JP2012188547A - Organic-inorganic composite and method of producing the same - Google Patents

Organic-inorganic composite and method of producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2012188547A
JP2012188547A JP2011053227A JP2011053227A JP2012188547A JP 2012188547 A JP2012188547 A JP 2012188547A JP 2011053227 A JP2011053227 A JP 2011053227A JP 2011053227 A JP2011053227 A JP 2011053227A JP 2012188547 A JP2012188547 A JP 2012188547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
inorganic composite
oxide particles
inorganic oxide
inorganic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011053227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuyo Akimoto
光代 秋元
Masaya Tanaka
賢哉 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Chemicals Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Chemicals Corp filed Critical Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority to JP2011053227A priority Critical patent/JP2012188547A/en
Publication of JP2012188547A publication Critical patent/JP2012188547A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic-inorganic composite that has excellent appearance and excellent antifouling properties, and can form a transparent coating film and a transparent molded product, wherein the refractive indice of the coating film and molded product thus obtained can be easily controlled.SOLUTION: The organic-inorganic composite comprises: inorganic oxide particles (A); a polymer (B) formed by subjecting a radical polymerizable monomer to polymerization, having a molar weight dispersion degree of 2.3 or lower, and binding to the inorganic oxide particle; and 0.1-60 mass% of fluorine (C) based on the total mass.

Description

本発明は、防汚性が改善された有機−無機複合体及びその製造方法に関する。また、本発明は、有機−無機複合体を用いたコーティング材、コーティング膜、成形体、光学部材及び光学材料に関する。   The present invention relates to an organic-inorganic composite having improved antifouling properties and a method for producing the same. The present invention also relates to a coating material, a coating film, a molded body, an optical member, and an optical material using an organic-inorganic composite.

従来、高分子から形成されたコーティング膜や成形体の屈折率の制御は、フッ素を高分子中に導入する方法によって行われてきた。しかしながら、一般的なフッ素樹脂はフッ素を含有する気体や液体を、高圧条件下で重合して製造されるため、安全管理に労力がかかり、その販売価格は高価である。またこれらの高分子をコーティング材として使用する場合、フッ素系の特殊な溶媒に溶かす必要があり、使用が限定される。
また、フッ素を含有するラジカル重合性モノマーを重合し、フッ素を含有する高分子を得る方法もあるが、強度が低い傾向にある。
Conventionally, the refractive index of a coating film or a molded body formed from a polymer has been controlled by a method of introducing fluorine into the polymer. However, since a general fluororesin is produced by polymerizing a fluorine-containing gas or liquid under high-pressure conditions, labor is required for safety management, and its selling price is expensive. Moreover, when using these polymers as a coating material, it is necessary to dissolve in a special fluorine-based solvent, and the use is limited.
Also, there is a method of polymerizing a fluorine-containing radical polymerizable monomer to obtain a fluorine-containing polymer, but the strength tends to be low.

そこでフッ素系高分子を使用せず、無機粒子として中空シリカ粒子を高分子中に分散させる試みがある。例えば、特許文献1には、中空シリカゾルとフッ素系ポリマーを混合し、UV硬化させる方法の記載がある。特許文献2には、pMMA修飾シリカと、フッ素含有ポリマーの混合物に関する記載がある。非特許文献1には、シリカに有機ポリマーをグラフトした物質に関する記載がある。   Therefore, there is an attempt to disperse hollow silica particles as inorganic particles in the polymer without using a fluorine-based polymer. For example, Patent Document 1 describes a method of mixing a hollow silica sol and a fluorine-based polymer and performing UV curing. Patent Document 2 describes a mixture of pMMA-modified silica and a fluorine-containing polymer. Non-Patent Document 1 describes a substance obtained by grafting an organic polymer onto silica.

特開2008−115329号公報JP 2008-115329 A 特開2006−257308号公報JP 2006-257308 A

Journal of Polymer Science:Part B:Polymer Physics,Vol.40,2667−2676(2002)Journal of Polymer Science: Part B: Polymer Physics, Vol. 40, 2667-2676 (2002)

しかしながら、無機粒子として中空シリカ粒子を高分子中に分散させる場合、中空シリカ粒子が非常に高価であるため、原料コストが非常に高くなる。また中空シリカの代わりに、一般的なシリカ粒子を有機高分子に分散させても、所望の屈折率は得られず、汚れやすいという欠点がある。   However, when the hollow silica particles are dispersed in the polymer as inorganic particles, the hollow silica particles are very expensive, and thus the raw material cost is very high. Further, there is a drawback that a desired refractive index cannot be obtained even if general silica particles are dispersed in an organic polymer instead of hollow silica, and the particles are easily soiled.

本発明の主な目的は、良好な外観を有し、防汚性に優れる、透明なコーティング膜や成形体を形成することが可能であるとともに、得られるコーティング膜や成形体の屈折率を容易に制御できる有機−無機複合体を提供することにある。   The main object of the present invention is to form a transparent coating film or molded body having a good appearance and excellent antifouling property, and to easily improve the refractive index of the resulting coating film or molded body. It is an object to provide an organic-inorganic composite that can be controlled easily.

本発明は、以下のものに関する。
[1]
(A)無機酸化物粒子と、(B)ラジカル重合性モノマーの重合により形成され、分子量の分散度が2.3以下であり、前記無機酸化物粒子に結合しているポリマーと、を備え、
(C)全質量を基準として、0.1〜60質量%のフッ素を含有する、有機−無機複合体。
[2]
ガラス転移温度が、−10〜180℃である、[1]に記載の有機−無機複合体。
[3]
臭素及び塩素の合計含有量が、全質量を基準として0.001〜5質量%である、[1]又は[2]に記載の有機−無機複合体。
[4]
前記無機酸化物粒子がシリカ粒子である、[1]〜[3]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[5]
前記無機酸化物粒子の最小幅が1〜70nmである、[1]〜[4]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[6]
前記無機酸化物粒子の円形度が0.7〜1である、[1]〜[5]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[7]
前記無機酸化物粒子のL/Dが5以上である、[1]〜[6]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[8]
前記無機酸化物粒子が、数珠状に連結した複数の一次粒子を含む長鎖の構造を形成している、[1]〜[7]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[9]
前記無機酸化物粒子の屈折率が1.4〜1.6である、[1]〜[8]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[10]
前記無機酸化物粒子の含有量が、全質量を基準として2〜96質量%である、[1]〜[9]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[11]
前記無機酸化物粒子の含有量が、全体積を基準として1〜94体積%である、[1]〜[10]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[12]
前記ラジカル重合性モノマーが、少なくとも1種のフッ素系モノマーを含む、[1]〜[11]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[13]
前記ラジカル重合性モノマーが、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種のモノマーを含む、[1]〜[12]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[14]
前記ラジカル重合性モノマーが、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含み、前記ポリマーが前記アクリル酸エステルと前記メタクリル酸エステルとの共重合ポリマーである、[1]〜[13]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[15]
前記ポリマーが、熱可塑性ポリマーである、[1]〜[14]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[16]
前記ポリマーの分子量の分散度が1.0〜1.9である、[1]〜[15]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。
[17]
無機酸化物粒子と重合開始基を有するカップリング剤とを反応させて表面改質無機酸化物粒子を製造する工程と、前記重合開始基により開始されるリビングラジカル重合により、前記無機酸化物粒子に結合しているポリマーを形成させる工程と、を備える、[1]〜[16]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体の製造方法。
[18]
前記リビングラジカル重合が、原子移動ラジカル重合である、[17]に記載の製造方法。
[19]
前記重合開始基がハロゲン原子を含む、[17]又は[18]に記載の製造方法。
[20]
前記表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量が0.02〜10質量%である、[19]に記載の製造方法。
[21]
前記カップリング剤が、リン酸基、カルボキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、イソシアネート基、グリシジル基、クロロシリル基及びアルコキシシリル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する、[17]〜[20]のいずれか1項に記載の製造方法。
[22]
前記官能基が、クロロシリル基又はアルコキシシリル基である、[21]に記載の製造方法。
[23]
前記カップリング剤が、1個又は2個の前記官能基を有する、[22]に記載の製造方法。
[24]
[1]〜[16]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、コーティング材。
[25]
有機溶媒を更に含む、[24]に記載のコーティング材。
[26]
[24]又は[25]に記載のコーティング材を含む、コーティング膜。
[27]
屈折率が1.05〜1.43である、[26]に記載のコーティング膜。
[28]
鉛筆硬度がHB以上である、[26]又は[27]に記載のコーティング膜。
[29]
水接触角が75°以上である、[26]〜[28]のいずれか1項に記載のコーティング膜。
[30]
油接触角が30°以上である、[26]〜[29]のいずれか1項に記載のコーティング膜。
[31]
空隙率が2〜60体積%である、[26]〜[30]のいずれか1項に記載のコーティング膜。
[32]
[1]〜[16]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、成形体。
[33]
粒子分散度が0.6以下である、[32]に記載の成形体。
[34]
屈折率が1.05〜1.43である、[32]又は[33]に記載の成形体。
[35]
空隙率が2〜60体積%である、[32]〜[34]のいずれか1項に記載の成形体。
[36]
[26]〜[31]のいずれか1項に記載のコーティング膜、又は[32]〜[35]のいずれか1項に記載の成形体を備える光学部材。
[37]
[1]〜[16]のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、光学材料。
The present invention relates to the following.
[1]
(A) inorganic oxide particles, and (B) a polymer formed by polymerization of a radical polymerizable monomer and having a molecular weight dispersity of 2.3 or less and bonded to the inorganic oxide particles,
(C) An organic-inorganic composite containing 0.1 to 60% by mass of fluorine based on the total mass.
[2]
The organic-inorganic composite according to [1], wherein the glass transition temperature is −10 to 180 ° C.
[3]
The organic-inorganic composite according to [1] or [2], wherein the total content of bromine and chlorine is 0.001 to 5% by mass based on the total mass.
[4]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [3], wherein the inorganic oxide particles are silica particles.
[5]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [4], wherein the minimum width of the inorganic oxide particles is 1 to 70 nm.
[6]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [5], wherein the inorganic oxide particles have a circularity of 0.7 to 1.
[7]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [6], wherein L / D of the inorganic oxide particles is 5 or more.
[8]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [7], wherein the inorganic oxide particles form a long-chain structure including a plurality of primary particles connected in a bead shape.
[9]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [8], wherein the inorganic oxide particles have a refractive index of 1.4 to 1.6.
[10]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [9], wherein the content of the inorganic oxide particles is 2 to 96% by mass based on the total mass.
[11]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [10], wherein the content of the inorganic oxide particles is 1 to 94% by volume based on the total volume.
[12]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [11], wherein the radical polymerizable monomer includes at least one fluorine-based monomer.
[13]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [12], wherein the radical polymerizable monomer includes at least one monomer selected from the group consisting of acrylic acid esters and methacrylic acid esters.
[14]
In any one of [1] to [13], the radical polymerizable monomer includes an acrylic ester and a methacrylic ester, and the polymer is a copolymer of the acrylic ester and the methacrylic ester. The organic-inorganic composite as described.
[15]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [14], wherein the polymer is a thermoplastic polymer.
[16]
The organic-inorganic composite according to any one of [1] to [15], wherein the polymer has a molecular weight dispersity of 1.0 to 1.9.
[17]
A step of producing surface-modified inorganic oxide particles by reacting inorganic oxide particles with a coupling agent having a polymerization initiating group, and living radical polymerization initiated by the polymerization initiating group, to the inorganic oxide particles. A method for producing an organic-inorganic composite according to any one of [1] to [16], comprising a step of forming a bonded polymer.
[18]
The production method according to [17], wherein the living radical polymerization is atom transfer radical polymerization.
[19]
The production method according to [17] or [18], wherein the polymerization initiating group contains a halogen atom.
[20]
The production method according to [19], wherein the halogen content of the surface-modified inorganic oxide particles is 0.02 to 10% by mass.
[21]
The coupling agent has at least one functional group selected from the group consisting of a phosphate group, a carboxy group, an acid halide group, an acid anhydride group, an isocyanate group, a glycidyl group, a chlorosilyl group, and an alkoxysilyl group. [17] The manufacturing method according to any one of [20].
[22]
The production method according to [21], wherein the functional group is a chlorosilyl group or an alkoxysilyl group.
[23]
The production method according to [22], wherein the coupling agent has one or two of the functional groups.
[24]
The coating material containing the organic-inorganic composite of any one of [1]-[16].
[25]
The coating material according to [24], further comprising an organic solvent.
[26]
[24] A coating film comprising the coating material according to [25].
[27]
The coating film according to [26], which has a refractive index of 1.05 to 1.43.
[28]
The coating film according to [26] or [27], wherein the pencil hardness is HB or higher.
[29]
The coating film according to any one of [26] to [28], wherein the water contact angle is 75 ° or more.
[30]
The coating film according to any one of [26] to [29], wherein the oil contact angle is 30 ° or more.
[31]
The coating film according to any one of [26] to [30], wherein the porosity is 2 to 60% by volume.
[32]
The molded object containing the organic-inorganic composite of any one of [1]-[16].
[33]
The molded product according to [32], wherein the particle dispersity is 0.6 or less.
[34]
The molded product according to [32] or [33], which has a refractive index of 1.05 to 1.43.
[35]
The molded object according to any one of [32] to [34], wherein the porosity is 2 to 60% by volume.
[36]
An optical member provided with the coating film of any one of [26]-[31], or the molded object of any one of [32]-[35].
[37]
An optical material comprising the organic-inorganic composite according to any one of [1] to [16].

本発明によれば、良好な外観を有し、防汚性に優れる、透明なコーティング膜や成形体を形成することが可能であるとともに、得られるコーティング膜や成形体の屈折率を容易に制御できる有機−無機複合体が提供される。   According to the present invention, it is possible to form a transparent coating film or molded body having a good appearance and excellent antifouling property, and easily control the refractive index of the obtained coating film or molded body. A possible organic-inorganic composite is provided.

本発明の有機−無機複合体は、無機酸化物粒子に結合したポリマーの分子量が揃っていることにより、粒子の凝集が抑制された良好な外観を有する成形体やコーティング膜が得られる。   Since the organic-inorganic composite of the present invention has a uniform molecular weight of the polymer bonded to the inorganic oxide particles, a molded body and a coating film having a good appearance in which aggregation of particles is suppressed can be obtained.

本発明の有機−無機複合体は、無機酸化物粒子にフッ素を含有するポリマーを直接グラフトしているという点で、特許文献1の手法のように、中空シリカ粒子とグラフトしていないポリマーとを混合する場合と比べ、無機酸化物粒子の凝集が抑制されるという点で有利である。また本発明は、高価な中空シリカ粒子ではなく、安価な無機酸化物粒子を使用することで、製造コストを抑制することが可能である。   In the organic-inorganic composite of the present invention, a hollow silica particle and an ungrafted polymer are used, as in the technique of Patent Document 1, in that a fluorine-containing polymer is directly grafted onto an inorganic oxide particle. Compared to the case of mixing, it is advantageous in that aggregation of inorganic oxide particles is suppressed. Moreover, this invention can suppress manufacturing cost by using an inexpensive inorganic oxide particle instead of an expensive hollow silica particle.

なお、特許文献2には、ポリマーで表面修飾した中空シリカと、フッ素含有モノマー等のバインダー成分から構成される組成物の記載があるが、ポリマーで表面修飾した中空シリカのみでは成膜しておらず、バインダー成分が必須とされている。その結果、得られる低屈折率層の屈折率が、1.44〜1.46と、一般的な汎用ポリマーと大差なく、一般的な反射防止膜に要求される低屈折率層の性能(屈折率1.4以下)に到達していない。また特許文献1と同様に、高価な中空シリカ粒子を使用していることからも、特許文献2の方法は本発明とは異なる。   Patent Document 2 describes a composition composed of hollow silica surface-modified with a polymer and a binder component such as a fluorine-containing monomer. However, a film is formed only with hollow silica surface-modified with a polymer. First, a binder component is essential. As a result, the refractive index of the obtained low refractive index layer is 1.44 to 1.46, which is not much different from general general-purpose polymers. The rate is 1.4 or less. Similarly to Patent Document 1, since expensive hollow silica particles are used, the method of Patent Document 2 is different from the present invention.

無機酸化物粒子の最大長及び最小幅の算出方法を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the calculation method of the maximum length and minimum width | variety of inorganic oxide particle. 数珠状シリカ粒子のTEM写真である。It is a TEM photograph of beaded silica particles.

以下、本発明を実施するための形態(以下、本実施の形態)について詳細に説明する。なお、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。   Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as the present embodiment) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to this Embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.

本実施の形態に係る有機−無機複合体は、(A)無機酸化物粒子と、(B)ラジカル重合性モノマーの重合により形成されるポリマーとを備える。この有機−無機複合体は、好ましくは、それ単独で成膜性を有する。ここでいう「成膜性」とは、モノマー等の他のバインダー成分と混合されることなく、単独でコーティング膜が形成できる性質を意味する。   The organic-inorganic composite according to the present embodiment includes (A) inorganic oxide particles and (B) a polymer formed by polymerization of a radical polymerizable monomer. This organic-inorganic composite preferably has film-forming properties alone. The “film forming property” here means the property that a coating film can be formed alone without being mixed with other binder components such as monomers.

[無機酸化物粒子]
無機酸化物粒子は、炭素以外の元素の酸化物である、無機酸化物から形成された粒子であれば、特に限定されるものではなく、2種以上の無機酸化物粒子を組み合わせて使用することも可能である。
[Inorganic oxide particles]
The inorganic oxide particles are not particularly limited as long as they are particles formed from an inorganic oxide that is an oxide of an element other than carbon, and two or more types of inorganic oxide particles are used in combination. Is also possible.

無機酸化物粒子の粒子空隙率は、特に限定されるものではないが、一般に安価に入手できる無機酸化物粒子の粒子空隙率が約0〜4%であることから、0〜4%であることが好ましく、より好ましくは0%である。
粒子空隙率は「粒子空隙率(%)=(粒子中の空隙部分の体積)/(粒子全体の体積)×100」で表され、粒子空隙率の測定方法については後述の実施例において詳細に説明される。
The particle porosity of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but is generally 0 to 4% because the particle porosity of the inorganic oxide particles that are generally available at low cost is about 0 to 4%. Is preferable, and more preferably 0%.
The particle porosity is represented by “particle porosity (%) = (volume of void portion in particle) / (volume of entire particle) × 100”, and the measurement method of the particle porosity will be described in detail in Examples described later. Explained.

無機酸化物粒子の種類は、特に限定されるものではないが、コーティング膜や成形体の透明性と屈折率制御の容易性の観点から、シリカ粒子が好ましい。   The kind of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but silica particles are preferable from the viewpoint of transparency of the coating film and the molded body and ease of controlling the refractive index.

