CN107428856A - 分散体组合物及其硬化物、以及层叠体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分散体组合物,其能够将金属氧化物微粒子良好地分散,并且硬化后的硬化物实现良好的光学性能与良好的表面平滑性两者。本发明的分散体组合物含有作为平均粒径小于50nm的金属氧化物微粒子的(A)分散质粒子、包含下述式(1)所示的化合物的(B)分散剂、及(C)聚合性化合物。(B)分散剂是相对于总固体成分而在3质量%~20质量%的范围内调配。(式(1)的R:碳数3~24的直链烷基或直链烯基、AO:碳数1~4的氧亚烷基、n:环氧烷的平均加成摩尔数5~30、X:包含碳原子、氢原子和/或氧原子的连结基)。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有聚合性化合物且金属氧化物微粒子分散而成的分散体组合物、其硬化物、及含有使所述分散体组合物硬化而成的层的层叠体。
背景技术
液晶面板被广泛用作电视、电脑显示器(computer display)、智能手机(smartphone)的显示部等。所述液晶面板的基本构成可列举以下构成:在一对透光性基板的内侧夹持有液晶层,并且在各透光性基板的外侧表面上层叠有偏光膜。在液晶面板的显示面上通常设有表面保护膜,关于此种表面保护膜,一直使用抗反射(Anti-Reflection,AR)膜、或防眩(Anti-Glare,AG)膜。
另外,对于触摸屏等显示装置,一直使用在玻璃基板或聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)膜等透明树脂制基板上设有图案状的透明导电体层的层叠体。关于所述透明导电体层的材料,具代表性的是使用氧化铟锡(Indium tinOxide,ITO)。在所述层叠体中,基板与透明导电体层的光学特性(折射率)的差大,故若在触摸屏等显示装置的前表面配置所述层叠体,则有时在液晶面板的显示面看到ITO电极膜的图案(例如被称为“图案可见”)。因此,已知通过使用光学调整(折射率匹配(IndexMatching,IM))膜来实现ITO电极膜的图案的不可见化。
关于能够用于上文所述的AR膜、AG膜、IM膜等光学膜等中的树脂组合物,例如可列举专利文献1中揭示的光学材料用树脂组合物、或专利文献2中揭示的树脂组合物。另外,作为AG膜的一例,例如可列举专利文献3中揭示的防眩性膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1日本专利特开2011-126991号公报
专利文献2日本专利特开2014-043506号公报
专利文献3日本专利特开2012-063504号公报
发明内容
发明所要解决的问题
引用文献1中揭示的光学材料用树脂组合物使用具有特殊的芴骨架结构的二官能(甲基)丙烯酸酯化合物,由此实现高折射率。然而,例如在用作IM层的情形时,折射率不充分,故无法充分地使ITO电极膜的图案不可见化。
另外,引用文献2中揭示的树脂组合物中,添加有氧化锆和/或氧化钛等金属氧化物微粒子作为用以提高折射率的成分。然而,在添加氧化锆的情形时,为了使所述氧化锆充分地分散,分散剂的添加量也变多,故无法充分提高折射率。另外,氧化钛具有光催化剂活性,故若用作光学膜的添加成分则有可能产生各种影响。进而,如作为“钛白(Titaniumwhite)”而众所周知那样,氧化钛具有作为白色颜料的优异性能。因此,若用作光学膜的添加成分,则也有可能导致所述光学膜的白化。
另外,引用文献3中揭示的防眩性膜成为如下构成:在透明基材膜上层叠有防眩层、高折射率层及低折射率层,且在高折射率层中含有既定范围的金属氧化物微粒子。此处,金属氧化物微粒子的平均粒径只要不大幅度地超过高折射率层的厚度即可,例如成为0.1μm以下。因此,可能因添加金属氧化物微粒子而导致高折射率层的表面粗糙度变大,表面平滑性降低,并且在成为上层的低折射率层产生涂布不均,或作为光学膜而产生干涉不均。
本发明是为了解决此种课题而成,且其目的在于:在含有金属氧化物微粒子的分散体组合物中,可将所述金属氧化物微粒子良好地分散,并且使硬化后的硬化物实现良好的光学性能与良好的表面平滑性两者。
解决问题的技术手段
为了解决所述课题,本发明的分散体组合物为以下构成:含有(A)分散质粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物,所述(A)分散质粒子为平均粒径小于50nm的金属氧化物微粒子,所述(B)分散剂包含下述式(1)所示的化合物,在将所述分散体组合物所含的总固体成分设为100质量%时,所述(B)分散剂的调配量相对于所述总固体成分而为3质量%~20质量%的范围内。
[化1]
(其中,式(1)的R为碳数为3~24的直链烷基或碳数3~24的直链烯基,AO为碳数1~4的氧亚烷基,n为表示环氧烷的平均加成摩尔数的5~30的范围内的数值,X为包含碳原子、氢原子和/或氧原子的连结基。)
根据所述构成,当(A)分散质粒子为平均粒径小于50nm的金属氧化物微粒子时,若使用包含所述式(1)的化合物的(B)分散剂,则尤其通过式(1)的疏水性基R为直链,可将金属氧化物微粒子良好地分散。而且,使所述分散体组合物硬化后的硬化物可实现良好的光学性能,并且也可实现良好的表面平滑性,进而能够提高耐碱性及耐擦伤性等物性。
所述构成的分散体组合物也可为以下构成:所述(C)聚合性化合物至少使用一分子中具有一个以上的羧基及两个以上的乙烯性不饱和基的化合物。
另外,本发明的硬化物是使所述构成的分散体组合物硬化而获得。另外,本发明的层叠体含有使所述构成的分散体组合物硬化而成的层,并且所述层叠体的表面粗糙度(Sa)为0.1nm~1.0nm的范围内。
发明的效果
本发明中,通过以上构成而发挥以下效果:在含有金属氧化物微粒子的分散体组合物中,可将所述金属氧化物微粒子良好地分散,并且硬化后的硬化物可实现良好的光学性能与良好的表面平滑性两者。
具体实施方式
