CN106661362A - 金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置 - Google Patents

金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置 Download PDF

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铃木一也
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Abstract

本发明提供一种透明性较高且经时稳定性优异的金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置。本发明的金属氧化物粒子分散液，其是使用由下述通式(1)表示的硅化合物进行表面处理而得的金属氧化物粒子分散于溶剂中而成，其特征在于，上述金属氧化物粒子分散液还含有碳原子数为2以上的胺，上述金属氧化物粒子的平均一次粒径为3nm以上且20nm以下，折射率为1.9以上，上述溶剂含有70质量％以上的有机溶剂，上述有机溶剂的溶解度参数为8.0以上且12以下，水中的溶解度为1.5g/100ml以上，含水量为所述金属氧化物粒子的含量的3质量％以下。R’nSi(OR)m……(1)，其中，R为氢原子或烷基，R’为有机基团，n及m为整数，n+m＝4，0＜n＜4。

Description

金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显 示装置
技术领域
本发明涉及一种金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置。
背景技术
金属氧化物粒子是以调整折射率、赋予导电性、防静电性、紫外线屏蔽性、热射线屏蔽性、电磁波屏蔽性等功能性、提高机械强度等为目的，分散于涂料、膜、基材中等而进行使用。
例如，对液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(EL)等显示装置中所使用的塑料基材的功能性膜要求透明性、折射率、机械特性等。因此，进行在塑料基材上涂布将折射率较高的氧化锆等无机氧化物粒子和树脂混合而成的组合物来设置功能性膜等(例如，参考专利文献1)。
并且，已知通过在覆盖发光二极管(LED)的密封树脂中加入折射率较高的锆来控制密封树脂的折射率，由此能够更有效地取出发光的光，LED的亮度得到提高。
并且，在金属氧化物粒子中，锑掺杂氧化锡(ATO)或锡掺杂氧化铟(ITO)的粒子用于得到可见光透射率或热射线屏蔽性优异的、热射线屏蔽涂层液及热射线屏蔽膜(例如，参考专利文献2)。
并且，在金属氧化物粒子中，氧化锌粒子用于得到透明性较高的阻气层叠体(例如，参考专利文献3)。
在上述用途中，若金属氧化物粒子在基质中凝聚，则在功能性膜中，透明性或平滑性等功能下降。因此，金属氧化物粒子是以预先分散于溶剂中的金属氧化物粒子分散液的状态混合于涂料或树脂单体中等而进行使用。
并且，在将金属氧化物粒子分散液和树脂混合的工序、涂膜的干燥工序、去除溶剂的工序等中，为了防止金属氧化物粒子凝聚，要求金属氧化物粒子对溶剂、目标涂料、涂膜、基材等也显示出优异的分散性。尤其，当金属氧化物粒子的折射率为1.9以上时，配合后的涂料、涂膜、基材等的光学特性(透明性等)容易因可见光的散射而发生变化，因此对金属氧化物粒子分散液要求较高的分散性、稳定性。
作为将金属氧化物粒子分散于溶剂中的方法，已知通过硅烷偶联剂等的水解，使用具有生成硅烷醇基的基团的有机硅化合物，对金属氧化物粒子的表面进行表面处理的方法(例如，参考专利文献4～6)。
为了使金属氧化物粒子分散于环氧树脂(10.9)、丙烯树脂(9.5)、聚苯乙烯(8.5～10.3)、氨酯树脂(10～11)、酚醛树脂(11.5)、纤维素树脂(10～12)、聚酯树脂(10～11)、环氧树脂(10～11)等极性为中等程度的树脂(溶解度参数(SP值)为8.5～12)中，需要将分散液中的分散剂的SP值配合成与上述树脂的SP值相同程度而设计为由此进行表面处理后的金属氧化物粒子与分散剂和树脂这两者良好地亲和。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第5515828号公报
专利文献2：日本特开平8-281860号公报
专利文献3：日本特开2006-264271号公报
专利文献4：日本特开2007-277505号公报
专利文献5：国际公开第2008/035669号
专利文献6：日本专利第4609068号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在使用有机硅化合物进行的表面处理中，为了产生水解/缩聚反应，水是不可缺少的。由于水的SP值较高，为23.4，因此表面处理后的金属氧化物粒子的分散性因有机溶剂的含水量而无法得到提高，存在金属氧化物粒子分散液的透明性降低或者容易随着时间的经过而凝聚的课题。尤其，折射率为1.9以上的金属氧化物粒子的光的散射较大，难以得到透明性较高的金属氧化物粒子分散液。
本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种透明性较高且经时稳定性优异的金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述课题而反复进行了深入研究，其结果发现，若在中等程度极性的有机溶剂中将碳原子数为2以上的胺用作反应催化剂，则基于具有硅烷醇基或具有通过水解而生成硅烷醇基的基团的有机硅化合物的、金属氧化物粒子的表面处理反应以较少的水分量(含水量)进行，因此可以得到透明性较高且经时稳定性优异的金属氧化物粒子分散液，以至于完成本发明。
即，本发明为了解决上述课题而提供一种金属氧化物粒子分散液，其由金属氧化物粒子分散于溶剂中而成，所述金属氧化物粒子使用由下述通式(1)表示的硅化合物进行表面处理而得，其中，
上述金属氧化物粒子分散液还含有碳原子数为2以上的胺，
上述金属氧化物粒子的平均一次粒径为3nm以上且20nm以下，折射率为1.9以上，
上述溶剂含有70质量％以上的有机溶剂，
上述有机溶剂的溶解度参数为8.0以上且12以下，在水中的溶解度为1.5g/100ml以上，
含水量为所述金属氧化物粒子的含量的3质量％以下。
R’nSi(OR)m……(1)
(其中，R为氢原子或烷基，R’为有机基团，n及m为整数，n+m＝4，0＜n＜4)
本发明提供含金属氧化物粒子组合物，其含有本发明的金属氧化物粒子分散液和粘合剂成分。
本发明提供涂膜，其使用本发明的含金属氧化物粒子组合物而形成。
本发明提供显示装置，其具备本发明的涂膜。
发明的效果
本发明的金属氧化物粒子分散液，其透明性较高，金属氧化物粒子的分散稳定性优异，分散液的长期保管稳定性优异。
本发明的含金属氧化物粒子组合物含有透明性较高且金属氧化物粒子的分散稳定性优异的本发明的金属氧化物粒子分散液。因此，金属氧化物粒子的分散稳定性优异，组合物的长期保管稳定性优异。
本发明的涂膜使用本发明的含金属氧化物粒子组合物而形成。因此，能够得到透明性优异的涂膜。
本发明的显示装置具备透明性优异的本发明的涂膜。因此，辨识性优异。
具体实施方式
对本发明的金属氧化物粒子分散液、含金属氧化物粒子组合物、涂膜及显示装置的实施方式进行说明。
另外，为了更加良好地理解发明的趣旨而具体说明本实施方式，只要没有特别指定，就不限定本发明。
[金属氧化物粒子分散液]
