, more preferably 2 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a vinyl group and a 2-phenylethenyl group. The alkynyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, and examples thereof include an ethynyl group and a 2-phenylethynyl group. The aryl group preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and examples thereof include a phenyl group, a 2,4,6-tribromophenyl group, and a 1-naphthyl group. The aryl group herein includes a heteroaryl group. As substituents for alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, in addition to these alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups, and aryl groups, halogen atoms (eg, fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, iodine atoms) And alkoxy groups (for example, methoxy group, ethoxy group). R 11 , R 12 , R 13 , and R 14 are particularly preferably a hydrogen atom or an alkyl group, and more preferably a hydrogen atom.
Preferable ranges of R 17 and R 18 are the same as those of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 . n is preferably 3.

これらの官能基の中でも、好ましくは、

Figure 2009227836
−SO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−Si(OR15m116 3-m1であり、より好ましくは、
Figure 2009227836
あるいは、−CO2Hまたはその塩であり、さらに好ましくは、
Figure 2009227836
である。 Among these functional groups, preferably
Figure 2009227836
-SO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -Si a (OR 15) m1 R 16 3 -m1, more preferably,
Figure 2009227836
Alternatively, a -CO 2 H or a salt thereof, more preferably,
Figure 2009227836
It is.

本発明では特に、前記ブロック共重合体が上記官能基を0.05mmol/g〜5.0mmol/gで含む熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。   In the present invention, it is particularly preferable to use a thermoplastic resin in which the block copolymer contains the functional group at 0.05 mmol / g to 5.0 mmol / g.

中でも、親水性セグメント(B)としては、アクリル酸、メタクリル酸、エステル部位に親水性の置換基を有するアクリル酸エステル類およびメタクリル酸エステル類、芳香環部に親水性の置換基を有するスチレン類が好ましい。   Among them, as the hydrophilic segment (B), acrylic acid, methacrylic acid, acrylic acid esters and methacrylic acid esters having a hydrophilic substituent at the ester site, and styrenes having a hydrophilic substituent at the aromatic ring portion Is preferred.

前記疎水性セグメント(A)を形成するビニルモノマー(A)は疎水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー(B)を含有していてもよい。前記疎水性セグメント(A)に含有される前記ビニルモノマー(A)と前記ビニルモノマー(B)とのモル比は、100:0〜60:40であるのが好ましい。   The vinyl monomer (A) forming the hydrophobic segment (A) may contain the vinyl monomer (B) as long as the hydrophobic properties are not hindered. The molar ratio of the vinyl monomer (A) and the vinyl monomer (B) contained in the hydrophobic segment (A) is preferably 100: 0 to 60:40.

前記親水性セグメント(B)を形成するビニルモノマー(B)は親水性の特性を妨げない範囲で、前記ビニルモノマー(A)を含有していてもよい。前記親水性セグメント(B)に含有される前記ビニルモノマー(B)と前記ビニルモノマー(A)とのモル比は、100:0〜60:40であるのが好ましい。   The vinyl monomer (B) forming the hydrophilic segment (B) may contain the vinyl monomer (A) as long as the hydrophilic property is not hindered. The molar ratio of the vinyl monomer (B) and the vinyl monomer (A) contained in the hydrophilic segment (B) is preferably 100: 0 to 60:40.

前記ビニルモノマー(A)および前記ビニルモノマー(B)は各々、1種類を単独で用いても、2種類以上を用いてもよい。前記ビニルモノマー(A)および前記ビニルモノマー(B)は、種々の目的(例えば、酸含量調節やガラス転移点(Tg)の調節、有機溶剤や水への溶解性調節、分散物安定性の調節)に応じて選択される。   Each of the vinyl monomer (A) and the vinyl monomer (B) may be used alone or in combination of two or more. The vinyl monomer (A) and the vinyl monomer (B) are used for various purposes (for example, adjustment of acid content, adjustment of glass transition point (Tg), adjustment of solubility in organic solvents and water, and adjustment of dispersion stability. ).

前記官能基の含有量は前記ブロック共重合体の全体に対して0.05〜5.0mmol/gであるのが好ましく、0.1〜4.5mmol/gであるのがさらに好ましく、0.15〜3.5mmol/gであるのが特に好ましい。前記官能基の含有量が少なすぎると分散適性が小さくなる場合があり、多すぎると水溶性が高くなりすぎたり、有機無機複合組成物がゲル化したりする場合がある。尚、前記ブロック共重合体において、前記官能基はアルカリ金属イオン(例えば、Na+、K+など)またはアンモニウムイオンなどカチオン性のイオンと塩を形成していてもよい。 The content of the functional group is preferably 0.05 to 5.0 mmol / g, more preferably 0.1 to 4.5 mmol / g, based on the entire block copolymer. It is particularly preferably 15 to 3.5 mmol / g. If the content of the functional group is too small, the dispersibility may be reduced. If the content is too large, the water solubility may be too high, or the organic-inorganic composite composition may be gelled. In the block copolymer, the functional group may form a salt with a cationic ion such as an alkali metal ion (for example, Na + or K + ) or an ammonium ion.

前記ブロック共重合体の分子量(Mn)としては、1000〜100000が好ましく、2000〜80000であることがより好ましく、3000〜50000であることが特に好ましい。ブロック共重合体の分子量を1000以上とすることにより、安定な分散物を得やすくなる傾向にあり、100000以下とすることにより、有機溶剤への溶解性が向上する傾向にあり好ましい。   The molecular weight (Mn) of the block copolymer is preferably 1000 to 100,000, more preferably 2000 to 80000, and particularly preferably 3000 to 50000. When the molecular weight of the block copolymer is 1000 or more, a stable dispersion tends to be easily obtained, and when it is 100000 or less, the solubility in an organic solvent tends to be improved.

本発明で用いられるブロック共重合体は、屈折率が1.50より大きいことが好ましく、1.55以上であることがより好ましく、1.60より大きいことがさらに好ましく、1.65より大きいことが特に好ましい。なお、ここでいう、屈折率は、アッベ屈折計(アタゴ社「DR−M4」)にて波長589nmの光について測定した値である。   The block copolymer used in the present invention preferably has a refractive index of more than 1.50, more preferably 1.55 or more, further preferably more than 1.60, and more than 1.65. Is particularly preferred. Here, the refractive index is a value measured with respect to light having a wavelength of 589 nm using an Abbe refractometer (Atago "DR-M4").

本発明において用いられるブロック共重合体は、ガラス転移温度が85℃〜400℃であることが好ましく、130℃〜380℃であることがより好ましい。ガラス転移温度を80℃以上とすることにより、耐熱性が向上する傾向にあり、ガラス転移温度を400℃以下とすることにより、成形加工性が向上する傾向にある。   The block copolymer used in the present invention preferably has a glass transition temperature of 85 ° C to 400 ° C, more preferably 130 ° C to 380 ° C. When the glass transition temperature is 80 ° C. or higher, the heat resistance tends to be improved, and when the glass transition temperature is 400 ° C. or lower, the moldability tends to be improved.

本発明において用いられるブロック共重合体は、波長589nmにおける厚さ1mm換算の光線透過率が70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、85%以上であることが特に好ましい。   The block copolymer used in the present invention preferably has a light transmittance in terms of 1 mm thickness at a wavelength of 589 nm of 70% or more, more preferably 80% or more, and particularly preferably 85% or more. preferable.