無機酸化物粒子の最小幅は、特に限定されるものではないが、好ましくは1〜70nmである。最小幅が70nmより大きいと、有機−無機複合体を光学材料として使用したときに、光の散乱により透明性が低下する傾向があり、1nm未満であると、無機酸化物粒子を構成する物質固有の特性が変化する可能性がある。同様の観点から、無機酸化物粒子の平均粒径はより好ましくは2〜60nm、更に好ましくは5〜50nm、特に好ましくは7〜30nmである。   The minimum width of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but is preferably 1 to 70 nm. When the minimum width is larger than 70 nm, when an organic-inorganic composite is used as an optical material, the transparency tends to decrease due to light scattering, and when it is less than 1 nm, the substance constituting the inorganic oxide particles is inherent. The characteristics of can change. From the same viewpoint, the average particle size of the inorganic oxide particles is more preferably 2 to 60 nm, still more preferably 5 to 50 nm, and particularly preferably 7 to 30 nm.

無機酸化物粒子として、球状粒子を用いる場合、円形度は0.7〜1であることが好ましい。円形度が0.7〜1であることにより、膜厚が薄いフィルムであっても、均一性を維持することができる。同様の観点から、この円形度は、より好ましくは0.8〜1、更に好ましくは0.85〜1である。円形度の測定方法については後述の実施例において詳細に説明される。   When spherical particles are used as the inorganic oxide particles, the circularity is preferably 0.7-1. When the circularity is 0.7 to 1, evenness can be maintained even with a thin film. From the same viewpoint, the circularity is more preferably 0.8 to 1, and still more preferably 0.85 to 1. The method for measuring the circularity will be described in detail in the examples described later.

無機酸化物粒子として、球状粒子以外を使用する場合、最大長L及び最小幅Dは、特に限定されるものではないが、屈折率制御の観点から、L/D≧5を満たすことが好ましい。L/Dはより好ましくは6〜50、更に好ましくは7〜30、特に好ましくは8〜20である。L/Dの測定方法については後述の実施例において詳細に説明される。   When inorganic particles other than spherical particles are used, the maximum length L and the minimum width D are not particularly limited, but it is preferable that L / D ≧ 5 is satisfied from the viewpoint of refractive index control. L / D is more preferably 6 to 50, still more preferably 7 to 30, and particularly preferably 8 to 20. The measuring method of L / D will be described in detail in Examples described later.

無機酸化物粒子の形状や結晶形は、特に限定されるものではなく、例えば、球状、結晶状、鱗片状、棒状、繊維状、数珠状等、様々な形状であってよい。中でも、強度や厳密な均一性が要求される用途では、球状が好ましい。また屈折率制御の観点からは、棒状、繊維状、数珠状が好ましく、より好ましくは、繊維状又は数珠状であり、特に好ましくは数珠状である。   The shape and crystal shape of the inorganic oxide particles are not particularly limited, and may be various shapes such as a spherical shape, a crystal shape, a scale shape, a rod shape, a fiber shape, and a bead shape. Among them, the spherical shape is preferable for applications requiring strength and strict uniformity. Further, from the viewpoint of controlling the refractive index, a rod shape, a fiber shape, and a bead shape are preferable, a fiber shape or a bead shape is more preferable, and a bead shape is particularly preferable.

ここでいう数珠状無機酸化物粒子とは、数珠状に連結した複数の一次粒子を含む長鎖の構造を形成しているものであり、一次粒子が数珠状に連結及び/又は分岐した形状を持つ。   The beaded inorganic oxide particles referred to here are those having a long chain structure including a plurality of primary particles connected in a bead shape, and the primary particles are connected and / or branched in a bead shape. Have.

数珠状無機酸化物粒子は、数珠状に連結した一次粒子が分岐したものも包含する。数珠状無機酸化物粒子をSEM、及びTEM等の電子顕微鏡を用いて倍率50、000〜100、000倍で観察したとき、視野に存在する一次粒子のうち、単独の一次粒子ではなく上記長鎖の構造を有する、及び分岐した構造を有する形態で存在している一次粒子の数が、少なくとも50%以上、好ましくは70%以上、更に好ましくは90〜100%の範囲にある。数珠状無機酸化物粒子は、その立体的な障害により、他の数珠状無機酸化物粒子が空間を密に占めることができず、その結果、より空隙率の高い膜を容易に形成できるため、特に好ましい。   The bead-like inorganic oxide particles include those in which primary particles connected in a bead shape are branched. When rosary inorganic oxide particles are observed with an electron microscope such as SEM and TEM at a magnification of 50,000 to 100,000, among the primary particles present in the field of view, the above long chain is not a single primary particle. The number of primary particles having a structure having a branched structure and a branched structure is at least 50% or more, preferably 70% or more, more preferably 90 to 100%. Because of the steric hindrance of the beaded inorganic oxide particles, other beaded inorganic oxide particles cannot occupy the space closely, and as a result, a film with a higher porosity can be easily formed. Particularly preferred.

数珠状無機酸化物粒子は、無機酸化物からなるものであれば特に限定されるものではないが、入手のし易さの観点から、数珠状シリカ粒子が好ましい。具体的には、例えば図2に示すように、球状のコロイダルシリカが数珠状に連結した長鎖の構造を有するもの、及び連結したコロイダルシリカが分岐したもの等を挙げることができる。上記数珠状シリカ粒子は球状のコロイダルシリカからなる一次粒子を2価以上の金属イオンを介在させ一次粒子−一次粒子間を結合させたものである。少なくとも3個以上、更に好ましくは5個以上、より好ましくは7個以上の一次粒子が連結されているものである。   The beaded inorganic oxide particles are not particularly limited as long as they are made of an inorganic oxide, but beaded silica particles are preferable from the viewpoint of easy availability. Specifically, for example, as shown in FIG. 2, there may be mentioned those having a long chain structure in which spherical colloidal silica is connected in a bead shape, and those in which the connected colloidal silica is branched. The bead-like silica particles are obtained by bonding primary particles composed of spherical colloidal silica with primary and primary particles intervening bivalent or higher metal ions. At least 3 or more, more preferably 5 or more, more preferably 7 or more primary particles are connected.

無機酸化物粒子の屈折率は、特に限定されるものではないが、屈折率制御効果が得られやすいことから、1.4〜1.6程度であることが好ましい。屈折率設計と成膜性のバランスの観点からは、無機酸化物粒子の屈折率は、より好ましくは1.41〜1.48、更に好ましくは1.42〜1.46である。   The refractive index of the inorganic oxide particles is not particularly limited, but is preferably about 1.4 to 1.6 because a refractive index control effect is easily obtained. From the viewpoint of the balance between the refractive index design and the film formability, the refractive index of the inorganic oxide particles is more preferably 1.41 to 1.48, and still more preferably 1.42 to 1.46.

[有機−無機複合体]
本発明の有機−無機複合体は、当該有機−無機複合体の全質量を基準として、0.1〜60質量%のフッ素を含有する。中でも、汎用有機溶媒への分散性と、屈折率制御効果、撥水/撥油性、透明性とのバランスを考慮すると、1〜50質量%、より好ましくは、3〜40質量%、更に好ましくは5〜30質量%である。
[Organic-inorganic composite]
The organic-inorganic composite of the present invention contains 0.1 to 60% by mass of fluorine based on the total mass of the organic-inorganic composite. Among these, considering the dispersibility in a general-purpose organic solvent and the balance between the refractive index control effect, water / oil repellency, and transparency, 1 to 50% by mass, more preferably 3 to 40% by mass, and still more preferably. It is 5-30 mass%.

有機−無機複合体のガラス転移温度(以下、「Tg」ともいう。)は、特に限定されるものではないが、べたつきを抑制しつつ、良好な成膜性を付与できるという理由から、−10〜180℃であることが好ましく、より好ましくは0〜160℃、更に好ましくは20〜150℃、特に好ましくは40〜120℃である。   The glass transition temperature (hereinafter also referred to as “Tg”) of the organic-inorganic composite is not particularly limited, but it can be imparted with favorable film formability while suppressing stickiness, and is −10. It is preferable that it is -180 degreeC, More preferably, it is 0-160 degreeC, More preferably, it is 20-150 degreeC, Most preferably, it is 40-120 degreeC.

有機−無機複合体のハロゲン含有量とは、有機−無機複合体中に含まれる臭素及び塩素の合計量を指す。このハロゲン含有量は特に限定されるものではないが、成膜性が良好であるという理由から、当該有機−無機複合体の全質量を基準として、0.001〜5質量%であることが好ましく、より好ましくは、0.01〜2質量%、更に好ましくは0.1〜1質量%である。   The halogen content of the organic-inorganic composite refers to the total amount of bromine and chlorine contained in the organic-inorganic composite. The halogen content is not particularly limited, but is preferably 0.001 to 5% by mass on the basis of the total mass of the organic-inorganic composite because the film-forming property is good. More preferably, it is 0.01-2 mass%, More preferably, it is 0.1-1 mass%.

有機−無機複合体における無機酸化物粒子の含有量は、特に限定されるものではないが、屈折率制御と強度とのバランスの観点から、好ましくは2〜96質量%、更に好ましくは5〜85質量%、特に好ましくは10〜80質量%である。また、屈折率制御と成膜性や成形性の観点から、無機酸化物粒子の含有量は、有機−無機複合体の全体積を基準として好ましくは1〜94体積%、更に好ましくは4〜79体積%、特に好ましくは7〜66体積%である。   The content of the inorganic oxide particles in the organic-inorganic composite is not particularly limited, but is preferably 2 to 96% by mass, more preferably 5 to 85%, from the viewpoint of the balance between refractive index control and strength. % By mass, particularly preferably 10 to 80% by mass. Further, from the viewpoints of refractive index control, film formability and moldability, the content of inorganic oxide particles is preferably 1 to 94% by volume, more preferably 4 to 79, based on the total volume of the organic-inorganic composite. % By volume, particularly preferably 7 to 66% by volume.

[ポリマー]
有機−無機複合体を構成するポリマーは、無機酸化物粒子の表面にカップリング剤(重合開始基を有するカップリング剤)を介して共有結合により結合している。このポリマーは、1種又は2種以上のラジカル重合性モノマーをモノマー単位として含んでいる。有機−無機複合体は、異なるモノマー単位から構成される複数種のポリマーを含有していてよい。
[polymer]
The polymer constituting the organic-inorganic composite is bonded to the surface of the inorganic oxide particle by a covalent bond via a coupling agent (coupling agent having a polymerization initiating group). This polymer contains one or more radically polymerizable monomers as monomer units. The organic-inorganic composite may contain a plurality of types of polymers composed of different monomer units.

上記ポリマーの重合形態は、特に限定されるものではないが、例えば、ホモポリマー、周期共重合ポリマー、ブロック共重合ポリマー、ランダム共重合ポリマー、グラジエント共重合ポリマー、テーパード共重合ポリマー又はグラフト共重合ポリマーが挙げられる。中でも、Tgや屈折率等の物性制御の観点から、共重合ポリマーが好ましい。   The polymerization form of the polymer is not particularly limited. For example, a homopolymer, a periodic copolymer, a block copolymer, a random copolymer, a gradient copolymer, a tapered copolymer, or a graft copolymer Is mentioned. Among these, a copolymer is preferable from the viewpoint of controlling physical properties such as Tg and refractive index.

上記ポリマーは、熱分解抑制の観点から、アクリル酸エステルと、メタクリル酸エステルとの共重合ポリマーであることが好ましい。また上記ポリマーは、成形性や加工性に優れることから、熱可塑性ポリマーであることが望ましい。ここでいう、熱可塑性ポリマーとは、Tg又は融点まで加熱することで軟化し、成形が可能なポリマーを指し、熱可塑性を持たない硬化性ポリマーとは、明確に区別される。ただし、一部に硬化性ポリマー(架橋性ポリマー)が共重合されたものであっても、熱可塑性ポリマーが主体であり、全体として熱可塑性を呈するものは、熱可塑性ポリマーとみなすことができる。   The polymer is preferably a copolymer of acrylic acid ester and methacrylic acid ester from the viewpoint of suppressing thermal decomposition. Moreover, since the said polymer is excellent in a moldability and workability, it is desirable that it is a thermoplastic polymer. The thermoplastic polymer here refers to a polymer that can be softened by heating to Tg or a melting point and can be molded, and is clearly distinguished from a curable polymer that does not have thermoplasticity. However, even if a curable polymer (crosslinkable polymer) is partially copolymerized, a thermoplastic polymer is the main component, and what exhibits thermoplasticity as a whole can be regarded as a thermoplastic polymer.

ラジカル重合性のモノマーは、原子移動ラジカル重合(以下、「ATRP」ともいう。)、又は可逆的付加・脱離連鎖移動重合(以下、「RAFT」ともいう)で重合可能であることが好ましい。   The radical polymerizable monomer is preferably polymerizable by atom transfer radical polymerization (hereinafter also referred to as “ATRP”) or reversible addition / elimination chain transfer polymerization (hereinafter also referred to as “RAFT”).

上記モノマーとしては、例えば、エチレン、「ブタ−1,3−ジエン、2−メチルブタ−1,3−ジエン、2−クロロブタ−1,3−ジエンのようなジエン類」、「スチレン、α−メチルスチレン、4−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、アセトキシスチレン、4−クロロメチルスチレン2,3,4,5,6−ペンタフルオロスチレン、4−アミノスチレンなどのスチレン類」、「アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸オクタデシル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸トリメチルシリル、アクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、アクリル酸2,2,3,3,−テトラフルオロプロピル、アクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル、アクリル酸1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシル、アクリル酸1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル、アクリル酸1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル、アクリル酸1H,1H−ヘプタフルオロブチルなどのアクリル酸エステル類」、「メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸オクチル、メタクリル酸オクタデシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸トリメチルシリル、メタクリル酸2−(ジメチルアミノ)エチル、メタクリル酸2−(ジエチルアミノ)エチル、メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、メタクリル酸1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシル、メタクリル酸1H,1H,3H−ヘキサフルオロブチル、メタクリル酸2,2,3,3,−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸1H,1H,5H−オクタフルオロペンチル、メタクリル酸1H,1H,7H−ドデカフルオロペンチルなどのメタクリル酸エステル類」、「アクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−シクロプロピルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド、N−ヒドロキシメチルアクリルアミド、N−イソプロピルアクリルアミド、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどの(メタ)アクリル酸誘導体」、「酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニルのようなビニルエステル類」、「ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテルなどのビニルエーテル類」、「ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾル、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンなどのN−ビニル化合物」、「アリルアルコール、塩化アリル、酢酸アリル、塩化ビニル、塩化ビニリデンのようなアリル化合物」、「フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのフッ素アルキル基を有する化合物」、「アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル等の官能性モノマー類」が挙げられる。中でも、コーティング膜や成形体の透明性を特に重視する場合は、アクリル酸エステル又はメタクリル酸エステルを選択することが好ましい。   Examples of the monomer include ethylene, “dienes such as buta-1,3-diene, 2-methylbuta-1,3-diene, 2-chlorobuta-1,3-diene”, “styrene, α-methyl. Styrenes such as styrene, 4-methylstyrene, divinylbenzene, acetoxystyrene, 4-chloromethylstyrene 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene, 4-aminostyrene "," methyl acrylate, ethyl acrylate " , N-butyl acrylate, tert-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, octyl acrylate, octadecyl acrylate, benzyl acrylate, trimethylsilyl acrylate, 2- (dimethylamino) ethyl acrylate, acrylic Acid 2,2,2-trifluoroethyl, acrylic acid , 2,3,3, -tetrafluoropropyl, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl acrylate, acrylic acid 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl, acrylic acid 1H, 1H , 3H-hexafluorobutyl, acrylic acid 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl, acrylic acid esters such as 1H, 1H-heptafluorobutyl acrylate, ”“ methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate ” , Tert-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octyl methacrylate, octadecyl methacrylate, benzyl methacrylate, trimethylsilyl methacrylate, 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate, 2- (diethylamino) methacrylate D Chill, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 1H, 1H, 2H, 2H-heptadecafluorodecyl methacrylate, 1H, 1H, 3H-hexafluorobutyl methacrylate, 2,2,3,3 methacrylate , -Tetrafluoropropyl, methacrylic acid esters such as 1H, 1H, 5H-octafluoropentyl methacrylate, 1H, 1H, 7H-dodecafluoropentyl methacrylate ”,“ 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxy methacrylate ” (Meth) acrylic acid derivatives such as ethyl, acrylamide, methacrylamide, N-cyclopropylacrylamide, N, N-dimethylacrylamide, N-hydroxymethylacrylamide, N-isopropylacrylamide, acrylonitrile, methacrylonitrile "," vinegar Vinyl, vinyl propionate, vinyl benzoate, vinyl esters such as vinyl butyrate ”,“ vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether ”,“ vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, vinyl ketones, N-vinyl pyrrole ” N-vinyl compounds such as N-vinylcarbazole, N-vinylindole and N-vinylpyrrolidone "," Allyl compounds such as allyl alcohol, allyl chloride, allyl acetate, vinyl chloride and vinylidene chloride "," vinyl fluoride And compounds having a fluorine alkyl group such as vinylidene fluoride ”and“ functional monomers such as glycidyl acrylate and glycidyl methacrylate ”. Among these, when emphasizing the transparency of the coating film or the molded product, it is preferable to select an acrylic ester or a methacrylic ester.

上記モノマーの中でも、屈折率制御や撥水性/撥油性の付与の観点から、フッ素系モノマーを少なくとも1種以上選択することが好ましく、入手が容易であることから、アクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、アクリル酸2,2,3,3,−テトラフルオロプロピル、アクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、アクリル酸1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロピル、メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル、メタクリル酸2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、メタクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル、及びメタクリル酸1,1,1,3,3,3,−ヘキサフルオロイソプロピルが更に好ましい。   Among the above monomers, from the viewpoint of providing refractive index control and imparting water / oil repellency, it is preferable to select at least one fluorine-based monomer, and since it is easily available, acrylic acid 2,2,2- Trifluoroethyl, acrylic acid 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, acrylic acid 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, acrylic acid 1,1,1,3,3,3-hexa Fluoroisopropyl, 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl methacrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl methacrylate, and 1, More preferred is 1,1,3,3,3-hexafluoroisopropyl.

またフッ素を含有しないモノマーとしては、入手が容易であることから、スチレン類、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種のモノマーの使用が好ましく、中でも、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル及びメタクリル酸ブチルから選ばれるモノマーが好ましい。   Moreover, as a monomer which does not contain fluorine, since it is easily available, it is preferable to use at least one monomer selected from the group consisting of styrenes, acrylic acid esters and methacrylic acid esters. Among them, methyl acrylate, Monomers selected from ethyl acrylate, butyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and butyl methacrylate are preferred.

以下に、好ましいモノマーの具体例を化学式で示す。
Specific examples of preferable monomers are shown below by chemical formulas.

上記ポリマーの形状は、特に限定されるものではないが、例えば、鎖状、分岐鎖状、ラダー型、スター型が挙げられる。その他、任意の置換基等を導入し、分散性や相溶性を向上させることも可能である。   The shape of the polymer is not particularly limited, and examples thereof include a chain shape, a branched chain shape, a ladder shape, and a star shape. In addition, it is possible to introduce an arbitrary substituent or the like to improve the dispersibility and compatibility.

