CN109071258A - 结合有两亲性有机硅烷化合物的无机氧化物微粒、其有机溶剂分散液以及被膜形成用组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的课题是提供无机氧化物微粒高浓度地分散于溶剂的分散液、以及高透明性、高折射率和与基底层的密合性、耐候性优异的被膜形成用组合物、光学构件。作为解决手段是下述无机氧化物微粒和含有该无机氧化物微粒的被膜形成用组合物,上述无机氧化物微粒在具有2~100nm的一次粒径的改性金属氧化物胶体粒子C的表面结合有两亲性的有机硅化合物,所述改性金属氧化物胶体粒子C以具有2~60nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子A作为核,并且所述金属氧化物胶体粒子A的表面被由具有1~4nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子构成的被覆物B所被覆,所述两亲性的有机硅化合物具有选自聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基中的1种以上基团作为亲水性基、并具有选自碳原子数1~18的亚烷基或亚乙烯基中的1种以上基团作为疏水性基。
Description
技术领域
本发明涉及在改性金属氧化物胶体粒子的表面结合有两亲性的有机硅烷化合物的无机氧化物微粒、其有机溶剂分散液以及含有该无机氧化物微粒的被膜形成用组合物、具有该被膜形成用组合物的固化膜的构件。
背景技术
近年来,光学材料的研究盛行,特别是在透镜材料领域中,要求开发出高折射率、低分散性(高阿贝数)、耐热性、透明性、易成型性、轻量性、耐化学品性、耐候性、耐擦伤性优异的材料。
塑料透镜与玻璃等无机材料相比易于损伤,另一方面,轻量并且不易破裂,易于加工,因此不仅在眼镜透镜而且在便携照像机用透镜、拾取透镜等光学材料中也在普及。
迄今为止光学构件通过将二氧化硅等无机氧化物填料与树脂混合,从而提高树脂的机械特性(例如参照专利文献1。),此外通过在表面叠层包含无机氧化物微粒的硬涂层膜,从而使耐擦伤性提高(例如参照专利文献2。)。
此外,随着搭载光学构件的电子设备的小型化,透镜的薄壁化变得必须,要求材料本身的高折射率化,通过使树脂含有氧化钛、氧化锆、五氧化锑等纳米级的高折射率无机氧化物微粒,从而进行光学构件的高折射率化(例如参照专利文献3。)。
然而,纳米级的无机氧化物微粒在有机溶剂中分散时,往往含有大量的分散剂(例如参照专利文献4。),有时发生固化时的渗出、固化物的着色,此外,成为折射率降低的原因。另一方面,在没有该分散剂、或少量的情况下,无机氧化物微粒的分散稳定性降低,在分散液中发生粒子的凝集,或者仅能获得固体成分浓度15质量%以下的低浓度的分散液(例如参照专利文献5。)。此外,如果与树脂混合而制作固化物,则因为粒子的凝集而固化物易于产生模糊,此外,具有由凝集物引起的表面粗糙度变高,易于引起耐擦伤性、密合性降低这样的问题。
出于改善与树脂的相容性的目的,研究了各种使有机硅烷化合物结合于粒子表面的技术,但粒子表面往往被疏水化(例如参照专利文献6。),粒子可以分散的溶剂有限。如果粒子表面的疏水化不充分,则与树脂的相容性差,具有固化膜产生模糊的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-343349号公报
专利文献2:日本特开2004-300312号公报
专利文献3:日本特开2003-73564号公报
专利文献4:日本专利第4273942号公报
专利文献5:日本特开2015-182938号公报
专利文献6:日本特开平3-258866号公报
发明内容
发明所要解决的课题
光学构件所使用的金属氧化物微粒的分散液要求分散粒径小,分散稳定性优异,并且与成为基体的树脂的相容性优异。而且,涂布于光学构件的含有金属氧化物微粒的被膜形成用组合物在固化时要求高透明性、密合性、耐擦伤性。
本发明是鉴于上述课题而提出的,其目的是提供能够在有机溶剂中高浓度并且稳定地分散的无机氧化物微粒、和含有该无机氧化物微粒的有机溶剂分散液,此外,目的是提供能够形成具有高透明性、密合性、耐擦伤性的被膜的被膜形成用组合物。
用于解决课题的方法
作为第1观点,是一种无机氧化物微粒,其在具有2~100nm的一次粒径的改性金属氧化物胶体粒子(C)的表面结合有两亲性的有机硅化合物,上述改性金属氧化物胶体粒子(C)以具有2~60nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子(A)作为核,并且所述金属氧化物胶体粒子(A)的表面被由具有1~4nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子构成的被覆物(B)所被覆,上述两亲性的有机硅化合物具有选自聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基中的1种以上基团作为亲水性基、并具有选自碳原子数1~18的亚烷基或亚乙烯基中的1种以上作为疏水性基,
作为第2观点,是第1观点所述的无机氧化物微粒,在1分子上述两亲性的有机硅化合物中,包含上述亲水性基3~40摩尔。
作为第3观点,是第1观点或第2观点所述的无机氧化物微粒,相对于上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的全部金属氧化物,上述两亲性的有机硅化合物为0.1~30质量%,
作为第4观点,是第1观点~第3观点中任一项所述的无机氧化物微粒,上述金属氧化物胶体粒子(A)由选自Ti、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中的至少1种金属的氧化物的胶体粒子构成,
作为第5观点,是第1观点~第4观点中任一项所述的无机氧化物微粒,上述被覆物(B)由选自Si、Al、Sn、Zr、Mo、Sb和W中的至少1种金属的氧化物的胶体粒子构成,
作为第6观点,是一种有机溶剂分散液,其含有第1~第5观点中任一项所述的无机氧化物微粒,
作为第7观点,是一种被膜形成用组合物,其特征在于,含有:第1观点~第5观点中任一项所述的无机氧化物微粒;和下述式(M)所示的有机硅化合物、该有机硅化合物的水解物和/或部分缩合物中的1种以上,
R1 aR2 bSi(OR3)4-(a+b) (M)
(式中,R1为碳原子数1~6的烃基、或具有乙烯基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、巯基、氨基、脲基或环氧基的有机基,R2为与R1不同的碳原子数1~10的烃基,R3为碳原子数1~8的烃基或酰基,a、b表示0或1。)
作为第8观点,是一种被膜形成用组合物,其特征在于,含有:第1观点~第5观点中任一项所述的无机氧化物微粒;和选自热固性树脂、热塑性树脂、或紫外线固化树脂中的1种以上树脂,
作为第9观点,是一种构件,其基材表面具有由第7观点或第8观点所述的被膜形成用组合物形成的固化膜,
作为第10观点,是一种构件,其在第9观点所述的构件的表面进一步赋予了防反射膜。
发明的效果
本发明的无机氧化物微粒以在其表面结合有两亲性的有机硅化合物作为特征,在有机溶剂中可在高浓度显示稳定的分散性,在与树脂等基体成分混合时可以抑制凝集。此外,含有本发明的无机氧化物微粒和树脂等基体成分的被膜形成用组合物可以提供具有优异的透明性和高折射率、耐擦伤性、耐热性、耐候性的固化膜、光学构件。
具有由本发明的透明被膜形成用组合物形成的固化膜的光学构件除了眼镜透镜以外,还可以使用于照像机用透镜、附设于汽车的窗玻璃、液晶显示器、等离子体显示器等的光学滤色器等。
具体实施方式
本发明的无机氧化物微粒在具有2~100nm的一次粒径的改性金属氧化物胶体粒子(C)的表面结合有两亲性的有机硅化合物,上述改性金属氧化物胶体粒子(C)以具有2~60nm的一次粒径的金属氧化物的胶体粒子(A)作为核,并所述金属氧化物的胶体粒子(A)的表面被由具有1~4nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子构成的被覆物(B)所被覆。
在本发明中一次粒径可以通过透射型电子显微镜观察来测定。
上述金属氧化物胶体粒子(A)可以通过公知的方法,例如,离子交换法、解胶法、水解法、反应法来制造。作为离子交换法的例子,可举出将选自Ti、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中的至少1种金属的酸性盐用氢型离子交换树脂进行处理的方法、或将上述金属的碱性盐用羟基型阴离子交换树脂进行处理的方法。作为解胶法的例子,可举出将通过将上述金属的酸性盐用碱进行中和、或使上述金属的碱性盐用酸中和而获得凝胶,对所获得的凝胶进行洗涤后,用酸或碱进行解胶的方法。作为水解法的例子,可举出将上述金属的醇盐进行水解的方法、或将上述金属的碱性盐进行加热下水解后,除去不需要的酸的方法。作为反应法的例子,可举出使上述金属的粉末与酸反应的方法。
上述金属氧化物胶体粒子(A)优选为选自Ti、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中的至少1种金属的氧化物。该金属氧化物胶体粒子(A)为原子价2~6的金属的氧化物,作为金属氧化物的形态,可以例示例如TiO2、Fe2O3、CuO、ZnO、Y2O3、ZrO2、Nb2O5、MoO3、In2O3、SnO2、Sb2O5、Ta2O5、WO3、PbO、Bi2O3等。而且这些金属氧化物可以单独使用也可以组合使用。作为组合,可举出将多种上述金属氧化物混合的方法、使上述金属氧化物复合化的方法、或将上述金属氧化物以原子水平进行固溶体化的方法。