前記ブロック共重合体は、必要に応じてカルボキシル基などを保護したり、ポリマーに官能基を導入する手法を用いてリビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用して合成することができる。また、末端官能基ポリマーからのラジカル重合および末端官能基ポリマー同士の連結によって合成することができる。中でも、分子量制御やブロック共重合体の収率の点から、リビングラジカル重合およびリビングイオン重合を利用するのが好ましい。前記ブロック共重合体の製造方法については、例えば、「高分子の合成と反応(1)(高分子学会編、共立出版(株)発行(1992))」、「精密重合(日本化学会編、学会出版センター発行(1993))」、「高分子の合成・反応(1)(高分子学会編、共立出版(株)発行(1995))」、「テレケリックポリマー:合成と性質、応用(R.Jerome他、Prog.Polym.Sci.Vol16.837−906頁(1991))」、「光によるブロック,グラフト共重合体の合成(Y.Yagch他、Prog.Polym.Sci.Vol15.551−601頁(1990))」、米国特許5085698号明細書などに記載されている。   The block copolymer can be synthesized using living radical polymerization and living ion polymerization using a technique for protecting a carboxyl group or the like as required or introducing a functional group into the polymer. Moreover, it can synthesize | combine by the radical polymerization from a terminal functional group polymer, and the connection of terminal functional group polymers. Among them, it is preferable to use living radical polymerization and living ion polymerization from the viewpoint of molecular weight control and the yield of the block copolymer. As for the production method of the block copolymer, for example, “Synthesis and Reaction of Polymer (1) (Edited by Polymer Society, Kyoritsu Publishing Co., Ltd. (1992))”, “Precision Polymerization (Edited by Chemical Society of Japan, (Published by Academic Publishing Center (1993)) ”,“ Synthesis and Reaction of Polymers (1) (Edited by Polymer Society, Kyoritsu Publishing Co., Ltd. (1995)) ”,“ Telechelic Polymers: Synthesis, Properties, Applications (R) Jerome et al., Prog. Polym. Sci. Vol 16.837-906 (1991)), “Synthesis of block and graft copolymers by light (Y. Yagch et al., Prog. Polym. Sci. Vol 15.551-601). Page (1990)), US Pat. No. 5,085,698 and the like.

これらの樹脂は、1種のみを単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用いてもよい。   These resins may be used alone or in combination of two or more.

[可塑剤]
樹脂のガラス転移温度が高い場合、成形が必ずしも容易ではないことがある。このため、成形温度を下げるために本発明では可塑剤を使用してもよい。本発明で使用する可塑剤としては、一般式(32)で表される構造を有するものが好ましい。
[Plasticizer]
If the glass transition temperature of the resin is high, molding may not always be easy. For this reason, a plasticizer may be used in the present invention in order to lower the molding temperature. As a plasticizer used by this invention, what has a structure represented by General formula (32) is preferable.

Figure 2009227836
(式中、B1 およびB2 は炭素数6〜18のアルキル基またはアリールアルキル基、mは0または1、Xは
Figure 2009227836
(Wherein B 1 and B 2 are alkyl or arylalkyl groups having 6 to 18 carbon atoms, m is 0 or 1, and X is

Figure 2009227836
のうちのいずれかであり、R1 およびR2 は水素原子または炭素数4以下のアルキル基を示す。)
Figure 2009227836
R 1 and R 2 each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 4 or less carbon atoms. )

また、一般式(32)で表される化合物において、B1 ,B2 は炭素数6〜18の範囲内において任意のアルキル基またはアリールアルキル基を選ぶことができる。炭素数が6未満では、分子量が低すぎてポリマーの溶融温度で沸騰し、気泡を生じたりする場合がある。また、炭素数が18を超えると、ポリマーとの相溶性が悪くなるので添加効果が不十分である。
1 ,B2 の基としては、具体的には、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−テトラデシル基、n−ヘキサデシル基、n−オクタデシル基等の直鎖アルキル基や、2−ヘキシルデシル基、メチル分岐オクタデシル基等の分岐アルキル基、またはベンジル基、2−フェニルエチル基等のアリールアルキル基が挙げられる。本発明に用いる一般式(32)で示される化合物の具体例としては、 次に示すものが挙げられ、中でも、W−1(花王株式会社製の商品名[KP−L155])が好ましい。
In the compound represented by the general formula (32), B 1 and B 2 may be any alkyl group or arylalkyl group within the range of 6 to 18 carbon atoms. If the number of carbon atoms is less than 6, the molecular weight may be too low to boil at the melting temperature of the polymer and generate bubbles. On the other hand, when the number of carbon atoms exceeds 18, the compatibility with the polymer is deteriorated, so that the effect of addition is insufficient.
Specific examples of the groups B 1 and B 2 include n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-tetradecyl group, n-hexadecyl group, n-octadecyl group and the like. Straight alkyl groups, branched alkyl groups such as 2-hexyldecyl group and methyl-branched octadecyl group, and arylalkyl groups such as benzyl group and 2-phenylethyl group. Specific examples of the compound represented by the general formula (32) used in the present invention include the following compounds, among which W-1 (trade name [KP-L155] manufactured by Kao Corporation) is preferable.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

[無機微粒子]
本発明で用いられる無機微粒子としては、例えば、酸化物微粒子、硫化物微粒子等が挙げられる。より具体的には酸化ジルコニウム微粒子、酸化亜鉛微粒子、酸化チタン微粒子、酸化錫微粒子、硫化亜鉛微粒子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。これらの中でも特に、金属酸化物微粒子が好ましく、中でも酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることが好ましく、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることがより好ましく、さらには可視域透明性が良好で光触媒活性の低い酸化ジルコニウム微粒子を用いることが特に好ましい。本発明では、屈折率や透明性や安定性の観点から、これらの無機物の複合物を用いてもよい。またこれらの微粒子は光触媒活性低減、吸水率低減など種々の目的から、異種元素をドーピングしたり、表面層をシリカ、アルミナ等異種金属酸化物で被覆したり、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤などで表面修飾したものであってもよい。
[Inorganic fine particles]
Examples of the inorganic fine particles used in the present invention include oxide fine particles and sulfide fine particles. More specifically, examples include zirconium oxide fine particles, zinc oxide fine particles, titanium oxide fine particles, tin oxide fine particles, and zinc sulfide fine particles, but are not limited thereto. Among these, metal oxide fine particles are particularly preferable, and among them, any one selected from the group consisting of zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide is preferable, and includes zirconium oxide, zinc oxide, and titanium oxide. More preferably, it is any one selected from the group, and it is particularly preferable to use zirconium oxide fine particles having good visible range transparency and low photocatalytic activity. In the present invention, these inorganic composites may be used from the viewpoints of refractive index, transparency, and stability. These fine particles are doped with different elements for various purposes such as photocatalytic activity reduction and water absorption reduction, the surface layer is coated with different metal oxides such as silica and alumina, silane coupling agents, titanate coupling agents. For example, the surface may be modified.

本発明に用いられる無機微粒子の製造方法は、特に限定されるものではなく、公知のいずれの方法も用いることができる。例えば、ハロゲン化金属やアルコキシ金属を原料に用い、水を含有する反応系において加水分解することにより、所望の酸化物微粒子を得ることができる。   The method for producing inorganic fine particles used in the present invention is not particularly limited, and any known method can be used. For example, desired oxide fine particles can be obtained by using a metal halide or an alkoxy metal as a raw material and hydrolyzing in a reaction system containing water.

具体的には、酸化ジルコニウム微粒子またはその懸濁液を得る方法として、ジルコニウム塩を含む水溶液をアルカリで中和し水和ジルコニウムを得た後、乾燥および焼成し、溶媒に分散させて酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法;ジルコニウム塩を含む水溶液を加水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法;ジルコニウム塩を含む水溶液を加水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得た後、限外ろ過する方法;ジルコニウムアルコキシドを加水分解して酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法;およびジルコニウム塩を含む水溶液を水熱の加圧下で加熱処理することにより酸化ジルコニウム懸濁液を得る方法等が知られており、これらのいずれの方法を用いてもよい。   Specifically, as a method for obtaining zirconium oxide fine particles or suspensions thereof, an aqueous solution containing a zirconium salt is neutralized with an alkali to obtain hydrated zirconium, dried and fired, dispersed in a solvent, and suspended in zirconium oxide. A method of obtaining a suspension; A method of hydrolyzing an aqueous solution containing a zirconium salt to obtain a zirconium oxide suspension; A method of hydrolyzing an aqueous solution containing a zirconium salt to obtain a zirconium oxide suspension, and then ultrafiltration. A method of hydrolyzing zirconium alkoxide to obtain a zirconium oxide suspension; and a method of obtaining a zirconium oxide suspension by heat-treating an aqueous solution containing a zirconium salt under hydrothermal pressure, and the like are known. Any of these methods may be used.

