CN114302923A - 金属氧化物粒子分散用组合物及金属氧化物粒子的分散方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供金属氧化物粒子分散用组合物,其能够制备耐热性优异、可适用喷墨法、用于形成OLED显示元件等显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层的高折射率材料。金属氧化物粒子分散用组合物,其含有:萘环键合于芴而成的特定的甲硅烷基改性芴化合物;和,特定的(甲基)丙烯酸酯化合物。甲硅烷基优选为三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、甲基二甲氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、或乙基二乙氧基甲硅烷基。

Description

金属氧化物粒子分散用组合物及金属氧化物粒子的分散方法
技术领域
本发明涉及用于使金属氧化物粒子分散的金属氧化物粒子分散用组合物及金属氧化物粒子的分散方法。
背景技术
光学部件的形成中,使用了高折射率材料。作为高折射率材料,例如,使用了将氧化钛、氧化锆等金属氧化物粒子分散于有机成分而成的材料。
作为这样的高折射率材料,公开了下述组合物,其包含:金属氧化物粒子;和,苯环键合于芴、具有水解性甲硅烷基的特定结构的芴化合物(参见专利文献1)。专利文献1的组合物由于包含苯环键合于芴、具有水解性甲硅烷基的特定结构的芴化合物,因此具有高的折射率,另外,金属氧化物粒子的分散性优异。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-233142号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,专利文献1的组合物存在耐热性不充分这样的问题。若耐热性不充分,则发生因加热而产生来自有机成分的逸气等问题,不适合用于OLED显示元件等显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层。
另外,专利文献1的组合物利用喷墨法来形成膜时,可能发生浓度变化、喷出不良、固化敏感度的劣化等,因此,也有在膜的形成中难以适用喷墨法这样的问题。
因此,要求耐热性优异、可适用喷墨法的高折射率材料,为此,期望一种通过将金属氧化物粒子混合、而能够制备该高折射率材料的金属氧化物粒子分散用组合物。
本发明是鉴于上述现有技术的课题而做出的,目的在于提供金属氧化物粒子分散用组合物、及金属氧化物粒子的分散方法,所述组合物能够制备耐热性优异、可适用喷墨法的、用于形成OLED显示元件等显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层的高折射率材料。
用于解决课题的手段
本申请的发明人发现,使金属氧化物粒子分散用组合物含有特定结构的甲硅烷基改性芴化合物和特定结构的(甲基)丙烯酸酯化合物、并使金属氧化物粒子分散于其中而成的组合物(高折射率材料)的耐热性优异,且可适用喷墨法,从而完成了本发明。即,本发明如下所述。
本发明的第1方式为金属氧化物粒子分散用组合物,其含有下述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物和下述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物。
[化学式1]
Figure BDA0003518603190000021
(式(1)中,环Z1表示萘环,
R1a及R1b各自独立地表示卤原子、氰基或烷基,
R2a及R2b各自独立地表示烷基,
R3a及R3b各自独立地表示亚烷基,
Xa及Xb各自独立地表示-Si(OR4)p(R5)3-p所示的基团,
R4表示氢原子、烷基或-(R6O)q-R7所示的基团,
R5表示氢原子或烃基,
R6表示亚烷基,
R7表示烷基,
k1及k2各自独立地表示0以上4以下的整数,
m1及m2各自独立地表示0以上2以下的整数,
p表示1以上3以下的整数,
q表示1以上的整数。)
[化学式2]
Figure BDA0003518603190000031
(式(2)中,Z2表示含有2个以上芳香环的芳香族基团,R8表示直链状或支链状亚烷基,R9表示氢原子或甲基,r表示0以上的整数。)
本发明的第2方式为金属氧化物粒子的分散方法,其将第1方式涉及的金属氧化物粒子分散用组合物与金属氧化物粒子混合,使上述金属氧化物粒子分散于上述金属氧化物粒子分散用组合物中。
发明的效果
本发明的金属氧化物粒子分散用组合物由于含有式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物和式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物,因此,通过使金属氧化物粒子分散,从而能够制备耐热性优异、且可适用喷墨法的高折射率材料。该高折射率材料适合于形成OLED显示元件等显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层。另外,就本发明的金属氧化物粒子分散用组合物而言,金属氧化物粒子的分散性良好,折射率也高。
具体实施方式
<<金属氧化物粒子分散用组合物>>
本发明的金属氧化物粒子分散用组合物含有下述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物、和下述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物。
以下,依次对金属氧化物粒子分散用组合物所含有的成分进行说明。
<式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物>
金属氧化物粒子分散用组合物含有下述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物。
[化学式3]
Figure BDA0003518603190000041
(式(1)中,环Z1表示萘环,
R1a及R1b各自独立地表示卤原子、氰基或烷基,
R2a及R2b各自独立地表示烷基,
R3a及R3b各自独立地表示亚烷基,
Xa及Xb各自独立地表示-Si(OR4)p(R5)3-p所示的基团,
R4表示氢原子、烷基或-(R6O)q-R7所示的基团,
R5表示氢原子或烃基,
R6表示亚烷基,
R7表示烷基,
k1及k2各自独立地表示0以上4以下的整数,
m1及m2各自独立地表示0以上2以下的整数,
p表示1以上3以下的整数,
q表示1以上的整数。)
[化学式4]
Figure BDA0003518603190000042
(式(2)中,Z2表示含有2个以上芳香环的芳香族基团,R8表示直链状或支链状亚烷基,R9表示氢原子或甲基,r表示0以上的整数。)
上述式(1)中,关于作为R1a及R1b的卤原子的具体例,可举出氯原子、氟原子、溴原子、及碘原子。
上述式(1)中,作为R1a及R1b的烷基可以为直链状,也可以为支链状,例如,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、及叔丁基等碳原子数1以上6以下的烷基。
R1a及R1b可以相同也可以不同。
k1为2以上时,2个以上的R1a可以相同也可以不同,k2为2以上时,2个以上的R1b可以相同也可以不同。
k1及k2各自独立地为0以上4以下的整数,优选为0或1,优选为0。
k1及k2可以相同也可以不同。
上述式(1)中,作为R2a及R2b的烷基可以为直链状,也可以为支链状,例如,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、仲己基、及叔己基等碳原子数1以上18以下的烷基,优选为碳原子数1以上8以下的烷基,优选碳原子数1以上6以下的烷基。