本发明的分散体组合物含有(A)分散质粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物,(A)分散质粒子为平均粒径为50nm以下的金属氧化物微粒子,且如式(1)所示,(B)分散剂具有以下化学结构:作为碳数为3~24的直链烷基或碳数3~24的直链烯基的疏水性基R、与作为碳数1~4的氧亚烷基的(AO)n(n为环氧烷的平均加成摩尔数,为5~30的范围内的数值)经由氧原子而键结,并且(AO)n经由连结基X而键结于羧基(COOH)。
以下,对本发明的分散体组合物的具代表性的一例、以及使本发明的分散体组合物硬化而成的硬化物、及含有使本发明的分散体组合物硬化而成的层的层叠体的具代表性的一例加以具体说明。
[(A)分散质粒子]
本发明的分散体组合物所含有的(A)分散质粒子只要为平均粒径小于50nm的金属氧化物微粒子即可。构成金属氧化物微粒子的金属氧化物并无特别限定,例如可列举:氧化钛(titania)、氧化铝(alumina)、氧化锆(zirconia)、氧化镁(magnesia)、氧化硅(silica)等单氧化物;钛酸钾、钛酸钡、钛酸锶、钛酸钙、钛酸镁、钛酸铅、钛酸铝、钛酸锂、钛酸锆酸铅(PZT)、氧化铟锡(ITO)等复合氧化物等。这些金属氧化物可仅使用一种或也可适当组合使用两种以上作为(A)分散质粒子。
被用作(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子的具体构成并无特别限定,只要其平均粒径小于50nm即可。若平均粒径为50nm以上,则可能所得的硬化物的透明性降低、雾度上升、表面平滑性降低。金属氧化物微粒子的平均粒径的下限值并无特别限定,例如只要为1nm以上即可。因此,金属氧化物微粒子的具代表性的平均粒径的范围可列举1nm以上且小于50nm,进而可列举1nm~40nm的范围内。
进而,金属氧化物微粒子可为结晶状也可为非晶状,另外可为等向性粒子也可为异向性粒子,也可为纤维状。进而,金属氧化物微粒子可为通常的粉末状,也可为微粒子溶胶。若金属氧化物微粒子为微粒子溶胶,则虽也取决于其他成分的种类或调配量等,但能够实现良好的光学性能与良好的表面平滑性两者。例如在后述实施例中,使用氧化锆的微粒子溶胶(氧化锆溶胶)作为(A)分散质粒子。
作为(A)分散质粒子的微粒子溶胶的制造方法并无特别限定,可使用以下方法等公知的方法来制造:对利用公知的湿式合成法(或干式合成法)所制造的金属或半金属的微粒子使用公知的溶剂等制备悬浮液,并进行溶胶化。进而本发明中,也可如后述那样使用市售的微粒子溶胶作为(A)分散质粒子。
被用作(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子的制造方法(制备方法)并无特别限定,可优选使用公知的方法。例如具代表性的制造方法可列举以下两种方式的制造方法:以机械方式将粗大粒子粉碎、微细化的由上而下(top down)方式;生成若干个单位粒子,经由所述单位粒子凝聚而成的团簇(cluster)状态而形成粒子的由下而上(bottom up)方式;可利用任一方法来制备。另外,这些方式的制造方法可为湿式法或干式法的任一种。另外,这些方式的制造方法中所用的介质可为水系也可为非水系,也可为气层。
另外,由下而上方式中有物理方法与化学方法,可利用任一方法。物理方法的代表例可举出:使块状金属在惰性气体中蒸发,通过与气体的撞击而使其冷却凝缩,生成纳米粒子的气体中蒸发法。另外,化学方法的代表例可列举:液相还原法(在液相中在保护剂的存在下将金属离子还原,使所生成的0价金属以纳米尺寸稳定的方法)、金属络合物的热分解法等。液相还原法的更具体的例子可列举:化学还原法、电化学还原法、光还原法、或将化学还原法与光照射法组合的方法等。
再者,如后述,本发明的分散体组合物可通过将作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物混合搅拌而制备(制造),(B)分散剂可在利用由上而下方式或由下而上方式的金属氧化物微粒子的制造工序中使用。另外,当采用上文所述的各种方式或方法来制造金属氧化物微粒子时,为了自所述制造工序中所用的介质中取出金属氧化物微粒子,可使用保护剂。保护剂可列举对金属氧化物微粒子的表面进行修饰的表面修饰剂、或保护金属氧化物微粒子的表面的表面保护剂等。利用这些保护剂来被覆表面,或利用这些保护剂来进行含浸,由此可自介质中稳定地取出金属氧化物微粒子。此处,(B)分散剂也可用作所述保护剂。
[(B)分散剂]
本发明的分散体组合物所含有的(B)分散剂为具有所述式(1)所示的化学结构的化合物。
[化2]
式(1)的化合物中的疏水性基R为碳数3~24且直链的烷基或烯基,例如只要为来源于醇的烃基即可。在疏水性基R来源于醇的情形时,原料醇可为单一种类的醇(即,碳数全部相同的醇),也可为不同碳数的醇的混合物。另外,原料醇可来源于合成也可来源于天然,另外,其化学结构可为单一组成,也可为包含多种异构体的混合物。
可使用的原料醇可选择公知的醇,具体而言,例如可较佳地使用以下的醇作为具代表性的原料醇:丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇;壳牌化学(ShellChemicals)公司制造的商品名:尼奥多(Neodol)23、尼奥多(Neodol)25、尼奥多(Neodol)45等来源于合成的高级醇;辛醇、癸醇、月桂醇(1-十二醇)、十三醇、肉豆蔻醇(1-十四醇)、鲸蜡醇(1-十六醇)、硬脂醇(1-十八醇)、油醇(顺式-9-十八烯-1-醇)等来源于天然的高级醇等。如上文所述,这些原料醇可仅使用一种,也可混合使用两种以上。
式(1)的化合物中的氧亚烷基(AO)n的碳数为1~4,n为表示环氧烷的平均加成摩尔数的5~30的范围内的数值。氧亚烷基的具体的单体结构并无特别限定,可列举:氧亚甲基(碳数1)、氧亚乙基(乙二醇、碳数2)、氧亚丙基(碳数3)、氧亚丁基(碳数4)、四氢呋喃(碳数4)等。氧亚丁基例如可列举1,2-氧亚丁基或2,3-氧亚丁基。
氧亚烷基可为由这些单体结构的仅一种所构成的均聚合链,也可为两种以上的单体结构的共聚合链。另外,共聚合链可为无规聚合链也可为嵌段聚合链,也可为这些聚合链的组合。通过采用均聚合链或各种共聚合链作为氧亚烷基的聚合链,可调整式(1)的化合物即(B)分散剂对分散媒(后述(D)分散助剂)的亲和性。