また、酸化チタン微粒子の合成原料としては硫酸チタニルが例示され、酸化亜鉛ナノ粒子の合成原料として酢酸亜鉛や硝酸亜鉛等の亜鉛塩が例示される。テトラエトキシシランやチタニウムテトライソプロポキサイド等の金属アルコキシド類も無機微粒子の原料として好適である。このような無機微粒子の合成方法としては、例えば、ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィジクス第37巻4603〜4608頁(1998年)、あるいは、ラングミュア第16巻第1号241〜246頁(2000年)に記載の方法を挙げることができる。   Further, titanyl sulfate is exemplified as a raw material for synthesizing titanium oxide fine particles, and zinc salts such as zinc acetate and zinc nitrate are exemplified as synthetic raw materials for zinc oxide nanoparticles. Metal alkoxides such as tetraethoxysilane and titanium tetraisopropoxide are also suitable as raw materials for inorganic fine particles. As a method for synthesizing such inorganic fine particles, for example, Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 37, pages 4603-4608 (1998), or Langmuir, Vol. 16, No. 1, pages 241-246 (2000). ).

特にゾル生成法により酸化物ナノ粒子を合成する場合においては、例えば硫酸チタニルを原料として用いる酸化チタンナノ粒子の合成のように、水酸化物等の前駆体を経由し、次いで酸やアルカリによりこれを脱水縮合または解膠してヒドロゾルを生成させる手順も可能である。かかる前駆体を経由する手順では、該前駆体を、濾過や遠心分離等の任意の方法で単離精製することが最終製品の純度の点で好適である。得られたヒドロゾルにドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム(略称DBS)やジアルキルスルホスクシネートモノナトリウム塩(三洋化成工業(株)製、商標名「エレミノールJS−2」)等の適当な界面活性剤を加えて、ゾル粒子を非水溶化させて単離してもよく、例えば、「色材」57巻6号,305〜308頁(1984)に記載の公知の方法を用いることができる。   In particular, when the oxide nanoparticles are synthesized by the sol generation method, for example, as in the synthesis of titanium oxide nanoparticles using titanyl sulfate as a raw material, this is passed through a precursor such as hydroxide, and then this is oxidized with acid or alkali. Procedures to form hydrosols by dehydration condensation or peptization are also possible. In the procedure via such a precursor, it is preferable from the viewpoint of the purity of the final product that the precursor is isolated and purified by any method such as filtration or centrifugation. An appropriate surfactant such as sodium dodecylbenzenesulfonate (abbreviated as DBS) or dialkylsulfosuccinate monosodium salt (trade name “Eleminol JS-2” manufactured by Sanyo Chemical Industries, Ltd.) is added to the resulting hydrosol. The sol particles may be isolated by making them water-insoluble. For example, a known method described in “Coloring Materials” Vol. 57, No. 6, pp. 305-308 (1984) can be used.

また、水中で加水分解させる方法以外の方法として、有機溶媒中で無機微粒子を作製する方法も挙げることができる。このとき、有機溶媒中には、本発明で用いる熱可塑性樹脂が溶解していてもよい。
これらの方法に用いられる溶媒としては、アセトン、2−ブタノン、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸エチル、シクロヘキサノン、アニソール等が例として挙げられる。これらは、1種類を単独で使用してもよく、また複数種を混合して使用してもよい。
Further, as a method other than the method of hydrolyzing in water, a method of producing inorganic fine particles in an organic solvent can also be mentioned. At this time, the thermoplastic resin used in the present invention may be dissolved in the organic solvent.
Examples of the solvent used in these methods include acetone, 2-butanone, dichloromethane, chloroform, toluene, ethyl acetate, cyclohexanone, anisole and the like. These may be used alone or as a mixture of two or more.

本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズは、小さすぎると該微粒子を構成する物質固有の特性が変化する場合があり、逆に大きすぎるとレイリー散乱の影響が顕著となり、有機無機複合組成物の透明性が極端に低下する場合がある。従って、本発明で用いられる無機微粒子の数平均粒子サイズの下限値は、好ましくは1nm以上、より好ましくは2nm以上、さらに好ましくは3nm以上であり、上限値は好ましくは30nm以下、より好ましくは15nm以下、さらに好ましくは10nm以下、特に好ましくは7nm以下である。すなわち、本発明における無機微粒子の数平均粒子サイズとしては、1nm〜15nmが好ましく、2nm〜10nmがさらに好ましく、3nm〜7nmが特に好ましい。
ここで、上述の数平均粒子サイズとは例えば、X線回折(XRD)装置あるいは透過型電子顕微鏡(TEM)で測定することができる。
If the number average particle size of the inorganic fine particles used in the present invention is too small, the characteristics specific to the substance constituting the fine particles may change. Conversely, if the number average particle size is too large, the influence of Rayleigh scattering becomes remarkable, and the organic-inorganic composite composition The transparency of the object may be extremely reduced. Therefore, the lower limit of the number average particle size of the inorganic fine particles used in the present invention is preferably 1 nm or more, more preferably 2 nm or more, further preferably 3 nm or more, and the upper limit is preferably 30 nm or less, more preferably 15 nm. Hereinafter, it is more preferably 10 nm or less, particularly preferably 7 nm or less. That is, the number average particle size of the inorganic fine particles in the present invention is preferably 1 nm to 15 nm, more preferably 2 nm to 10 nm, and particularly preferably 3 nm to 7 nm.
Here, the above-mentioned number average particle size can be measured by, for example, an X-ray diffraction (XRD) apparatus or a transmission electron microscope (TEM).

本発明で用いられる無機微粒子の屈折率の範囲は、22℃で589nmの波長において1.9〜3.0であることが好ましく、より好ましくは2.0〜2.7であり、特に好ましくは2.1〜2.5である。微粒子の屈折率が3.0以下であれば熱可塑性樹脂との屈折率差がさほど大きくないためレイリー散乱を抑制しやすい傾向がある。また、屈折率が1.9以上であれば高屈折率化を図りやすい傾向がある。   The range of the refractive index of the inorganic fine particles used in the present invention is preferably 1.9 to 3.0 at a wavelength of 589 nm at 22 ° C., more preferably 2.0 to 2.7, particularly preferably. 2.1 to 2.5. If the refractive index of the fine particles is 3.0 or less, the difference in refractive index from the thermoplastic resin is not so large, and Rayleigh scattering tends to be easily suppressed. Moreover, if the refractive index is 1.9 or more, there is a tendency that a high refractive index is easily achieved.

無機微粒子の屈折率は例えば本発明で用いられる熱可塑性樹脂と複合化した複合物を透明フィルムとして、アッベ屈折計(例えば、アタゴ社製「DM−M4」)で屈折率を測定し、別途測定した樹脂成分のみの屈折率とから換算する方法、あるいは濃度の異なる微粒子分散液の屈折率を測定することにより微粒子の屈折率を算出する方法などによって見積もることができる。   The refractive index of the inorganic fine particles is measured separately by, for example, measuring the refractive index with an Abbe refractometer (for example, “DM-M4” manufactured by Atago Co., Ltd.) using a composite compounded with the thermoplastic resin used in the present invention as a transparent film. It can be estimated by a method of converting from the refractive index of only the resin component, or a method of calculating the refractive index of the fine particles by measuring the refractive index of the fine particle dispersion having different concentrations.