上記ポリマーの分子量は、特に限定されるものではないが、その数平均分子量(以下、「Mn」ともいう。)は、好ましくは500〜500000g/mol、より好ましくは5000〜200000g/mol、更に好ましくは10000〜100000g/molである。Mnが500g/mol未満であると、無機酸化物粒子の凝集が起こり易くなる傾向があり、500000g/molを超えると、無機酸化物としての特性が発現されにくくなったり、有機−無機複合体の他の物質との相溶性が低下したりする傾向がある。   The molecular weight of the polymer is not particularly limited, but the number average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mn”) is preferably 500 to 500,000 g / mol, more preferably 5,000 to 200,000 g / mol, and still more preferably. Is 10,000 to 100,000 g / mol. When Mn is less than 500 g / mol, aggregation of inorganic oxide particles tends to occur, and when it exceeds 500,000 g / mol, characteristics as an inorganic oxide are hardly expressed, or the organic-inorganic composite The compatibility with other substances tends to decrease.

上記ポリマーの分子量の分散度は、質量平均分子量(以下、「Mw」ともいう。)とMnより、下記式により求められる。
分子量の分散度=Mw/Mn
ここでいうMn及びMwは、後述の実施例において詳細に説明されるように、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される、ポリメタクリル酸メチル換算の値である。
The degree of dispersion of the molecular weight of the polymer is determined by the following formula from the mass average molecular weight (hereinafter also referred to as “Mw”) and Mn.
Molecular weight dispersity = Mw / Mn
Mn and Mw here are polymethyl methacrylate equivalent values measured by gel permeation chromatography (GPC), as will be described in detail in the examples described later.

本実施の形態において、分子量の分散度は2.3以下である。分子量の分散度が2.3以下であることにより、無機酸化物粒子の凝集が効果的に抑制される。分散性の観点からは、ポリマーの分子量(鎖長)が揃っていること、つまり、分子量の分散度が1に近い値であることが好ましい。係る観点から、分子量の分散度は、好ましくは1.0〜1.9、更に好ましくは1.0〜1.7、特に好ましくは1.0〜1.5である。   In the present embodiment, the molecular weight dispersity is 2.3 or less. When the molecular weight dispersity is 2.3 or less, aggregation of the inorganic oxide particles is effectively suppressed. From the viewpoint of dispersibility, it is preferable that the molecular weight (chain length) of the polymer is uniform, that is, the degree of dispersion of the molecular weight is close to 1. From such a viewpoint, the degree of dispersion of the molecular weight is preferably 1.0 to 1.9, more preferably 1.0 to 1.7, and particularly preferably 1.0 to 1.5.

本実施の形態における、無機酸化物粒子に結合しているポリマーの量は、後述の方法で求められ、透明性維持の観点から、その量は好ましくは50質量%以上、より好ましくは70質量%以上、更に好ましくは90質量%以上である。   The amount of the polymer bonded to the inorganic oxide particles in the present embodiment is determined by the method described later, and from the viewpoint of maintaining transparency, the amount is preferably 50% by mass or more, more preferably 70% by mass. As mentioned above, More preferably, it is 90 mass% or more.

[重合開始基を有するカップリング剤]
本実施の形態におけるカップリング剤は、無機酸化物粒子表面と、上述のポリマーとを連結するために用いられる化合物である。このカップリング剤は、重合開始基と、無機酸化物粒子表面と反応して結合を生成する官能基とを有する化合物であれば、特に限定されるものではない。このときの無機酸化物粒子表面は、無機酸化物そのものから形成されていてもよいし、表面処理されていてもよい。ここでいう表面処理とは、化学反応、熱処理、光照射、プラズマ照射、放射線照射等により、無機酸化物粒子表面を官能基により修飾することである。
[Coupling agent having a polymerization initiating group]
The coupling agent in this Embodiment is a compound used in order to connect the inorganic oxide particle surface and the above-mentioned polymer. The coupling agent is not particularly limited as long as it is a compound having a polymerization initiating group and a functional group that reacts with the surface of the inorganic oxide particles to form a bond. The inorganic oxide particle surface at this time may be formed from the inorganic oxide itself, or may be surface-treated. The surface treatment here is to modify the surface of the inorganic oxide particles with a functional group by chemical reaction, heat treatment, light irradiation, plasma irradiation, radiation irradiation or the like.

カップリング剤を、無機酸化物粒子表面と結合させる方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、無機酸化物粒子表面の水酸基とカップリング剤とを反応させる方法や、無機酸化物粒子表面の表面処理により導入された官能基とカップリング剤とを反応させる方法がある。無機酸化物粒子に結合したカップリング剤に、更にカップリング剤を反応させて、複数のカップリング剤を連結することも可能である。また、カップリング剤の種類によっては、水や触媒を併用してもよい。   The method for binding the coupling agent to the surface of the inorganic oxide particles is not particularly limited. For example, the method of reacting the hydroxyl group on the surface of the inorganic oxide particles with the coupling agent, or the inorganic oxide particles There is a method of reacting a functional group introduced by surface treatment of a surface with a coupling agent. It is also possible to connect a plurality of coupling agents by further reacting the coupling agent bonded to the inorganic oxide particles with a coupling agent. Depending on the type of coupling agent, water or a catalyst may be used in combination.

カップリング剤が有する官能基は、特に制限はないが、例えば無機酸化物粒子表面の水酸基との反応により結合を生成する場合には、リン酸基、カルボキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、イソシアネート基、グリシジル基、クロロシリル基、アルコキシシリル基、シラノール基、アミノ基、ホスホニウム基及びスルホニウム基等が挙げられる。中でも、反応性と、酸残存量や着色とのバランスの観点から、好ましいのは、イソシアネート基、クロロシリル基、アルコキシシリル基及びシラノール基であり、更に好ましくは、クロロシリル基及びアルコキシシリル基である。中でも、反応性の観点から、クロロシリル基が特に好ましい。   The functional group of the coupling agent is not particularly limited. For example, when a bond is formed by reaction with a hydroxyl group on the surface of the inorganic oxide particle, a phosphate group, a carboxy group, an acid halide group, an acid anhydride group , Isocyanate group, glycidyl group, chlorosilyl group, alkoxysilyl group, silanol group, amino group, phosphonium group, sulfonium group and the like. Among these, from the viewpoint of the balance between the reactivity and the remaining amount of acid and coloring, preferred are an isocyanate group, a chlorosilyl group, an alkoxysilyl group, and a silanol group, and more preferred are a chlorosilyl group and an alkoxysilyl group. Among them, a chlorosilyl group is particularly preferable from the viewpoint of reactivity.

カップリング剤の官能基数は、特に限定されるものではないが、副生成物の除去が容易であることから、一官能又は二官能であることが好ましく、特に好ましくは一官能である。   The number of functional groups of the coupling agent is not particularly limited, but is preferably monofunctional or bifunctional, and particularly preferably monofunctional, because removal of by-products is easy.

カップリング剤が有する重合開始基は、重合開始能を有する官能基であれば、特に限定されるものではない。例えば、後述のニトロキシド媒介ラジカル重合(以下、「NMP」ともいう。)、原子移動ラジカル重合(以下、「ATRP」ともいう。)、可逆的付加・脱離連鎖移動重合(以下、「RAFT」ともいう。)に用いられる重合開始基が挙げられる。   The polymerization initiating group possessed by the coupling agent is not particularly limited as long as it is a functional group having a polymerization initiating ability. For example, nitroxide-mediated radical polymerization (hereinafter also referred to as “NMP”), atom transfer radical polymerization (hereinafter also referred to as “ATRP”), reversible addition / elimination chain transfer polymerization (hereinafter referred to as “RAFT”). The polymerization initiating group used in the above).

NMPにおける重合開始基は、ニトロキシド基が結合している基であれば、特に限定されるものではない。   The polymerization initiating group in NMP is not particularly limited as long as it is a group to which a nitroxide group is bonded.

ATRPにおける重合開始基は、典型的には、ハロゲン原子を含む基である。ハロゲン原子の結合解離エネルギーが低いことが好ましい。例えば、3級炭素原子に結合したハロゲン原子、ビニル基、ビニリデン基及びフェニル基等の不飽和炭素−炭素結合に隣接する炭素原子に結合したハロゲン原子、カルボニル基、シアノ基及びスルホニル基等のヘテロ原子含有共役性基に直接結合するか又はこれらに隣接する原子に結合したハロゲン原子が導入された基が、好ましい構造として挙げられる。より具体的には、下記一般式(1)で表される有機ハロゲン化物基、及び、一般式(2)で表されるハロゲン化スルホニル基が好適である。   The polymerization initiating group in ATRP is typically a group containing a halogen atom. It is preferable that the bond dissociation energy of the halogen atom is low. For example, a halogen atom bonded to a tertiary carbon atom, a halogen atom bonded to a carbon atom adjacent to an unsaturated carbon-carbon bond such as a vinyl group, a vinylidene group or a phenyl group, a hetero group such as a carbonyl group, a cyano group or a sulfonyl group. A preferable structure includes a group in which a halogen atom bonded directly to an atom-containing conjugated group or bonded to an atom adjacent thereto is introduced. More specifically, an organic halide group represented by the following general formula (1) and a halogenated sulfonyl group represented by the general formula (2) are preferable.

式(1)及び(2)中、R及びRは、それぞれ独立に水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜20のアルキル基、置換基を有していてもよいアリル基、置換基を有していてもよい炭素数6〜20のアリール基、アルキルアリール基、又は、置換基を有していてもよいアルキルアリール基を示し、Zはハロゲン原子を示す。 In formulas (1) and (2), R 1 and R 2 each independently have a hydrogen atom, a C 1-20 alkyl group that may have a substituent, or a substituent. An allyl group, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms that may have a substituent, an alkylaryl group, or an alkylaryl group that may have a substituent, and Z represents a halogen atom.

式(1)の重合開始基は、下記一般式(3)に示されるように、カルボニル基を有するものであってもよい。式(3)中、R、R及びZは、式(1)中のR、R及びZと同義である。 The polymerization initiating group of the formula (1) may have a carbonyl group as shown in the following general formula (3). In the formula (3), R 1, R 2 and Z have the same meanings as R 1, R 2 and Z in the formula (1).

式(3)の重合開始基の具体例を下記化学式に示す。
Specific examples of the polymerization initiating group of the formula (3) are shown in the following chemical formula.

RAFTにおける重合開始基は、RAFT剤として機能するイオウ原子を含有する基であれば、特に限定されるものではない。そのような重合開始基の例としては、トリチオカーボネート、ジチオエステル、チオアミド、チオカルバメート、ジチオカルバメート、チオウラン、チオ尿素、ジチオオキサミド、チオケトン及びトリスルフィドが挙げられる。   The polymerization initiating group in RAFT is not particularly limited as long as it is a group containing a sulfur atom that functions as a RAFT agent. Examples of such polymerization initiating groups include trithiocarbonate, dithioester, thioamide, thiocarbamate, dithiocarbamate, thiouranium, thiourea, dithiooxamide, thioketone and trisulfide.

好適なカップリング剤の具体例としては、以下のようなシラン化合物がある。
・3−(2−ブロモイソブチロキシ)プロピルジメチルクロロシラン(Cas番号:370870−81−8)
・プロピオン酸,2−ブロモ−2−メチル−,3−(ジクロロメチルシリル)プロピルエステル(Cas番号:1057260−39−5)
・プロピオン酸,2−ブロモ−2−メチル−,3−(トリクロロシリル)プロピルエステル(Cas番号:688359−84−4)
・3−(メトキシジメチルシリルプロピル)−2−ブロモ−2−メチルプロピオネート(Cas番号:531505−27−8)
・3−(ジメトキシメチルシリルプロピル)−2−ブロモ−2−メチルプロピオネート(Cas番号:1186667−60−6)
・3−(トリメトキシシリルプロピル)−2−ブロモ−2−メチルプロピオネート(Cas番号:314021−97−1)
・(3−(2−ブロモイソブチリル)プロピル)ジメチルエトキシシラン(Cas番号:265119−86−6)
・(3−(2−ブロモイソブチリル)プロピル)メチルジエトキシシラン(Cas番号:1186667−65−1)
・プロピオン酸,2−ブロモ−2−メチル−,3−(トリエトキシシリル)プロピルエステル(Cas番号:880339−31−1)
・プロピオン酸,2−ブロモ−,3−(クロロジメチルシリル)プロピルエステル(Cas番号:438001−36−6)
・プロピオン酸,2−ブロモ−,3−(トリクロロシリル)プロピルエステル(Cas番号:663174−64−9)
・プロピオン酸,2−ブロモ−,3−(メトキシジメチルシリル)プロピルエステル(Cas番号:861807−46−7)
・(3−(2−ブロモプロピオニル)プロピル)ジメチルエトキシシラン(Cas番号:265119−85−5)
・(3−(2−ブロモプロピオニル)プロピル)トリエトキシシラン(Cas番号:1233513−06−8)
Specific examples of suitable coupling agents include the following silane compounds.
3- (2-Bromoisobutyroxy) propyldimethylchlorosilane (Cas number: 370870-81-8)
Propionic acid, 2-bromo-2-methyl-, 3- (dichloromethylsilyl) propyl ester (Cas number: 1057260-39-5)
Propionic acid, 2-bromo-2-methyl-, 3- (trichlorosilyl) propyl ester (Cas number: 688359-84-4)
3- (methoxydimethylsilylpropyl) -2-bromo-2-methylpropionate (Cas number: 531505-27-8)
3- (Dimethoxymethylsilylpropyl) -2-bromo-2-methylpropionate (Cas number: 1186667-60-6)
3- (Trimethoxysilylpropyl) -2-bromo-2-methylpropionate (Cas number: 314021-97-1)
(3- (2-Bromoisobutyryl) propyl) dimethylethoxysilane (Cas number: 265119-86-6)
(3- (2-Bromoisobutyryl) propyl) methyldiethoxysilane (Cas number: 11866667-65-1)
Propionic acid, 2-bromo-2-methyl-, 3- (triethoxysilyl) propyl ester (Cas number: 880339-31-1)
Propionic acid, 2-bromo-, 3- (chlorodimethylsilyl) propyl ester (Cas number: 438001-36-6)
Propionic acid, 2-bromo-, 3- (trichlorosilyl) propyl ester (Cas number: 663174-64-9)
Propionic acid, 2-bromo-, 3- (methoxydimethylsilyl) propyl ester (Cas number: 861807-46-7)
(3- (2-Bromopropionyl) propyl) dimethylethoxysilane (Cas number: 265119-85-5)
(3- (2-Bromopropionyl) propyl) triethoxysilane (Cas number: 1233513-06-8)

[有機−無機複合体の製造方法]
本実施の形態に係る有機−無機複合体は、例えば、無機酸化物粒子と重合開始基を有するカップリング剤とを反応させて表面改質無機酸化物粒子を製造する工程と、重合開始基により開始されるリビングラジカル重合により、無機酸化物粒子に結合しているポリマーを形成させる工程と、を備える方法により得ることができる。
[Method for producing organic-inorganic composite]
The organic-inorganic composite according to the present embodiment includes, for example, a step of producing surface-modified inorganic oxide particles by reacting inorganic oxide particles and a coupling agent having a polymerization initiating group, and a polymerization initiating group. And a step of forming a polymer bonded to the inorganic oxide particles by living radical polymerization that is started.

無機酸化物粒子とカップリング剤との反応により、無機酸化物粒子の表面にカップリング剤が導入された表面改質無機酸化物粒子が得られる。無機酸化物粒子とカップリング剤との反応は、これらが分散又は溶解する反応液中で行うことができる。必要により反応液を加熱してもよい。   By the reaction between the inorganic oxide particles and the coupling agent, surface-modified inorganic oxide particles in which the coupling agent is introduced onto the surface of the inorganic oxide particles are obtained. The reaction between the inorganic oxide particles and the coupling agent can be performed in a reaction solution in which they are dispersed or dissolved. If necessary, the reaction solution may be heated.

表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量とは、表面改質無機酸化物粒子中に含まれる臭素と塩素の合計量を示す。このハロゲン含有量は、特に限定されるものではないが、成膜性維持の観点から、0.02〜10質量%であることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜5質量%、さらに好ましくは0.3〜3質量%、特に好ましくは0.5〜2.5質量%である。   The halogen content of the surface-modified inorganic oxide particles refers to the total amount of bromine and chlorine contained in the surface-modified inorganic oxide particles. The halogen content is not particularly limited, but is preferably 0.02 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, and still more preferably from the viewpoint of maintaining film formability. It is 0.3-3 mass%, Most preferably, it is 0.5-2.5 mass%.

生成するポリマーの分子量の分散度を小さくすることができる点で、リビングラジカル重合(以下、「LRP」ともいう。)を選択することが好ましい。LRPとしては、NMP、ATRP及びRAFTがある。この中でも、重合開始剤の汎用度、適用可能なモノマーの種類の多さ、重合温度等の点から、ATRPが特に好ましい。   Living radical polymerization (hereinafter also referred to as “LRP”) is preferably selected from the viewpoint that the degree of dispersion of the molecular weight of the produced polymer can be reduced. There are NMP, ATRP, and RAFT as LRP. Among these, ATRP is particularly preferable from the viewpoints of the versatility of the polymerization initiator, the variety of applicable monomers, the polymerization temperature, and the like.

ラジカル重合の方式は特に限定されず、例えば、塊状重合法又は溶液重合法を選択できる。更に、生産性や安全性の観点から、懸濁重合、乳化重合、分散重合、シード重合等の方式を採用してもよい。   The method of radical polymerization is not particularly limited, and for example, a bulk polymerization method or a solution polymerization method can be selected. Furthermore, from the viewpoint of productivity and safety, methods such as suspension polymerization, emulsion polymerization, dispersion polymerization, and seed polymerization may be employed.

重合温度は、特に限定されるものではなく、重合方法やモノマー種に応じ、適宜、選択することができる。例えばATRPやRAFTの場合、重合温度は好ましくは−50℃〜200℃、更に好ましくは0℃〜150℃、特に好ましくは20℃〜130℃である。モノマーがアクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを含む場合、50〜130℃で重合を行うと、比較的短時間で精密重合することができる。   The polymerization temperature is not particularly limited and can be appropriately selected according to the polymerization method and the monomer type. For example, in the case of ATRP or RAFT, the polymerization temperature is preferably −50 ° C. to 200 ° C., more preferably 0 ° C. to 150 ° C., and particularly preferably 20 ° C. to 130 ° C. When the monomer contains an acrylic ester and / or a methacrylic ester, when the polymerization is performed at 50 to 130 ° C., it can be precisely polymerized in a relatively short time.

重合反応は、無溶媒で行っても、溶媒存在下で行ってもよい。溶媒を使用する場合、表面改質無機酸化物粒子の分散性と、重合触媒の溶解性とが良好な溶媒が好ましい。溶媒は単独で用いても、複数種を組み合わせて使用してもよい。   The polymerization reaction may be performed without a solvent or in the presence of a solvent. When using a solvent, a solvent having good dispersibility of the surface-modified inorganic oxide particles and solubility of the polymerization catalyst is preferable. A solvent may be used independently or may be used in combination of multiple types.