R2a及R2b可以相同也可以不同。
m1为2时,2个R2a可以相同也可以不同,m2为2时,2个R2b可以相同也可以不同。
m1及m2各自独立地为0以上2以下的整数,优选为0或1。
m1及m2可以相同也可以不同。
上述式(1)中,作为R3a及R3b的亚烷基可举出亚乙基、三亚甲基、亚丙基、丁烷-1,2-二基、亚己基等碳原子数2以上10以下的亚烷基,优选为碳原子数2以上6以下的亚烷基,更优选为碳原子数2以上4以下的亚烷基,进一步优选为碳原子数2或3的亚烷基。
R3a及R3b可以相同也可以不同。
上述式(1)中,关于作为R4的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、仲己基、及叔己基等碳原子数1以上10以下的烷基,优选碳原子数1以上6以下的烷基,更优选碳原子数1以上4以下的烷基,进一步优选碳原子数1或2的烷基。
存在多个R4的情况下,多个R4可以相同也可以不同。
上述式(1)中,关于作为R5的烃基,可举出烷基、芳基等不饱和烃基。
作为烷基,可举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、仲戊基、叔戊基、正己基、异己基、仲己基、及叔己基等碳原子数1以上10以下的烷基,优选碳原子数1以上6以下的烷基,更优选碳原子数1以上4以下的烷基。
作为芳基,可举出苯基、甲苯基等碳原子数6以上10以下的芳基等。
存在多个R5的情况下,多个R5可以相同也可以不同。
上述式(1)中,对于作为R6的亚烷基而言,与针对R3a及R3b进行说明的亚烷基是同样的。
存在多个R6的情况下,多个R6可以相同也可以不同。
上述式(1)中,对于作为R7的烷基而言,与针对R4进行说明的烷基是同样的。
存在多个R7的情况下,多个R7可以相同也可以不同。
上述式(1)中,p为1以上3以下的整数,从水解缩合性的观点考虑,优选为2或3,特别优选为3。
q为1以上的整数,例如为1以上10以下,优选为1以上6以下,更优选为1以上4以下,进一步优选为1或2,尤其优选为1。
Xa及Xb可以相同也可以不同。
作为Xa及Xb、即-Si(OR4)p(R5)3-p的具体例,可举出三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、甲基二甲氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、或乙基二乙氧基甲硅烷基。
式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物优选为下述式(1-1)表示的甲硅烷基改性芴化合物。
需要说明的是,式(1-1)中,键合于萘环的R2a、R2b、-O-CH2-CH2-CH2-S-R3a-Xa、-O-CH2-CH2-CH2-S-R3b-Xb与构成萘环的六元环中的未键合于芴环的六元环键合。
[化学式5]
Figure BDA0003518603190000071
(式(1-1)中,R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、Xa、Xb、R4、R5、R6、R7、k1、k2、m1、m2、p及q分别与式(1)中的这些相同。)
将式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的具体例示于以下,但本发明不限于这些情况。
[化学式6]
Figure BDA0003518603190000081
[化学式7]
Figure BDA0003518603190000091
上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物可以使用任意的有机合成反应制造。
例如,于室温,在自由基聚合引发剂的存在下,在四氢呋喃(THF)等溶剂中,使下述式(i)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物、与(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)等下述式(ii)表示的化合物进行光反应,由此能够合成。需要说明的是,可以将三苯基膦三苯基硼烷(Triphenylphosphine triphenylborane)与自由基聚合引发剂一起使用。反应时的曝光波长例如为包含i线(365nm)的宽带光。
下述式(i)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物、与下述式(ii)表示的化合物优选以例如质量基准计使用下述式(i)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物:下述式(ii)表示的化合物=1:3~5的量。
[化学式8]
Figure BDA0003518603190000101
需要说明的是,上述式(i)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物可以通过将下述式(iii)表示的具有羟基的芴化合物进行烯丙基化来合成。例如,通过使下述式(iii)表示的具有羟基的芴化合物在氢氧化钠、氢氧化钾等碱的存在下与烯丙基溴等卤代烯丙基反应,从而能够合成上述式(i)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物。作为下述式(iii)表示的具有羟基的芴化合物,可举出9,9-双(6-羟基萘基)芴等。
[化学式9]
Figure BDA0003518603190000102
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以单独含有1种式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物、或混合含有两种以上的式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物。
上述金属氧化物粒子分散用组合物中,式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的含量只要能够实现本发明的效果即可,没有特别限制,相对于式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的合计而言,式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量的比例优选为1质量%以上,式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量的比例更优选为5质量%以上,式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量的比例进一步优选为10质量%以上。作为式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量比例的上限,没有特别限制,从高折射率性的观点考虑,相对于式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的合计而言,式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量的比例优选为50质量%以下,更优选为30质量%以下,进一步优选为25质量%以下。
<式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物>
上述金属氧化物粒子分散用组合物含有上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物、及上述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物。需要说明的是,本说明书中,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”两者。