可举出例如,SnO2粒子与WO3粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-WO3复合胶体粒子、SnO2粒子与ZrO2粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-ZrO2复合胶体粒子、TiO2与ZrO2与SnO2以原子水平形成固溶体而获得的TiO2-ZrO2-SnO2复合胶体粒子。
此外上述金属氧化物胶体粒子(A)也可以通过金属成分的组合而制成化合物使用,可举出例如ZnSb2O6、InSbO4、ZnSnO3。
本发明的无机氧化物微粒如下获得:获得以金属氧化物胶体粒子(A)作为核,并且金属氧化物胶体粒子(A)的表面被由具有1~4nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子构成的被覆物(B)所被覆而得的粒子(C),使具有两亲性的有机硅化合物与其表面结合而获得。
上述被覆物(B)所使用的金属氧化物优选为选自Si、Al、Sn、Zr、Mo、Sb和W中的至少1种金属的氧化物的胶体粒子。关于上述被覆物(B),作为金属氧化物的形态,可以例示例如SiO2、Al2O3、SnO2、ZrO2、MoO3、Sb2O5、WO3等。而且这些金属氧化物可以单独使用或组合使用。作为组合,可举出将多种上述金属氧化物混合的方法、使上述金属氧化物复合化的方法、或将上述金属氧化物以原子水平进行固溶体化的方法。
可举出例如,SnO2粒子与WO3粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-WO3复合胶体粒子、SnO2粒子与SiO2粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-SiO2复合胶体粒子、SnO2粒子与WO3粒子与SiO2粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-WO3-SiO2复合胶体粒子、SnO2粒子与MoO3粒子与SiO2粒子在其界面发生化学键合而被复合化的SnO2-MoO3-SiO2复合胶体粒子、Sb2O5粒子与SiO2粒子在其界面发生化学键合而被复合化的Sb2O5-SiO2复合胶体粒子。
上述被覆物(B)可以通过公知的方法,例如离子交换法、氧化法制造。作为离子交换法的例子,可举出将上述金属的酸性盐用氢型离子交换树脂进行处理的方法。作为氧化法的例子,可举出使上述金属或上述金属的氧化物的粉末与过氧化氢反应的方法。
作为上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的制造方法,可举出例如下述的第1方法、第2方法。
作为第1方法,是使含有作为核的金属氧化物胶体粒子(A)的水分散液、与含有被覆物(B)的水分散液以分别换算成金属氧化物的(B)/(A)的质量比例计为0.05~0.5混合后,将该水分散液加热的方法。例如,将含有金属氧化物胶体粒子(A)的水分散液、与含有作为被覆物(B)的以Sb2O5/SiO2的质量比例计为0.1~5的Sb2O5-SiO2复合胶体粒子的水分散液以(B)/(A)的质量比例计为0.05~0.5混合,将该水分散液在70~350℃进行加热,从而可获得以金属氧化物的胶体粒子(A)作为核,并且所述金属氧化物的胶体粒子(A)的表面被Sb2O5-SiO2复合胶体粒子所被覆的改性金属氧化物胶体粒子(C)的水分散液。
此外,作为第2方法,将含有作为核的金属氧化物胶体粒子(A)的水分散液、与作为被覆物(B)的水溶性氧化锡碱金属盐和氧化硅碱金属盐,以换算成其金属氧化物的SnO2/SiO2的质量比例成为0.1~5的方式混合后,进行阳离子交换,除去碱金属离子的方法。该第2方法所使用的水溶性碱金属盐的水溶液可以优选使用钠盐的水溶液。例如,通过将含有金属氧化物胶体粒子(A)的水分散液、与作为被覆物(B)的通过将锡酸钠与硅酸钠的水溶液混合后进行阳离子交换而获得的SnO2-SiO2复合胶体粒子的水分散液,以(SnO2-SiO2)/(A)的质量比例计成为0.05~0.5的方式混合,将该水分散液在70~350℃进行加热,从而可获得以金属氧化物胶体粒子(A)作为核,并且所述金属氧化物胶体粒子(A)的表面被由SnO2-SiO2复合胶体粒子构成的被覆物(B)所被覆的改性金属氧化物胶体粒子(C)的水分散液。
上述金属氧化物胶体粒子(A)与上述被覆物(B)的混合可以在1~100℃下,优选为在室温~60℃下进行。而且混合后的加热优选在70~350℃下进行。
上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的水分散液中,只要可达到本发明的目的,则可以含有其它任意成分。特别是如果相对于改性金属氧化物胶体粒子(C)的全部金属氧化物含有约30质量%以下的羟基羧酸类,则可获得分散性等性能进一步被改良了的胶体。作为所使用的羟基羧酸的例子,可举出乳酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸、苹果酸、乙醇酸等。
此外,改性金属氧化物胶体粒子(C)的分散液可以含有碱成分,例如,Li、Na、K、Rb、Cs等碱金属氢氧化物、氨、乙基胺、异丙基胺、正丙基胺、正丁基胺、二乙基胺、二正丙基胺、二异丙基胺、二正丁基胺、二异丁基胺、三乙基胺、三丙基胺、三丁基胺、三异丁基胺、三戊基胺、三正己基胺、三正辛基胺、二甲基丙基胺、二甲基丁基胺、二甲基己基胺等伯~叔烷基胺、苄基胺、二甲基苄基胺等芳烷基胺、哌啶等脂环式胺、单乙醇胺、三乙醇胺等烷醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵等季铵盐。它们可以混合含有2种以上。可以使它们相对于改性金属氧化物胶体粒子(C)的全部金属氧化物含有约30质量%以下。此外,可以与上述羟基羧酸并用。
在想要进一步提高上述改性金属氧化物的水分散液的浓度时,可以通过常规方法例如蒸发法、超滤法等进行浓缩直到最大约65质量%。此外,在想要调整该水分散液的pH时,可以通过将上述碱金属氢氧化物、胺、季铵盐、羟基羧酸等加入到该水分散液中来进行。改性金属氧化物胶体粒子(C)的全部金属氧化物浓度为10~60质量%,优选为30~50质量%。
上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的水分散液通过将其水介质用亲水性有机溶剂置换来获得有机溶剂分散液。该置换可以通过蒸馏法、超滤法等通常的方法来进行。作为亲水性有机溶剂的例子,可举出甲醇、乙醇、异丙醇、1-丙醇等低级醇、丙二醇单甲基醚等醚类、二甲基甲酰胺、N,N’-二甲基乙酰胺等直链酰胺类、N-甲基-2-吡咯烷酮等环状酰胺类、乙基溶纤剂、乙二醇等甘醇类。
本发明的无机氧化物微粒在上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的表面键合有两亲性的有机硅化合物,上述两亲性的有机硅化合物具有选自聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基中的1种以上基团作为亲水性基、并具有选自碳原子数1~18的亚烷基或亚乙烯基中的1种以上基团作为疏水性基。
作为上述亲水性基的聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基,优选在1分子两亲性的有机硅化合物中包含3~40摩尔。
作为上述疏水性基的碳原子数1~18的亚烷基,可举出例如亚甲基、亚乙基、亚正丙基、异亚丙基、亚环丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚环丁基、1-甲基-亚环丙基、2-甲基-亚环丙基、亚正戊基、1-甲基-亚正丁基、2-甲基-亚正丁基、3-甲基-亚正丁基、1,1-二甲基-亚正丙基、1,2-二甲基-亚正丙基、2,2-二甲基-亚正丙基、1-乙基-亚正丙基、亚环戊基、1-甲基-亚环丁基、2-甲基-亚环丁基、3-甲基-亚环丁基、1,2-二甲基-亚环丙基、2,3-二甲基-亚环丙基、1-乙基-亚环丙基、2-乙基-亚环丙基、亚正己基、1-甲基-亚正戊基、2-甲基-亚正戊基、3-甲基-亚正戊基、4-甲基-亚正戊基、1,1-二甲基-亚正丁基、1,2-二甲基-亚正丁基、1,3-二甲基-亚正丁基、2,2-二甲基-亚正丁基、2,3-二甲基-亚正丁基、3,3-二甲基-亚正丁基、1-乙基-亚正丁基、2-乙基-亚正丁基、1,1,2-三甲基-亚正丙基、1,2,2-三甲基-亚正丙基、1-乙基-1-甲基-亚正丙基、1-乙基-2-甲基-亚正丙基、亚正庚基、亚正辛基、亚正壬基、亚环己基、1-甲基-亚环戊基、2-甲基-亚环戊基、3-甲基-环亚戊基、1-乙基-亚环丁基、2-乙基-亚环丁基、3-乙基-亚环丁基、1,2-二甲基-亚环丁基、1,3-二甲基-亚环丁基、2,2-二甲基-亚环丁基、2,3-二甲基-亚环丁基、2、4-二甲基-亚环丁基、3,3-二甲基-亚环丁基、1-正丙基-亚环丙基、2-正丙基-亚环丙基、1-异丙基-亚环丙基、2-异丙基-亚环丙基、1,2,2-三甲基-亚环丙基、1,2,3-三甲基-亚环丙基、2,2,3-三甲基-亚环丙基、1-乙基-2-甲基-亚环丙基、2-乙基-1-甲基-亚环丙基、2-乙基-2-甲基-亚环丙基和2-乙基-3-甲基-亚环丙基等。