溶媒の使用量は、特に限定されるものではないが、例えば、モノマー100質量部に対し、0〜2000質量部が好ましく、より好ましくは0〜1000質量部である。溶媒量が少ないと、反応速度が大きい傾向にあり有利であるが、モノマー種や重合条件によっては、重合溶液粘度が高くなる傾向にある。また、溶媒量が多いと、重合溶液粘度が低くなるが、反応速度が低下するため、適宜、配合比率を調整するのが好ましい。   Although the usage-amount of a solvent is not specifically limited, For example, 0-2000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of monomers, More preferably, it is 0-1000 mass parts. If the amount of the solvent is small, the reaction rate tends to be large, which is advantageous, but depending on the monomer species and the polymerization conditions, the viscosity of the polymerization solution tends to increase. Further, when the amount of the solvent is large, the viscosity of the polymerization solution is lowered, but the reaction rate is lowered. Therefore, it is preferable to appropriately adjust the blending ratio.

重合反応は、無触媒で行っても、触媒を使用して行ってもよいが、生産性の観点から、触媒を使用することが好ましい。触媒の種類は、特に限定されるものではないが、重合方法やモノマー種等により、任意の触媒を適宜、使用すればよい。例えば、ATRPの場合、触媒の種類は、一般的に知られている各種のものの中から、重合方式等に応じて適宜選択すればよい。具体的には、例えば、Cu(0)、Cu、Cu2+、Fe、Fe2+、Fe3+、Ru2+又はRu3+を含む金属触媒を使用できる。中でも、分子量や分子量分布の高度な制御を達成するためには、特にCuを含む1価の銅化合物及び0価の銅が好ましい。その具体例としては、Cu(0)、CuCl、CuBr、CuO等が挙げられる。これらの銅化合物と、少量の2価の銅化合物(CuBr、CuCl等)を併用してもよい。これらは、単独で使用しても、複数を組み合わせて使用してもよい。また、触媒の使用量は、重合開始基1モルに対して、通常0.01〜100モル、好ましくは0.01〜50モル、更に好ましくは0.01〜10モルである。 The polymerization reaction may be performed without a catalyst or using a catalyst, but it is preferable to use a catalyst from the viewpoint of productivity. The type of the catalyst is not particularly limited, but any catalyst may be appropriately used depending on the polymerization method, the monomer type, and the like. For example, in the case of ATRP, the type of catalyst may be appropriately selected from various commonly known types according to the polymerization method and the like. Specifically, for example, a metal catalyst containing Cu (0), Cu + , Cu 2+ , Fe + , Fe 2+ , Fe 3+ , Ru 2+ or Ru 3+ can be used. Among these, in order to achieve a high degree of control of molecular weight and molecular weight distribution, a monovalent copper compound containing Cu + and zero-valent copper are particularly preferable. Specific examples thereof include Cu (0), CuCl, CuBr, Cu 2 O and the like. And these copper compounds may be used in combination a small amount of divalent copper compound (CuBr 2, CuCl 2, etc.). These may be used alone or in combination. Moreover, the usage-amount of a catalyst is 0.01-100 mol normally with respect to 1 mol of polymerization start groups, Preferably it is 0.01-50 mol, More preferably, it is 0.01-10 mol.

金属触媒は、通常、有機配位子と併用される。金属への配位原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子等が挙げられる。中でも、窒素原子、リン原子が好ましい。有機配位子の具体例としては、2,2’−ビピリジン及びその誘導体、1,10−フェナントロリン及びその誘導体、テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(以下、「PMDETA」ともいう。)、トリス(ジメチルアミノエチル)アミン(以下、「Me6TREN」ともいう。)、トリス(2−ピリジルメチル)アミン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等が挙げられる。アクリル酸エステル類、メタクリル酸エステル類の重合を行う場合は、PMDETA、Me6TREN、2,2’−ビピリジン及びその誘導体の1つである4,4’−ジ(5−ノニル)−2,2’−ジピリジン(以下、「dNbpy」ともいう。)が好ましい。有機配位子の具体例を下記化学式に示す。   The metal catalyst is usually used in combination with an organic ligand. Examples of the coordination atom to the metal include a nitrogen atom, an oxygen atom, a phosphorus atom, and a sulfur atom. Of these, a nitrogen atom and a phosphorus atom are preferable. Specific examples of the organic ligand include 2,2′-bipyridine and derivatives thereof, 1,10-phenanthroline and derivatives thereof, tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine ( Hereinafter, “PMDETA”), tris (dimethylaminoethyl) amine (hereinafter also referred to as “Me6TREN”), tris (2-pyridylmethyl) amine, triphenylphosphine, tributylphosphine, and the like can be given. When polymerizing acrylic acid esters and methacrylic acid esters, PMDETA, Me6TREN, 2,2′-bipyridine and one of its derivatives, 4,4′-di (5-nonyl) -2,2 ′ -Dipyridine (hereinafter also referred to as “dNbpy”) is preferable. Specific examples of the organic ligand are shown in the following chemical formula.

金属触媒と有機配位子とは、別々に添加して重合系中で混合してもよいし、予め混合してからそれらを重合系中へ添加してもよい。特に、銅化合物を使用する場合は、前者の方法が好ましい。   The metal catalyst and the organic ligand may be added separately and mixed in the polymerization system, or may be mixed in advance and then added to the polymerization system. In particular, when using a copper compound, the former method is preferable.

重合反応において、上記に加え、添加剤を必要に応じて使用することができる。添加剤の種類としては、特に限定されるものではないが、例えば、分散剤・安定剤、乳化剤(界面活性剤)等が挙げられる。   In the polymerization reaction, additives can be used as necessary in addition to the above. The type of additive is not particularly limited, and examples thereof include a dispersant / stabilizer and an emulsifier (surfactant).

分散剤・安定剤は、その機能を有するものであれば特に限定されるものではないが、ポリヒドロキシスチレン、ポリスチレンスルホン酸、ビニルフェノール−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、スチレン−ビニルフェノール−(メタ)アクリル酸エステル共重合体等のポリスチレン誘導体;ポリ(メタ)アクリル酸、ポリ(メタ)アクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポチエチル(メタ)アクリレート、ポリブチル(メタ)アクリレート等のポリ(メタ)アクリル酸誘導体;ポリメチルビニルエーテル、ポリエチルビニルエーテル、ポリブチルビニルエーテル、ポリイソブチルビニルエーテル等のポリビニルアルキルエーテル誘導体;セルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等のセルロース誘導体;ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリ酢酸ビニル等のポリ酢酸ビニル誘導体;ポリビニルピリジン、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンイミン、ポリ−2−メチル−2−オキサゾリン等の含窒素ポリマー誘導体;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のポリハロゲン化ビニル誘導体;ポリジメチルシロキサン等のポリシロキサン誘導体等の各種疎水性又は親水性の分散剤、安定剤が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、複数を組み合わせて使用してもよい。   The dispersant / stabilizer is not particularly limited as long as it has the function, but polyhydroxystyrene, polystyrene sulfonic acid, vinylphenol- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene- (meth). Polystyrene derivatives such as acrylic acid ester copolymer, styrene-vinylphenol- (meth) acrylic acid ester copolymer; poly (meth) acrylic acid, poly (meth) acrylamide, polyacrylonitrile, potyethyl (meth) acrylate, polybutyl ( Poly (meth) acrylic acid derivatives such as (meth) acrylate; polyvinyl alkyl ether derivatives such as polymethyl vinyl ether, polyethyl vinyl ether, polybutyl vinyl ether, polyisobutyl vinyl ether; cellulose, methyl cellulose, cellulose acetate Cellulose derivatives such as cellulose nitrate, hydroxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose; polyvinyl acetate derivatives such as polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl acetate; polyvinyl pyridine, polyvinyl pyrrolidone, polyethyleneimine, poly Nitrogen-containing polymer derivatives such as 2-methyl-2-oxazoline; polyvinyl halide derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinylidene chloride; various hydrophobic or hydrophilic dispersants such as polysiloxane derivatives such as polydimethylsiloxane, Stabilizers can be mentioned. These may be used alone or in combination.

乳化剤(界面活性剤)は、その機能を有するものであれば、特に限定されるものではないが、ラウリル硫酸ナトリウムなどのアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムなどのアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、脂肪酸塩、アルキルリン酸塩、アルキルスルホコハク酸塩等のアニオン系乳化剤;アルキルアミン塩、第四級アンモニウム塩、アルキルベタイン、アミンオキサイド等のカチオン系乳化剤;ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等のノニオン系乳化剤等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、複数を組み合わせて使用してもよい。   The emulsifier (surfactant) is not particularly limited as long as it has the function, but alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate, alkyl benzene sulfonates such as sodium dodecylbenzene sulfonate, and alkyl naphthalene. Anionic emulsifiers such as sulfonates, fatty acid salts, alkyl phosphates, alkylsulfosuccinates; Cationic emulsifiers such as alkylamine salts, quaternary ammonium salts, alkylbetaines, amine oxides; polyoxyethylene alkyl ethers, poly Nonionic series such as oxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl allyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, glycerin fatty acid ester, polyoxyethylene fatty acid ester Agents and the like. These may be used alone or in combination.

[コーティング材]
本実施の形態のコーティング材は、上述の有機−無機複合体を含み、コーティング膜を形成するために用いられる材料である。コーティング材の形態は、液体でも固体でもよく、溶媒、添加剤、可塑剤、油脂、乳化剤(界面活性剤)、カップリング剤、酸、アルカリ、モノマー、オリゴマー、ポリマー、顔料、染料、香料、色素等の有機−無機複合体以外の物質を含んでいてもよい。
[Coating material]
The coating material of the present embodiment is a material that includes the above-described organic-inorganic composite and is used to form a coating film. The form of the coating material may be liquid or solid. Solvent, additive, plasticizer, oil, emulsifier (surfactant), coupling agent, acid, alkali, monomer, oligomer, polymer, pigment, dye, fragrance, pigment Substances other than organic-inorganic composites such as may be included.

後述のとおりコーティングの手法は、特に限定されるものではないが、大面積にコーティング可能であることや設備コストの抑制が可能であるため、ウエットコート法を採用することが望ましい。そのためには、コーティング材は、上述の有機−無機複合体を溶媒に分散させた液体であることが好ましい。   As will be described later, the coating method is not particularly limited, but it is desirable to employ a wet coating method because it can be coated over a large area and the equipment cost can be reduced. For this purpose, the coating material is preferably a liquid in which the organic-inorganic composite is dispersed in a solvent.

ここで使用する溶媒は、特に限定されるものではないが、上述の有機−無機複合体の分散性が良好で、比較的安全性が高く、汎用的な有機溶媒が好ましい。これらの溶媒は、単独で用いても、複数を混合して使用しても構わない。成膜性と安全性の観点から、有機溶媒の蒸発速度は、酢酸ブチルを100とした場合に、好ましくは20〜600、更に好ましくは50〜200である。同様の観点から、有機溶媒の沸点は好ましくは75〜200℃、更に好ましくは90〜180℃である。   The solvent used here is not particularly limited, but a general-purpose organic solvent is preferable because the above-described organic-inorganic composite has good dispersibility and relatively high safety. These solvents may be used alone or in combination. From the viewpoint of film formability and safety, the evaporation rate of the organic solvent is preferably 20 to 600, more preferably 50 to 200, when butyl acetate is 100. From the same viewpoint, the boiling point of the organic solvent is preferably 75 to 200 ° C, more preferably 90 to 180 ° C.

有機溶媒の具体例としては、アセトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルエチルケトン(MEK)、ジイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、イソホロン等のケトン類、メタノール、エタノール、ブタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール類、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、アニソール等のベンゼン環を含む化合物、酢酸エチル、酢酸ブチル等の酢酸エステル類、酢酸2−メトキシ−1−メチルエチル(PGMEA)、メチルセロソルブ、セロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノエチルエーテル、メチルメトキシブタノール、エチレングリコール、テトラヒドロフラン(THF)、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、ヘキサン、アセトニトリル、1,4−ジオキサン、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。   Specific examples of the organic solvent include ketones such as acetone, methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl ethyl ketone (MEK), diisopropyl ketone, cyclohexanone, and isophorone, and alcohols such as methanol, ethanol, butanol, 1-propanol, and 2-propanol. , Compounds containing benzene rings such as toluene, xylene, ethylbenzene, anisole, acetates such as ethyl acetate and butyl acetate, 2-methoxy-1-methylethyl acetate (PGMEA), methyl cellosolve, cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol mono Ethyl ether, methylmethoxybutanol, ethylene glycol, tetrahydrofuran (THF), cyclohexane, cyclohexanone, hexane, acetonitrile, 1,4-dioxane, di Chill acetamide, N, N-dimethylformamide and the like.

コーティング材における固形分濃度は、特に限定されるものではないが、分散性と成膜性のバランスから、コーティング材全体質量を基準として、好ましくは1〜70質量%、更に好ましくは5〜50質量%、特に好ましくは10〜20質量%である。固形分濃度は、有機−無機複合体をそのまま直接希釈して調整してもよいし、希薄溶液をエバポレーター等で濃縮して調製してもよい。   Although the solid content concentration in the coating material is not particularly limited, it is preferably 1 to 70% by mass, more preferably 5 to 50% by mass based on the total mass of the coating material from the balance of dispersibility and film formability. %, Particularly preferably 10 to 20% by mass. The solid concentration may be adjusted by directly diluting the organic-inorganic composite as it is, or may be prepared by concentrating a dilute solution with an evaporator or the like.

[コーティング膜]
本実施の形態のコーティング膜は、上述のコーティング材を、後述の手法でコーティングした膜であれば、特に限定されるものではないが、一般的には、基材(例えば、PETフィルム、TACフィルム、ガラス、金属、シリコンウエハ、LED、半導体、CD、DVD等)に、数nm〜数cmの厚みで形成した膜を指す。
[Coating film]
The coating film of the present embodiment is not particularly limited as long as it is a film obtained by coating the above-described coating material by a method described later. Generally, a substrate (for example, a PET film, a TAC film) is used. , Glass, metal, silicon wafer, LED, semiconductor, CD, DVD, etc.) refers to a film formed with a thickness of several nanometers to several centimeters.

コーティングの手法としては、「蒸着、スパッタリング、イオンプレーディング等のドライコーティング法」や、「印刷、スリットコート、バーコート、ワイヤーコート、アプリケーター塗工、スピンコート、ブレードコート、エアナイフコート、グラビアコート、ロールコート、スプレーコート、ディップコート等のウエットコーティング法」等が、一般的に知られている。また上述の方法以外に、「フィルム成形、ラミネート成形、射出成形、ブロー成形、圧縮成形、回転成形、押出成形、延伸成形等の成形加工法」を応用し、基材の上に、コーティング膜を形成する手法もある。これらの手法は、単独でも、複数を組み合わせて使用することも可能である。   Coating methods include “dry coating methods such as vapor deposition, sputtering, ion plating” and “printing, slit coating, bar coating, wire coating, applicator coating, spin coating, blade coating, air knife coating, gravure coating, Generally known are "wet coating methods such as roll coating, spray coating, and dip coating". In addition to the methods described above, a coating film can be formed on the substrate by applying "molding methods such as film molding, laminate molding, injection molding, blow molding, compression molding, rotational molding, extrusion molding, stretch molding, etc." There is also a technique to form. These techniques can be used alone or in combination.

本実施の形態に係るコーティング膜は、優れた透明性と光学特性を有しており、その指標である、全光線透過率は、特に限定されるものではないが、好ましくは86〜100%、より好ましくは88〜100%、更に好ましくは90〜100%である。同様に、ヘーズの値は、特に限定されるものではないが、好ましくは0〜5%、より好ましくは0〜3%、更に好ましくは0〜2%である。   The coating film according to the present embodiment has excellent transparency and optical characteristics, and the total light transmittance, which is an index thereof, is not particularly limited, but preferably 86 to 100%, More preferably, it is 88-100%, More preferably, it is 90-100%. Similarly, the haze value is not particularly limited, but is preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%, and still more preferably 0 to 2%.

本実施の形態に係るコーティング膜や成形体の屈折率は、反射防止の観点から、1.46未満である必要がある。より高い反射防止効果を期待する場合、屈折率は、1.05〜1.43が好ましく、1.05〜1.4がより好ましく、更に好ましくは1.05〜1.35である。屈折率が1.46以上になると、反射防止効果が低下する。   The refractive index of the coating film or molded body according to the present embodiment needs to be less than 1.46 from the viewpoint of preventing reflection. When a higher antireflection effect is expected, the refractive index is preferably 1.05 to 1.43, more preferably 1.05 to 1.4, and still more preferably 1.05 to 1.35. When the refractive index is 1.46 or more, the antireflection effect decreases.

また、所望の屈折率を達成し易いことから、光学材料や光学部材として有用である。その代表例としては、反射防止膜やハードコート膜等がある。   Moreover, since it is easy to achieve a desired refractive index, it is useful as an optical material or an optical member. Typical examples include an antireflection film and a hard coat film.

本実施の形態に係るコーティング膜の硬度は、特に限定されるものではないが、その鉛筆硬度は、好ましくはHB以上、さらに好ましくはF以上である。   Although the hardness of the coating film which concerns on this Embodiment is not specifically limited, The pencil hardness becomes like this. Preferably it is HB or more, More preferably, it is F or more.

本実施の形態に係るコーティング膜の水接触角は、撥水性の指標であり、その値は特に限定されるものではないが、好ましくは75°以上、より好ましくは80°以上、さらに好ましくは90°以上である。接触角が75°以上であると、水性の汚れに対し、付着抑制効果や、良好な拭き取り性を発現するからである。この機能は、コーティング膜が最外層である場合に、特に有用である。   The water contact angle of the coating film according to the present embodiment is an index of water repellency, and the value is not particularly limited, but is preferably 75 ° or more, more preferably 80 ° or more, and still more preferably 90. More than °. This is because, when the contact angle is 75 ° or more, an adhesion suppressing effect and good wiping properties are expressed with respect to aqueous stains. This function is particularly useful when the coating film is the outermost layer.

本実施の形態に係るコーティング膜の油接触角は、撥水性の指標であり、その値は特に限定されるものではないが、好ましくは30°以上、より好ましくは45°以上、さらに好ましくは60°以上である。接触角が30°以上であると、油性の汚れに対し、付着抑制効果が発現するからである。特に接触角が60°以上であると、油性マジックのインクを弾くため、膜の上に字が正常に書けなくなり、その痕跡も容易に拭き取れるようになる。この機能は、コーティング膜が最外層である場合に、特に有用である。   The oil contact angle of the coating film according to the present embodiment is an index of water repellency, and the value is not particularly limited, but is preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more, and still more preferably 60. More than °. This is because when the contact angle is 30 ° or more, an adhesion suppressing effect is exhibited against oily dirt. In particular, when the contact angle is 60 ° or more, the oil-based magic ink is repelled, so that characters cannot be normally written on the film, and the traces can be easily wiped off. This function is particularly useful when the coating film is the outermost layer.