式(2)中,作为Z2的含有2个以上芳香环的芳香族基团可以具有取代基,Z2所具有的芳香环的个数优选为5以下,更优选为3以下。需要说明的是,就芳香环的个数而言,将苯环计数为1个,将例如作为稠环的萘环的环个数设为2。
作为Z2所具有的芳香环,可举出苯环、萘环。
关于作为Z2的芳香族基团可具有的取代基,可举出碳原子数1以上12以下的烷基、碳原子数1以上12以下的烷氧基、碳原子数2以上12以下的烷氧基羰基、碳原子数1以上12以下的酰基、碳原子数1以上12以下的酰基氧基、羟基、卤原子、氰基或硝基。
以下例示出作为Z2的含有2个以上芳香环的芳香族基团,但本发明不限于这些,Z2优选为上述可具有取代基的联苯基或萘基,更优选为联苯基。下述式中,*表示连接键。
[化学式10]
Figure BDA0003518603190000121
式(2)中,关于作为R8的直链状或支链状亚烷基,可举出碳原子数1以上4以下(优选为碳原子数2或3)的直链状或支链状亚烷基,例如,可举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、亚丙基、丁烷-1,2-二基等。
从更高的耐热性的观点考虑,r优选为0以上3以下,更优选为0以上2以下,进一步优选为0或1,特别优选为0。
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以单独包含1种或者混合包含两种以上式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物。
上述金属氧化物粒子分散用组合物中,式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的含量只要能够实现本发明的效果即可,没有特别限制,相对于式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的合计而言的、式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的比例优选为50质量%以上,式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的比例更优选为70质量%以上,式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的比例进一步优选为75质量%以上。作为式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的比例的上限,没有特别限制,从分散性的观点考虑,相对于式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的合计而言的、式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的比例优选为99质量%以下,更优选为95质量%以下,进一步优选为90质量%以下。
<自由基聚合引发剂>
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以还包含自由基聚合引发剂,也可以不包含,但优选包含自由基聚合引发剂。自由基聚合引发剂可以为光自由基聚合引发剂,也可以为热自由基聚合引发剂,可以将光自由基聚合引发剂及热自由基聚合引发剂并用。
作为光自由基聚合引发剂,可举出Omnirad 651、Omnirad 184(1-羟基环己基-苯基酮)、Omnirad 1173、Omnirad 2959、Omnirad 127、Omnirad 907、Omnirad 369、Omnirad369E、Omnirad 379EG(均为IGM Resins B.V.制)等烷基苯酮系聚合引发剂、Omnirad TPOH、Omnirad 819(均为IGM Resins B.V.制)等酰基氧化膦系聚合引发剂、Irgacure OXE01、Irgacure OXE02(均为BASF公司制)等肟酯系聚合引发剂。
作为光自由基聚合引发剂的具体例,可举出1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、双(4-二甲基氨基苯基)酮、2-甲基-1-〔4-(甲基硫基)苯基〕-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁烷-1-酮、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰基肟)(Irgacure OXE01)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)(Irgacure OXE02)、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦(Omnirad TPO H)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(Omnirad819)、4-苯甲酰基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基氨基苯甲酸、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁酯、4-二甲基氨基-2-乙基己基苯甲酸、4-二甲基氨基-2-异戊基苯甲酸、苯偶酰-β-甲氧基乙基缩醛、苯偶酰二甲基缩酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、O-苯甲酰基苯甲酸甲酯、2,4-二乙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、噻吨、2-氯噻吨、2,4-二乙基噻吨、2-甲基硫基呫吨、2-异丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯并蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化氢异丙苯、2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并噻唑、2-(邻氯苯基)-4,5-二(间甲氧基苯基)-咪唑二聚体、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p,p’-双二甲基氨基二苯甲酮、4,4’-双二乙基氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苯偶酰、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻正丁基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、对二甲基苯乙酮、对二甲基氨基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、对叔丁基苯乙酮、对二甲基氨基苯乙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二苯并环庚酮、4-二甲基氨基苯甲酸戊酯、9-苯基吖啶、1,7-双(9-吖啶基)庚烷、1,5-双(9-吖啶基)戊烷、1,3-双(9-吖啶基)丙烷、对甲氧基三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)均三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪等。这些光自由基聚合引发剂可以单独使用或组合两种以上而使用。其中,从敏感度的方面考虑,尤其优选使用肟系的聚合引发剂。