式(1)的化合物中的连结基X为包含碳原子、氢原子和/或氧原子的连结基。更具体而言,连结基X可为由碳原子及氢原子所构成的烃基,也可仅为氧原子,也可为含有氧原子的有机基(由碳原子、氢原子及氧原子所构成的基团)。
连结基X的具体构成并无特别限定,可采用公知的结构。例如可列举选自由饱和烃基、不饱和烃基、醚基、羰基、酯基所组成的群组中的一种。另外,连结基X也可含有环结构(脂环结构、芳香环结构等),另外也可含有重复单元。再者,若在连结基X中含有氮原子、硫原子及或磷原子等,则有减弱羧基对(A)分散质粒子的亲和效果的作用。因此,连结基X优选由碳原子、氢原子和/或氧原子所构成。
式(1)的化合物可利用公知的方法来制造。具体而言,例如可列举以下方法:将利用公知的方法在醇、胺、硫醇上加成环氧烷而成的通常的非离子表面活性剂化合物作为原料,使用单卤化低级羧酸或其盐,在碱的存在下与环氧烷末端的羟基反应的方法;或使用酸酐利用与环氧烷末端的羟基的开环反应的方法等。当然,式(1)的化合物的制造方法当然不限定于这些方法。
本发明的分散体组合物含有式(1)的化合物作为(B)分散剂,由此硬化后的膜状或层状的硬化物可实现良好的表面平滑性。尤其式(1)的化合物中,疏水性基R具有直链结构,故所述直链结构有助于良好的表面平滑性。另一方面,若疏水性基R为分支链,则所得的膜状或层状的硬化物的表面平滑性降低。
[(C)聚合性化合物]
本发明的分散体组合物所含有的(C)聚合性化合物只要为具有聚合性、利用既定的条件进行聚合而硬化的公知的化合物,则其具体种类并无特别限定。
能够用作(C)聚合性化合物的具代表性的化合物可列举:分子中具有乙烯性不饱和基的化合物(乙烯系化合物)、在末端具有环氧基的化合物(环氧系化合物)、具有氨基的化合物、具有羧基或其衍生基的化合物、具有羟基的化合物等。这些化合物是以分子中所含的有助于聚合性的官能基为基准而分类,也可在一个化合物的结构中含有多种官能基。例如,乙烯系化合物也可除了乙烯性不饱和基以外含有氨基或羧基等。
另外,对于能够用作(C)聚合性化合物的化合物而言,一个化合物中同一种类的官能基可仅为一个(单官能),也可为两个以上(多官能)。进而,这些化合物可仅使用一种,也可组合使用多种。具代表性的一例可列举:一分子中具有一个以上的羧基及两个以上的乙烯性不饱和基的化合物。
通过(C)聚合性化合物进行聚合所得的聚合物(树脂)的种类也无特别限定,可根据本发明的分散体组合物或硬化物的用途、使用条件、制造条件等而适当选择。另外,(C)聚合性化合物的聚合条件也无特别限定,可根据被用作(C)聚合性化合物的化合物的种类而列举利用加热的聚合、利用放射线等的照射的聚合、使用硬化剂的聚合(硬化)等。同样地,聚合物的分子量也无特别限定,可根据与上文所述相同的各种条件而适当设定。
能够用作(C)聚合性化合物的化合物的代表例可列举:选自由含羧酸基的不饱和聚合性单体、含羧酸基的不饱和聚合性单体的烷基酯、乙烯基化合物、丙烯酸氨基甲酸酯及环氧化合物所组成的群组中的至少一种化合物。
首先,所述群组中含羧酸基的不饱和聚合性单体例如可列举(甲基)丙烯酸、丁烯酸、马来酸及衣康酸等。
另外,所述群组中含羧酸基的不饱和聚合性单体的烷基酯例如可列举:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸双环[3,3,1]壬酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等单(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四(甲基)丙烯酸酯化合物;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯等六(甲基)丙烯酸酯化合物等。
另外,所述群组中乙烯基化合物可列举:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丁二烯、异戊二烯等。
另外,所述群组中丙烯酸氨基甲酸酯为使聚异氰酸酯与含羟基的(甲基)丙烯酸酯反应而成的化合物。首先,能够用于丙烯酸氨基甲酸酯的聚异氰酸酯例如可列举:甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、聚苯基甲烷聚异氰酸酯、苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、四甲基二甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、赖氨酸三异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、氢化二甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷、降冰片烯二异氰酸酯及这些二异氰酸酯的改性物、末端为异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物等。
此处,末端为异氰酸酯基的氨基甲酸酯预聚物为使聚异氰酸酯与多元醇反应所得的化合物,例如可列举:烷二醇、三羟甲基烷烃、甘油、季戊四醇等多元醇化合物;聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己内酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇等聚合物化合物等。
继而,能够用于丙烯酸氨基甲酸酯的含羟基的(甲基)丙烯酸酯只要为在分子中具有一个以上的羟基的(甲基)丙烯酸酯系化合物即可。此种(甲基)丙烯酸酯系化合物例如可列举:(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、2-羟基乙基丙烯酰基磷酸酯、邻苯二甲酸-2-(甲基)丙烯酰氧基乙基-2-羟基丙酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基-3-丙烯酰氧基丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、环己烷二甲醇单(甲基)丙烯酸酯等。