本实施方式的金属氧化物粒子分散液是金属氧化物粒子分散于含有70质量％以上的有机溶剂的溶剂中而成，该金属氧化物粒子使用由下述通式(1)表示的硅化合物进行表面处理而得，平均一次粒径为3nm以上且20nm以下，折射率为1.9以上，该有机溶剂的溶解度参数为8.0以上且12以下，在水中的溶解度为1.5g/100ml以上，其中，该金属氧化物粒子分散液含有碳原子数为2以上的胺，含水量为金属氧化物粒子的含量的3质量％以下。
R’nSi(OR)m……(1)
(其中，R为氢原子或烷基，R’为有机基团，n及m为整数，n+m＝4，0＜n＜4)
“金属氧化物粒子”
若本实施方式中的金属氧化物粒子是折射率为1.9以上的金属氧化物粒子，则并没有特别限定，例如优选使用含有选自锆、锌、铁、铜、钛、锡、铈、钽、铌、钨、铕及铪的组中的1种或2种以上的金属元素的金属氧化物粒子。
作为包含1种金属元素的金属氧化物粒子，例如优选使用
氧化锆(IV)(ZrO2：折射率2.05～2.4)、
氧化锌(II)(ZnO：折射率2.01～2.1)、
氧化铁(III)(Fe2O3：折射率3.01)、
氧化铜(I)(Cu2O：折射率2.71)、
氧化钛(IV)(TiO2：折射率2.3～2.7)、
氧化锡(IV)(SnO2：折射率2.00)、
氧化铈(IV)(CeO2：折射率2.1)、
氧化钽(V)(Ta2O5：折射率2.2)、
氧化铌(V)(Nb2O5：折射率2.4)、
氧化钨(VI)(WO3：折射率2.2)、
氧化铕(III)(Eu2O3：折射率1.98)、
氧化铪(IV)(HfO2：折射率2.0)等。
作为包含2种金属元素的金属氧化物粒子，例如优选使用
钛酸钾(K2Ti6O13：折射率2.68)、
钛酸钡(BaTiO3：折射率2.3～2.5)、
钛酸锶(SrTiO3：折射率2.37)、
铌酸钾(KNbO3：折射率2.17)、
铌酸锂(LiNbO3：折射率2.35)、
钨酸钙(CaWO4：折射率1.91)、
锑添加氧化锡(ATO；Sb固溶SnO2：折射率1.95～2.05)、
铟添加氧化锡(ITO；In固溶SnO2：折射率1.95～2.05)等。
在这些金属氧化物粒子中，从原材料费用或制造成本的观点考虑，更优选使用氧化锆(IV)、氧化锌(II)、氧化钛(IV)、锑添加氧化锡、铟添加氧化锡，由于氧化锆(IV)因400nm附近的吸收/散射而着色的顾虑较少，因此进一步优选使用。
金属氧化物粒子的平均一次粒径为3nm以上且20nm以下，优选为8nm以上且20nm以下，更优选为10nm以上且15nm以下。
当金属氧化物粒子的平均一次粒径小于3nm时，金属氧化物粒子的结晶性较低，有可能无法得到目标折射率。并且，当将金属氧化物粒子分散于溶剂中时，金属氧化物粒子容易凝聚，因此有可能无法得到透明性较高的分散液。另外，由于金属氧化物粒子的比表面积变大，因此得到分散液所需的硅化合物量变多，作为进行表面处理后的金属氧化物粒子，有可能无法得到充分的折射率。另一方面，若平均一次粒径超过20nm，则将金属氧化物粒子分散于溶剂中时的分散粒径变大，有可能无法得到透明性较高的分散液。
本实施方式中，“平均一次粒径”是指每个粒子其本身的粒径。作为平均一次粒径的测定方法，可以举出使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)等，测定金属氧化物粒子每一个的长径，例如测定100个以上的金属氧化物粒子每一个的长径，优选测定500个金属氧化物粒子每一个的长径，并计算出其算术平均值的方法。
金属氧化物粒子的比表面积优选为70m2/g以上且95m2/g以下。
金属氧化物粒子的比表面积越大，表面处理所需的硅化合物量和水分量越增多。并且，金属氧化物粒子的比表面积越小，越会使金属氧化物粒子的粒径增大、或者金属氧化物粒子缩颈等强凝聚，因此难以得到透明性较高的分散液。因此，优选上述范围。
“硅化合物”
本实施方式中的硅化合物由上述通式(1)表示。即，本实施方式中的硅化合物是具有硅烷醇基、或者具有通过水解而生成硅烷醇基的基团的有机硅化合物。
上述通式(1)中的R优选为氢原子或碳原子数1～22的烷基。烷基可以是直链状、支链状及环状中的任意一种。当烷基为环状时，可以是单环状及多环状中的任意一种。并且，烷基优选碳原子数为1～22，但为了设为与后述的溶剂的亲和性更高的化合物，更优选碳原子数为1以上且6以下。
直链状或支链状的烷基优选碳原子数为1～22，作为这种烷基，例如可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、1-甲基丁基、正己基、2-甲基戊基、3-甲基戊基、2,2-二甲基丁基、2,3-二甲基丁基、正庚基、2-甲基己基、3-甲基己基、2,2-二甲基戊基、2,3-二甲基戊基、2,4-二甲基戊基、3,3-二甲基戊基、3-乙基戊基、2,2,3-三甲基丁基、正辛基、异辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基等。
从与后述的溶剂的亲和性的观点考虑，直链状或支链状的烷基更优选碳原子数为1以上且6以下。
环状烷基优选碳原子数为1～22，优选碳原子数为3～10。作为这种环状烷基，例如可以举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、降冰片基、异冰片基、1-金刚烷基、2-金刚烷基等。另外，作为烷基，可以举出这些环状烷基的1个以上的氢原子被直链状、支链状或环状烷基取代的烷基等。
从与后述的溶剂的亲和性的观点考虑，环状烷基进一步优选碳原子数为3以上且6以下。
并且，烷基中的1个或2个以上的氢原子可以任意取代为卤原子。作为与氢原子取代的卤原子，可以举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
上述通式(1)中的R’是有机基团。考虑与后述的溶剂的亲和性而适当地进行选择即可。例如，可以举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、丙基、丁间二烯基、苯乙烯基、乙炔基、肉桂酰基、马来酸酯基、丙烯酰胺基、氨基、烯丙基、环氧基、环氧丙氧基等。
有机基团优选为具有聚合性不饱和基的官能团。作为聚合性不饱和基并没有特别限定，例如可以举出丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、丙烯基、丁间二烯基、苯乙烯基、乙炔基、肉桂酰基、马来酸酯基、丙烯酰胺基等。这些聚合性不饱和基是通过活性自由基种进行加成聚合的结构单位。
上述通式(1)中的n及m为整数，且满足n+m＝4及0＜n＜4。优选n为2或3。
作为由上述通式(1)表示的硅化合物，例如可以举出在硅原子上键合有甲氧基、乙氧基、异丙氧基等烷氧基、芳氧基、乙酰氧基、氨基或卤原子等的化合物。在这些之中，尤其优选在硅原子上键合有烷氧基的化合物即有机烷氧基硅烷。
作为由上述通式(1)表示的硅化合物，具体可以举出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三乙氧基硅烷、乙烯基乙基二甲氧基硅烷、乙烯基乙基二乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、三-(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯、3-脲基丙基三烷氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
由上述通式(1)表示的硅化合物优选含有具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、乙烯基、丙烯基、丁间二烯基、苯乙烯基、乙炔基、肉桂酰基、马来酸酯基、丙烯酰胺基等聚合性不饱和基的官能团。此时，能够与树脂等结合，因此在将本实施方式的金属氧化物粒子分散液配合于涂料等来进行涂膜的制作等时，金属氧化物粒子不易凝聚。