作为热自由基聚合引发剂,可举出酮过氧化物(过氧化甲乙酮及过氧化环己酮等)、过氧化缩酮(2,2-双(过氧化叔丁基)丁烷及1,1-双(过氧化叔丁基)环己烷等)、过氧化氢(叔丁基过氧化氢及过氧化氢异丙苯等)、二烷基过氧化物(二叔丁基过氧化物(Perbutyl(注册商标)D(日油株式会社制)、及二叔己基过氧化物(Perhexyl(注册商标)D(日油株式会社制))等)、二酰基过氧化物(异丁酰基过氧化物、月桂酰基过氧化物及过氧化苯甲酰等)、过氧化二碳酸酯(过氧化二碳酸二异丙酯等)、过氧化酯(过氧化异丁酸叔丁酯及2,5-二甲基-2,5-二(过氧化苯甲酰)己烷等)等}有机过氧化物、1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基-4-甲氧基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丙脒)二盐酸盐、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-丙烯基)丙脒]二盐酸盐、2,2’-偶氮双(2-甲基丙酰胺)、2,2’-偶氮双[2-甲基-N-(2-羟基乙基)丙酰胺]、2,2’-偶氮双(2-甲基丙烷)、2,2’-偶氮双(2,4,4-三甲基戊烷)及二甲基2,2’-偶氮双(2-甲基丙酸酯)等}等偶氮化合物。
上述金属氧化物粒子分散用组合物含有自由基聚合引发剂的情况下,自由基聚合引发剂的含量在不阻碍本发明目的的范围内没有特别限定,相对于上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的质量的合计而言,自由基聚合引发剂的含量优选为0.01质量%以上30质量%以下,更优选为0.05质量%以上15质量%以下,进一步优选为0.08质量%以上10质量%以下。
<有机溶剂>
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以含有有机溶剂,有机溶剂的含量优选为10质量%以下,更优选为5质量%以下,进一步优选不含有有机溶剂。
金属氧化物粒子分散用组合物含有有机溶剂时,若应用喷墨法,则存在可能因有机溶剂的挥发而导致含有成分的浓度变化、喷出不良、固化敏感度的劣化这样的问题,通过制成有机溶剂的含量为10质量%以下(优选5质量%以下,进一步优选不含有有机溶剂)的金属氧化物粒子分散用组合物,能够抑制这些问题。
含有有机溶剂时,作为有机溶剂,例如,可举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单正丙基醚、二乙二醇单正丁基醚、三乙二醇单甲基醚、三乙二醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单正丁基醚、二丙二醇单甲基醚、二丙二醇单乙基醚、二丙二醇单正丙基醚、二丙二醇单正丁基醚、三丙二醇单甲基醚、三丙二醇单乙基醚等(聚)亚烷基二醇单烷基醚类;乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单甲基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯类;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚、四氢呋喃等其他醚类;甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷基酯类;2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他酯类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类等。这些溶剂可以单独使用,也可以组合两种以上而使用。
上述金属氧化物粒子分散用组合物由于含有式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物和式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物,因此如后述的实施例所示,耐热性优异。
另外,由于式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物具有高折射率,因此上述金属氧化物粒子分散用组合物具有高折射率。
此外,金属氧化物粒子分散用组合物可以使有机溶剂的含量少至10质量%以下、5质量%以下,也可以不含有有机溶剂。因此,能够抑制由有机溶剂的挥发导致的含有成分的浓度变化、喷出不良、固化敏感度的劣化,因此能够适用喷墨法。
另外,就上述金属氧化物粒子分散用组合物而言,金属氧化物粒子的分散性也良好。
因此,通过使上述金属氧化物粒子分散用组合物与高折射率的金属氧化物粒子混合而使金属氧化物粒子分散,从而能够制备耐热性优异、可适用喷墨法的高折射率材料。
如此,由于折射率高、并且因耐热性优异而可抑制逸气的产生,因此,上述高折射率材料能够合适地用作显示器用途或OLED照明用途中的高折射率层。例如,也能够适用于OLED的高折射率层。另外,由于上述高折射率材料能够适用喷墨法,因此例如能够容易地形成由高折射率材料构成的涂布膜。
<其他聚合性化合物>
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以包含或不包含上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物及上述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物以外的任意聚合性化合物(也记载为“其他聚合性化合物”。),作为其他聚合性化合物,例如,可举出上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物及上述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物以外的、具有烯键式不饱和基团的树脂、具有烯键式不饱和基团的单体或它们的组合。
(具有烯键式不饱和基团的单体)
具有烯键式不饱和基团的单体包括单官能单体和多官能单体。以下,依次对单官能单体、及多官能单体进行说明。
作为单官能单体,可举出(甲基)丙烯酰胺、羟甲基(甲基)丙烯酰胺、甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、乙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丙氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、丁氧基甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、富马酸、马来酸、马来酸酐、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、巴豆酸、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、叔丁基丙烯酰胺磺酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(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2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基-2-羟基丙酯、邻苯二甲酸2-(甲基)丙烯酰基氧基-2-羟基丙基酯、丙三醇单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2,2,2-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、邻苯二甲酸衍生物的(甲基)丙烯酸半酯等。这些单官能单体可以单独使用,也可以组合两种以上而使用。