另外,所述群组中环氧化合物具代表性地可列举分子内具有两个以上的环氧基的化合物。此种环氧化合物例如可列举:聚缩水甘油醚、缩水甘油醚酯、聚缩水甘油酯、缩水甘油基氨基缩水甘油醚、缩水甘油基氨基缩水甘油酯、缩水甘油胺等。
这些环氧化合物中,聚缩水甘油醚例如可列举:使多元酚化合物与表氯醇反应所得的芳香族聚缩水甘油醚、使脂肪族多元醇与表氯醇反应所得的脂肪族聚缩水甘油醚、脂环族聚缩水甘油醚等。
这些化合物中,可用于芳香族聚缩水甘油醚的多元酚化合物例如可列举:双酚A、双酚F、双酚S、四甲基双酚A、二芳基双酚A、对苯二酚、邻苯二酚、间苯二酚、甲酚、四溴双酚A、三羟基联苯、二苯甲酮、双间苯二酚、双酚六氟丙酮、四甲基双酚A、四甲基双酚F、三(羟基苯基)甲烷、联二甲苯酚、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等。
另外,可用于脂肪族聚缩水甘油醚的脂肪族多元醇例如可列举:甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。
另外,脂环族聚缩水甘油醚可列举:缩水甘油基六氢双酚A、3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯、1,3,5-三(2,3-环氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等。
另外,所述环氧化合物中缩水甘油醚酯例如可列举使羟基羧酸与表氯醇反应所得的化合物。羟基羧酸例如可列举对氧基苯甲酸、β-氧基萘甲酸等。
另外,所述环氧化合物中聚缩水甘油酯例如可列举使多羧酸与表氯醇反应所得的化合物。多羧酸例如可列举:邻苯二甲酸、甲基邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、四氢邻苯二甲酸、内亚甲基四氢邻苯二甲酸、内亚甲基六氢邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、聚合脂肪酸等。
另外,所述环氧化合物中缩水甘油基氨基缩水甘油醚例如可列举使氨基苯酚、氨基烷基苯酚与表氯醇反应所得的化合物。
另外,所述环氧化合物中缩水甘油基氨基缩水甘油酯例如可列举使氨基苯甲酸与表氯醇反应所得的化合物。
另外,所述环氧化合物中缩水甘油胺例如可列举使胺化合物与表氯醇反应所得的化合物。胺化合物可列举:苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、二甲苯二胺、二氨基环己烷、双氨基甲基环己烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基砜等。
本发明的分散体组合物中,这些(C)聚合性化合物可仅使用一种,也可适当组合两种以上而使用混合物。另外,在(C)聚合性化合物为所述群组的环氧化合物的情形时,用于这些环氧化合物的合成反应的多元酚化合物、脂肪族多元醇、羟基羧酸、多羧酸、氨基苯酚化合物、胺化合物等可仅使用一种,也可使用将两种以上适当组合而成的混合物。
(C)聚合性化合物的聚合反应并无特别限定,只要采用公知的光聚合反应、热聚合反应等即可。这些聚合反应中只要采用公知的聚合条件即可。另外,这些聚合反应中只要使用公知的聚合引发剂即可。
具体而言,光聚合引发剂例如可列举:二苯甲酮系聚合引发剂、苯乙酮系聚合引发剂、蒽醌光聚合引发剂等。另外,热聚合引发剂例如可列举:偶氮系聚合引发剂、取代乙烷系聚合引发剂、氧化还原系聚合引发剂等。氧化还原系聚合引发剂只要为将过硫酸盐、过氧化物等过氧化物系引发剂与亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、金属盐等还原剂组合而成者即可。聚合引发剂的使用量并无特别限定,只要为公知的范围内即可。相对于(C)聚合性化合物100质量份,具代表性地可列举聚合引发剂为0.005质量份~10质量份的范围内。
另外,在使用环氧化合物作为(C)聚合性化合物的情形时,可使用公知的硬化剂。具体的硬化剂例如可列举:六氢邻苯二甲酸酐、甲基六氢邻苯二甲酸酐、三烷基四氢邻苯二甲酸酐、氢化甲基纳迪克酸酐等脂肪族酸酐。
[其他成分]
本发明的分散体组合物中,也可含有上文所述的作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物以外的成分。其他成分具体而言,例如可列举:如表面活性剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、抗静电剂、流平剂、消泡剂等分散体组合物的领域中公知的各种添加剂。本实施形态中,例如为了使(A)分散质粒子的分散性更为良好,可使用(D)分散助剂作为具代表性的其他成分。
所述(D)分散助剂可根据(A)成分~(C)成分的种类、物性、使用条件等而适当选择使用公知的溶剂。
能够用作(D)分散助剂的溶剂具体而言,例如可列举:甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、庚醇、正戊醇、仲戊醇、正己醇、四氢糠醇、糠醇、烯丙醇、亚乙基氯醇、辛基十二醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、异戊醇、叔戊醇、仲异戊醇、新戊醇、己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、十一醇、月桂醇、环戊醇、环己醇、苄醇、α-松油醇、松油醇C、L-α-松油醇、二氢松油醇、松油氧基乙醇、二氢松油氧基乙醇、环己醇、3-甲氧基丁醇、二丙酮醇、1,4-丁二醇、辛二醇等醇系溶剂;甲苯、二甲苯等芳香族烃系溶剂;正己烷、环己烷、正庚烷等烃系溶剂;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等卤化烃系溶剂;乙醚、异丙醚、二噁烷、四氢呋喃、二丁醚、丁基乙醚、甲基-叔丁醚、松油基甲醚、二氢松油基甲醚、二乙二醇二甲醚1,3-二氧杂环戊烷等醚系溶剂;丙酮、苯乙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、二乙酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮、二丙基酮、二异丁基酮、甲基戊基酮、丙酮基丙酮、异佛尔酮、环己酮、甲基环己酮、2-(1-环己烯基)环己酮甲基异丁基酮、环己酮、异佛尔酮等酮系溶剂;甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸(异)戊酯、乙酸环己酯、乳酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸仲己酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、单氯乙酸甲酯、单氯乙酸乙酯、单氯乙酸丁酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙酸丁酯、丙酸异戊酯、γ-丁内酯等酯系溶剂;乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇单正丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单正丙醚、丙二醇单正丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单乙醚、二丙二醇单正丙醚、二丙二醇单正丁醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单乙醚、三乙二醇单正丙醚、三乙二醇单正丁醚、三丙二醇单乙醚、三丙二醇单正丙醚、三丙二醇单正丁醚等二醇醚系溶剂以及这些单醚类的乙酸酯系溶剂(例如后述实施例14中所用的丙二醇单乙醚乙酸酯等);二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基异丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚等二烷基醚系溶剂;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇系溶剂;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂等。这些溶剂可仅使用一种作为(D)分散助剂,也可适当组合两种以上而用作(D)分散助剂。
再者,视(C)聚合性化合物的种类不同,当然也能够使用水作为(D)分散助剂。另外,在使用水作为(D)分散助剂的情形时,也可并用能够与水混合的极性有机溶剂。
[分散体组合物、硬化物及层叠体]
关于本发明的分散体组合物,只要将上文所述的(A)~(C)的各成分以及视需要的(D)分散助剂等其他成分以既定的组成调配,进行搅拌或均匀化直至作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子充分地分散即可。用以使金属氧化物微粒子分散的分散装置具体而言,例如可列举:二根辊、三根辊等辊磨机;球磨机、振动球磨机等球磨机;涂料振荡器;连续盘型珠磨机、连续环型珠磨机等珠磨机;砂磨机;喷射磨机等,并无特别限定。另外,也可在超声波产生浴中进行分散处理。
本发明的分散体组合物中,上文所述的(A)~(C)的各成分的调配量(含量或添加量)并无特别限定,可根据各成分的种类、物性、分散体组合物的用途等各条件而适当设定较佳的范围。其中,关于(B)分散剂,为了使作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子良好地分散,可在既定的范围内调配。
具体而言,在将分散体组合物的总固体成分设定为100质量%时,(B)分散剂的调配量只要为总固体成分的3质量%~30质量%的范围内即可,更优选4质量%~20质量%的范围内。若(B)分散剂的调配量相对于总固体成分而过少,则虽也取决于所述各条件,但有时所得的硬化物的表面平滑性降低。另外,若(B)分散剂的调配量相对于总固体成分而过多,则虽也取决于所述各条件,但有时所得的硬化物的透明性降低,所述硬化物的物性(例如后述的耐擦伤性、耐碱性等)变得不充分。
再者,所谓分散体组合物的总固体成分,相当于(A)分散质粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物的总调配量。
另外,作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子的调配量也无特别限定,例如在将分散体组合物的总量设定为100质量%时,只要为0.5质量%~80质量%的范围内即可。虽也取决于所述各条件,但若金属氧化物微粒子为所述范围内,则可使所得的硬化物的光学特性及物性良好,并且可通过与(B)分散剂的组合而也有助于提高表面平滑性。
同样地,(C)聚合性化合物的调配量也无特别限定,例如在将分散体组合物的总量设为100质量%时,只要为10重量%~90重量%的范围内即可。虽也取决于所述各条件,但若(C)聚合性化合物是在所述范围内调配,则在形成所得的膜状或层状的硬化物(硬化膜或硬化层)时,可在将(A)分散质粒子良好地分散的状态下,实现作为硬化物的良好物性。另外,可通过与(B)分散剂的组合而也有助于提高硬化物的表面平滑性。
再者,(D)分散助剂等其他成分只要在可通过添加所述成分而发挥所需功能的范围内添加即可。
如后述实施例所示,本发明的分散体组合物不仅具有作为分散体组合物的良好的分散稳定性,而且在制成硬化物时,可发挥良好的光学特性(高折射率、高透明性、低雾度等)、表面平滑性、及物性(耐擦伤性、耐碱性)。尤其关于表面平滑性,能够将硬化物的算术平均表面粗糙度(Sa)设定在0.1nm~1.0nm的范围内。
因此,使用本发明的分散体组合物所形成的硬化物可较佳地用作AR膜或AG膜等的高折射率层、或IM膜的光学调整层等。因此,本发明的硬化物可较佳地用作被覆在基材上的硬化膜或涂层等,并且也可较佳地用作AR膜、AG膜、IM膜等的层叠体的光学层。所述光学层可将表面粗糙度(Sa)设定在0.1nm~1.0nm的范围内,故可有效地抑制上层产生涂布不均、或作为光学膜而产生干涉不均的可能性。
当然,本发明的分散体组合物的用途不限定于膜或涂层、或层叠体的光学层等膜状物,也可根据作为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子的种类等而较佳地用于各种成型物或产业用化学剂等。