[コーティング膜の空隙率]
本実施の形態のコーティング膜は、本発明の有機−無機複合体を含有し、空隙を有する場合がある。
[Porosity of coating film]
The coating film of this Embodiment contains the organic-inorganic composite of this invention, and may have a space | gap.

本発明のコーティング膜における「空隙」の用語は、コーティング膜を形成している隣り合う2個以上の有機−無機複合体同士の間に形成されたミクロボイドのことを意味する。「粒子空隙」の用語は、無機酸化物粒子自体の内部に形成された空孔を意味し、「空隙」とは区別される。   The term “void” in the coating film of the present invention means a microvoid formed between two or more adjacent organic-inorganic composites forming the coating film. The term “particle void” means pores formed inside the inorganic oxide particles themselves, and is distinguished from “void”.

空隙の大きさは、特に限定されるものではないが、光を散乱しない大きさであることが好ましく、具体的には、例えば、好ましくは1〜200nm、より好ましくは2〜100nm、更に好ましくは5〜70nmである。つまり、空隙を有する膜であっても、光学的あるいは巨視的には均一な膜とみなすことができる。このため、コーティング膜微多孔膜のみかけ体積を基準とする空隙の割合、すなわち空隙率は、微多孔膜を形成している有機無機複合材料の屈折率(>1)と、空隙の屈折率(空気の屈折率:1.00)との体積平均に基づいて算出することができる。   The size of the void is not particularly limited, but is preferably a size that does not scatter light, and specifically, for example, preferably 1 to 200 nm, more preferably 2 to 100 nm, still more preferably. 5 to 70 nm. That is, even a film having voids can be regarded as an optically or macroscopically uniform film. For this reason, the ratio of the voids based on the apparent volume of the coating film microporous film, that is, the porosity is determined by the refractive index (> 1) of the organic-inorganic composite material forming the microporous film and the refractive index of the void ( It can be calculated based on the volume average with the refractive index of air: 1.00).

有機−無機複合体間に形成された空隙の割合(空隙率)は、当該コーティング膜の体積を基準として2〜60体積%であることが好ましい。空隙率が2体積%未満であると、膜の低屈折率化の効果が小さくなる傾向がある。また、空隙率が60体積%を超えると、膜の強度が低下するという傾向がある。   The proportion of voids formed between the organic-inorganic composite (porosity) is preferably 2 to 60% by volume based on the volume of the coating film. If the porosity is less than 2% by volume, the effect of lowering the refractive index of the film tends to be reduced. Moreover, when the porosity exceeds 60 volume%, there exists a tendency for the intensity | strength of a film | membrane to fall.

[成形体]
本実施の形態の成形体は、上述の有機−無機複合体を所定の形状に成形したものである。成形方法は特に限定されないが、通常は、温度、圧力、光(可視光、紫外線、赤外線、近赤外線等)、電子線、プラズマ、衝撃波等の刺激を、有機−無機複合体に与え、所望の形状に成形するのが一般的である。例えば、射出成形、押出成形、圧縮成形、キャスト成形、スピンコート等、一般のポリマー材料の成形法を採用することができる。また、その形状も、何ら限定されるものではなく、例えば、ブロック状、ペレット状、板状、フィルム状等、様々な形態をとり得る。また成形時に、溶媒、添加剤、可塑剤、油脂、乳化剤(界面活性剤)、カップリング剤、酸、アルカリ、モノマー、オリゴマー、ポリマー、顔料、染料、香料、色素、火薬・爆薬、肥料、医薬品、医薬品添加物、医薬部外品、食品、食品添加物、調味料、無機粒子、硬化剤、硬化促進剤、酸発生剤、カチオン発生剤等を加えて成形用組成物を準備し、これを成形することは、何ら制限されない。
[Molded body]
The molded body of the present embodiment is obtained by molding the above-described organic-inorganic composite into a predetermined shape. The molding method is not particularly limited, but usually, the organic-inorganic composite is given a stimulus such as temperature, pressure, light (visible light, ultraviolet ray, infrared ray, near infrared ray, etc.), electron beam, plasma, shock wave, etc. It is common to shape into a shape. For example, general polymer material molding methods such as injection molding, extrusion molding, compression molding, cast molding, and spin coating can be employed. Moreover, the shape is not limited at all, and can take various forms such as a block shape, a pellet shape, a plate shape, and a film shape. During molding, solvents, additives, plasticizers, fats and oils, emulsifiers (surfactants), coupling agents, acids, alkalis, monomers, oligomers, polymers, pigments, dyes, fragrances, pigments, explosives / explosives, fertilizers, pharmaceuticals Add a pharmaceutical additive, quasi-drug, food, food additive, seasoning, inorganic particles, curing agent, curing accelerator, acid generator, cation generator, etc. to prepare a molding composition. Molding is not limited at all.

本実施の形態に係る成形体の粒子分散度は、成形体における無機酸化物粒子の分散状態を反映する値である。粒子分散度は、特に限定されるものではないが、成形体の透明性の観点から、望ましくは0.6以下、更に好ましくは0.5以下、特に好ましくは0.3以下である。粒子分散度は、走査透過電子顕微鏡等を用いて成形体を観察し、観察された像において隣り合う粒子間の重心間距離を測定し、その測定結果に基いて下記式により算出される。
粒子分散度=(隣り合う無機酸化物粒子間の重心間距離の平均偏差)/(隣り合う無機酸化物粒子間の重心間距離)
The particle dispersion degree of the molded body according to the present embodiment is a value reflecting the dispersion state of the inorganic oxide particles in the molded body. The degree of particle dispersion is not particularly limited, but is desirably 0.6 or less, more preferably 0.5 or less, and particularly preferably 0.3 or less, from the viewpoint of the transparency of the molded body. The particle dispersity is calculated by the following equation based on the measurement result obtained by observing the compact using a scanning transmission electron microscope or the like, measuring the distance between the centers of gravity of adjacent particles in the observed image.
Particle dispersity = (Average deviation of the distance between the center of gravity between adjacent inorganic oxide particles) / (Distance between the center of gravity between adjacent inorganic oxide particles)

本実施の形態に係る成形体は、優れた透明性を有しており、また、所望の屈折率を達成し易いことから、光学部材として有用である。光学部材としては、レンズ、光導波路、光ディスク、反射防止膜及び導電膜等がある。   The molded body according to the present embodiment has excellent transparency and is easy to achieve a desired refractive index, and thus is useful as an optical member. Examples of the optical member include a lens, an optical waveguide, an optical disc, an antireflection film, and a conductive film.

[成形体の空隙率]
本実施の形態の成形体は、前記有機−無機複合体を含有し、空隙を有する場合がある。
[Porosity of molded body]
The molded body of the present embodiment may contain the organic-inorganic composite and have voids.

本発明の成形体における「空隙」の用語は、成形体を形成している隣り合う2個以上の有機−無機複合体粒子同士の間に形成されたミクロボイドのことを意味する。「粒子空隙」の用語は、無機酸化物粒子自体の内部に形成された空孔を意味し、「空隙」とは区別される。   The term “void” in the molded article of the present invention means a microvoid formed between two or more adjacent organic-inorganic composite particles forming the molded article. The term “particle void” means pores formed inside the inorganic oxide particles themselves, and is distinguished from “void”.

有機−無機複合体間に形成された空隙の割合(空隙率)は、上述のコーティング膜の空隙率と同じ理由から、当該成形体の体積を基準として2〜60体積%であることが好ましい。   The ratio of the voids formed between the organic-inorganic composite (porosity) is preferably 2 to 60% by volume on the basis of the volume of the molded body for the same reason as the porosity of the coating film described above.

[光学材料]
本実施の形態に係る光学材料は、上述の有機−無機複合体を含有し、光学部材を形成するために用いられる。光学材料は、例えば、反射防止膜、コーティング材、ハードコート剤として好適に利用できる。
[Optical materials]
The optical material according to the present embodiment contains the above-described organic-inorganic composite and is used to form an optical member. The optical material can be suitably used as, for example, an antireflection film, a coating material, or a hard coating agent.

本実施の形態に係る、コーティング膜、成形体、光学部材及び光学材料は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各種有機樹脂、着色剤、レベリング剤、滑剤、界面活性剤、シリコーン系化合物、反応性希釈剤、非反応性希釈剤、酸化防止剤、光安定剤等を含有していてもよい。また、一般に樹脂用の添加剤(可塑剤、難燃剤、安定剤、帯電防止剤、耐衝撃強化剤、発泡剤、抗菌・防カビ剤、フィラー、防曇剤、架橋剤等)として供される物質を、配合しても差し支えない。他の物質が含まれていてもよい。他の物質としては、溶剤、油脂、油脂加工品、天然樹脂、合成樹脂、顔料、染料、色素、剥離剤、防腐剤、接着剤、脱臭剤、凝集剤、洗浄剤、脱臭剤、pH調整剤、感光材料、インク、電極、めっき液、触媒、樹脂改質剤、可塑剤、柔軟剤、農薬、殺虫剤、殺菌剤、医薬品原料、乳化剤・界面活性剤、防錆剤、金属化合物、フィラー、化粧品・医薬品原料、脱水剤、乾燥剤、不凍液、吸着剤、着色剤、ゴム、発泡剤、着色剤、研磨剤、離型剤、凝集剤、消泡剤、硬化剤、還元剤、フラックス剤、皮膜処理剤、鋳物原料、鉱物、酸・アルカリ、ショット剤、酸化防止剤、表面被覆剤、添加剤、酸化剤、火薬類、燃料、漂白剤、発光素子、香料、コンクリート、繊維(カーボンファイバー、アラミド繊維、ガラス繊維等)、ガラス、金属、賦形剤、崩壊剤、結合剤、流動化剤、ゲル化剤、安定剤、保存剤、緩衝剤、懸濁化剤、粘稠剤等が挙げられる。   The coating film, molded article, optical member, and optical material according to the present embodiment are various organic resins, colorants, leveling agents, lubricants, surfactants, silicone compounds, within the scope of the present invention, It may contain a reactive diluent, a non-reactive diluent, an antioxidant, a light stabilizer and the like. Also commonly used as additives for plastics (plasticizers, flame retardants, stabilizers, antistatic agents, impact resistance enhancers, foaming agents, antibacterial / antifungal agents, fillers, antifogging agents, crosslinking agents, etc.) Substances can be blended. Other substances may be included. Other substances include solvents, fats and oils, processed oils, natural resins, synthetic resins, pigments, dyes, dyes, release agents, preservatives, adhesives, deodorizers, flocculants, cleaning agents, deodorizers, and pH adjusters. , Photosensitive material, ink, electrode, plating solution, catalyst, resin modifier, plasticizer, softener, agrochemical, insecticide, fungicide, pharmaceutical raw material, emulsifier / surfactant, rust inhibitor, metal compound, filler, Cosmetics / pharmaceutical raw materials, dehydrating agent, desiccant, antifreeze, adsorbent, colorant, rubber, foaming agent, colorant, abrasive, mold release agent, flocculant, antifoaming agent, curing agent, reducing agent, flux agent, Film treatment agent, casting raw material, mineral, acid / alkali, shot agent, antioxidant, surface coating agent, additive, oxidant, explosives, fuel, bleach, light emitting element, fragrance, concrete, fiber (carbon fiber, Aramid fiber, glass fiber, etc.), glass, metal, excipient Disintegrants, binders, fluidizing agents, gelling agents, stabilizers, preservatives, buffering agents, suspending agents, thickeners, and the like.

有機樹脂は、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂が挙げられる。   The organic resin is not particularly limited, and examples thereof include an epoxy resin, an acrylic resin, a polyester resin, and a polyimide resin.

着色剤は、着色を目的に使用される物質であれば特に限定されず、例えば、フタロシアニン、アゾ、ジスアゾ、キナクリドン、アントラキノン、フラバントロン、ペリノン、ペリレン、ジオキサジン、縮合アゾ、アゾメチン系の各種有機系色素、酸化チタン、硫酸鉛、クロムエロー、ジンクエロー、クロムバーミリオン、弁殻、コバルト紫、紺青、群青、カーボンブラック、クロムグリーン、酸化クロム、コバルトグリーン等の無機顔料等が挙げられる。これらの着色剤は単独でも、複数を組み合わせて使用してもよい。   The colorant is not particularly limited as long as it is a substance used for the purpose of coloring. For example, phthalocyanine, azo, disazo, quinacridone, anthraquinone, flavantron, perinone, perylene, dioxazine, condensed azo, azomethine-based various organic systems Examples thereof include inorganic pigments such as pigments, titanium oxide, lead sulfate, chromium yellow, zinc yellow, chromium vermilion, valve shells, cobalt purple, bitumen, ultramarine, carbon black, chromium green, chromium oxide, cobalt green and the like. These colorants may be used alone or in combination.

レベリング剤は、特に限定されず、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等のアクリレート類からなる分子量4,000〜12,000のオリゴマー類、エポキシ化大豆脂肪酸、エポキシ化アビエチルアルコール、水添ひまし油、チタン系カップリング剤等が挙げられる。これらのレベリング剤は単独でも、複数を組み合わせて使用してもよい。   The leveling agent is not particularly limited. For example, oligomers having a molecular weight of 4,000 to 12,000 consisting of acrylates such as ethyl acrylate, butyl acrylate, and 2-ethylhexyl acrylate, epoxidized soybean fatty acid, epoxidized abiethyl alcohol, Examples include hydrogenated castor oil and titanium-based coupling agents. These leveling agents may be used alone or in combination.

滑剤は、特に限定されず、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス等の炭化水素系滑剤、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸等の高級脂肪酸系滑剤、ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレイルアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド等の高級脂肪酸アミド系滑剤、硬化ひまし油、ブチルステアレート、エチレングリコールモノステアレート、ペンタエリスリトール(モノ−,ジ−,トリ−,又はテトラ−)ステアレート等の高級脂肪酸エステル系滑剤、セチルアルコール、ステアリルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロール等のアルコール系滑剤、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リシノール酸、ナフテン酸等のマグネシウム、カルシウム、カドミウム、バリウム、亜鉛、鉛等の金属塩である金属石鹸類、カルナウバロウ、カンデリラロウ、ミツロウ、モンタンロウ等の天然ワックス類等が挙げられる。これらの滑剤は単独でも、複数を組み合わせて使用してもよい。   The lubricant is not particularly limited, and hydrocarbon lubricants such as paraffin wax, micro wax, polyethylene wax, higher fatty acid lubricants such as lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, and behenic acid, stearylamide, Higher fatty acid amide lubricants such as palmitylamide, oleylamide, methylene bisstearamide, ethylene bisstearamide, hydrogenated castor oil, butyl stearate, ethylene glycol monostearate, pentaerythritol (mono-, di-, tri- , Or higher fatty acid ester lubricants such as tetra-stearate, alcohol lubricants such as cetyl alcohol, stearyl alcohol, polyethylene glycol, polyglycerol, lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachi Metal soaps that are metal salts such as magnesium, calcium, cadmium, barium, zinc, lead such as acid, behenic acid, ricinoleic acid, naphthenic acid, and natural waxes such as carnauba wax, candelilla wax, beeswax, and montan wax . These lubricants may be used alone or in combination.

界面活性剤は、その分子中に溶媒に対して親和性を持たない疎水基と、溶媒に対して親和性を持つ親媒基(通常は親水基)を持つ、両親媒性物質を指す。また、その種類は特に限定されるものではなく、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤等が挙げられる。界面活性剤は単独でも、複数を組み合わせて使用してもよい。   The surfactant refers to an amphiphilic substance having a hydrophobic group having no affinity for the solvent in the molecule and an amphiphilic group (usually a hydrophilic group) having an affinity for the solvent. Moreover, the kind is not specifically limited, For example, a silicone type surfactant, a fluorine type surfactant, etc. are mentioned. Surfactants may be used alone or in combination.

シリコーン系化合物は、特に限定されず、例えば、シリコーン樹脂、シリコーン縮合物、シリコーン部分縮合物、シリコーンオイル、シランカップリング剤、シリコーンオイル、ポリシロキサン等が挙げられ、その両末端、片末端、あるいは側鎖に有機基を導入して変性したものも含まれる。その変性の方法も特に限定されず、例えば、アミノ変性、エポキシ変性、脂環式エポキシ変性、カルビノール変性、メタクリル変性、ポリエーテル変性、メルカプト変性、カルボキシル変性、フェノール変性、シラノール変性、ポリエーテル変性、ポリエーテル・メトキシ変性、ジオール変性等が挙げられる。   The silicone-based compound is not particularly limited, and examples thereof include a silicone resin, a silicone condensate, a silicone partial condensate, a silicone oil, a silane coupling agent, a silicone oil, a polysiloxane, and the like. Those modified by introducing an organic group into the side chain are also included. The modification method is not particularly limited. For example, amino modification, epoxy modification, alicyclic epoxy modification, carbinol modification, methacryl modification, polyether modification, mercapto modification, carboxyl modification, phenol modification, silanol modification, polyether modification. , Polyether / methoxy modification, diol modification and the like.

反応性希釈剤は、特に限定されず、例えば、アルキルグリシジルエーテル、アルキルフェノールのモノグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、1,6―ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、アルカン酸グリシジルエステル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられ、非反応性希釈剤としては、特に限定されず、例えば、ベンジルアルコール、ブチルジグリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル等の高沸点溶剤等が挙げられる。   The reactive diluent is not particularly limited. For example, alkyl glycidyl ether, monoglycidyl ether of alkylphenol, neopentyl glycol diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, alkanoic acid glycidyl ester, ethylene glycol diglycidyl ether , Propylene glycol diglycidyl ether and the like, and the non-reactive diluent is not particularly limited, and examples thereof include high-boiling solvents such as benzyl alcohol, butyl diglycol and propylene glycol monomethyl ether.

酸化防止剤は、特に限定されず、例えば、トリフェニルホスフェート、フェニルイソデシルホスファイトなどの有機リン系酸化防止剤、ジステアリル−3,3’−チオジプロピネート等の有機イオウ系酸化防止剤、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール等のフェノール系酸化防止剤等が挙げられる。   Antioxidant is not particularly limited, for example, organic phosphorus antioxidants such as triphenyl phosphate, phenylisodecyl phosphite, organic sulfur antioxidants such as distearyl-3,3′-thiodipropinate, And phenolic antioxidants such as 2,6-di-tert-butyl-p-cresol.

光安定剤は、特に限定されず、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、サリシレート系、シアノアクリルレート系、ニッケル系、トリアジン系等の紫外線吸収剤や、ヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。   The light stabilizer is not particularly limited, and examples thereof include ultraviolet absorbers such as benzotriazole, benzophenone, salicylate, cyanoacrylate, nickel, and triazine, hindered amine light stabilizers, and the like.