作为多官能单体,可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(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、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、碳原子数1以上5以下的环氧烷烃改性新戊二醇二丙烯酸酯(其中,环氧丙烷改性新戊二醇二丙烯酸酯)、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(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、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-双(4-(甲基)丙烯酰氧基聚乙氧基苯基)丙烷、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-(甲基)丙烯酰基氧基丙基酯、乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二缩水甘油基醚二(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二缩水甘油基酯二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、丙三醇聚缩水甘油基醚聚(甲基)丙烯酸酯、氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(即,甲苯二异氰酸酯)、三甲基六亚甲基二异氰酸酯与六亚甲基二异氰酸酯与(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯的反应物、亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺亚甲基醚、多元醇与N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺的缩合物等多官能单体、三丙烯酰基六氢均三嗪(triacrylformal)等。这些多官能单体可以单独使用,也可以组合两种以上而使用。
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以包含也可以不包含作为上述其他聚合性化合物使用的树脂以外的其他树脂。作为上述其他树脂,可举出碱溶性树脂、在酸的作用下在显影液中的溶解性变化的树脂等。
本说明书中,碱溶性树脂是指:利用树脂浓度为20质量%的树脂溶液(溶剂:丙二醇单甲基醚乙酸酯)在基板上形成膜厚为1μm的树脂膜,在浓度为0.05质量%的KOH水溶液中浸渍1分钟时,膜厚溶解0.01μm以上的树脂。
<其他成分>
上述金属氧化物粒子分散用组合物可以根据需要而含有各种添加剂。具体而言,可例示出敏化剂、固化促进剂、光交联剂、分散助剂、填充剂、密合促进剂、硅烷偶联剂、防静电剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂、热阻聚剂、增塑剂、阻燃剂、消泡剂、流平剂、增粘剂、触变性赋予剂、表面活性剂等。
作为上述金属氧化物粒子分散用组合物中使用的热阻聚剂,例如,可举出对苯二酚、对苯二酚单乙基醚等。另外,分别地,作为消泡剂,可示例有机硅系、氟系等化合物,作为表面活性剂,可示例阴离子系、阳离子系、非离子等的化合物。
(上述金属氧化物粒子分散用组合物的制备方法)
就上述金属氧化物粒子分散用组合物而言,可以在将上述各成分均匀地搅拌、混合而分散后,根据需要利用0.2μm以下的膜滤器、0.5μm以上1μm以下的膜滤器等过滤器进行过滤而制备。
<<高折射率材料>>
上述金属氧化物粒子分散用组合物通过混合金属氧化物粒子并使其分散,从而成为可优选用于形成显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层的高折射率材料。
如前文所述,该高折射率材料的耐热性优异,能够适用喷墨法。另外,金属氧化物粒子的分散性也优异。
<金属氧化物粒子>
金属氧化物粒子中,金属氧化物可根据用途而适当选择,作为金属氧化物的金属,例如,可举出过渡金属[例如,周期表第3族金属(例如,钇、铈等)、周期第4族金属(例如,钛、锆、铪等)、周期第4族金属(例如,铌、钽等)、周期表第6族金属(例如,钨等)、周期表第8族金属(例如,铁等),等等]、周期表第10族金属(例如,锌等)、周期表第13族金属(例如,铝、铟等)、周期表第14族金属(例如,锗、锡等)等。需要说明的是,硅不包括在金属中。金属氧化物可以为含有单一金属的氧化物,也可以为含有两种以上的金属的氧化物(或复合氧化物)。
代表性的金属氧化物(粒子)中,例如,包括含有选自钛、锆、铝、及锌中的至少一种非硅系金属的金属氧化物(粒子)等。
尤其从高折射率的观点考虑,金属氧化物可以为包含选自锆及钛中的至少一种的金属氧化物。
金属氧化物可以为天然物(或矿物)等,可以为通过与金属氧化物的金属对应的水解缩合性化合物(即,水解缩合性金属化合物,例如金属醇盐)的水解而得到的水解缩合物(利用所谓的溶胶凝胶法得到的金属氧化物)。即,金属氧化物粒子(金属氧化物)可以为由水解缩合性金属化合物构成的缩合成分(水解缩合性成分)的水解缩合物。
需要说明的是,金属氧化物粒子的表面通常大多具有官能团(直接与金属原子键合的羟基、烷氧基等水解缩合性基团等来自溶胶凝胶反应的原料的官能团等)。此外,这样的官能团与上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的甲硅烷基反应(水解缩合反应),容易使金属氧化物粒子稳定化。需要说明的是,这样的官能团可以为金属氧化物粒子自身存在的官能团,也可以通过对金属氧化物粒子进行表面处理而进一步导入,还可以为来自溶胶凝胶法的原料的官能团。
由水解缩合得到的金属氧化物粒子中,作为水解缩合性化合物,可举出下述化合物,即,具有至少1个直接与金属原子(例如,锆、钛等)键合的水解缩合性基团(例如,烷氧基、芳基氧基、氯原子等卤原子、羟基等)。
作为代表性的水解缩合性金属化合物(或水解缩合性有机金属化合物),可举出金属醇盐(上述示例的金属的醇盐),例如,烷氧基锆[例如,四烷氧基锆(例如,四甲氧基锆、四乙氧基锆、四异丙氧基锆、四异丁氧基锆、四正丁氧基锆、四(2-乙基己氧基)锆、四(2-甲基-2-丁氧基)锆等四C1-18烷氧基锆,优选为四C1-12烷氧基锆,进一步优选四C1-6烷氧基锆等)、它们的低聚物等]、烷氧基钛[例如,四烷氧基钛(例如,四甲氧基钛、四乙氧基钛、四丙氧基钛、四异丙氧基钛、四正丁氧基钛等四C1-18烷氧基钛,优选四C1-12烷氧基钛,进一步优选四C1-6烷氧基钛等)、它们的低聚物等]、与这些醇盐对应但金属为上述示例的金属(铝、锌等除钛、锆以外的金属)的金属醇盐等。这些水解缩合性金属化合物可以单独或组合两种以上。
需要说明的是,金属氧化物粒子可以如前文所述根据需要进行表面处理(或表面修饰)。作为表面处理剂,可举出水解缩合性硅化合物等。另外,通过水解缩合而得到的金属氧化物粒子中,可以将水解缩合性硅化合物与水解缩合性金属化合物组合而进行水解缩合。作为水解缩合性硅化合物,例如,可举出二烷基二烷氧基硅烷(例如,二甲基二甲氧基硅烷等二C1-4烷基二C1-4烷氧基硅烷)、烷基芳基二烷氧基硅烷(例如,甲基苯基二甲氧基硅烷等C1-4烷基-C6-10芳基-二C1-4烷氧基硅烷)、二芳基二烷氧基硅烷(例如,二苯基二甲氧基硅烷等二C6-10芳基二C1-4烷氧基硅烷等)、烷基三烷氧基硅烷(例如,甲基三甲氧基硅烷等C1-4烷基三C1-4烷氧基硅烷等)、芳基三烷氧基硅烷(例如,苯基三甲氧基硅烷等C6-10芳基三C1-4烷氧基硅烷等)等烷氧基硅烷(或硅醇盐、例如,二或三烷氧基硅烷等)等。
这些硅化合物可以单独或组合两种以上。