使用硅化合物进行的金属氧化物粒子的表面处理是指硅化合物和金属氧化物粒子发挥某种相互作用而相互结合即可。可以通过共价键而结合，也可以通过物理吸附等非共价键而结合。并且，还可以对金属氧化物粒子进行预水解，使一部分或全部进行水解之后，通过硅化合物对金属氧化物粒子进行表面处理。
“有机溶剂”
本实施方式中的溶剂含有70质量％以上的溶解度参数(SP值)为8.0以上且12以下且在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的有机溶剂，优选含有80质量％以上，更优选含有90质量％以上。
当有机溶剂的含量小于70质量％时，在使用本实施方式的金属氧化物粒子分散液来形成涂膜时、或者从本实施方式的金属氧化物粒子分散液中去除溶剂时，金属氧化物粒子有可能凝聚或凝胶化。并且，有可能无法溶解硅化合物的水解所需的水分。另外，在将本实施方式的金属氧化物粒子分散液配合于涂料之后，使用该涂料来形成涂膜时、或者从该涂料中去除溶剂时，挥发速度较高，因此金属氧化物粒子有可能偏析。
若将有机溶剂的溶解度参数限定在上述范围内，则能够将本实施方式的金属氧化物粒子分散液优选配合于环氧树脂(SP值：10.9)、丙烯树脂(SP值：9.5)、聚苯乙烯(SP值：8.5～10.3)、氨酯树脂(SP值：10～11)、酚醛树脂(SP值：11.5)、纤维素树脂(SP值：10～12)、聚酯树脂(SP值：10～11)、环氧树脂(SP值：10～11)等极性为中等程度的树脂(SP值：8.5～12)中。
并且，当有机溶剂的溶解度参数不在上述范围内时，本实施方式的金属氧化物粒子分散液与上述树脂的极性的差较大，有可能难以得到透明的涂料。并且，在使用含有本实施方式的金属氧化物粒子分散液的涂料来形成涂膜时、或者从该涂料中去除溶剂时，金属氧化物粒子有可能凝聚或凝胶化。
作为本实施方式中的有机溶剂，例如可以举出
甲基异丁酮(SP值：8.4)、乙酸丁酯(SP值：8.5)、丙烯酸乙酯(SP值：8.6)、二丙酮醇(SP值：9.2)、甲乙酮(SP值：9.3)、环己酮(SP值：9.9)、1-甲氧基-2-丙醇(SP值：9.5)、十二烷醇(SP值：9.8-10.3)、环戊酮(SP值：10.4)、2,3-丁二醇(SP值：11.1)、1-丙醇(SP值：11.9)等。
本实施方式中，溶解度参数((cal/cm)1/2)例如能够利用由J.Brandrup等编写的“Polymer Handbook fourth edition”的VII 675至713中所记载的方法(尤其是B3式、B8式)进行计算。并且，可以利用所述文献的表1(VII 711)、表7(VII 688-694)、表8(VII 694-697)的值。
有机溶剂的沸点优选为80℃以上。
若有机溶剂的沸点为80℃以上，则在将本实施方式的金属氧化物粒子分散液配合于涂料之后，使用该涂料来形成涂膜时、或者从该涂料中去除溶剂时，可以得到适度的挥发速度，能够抑制金属氧化物粒子的偏析。
并且，当水在有机溶剂中的溶解度不在上述范围内时，有可能无法将硅化合物的水解所需的量的水分溶解于有机溶剂中。
作为溶解度参数为8.0以上且12以下、在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的有机溶剂，例如可以举出甲基异丁酮(MIBK)、环己酮、二丙酮醇、1-甲氧基-2-丙醇(PGM)、异丙醇、甲乙酮(MEK)、乙酸乙酯等。
有机溶剂可以单独使用溶解度参数为8.0以上且12以下、在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的溶剂，也可以是将2种以上混合而成的混合溶剂。
本实施方式中的溶剂中，除了上述有机溶剂以外，为了调整使用配合有本实施方式的金属氧化物粒子分散液的涂料来形成涂膜时的干燥速度、或从涂膜中去除溶剂时的挥发速度等，还可以含有高沸点溶剂或分散剂等。另外，该高沸点溶剂也优选溶解度参数为8.0以上且12以下、在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的溶剂。即，金属氧化物粒子分散液中所含有的有机溶剂全部优选溶解度参数为8.0以上且12以下、在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的溶剂。但是，也可以在不损害本实施方式的金属氧化物粒子分散液的特性的范围内含有溶解度参数为8.0以上且12以下、在水中的溶解度为1.5g/100ml以上的有机溶剂以外的有机溶剂。
“胺”
本实施方式中的碳原子数为2以上的胺在使用上述硅化合物进行的金属氧化物粒子的表面处理中发挥作为催化剂的作用。并且，本实施方式中的碳原子数为2以上的胺还发挥作为金属氧化物粒子的分散剂的作用，抑制在金属氧化物粒子凝聚的状态下进行表面处理反应。
并且，碳原子数为2以上的胺的取代基与金属氧化物粒子发生相互作用，因此在金属氧化物粒子的表面上进行水解反应而抑制进行硅化合物彼此的缩合，发挥容易进行使用硅化合物进行的金属氧化物粒子的表面处理反应的作用。因此，本实施方式中的胺优选碳原子数为6以上，更优选碳原子数为10以上。
作为本实施方式中的碳原子数为2以上的胺，例如可以举出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、单异丙醇胺、二异丙醇胺及三异丙醇胺等烷醇胺类；单乙胺、二乙胺、三乙胺、乙二胺、异丙胺、二乙烯三胺、2-乙基己基胺、三亚乙基四胺及四乙烯五胺等脂肪族聚胺；苯胺、邻甲苯胺、亚甲基邻氯胺(methylene ortho chloramine)、4,4’-二苯基甲烷二胺、2,4’-甲苯二胺、2,6’-甲苯二胺及4-氨基安息香酸等芳香族聚胺；聚氨基酰胺、聚烷醇氨基酰胺、聚氧乙烯烷基胺、聚酯聚胺及氨基改性硅酮等具有氨基的高分子；等。
在这些之中，在本实施方式的金属氧化物粒子分散液中，优选还具有作为金属氧化物粒子的分散性/分散助剂的功能的聚氨基酰胺、聚烷醇氨基酰胺等具有氨基的高分子。
碳原子数为2以上的胺的胺值与碳原子数为2以上的胺的含量之积、即(碳原子数为2以上的胺的胺值)×(碳原子数为2以上的胺相对于本实施方式的金属氧化物粒子分散液整体的含量(质量％))优选为10以上且45以下，更优选25以上且42以下。
当碳原子数为2以上的胺的胺值与碳原子数为2以上的胺的含量之积小于10时，作为反应催化剂的胺的量较少，因此有可能无法充分进行硅化合物的水解反应。另一方面，若所述积超过45，则在将本实施方式的金属氧化物粒子分散液配合于涂料，并使用该涂料来形成涂膜时，胺的量过多而有可能使涂料中所含的树脂的物性劣化。
本实施方式的金属氧化物粒子分散液中的含水量为金属氧化物粒子的含量的3质量％以下。即，当将金属氧化物粒子分散液中的金属氧化物粒子的含量设为100质量％时，金属氧化物粒子分散液中的含水量为金属氧化物粒子的含量的3质量％以下。
若含水量超过金属氧化物粒子的含量的3质量％，则金属氧化物粒子分散液中的经时稳定性有可能受损。并且，在将本实施方式的金属氧化物粒子分散液配合于含有极性为中等程度的树脂(SP值：8.5～12)的树脂的涂料中，并使用该涂料形成涂膜时，由于水的溶解度参数较高，为23.4，因此随着溶剂从该涂膜中挥发，涂料中的极性变高。由此，金属氧化物粒子有可能凝聚或偏析。
另外，本实施方式的金属氧化物粒子分散液的经时稳定性是指即使经过时间，金属氧化物粒子也不易凝聚，金属氧化物粒子经长期稳定地分散于溶剂中的性能。
若本实施方式的金属氧化物粒子分散液含有硅化合物的水解所需的量的水，则优选含水量尽量较少。具体而言，金属氧化物粒子分散液中的含水量相对于金属氧化物粒子分散液整体优选为1.2质量％以下。