作为本发明所使用的两亲性的有机硅化合物的具体例,可举出甲氧基三亚乙基氧基丙基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚乙基氧基辛基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚乙基氧基丙基三乙氧基硅烷、甲氧基三亚乙基氧基丙基三丙氧基硅烷、甲氧基三亚乙基氧基丙基三乙酰氧基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基丙基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基辛基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基丙基三乙氧基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基丙基三丙氧基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基丙基三乙酰氧基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基丙基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基辛基三甲氧基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基丙基三乙氧基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基丙基三丙氧基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基丙基三乙酰氧基硅烷、甲氧基三亚乙基丙基二甲氧基甲基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基二甲氧基甲基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基二甲氧基甲基硅烷、甲氧基三亚乙基丙基二乙氧基甲基硅烷、甲氧基三亚丙基氧基二乙氧基甲基硅烷、甲氧基三亚丁基氧基二乙氧基甲基硅烷、甲氧基三亚乙基丙基二甲基甲氧基硅烷、甲氧基三亚丙基丙基二甲基甲氧基硅烷、甲氧基三亚丁基丙基二甲基甲氧基硅烷、甲氧基三亚乙基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲氧基三亚丙基丙基二甲基乙氧基硅烷、甲氧基三亚丁基丙基二甲基乙氧基硅烷、双(甲氧基三亚乙基丙基)二甲氧基硅烷、双(甲氧基三亚丙基丙基)二甲氧基硅烷、双(甲氧基三亚丁基丙基)二甲氧基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三乙氧基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三丙氧基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三乙酰氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]三甲氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]三乙氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]三丙氧基硅烷、「甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基」三乙酰氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]三甲氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]三丙氧基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]三乙酰氧基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]二甲氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]二乙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]二丙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]二乙酰氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]二甲氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]二乙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]二丙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丙基氧基)n丙基]二乙酰氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]二甲氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]二乙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]二丙氧基甲基硅烷、[甲氧基聚(亚丁基氧基)n丙基]二乙酰氧基甲基硅烷等。
相对于改性金属氧化物胶体粒子(C)的全部金属氧化物,在上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的表面的两亲性有机硅化合物结合量优选为0.1~30质量%,更优选为1~15质量%。
本发明的无机氧化物微粒可以通过在上述改性金属氧化物胶体粒子(C)的水分散液或亲水性有机溶剂分散液中添加规定量的上述两亲性的有机硅化合物,通过稀盐酸等催化剂使该有机硅化合物水解,使其与改性金属氧化物胶体粒子(C)的表面结合来获得。
本发明的无机氧化物微粒的水分散液或亲水性有机溶剂分散液可以进一步置换疏水性有机溶剂。该置换方法可以通过蒸馏法、超滤法等通常的方法来进行。作为疏水性溶剂的例子,可举出甲基乙基酮、甲基异丁基酮等酮类、环戊酮、环己酮等环状酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类等。
本发明的无机氧化物微粒的有机溶剂分散液,只要达到本发明的目的,可以含有其它任意成分。特别是如果相对于全部金属氧化物含有约30重量%以下的磷酸、磷酸衍生物、磷酸系表面活性剂、羟基羧酸等,则可获得分散性等被进一步改良的分散液。
作为所使用的磷酸系衍生物,可举出苯基膦酸及其金属盐。作为磷酸系表面活性剂,可举出Disperbyk(ビックケミー社)、フォスファノール(东邦化学)、ニッコール(日光ケミカルズ)等。作为羟基羧酸,可举出乳酸、酒石酸、柠檬酸、葡糖酸、苹果酸、乙醇酸等。
含有本发明的无机氧化物微粒的有机溶剂分散液的全部金属氧化物浓度为10~60质量%,优选为30~50质量%。此外,通过动态光散射法测定的分散粒径为5~40nm,分散稳定性优异。
本发明的被膜形成用组合物所使用的基体成分为下述式(M)所示的有机硅化合物、该有机硅化合物的水解物和/或部分缩合物中的1种以上。
R1 aR2 bSi(OR3)4-(a+b) (M)
(式中,R1为碳原子数1~6的烃基、或具有乙烯基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、巯基、氨基、脲基或环氧基的有机基,R2为与R1不同的碳原子数1~10的烃基,R3为碳原子数1~8的烃基或酰基,a、b表示0或1。)
上述,作为R1的定义中的碳原子数1~6的烃基、R2的定义中的碳原子数1~10的烃基、和R3的定义中的碳原子数1~8的烃基的例子,可举出相当的碳原子数的烷基、芳基、卤代烷基、卤代芳基、烯基等。
作为上述烷基,可举出直链或具有支链的烷基,可举出例如甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、1-甲基-正丁基、2-甲基-正丁基、3-甲基-正丁基、1,1-二甲基-正丙基、1,2-二甲基-正丙基、2,2-二甲基-正丙基、1-乙基-正丙基、正己基、1-甲基-正戊基、2-甲基-正戊基、3-甲基-正戊基、4-甲基-正戊基、1,1-二甲基-正丁基、1,2-二甲基-正丁基、1,3-二甲基-正丁基、2,2-二甲基-正丁基、2,3-二甲基-正丁基、3,3-二甲基-正丁基、1-乙基-正丁基、2-乙基-正丁基、1,1,2-三甲基-正丙基、1,2,2-三甲基-正丙基、1-乙基-1-甲基-正丙基和1-乙基-2-甲基-正丙基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基等。
此外也可以使用环状烷基,可举出例如环丙基、环丁基、1-甲基-环丙基、2-甲基-环丙基、环戊基、1-甲基-环丁基、2-甲基-环丁基、3-甲基-环丁基、1,2-二甲基-环丙基、2,3-二甲基-环丙基、1-乙基-环丙基、2-乙基-环丙基、环己基、1-甲基-环戊基、2-甲基-环戊基、3-甲基-环戊基、1-乙基-环丁基、2-乙基-环丁基、3-乙基-环丁基、1,2-二甲基-环丁基、1,3-二甲基-环丁基、2,2-二甲基-环丁基、2,3-二甲基-环丁基、2、4-二甲基-环丁基、3,3-二甲基-环丁基、1-正丙基-环丙基、2-正丙基-环丙基、1-异丙基-环丙基、2-异丙基-环丙基、1,2,2-三甲基-环丙基、1,2,3-三甲基-环丙基、2,2,3-三甲基-环丙基、1-乙基-2-甲基-环丙基、2-乙基-1-甲基-环丙基、2-乙基-2-甲基-环丙基和2-乙基-3-甲基-环丙基、金刚烷基、降冰片烯基、降冰片烷基等。