本発明の有機無機複合組成物における無機微粒子の含有量は、透明性と高屈折率化の観点から、20〜95質量%が好ましく、25〜70質量%がさらに好ましく、30〜60質量%が特に好ましい。また、本発明における前記無機微粒子と熱可塑性樹脂(分散ポリマー)との質量比は、分散性の点から、1:0.01〜1:100が好ましく、1:0.05〜1:10がさらに好ましく、1:0.05〜1:5が特に好ましい。   The content of the inorganic fine particles in the organic-inorganic composite composition of the present invention is preferably 20 to 95% by mass, more preferably 25 to 70% by mass, and 30 to 60% by mass from the viewpoint of transparency and high refractive index. Particularly preferred. In addition, the mass ratio of the inorganic fine particles and the thermoplastic resin (dispersed polymer) in the present invention is preferably 1: 0.01 to 1: 100, and preferably 1: 0.05 to 1:10, from the viewpoint of dispersibility. Further preferred is 1: 0.05 to 1: 5.

[有機無機複合組成物の製造方法]
本発明の有機無機複合組成物は、熱可塑性樹脂と無機微粒子等の成分を混合することにより製造することができる。
本発明に用いられる無機微粒子は粒子サイズが比較的小さく、表面エネルギーが高いため、固体で単離すると再分散させることが難しい。よって、無機微粒子は溶液中に分散された状態で上記熱可塑性樹脂と混合し安定分散物とすることが好ましい。複合組成物の好ましい製造方法としては、(1)無機粒子を上記表面処理剤の存在下にて表面処理し、表面処理された無機微粒子を有機溶媒中に抽出し、抽出した該無機微粒子を前記熱可塑性樹脂と均一混合して無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合組成物を製造する方法、(2)無機微粒子と熱可塑性樹脂の両者を均一に分散あるいは溶解できる溶媒を用いて両者を均一混合して無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合組成物を製造する方法、が挙げられる。
[Method for producing organic-inorganic composite composition]
The organic-inorganic composite composition of the present invention can be produced by mixing components such as a thermoplastic resin and inorganic fine particles.
Since the inorganic fine particles used in the present invention have a relatively small particle size and high surface energy, it is difficult to re-disperse when isolated as a solid. Therefore, the inorganic fine particles are preferably mixed with the thermoplastic resin in a state of being dispersed in a solution to form a stable dispersion. As a preferable production method of the composite composition, (1) inorganic particles are surface-treated in the presence of the surface treatment agent, the surface-treated inorganic fine particles are extracted in an organic solvent, and the extracted inorganic fine particles are A method of producing a composite composition of inorganic fine particles and a thermoplastic resin by uniformly mixing with a thermoplastic resin, (2) Mixing both uniformly using a solvent capable of uniformly dispersing or dissolving both the inorganic fine particles and the thermoplastic resin. And a method for producing a composite composition of inorganic fine particles and a thermoplastic resin.

上記(1)の手法によって無機微粒子と熱可塑性樹脂の複合組成物を製造する場合には、有機溶媒としてトルエン、酢酸エチル、メチルイソブチルケトン、クロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、メトキシベンゼン等の非水溶性の溶媒が用いられる。微粒子の有機溶剤への抽出に用いられる表面処理剤と前記熱可塑性樹脂は同種のものであっても異種のものであってもよいが、好ましく用いられる表面処理剤については、前述<表面処理剤>の箇所で述べたものが挙げられる。
有機溶媒中に抽出された無機微粒子と熱可塑性樹脂を混合する際に、可塑化剤、離型剤、あるいは別種のポリマー等の添加剤を必要に応じて添加しても良い。
When a composite composition of inorganic fine particles and a thermoplastic resin is produced by the method of (1) above, water-insoluble water such as toluene, ethyl acetate, methyl isobutyl ketone, chloroform, dichloroethane, dichloroethane, chlorobenzene, and methoxybenzene is used as the organic solvent. Sex solvents are used. The surface treatment agent used for extraction of the fine particles into the organic solvent and the thermoplastic resin may be the same or different, but the surface treatment agent preferably used is described above Those described in the section of> are mentioned.
When mixing the inorganic fine particles extracted into the organic solvent and the thermoplastic resin, additives such as a plasticizer, a release agent, or another type of polymer may be added as necessary.

上記(2)の場合には、溶剤として、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ベンジルアルコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、1−メトキシー2−プロパノール、t−ブタノール、酢酸、プロピオン酸等の親水的な極性溶媒の単独または混合溶媒、あるいはクロロホルム、ジクロロエタン、ジクロロメタン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン、クロロベンゼン、メトキシベンゼン等の非水溶性溶媒と上記極性溶媒との混合溶媒が好ましく用いられる。この際、前述の熱可塑性樹脂とは別に分散剤、可塑化剤、離型剤、あるいは別種のポリマーを必要に応じて添加しても良い。水/メタノールに分散された微粒子を用いる際には、水/メタノールより高沸点で熱可塑性樹脂を溶解する親水的な溶媒を添加した後、水/メタノールを濃縮留去することによって、微粒子の分散液を極性有機溶媒に置換した後、樹脂と混合することが好ましい。この際前記表面処理剤を添加しても良い。   In the case of the above (2), the solvent is hydrophilic such as dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, benzyl alcohol, cyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, 1-methoxy-2-propanol, t-butanol, acetic acid, propionic acid, etc. Preferably, a polar solvent alone or mixed solvent, or a mixed solvent of chloroform, dichloroethane, dichloromethane, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, toluene, chlorobenzene, methoxybenzene or the like and a polar solvent mentioned above is preferably used. . At this time, a dispersing agent, a plasticizer, a release agent, or another type of polymer may be added as necessary in addition to the above-described thermoplastic resin. When using fine particles dispersed in water / methanol, add a hydrophilic solvent that has a higher boiling point than water / methanol and dissolve the thermoplastic resin, and then concentrate the water / methanol to disperse the fine particles. After replacing the liquid with a polar organic solvent, it is preferable to mix with the resin. At this time, the surface treatment agent may be added.

上記(1)、(2)の方法によって得られた有機無機複合組成物の溶液は、そのままキャスト成形して透明成形体を得ることもできるが、本発明では特に、該溶液を濃縮、凍結乾燥、あるいは適当な貧溶媒から再沈澱させる等の手法により溶剤を除去した後、粉体化した固形分を射出成形、圧縮成形等の公知の手法によって成形することが好ましい。またこの際、本発明の粉状の有機無機複合組成物を直接加熱溶融あるいは圧縮などによりレンズ等の成形体に加工することもできるが、いったん押し出し法などの手法で、一定の重さ、形状を有するプリフォーム(前駆体)を作成した後、該プリフォームを圧縮成形で変形させてレンズ等の光学部品を作成することもできる。この場合目的の形状を効率的に作成するために、プリフォームに適当な曲率をもたせることもできる。   The solution of the organic-inorganic composite composition obtained by the methods (1) and (2) can be cast as it is to obtain a transparent molded body. In the present invention, however, the solution is particularly concentrated and freeze-dried. Alternatively, after removing the solvent by a method such as reprecipitation from an appropriate poor solvent, the solidified powder is preferably molded by a known method such as injection molding or compression molding. At this time, the powdery organic-inorganic composite composition of the present invention can be processed into a molded article such as a lens by directly heating, melting, or compressing, but once it has a certain weight and shape by a method such as an extrusion method. After forming a preform (precursor) having, an optical component such as a lens can be formed by deforming the preform by compression molding. In this case, the preform can have an appropriate curvature in order to efficiently create the target shape.