本実施の形態に係る有機−無機複合体及び成形体の用途は、光学用途に限定されるものではない。例えば、電子材料(碍子類、交流変圧器、開閉機器等の注型及び回路ユニット、各種部品のパッケージ、IC・LED・半導体等の封止材、発電器、モーター等の回転機コイル、巻線含浸、プリント配線基板、絶縁ボード、中型碍子類、コイル類、コネクター、ターミナル、各種ケース類、電気部品類等)、塗料(防蝕塗料、メンテナンス、船舶塗装、耐蝕ライニング、自動車・家電製品用プライマー、飲料・ビール缶、外面ラッカー、押出チューブ塗装、一般防蝕塗装、メンテナンス途装、木工製品用ラッカー、自動車用電着プライマー、その他工業用電着塗装、飲料・ビール缶内面ラッカー、コイルコーティング、ドラム・缶内面塗装、耐酸ライニング、ワイヤーエナメル、絶縁塗料、自動車用プライマー、各種金属製品の美装兼防蝕塗装、パイプ内外面塗装、電気部品絶縁塗装等)、複合材料(化学プラント用パイプ・タンク類、航空機材、自動車部材、各種スポーツ用品、炭素繊維複合材料、アラミド繊維複合材料等)、土木建築材料(床材、舗装材、メンブレン、滑り止め兼薄層舗装、コンクリート打ち継ぎ・かさ上げ、アンカー埋め込み接着、プレキャストコンクリート接合、タイル接着、コンクリート構造物の亀裂補修、台座のグラウト・レベリング、上下水道施設の防蝕・防水塗装、タンク類の耐蝕積層ライニング、鉄構造物の防蝕塗装、建築物外壁のマスチック塗装等)、接着剤(金属・ガラス・陶磁器・セメントコンクリート・木材・プラスチック等の同種又は異種材質の接着剤、自動車・鉄道車両・航空機等の組み立て用接着剤、プレハブ用複合パネル製造用接着剤等:一液型、二液型、シートタイプを含む。)、航空機・自動車・プラスチック成形の治工具(プレス型、ストレッチドダイ、マッチドダイ等樹脂型、真空成形・ブロー成型用モールド、マスターモデル、鋳物用パターン、積層治工具、各種検査用治工具等)、改質剤・安定剤(繊維の樹脂加工、ポリ塩化ビニル用安定剤、合成ゴムへの添加剤等)等として用いられ得る。   Applications of the organic-inorganic composite and the molded body according to the present embodiment are not limited to optical applications. For example, electronic materials (such as insulators, AC transformers, switchgears and circuit units, package of various parts, IC / LED / semiconductor sealing materials, generators, motors and other rotating machine coils, windings, etc. Impregnation, printed wiring board, insulation board, medium-sized insulators, coils, connectors, terminals, various cases, electrical components, etc.), paint (corrosion-proof paint, maintenance, ship paint, corrosion-resistant lining, primer for automobiles and home appliances, Beverages and beer cans, outer surface lacquer, extrusion tube coating, general anticorrosion coating, maintenance equipment, lacquer for woodwork products, automotive electrodeposition primer, other industrial electrodeposition coating, beverage and beer can inner surface lacquer, coil coating, drum Can inner surface coating, acid-resistant lining, wire enamel, insulating coating, automotive primer, various metal products for beautiful and anticorrosive coating , Pipe interior / exterior coating, electrical component insulation coating, etc.), composite materials (pipes and tanks for chemical plants, aircraft materials, automobile parts, various sports equipment, carbon fiber composite materials, aramid fiber composite materials, etc.), civil engineering and building materials ( Floor materials, paving materials, membranes, anti-slip and thin-layer paving, concrete jointing / raising, anchor embedding adhesion, precast concrete bonding, tile bonding, crack repair of concrete structures, pedestal grout leveling, water supply and sewerage facilities Corrosion-resistant and waterproof coating, corrosion-resistant laminated lining of tanks, corrosion-resistant coating of iron structures, mastic coating of exterior walls of buildings, etc.), adhesive (metal, glass, ceramics, cement concrete, wood, plastic, etc.) Adhesives, adhesives for assembling automobiles, railway vehicles, aircraft, etc., manufacturing prefabricated composite panels Adhesives, etc .: Including one-component, two-component, and sheet types), aircraft / automobile / plastic molding jigs (resin molds such as press molds, stretched dies, matched dies, vacuum molding / blow molding molds, master models , Casting patterns, laminated jigs, jigs for various inspections, etc.), modifiers / stabilizers (fiber resin processing, stabilizers for polyvinyl chloride, additives to synthetic rubber, etc.).

本実施の形態に係る有機−無機複合体、コーティング材、コーティング膜及び成形体は、基板材、ダイボンド材、チップコート材、積層板、光ファイバー、光導波路、光フィルター、電子部品用の接着剤、コート材、シール材、絶縁材、フォトレジスト、エンキャップ材、ポッティング材、光ディスクの光透過層や層間絶縁層、プリント配線板、積層板、導光板、反射防止膜等の用途にも利用可能である。   The organic-inorganic composite, the coating material, the coating film, and the molded body according to the present embodiment are a substrate material, a die bond material, a chip coating material, a laminated plate, an optical fiber, an optical waveguide, an optical filter, an adhesive for electronic components, It can also be used for applications such as coating materials, sealing materials, insulation materials, photoresists, encap materials, potting materials, optical transmission layers and interlayer insulation layers, printed wiring boards, laminates, light guide plates, and antireflection films. is there.

以下に本実施の形態をより具体的に説明した実施例を例示する。ただし、本発明はその要旨を超えない限りにおいて以下の実施例に限定されるものではない。   Examples of the present embodiment will be described below more specifically. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist thereof is not exceeded.

実施例及び比較例における物性の評価は以下の手順で行った。   Evaluation of physical properties in Examples and Comparative Examples was performed according to the following procedure.

<無機酸化物粒子の形状の観察>
(1)0.1gの有機−無機複合体と、9.9gのクロロホルム(和光純薬工業株式会社製)をサンプル瓶にはかりとり、そこに回転子を入れた。内容物をスターラーで30分間攪拌した後、30分間超音波処理を施して、サンプル溶液を得た。
(2)上記サンプル溶液を、グリッド(応研商事株式会社製、「STEM100Cuグリッド」)に滴下し、風乾させて、有機−無機複合体の膜を形成させた。
(3)グリッド上の有機−無機複合体を、高分解能走査透過電子顕微鏡(以下、「HR−STEM」ともいう。)(株式会社日立製作所製、「HD−2300A」)の透過モードで観察し、撮影を行った。ただし、無機酸化物粒子の大きさや形状に応じ、任意の測定倍率を選択した。
(4)撮影されたHR−STEM像を、画像解析ソフト(旭化成エンジニアリング株式会社製、「A像くん」)によって処理し、無機酸化物粒子200個について形状を観察した。
<Observation of shape of inorganic oxide particles>
(1) 0.1 g of organic-inorganic composite and 9.9 g of chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed in a sample bottle, and a rotor was put therein. The contents were stirred with a stirrer for 30 minutes and then subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes to obtain a sample solution.
(2) The sample solution was dropped on a grid (“STEM100Cu grid” manufactured by Oken Shoji Co., Ltd.) and air-dried to form an organic-inorganic composite film.
(3) The organic-inorganic composite on the grid was observed in a transmission mode of a high-resolution scanning transmission electron microscope (hereinafter also referred to as “HR-STEM”) (manufactured by Hitachi, Ltd., “HD-2300A”). , Took a picture. However, an arbitrary measurement magnification was selected according to the size and shape of the inorganic oxide particles.
(4) The photographed HR-STEM image was processed with image analysis software (“A Image-kun” manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), and the shape of 200 inorganic oxide particles was observed.

<粒子空隙率>
上記の形状観察で、無機酸化物粒子の中に空隙が観察された場合は、下記式に従って、粒子空隙率を算出した。
粒子空隙率(%)=(無機酸化物粒子中の空隙部分の体積)/(無機酸化物粒子全体の体積)×100
<Particle porosity>
In the above shape observation, when voids were observed in the inorganic oxide particles, the particle porosity was calculated according to the following formula.
Particle porosity (%) = (volume of void portion in inorganic oxide particle) / (volume of entire inorganic oxide particle) × 100

<無機酸化物粒子の円形度>
(1)0.1gの有機−無機複合体と、9.9gのクロロホルム(和光純薬工業株式会社製)をサンプル瓶にはかりとり、そこに回転子を入れた。内容物をスターラーで30分間攪拌した後、30分間超音波処理を施して、サンプル溶液を得た。
(2)上記サンプル溶液を、グリッド(応研商事株式会社製、「STEM100Cuグリッド」)に滴下し、風乾させて、有機−無機複合体の膜を形成させた。
(3)グリッド上の有機−無機複合体を、HR−STEMの透過モードで観察し、撮影を行った。ただし、無機酸化物粒子の大きさや形状に応じ、任意の測定倍率を選択した。
(4)撮影されたHR−STEM像を、上記画像解析ソフトによって処理し、無機酸化物粒子(粒子の外径)の「円相当径」と「周囲長」を算出した。算出された円相当径及び周囲長に基づき、下記式に従って、無機酸化物粒子200個各々の円形度を求めた。円形度が0.5以上である場合を「A」、円形度が0.5未満の場合を「B」と判定した。
円形度=(円相当径から求めた円周長)/(周囲長) ・・・(10)
ここで、(円相当径から求めた円周長)=(円相当径)×πである。
(5)200個の無機酸化物粒子の円形度のうち、上位5%及び下位5%の数値を除去し、残り90%の平均値を求め、その値を無機酸化物粒子の円形度とした。
<Circularity of inorganic oxide particles>
(1) 0.1 g of organic-inorganic composite and 9.9 g of chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed in a sample bottle, and a rotor was put therein. The contents were stirred with a stirrer for 30 minutes and then subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes to obtain a sample solution.
(2) The sample solution was dropped on a grid (“STEM100Cu grid” manufactured by Oken Shoji Co., Ltd.) and air-dried to form an organic-inorganic composite film.
(3) The organic-inorganic composite on the grid was observed in HR-STEM transmission mode and photographed. However, an arbitrary measurement magnification was selected according to the size and shape of the inorganic oxide particles.
(4) The photographed HR-STEM image was processed by the image analysis software, and the “equivalent circle diameter” and “peripheral length” of the inorganic oxide particles (particle outer diameter) were calculated. Based on the calculated equivalent circle diameter and circumference, the circularity of each of the 200 inorganic oxide particles was determined according to the following formula. The case where the circularity was 0.5 or more was determined as “A”, and the case where the circularity was less than 0.5 was determined as “B”.
Circularity = (circumference length obtained from equivalent circle diameter) / (peripheral length) (10)
Here, (circumferential length obtained from equivalent circle diameter) = (equivalent circle diameter) × π.
(5) Of the circularity of 200 inorganic oxide particles, numerical values of the upper 5% and lower 5% are removed, and the average value of the remaining 90% is obtained, and the value is defined as the circularity of the inorganic oxide particles. .

<無機酸化物粒子のL/D>
(1)0.1gの有機−無機複合体と、9.9gのクロロホルム(和光純薬工業株式会社製)をサンプル瓶にはかりとり、そこに回転子を入れた。内容物をスターラーで30分間攪拌した後、30分間超音波処理を施して、サンプル溶液を得た。
(2)上記サンプル溶液を、グリッド(応研商事株式会社製、「STEM100Cuグリッド」)に滴下し、風乾させて、有機−無機複合体の膜を形成させた。
(3)グリッド上の有機−無機複合体を、HR−STEMの透過モードで観察し、撮影を行った。ただし、無機酸化物粒子の大きさや形状に応じ、任意の測定倍率を選択した。
(4)上記HR−STEM像を、上記画像解析ソフトによって処理し、無機酸化物粒子200個各々の外径の、「最大長」及び「最小幅」を算出した。図1は、各無機酸化物粒子の最大長及び最小幅の算出方法を示す模式図である。図1に示されるように、「最大長」とは、HR−STEM像における無機酸化物粒子の周上の任意の2点間の距離の最大値を指し、「最小幅」とは、無機酸化物粒子が最大長を示す方向に対して垂直な方向における無機酸化物粒子の幅を指す。ここで、無機酸化物粒子に分岐が確認された場合は、図1に示すように、分岐部分は計算に使用せず、幹となる部分だけを計算に用いた。
(5)求められた最大長L及び最小幅Dを下記式に代入して、無機酸化物粒子200個各々のL/Dを求めた。
L/D=(最大長)/(最小幅) ・・・(11)
(6)200個の無機酸化物粒子のL/Dのうち、上位5%及び下位5%の数値を除去し、残り90%の平均値を求め、その値を無機酸化物粒子のL/Dとした。
<L / D of inorganic oxide particles>
(1) 0.1 g of organic-inorganic composite and 9.9 g of chloroform (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were weighed in a sample bottle, and a rotor was put therein. The contents were stirred with a stirrer for 30 minutes and then subjected to ultrasonic treatment for 30 minutes to obtain a sample solution.
(2) The sample solution was dropped on a grid (“STEM100Cu grid” manufactured by Oken Shoji Co., Ltd.) and air-dried to form an organic-inorganic composite film.
(3) The organic-inorganic composite on the grid was observed in HR-STEM transmission mode and photographed. However, an arbitrary measurement magnification was selected according to the size and shape of the inorganic oxide particles.
(4) The HR-STEM image was processed by the image analysis software, and the “maximum length” and “minimum width” of the outer diameter of each of the 200 inorganic oxide particles were calculated. FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for calculating the maximum length and the minimum width of each inorganic oxide particle. As shown in FIG. 1, “maximum length” refers to the maximum value of the distance between any two points on the circumference of the inorganic oxide particles in the HR-STEM image, and “minimum width” refers to inorganic oxidation. It refers to the width of the inorganic oxide particles in a direction perpendicular to the direction in which the product particles exhibit the maximum length. Here, when branching was confirmed in the inorganic oxide particles, as shown in FIG. 1, the branch portion was not used in the calculation, and only the trunk portion was used in the calculation.
(5) The obtained maximum length L and minimum width D were substituted into the following formula, and L / D of each of 200 inorganic oxide particles was obtained.
L / D = (maximum length) / (minimum width) (11)
(6) Of the L / D of 200 inorganic oxide particles, the numerical values of the upper 5% and lower 5% are removed, the average value of the remaining 90% is obtained, and the value is calculated as the L / D of the inorganic oxide particles. It was.

<無機酸化物粒子の屈折率>
無機酸化物粒子の屈折率は、標準屈折液(Cargill社製)を使用して、以下の方法により求めた。ただし、所望の屈折率の標準屈折液が入手出来ない場合は、屈折率既知の試薬で代用した。
(1)無機酸化物粒子の分散液をエバポレーターに採り、分散媒を蒸発させた。
(2)これを120℃の真空乾燥機で乾燥し、粉末にした。
(3)屈折率既知の標準屈折液を、2〜3滴ガラス板上に滴下し、これに上記粉末を混合した。
(4)上記(3)の操作を種々の標準屈折液で行い、混合液が透明になったときの標準屈折液の屈折率を無機酸化物粒子の屈折率とした。
<Refractive index of inorganic oxide particles>
The refractive index of the inorganic oxide particles was determined by the following method using a standard refractive liquid (manufactured by Cargill). However, when a standard refractive liquid having a desired refractive index was not available, a reagent with a known refractive index was substituted.
(1) The dispersion liquid of inorganic oxide particles was taken in an evaporator and the dispersion medium was evaporated.
(2) This was dried with a vacuum dryer at 120 ° C. to obtain powder.
(3) Two to three drops of a standard refractive liquid with a known refractive index was dropped on the glass plate, and the above powder was mixed therewith.
(4) The operation of (3) above was performed with various standard refractive liquids, and the refractive index of the standard refractive liquid when the mixed liquid became transparent was taken as the refractive index of the inorganic oxide particles.

<表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量の測定>
表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量を、燃焼処理及びそれに続くイオンクロマトグラフ法により、以下の手順で求めた。
(1)サンプルを酸素気流中で、石英燃焼管を使用して燃焼させ、発生したガスを、吸収液(3%過酸化水素水)に吸収させた。
(2)吸収液を適宜希釈し、吸収液中の臭素イオンと塩素イオンの量を、イオンクロマトグラフ(Daionex社製、「ICS−2000」)で、測定した。
(3)測定された臭素イオン及び塩素イオンの合計量から、表面改質無機酸化物の質量に対する、臭素イオン及び塩素イオンの合計量を、ハロゲン含有量として求めた。
<Measurement of halogen content of surface-modified inorganic oxide particles>
The halogen content of the surface-modified inorganic oxide particles was determined by the following procedure by combustion treatment and subsequent ion chromatography.
(1) The sample was burned in an oxygen stream using a quartz combustion tube, and the generated gas was absorbed in an absorbing solution (3% hydrogen peroxide solution).
(2) The absorbing solution was appropriately diluted, and the amount of bromine ion and chlorine ion in the absorbing solution was measured with an ion chromatograph (manufactured by Daionex, "ICS-2000").
(3) From the measured total amount of bromine ion and chlorine ion, the total amount of bromine ion and chlorine ion with respect to the mass of the surface-modified inorganic oxide was determined as the halogen content.

<ポリマーの比重>
ASTM D792に準じて測定した。
<Specific gravity of polymer>
Measured according to ASTM D792.

<ポリマーの分子量及び分子量の分散度>
ポリマーの分子量及び分子量の分散度を、「分解法」又は「添加法」により求めた。有機−無機複合体が、トルエンに対して易分散の場合は「分解法」で測定を行い、難溶性の場合は「添加法」で測定した。
<Polymer molecular weight and molecular weight dispersion>
The molecular weight of the polymer and the degree of dispersion of the molecular weight were determined by “decomposition method” or “addition method”. When the organic-inorganic composite was easily dispersed in toluene, measurement was performed by the “decomposition method”, and when it was poorly soluble, measurement was performed by the “addition method”.

[分解法]
(前処理)
無機酸化物粒子に結合したポリマーの分子量測定のための前処理として、以下の手順に従って、有機−無機複合体に対してふっ化水素酸処理(以下、「HF処理」ともいう。)を施した。
(1)テフロン(登録商標)製回転子を入れたテフロン(登録商標)製、又は、任意の樹脂製容器に、2mLのトルエン(和光純薬工業株式会社製)と、15mgの相間移動触媒(Aldrich社製、「Alquat336」)を加え、攪拌して、相間移動触媒がトルエンに溶解した溶液を得た。
(2)溶液に有機−無機複合体のサンプル200mgを加え、攪拌により溶解させた。
(3)得られた溶液に、更に、2mLのふっ化水素酸(和光純薬工業株式会社製、濃度:46〜48%)を加え、室温で24時間攪拌して、無機酸化物粒子からポリマーを分離した。
(4)上記溶液を、炭酸カルシウム(和光純薬工業株式会社製)の水溶液によって中和した。この時、相分離が悪い場合は、さらにトルエン2mLを加えて遠心分離した溶液を使用してもよい。
[Decomposition method]
(Preprocessing)
As a pretreatment for measuring the molecular weight of the polymer bonded to the inorganic oxide particles, the hydrofluoric acid treatment (hereinafter also referred to as “HF treatment”) was performed on the organic-inorganic composite according to the following procedure. .
(1) 2 mL of toluene (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 15 mg of phase transfer catalyst (in a Teflon (registered trademark) or a resin container containing a Teflon (registered trademark) rotor Aldrich “Alquat 336”) was added and stirred to obtain a solution in which the phase transfer catalyst was dissolved in toluene.
(2) A 200 mg sample of an organic-inorganic composite was added to the solution and dissolved by stirring.
(3) Further, 2 mL of hydrofluoric acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., concentration: 46 to 48%) is added to the obtained solution, and the mixture is stirred at room temperature for 24 hours. Separated.
(4) The above solution was neutralized with an aqueous solution of calcium carbonate (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). At this time, if the phase separation is poor, a solution obtained by further adding 2 mL of toluene and centrifuging may be used.