作为上述芳基,可举出例如苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、对甲基苯基、邻氯苯基、间氯苯基、对氯苯基、邻氟苯基、对巯基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、对氨基苯基、对氰基苯基、α-萘基、β-萘基等。
作为上述卤代烷基、卤代芳基,例如为被卤基取代了的上述所例示的烷基、芳基,作为上述卤基,可举出氟、氯、溴、碘基等。
作为上述烯基,可举出例如碳原子数2~10的烯基,可举出例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-甲基-1-乙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-正丙基乙烯基、1-甲基-1-丁烯基、1-甲基-2-丁烯基、1-甲基-3-丁烯基、2-乙基-2-丙烯基、2-甲基-1-丁烯基、2-甲基-2-丁烯基、2-甲基-3-丁烯基、3-甲基-1-丁烯基、3-甲基-2-丁烯基、3-甲基-3-丁烯基、1,1-二甲基-2-丙烯基、1-异丙基乙烯基、1,2-二甲基-1-丙烯基、1,2-二甲基-2-丙烯基、1-环戊烯基、2-环戊烯基、3-环戊烯基、1-己烯基、2-己烯基、3-己烯基、4-己烯基、5-己烯基、1-甲基-1-戊烯基、1-甲基-2-戊烯基、1-甲基-3-戊烯基、1-甲基-4-戊烯基、1-正丁基乙烯基、2-甲基-1-戊烯基、2-甲基-2-戊烯基、2-甲基-3-戊烯基、2-甲基-4-戊烯基、2-正丙基-2-丙烯基、3-甲基-1-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、3-甲基-3-戊烯基、3-甲基-4-戊烯基、3-乙基-3-丁烯基、4-甲基-1-戊烯基、4-甲基-2-戊烯基、4-甲基-3-戊烯基、4-甲基-4-戊烯基、1,1-二甲基-2-丁烯基、1,1-二甲基-3-丁烯基、1,2-二甲基-1-丁烯基、1,2-二甲基-2-丁烯基、1,2-二甲基-3-丁烯基、1-甲基-2-乙基-2-丙烯基、1-仲丁基乙烯基、1,3-二甲基-1-丁烯基、1,3-二甲基-2-丁烯基、1,3-二甲基-3-丁烯基、1-异丁基乙烯基、2,2-二甲基-3-丁烯基、2,3-二甲基-1-丁烯基、2,3-二甲基-2-丁烯基、2,3-二甲基-3-丁烯基、2-异丙基-2-丙烯基、3,3-二甲基-1-丁烯基、1-乙基-1-丁烯基、1-乙基-2-丁烯基、1-乙基-3-丁烯基、1-正丙基-1-丙烯基、1-正丙基-2-丙烯基、2-乙基-1-丁烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-乙基-3-丁烯基、1,1,2-三甲基-2-丙烯基、1-叔丁基乙烯基、1-甲基-1-乙基-2-丙烯基、1-乙基-2-甲基-1-丙烯基、1-乙基-2-甲基-2-丙烯基、1-异丙基-1-丙烯基、1-异丙基-2-丙烯基、1-甲基-2-环戊烯基、1-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-1-环戊烯基、2-甲基-2-环戊烯基、2-甲基-3-环戊烯基、2-甲基-4-环戊烯基、2-甲基-5-环戊烯基、2-亚甲基-环戊基、3-甲基-1-环戊烯基、3-甲基-2-环戊烯基、3-甲基-3-环戊烯基、3-甲基-4-环戊烯基、3-甲基-5-环戊烯基、3-亚甲基-环戊基、1-环己烯基、2-环己烯基和3-环己烯基等。
作为上述具有乙烯基的有机基,可举出甲基乙烯基、乙基乙烯基、丙基乙烯基等。
作为上述具有甲基丙烯酰氧基的有机基,可举出甲基丙烯酰氧基甲基、甲基丙烯酰氧基乙基、甲基丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基辛基等。
作为上述具有丙烯酰氧基的有机基,可举出丙烯酰氧基甲基、丙烯酰氧基乙基、丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基辛基等。
作为上述具有巯基的有机基,可举出巯基乙基、巯基丙基、巯基丁基、巯基己基、巯基辛基等。
作为上述具有氨基的有机基,可举出氨基、氨基甲基、氨基乙基、氨基丙基、氨基己基、氨基辛基等。
作为上述具有脲基的有机基,可举出脲基乙基、脲基丙基、脲基丁基、脲基己基、脲基辛基等。
作为上述具有环氧基的有机基,可举出环氧丙氧基甲基、环氧丙氧基乙基、环氧丙氧基丙基、环氧丙氧基丁基、环氧丙氧基辛基、环氧环己基等。
作为上述酰基的具体例,可举出甲酰基、乙酰基、丙酰基、丁酰基、异丁酰基等。
上述式(M)所示的有机硅化合物可举出例如,四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丁氧基硅烷、甲基三戊氧基硅烷、甲基三苯氧基硅烷、甲基三苄氧基硅烷、甲基三苯乙氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基三乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三丁氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三苯氧基硅烷、α-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、δ-环氧丙氧基丁基三甲氧基硅烷、δ-环氧丙氧基丁基三乙氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三甲氧基硅烷、(3,4-环氧环己基)甲基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三丙氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三丁氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三苯氧基硅烷、γ-(3,4-环氧环己基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(3,4-环氧环己基)丙基三乙氧基硅烷、δ-(3,4-环氧环己基)丁基三甲氧基硅烷、δ-(3,4-环氧环己基)丁基三乙氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧基甲基甲基二乙氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基乙基甲基二乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基甲基二甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基乙基乙基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、α-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、β-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二丙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二丁氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二苯氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙基二乙氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基乙烯基二乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、苯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙酰氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、β-氰基乙基三乙氧基硅烷、氯甲基三甲氧基硅烷、氯甲基三乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、苯基甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、苯基甲基二乙氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氯丙基甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基甲基二乙氧基硅烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷等,它们可以单独使用或组合使用2种以上。
上述有机硅化合物的水解通过在该有机硅化合物中,添加盐酸水溶液、硫酸水溶液、乙酸水溶液等酸性水溶液进行搅拌来进行。
在将本发明的无机氧化物微粒的质量设为P,将上述式(M)所示的有机硅化合物、该有机硅化合物的水解物和/或部分缩合物的合计质量设为W时,从形成折射率高,耐擦伤性高的被膜的观点考虑,该质量比(P/W)优选为30/70~90/10,更优选为40/60~85/15,从形成与基材、基底层、上部层的密合性高的被膜的观点考虑,优选为10/90~70/30,更优选为15/85~60/40。