[实施例]
根据实施例及比较例而对本发明加以更具体的说明,但本发明不限定于此。本领域技术人员可在不偏离本发明的范围的情况下进行各种变更、修正及改变。再者,以下的实施例及比较例中的分散体组合物及硬化物的评价是如以下所示那样进行。
(分散体组合物的评价方法)
[平均粒径]
使用麦奇克公司(Microtrac Incorporated)制造的奈奇克(Nanotrac)(注册商标),测定所得的分散体组合物中分散的微粒子的平均粒径并进行评价。此时,将自小径侧起累计50%的粒径作为平均粒径。
[分散稳定性]
将所得的分散体组合物在50℃下静置1周。其后,目测确认分散体组合物中是否可见若干沉降,在未见沉降时评价为“○”,在可见沉降时评价为“×”。
(硬化物的评价方法)
[全光线透过率及雾度]
使用日本电色工业股份有限公司制造的雾度计(Haze Meter)NDH4000(产品名),测定所得的硬化膜的全光线透过率及雾度并进行评价。
[折射率]
对所得的膜状的硬化物(硬化膜)使用美托利康公司(Metricon Corporation)制造的棱镜耦合器(产品名),测定波长589nm下的折射率并进行评价。
[透明性]
目测确认所得的硬化膜的透明性,在未观察到浑浊、模糊、不均等时评价为“○”,在观察到浑浊、模糊、不均等时评价为“×”。
[表面平滑性]
使用布鲁克(Bruker)公司制造的三维白色光干涉型显微镜康特(Contour)GT-K(产品名),测定所得的硬化膜的算术平均表面粗糙度Sa,由此评价表面平滑性。
[耐碱性]
对于所得的硬化膜,目测确认在2%的NaOH水溶液中在60℃下浸渍3分钟后的外观。在硬化膜中未见浑浊或不均等变化时评价为“○”,在可见浑浊或不均等变化时评价为“×”。
[耐擦伤性]
对所得的硬化膜使用大平理化工业股份有限公司制造的摩擦试验机(RubbingTester)(产品名),在对硬化膜表面施加200gf的负荷的状态下,利用钢丝绒(steel wool)(日本钢丝绒股份有限公司制造,产品名:邦斯达(Bonstar)#0000)将所述硬化膜表面往返摩擦10次。目测评价硬化膜表面上的由摩擦痕迹或伤痕等所致的外观变化,在未见伤痕等时评价为“○”,在可见多个伤痕等时评价为“×”。
((B)分散剂的制造例)
[制造例1:分散剂A的合成]
在甲苯溶剂中,将626g(1摩尔)的月桂醇环氧乙烷10摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使其变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂A(R:直链月桂基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例2:分散剂B的合成]
在甲苯溶剂中,将446g(1摩尔)的月桂醇环氧乙烷5摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂B(R:直链月桂基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例3:分散剂C的合成]
在甲苯溶剂中,将986g(1摩尔)的月桂醇环氧乙烷20摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂C(R:直链月桂基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例4:分散剂D的合成]
在甲苯溶剂中,将500g(1摩尔)的丙醇环氧乙烷10摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂D(R:丙基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例5:分散剂E的合成]
在甲苯溶剂中,将710g(1摩尔)的C18烷基醇环氧乙烷10摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂E(R:直链C18烷基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例6:分散剂F的合成]
在甲苯溶剂中,将584g(1摩尔)的9-癸烯-1-醇环氧乙烷10摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为本发明的(B)分散剂的分散剂F(R:直链C10烯基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例7:分散剂G的合成]
在甲苯溶剂中,将640g(1摩尔)的分支C11~14烷基醇(产品名:艾克赛尔(EXXAL)13,埃克森美孚(Exxon Mobil)公司制造)环氧乙烷10摩尔加合物及151g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在使反应体系的温度为60℃的条件下添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠。继而,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为比较分散剂的分散剂G(R:分支C11~14烷基、AO:氧亚乙基、n:10、X:CH2)。
[制造例8:分散剂H的合成]
在高压釜(autoclave)中添加415g(1摩尔)的苯乙烯化苯酚、1g(0.018摩尔)的氢氧化钾,进行均匀混合。其后,在反应体系的温度为130℃的条件下,将352g(8摩尔)的环氧乙烷滴加至反应体系中。环氧乙烷的滴加结束后,在所述温度下维持在压力0.1MPa而熟化1小时,获得苯乙烯化苯酚8环氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)加合物。在甲苯溶剂中,将767g(1摩尔)的苯乙烯化苯酚8EO加合物及152g(1.3摩尔)的单氯乙酸钠取至反应器中,搅拌以使之变均匀。其后,在反应体系的温度为60℃的条件下,添加52g(1.3摩尔)的氢氧化钠后,使反应体系的温度升温至80℃,熟化3小时。熟化后,在反应体系为50℃的条件下滴加117g(1.2摩尔)的98%硫酸,由此获得白色悬浮溶液。继而,以蒸馏水清洗所述白色悬浮溶液,将溶剂减压蒸馏去除。由此获得作为比较分散剂的分散剂H(R:苯乙烯化苯基、AO:氧亚乙基、n:8、X:CH2)。