若金属氧化物粒子分散液中的含水量为1.2质量％以下，则能够进一步改善金属氧化物粒子分散液的经时稳定性。在此，硅化合物的水解所需的含水量是指进行使用硅化合物进行的金属氧化物粒子的表面处理所需的水解的量，可以少于进行全部水解(水解率100％)所需的含水量。并且，在表面处理反应中还可以使用金属氧化物粒子的附着水、束缚水。
本实施方式的金属氧化物粒子分散液中的金属氧化物粒子的含量相对于本实施方式的金属氧化物粒子分散液整体，优选为10质量％以上且60质量％以下，更优选为20质量％以上且50质量％以下，进一步优选为30质量％以上且50质量％以下。
若金属氧化物粒子分散液中的金属氧化物粒子的含量为10质量％以上，则在将金属氧化物粒子分散液配合于涂料等而使用时，由于涂料中的溶剂量为适量，因此能够抑制溶剂的成本。并且，还能够抑制从使用该涂料而形成的涂膜中去除溶剂时的成本。另一方面，若金属氧化物粒子的含量为60质量％以下，则能够得到适度的金属氧化物粒子间的相互作用。其结果，难以发生金属氧化物粒子分散液的粘度上升或者金属氧化物粒子分散液凝胶化等不良情况，能够维持金属氧化物粒子分散液的优异的经时稳定性。
当金属氧化物粒子分散液中的金属氧化物粒子的分散粒径充分小于光的波长时，即，在下述式(2)中，α＜＜1(一般为α＜0.4)时，由金属氧化物粒子产生的光的散射成为瑞利散射。另一方面，当金属氧化物粒子分散液中的金属氧化物粒子的分散粒径大于光的波长时，由金属氧化物粒子产生的光的散射成为米氏散射。
α＝π·D/λ……(2)
其中，在上述式(2)中，α为粒径参数，D为金属氧化物粒子的分散粒径，λ为光的波长。
因此，在可见光区域(波长400nm～800nm)下，若金属氧化物粒子的分散粒径超过约50nm，则成为散射强度更高的米氏散射而不成为瑞利散射。
散射强度不仅依赖于金属氧化物粒子的分散粒径，还依赖于金属氧化物粒子的折射率，因此，尤其为了提高含有折射率为1.9以上的金属氧化物粒子的金属氧化物粒子分散液的透明性，将金属氧化物粒子的分散粒径保持为大致50nm以下是非常重要的。
因此，透明性较高的本实施方式的金属氧化物粒子分散液的粒度分布的累积体积百分率为90％时的粒径(D90)优选为60nm以下，更优选为50nm以下。
若金属氧化物粒子分散液的粒度分布的累积体积百分率为90％时的粒径(D90)为60nm以下，则能够进一步提高金属氧化物粒子分散液的透明性。
并且，若金属氧化物粒子分散液的粒度分布较宽，则粗大粒子也变多，因此金属氧化物粒子分散液的透明性容易变低。并且，越是粗大粒子，越容易沉降，因此为了提高金属氧化物粒子分散液的经时稳定性，需要得到粒度分布尖锐的分散液。因此，从更高的透明性、进一步优异的经时稳定性这两个方面考虑，本实施方式的金属氧化物粒子分散液中，粒度分布的累积体积百分率为90％时的粒径(D90)除以粒度分布的累积体积百分率为50％时的粒径(D50)的值优选为3以下，更优选为2以下。尤其，从金属氧化物粒子分散液的制作所需的硅化合物的含量和金属氧化物粒子的结晶性的观点考虑，当制作含有平均一次粒径10nm以上且20nm以上的金属氧化物粒子的金属氧化物粒子分散液时，D90/D50为3以下是非常重要的。另外，D90/D50的下限为1以上。
当以空气为基准进行测定时，本实施方式的金属氧化物粒子分散液的液体浊度值优选为35％以下，更优选为27％以下，进一步优选为22％以下。
若金属氧化物粒子分散液的液体浊度值为35％以下，则将金属氧化物粒子分散液配合于涂料中，并使用该涂料而形成的涂膜的光的散射适度，该涂膜适合于光学用途中的规格。并且，当作为保护层等而使用时，也无需担心损害基底层的外观设计。
并且，本实施方式的金属氧化物粒子分散液中，将金属氧化物粒子的含有率设为30质量％、且将光路长度设为2mm时的液体浊度值优选为35％以下，更优选为27％以下，进一步优选为22％以下。
将金属氧化物粒子的含有率设为30质量％、且将光路长度设为2mm时，只要金属氧化物粒子分散液的液体浊度值为35％以下，则将金属氧化物粒子分散液配合于涂料中，并使用该涂料而形成的涂膜的光的散射适度，该涂膜适合于光学用途中的规格。并且，当作为保护层等而使用时，无需担心损害基底层的外观设计。
并且，本实施方式的金属氧化物粒子分散液中，将金属氧化物粒子的含有率设为10质量％、且将光路长度设为2mm时的液体浊度值优选为25％以下，更优选为20％以下，进一步优选为15％以下。
将金属氧化物粒子的含有率设为10质量％、且将光路长度设为2mm时，只要金属氧化物粒子分散液的液体浊度值为25％以下，则将金属氧化物粒子分散液配合于涂料中，并使用该涂料而形成的涂膜的光的散射适度，该涂膜适合于光学用途中的规格。并且，当作为保护层等而使用时，无需担心损害基底层的外观设计。
在此，“浊度值”是指扩散透射光相对于全光线透射光的比例(％)。“液体浊度值”是指使用2mm的小玻璃管，用浊度计(商品名：HAZE METER TC-H3DP，Tokyo Denshoku CO.,LTD.制)测定的金属氧化物粒子分散液的浊度值。
并且，本实施方式的金属氧化物粒子分散液可以含有分散剂、光敏剂、树脂等其他成分。
[金属氧化物粒子分散液的制造方法]
作为本实施方式的金属氧化物粒子分散液的制造方法并没有特别限定，例如可以利用上述专利文献4中所记载的公知的分散液的制造方法。并且，作为本实施方式的金属氧化物粒子分散液的制造方法，例如还可以优选利用在制备金属氧化物粒子的悬浮液之后，在该悬浮液中添加硅化合物来进行金属氧化物粒子的表面处理反应的方法、配合上述金属氧化物粒子分散液的各成分之后进行机械混合的方法等。
当在制备金属氧化物粒子的悬浮液之后，在该悬浮液中添加硅化合物来进行金属氧化物粒子的表面处理反应时，金属氧化物粒子分散液的制造中，优选利用使用氧化锆珠等介质的珠磨机、球磨机、均质器、分散器、搅拌机等。并且，胺或水可以添加于悬浮液中，也可以在金属氧化物粒子的表面处理反应时进行添加。并且，胺或水还可以为了调整金属氧化物粒子的表面处理反应的反应速度而阶段性或连续地进行添加。
当在配合上述金属氧化物粒子分散液的各成分之后进行机械混合时，优选利用使用氧化锆珠等介质的珠磨机、球磨机、均质器、分散器、搅拌机等。并且，胺或水还可以为了调整金属氧化物粒子的表面处理反应的反应速度而阶段性或连续地进行添加。
根据本实施方式的金属氧化物粒子分散液，在中等程度极性的有机溶剂中将碳原子数为2以上的胺使用于反应催化剂，由此，无需使用粘合剂而能够通过由上述通式(1)表示的硅化合物与金属氧化物粒子的共价键等相互作用，利用硅化合物对金属氧化物粒子进行表面处理。由此，可以得到透明性较高、金属氧化物粒子的分散稳定性优异、且分散液的长期保管稳定性优异的金属氧化物粒子分散液。
[含金属氧化物粒子组合物]
本实施方式的含金属氧化物粒子组合物含有本实施方式的金属氧化物粒子分散液和粘合剂成分。
“粘合剂成分”
粘合剂成分并没有特别限定，例如可以优选使用树脂单体、树脂低聚物、树脂聚合物、有机硅化合物或其聚合物等。
作为显示装置等用途中的粘合剂成分，只要是一般的硬涂膜中所使用的固化性树脂的单体、低聚物或聚合物，则并没有特别限定，可以使用光固化树脂的单体、低聚物或聚合物，也可以使用热固性树脂的单体或低聚物。
作为光固化树脂的单体，例如可以举出1官能丙烯酸酯、2官能丙烯酸酯、3官能丙烯酸酯、4-6官能丙烯酸酯等自由基聚合系单体、或脂环式环氧树脂、缩水甘油醚环氧树脂、乙烯基醚氨酯、乙烯基醚聚酯等阳离子聚合系单体。
作为光固化树脂的低聚物、聚合物，例如可以举出环氧丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、共聚系丙烯酸酯、聚丁二烯丙烯酸酯、硅丙烯酸酯、氨基树脂丙烯酸酯等自由基聚合系低聚物、聚合物、或脂环式环氧树脂、缩水甘油醚环氧树脂、乙烯基醚氨酯、乙烯基醚聚酯等阳离子聚合系低聚物、聚合物。