R1 aR2 bSi(OR3)4-(a+b) (M)
(式中,R1为碳原子数1~6的烃基、或具有乙烯基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、巯基、氨基、脲基或环氧基的有机基,R2为与R1不同的碳原子数1~10的烃基,R3为碳原子数1~8的烃基或酰基,a、b表示0或1。)
此外,本发明的被膜形成用组合物所使用的基体成分此外为热固性树脂、热塑性树脂、或紫外线固化树脂。
作为上述热固性树脂,可举出氨基甲酸酯系树脂、环氧系树脂、三聚氰胺系树脂或(甲基)丙烯酸酯系树脂。
作为上述氨基甲酸酯系树脂,可举出例如1,6-己二异氰酸酯等封闭型多异氰酸酯与聚酯多元醇、聚醚多元醇等的反应物等。
作为上述环氧树脂,可举出例如聚亚烷基醚改性环氧树脂、对分子链导入了柔软性骨架(也称为软链段)的含有环氧基的化合物等。
作为上述三聚氰胺系树脂,可举出例如醚化羟甲基三聚氰胺与聚酯多元醇、聚醚多元醇的固化物等。
作为上述(甲基)丙烯酸酯系树脂,可举出甘醇系丙烯酸酯树脂、非甘醇系丙烯酸酯树脂等。例如,作为甘醇系丙烯酸酯树脂,可举出聚乙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三丙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、聚丙二醇二甲基丙烯酸酯等和它们的混合物。
此外,作为非甘醇系丙烯酸酯树脂,可举出1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯、1,10-癸二醇二甲基丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯、2羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,9-壬二醇二丙烯酸酯、二羟甲基-三环癸烷二丙烯酸酯、2-羟基-3-丙烯酰氧基丙基甲基丙烯酸酯等非甘醇系2官能丙烯酸酯树脂、季戊四醇三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇1,6-己二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物等3官能(氨基甲酸酯)丙烯酸酯树脂、季戊四醇四丙烯酸酯等4官能丙烯酸酯树脂、二季戊四醇六丙烯酸酯等6官能丙烯酸酯树脂和它们的混合物。
其中,优选为丙烯酸酯系树脂,作为甘醇系丙烯酸酯树脂,优选为聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯,作为非甘醇系丙烯酸酯树脂,优选为1,6-己二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯。这些热固性树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为上述热塑性树脂,优选为丙烯酸系树脂、氨基甲酸酯系树脂或酯系树脂,进一步更优选为自乳化型的水系乳液树脂。
作为上述丙烯酸系树脂,可举出例如使由(甲基)丙烯酸烷基酯单体获得的水系乳液、上述单体与苯乙烯、丙烯腈等共聚而得的聚合物乳液等。
作为上述氨基甲酸酯系树脂,可举出使聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇等多元醇化合物与多异氰酸酯反应而成的水系乳液等。
作为上述酯系树脂,可举出例如,硬链段使用了聚酯,软链段使用了聚醚或聚酯的多嵌段共聚物的水分散型弹性体等。其中,优选为由聚酯多元醇或聚醚多元醇和多异氰酸酯获得的水分散型氨基甲酸酯系树脂。此外,这些热塑性树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为紫外线固化树脂,可以使用单官能丙烯酸酯的聚合物、多官能丙烯酸酯的聚合物或它们的混合物的聚合物。所谓单官能丙烯酸酯,是分子内具有1个选自丙烯酰氧基(CH2=CH-COO-)和甲基丙烯酰氧基(CH2=C(CH3)-COO-)中的基团(以下,有时记为(甲基)丙烯酰氧基。)的化合物。
作为具有1个(甲基)丙烯酰氧基的单官能丙烯酸酯,可举出碳原子数4~16的(甲基)丙烯酸烷基酯、碳原子数2~14的(甲基)丙烯酸β羧基烷基酯、碳原子数2~14的(甲基)丙烯酸烷基化苯基酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸异冰片基酯等。
所谓多官能丙烯酸酯,通常为分子内具有2个~6个(甲基)丙烯酰氧基的化合物。作为具有2个(甲基)丙烯酰氧基的2官能丙烯酸酯,可例示1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯;1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯;1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯;二甘醇二(甲基)丙烯酸酯;新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;三甘醇二(甲基)丙烯酸酯;四甘醇二(甲基)丙烯酸酯;聚乙二醇二丙烯酸酯;双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚;乙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯和3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
作为具有3~6个(甲基)丙烯酰氧基的多官能丙烯酸酯,可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;丙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;己内酯改性三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三(2-羟基乙基)异氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯;己内酯改性季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物;己内酯改性二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物、和己内酯改性三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯与酸酐的反应物等。另外,在这里示出的多官能丙烯酸酯的具体例中,所谓(甲基)丙烯酸酯,是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。
上述多官能丙烯酸酯,例如,作为市售品,可举出A-DOD-N、A-HD-N、A-NOD-N、APG-100、APG-200、APG-400、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMPT、AD-TMP、ATM-35E、A-TMMT、A-9550、A-DPH、HD-N、NOD-N、NPG、TMPT(新中村化学株式会社制)、ARONIX(注册商标)M-220、M-325、M-240、M-270、M-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-305、M-306、M-450、M-451、M-408、M-400、M-402、M-403、M-404、M-405、M-406(东亚合成株式会社制)、EBECRYL(注册商标)-11、-145、-150、-40、-140、-180、DPGDA、HDDA、TPGDA、HPNDA、PETIA、PETRA、TMPTA、TMPEOTA、DPHA、EBECRYL系列(ダイセル·オルネクス株式会社制)等。此外,这些紫外线固化树脂可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
在将本发明的无机氧化物微粒的质量设为P,将选自上述热固性树脂、热塑性树脂、紫外线固化树脂中的基体成分的质量设为W时,从形成折射率高,耐擦伤性高的被膜的观点考虑,该质量比(P/W)优选为30/70~90/10,更优选为40/60~85/15。从形成与基材、基底层、上部层的密合性高的被膜的观点考虑,优选为10/90~70/30,更优选为15/85~60/40。
本发明的被膜形成用组合物可以通过涂布于基材,进行加热而形成固化膜。涂布方法是任意的,可以采用例如,旋转涂布法、浸渍法、流涂法、喷墨法、喷射法、棒涂法、凹版涂布法、狭缝涂布法、辊涂法、转印印刷法、刷涂、刮板涂布法、气刀涂布法等方法。
作为基材,可举出由成膜了硅、氧化铟锡(ITO)的玻璃、成膜了氧化铟锌(IZO)的玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺等塑料膜、玻璃、石英、陶瓷等形成的基材,也可以使用具有挠性的柔性基材。
本发明的被膜形成用组合物可以在使用前进行过滤,过滤材的有效过滤面积、材质没有特别限定,只要根据目标的制品进行过滤即可。
在涂布被膜形成用组合物后进行的加热是以使溶剂蒸发的目的进行的,加热温度没有特别限定,例如可以在40~400℃进行。在这些情况下,膜厚的分布没有偏斜,使高的均匀性表现,或可以以在基材上使反应进行为目的施与2阶段以上的温度变化。