(实施例1)
使用市售的氧化锆溶胶I(堺化学工业股份有限公司制造,产品名:SZR-M,平均粒径:3nm,含有30重量%的氧化锆的甲醇分散体)作为成为(A)分散质粒子的金属氧化物微粒子,使用二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药股份有限公司制造,产品名:卡亚拉得(KAYARAD)DPHA)作为(C)聚合性化合物,使用制造例1中制造的分散剂A作为(B)分散剂,且使用甲基异丁基酮(Methyl Isobutyl Ketone,MIBK)及丙二醇单甲醚(PGME(Propylene GlycolMonomethyl Ether),可乐丽(Kuraray)股份有限公司制造,产品名:二醇醚PM)作为(D)分散助剂。
将以固体成分换算计为60质量份的氧化锆溶胶I、34质量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、6质量份的分散剂A、75质量份的MIBK、75质量份的PGME分别调配混合,使用旋转蒸发器将溶胶用溶剂(甲醇)减压去除,制备本发明的分散体组合物。再者,在所述配方中,分散剂A的调配量(6质量份)成为相对于分散体组合物的总固体成分的质量份。对所述分散体组合物如上文所述那样测定(A)分散质粒子(氧化锆粒子)的平均粒径,并且评价分散稳定性。将其结果示于表1中(再者,表1中将氧化锆溶胶简略记作“ZrO2溶胶”)。
以MIBK/PGME的混合溶剂(质量比1/1)将所得的分散体组合物以固体成分浓度成为20重量%的方式稀释后,在将分散体组合物的总固体成分设为100质量%时,以成为3质量%的方式添加光聚合引发剂(日本巴斯夫(BASF Japan)股份有限公司制造,产品名(注册商标):艳佳固(Irgacure)184)。其后,使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)膜(东洋纺股份有限公司制造,产品名:A4300)作为基材,使用6μm的棒涂机在所述基材的表面上涂布分散体组合物。
其后,以90℃、90秒钟的条件使溶剂挥发,利用高压水银灯照射累计500mJ/cm2(氧浓度为0.3%以下)的光,由此使分散体组合物硬化。由此形成作为本发明的硬化物的膜厚1μm的被膜(硬化膜)。对所述硬化物如上文所述那样评价光学特性(全光线透过率、雾度、透明性、折射率),并且评价表面平滑性(表面粗糙度Sa)及物性(耐碱性及耐擦伤性)。将其结果示于表2中。
(实施例2)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为3质量份,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例3)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为12质量份,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例4)
代替分散剂A而使用等量的制造例2中制造的分散剂B作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例5)
代替分散剂A而使用等量的制造例3中制造的分散剂C作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例6)
代替分散剂A而使用等量的制造例4中制造的分散剂D作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例7)
代替分散剂A而使用等量的制造例5中制造的分散剂E作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例8)
代替分散剂A而使用等量的制造例6中制造的分散剂F作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例9)
代替氧化锆溶胶I而使用等量的索拉(Solar)股份有限公司制造的氧化锆溶胶II(产品名:奈农(NANON)5ZR-010,平均粒径:15nm)作为(A)分散质粒子,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例10)
代替氧化锆溶胶I而使用等量的日产化学工业股份有限公司制造的氧化锆溶胶III(产品名:OZ-S30M,平均粒径:30nm)作为(A)分散质粒子,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例11)
代替氧化锆溶胶I而使用新日本电工股份有限公司制造的氧化锆粉末I(产品名:PCS60,一次粒径:15nm)作为(A)分散质粒子,除此以外,设定为与所述实施例1相同的成分且相同的调配量。继而,将这些成分混合,使用涂料振荡器进行分散处理,由此获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例12)
将二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药股份有限公司制造,产品名:卡亚拉得(KAYARAD)DPHA)与9,9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴二丙烯酸酯(新中村化学工业股份有限公司制造,产品名:A-BPEF)以3/7的质量比混合并用而作为(C)聚合性化合物,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例13)