(分子量測定)
上記前処理で得られたサンプル溶液について、下記の条件によりゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定を行った。測定結果から、ポリメタクリル酸メチルスタンダード(創和科学株式会社製)を用いて作成した検量線に基づいて、メインピークのポリメタクリル酸メチル換算の数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を求めた。
・装置:東ソー株式会社製、「HLC−8220GPC」
・検出器:RI検出器
・移動相:テトラヒドロフラン
・流量:0.35mL/分
・カラム:東ソー株式会社製の「TSKgel GMHXL」を2本連結したものを用いた。
・カラム温度:40℃
(Molecular weight measurement)
About the sample solution obtained by the said pre-processing, the measurement of the gel permeation chromatography (GPC) was performed on condition of the following. From the measurement results, the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) in terms of polymethyl methacrylate of the main peak are based on a calibration curve created using polymethyl methacrylate standard (manufactured by Sowa Kagaku Co., Ltd.). Asked.
・ Equipment: “HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation
-Detector: RI detector-Mobile phase: Tetrahydrofuran-Flow rate: 0.35 mL / min-Column: Two "TSKgel GMHXL" manufactured by Tosoh Corporation were connected.
-Column temperature: 40 ° C

(分子量の分散度)
ポリメタクリル酸メチル換算の数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を以下の式に代入して、ポリマーの分子量の分散度を求めた。分子量の分散度が1.9以下である場合を「A」、分子量の分散度が1.9を超える場合を「B」と判定した。
分子量の分散度=Mw/Mn ・・・(12)
(Dispersion of molecular weight)
The number average molecular weight (Mn) and mass average molecular weight (Mw) in terms of polymethyl methacrylate were substituted into the following formula to determine the degree of dispersion of the molecular weight of the polymer. The case where the molecular weight dispersity was 1.9 or less was determined as “A”, and the case where the molecular weight dispersity exceeded 1.9 was determined as “B”.
Dispersion degree of molecular weight = Mw / Mn (12)

[添加法]
以下の方法で前処理を行い、「分子量測定」と「分子量の分散度」は、上述の「分解法」と同様の方法で求めた。
(前処理)
以下の手順に従って、無機酸化物粒子に結合したポリマーの「分子量」と「分子量の分散度」を求めた。分子量測定用サンプルとして、実施例とは別に、重合開始剤を添加した状態で有機−無機複合体を合成し、重合開始剤の添加により副生するポリマーを測定し、これを無機酸化物粒子に結合したポリマーの「分子量」と「分子量の分散度」とみなした。
(1)分子量測定用サンプルの合成
(1−1)実施例と同様の方法で、有機−無機複合体の原料を配合した。
(1−2)上記溶液に、モノマー:重合開始剤=100:(0.01〜0.25)(mol比)となるように、重合開始剤を外割で加えた。重合開始剤は、実施例の重合液中の臭素含有量に対し、約10〜20%の臭素含有量となるように配合した。
・重合開始剤:2−ブロモイソ酪酸エチル(EBIB):Aldrich社製
(1−3)上記溶液に触媒溶液を加え、実施例と同様の方法で、測定用サンプル(有機−無機複合体と副正ポリマーの混合物)を重合した。
(1−4)フラスコを氷浴に浸して速やかに冷却してから、ヘキサンに投入して攪拌し、静置した。その後、上澄み液を廃棄した。
(1−5)残った沈殿物に、ヘキサンを再び加えて静置し、上澄み液を廃棄した。この操作を更に8回繰り返し、残った沈殿物を、実施例と同様の方法で乾燥した。
(2)上記(1)で得られた、分子量測定用サンプル1gに、10mLの溶媒(例えば、MIBK)を加え、24時間攪拌した。
(3)上記溶液に適量のTHFを加え、更に1時間攪拌した溶液を、遠心分離した。
(4)上述の「分解法」と同様の方法で、遠心分離後の上澄み液を測定し、「分子量」と「分子量の分散度」を求めた。
[Addition method]
Pretreatment was performed by the following method, and “molecular weight measurement” and “molecular weight dispersity” were obtained by the same method as the above-mentioned “decomposition method”.
(Preprocessing)
The “molecular weight” and “molecular weight dispersity” of the polymer bonded to the inorganic oxide particles were determined according to the following procedure. Separately from the examples, the organic-inorganic composite was synthesized with the polymerization initiator added as a sample for measuring the molecular weight, and the polymer by-produced by the addition of the polymerization initiator was measured. The “molecular weight” and “dispersity of molecular weight” of the bound polymer were considered.
(1) Synthesis of Sample for Measuring Molecular Weight (1-1) The raw materials for the organic-inorganic composite were blended in the same manner as in the examples.
(1-2) A polymerization initiator was added to the above solution so as to be monomer: polymerization initiator = 100: (0.01 to 0.25) (mol ratio). The polymerization initiator was blended so as to have a bromine content of about 10 to 20% with respect to the bromine content in the polymerization liquid of the examples.
Polymerization initiator: ethyl 2-bromoisobutyrate (EBIB): manufactured by Aldrich (1-3) A catalyst solution was added to the above solution, and a measurement sample (organic-inorganic composite and secondary electrolyte was added in the same manner as in the examples) Polymer mixture) was polymerized.
(1-4) The flask was immersed in an ice bath and quickly cooled, then poured into hexane, stirred and allowed to stand. Thereafter, the supernatant was discarded.
(1-5) Hexane was added again to the remaining precipitate and allowed to stand, and the supernatant was discarded. This operation was further repeated 8 times, and the remaining precipitate was dried in the same manner as in the example.
(2) To 1 g of the molecular weight measurement sample obtained in (1) above, 10 mL of a solvent (for example, MIBK) was added and stirred for 24 hours.
(3) A suitable amount of THF was added to the above solution, and the solution stirred for 1 hour was centrifuged.
(4) The supernatant liquid after centrifugation was measured by the same method as the “decomposition method” described above, and “molecular weight” and “dispersion degree of molecular weight” were determined.

<有機−無機複合体の「無機酸化物粒子に結合しているポリマー」の量>
(1)サンプル瓶に10gの有機−無機複合体をはかりとり、MIBKを加えて100mLとした後、回転子を入れて、内容物をスターラーで24時間攪拌した。
(2)別のサンプル瓶に、10mLの上記溶液をはかりとり、THFを加えて100mLに希釈後、回転子を入れて、内容物をスターラーで、更に24時間攪拌した。
(3)上記溶液を遠沈管に移し、遠心分離機で、6600rpmで30分間処理した。
(4)遠心分離後の上澄み液について、下記の条件によりゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)の測定を行い、有機−無機複合体におけるフリーポリマーを測定した。測定結果から、ポリメタクリル酸メチルスタンダード(創和科学株式会社製)を用いて作成した検量線に基づいて、メインピークのポリメタクリル酸メチル換算の、ピークトップ分子量(Mp)を求めた。
・装置:東ソー株式会社製、「HLC−8220GPC」
・検出器:RI検出器
・移動相:テトラヒドロフラン
・流量:0.35mL/分
・カラム:東ソー株式会社製の「TSKgel GMHXL」を2本連結したものを用いた。
・カラム温度:40℃
(5)上記で得られた、Mp>800のピークを、フリーポリマーとして定量した。定量の際には、Mpが最も近い「定量標準物質」を下記から選択して検量線を作成し、定量標準物質換算で、有機−無機複合体中のフリーポリマーの量(質量%)を算出した。またピークが複数ある場合は、それらの合計量を求め、フリーポリマーの量(質量%)とした。
(5−1)定量標準物質:ポリメタクリル酸メチル(創和科学株式会社製)
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA850(Mp=860)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA2K(Mp=2,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA7K(Mp=7,500)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA11K(Mp=11,800)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA21K(Mp=20,850)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA30K(Mp=33,500)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA45K(Mp=46,300)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA85K(Mp=87,800)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA110K(Mp=107,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA135K(Mp=130,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA135K(Mp=130,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA190K(Mp=185,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA225K(Mp=240,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA320K(Mp=322,000)」
・ポリメタクリル酸メチル「PMMA680K(Mp=670,000)」
(6)有機−無機複合体中のポリマー量(無機酸化物に結合しているポリマー及びフリーポリマーの量)の測定
熱重量測定装置により、以下の条件で有機−無機複合体を加熱したときの質量減量(質量%)をn=3で測定し、その平均値を「有機−無機複合体中のポリマー量(無機酸化物粒子に結合しているポリマー及びフリーポリマー)」とした。
・装置:株式会社島津製作所、「TGA−50」
・雰囲気:1%酸素含有窒素気流
・試料容器:アルミパン
・温度プログラム:25℃スタート→20℃/分で昇温→500℃に到達→500℃で1時間保持
(7)上記で得られた「フリーポリマーの量(質量%)」と、「有機−無機複合体中のポリマー量(無機酸化物粒子に結合しているポリマー及びフリーポリマーの量)(質量%)」から、下記式に従って「無機酸化物粒子に結合しているポリマーの量(質量%)」を算出した。
無機酸化物粒子に結合しているポリマーの量(質量%)=(A−B)/A×100 ・・・(13)
ここで、A:有機−無機複合体中のポリマー量(無機酸化物粒子に結合しているポリマー及びフリーポリマーの量)(質量%)、B:フリーポリマーの量(質量%)である。
<Amount of “polymer bonded to inorganic oxide particles” of organic-inorganic composite>
(1) 10 g of an organic-inorganic composite was weighed into a sample bottle, MIBK was added to make 100 mL, a rotor was added, and the contents were stirred with a stirrer for 24 hours.
(2) In a separate sample bottle, 10 mL of the above solution was weighed, THF was added to dilute to 100 mL, a rotor was added, and the contents were further stirred with a stirrer for 24 hours.
(3) The above solution was transferred to a centrifuge tube and treated with a centrifuge at 6600 rpm for 30 minutes.
(4) About the supernatant liquid after centrifugation, the gel permeation chromatography (GPC) was measured on condition of the following, and the free polymer in an organic-inorganic composite was measured. From the measurement results, the peak top molecular weight (Mp) in terms of polymethyl methacrylate of the main peak was determined based on a calibration curve created using polymethyl methacrylate standard (manufactured by Soka Kagaku Co., Ltd.).
・ Equipment: “HLC-8220GPC” manufactured by Tosoh Corporation
-Detector: RI detector-Mobile phase: Tetrahydrofuran-Flow rate: 0.35 mL / min-Column: Two "TSKgel GMHXL" manufactured by Tosoh Corporation were connected.
-Column temperature: 40 ° C
(5) The peak of Mp> 800 obtained above was quantified as a free polymer. When quantifying, select the “quantitative standard substance” with the closest Mp from the following, create a calibration curve, and calculate the amount (% by mass) of the free polymer in the organic-inorganic complex in terms of the quantitative standard substance. did. Moreover, when there were a plurality of peaks, the total amount thereof was determined and used as the amount (% by mass) of the free polymer.
(5-1) Quantitative reference material: polymethyl methacrylate (manufactured by Soka Kagaku Co., Ltd.)
・ Polymethyl methacrylate "PMMA850 (Mp = 860)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA2K (Mp = 2,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA7K (Mp = 7,500)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA11K (Mp = 11,800)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA21K (Mp = 20,850)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA30K (Mp = 33,500)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA45K (Mp = 46,300)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA85K (Mp = 87,800)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA110K (Mp = 107,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA135K (Mp = 130,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA135K (Mp = 130,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA190K (Mp = 185,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA225K (Mp = 240,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA320K (Mp = 322,000)"
・ Polymethyl methacrylate "PMMA680K (Mp = 670,000)"
(6) Measurement of amount of polymer in organic-inorganic composite (amount of polymer and free polymer bonded to inorganic oxide) When the organic-inorganic composite was heated under the following conditions by a thermogravimetric apparatus The weight loss (mass%) was measured at n = 3, and the average value was defined as “the amount of polymer in the organic-inorganic composite (polymer and free polymer bonded to inorganic oxide particles)”.
・ Equipment: Shimadzu Corporation, “TGA-50”
・ Atmosphere: Nitrogen stream containing 1% oxygen ・ Sample container: Aluminum pan ・ Temperature program: Start at 25 ° C. → Temperature rise at 20 ° C./min→Reach 500 ° C. → Hold at 500 ° C. for 1 hour From “the amount of free polymer (% by mass)” and “the amount of polymer in the organic-inorganic composite (the amount of polymer and free polymer bonded to inorganic oxide particles) (% by mass)”, “ The amount (% by mass) of the polymer bonded to the inorganic oxide particles was calculated.
Amount of polymer bonded to inorganic oxide particles (mass%) = (A−B) / A × 100 (13)
Here, A: the amount of polymer in the organic-inorganic composite (amount of polymer and free polymer bonded to inorganic oxide particles) (mass%), and B: the amount of free polymer (mass%).

<有機−無機複合体のTgの測定>
示差走査熱量測定装置(DSC)により、以下の条件で有機−無機複合体のTgを求めた。
・装置:PerkinElmer社製、「Diamond DSC」
・温度プログラム:−40℃スタート→20分間保持→20℃/分で昇温→200℃
<Measurement of Tg of Organic-Inorganic Composite>
The Tg of the organic-inorganic composite was determined under the following conditions using a differential scanning calorimeter (DSC).
・ Device: “Diamond DSC” manufactured by PerkinElmer
・ Temperature program: Start at -40 ℃ → Hold for 20 minutes → Increase temperature at 20 ℃ / minute → 200 ℃

<有機−無機複合体のハロゲン含有量の測定>
有機−無機複合体のハロゲン含有量は、前述の「表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量の測定」と同様の方法で求めた。
<Measurement of halogen content of organic-inorganic composite>
The halogen content of the organic-inorganic composite was determined by the same method as described above in “Measurement of halogen content of surface-modified inorganic oxide particles”.

<有機−無機複合体のフッ素含有量の測定>
燃焼処理及びそれに続くイオンクロマトグラフ法により、以下の手順で、フッ素含有量を求めた。
(1)サンプルを酸素気流下で、石英燃焼管を使用して燃焼させた。このとき、サンプルは必要に応じ、溶解及び/又は希釈してから使用してもよい。
(2)燃焼により発生したガスを、氷冷した吸収液(0.2%NaOH水溶液)に吸収させた。
(3)吸収液を適宜希釈し、吸収液中のフッ素イオンの量を、イオンクロマトグラフ(Daionex社製、「ICS−2000」)で、測定した。測定されたフッ素イオンの量から、有機−無機複合体の質量に対するフッ素イオンの量をフッ素含有量として求めた。
<Measurement of fluorine content of organic-inorganic composite>
The fluorine content was determined by the following procedure by combustion treatment and subsequent ion chromatography.
(1) The sample was burned using a quartz combustion tube under an oxygen stream. At this time, the sample may be used after being dissolved and / or diluted as necessary.
(2) Gas generated by combustion was absorbed in an ice-cooled absorption liquid (0.2% NaOH aqueous solution).
(3) The absorbing solution was appropriately diluted, and the amount of fluorine ions in the absorbing solution was measured with an ion chromatograph (manufactured by Daionex, "ICS-2000"). From the measured amount of fluorine ions, the amount of fluorine ions relative to the mass of the organic-inorganic composite was determined as the fluorine content.

<有機−無機複合体の無機酸化物粒子含有量の測定>
熱重量測定装置により、以下の条件で有機−無機複合体を加熱したときの質量減量を求めた。
・装置:株式会社島津製作所、「TGA−50」
・雰囲気:1%酸素含有窒素気流
・試料容器:アルミパン
・温度プログラム:25℃スタート→20℃/分で昇温→500℃に到達→500℃で1時間保持
測定をn=3で行い、それらの平均値を有機−無機複合体の無機酸化物粒子含有量とした。質量%及び体積%の値を下記のように算出した。
(1)質量%
測定された質量減量(質量%)を以下の式に代入し、無機酸化物粒子の含有量(質量%)を算出した。
無機酸化物粒子含有量(質量%)=100−質量減量(質量%)
(2)体積%
(2−1)ポリマーの質量と体積の算出
測定された質量減量(mg)を、ポリマーの質量(mg)とみなし、その値を下記式に代入して、ポリマーの体積(μL)を算出した。
ポリマーの体積(μL)={ポリマーの質量(mg)}/{ポリマーの比重}
(2−2)無機酸化物粒子の質量と体積の算出
測定された質量減量(mg)を下記式に代入して、無機酸化物粒子の質量(mg)を算出した。
無機酸化物粒子の質量(mg)=試料量(mg)−質量減量(mg)
無機酸化物粒子の質量を下記式に代入して、無機酸化物粒子の体積(μL)を算出した。
無機酸化物粒子の体積(μL)={無機酸化物粒子の質量(mg)}/{無機酸化物粒子の密度(g/cm)}
(2−3)無機酸化物粒子含有量(体積%)の算出
上記のようにして得られた値を下記式に代入して、無機酸化物粒子含有量(体積%)を算出した。
<Measurement of inorganic oxide particle content of organic-inorganic composite>
The mass loss when the organic-inorganic composite was heated under the following conditions was determined by a thermogravimetric apparatus.
・ Equipment: Shimadzu Corporation, “TGA-50”
・ Atmosphere: Nitrogen stream containing 1% oxygen ・ Sample container: Aluminum pan ・ Temperature program: Start at 25 ° C. → Temperature rises at 20 ° C./min→Area reaches 500 ° C. → Holds at 500 ° C. for 1 hour. The average value thereof was defined as the content of inorganic oxide particles in the organic-inorganic composite. The mass% and volume% values were calculated as follows.
(1) Mass%
The measured weight loss (mass%) was substituted into the following formula to calculate the content (mass%) of inorganic oxide particles.
Inorganic oxide particle content (mass%) = 100-mass loss (mass%)
(2) Volume%
(2-1) Calculation of polymer mass and volume The measured mass loss (mg) was regarded as the polymer mass (mg), and the value was substituted into the following formula to calculate the polymer volume (μL). .
Polymer volume (μL) = {mass of polymer (mg)} / {specific gravity of polymer}
(2-2) Calculation of mass and volume of inorganic oxide particles The measured mass loss (mg) was substituted into the following formula to calculate the mass (mg) of the inorganic oxide particles.
Mass of inorganic oxide particles (mg) = sample amount (mg) −mass loss (mg)
By substituting the mass of the inorganic oxide particles into the following formula, the volume (μL) of the inorganic oxide particles was calculated.
Volume of inorganic oxide particles (μL) = {mass of inorganic oxide particles (mg)} / {density of inorganic oxide particles (g / cm 3 )}
(2-3) Calculation of inorganic oxide particle content (% by volume) The value obtained as described above was substituted into the following formula to calculate the inorganic oxide particle content (% by volume).