需要说明的是,在将金属氧化物粒子或水解缩合性金属化合物与水解缩合性硅化合物组合的情况下,以金属原子(例如,锆原子)及硅原子换算计,它们的比例可以从前者/后者(摩尔比)=1/0.1~1/2左右的范围中选择,例如,可以为1/0.15~1/1.5、优选1/0.2~1/1、进一步优选1/0.25~1/0.8左右。
金属氧化物粒子的平均粒径(平均一次粒径)没有特别限定,通常可以为纳米尺寸。例如,金属氧化物粒子的平均体积粒径(累积50%体积粒径)可以从1000nm以下(例如,1nm以上800nm以下)的范围中选择,可以为700nm以下(例如,1nm以上600nm以下)、优选500nm以下(例如,2nm以上400nm以下)、进一步优选300nm以下(例如,3nm以上200nm以下)、尤其优选100nm以下(例如,5nm以上70nm以下)左右,尤其为了确保充分的透明性,通常可以为50nm以下[例如,为1nm以上40nm以下,优选为3nm以上35nm以下,进一步优选为30nm以下(例如,5nm以上25nm以下)]左右。
需要说明的是,上述金属氧化物粒子分散用组合物由于含有下述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物,因此,通常能够在保持(或反映出)这样的纳米尺寸的状态下,将金属氧化物粒子分散于有机成分(式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物、及式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物)中。
使金属氧化物粒子分散于金属氧化物粒子分散用组合物中的方法没有特别限定,例如,将金属氧化物粒子分散用组合物与金属氧化物粒子混合而使金属氧化物粒子分散于金属氧化物粒子分散用组合物中即可。
金属氧化物粒子的配合量没有特别限定,例如,上述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的质量相对于金属氧化物粒子100质量份而言优选为0.5质量份以上100质量份以下,更优选为1质量份以上50质量份以下,进一步优选为2质量份以上10质量份以下。
高折射率材料可以配合有机溶剂。但是,为了适用喷墨法,优选有机溶剂的含量少。
关于高折射率材料可包含的有机溶剂的具体例,与作为上述金属氧化物粒子分散用组合物含有有机溶剂时的有机溶剂而例示出的情况是同样的。
(高折射率材料的折射率)
将金属氧化物粒子混合并分散于金属氧化物粒子分散用组合物中而成的高折射率材料的折射率优选为1.6以上,更优选为1.63以上,进一步优选为1.65以上,特别优选为1.70以上,最优选为1.75以上。
作为折射率的上限,没有特别限制,例如,为3以下,也可以为2.5以下。
本发明中,所谓折射率,优选为对波长656nm的光线的折射率,只要没有特别说明,折射率是基于后述的实施例中测定的条件而得到的。
另外,高折射率材料的粘度没有特别限制,从能够适用于后述的喷墨法的观点考虑,优选300cP(mPa·s)以下的范围。高折射率材料的粘度更优选为60mPa·s以下,特别优选为30mPa·s以下。下限没有特别限制,为0.1mPa·s以上。
需要说明的是,上述的粘度为使用E型粘度计于25℃测定的粘度。
<<固化膜形成方法>>
通过下述固化膜形成方法,能够形成固化膜,所述固化膜形成方法包括:将上述高折射率材料(将上述金属氧化物粒子分散用组合物与金属氧化物粒子混合并分散而成的材料)适用于基材上而形成涂布膜的工序(以下,也简称为“涂布膜形成工序”);以及使上述涂布膜固化的工序。
上述固化膜形成方法优选还包括图案形成工序,具体而言,优选
(1)还包括将模具压接于上述涂布膜表面而在上述涂布膜上形成图案的工序(压印法)、或
(2)还包括通过位置选择性曝光进行上述涂布膜固化的工序、针对经位置选择性地曝光的上述涂布膜进行显影而形成图案的工序(显影法)。
上述(2)的显影法中,上述显影可以使用碱显影液或包含有机溶剂的显影液进行,更优选上述显影使用包含有机溶剂的显影液进行。
基材(基板或支承体)可根据各种用途进行选择,例如,不特别限制于石英、玻璃、光学膜、陶瓷材料、蒸镀膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Fe等金属基板、纸、SOG(旋涂玻璃(Spin On Glass))、聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚酰亚胺膜等聚合物基板、TFT阵列基板、PDP的电极板、玻璃、透明塑料基板、ITO、金属等导电性基材、绝缘性基材、硅、氮化硅、多晶硅、氧化硅、无定形硅等半导体制作基板等。另外,基材的形状也没有特别限定,可以为板状,也可以为卷状。另外,作为上述基材,可以根据与模具的组合等选择光透过性、或非光透过性的基材。
首先,在涂布膜形成工序中,例如,在要形成固化膜的基板上,使用喷墨机、辊涂机、逆式涂布机、棒涂机等接触转印型涂布装置、旋转器(旋转式涂布装置)、分配器、喷雾器、丝网印刷机、帘式流动涂布机等非接触型涂布装置,应用高折射率材料,根据需要,通过干燥(预烘烤)将溶剂除去,从而能够形成涂布膜。
作为涂布膜的厚度,没有特别限制,优选为10nm以上50μm以下,更优选为50nm以上30μm以下,进一步优选为100nm以上10μm以下,特别优选为150nm以上5μm以下。
需要说明的是,关于在基板上堆积的液滴、被填埋至具有凹凸的基板的凹部中的高折射率材料、填充于模具凹部的高折射率材料等,为方便起见,也称为“涂布膜”。
由于上述高折射率材料能够合适地用于喷墨法,因此如上述(1)那样利用压印法形成图案的情况下,可适用喷墨法。
在如上述(1)那样利用压印法形成图案的情况下,为了将图案转印至上述涂布膜,将模具压接于图案形成层表面。由此,能够将预先形成于模具的按压表面上的微细图案转印至上述涂布膜。另外,可以将高折射率材料涂布于具有图案的模具上,对基板进行压接。
可以将光透过性的模具压接于涂布膜表面,从模具的背面进行曝光,将上述涂布膜固化。另外,也可以将高折射率材料涂布于光透过性基材上,按压模具,从基材的背面进行曝光,使高折射率材料固化。
作为模具材料,没有特别限定,只要具有规定的强度、耐久性即可。作为光透过性的模具材料,具体而言,可例示出玻璃、石英、PMMA、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等光透明性树脂、透明金属蒸镀膜、聚二甲基硅氧烷等柔软膜、光固化膜、金属膜等。
另外,作为非光透过型模具材料,没有特别限定,只要具有规定的强度即可。具体而言,可例示出陶瓷材料、蒸镀膜、磁性膜、反射膜、Ni、Cu、Cr、Fe等金属基板、SiC、硅、氮化硅、多晶硅、氧化硅、无定形硅等基板等,没有特别限制。另外,模具的形状也没有特别限制,可以为板状模具、卷状模具中的任意。卷状模具尤其适用于需要转印的有连续生产率的情况。
在如上述(1)那样利用压印法形成图案的情况下,优选在模具压力为10个大气压以下的条件下进行。通过使模具压力为10个大气压以下,存在模具、基板不易变形、图案精度提高的倾向。另外,从存在因加压较低而能够缩小装置的倾向的方面考虑也是优选的。就模具压力而言,优选在模具凸部的高折射率材料的残膜变少的范围内,选择能够确保模具转印的均匀性的区域。
作为下述曝光的前阶段,若预先设为真空状态,则具有防止气泡混入、抑制因氧混入而导致的反应性降低、提高模具与高折射率材料的密合性的效果,因此,可以在真空状态下进行曝光。作为曝光时的优选真空度,为从10-1Pa至常压的范围。
接着,能够使所形成的涂布膜固化。固化方法只要为能够使高折射率材料固化的方法即可,没有特别限定,包括曝光及/或加热,优选包括曝光。