在这些之中，优选使用容易配合多种成分、且能够通过使用光引发剂和光稳定化剂等抑制固化障碍的自由基聚合性的单体、低聚物、聚合物。
在要求抗刮伤性、耐磨性的用途中，优选使用二季戊四醇六丙烯酸酯等自由基聚合系多官能单体。
在要求粘附性、柔软性、低收缩性的用途中，优选使用氨酯丙烯酸酯等自由基聚合系低聚物、聚合物。
这些光聚合性树脂的单体、低聚物、聚合物可以单独使用，也可以结合所需功能而混合使用2种以上。
作为多官能单体的丙烯酰基、甲基丙烯酰基以外的官能团，例如可以举出乙烯基、烯丙基、烯丙基醚基、苯乙烯基、羟基等。
作为多官能丙烯酸酯的具体例，例如可以举出(甲基)三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、(甲基)二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、(甲基)季戊四醇三丙烯酸酯、(甲基)季戊四醇四丙烯酸酯、(甲基)二季戊四醇六丙烯酸酯等多元醇聚丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚酯(甲基)丙烯酸酯、氨酯丙烯酸酯、聚硅氧烷丙烯酸酯等。这些多官能丙烯酸酯可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上。
本实施方式的含金属氧化物粒子组合物中，可以在不阻碍发明效果的范围内适当地含有官能团为1个或2个且上述单体中不包含的单体或低聚物、分散剂、聚合引发剂、抗静电剂、折射率调节剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定化剂、流平剂、消泡剂、无机填充剂、偶联剂、防腐剂、增塑剂、流动调整剂、增稠剂、pH调整剂、聚合引发剂等一般的各种添加剂。
作为分散剂，例如，可举出硫酸酯系、羧酸系、聚羧酸系等阴离子型表面活性剂、高级脂肪族胺的季盐等阳离子型表面活性剂、高级脂肪酸聚乙二醇酯系等非离子型表面活性剂、硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、具有酰胺酯键的高分子系表面活性剂等。
聚合引发剂可以根据所使用的单体的种类而适当地进行选择。当使用光固化树脂的单体时，使用光聚合引发剂。光聚合引发剂的种类或量可以根据所使用的光固化树脂的单体而适当地进行选择。作为光聚合引发剂，例如可以举出二苯甲酮系、二酮系、苯乙酮系、安息香系、噻吨酮系、醌系、苯偶酰二甲基缩酮系、烷基苯酮系、酰基氧化膦系、苯基氧化膦系等公知的光聚合引发剂。
本实施方式的含金属氧化物粒子组合物涂布于基材来形成涂膜，因此为了轻松地进行涂布，粘度优选为0.2mPa·s以上且500mPa·s以下，更优选为0.5mPa·s以上且200mPa·s以下。
若含金属氧化物粒子组合物的粘度为0.2mPa·s以上，则作成涂膜时的膜厚不会变得过薄，且可以轻松地控制膜厚，因此优选。另一方面，若含金属氧化物粒子组合物的粘度为500mPa·s以下，则粘度不会变得过高，且可以轻松地处理涂布时的含金属氧化物粒子组合物，因此优选。
含金属氧化物粒子组合物的粘度优选通过在含金属氧化物粒子组合物中适当地添加有机溶剂来调整在上述范围内。
作为有机溶剂，只要与上述含金属氧化物粒子组合物的相溶性良好，则并没有特别限定。例如，可以举出己烷、庚烷及环己烷等脂肪族烃类、甲苯及二甲苯等芳香族烃类、甲醇、乙醇及丙醇等醇类、二氯甲烷及二氯乙烷等卤化烃类、丙酮、甲乙酮、甲基异丁酮、2-戊酮及异佛尔酮等酮类、乙酸乙酯及乙酸丁酯等酯类、乙基溶纤剂等溶纤剂类、丙二醇单甲醚及丙二醇单乙醚等醚类、酰胺系溶剂、醚酯系溶剂。这些溶剂可以单独使用1种，也可以混合使用2种以上。
本实施方式的含金属氧化物粒子组合物含有透明性较高且金属氧化物粒子的分散稳定性优异的本发明的金属氧化物粒子分散液。因此，金属氧化物粒子的分散稳定性优异，组合物的长期保管稳定性也优异。
[含金属氧化物粒子组合物的制造方法]
作为本实施方式的含金属氧化物粒子组合物的制造方法，可以举出将上述各材料作为含金属氧化物粒子组合物的构成要件进行机械混合的方法。
作为混合装置，例如可以举出搅拌机、自转公转式混合机、均质器、超声波均质器等。
[涂膜]
本实施方式的涂膜使用本实施方式的含金属氧化物粒子组合物而形成。
该涂膜的膜厚可以根据用途而适当地进行调整，通常优选为0.01μm以上且20μm以下，更优选为0.5μm以上且10μm以下，进一步优选为0.5μm以上且2μm以下。
本实施方式的涂膜的制造方法具有：通过将上述含金属氧化物粒子组合物涂布于被涂布物上来形成涂膜的工序；及使该涂膜固化的工序。
作为形成涂膜的涂布方法，例如可以使用棒涂法、流涂法、浸涂法、旋涂法、辊涂法、喷射涂布法、弯面涂布法、凹版涂布法、吸涂法、刷涂法等通常的湿式涂布法。
作为使涂膜固化的固化方法，可以根据粘合剂成分的种类而适当地进行选择，可以使用热固化或光固化的方法。
作为用于光固化的能量射线，只要涂膜进行固化，则并没有特别限定。例如，可以使用紫外线、远红外线、近紫外线、红外线、X射线、γ射线、电子射线、质子束、中子束等能量射线。这些能量射线中，从固化速度较快且装置的获得性及处理性轻松的观点考虑，优选使用紫外线。
在利用紫外线照射进行固化的情况下，可以举出使用产生200nm～500nm的波长波段的紫外线的高压汞灯、金属卤化物灯、氙气灯、化学灯等，以100～3,000mJ/cm2的能量来照射紫外线的方法等。
本实施方式的涂膜使用上述含金属氧化物粒子组合物而形成。如上所述，上述含金属氧化物粒子组合物所含有的金属氧化物粒子具有尖锐的粒度分布，换言之，金属氧化物粒子的大小大致均匀。因此，金属氧化物粒子容易无间隙地、均匀地填充于涂膜中。其结果，所得到的涂膜的成膜性优异，且在膜面内的所有部位的性能均匀。因而，例如，由于膜面内的折射率变得大致均匀，因此涂膜色斑的产生得到抑制。当适用于显示装置等时，能够提高辨识性。
如上所述，本实施方式的涂膜中，由于使用具有尖锐的粒度分布的金属氧化物粒子，因此金属氧化物粒子均匀地填充于膜内，膜内的空隙较少。因此，例如，在使用折射率为1.9以上的金属氧化物粒子来提高折射率时，能够比以往减少提高折射率所需的金属氧化物粒子的量。因而，即使是10nm～200nm的薄膜，金属氧化物粒子也会均质地填充于涂膜整体中，能够均质地减少膜内的空隙，因此能够提高涂膜的折射率。
并且，本实施方式的涂膜中，由于在膜面内的所有部位的性能变得均匀，因此即使设为膜厚为1μm以上的厚膜，也能够抑制光学不均的发生。尤其，当硅化合物具有含聚合性不饱和基的官能团时，由于金属氧化物粒子在固化时与树脂结合，因此可以抑制固化时在膜中凝聚、或者粒子分布在膜的表面和内部不同，因此优选。当为1μm以上的厚膜时，尤其优选硅化合物具有含聚合性不饱和基的官能团。
即，本实施方式的涂膜可以是用于调整折射率的薄膜。并且，也可以是能够调整折射率且还具有硬涂性的厚膜。本实施方式的涂膜能够用于各种用途。
根据本实施方式的涂膜，由于使用本实施方式的含金属氧化物粒子组合物而形成，因此能够得到透明性和成膜性优异的涂膜。
[带涂膜塑料基材]
本实施方式的带涂膜塑料基材具有：使用树脂材料而形成的基体主体(塑料基材)；及设置于基体主体的至少一面的本实施方式的涂膜。
关于带涂膜塑料基材，通过利用公知的涂布法将本实施方式的含金属氧化物粒子组合物涂布于基体主体上来形成涂膜，并使该涂膜固化而得到。
基材主体只要是塑料基材，则并没有特别限定。例如，可以使用由聚对苯二甲酸乙二酯、三乙酰纤维素、丙烯酸、丙烯酸-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、氯乙烯等塑料形成的基材。
当以显示装置用途使用时，作为基材主体，优选使用具有透光性的塑料基材。