作为加热方法,没有特别限定,例如,只要使用电热板、烘箱,在大气、氮气等非活性气体、真空中等适当气氛下使溶剂蒸发即可。
加热温度和加热时间只要选择适合于目标的构件的制造工序的条件即可,只要选择所得的被膜的物性值适合于构件的要求特性那样的条件即可。
这样操作而获得的本发明的构件具有:具有高透明性、密合性、耐擦伤性的被膜,在基材为应用于光学用途的基材的情况下,作为液晶显示器、有机电致发光(EL)显示器、光半导体(LED)元件、固体摄像元件、有机薄膜太阳能电池、染料敏化太阳能电池等所使用的光学构件是有用的。
可以在通过上述方法等获得的带有被膜的构件的表面,进一步施加防反射膜。防反射膜可以通过利用通常进行的蒸镀法、涂布法等交替叠层高折射率薄膜、低折射率薄膜来形成。高折射率薄膜可以应用ZrO2、TiO2、Ti3O5、CeO2、Ta2O5、HfO2、Nb2O5,低折射率薄膜可以应用MgF2、SiO2、SiO等。
实施例
以下示出本发明的实施例。另外,本发明不限定于这些实施例。以下示出物性的测定方法。
·水分:利用卡尔费歇尔滴定法求出。
·一次粒径:使分散液在铜网上干燥,利用透射型电子显微镜观察,测定100个的粒径,将其平均值作为一次粒径而求出。
·比重:利用比重计法求出(20℃)。
·粘度:利用奥斯特瓦尔德粘度计求出(20℃)。
·由动态光散射法得到的粒径:通过Malvern制Zetasizer Nano求出分散粒径。
·固体成分浓度:由在500℃下烧成时的残存固体物质求出。
·有机硅烷化合物的结合量:与改性金属氧化物胶体粒子结合的有机硅烷化合物的量通过元素分析而求出。
·稳定性:将分散液在50℃、1周的条件下保存后,将粒径没有变化的情况设为“○”,将变化的情况设为“×”。
[制造例1]
在1升的容器中加入纯水126.2g,在搅拌下添加偏锡酸17.8g(以SnO2换算含有15g)、四异丙醇钛284g(以TiO2换算含有80g)、草酸二水合物84g(以草酸换算为70g)、35质量%氢氧化四乙基铵水溶液438g。所得的混合溶液为草酸/钛原子的摩尔比0.78、氢氧化四乙基铵/钛原子的摩尔比1.04。将该混合溶液950g在80℃保持2小时,进一步减压到580托并保持2小时,调制出钛混合溶液。调制后的钛混合溶液的pH为4.7,电导率为27.2mS/cm,TiO2浓度为8.4质量%。在3升的玻璃衬里的高压釜容器中投入上述钛混合溶液950g、纯水950g,在140℃下进行5小时水热处理。冷却至室温后,取出的水热处理后的溶液为浅乳白色的氧化钛胶体粒子的水分散液。所得的分散液的pH为3.9,电导率为19.7mS/cm,TiO2浓度为4.2质量%,氢氧化四乙基铵为4.0质量%,草酸为1.8质量%,动态光散射法粒径为16nm,透射型电子显微镜观察中,观察到一次粒径5~15nm的椭圆粒子。进行使所得的分散液在110℃干燥而得的粉末的X射线衍射分析,确认为金红石型结晶。将所得的氧化钛胶体粒子设为含有氧化钛的核粒子(A)。
接着,将硅酸钠水溶液(JIS3号硅酸钠,作为SiO2含有34质量%,富士化学(株)制)27.9g利用纯水27.9g稀释后,添加锡酸钠-3水合物(作为SnO2含有55质量%,昭和化工(株)制)8.6g,在搅拌下溶解,获得了硅酸-锡酸钠水溶液。将所得的硅酸-锡酸钠水溶液64.4g用纯水411g稀释,通液于填充了氢型阳离子交换树脂(アンバーライト(注册商标)IR-120B)的柱,从而获得了二氧化硅-锡酸复合氧化物胶体粒子的水分散液(pH2.7,作为SnO2含有0.83质量%,作为SiO2含有1.67质量%,SiO2/SnO2质量比2.0)570g。
接着,在所得的二氧化硅-锡酸复合氧化物胶体粒子的水分散液中添加二异丙基胺2.9g。所得的分散液为碱性的二氧化硅-锡酸复合氧化物胶体粒子的水分散液,为pH8.2、一次粒径5nm以下的胶体粒子。将所得的碱性的二氧化硅-锡酸复合氧化物胶体粒子设为被覆物(B)。
接着,在搅拌下在上述含有氧化钛的核粒子(A)的水分散液1900g中添加由二氧化硅-锡酸复合氧化物构成的被覆物(B)570g后,在温度95℃下保持3小时,获得了改性氧化钛胶体粒子(C)的水分散液。然后,将所得的改性氧化钛胶体粒子的水分散液通于填充了氢型阳离子交换树脂(アンバーライトIR-120B)的柱,获得了酸性的改性氧化钛复合胶体粒子的水分散液2730g。所得的分散液的pH为2.7,全部金属氧化物浓度为4.0质量%。在所得的分散液中添加二异丁基胺2.2g。所得的分散液的pH为4.5。接着,将添加了二异丁基胺的分散液投入到带有茄型烧瓶的蒸发器中进行浓缩,一边添加甲醇一边在600托蒸馏除去水,从而获得了改性氧化钛胶体粒子(C)的甲醇分散液533g。所得的甲醇分散液的比重为0.949,粘度为1.2mPa·s,pH为4.8(用与分散液相同质量的水稀释),全部金属氧化物浓度为20.5质量%,水分为3.1%。
〔实施例1〕
在制造例1中获得的改性氧化钛胶体粒子(C)的甲醇分散液533g中添加聚醚改性硅烷(3-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=5~15);信越シリコーン制:商品名X-12-641)5.5g,在70℃进行5小时回流加热,获得了使聚醚基结合于表面的改性氧化钛胶体粒子(C)的甲醇分散液。接着,使用蒸发器在80托一边添加丙二醇单甲基醚一边蒸馏除去甲醇,从而将甲醇置换成丙二醇单甲基醚,获得了表面结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液270g。所得的分散液的比重为1.353,粘度为7.0mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.3质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为9nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔实施例2〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=6~9)(Gelest社制),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.353,粘度为7.2mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.2质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为10nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=6~9)相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为3.8质量%。
〔实施例3〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=9~12)(Gelest社制),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.351,粘度为6.9mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.1质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为8nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=9~12)相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔实施例4〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为[甲氧基三亚乙基氧基丙基]三甲氧基硅烷(Gelest社制),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.354,粘度为7.0mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.0质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为12nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的[甲氧基三亚乙基氧基丙基]三甲氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为3.9质量%。
〔实施例5〕
将制造例1中获得的改性氧化钛胶体粒子(C)的甲醇分散液变更为日本再公表WO12/165620号的实施例1所记载的用氧化锡-氧化硅复合氧化物被覆的金红石型氧化钛-氧化锡-氧化锆粒子的甲醇分散液,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.362,粘度为7.0mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为15nm。结合于改性金红石型氧化钛-氧化锡-氧化锆胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性金红石型氧化钛-氧化锡-氧化锆胶体粒子为3.8质量%。
〔实施例6〕