上記有機無機複合組成物をマスターバッチとして他の樹脂に混合して用いても良い。   The organic-inorganic composite composition may be used as a master batch by mixing with other resins.

本発明の有機無機複合組成物は、以下の式(1)を満たすものである。

Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、Eは前記有機無機複合組成物の破断エネルギー密度(J/m2)である。] The organic-inorganic composite composition of the present invention satisfies the following formula (1).
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), E is the organic-inorganic composite It is the breaking energy density (J / m 2 ) of the composition. ]

本発明の有機無機複合組成物は、以下の式(1a)を満たすものであることがより好ましく、式(1b)を満たすものであることがより好ましく、式(1c)を満たすものであることがさらに好ましい。

Figure 2009227836
The organic-inorganic composite composition of the present invention preferably satisfies the following formula (1a), more preferably satisfies the formula (1b), and satisfies the formula (1c). Is more preferable.
Figure 2009227836

本発明の有機無機複合組成物のγs pは、通常3.5mN/m以下であり、2.0mN/mであることが好ましく、1.0mN/m以下であることがより好ましい。γs pは、例えば、熱可塑性樹脂中の官能基量の制御、無機微粒子径の制御により調整が可能である。
本発明の有機無機複合組成物の破断エネルギー密度Eは、30J/m2以上であることが好ましく、50J/m2以上であることがより好ましく、100J/m2以上であることがさらに好ましい。破断エネルギー密度は、熱可塑性樹脂のモノマーユニット種、モノマーユニット含率の制御により調整することが可能である。
Gamma s p of the organic-inorganic hybrid composition of the present invention is usually less than 3.5 mN / m, is preferably 2.0 mN / m, more preferably at most 1.0 mN / m. γ s p can be adjusted, for example, by controlling the amount of functional groups in the thermoplastic resin and controlling the diameter of the inorganic fine particles.
The breaking energy density E of the organic-inorganic composite composition of the present invention is preferably 30 J / m 2 or more, more preferably 50 J / m 2 or more, and further preferably 100 J / m 2 or more. The breaking energy density can be adjusted by controlling the monomer unit type and monomer unit content of the thermoplastic resin.

[光学部品]
上述の本発明の有機無機複合組成物を成形することにより、本発明の光学部品を製造することができる。本発明の光学部品は、有機無機複合組成物の説明で前記した屈折率や光学特性を示すものが有用である。
また本発明の光学部品としては、最大0.1mm以上の厚みを有する高屈折率の光学部品が特に有用である。好ましくは0.1〜5mmの厚みを有する光学部品への適用であり、特に好ましくは1〜3mmの厚みを有する透明物品への適用である。
これらの厚い成形体は溶液キャスト法での製造では、溶剤が抜けにくく通常容易ではないが、本発明の有機無機複合組成物を用いることにより、成形が容易で非球面などの複雑な形状も容易に付与することができ、微粒子の高い屈折率特性を利用しながら良好な透明性を有する光学部品とすることができる。
[Optical parts]
The optical component of the present invention can be produced by molding the organic-inorganic composite composition of the present invention described above. As the optical component of the present invention, those showing the refractive index and optical characteristics described above in the explanation of the organic-inorganic composite composition are useful.
In addition, as the optical component of the present invention, a high refractive index optical component having a thickness of at most 0.1 mm is particularly useful. It is preferably applied to an optical component having a thickness of 0.1 to 5 mm, and particularly preferably applied to a transparent article having a thickness of 1 to 3 mm.
These thick molded products are difficult to remove by solvent casting and are usually not easy, but by using the organic-inorganic composite composition of the present invention, molding is easy and complex shapes such as aspherical surfaces are easy. Therefore, an optical component having good transparency can be obtained using the high refractive index characteristics of the fine particles.

本発明の有機無機複合組成物を利用した光学部品は、本発明の有機無機複合組成物の優れた光学特性を利用した光学部品であれば特に限定はないが、例えば、レンズ基材や、特に光を透過する光学部品(いわゆるパッシブ光学部品)に使用することも可能である。かかる光学部品を備えた機能装置としては、各種ディスプレイ装置(液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等)、各種プロジェクタ装置(OHP、液晶プロジェクタ等)、光ファイバー通信装置(光導波路、光増幅器等)、カメラやビデオ等の撮影装置等が例示される。かかる光学機能装置における前記パッシブ光学部品としては、レンズ、プリズム、プリズムシート、パネル、フィルム、光導波路、光ディスク、LEDの封止剤等が例示される。   The optical component using the organic-inorganic composite composition of the present invention is not particularly limited as long as it is an optical component using the excellent optical properties of the organic-inorganic composite composition of the present invention. It can also be used for optical components that transmit light (so-called passive optical components). Functional devices including such optical components include various display devices (liquid crystal display, plasma display, etc.), various projector devices (OHP, liquid crystal projector, etc.), optical fiber communication devices (optical waveguide, optical amplifier, etc.), cameras, videos, etc. The imaging device is exemplified. Examples of the passive optical component in such an optical functional device include a lens, a prism, a prism sheet, a panel, a film, an optical waveguide, an optical disc, an LED sealing agent, and the like.

本発明の有機無機複合組成物を用いた光学部品は、特にレンズ基材に好適である。本発明の有機無機複合組成物を用いて製造されたレンズ基材は、光線透過性、軽量性を併せ持ち、光学特性に優れている。また、有機無機複合組成物を構成するモノマーの種類や分散させる無機微粒子の量を適宜調節することにより、レンズ基材の屈折率を任意に調節することが可能である。
本発明における「レンズ基材」とは、レンズ機能を発揮することができる単一部材を意味する。レンズ基材の表面や周囲には、レンズの使用環境や用途に応じて膜や部材を設けることができる。例えば、レンズ基材の表面には、保護膜、反射防止膜、ハードコート膜等を形成することができる。また、レンズ基材の周囲を基材保持枠などに嵌入して固定することもできる。ただし、これらの膜や枠などは、本発明でいうレンズ基材に付加される部材であり、本発明でいうレンズ基材そのものとは区別される。
An optical component using the organic-inorganic composite composition of the present invention is particularly suitable for a lens substrate. The lens substrate manufactured using the organic-inorganic composite composition of the present invention has both light transmittance and light weight, and is excellent in optical properties. In addition, the refractive index of the lens substrate can be arbitrarily adjusted by appropriately adjusting the type of monomer constituting the organic-inorganic composite composition and the amount of inorganic fine particles to be dispersed.
The “lens substrate” in the present invention means a single member capable of exhibiting a lens function. A film or a member can be provided on the surface or the periphery of the lens substrate according to the use environment or application of the lens. For example, a protective film, an antireflection film, a hard coat film, or the like can be formed on the surface of the lens substrate. Further, the periphery of the lens base material can be fitted and fixed to a base material holding frame or the like. However, these films and frames are members added to the lens base material referred to in the present invention, and are distinguished from the lens base material itself referred to in the present invention.

本発明におけるレンズ基材をレンズとして利用するに際しては、本発明のレンズ基材そのものを単独でレンズとして用いてもよいし、前記のように膜や枠などを付加してレンズとして用いてもよい。本発明のレンズ基材を用いたレンズの種類や形状は、特に制限されない。本発明のレンズ基材は、例えば、眼鏡レンズ、光学機器用レンズ、オプトエレクトロニクス用レンズ、レーザー用レンズ、ピックアップ用レンズ、撮像レンズ(車載カメラ用レンズ、携帯カメラ用レンズ、デジタルカメラ用レンズ等;ズームレンズや、正/負のパワーレンズなど各種公知の撮像レンズを含む)、OHP用レンズ、マイクロレンズアレイ等)に使用される。   When the lens substrate in the present invention is used as a lens, the lens substrate itself of the present invention may be used alone as a lens, or may be used as a lens with a film or a frame added as described above. . The type and shape of the lens using the lens substrate of the present invention are not particularly limited. The lens substrate of the present invention is, for example, an eyeglass lens, an optical device lens, an optoelectronic lens, a laser lens, a pickup lens, an imaging lens (an in-vehicle camera lens, a portable camera lens, a digital camera lens, etc .; (Including various known imaging lenses such as zoom lenses and positive / negative power lenses), OHP lenses, microlens arrays, and the like).