基材主体可以是薄片状，也可以是薄膜状，但优选薄膜状。
当以空气为基准进行测定时，本实施方式的带涂膜塑料基材的浊度值优选为1.4％以下，更优选为1.0％以下。
在此，“浊度值”是指扩散透射光相对于全光线透射光的比例(％)，是指以空气为基准，使用浊度计NDH-2000(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD制)，根据日本工业规格JIS-K-7136测定的值。
本实施方式的带涂膜塑料基材可以在塑料基材与涂膜之间设有硬涂膜。涂膜可以层叠有折射率等性能不同的膜。
根据本发明的带涂膜塑料基材，由于形成有本实施方式的涂膜，因此能够得到透明性和成膜性优异的带涂膜塑料基材。
[显示装置]
本实施方式的显示装置具备本实施方式的涂膜及本实施方式的带涂膜塑料基材中的任意一个或两个。
显示装置并没有特别限定，本实施方式中，对触摸面板用的液晶显示装置进行说明。
[触摸面板]
触摸面板当ITO电极与透明基材(聚对苯二甲酸乙二酯等塑料基材)的折射率差较大时，发生容易观察到ITO电极部分的、所谓的图案可视化现象。
因此，通过将选择了折射率为1.9以上的金属氧化物粒子的本实施方式的涂膜作为透明基材与ITO电极之间的层而进行设置，能够缓和透明基材与ITO电极的折射率差来抑制图案可视化现象。
将本实施方式的涂膜及本实施方式的带涂膜塑料基材中的任意一个或两个设置于触摸面板的方法并没有特别限定。通过公知的方法来进行安装即可。例如，可以举出在本实施方式的带涂膜塑料基材的涂膜面上对ITO电极进行图案形成，并层叠取向膜、液晶层的结构等。
本实施方式的显示装置具备透明性和成膜性优异的本实施方式的涂膜及本实施方式的带涂膜塑料基材中的任意一个或两个。由于涂膜面内的光学特性的偏差几乎会消失，因此成为辨识性优异的显示装置。
实施例
以下，通过实施例及比较例对本发明进行具体说明，但本发明并非限定于这些实施例。
[实施例1]
“金属氧化物粒子分散液”
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.1质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)64.7质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例1的金属氧化物粒子分散液。
“金属氧化物粒子分散液的评价”
利用Karl Fischer水分测定仪(型号：AQL-22320，HIRANUMA SANGYO Co.,LTD.制)测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率的结果，含水量为0.6质量％。
并且，利用粒度分布计(商品名：Microtrac UPA150，NIKKISO CO.,LTD.制)测定所得到的金属氧化物粒子分散液的粒度分布。将结果示于表1。
并且，使用2mm小玻璃管，利用浊度计(商品名：HAZE METER TC-H3DP，TokyoDenshoku CO.,LTD.制)测定所得到的金属氧化物粒子分散液的液体浊度值。
并且，所得到的金属氧化物粒子分散液的经时稳定性是在5℃的冰箱中保管90天，且在25℃的恒温槽中保管60天之后，通过粒度分布进行评价。将D50的变化为5nm以下且D90的变化为10nm以下的设为○，将D50的变化超过5nm或D10的变化超过10nm的设为×。
将结果示于表1及表2。
[实施例2]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.2质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.7质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例2的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例3]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.6质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例3的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例4]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.2质量％、水0.6质量％、1-甲氧基-2-丙醇(PGM)64.7质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例4的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例5]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.1质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.8质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例5的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例6]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.2质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)66.2质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例6的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例7]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、聚酯酸酰胺胺盐(胺值40)0.4质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.5质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例7的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例8]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水0.6质量％、1-甲氧基-2-丙醇(PGM)63.1质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例8的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例9]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)10质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷1.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.1质量％、水0.2质量％、甲基异丁酮(MIBK)88.2质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例9的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表1及表2。