将制造例1中获得的改性氧化钛胶体粒子(C)的甲醇分散液变更为日本专利第5704345号公报的实施例1所记载的用氧化锡-氧化硅复合氧化物被覆的氧化锆-氧化锡粒子的甲醇分散液,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.381,粘度为6.7mPa·s,全部金属氧化物浓度为40.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为16nm。结合于改性氧化锆胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化锆胶体粒子为3.5质量%。
〔实施例7〕
将实施例1的丙二醇单甲基醚变更为2-丙醇,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.211,粘度为3.3mPa·s,全部金属氧化物浓度为30.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为14nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔实施例8〕
将实施例1的丙二醇单甲基醚变更为丙二醇单甲基醚乙酸酯,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.184,粘度为5.5mPa·s,全部金属氧化物浓度为30.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为12nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔实施例9〕
将实施例1的聚醚改性硅烷的添加量变更为1.1g,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.180,粘度为3.1mPa·s,全部金属氧化物浓度为30.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为12nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为0.6质量%。
〔实施例10〕
将实施例1的聚醚改性硅烷的添加量变更为11.0g,除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.512,粘度为14.4mPa·s,全部金属氧化物浓度为50.0质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为12nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为7.0质量%。
〔实施例11〕
变更实施例1的分散液的全部金属氧化物浓度,除此以外,与实施例1同样地进行。即,所得的分散液的比重为1.598,粘度为53.3mPa·s,全部金属氧化物浓度为55.0质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为9nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔实施例12〕
变更实施例1的分散液的全部金属氧化物浓度,除此以外,与实施例1同样地进行。
即,所得的分散液的比重为1.720,粘度为72.1mPa·s,全部金属氧化物浓度为60.0质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为9nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的聚醚改性硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为4.0质量%。
〔比较例1〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为正丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン制:商品名KBM-3033),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.106,粘度为10.1mPa·s,全部金属氧化物浓度为25.2质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为35nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的正丙基三甲氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为3.4质量%。
〔比较例2〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン制:商品名KBM-503),除此以外,与实施例1同样地进行。分散液在从甲醇向丙二醇单甲基醚进行溶剂置换中凝胶化,得不到分散液。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为2.6质量%。
〔比较例3〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为脲基丙基三乙氧基硅烷(信越シリコーン制:商品名KBE-585),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.075,粘度为15.2mPa·s,全部金属氧化物浓度为24.1质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为60nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的脲基丙基三乙氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为3.1质量%。
〔比较例4〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン制:商品名KBM-573),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.201,粘度为9.3mPa·s,全部金属氧化物浓度为32.8质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为58nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为2.6质量%。
〔比较例5〕
将实施例1的聚醚改性硅烷变更为3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(信越シリコーン制:商品名KBM-403),除此以外,与实施例1同样地进行。所得的分散液的比重为1.208,粘度为4.8mPa·s,全部金属氧化物浓度为30.5质量%,由透射型电子显微镜观察得到的一次粒径为5~10nm,动态光散射法粒径为50nm。结合于改性氧化钛胶体粒子的表面的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷相对于改性氧化钛胶体粒子(C)为3.2质量%。
[表1]
本发明的实施例1~12为全部金属氧化物浓度30质量%以上的分散液,分散液稳定性优异。
[表2]
本发明的比较例1~5为分散粒径增大,分散性差的分散液,保存稳定性差。
(固化膜的制作)
〔实施例13〕
在实施例1中获得的表面结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液30.0g中,混合作为基体成分的用0.01N的盐酸水解了的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷12.0g、作为固化剂的三-(戊二酮酸)铝(III)0.24g、作为溶剂的甲醇18.0g,制作出被膜形成用组合物。此时,分散液中的全部金属氧化物成分与基体成分的比率以质量比计为50/50。接着,将被膜形成用组合物通过旋转涂布法涂布在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上,使所得的被膜在110℃下固化2小时,制作出带有厚度1μm的包含结合有聚醚的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例14〕
将实施例13的分散液中的全部金属氧化物成分与基体的比率变更为以质量比计为70/30,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例15〕