使用季戊四醇三丙烯酸酯(第一工业制药股份有限公司制造,产品名:PET-3)代替二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化药股份有限公司制造,产品名:卡亚拉得(KAYARAD)DPHA)作为(C)聚合性化合物,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(实施例14)
使用丙二醇单甲醚乙酸酯(可乐丽(Kuraray)股份有限公司制造,产品名:PGM-AC)代替MIBK及PGME作为(D)分散助剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例1)
代替分散剂A而使用等量的制造例7中制造的分散剂G作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得比较的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例2)
代替分散剂A而使用等量的制造例8中制造的分散剂H作为(B)分散剂,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得比较的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例3)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为2质量份,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例4)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为35质量份,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例5)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为2质量份,除此以外,与所述实施例9同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例6)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为35质量份,除此以外,与所述实施例9同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例7)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为2质量份,除此以外,与所述实施例10同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例8)
相对于分散体组合物的总固体成分而将作为(B)分散剂的分散剂A的调配量设为35质量份,除此以外,与所述实施例10同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
(比较例9)
代替氧化锆溶胶I而使用等量的平均粒径为50nm的氧化锆溶胶IV作为(A)分散质粒子,除此以外,与所述实施例1同样地进行操作而获得本发明的分散体组合物及其硬化物。将分散体组合物的平均粒径及分散稳定性的结果示于表1中,将硬化物的光学特性、表面平滑性及物性的结果示于表2中。
[表1]
[表2]
(实施例及比较例的对比)
如由表1及表2的结果所表明,实施例1~实施例14的分散体组合物的分散稳定性优异,由这些分散体组合物所得的硬化物的光学特性良好,尤其实现了1.65以上的折射率。另外,实施例1~实施例14的硬化物由于表面粗糙度Sa为0.8nm以下,故表面平滑性良好,进而耐碱性及耐擦伤性也变良好。
相对于此,比较例1及比较例2的分散体组合物中,作为(B)分散剂的式(1)的化合物的疏水性基R为分支链,故分散稳定性优异,但硬化物的光学特性差,表面粗糙度Sa也成为1.0nm以上。另外,比较例3、比较例5及比较例7的分散体组合物中,(B)分散剂的调配量不充分,故硬化物的透明性低,表面粗糙度Sa成为1.0nm以上。
另外,比较例4、比较例6、比较例8的分散体组合物中,(B)分散剂的调配量过剩,故硬化物的雾度为1.1以上,可见白化,故透明性低,折射率也降低至1.60,进而对耐碱性及耐擦伤性也产生不良影响。进而,比较例9的分散体组合物中,(A)分散质粒子的平均粒径大,故除了折射率以外的光学特性降低,表面粗糙度Sa也成为1.3nm以上。
关于此种比较例的分散体组合物的物性,在将硬化物用作AR膜、AG膜或IM膜等的情形时,大幅度地损及这些光学膜的特性。
再者,本发明不限定于所述实施形态的记载,在权利要求书所示的范围内能够进行各种变更,将不同的实施形态或多个变形例中分别揭示的技术手段适当组合所得的实施形态也包括在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明可适宜用于硬化膜或涂层等的领域中,并且也可适宜广泛用于AR膜、AG膜、IM膜等层叠体的领域中。
Claims (4)
1.一种分散体组合物,其特征在于,含有:
(A)分散质粒子、(B)分散剂及(C)聚合性化合物,
所述(A)分散质粒子为平均粒径小于50nm的金属氧化物微粒子,
所述(B)分散剂包含下述式(1)所示的化合物,
在将所述分散体组合物所含的总固体成分设为100质量%时,所述(B)分散剂的调配量相对于所述总固体成分而为3质量%~20质量%的范围内,
[化3]
(其中,式(1)的R为碳数为3~24的直链烷基或碳数3~24的直链烯基,AO为碳数1~4的氧亚烷基,n为表示环氧烷的平均加成摩尔数的5~30的范围内的数值,X为包含碳原子、氢原子和/或氧原子的连结基)。
2.根据权利要求1所述的分散体组合物,其特征在于:所述(C)聚合性化合物至少使用一分子中具有一个以上的羧基及两个以上的乙烯性不饱和基的化合物。
3.一种硬化物,其特征在于:其是使根据权利要求1或2所述的分散体组合物硬化而获得。
4.一种层叠体,含有使根据权利要求1或2所述的分散体组合物硬化而成的层,并且所述层叠体的特征在于:表面粗糙度(Sa)为0.1nm~1.0nm的范围内。
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