曝光中,光源没有特别限定,例如,可举出高压汞灯、超高压汞灯、氙灯、碳弧灯、LED等。使用这样的光源,对涂膜照射ArF受激准分子激光、KrF受激准分子激光、F2受激准分子激光、极紫外线(EUV)、真空紫外线(VUV)、电子束、X射线、软X射线、g线、i线、h线、j线、k线等放射线或电磁波,从而能够将涂布膜曝光。针对涂布膜的曝光可以隔着负型的掩模以位置选择性的方式进行。曝光量根据高折射率材料的组成而不同,例如,优选为10mJ/cm2以上2000mJ/cm2以下,更优选为100mJ/cm2以上1500mJ/cm2以下,进一步优选为200mJ/cm2以上1200mJ/cm2以下。曝光照度根据高折射率材料的组成而不用,优选在1mW/cm2以上50mW/cm2以下的范围内。
进行加热时的温度没有特别限定,优选为180℃以上280℃以下,更优选为200℃以上260℃以下,特别优选为220℃以上250℃以下。加热时间典型地优选为1分钟以上60分钟以下,更优选为10分钟以上50分钟以下,特别优选为20分钟以上40分钟以下。
如上述(2)的显影法这样,使上述涂布膜固化的工序通过位置选择性曝光而进行,针对经位置选择性地曝光的上述涂布膜进行显影,能够得到经图案化的固化膜。
在显影工序中,利用显影液将经曝光的涂膜显影,由此形成图案化为所期望的形状的固化物。显影方法没有特别限定,可以使用浸渍法、喷雾法、旋覆浸没法、动态分配法(dynamicdispense)等。
作为包含有机溶剂的显影液的具体例,可举出PE(丙二醇单甲基醚)等醇系溶剂或二醇醚系溶剂、四氢呋喃等醚系溶剂、乙酸丁酯等酯系溶剂、丙酮、甲基戊基酮等酮系溶剂等。
作为碱显影液的具体例,可举出单乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等有机系的碱显影液、氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、氨、季铵盐等的水溶液。
然后,可根据需要对曝光后的固化物、或显影后的经图案化的固化物实施后烘烤而进一步进行加热固化。后烘烤的温度优选为150℃以上270℃以下。
<<固化物>>
将上述高折射率材料(将上述金属氧化物粒子分散用组合物与金属氧化物粒子混合并分散而成的材料)固化而得到的固化物的耐热性优异,且具有高折射率。由于折射率高、并且耐热性优异,因此可抑制逸气的产生,故上述固化物适合于显示器用途等或OLED照明等中的高折射率层等受逸气影响大的用途。
作为固化物的折射率,优选为1.6以上,更优选为1.63以上,进一步优选为1.65以上,特别优选为1.7以上,最优选为1.75以上。
作为折射率的上限没有特别限制,例如,为3以下,也可以为2.5以下。
固化物为固化膜时,作为固化膜的厚度没有特别限制,优选为10nm以上50μm以下,更优选为50nm以上30μm以下,进一步优选为100nm以上10μm以下,特别优选为150nm以上5μm以下。
<<固化物的用途>>
上述固化物适合作为下文说明的各种高折射率且透明的光学部件。
例如,上述固化物由于折射率优异、并且耐热性优异而可抑制逸气的产生,因此,适合作为显示器用途或OLED照明等中的高折射率层。例如,适合作为OLED的高折射率层。
另外,上述固化物由于折射率优异,因此,适合作为平视显示器或头戴式显示器装置、投影仪等中的透过型透明屏幕、反射型透明屏幕等。
另外,适合于各种用途:透明光学部件(透镜、微透镜、晶片级透镜、光纤、光导波、棱镜片、全息图、高折射率膜、回归反射膜)、光布线部件、衍射光栅等光学部件,等等。
另外,该固化物适合于例如OLED显示元件用密封材料、OLED照明、硬涂层、绝缘膜、反射防止膜、层间绝缘膜、碳硬掩模、显示器面板材料(平坦化膜、滤色器的像素、有机EL用隔壁、间隔件)等各种用途。
另外,固化物在触摸面板等显示元件中可合适地用作被覆金属布线等的透明被膜。
实施例
以下,示出实施例更具体地说明本发明,但本发明的范围不限于这些实施例。
(合成例1)式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的合成
在TPPS(三苯基膦三苯基硼烷)0.075g及聚合引发剂(Omnirad184,IGM ResinsB.V.制,1-羟基环己基苯基甲酮)0.15g的存在下,在四氢呋喃(THF)中,于室温,使下述式(a)表示的具有烯丙基氧基的芴化合物4.0g与(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷(MPTMS)3.4g进行光反应(利用365nm宽带光进行反应),由此得到4.2g下述式(a1)表示的甲硅烷基改性芴化合物(收率61.7%)。对得到的晶体测定NMR,确认为目标物。
[化学式11]
Figure BDA0003518603190000281
(合成比较例1)下述式(a2)表示的甲硅烷基改性芴化合物的合成
将9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴替换为9,9-双(4-羟基苯基)芴,按照专利文献1的合成例1,合成下述式(a2)表示的甲硅烷基改性芴化合物。
[化学式12]
Figure BDA0003518603190000291
[耐热性评价1]
关于合成例1中得到的式(a1)表示的甲硅烷基改性芴化合物及合成比较例1中得到的上述式(a2)表示的甲硅烷基改性芴化合物,分别将利用己烷进行萃取并使其干燥而得到的物质作为试样使用。
针对试样,利用TG-DSC-MS法,在He气氛中,以10℃/分钟的升温速度从40℃升温至500℃,进行逸气测定(MS装置中的温度300℃),算出逸气量的峰值的温度。需要说明的是,测定中,使用NETZSCH公司制的TG-DSC装置和日本电子公司制的MS装置。
结果,合成例1中得到的式(a1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的峰值的温度为390.5℃。另外,合成比较例1中得到的上述式(a2)表示的甲硅烷基改性芴化合物的峰值的温度为380.0℃。
(实施例1)
将作为式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的由上述式(a1)表示的甲硅烷基改性芴化合物2g、与作为式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的丙烯酸苯基苯酯8g混合,得到金属氧化物粒子分散用组合物。
(比较例1)
将上述式(a1)表示的甲硅烷基改性芴化合物替换为上述式(a2)表示的甲硅烷基改性芴化合物,除此以外,与实施例1同样地操作,得到金属氧化物粒子分散用组合物。
[折射率评价]
针对实施例1及比较例1中得到的金属氧化物粒子分散用组合物,使用棱镜耦合器(Metricon公司制),对温度25℃、656nm处的折射率进行测定。将结果示于表1。
[耐热性评价2]
针对实施例1及比较例1中得到的金属氧化物粒子分散用组合物,利用以下的方法评价耐热性。
首先,利用喷墨法,将实施例1及比较例1中得到的金属氧化物粒子分散用组合物各自以厚度成为1μm的方式涂布于硅基板。然后,通过在温度85℃、湿度85%的环境下放置24小时,使其吸湿。
将吸湿前后的各基板作为试样,利用TDS法(升温脱离气体分光法),使用升温脱离气体分析装置(ESCO公司制),对各基板在真空条件下加热至40~100℃时观测到的逸气量进行测定。对于吸湿后和吸湿前的100℃的逸气量,将吸湿前的逸气量设为100时,将吸湿后的逸气量为100以上105以下的情况作为〇,将吸湿后的逸气量超过105的情况作为×,评价耐热性。将结果示于表1。
[分散性评价]
将实施例1及比较例1的金属氧化物粒子分散用组合物1g、与作为金属氧化物粒子的、平均粒径为10nm的ZrO2纳米粒子10g进行混合、搅拌,得到高折射率材料。
利用目视对得到的高折射率材料进行观察,评价分散性。实施例1及比较例1中,ZrO2粒子均均匀地分散,分散状态良好。
[表1]
Figure BDA0003518603190000301