以下に実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. The materials, amounts used, ratios, processing details, processing procedures, and the like shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below.

[分析および評価方法]
(1)金型残りの評価
加熱成型後、ステンレスでできた金型から成型体を外す際の金型残りを以下の基準で官能評価した。
○:金型残りが無い
△:金型残りが少ない
×:金型残りが多い
[Analysis and Evaluation Method]
(1) Evaluation of mold residue After the heat molding, the mold residue when the molded body was removed from the mold made of stainless steel was subjected to sensory evaluation based on the following criteria.
○: No mold residue △: Mold residue is small ×: Mold residue is large

(2)光線透過率測定
測定する樹脂材料または有機無機複合組成物を成形して厚さ1.0mmのサンプルを作成し、紫外可視吸収スペクトル測定用装置UV−3100(島津製作所製)で測定した。
(2) Light transmittance measurement A resin material or an organic-inorganic composite composition to be measured was molded to prepare a sample having a thickness of 1.0 mm, and measured with an ultraviolet-visible absorption spectrum measuring apparatus UV-3100 (manufactured by Shimadzu Corporation). .

(3)屈折率測定
アッベ屈折計(アタゴ社製DR−M4)にて、波長589nmの光について行った。
(3) Refractive index measurement Light having a wavelength of 589 nm was measured with an Abbe refractometer (DR-M4 manufactured by Atago Co., Ltd.).

(4)接触角
接触角計(CA−X型接触角計、協和界面科学(株)製)を用い、乾燥状態(20℃/65%RH)で、液体として純水およびヨウカメチレンを使用して直径1.0mmの液滴を針先に作り、これをサンプルの表面に接触させてサンプル上に液滴を作った。サンプルと液体とが接する点における、液体表面に対する接線とサンプルがなす角で、液体を含む側の角度を接触角とする。
(4) Contact angle Using a contact angle meter (CA-X type contact angle meter, manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), using pure water and iodocamethylene as liquids in a dry state (20 ° C./65% RH). Then, a droplet having a diameter of 1.0 mm was formed on the tip of the needle, and this was brought into contact with the surface of the sample to form a droplet on the sample. The angle formed by the sample and the tangent to the liquid surface at the point where the sample and the liquid are in contact with each other is defined as the contact angle.

(5)表面自由エネルギー
表面自由エネルギーは、接触角法、湿潤熱法、および吸着法により求めることができる。本発明の場合、接触角法を用いることが好ましい。
具体的には、表面自由エネルギーが既知である純水およびヨウカメチレンをサンプルに滴下し、液滴の表面とサンプル表面との交点において、液滴に引いた接線とサンプル表面のなす角で、液滴を含む方の角を接触角と定義し、以下の計算式(2)(3)に適用することによりサンプルの表面自由エネルギーを算出できる。

Figure 2009227836
Figure 2009227836
(5) Surface free energy The surface free energy can be determined by a contact angle method, a wet heat method, and an adsorption method. In the present invention, the contact angle method is preferably used.
Specifically, pure water and iodocamethylene, whose surface free energy is known, are dropped onto the sample, and at the intersection between the surface of the droplet and the sample surface, the liquid makes a tangential line drawn by the droplet and the angle formed by the sample surface. The surface free energy of the sample can be calculated by defining the angle containing the droplet as the contact angle and applying it to the following formulas (2) and (3).
Figure 2009227836
Figure 2009227836

(6)成形体を破壊するのに必要な断面積あたりのエネルギー
材料組成物を形成して10□×0.2mmの試料を作製し、温度25℃・相対湿度60%で24時間調湿したのち、株式会社エー・アンド・デイ社製テンシロン万能試験機RTC−1150A(3点支持モード、押込み速度2mm/min)で破壊までのSS曲線を測定する。こうして得たSS曲線の、0から破壊押込み長までの積分値を破壊断面積で割って値を得た。
(6) Energy per cross-sectional area required to destroy the molded body A material composition was formed to prepare a sample of 10 □ × 0.2 mm and conditioned at a temperature of 25 ° C. and a relative humidity of 60% for 24 hours. After that, the SS curve until breakage is measured with a Tensilon universal testing machine RTC-1150A (3-point support mode, indentation speed 2 mm / min) manufactured by A & D Co., Ltd. The integrated value from 0 to the breaking indentation length of the SS curve thus obtained was divided by the breaking cross section to obtain a value.

[材料の合成]
(1)チタニア微粒子の合成
0.1モル/Lの硫酸チタニル水溶液を攪拌しながら、同容量の1.5モル/Lの炭酸ナトリウム水溶液を室温で10分かけて滴下した。こうして得た白色の超微粒子の懸濁液を、3500rpmで遠心分離し、上澄み液のデカンテーションによる除去および水洗の工程を繰り返すことにより精製した。こうして得た白色沈殿を0.3モル/Lの希塩酸中に攪拌分散しながら50℃で約1時間加熱して、透明感のある酸性ヒドロゾルを得た。この酸性ヒドロゾルを氷冷し、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩の水溶液を加えたところ白色沈殿を生じたので、次いでトルエンで抽出し、乾燥後濃縮した。この濃縮残渣のXRDとTEMより、アナタース型チタニア微粒子(数平均粒子サイズは約5nm)の生成を確認した。
[Synthesis of materials]
(1) Synthesis of titania fine particles While stirring a 0.1 mol / L titanyl sulfate aqueous solution, a 1.5 mol / L sodium carbonate aqueous solution having the same volume was added dropwise at room temperature over 10 minutes. The white ultrafine particle suspension thus obtained was centrifuged at 3500 rpm and purified by repeating the steps of removing the supernatant by decantation and washing with water. The white precipitate thus obtained was heated at 50 ° C. for about 1 hour with stirring and dispersing in 0.3 mol / L of dilute hydrochloric acid to obtain a transparent acidic hydrosol. This acidic hydrosol was ice-cooled, and an aqueous solution of sodium dodecylbenzenesulfonate was added to form a white precipitate, which was then extracted with toluene, dried and concentrated. From the XRD and TEM of the concentrated residue, it was confirmed that anatase-type titania fine particles (number average particle size was about 5 nm) were formed.

(2)ジルコニア微粒子の合成
50g/Lの濃度のオキシ塩化ジルコニウム溶液を48%水酸化ナトリウム水溶液で中和し、水和ジルコニウム懸濁液を得た。この懸濁液をろ過した後、イオン交換水で洗浄し、水和ジルコニウムケーキを得た。このケーキを、イオン交換水で溶媒としてジルコニア換算で濃度15質量%に調整して、オートクレーブに入れ、圧力150気圧、150℃で24時間水熱処理してジルコニア微粒子懸濁液を得た。TEMより数平均粒子サイズが5nmのジルコニア微粒子の生成を確認した。
(2) Synthesis of zirconia fine particles A zirconium oxychloride solution having a concentration of 50 g / L was neutralized with a 48% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a hydrated zirconium suspension. The suspension was filtered and then washed with ion exchanged water to obtain a hydrated zirconium cake. The cake was adjusted to a concentration of 15% by mass in terms of zirconia using ion-exchanged water as a solvent, placed in an autoclave, and hydrothermally treated at 150 ° C. and 150 ° C. for 24 hours to obtain a zirconia fine particle suspension. The generation of zirconia fine particles having a number average particle size of 5 nm was confirmed by TEM.