[实施例10]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水0.8质量％、甲基异丁酮(MIBK)52.9质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例10的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例11]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水0.92质量％、甲基异丁酮(MIBK)52.78质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例11的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例12]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水0.95质量％、甲基异丁酮(MIBK)52.75质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例12的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例13]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水1.8质量％、甲基异丁酮(MIBK)51.9质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例13的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例14]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)64.67质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例14的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例15]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)45.07质量％、甲苯(在水中的溶解度0.035)19.6质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例15的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例16]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)58.17质量％、甲苯(在水中的溶解度0.035)6.5质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例16的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例17]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)45.07质量％、甲醇(SP值：14.8，沸点65℃)19.6质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例17的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[实施例18]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)58.17质量％、甲醇(SP值：14.8，沸点65℃)6.5质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到实施例18的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表3及表4。
[比较例1]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水2.3质量％、甲基异丁酮(MIBK)51.4质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到比较例1的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表5及表6。
[比较例2]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)40质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷6.0质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.3质量％、水2.3质量％、甲基异丁酮(MIBK)50.9质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到比较例2的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布及经时稳定性。将结果示于表5及表6。
[比较例3]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.9质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，得到比较例3的金属氧化物粒子分散液。
与实施例1同样地测定所得到的金属氧化物粒子分散液的水分率、粒度分布、液体浊度值及经时稳定性。将结果示于表5及表6。
[比较例4]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、1％乙酸3.0质量％、水0.6质量％、1-甲氧基-2-丙醇(PGM)61.9质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，但粒子沉降，未能得到金属氧化物粒子分散液。
[比较例5]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.05质量％、水0.6质量％、甲乙酮(MEK)64.85质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，但粒子沉降，未能得到金属氧化物粒子分散液。
[比较例6]
将氧化锆(IV)(平均一次粒径12nm，SUMITOMO OSAKA CEMENT Co.,Ltd.制)30质量％、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷4.5质量％、烷基二甲胺(胺值140)0.23质量％、水0.6质量％、甲基异丁酮(MIBK)32.6质量％、甲苯(在水中的溶解度0.035)32.07质量％进行混合之后，使用珠磨机进行分散处理，但粒子沉降，未能得到金属氧化物粒子分散液。
[实施例19]
“含金属氧化物粒子组合物”
将实施例10的氧化锆分散液62质量％、氨酯丙烯酸酯(重均分子量(MW)20,000～40,000)10.6质量％、聚合引发剂0.6质量％、聚合促进剂0.1质量％、异丙醇6质量％、甲基异丁酮20.7质量％进行混合，得到实施例19的含金属氧化物粒子组合物。该组合物中，除溶剂以外的成分即固体成分为40质量％，固体成分100质量％中的氧化锆的含量为62质量％。
与实施例1同样地测定所得到的组合物的粒度分布的结果，D50为11nm，D90为16nm，D90/D50为1.5。
“涂膜”