将实施例13的分散液中的全部金属氧化物成分与基体的比率变更为以质量比计为80/20,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例16〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例2中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=6~9)的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例17〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例3中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有2-[甲氧基聚(氧乙烯)n丙基]三甲氧基硅烷(n=9~12)的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例18〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例4中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有2-[甲氧基三亚乙基氧基丙基]三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例19〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例5中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性金红石型氧化钛-氧化锡-氧化锆胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例20〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例6中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度1μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化锆胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例21〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例9中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例22〕
将实施例1中获得的分散液变更为实施例10中获得的分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例23〕
在实施例1中获得的分散液30.0g中,混合二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)12.0g和作为聚合引发剂的イルガキュアー500(チバスペシャルティケミカルズ(株)社制)0.6g、作为溶剂的异丙醇11.4g,制作出紫外线固化性丙烯酸酯溶液。接着,将该紫外线固化性丙烯酸酯溶液利用棒涂法涂布在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上,在90℃下除去溶剂后,对所得的被膜照射紫外线使其固化,制作出带有厚度3μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔实施例24〕
在实施例1中获得的分散液30.0g中,混合季戊四醇三丙烯酸酯12.0g和作为聚合引发剂的イルガキュアー500(チバスペシャルティケミカルズ(株)社制)0.4g、作为溶剂的异丙醇11.6g,制作出紫外线固化性丙烯酸酯溶液。接着,将该紫外线固化性丙烯酸酯溶液利用棒涂法涂布在厚度100μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上,在90℃下除去溶剂后,对所得的被膜照射紫外线使其固化,制作出带有厚度3μm的包含结合有聚醚改性硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔比较例6〕
将实施例1中获得的分散液变更为比较例1中获得的表面结合有正丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度3μm的包含结合有正丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔比较例7〕
将实施例1中获得的分散液变更为比较例3中获得的表面结合有脲基丙基三乙氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度3μm的包含结合有脲基丙基三乙氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔比较例8〕
将实施例1中获得的分散液变更为比较例4中获得的表面结合有N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度3μm的包含结合有N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔比较例9〕
将实施例1中获得的分散液变更为比较例5中获得的表面结合有3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液,除此以外,与实施例13同样地进行,制作出带有厚度3μm的包含结合有3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
〔比较例10〕
将实施例1中获得的分散液变更为比较例1中获得的表面结合有正丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的丙二醇单甲基醚分散液,除此以外,与实施例24同样地进行,制作出带有厚度3μm的包含结合有正丙基三甲氧基硅烷的改性氧化钛胶体粒子的被膜的树脂膜。
另外,本实施例和比较例中获得的具有被膜的光学构件通过以下所示的测定方法测定各物性。
(1)折射率:利用Abbe折射计(アタゴ制型号NAR-2T)测定。
(2)耐擦伤性试验
用钢丝棉#0000擦拭被膜表面,通过目视判断损伤容易性。判断基准如下所述。
A:完全不能确认到伤
B:可以确认到若干伤
C:可以确认到显眼的伤
D:可以确认到显眼的伤,并且可以确认到膜剥落
(3)密合性试验
对被膜以1mm间隔实施100格划方格,在该划方格的部分牢固粘贴胶粘带(赛璐玢带,ニチバン(株)制品)后,迅速地剥落胶粘带,研究剥落胶粘带后的固化膜的剥离的有无。评价基准如下所述。
A:完全没有剥离
B:可以确认到100格中1~30格的剥离
C:可以确认100格中31~60格的剥离
D:可以确认到100格中61~90格的剥离
E:可以确认到100格中91格以上的剥离
(4)透明性试验
在暗室内,在荧光灯下通过目视研究固化膜的模糊的有无。判断基准如下所述。
○:几乎不产生模糊
△:模糊作为透明固化膜是没有问题的程度
×:泛白显著表现
[表3]
本发明的实施例13~24的带有被膜的光学构件显示1.60以上的高折射率,耐擦伤性、密合性、透明性优异
[表4]
本发明的比较例6~10的带有被膜的光学构件的透明性、耐擦伤性、密合性差。
产业可利用性
本发明的无机氧化物微粒在与树脂等基体成分混合时可以抑制凝集。此外,含有本发明的无机氧化物微粒和树脂等基体成分的被膜形成用组合物可以提供具有优异的透明性和高的折射率、耐擦伤性、耐热性、耐候性的固化膜、光学构件。此外,具有由本发明的被膜形成用组合物形成的被膜的光学构件,除了眼镜透镜以外,还可以使用于附设于照像机用透镜、汽车的窗玻璃、液晶显示器、等离子体显示器等的光学过滤器等。
Claims (10)
1.一种无机氧化物微粒,其在具有2~100nm的一次粒径的改性金属氧化物胶体粒子C的表面结合有两亲性的有机硅化合物,所述改性金属氧化物胶体粒子C以具有2~60nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子A作为核,并且所述金属氧化物胶体粒子A的表面被由具有1~4nm的一次粒径的金属氧化物胶体粒子构成的被覆物B所被覆,所述两亲性的有机硅化合物具有选自聚氧亚乙基、聚氧亚丙基或聚氧亚丁基中的1种以上基团作为亲水性基、并具有选自碳原子数1~18的亚烷基或亚乙烯基中的1种以上基团作为疏水性基。
2.根据权利要求1所述的无机氧化物微粒,在1分子所述两亲性的有机硅化合物中,包含所述亲水性基3~40摩尔。
3.根据权利要求1或2所述的无机氧化物微粒,相对于所述改性金属氧化物胶体粒子C的全部金属氧化物,所述两亲性的有机硅化合物为0.1~30质量%。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的无机氧化物微粒,所述金属氧化物胶体粒子A由选自Ti、Fe、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Sb、Ta、W、Pb、Bi和Ce中的至少1种金属的氧化物的胶体粒子构成。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的无机氧化物微粒,所述被覆物B由选自Si、Al、Sn、Zr、Mo、Sb和W中的至少1种金属的氧化物的胶体粒子构成。
6.一种有机溶剂分散液,其含有权利要求1~5中任一项所述的无机氧化物微粒。
7.一种被膜形成用组合物,其含有:
权利要求1~5中任一项所述的无机氧化物微粒;和
下述式(M)所示的有机硅化合物、该有机硅化合物的水解物和/或部分缩合物中的1种以上,
R1 aR2 bSi(OR3)4-(a+b) (M)
式中,R1为碳原子数1~6的烃基、或具有乙烯基、甲基丙烯酰氧基、丙烯酰氧基、巯基、氨基、脲基或环氧基的有机基,R2为与R1不同的碳原子数1~10的烃基,R3为碳原子数1~8的烃基或酰基,a、b表示0或1。
8.一种被膜形成用组合物,其含有:权利要求1~5中任一项所述的无机氧化物微粒;和选自热固性树脂、热塑性树脂或紫外线固化树脂中的1种以上树脂。
9.一种构件,其基材表面具有由权利要求7或8所述的被膜形成用组合物形成的固化膜。
10.一种构件,其在权利要求9所述的构件的表面进一步被赋予了防反射膜。
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