(3)ジルコニア微粒子トルエン分散液の調製
前記(2)で合成したジルコニア微粒子懸濁液と東京化成製のp−プロピル安息香酸を溶解させたトルエン溶液を混合し、50℃で8時間攪拌した後、トルエン溶液を抽出し、ジルコニア微粒子トルエン分散液を作製した。
他の分散剤を用いる場合にも、同様の方法により調製できる。
(3) Preparation of zirconia fine particle toluene dispersion The zirconia fine particle suspension synthesized in (2) above and a toluene solution in which p-propylbenzoic acid manufactured by Tokyo Kasei was dissolved were mixed and stirred at 50 ° C. for 8 hours. The toluene solution was extracted to prepare a zirconia fine particle toluene dispersion.
When other dispersants are used, they can be prepared by the same method.

(4)樹脂の合成
P−3の合成:
還流冷却器、ガス導入コックを付した300ml三口フラスコに、チッソ株式会社製サイラプレーンFM−0725(S-6、n=131)0.5gを添加し、2回窒素置換した後、メチルマレイミド(A−2)7.5g、スチレン(B−1)41.5g、2−カルボキシエチルアクリレート(C−3)0.5g、酢酸エチル21.4g、さらに開始剤として和光純薬工業株式会社製V−601 0.5gを添加し、さらに2回窒素置換した後、窒素気流下80℃で3時間加熱した。室温に戻した後、酢酸エチル30mlを添加後、10分間攪拌し、メタノール2Lに投入し、再沈殿した。沈殿を濾取した後、大量のメタノールで洗浄し、60℃で3時間真空乾燥することによりP−3を得た(収率35%、数平均分子量47,000)。
他の例示したポリマーについても、同様の方法で調製できる。
(4) Resin synthesis Synthesis of P-3:
To a 300 ml three-neck flask equipped with a reflux condenser and a gas introduction cock, 0.5 g of Silaplane FM-0725 (S-6, n = 131) manufactured by Chisso Corporation was added, and after nitrogen substitution twice, methyl maleimide ( A-2) 7.5 g, styrene (B-1) 41.5 g, 2-carboxyethyl acrylate (C-3) 0.5 g, ethyl acetate 21.4 g, and Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V as an initiator -601 0.5g was added, and after nitrogen substitution twice, it heated at 80 degreeC under nitrogen stream for 3 hours. After returning to room temperature, 30 ml of ethyl acetate was added, stirred for 10 minutes, poured into 2 L of methanol, and reprecipitated. The precipitate was collected by filtration, washed with a large amount of methanol, and vacuum-dried at 60 ° C. for 3 hours to obtain P-3 (yield 35%, number average molecular weight 47,000).
Other exemplified polymers can be prepared in a similar manner.

(5)有機無機複合組成物の調製
(3)で合成したジルコニア微粒子のトルエン分散液(ジルコニア:p−プロピル安息香酸=10:1)を樹脂P−3および株式会社松村石油研究所製S−3103を溶解させたトルエン溶液に5分かけて滴下し、これを1時間攪拌した後、溶媒を除去することにより、有機無機複合組成物を粉体として得た。
他の有機無機複合組成物についても、同様の方法で調製した。
(5) Preparation of organic / inorganic composite composition Toluene dispersion (zirconia: p-propylbenzoic acid = 10: 1) of zirconia fine particles synthesized in (3) was used as resin P-3 and S-manufactured by Matsumura Oil Research Co., Ltd. The solution was added dropwise to a toluene solution in which 3103 was dissolved over 5 minutes, stirred for 1 hour, and then the solvent was removed to obtain an organic-inorganic composite composition as a powder.
Other organic-inorganic composite compositions were prepared in the same manner.

[加熱成形による光学部品の製造]
実施例1〜7と比較例1の各レンズを以下の手順で製造した。使用した無機微粒子の種類と無機成分としての使用量は表2に示す通りとした。但し、p−プロピル安息香酸を8.3質量%およびS−3103を4.2質量%含み、残りを樹脂が占めるものである。比較例1では、樹脂としてQ−1(構成モノマーはB−1を60質量%、C−2を40質量%であり、数平均分子量は15000)を用いた。
製造した各有機無機複合組成物を180℃で加熱成形し、厚さ1mmのレンズ用成形体を作成した。このとき金型からの離型した後の金型残りを評価した。成形体を利用して光線透過率測定、屈折率測定、および接触角測定を行い、接触角測定の結果から表面自由エネルギーを計算した。また、材料組成物を形成して10□×0.2mmの試料を作製し、テンシロンによる測定と破断エネルギー密度の計算を行った。これらの結果は以下の表2に記載した。レンズ用成形体は、その後レンズの形状に成形して、光学部品であるレンズを得た。
[Manufacture of optical components by thermoforming]
Each lens of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1 was manufactured by the following procedure. The types of inorganic fine particles used and the amounts used as inorganic components were as shown in Table 2. However, p-propylbenzoic acid is contained in an amount of 8.3% by mass and S-3103 in an amount of 4.2% by mass, and the remainder is occupied by the resin. In Comparative Example 1, Q-1 (the constituent monomers are 60% by mass of B-1, 40% by mass of C-2, and the number average molecular weight is 15000) is used as the resin.
Each manufactured organic-inorganic composite composition was heat-molded at 180 ° C. to prepare a molded article for a lens having a thickness of 1 mm. At this time, the mold remainder after releasing from the mold was evaluated. The molded body was used for light transmittance measurement, refractive index measurement, and contact angle measurement, and the surface free energy was calculated from the result of the contact angle measurement. In addition, a material composition was formed to prepare a sample of 10 □ × 0.2 mm, and measurement with Tensilon and calculation of breaking energy density were performed. These results are listed in Table 2 below. The lens molded body was then molded into the shape of a lens to obtain a lens as an optical component.

Figure 2009227836
Figure 2009227836

表2から明らかなように、本発明により金型残りに優れ、屈折率が1.60より大きくて透明性が良好な樹脂材料が得られた(実施例1〜7)。比較例1では、表面自由エネルギーの極性成分γspおよび破断エネルギー密度Eが式(1)を満たさないため、金型残りが悪い。   As is apparent from Table 2, resin materials having excellent mold residue, refractive index greater than 1.60 and good transparency were obtained according to the present invention (Examples 1 to 7). In Comparative Example 1, since the polar component γsp of the surface free energy and the breaking energy density E do not satisfy the formula (1), the mold residue is poor.

本発明の光学部品は、高屈折性、光線透過性、軽量性を併せ持ち、金型残りが抑えられた材料組成物を含むものである。本発明によれば、屈折率を任意に調節した光学部品を比較的容易に提供することができる。このため、本発明は、高屈折レンズ等の広範な光学部品の提供に有用であり、産業上の利用可能性が高い。   The optical component of the present invention includes a material composition that has both high refraction, light transmittance, and light weight, and a reduced mold residue. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical component which adjusted the refractive index arbitrarily can be provided comparatively easily. Therefore, the present invention is useful for providing a wide range of optical components such as a high refractive lens, and has high industrial applicability.