利用棒式涂布法，在50μm厚度的聚对苯二甲酸乙二酯薄膜上，以干燥膜厚成为1μm的方式涂布所得到的含金属氧化物粒子组合物，并在90℃下加热干燥1分钟，从而形成涂膜。
接着，使用高压汞灯(120W/cm)，将紫外线以成为250mJ/cm2的能量的方式向涂膜曝光而使涂膜固化，从而得到实施例19的带涂膜塑料基材。
“带涂膜塑料基材的评价”
“总透光率、浊度值”
以空气为基准，使用浊度计NDH-2000(NIPPON DENSHOKU INDUSTRIES Co.,LTD制)，根据日本工业规格JIS-K-7136测定带涂膜塑料基材的总透光率和浊度值。在总透光率和浊度值的测定中，由所制作的带涂膜塑料基材制作100mm×100mm的试验片，并使用该试验片。
其结果，总透光率为89.3％，浊度值为0.73％。
“抗刮伤性”
对带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。
对于带涂膜塑料基材的涂膜面，使用安装有#0000的钢丝棉的摩擦试验机(TAIHEICHEMICAL INDUSTRIAL CO.,LTD.制)施加250g/cm2的荷载，往复移动10次。接着，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
[实施例20]
将实施例10的氧化锆分散液71.3质量％、二季戊四醇六丙烯酸酯16.3质量％、聚合引发剂0.6质量％、聚合促进剂0.1质量％、异丙醇5质量％、甲基异丁酮6.7质量％进行混合，得到实施例20的含金属氧化物粒子组合物。该组合物中，除溶剂以外的成分即固体成分为50质量％，固体成分100质量％中的氧化锆的含量为57质量％。
与实施例1同样地测定所得到的组合物的粒度分布的结果，D50为11nm，D90为16nm，D90/D50为1.5。
“含金属氧化物粒子组合物的保管稳定性的评价”
所得到的组合物的保管稳定性是在5℃的冰箱中保管90天，且在25℃的恒温槽中保管60天之后，通过粒度分布进行评价。
与实施例1同样地测定组合物的粒度分布的结果，D50为16nm，D90为25nm，D90/D50为1.6。
并且，使用实施例20的含金属氧化物粒子组合物，与实施例19同样地进行而得到实施例20的带涂膜塑料基材。对于该带涂膜塑料基材，与实施例1同样地测定总透光率和浊度值。其结果，总透光率为89.5％，浊度值为0.85％。
并且，与实施例19同样地对实施例20的带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
[实验例1]
将制作实施例19的含金属氧化物粒子组合物的日设为保管天数0天。
与实施例1同样地测定组合物的粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例2]
在5℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管30天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例3]
在5℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管60天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例4]
在5℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管90天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例5]
在25℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管30天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例6]
在25℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管60天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例7]
在25℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管90天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例8]
在35℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管30天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例9]
在35℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管60天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[实验例10]
在35℃的恒温槽中将实施例19的含金属氧化物粒子组合物保管90天之后，与实施例1同样地测定粒度分布。
并且，测定使用该组合物而与实施例19同样地制作的带涂膜塑料基材的总透光率及浊度值。
并且，与实施例19同样地对该带涂膜塑料基材的抗刮伤性进行评价。其结果，目视计数伤痕的条数的结果为10条以下。
将结果示于表7。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
[表7]
由表1～6的结果能够确认到，若比较实施例1～18和比较例1～6，则实施例1～18的金属氧化物粒子分散液的金属氧化物粒子的分散稳定性优异，且分散液的长期保管稳定性优异。
由表7的结果能够确认到，实施例19的含金属氧化物粒子组合物的保管稳定性优异。并且，可知使用实施例19的含金属氧化物粒子组合物而制作的带涂膜塑料基材的透明性优异，并且抗刮伤性优异。
产业上的可利用性
本发明的金属氧化物粒子分散液能够适用于以往使用金属氧化物粒子分散液的所有工业用途，例如能够适用于光学膜用途、住宅外装用途、热射线屏蔽用途等。

Claims (7)

1.一种金属氧化物粒子分散液，其由金属氧化物粒子分散于溶剂中而成，所述金属氧化物粒子使用由下述通式(1)表示的硅化合物进行表面处理而得，所述金属氧化物粒子分散液的特征在于，
还含有碳原子数为2以上的胺，
所述金属氧化物粒子的平均一次粒径为3nm以上且20nm以下，折射率为1.9以上，
所述溶剂含有70质量％以上的有机溶剂，
所述有机溶剂的溶解度参数为8.0以上且12以下，在水中的溶解度为1.5g/100ml以上，
含水量为所述金属氧化物粒子的含量的3质量％以下，
R’nSi(OR)m......(1)
其中，R为氢原子或烷基，R’为有机基团，n及m为整数，n+m＝4，0＜n＜4。
2.根据权利要求1所述的金属氧化物粒子分散液，其特征在于，
粒度分布的累积体积百分率为90％时的粒径(D90)为60nm以下。
3.根据权利要求1或2所述的金属氧化物粒子分散液，其特征在于，
将所述金属氧化物粒子的含有率设为30质量％且将光路长度设为2mm时的液体浊度值为35％以下。
4.根据权利要求1或2所述的金属氧化物粒子分散液，其特征在于，
所述胺的胺值与所述胺的含量之积为10以上且45以下。
5.一种含金属氧化物粒子的组合物，其特征在于，
所述含金属氧化物粒子的组合物含有权利要求1或2所述的金属氧化物粒子分散液和粘合剂成分。
6.一种涂膜，其特征在于，
所述涂膜使用权利要求5所述的含金属氧化物粒子的组合物而形成。
7.一种显示装置，其特征在于，
所述显示装置具备权利要求6所述的涂膜。
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