就含有式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物和式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物的实施例1的金属氧化物粒子分散用组合物而言,耐热性优异,能够制备可适用喷墨法的高折射率材料。另一方面,就不含有式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的比较例1的金属氧化物粒子分散用组合物而言,与实施例1的金属氧化物粒子分散用组合物相比,耐热性差。
详细而言,实施例1的金属氧化物粒子分散用组合物所含有的式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物的耐热性优异,因此上述金属氧化物粒子分散用组合物的耐热性也优异,逸气的产生少。
另外,实施例1的金属氧化物粒子分散用组合物不含有有机溶剂,因此,可抑制由有机溶剂的挥发导致的含有成分的浓度变化、喷出不良、固化敏感度的劣化,可适用喷墨法。
另外,就上述金属氧化物粒子分散用组合物而言,金属氧化物粒子的分散性良好,折射率也高。

Claims (9)

1.金属氧化物粒子分散用组合物,其含有下述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物、和下述式(2)表示的(甲基)丙烯酸酯化合物,
[化学式1]
Figure FDA0003518603180000011
式(1)中,环Z1表示萘环,
R1a及R1b各自独立地表示卤原子、氰基或烷基,
R2a及R2b各自独立地表示烷基,
R3a及R3b各自独立地表示亚烷基,
Xa及Xb各自独立地表示-Si(OR4)p(R5)3-p所示的基团,
R4表示氢原子、烷基或-(R6O)q-R7所示的基团,
R5表示氢原子或烃基,
R6表示亚烷基,
R7表示烷基,
k1及k2各自独立地表示0以上4以下的整数,
m1及m2各自独立地表示0以上2以下的整数,
p表示1以上3以下的整数,
q表示1以上的整数,
[化学式2]
Figure FDA0003518603180000012
式(2)中,Z2表示含有2个以上芳香环的芳香族基团,R8表示直链状或支链状亚烷基,R9表示氢原子或甲基,r表示0以上的整数。
2.如权利要求1所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其中,所述式(1)表示的甲硅烷基改性芴化合物为下述式(1-1)表示的甲硅烷基改性芴化合物,
[化学式3]
Figure FDA0003518603180000021
式(1-1)中,R1a、R1b、R2a、R2b、R3a、R3b、Xa、Xb、R4、R5、R6、R7、k1、k2、m1、m2、p及q分别与式(1)中的这些相同。
3.如权利要求1或2所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其中,所述Xa及Xb各自独立地为三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、甲基二甲氧基甲硅烷基、乙基二甲氧基甲硅烷基、甲基二乙氧基甲硅烷基、或乙基二乙氧基甲硅烷基。
4.如权利要求1~3中任一项所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其中,所述r为0。
5.如权利要求1~4中任一项所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其中,所述Z2为联苯基。
6.如权利要求1~5中任一项所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其不含有有机溶剂。
7.如权利要求1~6所述的金属氧化物粒子分散用组合物,其包含自由基聚合引发剂。
8.金属氧化物粒子的分散方法,将权利要求1~7中任一项所述的金属氧化物粒子分散用组合物与金属氧化物粒子混合,使所述金属氧化物粒子分散于所述金属氧化物粒子分散用组合物中。
9.如权利要求8所述的金属氧化物粒子的分散方法,其中,以所述甲硅烷基改性芴化合物的质量相对于所述金属氧化物粒子100质量份而言成为0.5质量份以上100质量份以下的方式,将所述金属氧化物粒子分散用组合物与所述金属氧化物粒子混合。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023129266A (ja) * 2022-03-03 2023-09-14 信越化学工業株式会社 金属酸化膜形成用組成物、パターン形成方法、及び金属酸化膜形成方法
KR102679790B1 (ko) * 2022-12-27 2024-07-02 인하대학교 산학협력단 포토리소그래피용 레지스트 화합물, 이의 제조방법 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225644A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Osaka Gas Chem Kk 熱可塑性樹脂およびその製造方法
JP2012233142A (ja) * 2011-05-09 2012-11-29 Osaka Gas Chem Kk フルオレン化合物および金属酸化物を含む組成物
JP2014012825A (ja) * 2012-06-07 2014-01-23 Osaka Gas Chem Kk 硬化性組成物およびその硬化物
JP2016069411A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 東京応化工業株式会社 硬化性組成物及び光学部品
JP2019123806A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 公立大学法人大阪府立大学 硬化性組成物およびその硬化物ならびに硬化物の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5782281B2 (ja) 2011-03-29 2015-09-24 大阪ガスケミカル株式会社 フルオレン骨格を有する(メタ)アクリレート
JP6263631B2 (ja) * 2014-08-27 2018-01-17 富士フイルム株式会社 組成物、膜、光学機器、化合物
JP6507683B2 (ja) 2015-02-02 2019-05-08 日立化成株式会社 樹脂組成物及び光学部材
EP3508924B1 (en) 2016-08-30 2022-05-04 Sony Group Corporation Photosensitive composition for hologram recording, hologram recording medium, and hologram

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011225644A (ja) * 2010-04-15 2011-11-10 Osaka Gas Chem Kk 熱可塑性樹脂およびその製造方法
JP2012233142A (ja) * 2011-05-09 2012-11-29 Osaka Gas Chem Kk フルオレン化合物および金属酸化物を含む組成物
JP2014012825A (ja) * 2012-06-07 2014-01-23 Osaka Gas Chem Kk 硬化性組成物およびその硬化物
JP2016069411A (ja) * 2014-09-26 2016-05-09 東京応化工業株式会社 硬化性組成物及び光学部品
JP2019123806A (ja) * 2018-01-17 2019-07-25 公立大学法人大阪府立大学 硬化性組成物およびその硬化物ならびに硬化物の製造方法

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