Claims (20)

高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たすことを特徴とする有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、Eは前記有機無機複合組成物の破断エネルギー密度(J/m2)である。]
An organic-inorganic composite composition comprising a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain, and inorganic fine particles, and satisfying the following formula (1): .
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), E is the organic-inorganic composite It is the breaking energy density (J / m 2 ) of the composition. ]
前記破断エネルギー密度が30.0J/m2以上であることを特徴とする、請求項1に記載の有機無機複合組成物複合組成物。 The organic-inorganic composite composition composite composition according to claim 1, wherein the breaking energy density is 30.0 J / m 2 or more. 前記熱可塑性樹脂が、85℃以上のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項1または2に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to claim 1, wherein the thermoplastic resin has a glass transition temperature of 85 ° C. or higher. 前記熱可塑性樹脂が、
Figure 2009227836
[R11、R12、R13、R14、R15、R16は、それぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表す。]、−SO3Hまたはその塩、−OSO3Hまたはその塩、−CO2Hまたはその塩、−OH、および、−Si(OR17n18 n[R17、R18はそれぞれ独立に水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアルケニル基、置換または無置換のアルキニル基、置換または無置換のアリール基、あるいは、塩を形成しうる原子または基を表し、nは1〜3の整数を表す。]からなる群より選択される1以上の官能基を有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
The thermoplastic resin is
Figure 2009227836
[R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, A substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt. ], - SO 3 H or salts thereof, -OSO 3 H or a salt thereof, -CO 2 H or a salt thereof, -OH, and, -Si (OR 17) n R 18 n [R 17, R 18 are each independently Represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, a substituted or unsubstituted alkynyl group, a substituted or unsubstituted aryl group, or an atom or group capable of forming a salt, n Represents an integer of 1 to 3. The organic-inorganic composite composition according to claim 1, which has one or more functional groups selected from the group consisting of:
前記熱可塑性樹脂が、前記官能基を高分子鎖1本あたり平均0.1〜20個有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 4, wherein the thermoplastic resin has an average of 0.1 to 20 functional groups per polymer chain. . 前記熱可塑性樹脂が、スチレンまたはスチレン誘導体を重合することにより形成される単位構造を少なくとも一つ有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure formed by polymerizing styrene or a styrene derivative. 前記熱可塑性樹脂が、下記一般式(21)〜(23)のいずれかで表される単位構造を少なくとも一種有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[ 一般式(21)中、R1はアルキル基、パーフルオロアルキル基またはアリール基を表し、nは5以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(22)中、mは1以上の整数を表す。]
Figure 2009227836
[一般式(23)中、qは4以上の整数を表す。]
The organic / inorganic according to any one of claims 1 to 6, wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure represented by any one of the following general formulas (21) to (23). Composite composition.
Figure 2009227836
[In General Formula (21), R 1 represents an alkyl group, a perfluoroalkyl group or an aryl group, and n represents an integer of 5 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (22), m represents an integer of 1 or more. ]
Figure 2009227836
[In General Formula (23), q represents an integer of 4 or more. ]
前記熱可塑性樹脂が下記一般式(4)で表される単位構造を有することを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[一般式(4)中、R3は水素原子またはメチル基を表し、R4はメチル基またはフェニル基を表し、R5は水素原子またはアルキル基を表し、Xはアルキレン基またはアリーレン基からなる二価の連結基を表し、nは5以上の整数を表す。]
The organic-inorganic composite composition according to any one of Claims 1 to 7, wherein the thermoplastic resin has a unit structure represented by the following general formula (4).
Figure 2009227836
[In General Formula (4), R 3 represents a hydrogen atom or a methyl group, R 4 represents a methyl group or a phenyl group, R 5 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and X consists of an alkylene group or an arylene group. Represents a divalent linking group, and n represents an integer of 5 or more. ]
前記熱可塑性樹脂が下記一般式(5)で表される単位構造を少なくとも一つ有することを特徴とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。
Figure 2009227836
[一般式(5)中、Xは水素原子、置換もしくは無置換のアルキル基、または置換もしくは無置換のアリール基を表す。]
The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 8, wherein the thermoplastic resin has at least one unit structure represented by the following general formula (5).
Figure 2009227836
[In General Formula (5), X represents a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted aryl group. ]
前記無機微粒子の粒子サイズが1〜30nmであることを特徴とする、請求項1〜9のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 9, wherein a particle size of the inorganic fine particles is 1 to 30 nm. 前記無機微粒子を20質量%以上含むことを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 10, wherein the inorganic fine particle is contained in an amount of 20% by mass or more. 厚さ1mm換算の光線透過率が波長589nmにおいて70%以上であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 11, wherein a light transmittance in terms of thickness of 1 mm is 70% or more at a wavelength of 589 nm. 波長589nmにおける屈折率が1.60以上であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 12, wherein a refractive index at a wavelength of 589 nm is 1.60 or more. 前記無機微粒子が、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛、酸化錫および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれか一つであることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 13, wherein the inorganic fine particles are any one selected from the group consisting of zirconium oxide, zinc oxide, tin oxide and titanium oxide. Composition. 請求項1〜14のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物を溶融して金型内に充填し、充填した有機無機複合組成物を固化した後に前記金型から成型品を取り出すことを特徴とする成型品の製造方法。   The organic-inorganic composite composition according to any one of claims 1 to 14 is melted and filled in a mold, and after the filled organic-inorganic composite composition is solidified, the molded product is taken out from the mold. A method for producing a molded product. 溶融した前記有機無機複合組成物を金型に直接充填することを特徴とする請求項15に記載の成型品の製造方法。   16. The method for producing a molded article according to claim 15, wherein the molten organic-inorganic composite composition is directly filled into a mold. 高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たす有機無機複合組成物を選択することを特徴とする、金型からの離型時に金型に残存しない有機無機複合組成物の選択方法。
Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、αは前記有機無機複合組成物の25℃〜50℃の平均線膨張係数(/K)であり、Eは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物のヤング率(N/m2)である。]
Selecting an organic-inorganic composite composition containing a thermoplastic resin having a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond with inorganic fine particles at the polymer terminal or side chain, and inorganic fine particles, and satisfying the following formula (1): A method for selecting an organic-inorganic composite composition that does not remain in a mold when released from the mold.
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), α is the organic-inorganic composite E is the Young's modulus (N / m 2 ) of the organic-inorganic composite composition measured at 25 ° C. and 60% relative humidity. ). ]
有機無機複合組成物を溶融して金型内に充填し、充填した有機無機複合組成物を固化した後に前記金型から成型品を取り出したときの、前記有機無機複合組成物の金型残存量を抑える方法であって、
前記有機無機複合組成物として、高分子末端または側鎖に無機微粒子と任意の化学結合を形成しうる官能基を有する熱可塑性樹脂と無機微粒子を含有し、かつ下記式(1)を満たす有機無機複合組成物を選択することを特徴とする、金型から成型品を取り出した後の有機無機複合組成物の金型残存量を抑える方法。
Figure 2009227836
[上式において、γs pは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物の表面自由エネルギーの極性成分(mN/m)であり、αは前記有機無機複合組成物の25℃〜50℃の平均線膨張係数(/K)であり、Eは温度25℃・相対湿度60%の条件下で測定した前記有機無機複合組成物のヤング率(N/m2)である。]
Mold remaining amount of organic-inorganic composite composition when organic-inorganic composite composition is melted and filled in a mold, and after the filled organic-inorganic composite composition is solidified, a molded product is taken out from the mold A method of suppressing
As the organic-inorganic composite composition, an organic / inorganic material containing a thermoplastic resin having inorganic fine particles and a functional group capable of forming an arbitrary chemical bond at the polymer terminal or side chain and inorganic fine particles and satisfying the following formula (1) A method for suppressing a residual amount of a mold of an organic-inorganic composite composition after taking out a molded product from the mold, wherein the composite composition is selected.
Figure 2009227836
[In the above formula, gamma s p is the surface free energy of the polar component of the organic-inorganic hybrid composition as measured under conditions of a temperature 25 ° C. · RH 60% (mN / m), α is the organic-inorganic composite E is the Young's modulus (N / m 2 ) of the organic-inorganic composite composition measured at 25 ° C. and 60% relative humidity. ). ]
請求項1〜14のいずれか一項に記載の有機無機複合組成物を含んで構成される光学部品。   The optical component comprised including the organic inorganic composite composition as described in any one of Claims 1-14. 前記光学部品がレンズであることを特徴とする、請求項19に記載の光学部品。   The optical component according to claim 19, wherein the optical component is a lens.
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