<コーティング材の作製>
有機−無機複合体に、任意の溶媒を加え、室温で24時間攪拌処理を行い、超音波処理を1時間施して有機−無機複合体の溶媒分散液を調製したものを、コーティング材とした。なお、必要に応じ、超音波処理やエバポレーターによる濃縮処理を加えた。
<Production of coating material>
An arbitrary solvent was added to the organic-inorganic composite, the mixture was stirred at room temperature for 24 hours, and subjected to ultrasonic treatment for 1 hour to prepare a solvent dispersion of the organic-inorganic composite, which was used as a coating material. In addition, the ultrasonication and the concentration process by an evaporator were added as needed.

<コーティング材の固形分濃度>
以下の手順で、コーティング材の固形分濃度を求めた。
(1)秤量瓶に、コーティング材をはかりとり、内容物の質量(質量A)を記録した。
(2)内容物の流動性が無くなるまで、窒素気流下で、上記秤量瓶を風乾した。
(3)上記秤量瓶を、105℃、真空下で、24時間乾燥させた後、デシケータ内で室温まで冷却した。
(4)秤量瓶の質量をはかり、内容物の質量(質量B)を記録した。
(5)以下の式により、固形分を求めた。
固形分(質量%)=(質量B)/(質量A)×100
<Solid content concentration of coating material>
The solid content concentration of the coating material was determined by the following procedure.
(1) The coating material was weighed in a weighing bottle, and the content mass (mass A) was recorded.
(2) The weighing bottle was air-dried under a nitrogen stream until the fluidity of the contents disappeared.
(3) The weighing bottle was dried at 105 ° C. under vacuum for 24 hours, and then cooled to room temperature in a desiccator.
(4) The weight of the weighing bottle was measured and the mass (mass B) of the contents was recorded.
(5) Solid content was calculated | required with the following formula | equation.
Solid content (mass%) = (mass B) / (mass A) × 100

<コーティング膜の作製>
以下の手順で、コーティング膜を作製した。
(1)上述のコーティング材を、適量、はかりとる。
(2)PETフィルム又はTACフィルムの上に、(1)のコーティング材を載せ、速やかにバーコーターで塗工した。ただしバーコーターは、乾燥後のコーティング膜厚が3μm程度になるように、適宜選択した。
・PETフィルム:東洋紡績株式会社製、「コスモシャイン4100」(厚み100μm、全光線透過率90%、ヘーズ0.9%)
・TACフィルム:富士フィルム株式会社製(厚み80μm、全光線透過率93%、ヘーズ0.7%)
(3)1時間風乾後、100℃の防爆型送風乾燥機で、1時間乾燥したものを、コーティング膜とした。
<Preparation of coating film>
A coating film was prepared by the following procedure.
(1) An appropriate amount of the above-mentioned coating material is weighed.
(2) The coating material of (1) was placed on a PET film or a TAC film, and quickly coated with a bar coater. However, the bar coater was appropriately selected so that the coating film thickness after drying was about 3 μm.
PET film: “Cosmo Shine 4100” manufactured by Toyobo Co., Ltd. (thickness 100 μm, total light transmittance 90%, haze 0.9%)
TAC film: manufactured by Fuji Film Co., Ltd. (thickness 80 μm, total light transmittance 93%, haze 0.7%)
(3) After air drying for 1 hour, what was dried for 1 hour with an explosion-proof blower dryer at 100 ° C. was used as a coating film.

<コーティング膜及び成形体の外観>
上記コーティング膜、及び後述の成形体を目視により観察し、粒子の凝集が実質的に見られない場合を合格(「A」)と判定し、粒子の凝集が見られた場合を不合格(「B」)と判定した。
<Appearance of coating film and molded body>
The above-mentioned coating film and the molded body described later are visually observed, and a case where the aggregation of particles is not substantially observed is determined as pass ("A"), and a case where the aggregation of particles is observed is rejected (" B ").

<屈折率測定>
屈折率測定装置を使用し、上記コーティング膜、及び後述の成形体の屈折率を下記条件で測定した。
・装置:Metricon社製、「MODEL 2010 PRISM COUPLER」
・モード:コーティング膜はシングルフィルムモード、成形体はバルクモードで測定
・測定波長:633nm
<Refractive index measurement>
Using a refractive index measuring device, the refractive index of the coating film and the molded body described later were measured under the following conditions.
-Equipment: "METEL 2010 PRISM COUPLER" manufactured by Metricon
・ Mode: coating film is measured in single film mode, molded body is measured in bulk mode ・ Measurement wavelength: 633 nm

<全光線透過率及びヘーズの測定>
ヘーズメーター(日本電色工業株式会社製、「NDH 5000W」)を使用し、「JIS K7105:プラスチックの光学的特性試験方法」に準じて、コーティング膜の、全光線透過率とヘーズを測定した。
<Measurement of total light transmittance and haze>
Using a haze meter (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., “NDH 5000W”), the total light transmittance and haze of the coating film were measured according to “JIS K7105: Plastic Optical Properties Test Method”.

<鉛筆硬度の測定>
電動鉛筆引っかき硬度試験機(株式会社安田精機製作所製)を使用し、荷重500gで、「JIS K5600−5−4:塗料一般試験方法−第5部:塗膜の機械的性質−第4節:引っかき硬度(鉛筆法)」に準じて、コーティング膜又は成形体の、鉛筆硬度を測定した。
<Measurement of pencil hardness>
Using an electric pencil scratch hardness tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusyo Co., Ltd.) and with a load of 500 g, “JIS K5600-5-4: Paint General Test Method—Part 5: Mechanical Properties of Coating Film—Section 4: According to the “scratch hardness (pencil method)”, the pencil hardness of the coating film or molded product was measured.

<接触角の測定>
接触角計(協和界面科学株式会社製)を使用し、液滴法で、コーティング膜の水接触角(水に対する接触角)と、油接触角(n−ヘキサデカンに対する接触角)を測定した。
<Measurement of contact angle>
Using a contact angle meter (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.), the water contact angle (contact angle with respect to water) and the oil contact angle (contact angle with respect to n-hexadecane) of the coating film were measured by the droplet method.

<コーティング膜の空隙率>
低屈折率層の空隙率は、以下の計算屈折率と、実測した屈折率から算出した。
[計算屈折率の算出]
得られた有機−無機複合体の計算屈折率を求めるためにMaxwell−Garnettの式を用いた。ポリマーの屈折率は、有機−無機複合体中のポリマーと同組成のポリマーを合成し、その屈折率を測定することにより求めた。無機酸化物粒子の屈折率として、「無機酸化物粒子の屈折率」の項に記載した方法により測定した屈折率の値を使用し、無機酸化物粒子の体積分率として、「有機−無機複合体の無機酸化物粒子含有量の測定」の項に記載した方法により測定した無機酸化物粒子含有量(体積%)を100で割った値を使用した。
〔Maxwell−Garnettの式〕
(n −n )/(n +2n )=q(n −n )/(n +2n
・・・(15)
ただし、式(15)中、nは有機−無機複合体の計算屈折率、nはポリマーの屈折率、nは無機酸化物粒子の屈折率、qは無機酸化物粒子の体積分率をそれぞれ表す。
[コーティング膜の空隙率の算出]
空隙を有するコーティング膜の実測屈折率は、有機−無機複合体の屈折率と体積分率との積に、空隙(空気の屈折率1.00)の屈折率と体積分率との積を加算した値になる。そのため、空隙率は、下記の式で計算した。有機−無機複合体の計算屈折率n、及び、コーティング膜の実測屈折率nを以下の式に代入し、空隙率を求めた。
空隙率(%)=(n−n)/(n−1)×100 ・・・(16)
式(16)中、nは有機−無機複合体の計算屈折率、nはコーティング膜の実測屈折率をそれぞれ表す。
<Porosity of coating film>
The porosity of the low refractive index layer was calculated from the following calculated refractive index and the actually measured refractive index.
[Calculation of calculated refractive index]
The Maxwell-Garnett equation was used to obtain the calculated refractive index of the obtained organic-inorganic composite. The refractive index of the polymer was determined by synthesizing a polymer having the same composition as the polymer in the organic-inorganic composite and measuring the refractive index. As the refractive index of the inorganic oxide particles, the value of the refractive index measured by the method described in the section “Refractive index of inorganic oxide particles” is used, and the volume fraction of the inorganic oxide particles is expressed as “organic-inorganic composite”. A value obtained by dividing the inorganic oxide particle content (% by volume) measured by the method described in the section “Measurement of inorganic oxide particle content of body” by 100 was used.
[Maxwell-Garnett equation]
(N a 2− n m 2 ) / (n a 2 + 2n m 2 ) = q (n p 2 −n m 2 ) / (n p 2 + 2n m 2 )
... (15)
In the formula (15), n a is organic - inorganic composite calculation refractive index of the refractive index of n m is a polymer, n p is the refractive index of the inorganic oxide particles, q is the volume fraction of the inorganic oxide particles Respectively.
[Calculation of porosity of coating film]
The measured refractive index of the coating film having voids is obtained by adding the product of the refractive index and volume fraction of the void (refractive index of air 1.00) to the product of the refractive index and volume fraction of the organic-inorganic composite. It becomes the value. Therefore, the porosity was calculated by the following formula. Organic - calculating the refractive index of the inorganic composite n a, and substitutes the measured refractive index n b of the coating film to the following formula to determine the porosity.
Porosity (%) = (n a −n b ) / (n a −1) × 100 (16)
Wherein (16), n a is organic - represents calculated refractive index of the inorganic composite, n b is the measured refractive index of the coating film respectively.

<成形体の作製>
圧縮成形機を用いて、以下の条件で有機−無機複合体を真空熱プレスすることによって、厚み約50〜100μmの成形体を作製した。
・装置:株式会社神藤金属工業所製、「SFV−30」
・温度:100〜255℃
<Production of molded body>
Using a compression molding machine, the organic-inorganic composite was vacuum hot pressed under the following conditions to produce a molded body having a thickness of about 50 to 100 μm.
・ Equipment: “SFV-30” manufactured by Shinto Metal Industries Co., Ltd.
-Temperature: 100-255 ° C

<成形体の粒子分散度>
(1)成形体から超薄切片を作製した。
(2)上記超薄切片を、HR−STEMの走査モードで観察し、撮影を行った。ただし、無機酸化物粒子の大きさや形状に応じ、任意の測定倍率を選択した。
(3)上記HR−STEM像を、上記画像解析ソフトで処理し、無機酸化物粒子500個について、重心間距離法により、下記式に従って、各々の粒子分散度を求め、その平均値を成形体の粒子分散度とした。粒子分散度が小さいほど、粒子がより均一に分散していることを意味し、粒子分散度≦0.6であると、物性のバラつきが抑制できる。
粒子分散度=(隣り合う無機酸化物粒子間の重心間距離の平均偏差)/(隣り合う無機酸化物粒子間の重心間距離) ・・・(17)
<Particle dispersion degree of the molded product>
(1) An ultrathin section was prepared from the molded body.
(2) The ultrathin section was observed in the HR-STEM scanning mode and photographed. However, an arbitrary measurement magnification was selected according to the size and shape of the inorganic oxide particles.
(3) The above HR-STEM image is processed with the above image analysis software, and for each of 500 inorganic oxide particles, the degree of dispersion of each particle is determined by the distance between centers of gravity method according to the following formula, and the average value is obtained as a compact The degree of particle dispersion was determined as follows. The smaller the particle dispersity, the more uniformly the particles are dispersed. When the particle dispersity ≦ 0.6, variations in physical properties can be suppressed.
Particle dispersity = (average deviation of distance between centroids between adjacent inorganic oxide particles) / (distance between centroids between adjacent inorganic oxide particles) (17)

<原材料>
実施例及び比較例で使用した原材料の内容を以下の(1)〜(8)に示す。
(1)無機酸化物粒子溶液
(1−1)20nm球状SiO溶液
・商品名:日産化学工業株式会社製、「MIBK−ST」
・SiO含有量:31質量%
・粒子空隙率:0%
・屈折率:1.45
・円形度:0.96
・最小幅D:18nm
・L/D=1
(1−2)50nm球状SiO溶液
・商品名:日産化学工業株式会社製、「MEK−ST−L」
・SiO含有量:30質量%
・粒子空隙率:0%
・屈折率:1.45
・円形度:0.95
・最小幅D:48nm
・L/D=1.1
(1−3)数珠状SiO溶液
・商品名:日産化学工業株式会社製、「MEK−ST−UP」
・SiO含有量:20質量%
・粒子空隙率:0%
・屈折率:1.45
・最小幅D:12nm
・L/D=14
・球状のシリカが数珠状に連結して形成された長鎖の構造。図2に数珠状シリカ粒子のTEM写真を示す。
<Raw materials>
The contents of the raw materials used in the examples and comparative examples are shown in the following (1) to (8).
(1) Inorganic oxide particle solution (1-1) 20 nm spherical SiO 2 solution / trade name: “MIBK-ST” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
・ SiO 2 content: 31% by mass
・ Particle porosity: 0%
-Refractive index: 1.45
・ Circularity: 0.96
・ Minimum width D: 18nm
・ L / D = 1
(1-2) 50 nm spherical SiO 2 solution / trade name: “MEK-ST-L” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
・ SiO 2 content: 30% by mass
・ Particle porosity: 0%
-Refractive index: 1.45
・ Circularity: 0.95
・ Minimum width D: 48nm
・ L / D = 1.1
(1-3) Beaded SiO 2 solution / trade name: “MEK-ST-UP” manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.
・ SiO 2 content: 20% by mass
・ Particle porosity: 0%
-Refractive index: 1.45
・ Minimum width D: 12 nm
・ L / D = 14
A long chain structure formed by connecting spherical silica in a rosary shape. FIG. 2 shows a TEM photograph of the beaded silica particles.

(2)シラン化合物
(2−1)3−(2−ブロモイソブチロキシ)プロピルジメチルクロロシラン(以下、「BPS」ともいう。)
公知の方法(特開2006−063042号公報等)を参考に、下記化学式(10)で表されるBPSを合成した。
(2) Silane compound (2-1) 3- (2-bromoisobutyroxy) propyldimethylchlorosilane (hereinafter also referred to as “BPS”)
BPS represented by the following chemical formula (10) was synthesized with reference to a known method (JP 2006-063042 A).

(2−2)1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」ともいう。):東京化成工業株式会社製
(3)触媒
(3−1)臭化銅(I)(CuBr):和光純薬工業株式会社製
(3−2)臭化銅(II)(CuBr):和光純薬工業株式会社製
(4)配位子
N,N,N’,N”,N”−ペンタメチルジエチレントリアミン(以下、「PMDETA」ともいう。):Aldrich社製
(5)モノマー
以下のモノマーは全て、アルミナカラムを通じて重合禁止剤を除去した後、1時間以上窒素バブリングして、脱酸素処理を行ってから使用した。アルミナカラムが使用できない場合は、蒸留等の公知の方法で、重合禁止剤を除去してもよい。
(5−1)メタクリル酸メチル(以下、「MMA」ともいう。):東京化成工業株式会社製
(5−2)アクリル酸エチル(以下、「EA」ともいう。):東京化成工業株式会社製
(5−3)メタクリル酸2,2,2−トリフルオロエチル(以下、「TFEMA」ともいう。):東京化成工業株式会社製
(5−4)メタクリル酸2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロピル(以下、「PFPMA」ともいう。):関東化学株式会社製
(6)溶剤等
(6−1)メタノール:和光純薬工業株式会社製
(6−2)メチルイソブチルケトン(以下、「MIBK」ともいう。):和光純薬工業株式会社製
(6−3)メチルエチルケトン(以下、「MEK」ともいう。):和光純薬工業株式会社製
(6−4)テトラヒドロフラン(以下、「THF」ともいう。):和光純薬工業株式会社製
(6−5)ヘキサン:和光純薬工業株式会社製
(7)メタノール−水混合溶液
(7−1)メタノール−水混合溶液−1:77容量%のメタノールと、23容量%のイオン交換水とを含む混合溶液
(7−2)メタノール−水混合溶液−2:80容量%のメタノールと、20容量%のイオン交換水とを含む混合溶液
(8)重合開始剤
(8−1)2−ブロモイソ酪酸エチル(以下、「EBIB」ともいう。):Aldrich社製
(2-2) 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane (hereinafter also referred to as “HMDS”): Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (3) Catalyst (3-1) Copper bromide (I) (CuBr): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (3-2) Copper bromide (II) (CuBr 2 ): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (4) Ligand N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine (hereinafter also referred to as “PMDETA”): Aldrich (5) Monomer The following monomers were all bubbled with nitrogen for 1 hour or more after removing the polymerization inhibitor through an alumina column. And used after deoxygenation treatment. When an alumina column cannot be used, the polymerization inhibitor may be removed by a known method such as distillation.
(5-1) Methyl methacrylate (hereinafter also referred to as “MMA”): manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (5-2) Ethyl acrylate (hereinafter also referred to as “EA”): manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (5-3) 2,2,2-trifluoroethyl methacrylate (hereinafter also referred to as “TFEMA”): manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. (5-4) 2,2,3,3,3-methacrylic acid Pentafluoropropyl (hereinafter also referred to as “PFPMA”): manufactured by Kanto Chemical Co., Inc. (6) Solvent, etc. (6-1) Methanol: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (6-2) Methyl isobutyl ketone (hereinafter “ MIBK "): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (6-3) methyl ethyl ketone (hereinafter also referred to as" MEK "): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (6-4) Tetrahydrofuran (hereinafter," THF ") Tomo .): Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (6-5) Hexane: Wako Pure Chemical Industries, Ltd. (7) Methanol-water mixed solution (7-1) Methanol-water mixed solution-1: 77% by volume of methanol And a mixed solution (7-2) of methanol-water mixed solution-2: 80% by volume of methanol and 20% by volume of ion-exchanged water (8) polymerization Initiator (8-1) Ethyl 2-bromoisobutyrate (hereinafter also referred to as “EBIB”): manufactured by Aldrich

<表面改質無機酸化物粒子−1の合成(BPS改質−20nmSiO粒子の合成)>
以下の手順に従って、BPS改質−20nmSiO粒子(BPSが表面に結合した、20nmSiO粒子)を合成した。
(1)冷却管を接続し、回転子を入れた二口フラスコの内部を、窒素置換した。
(2)窒素下で、フラスコ内に88容量%の20nmSiO溶液を導入し、更に、2容量%のBPSを導入し、攪拌を開始した。
(3)上記フラスコを85℃のオイルバスに浸し、攪拌しながら36時間反応を行った。
(4)反応液を室温まで冷却した後、窒素下で10容量%のHMDSを導入した。
(5)室温で2時間攪拌後、80℃で8時間攪拌して反応を行い、反応液を室温まで冷却した。
(6)反応液を遠沈管に移し、遠心分離機(株式会社久保田製作所製、型式:7700)を用いて、10000rpm、10℃で、30分間、遠心分離を行った。
(7)遠沈管内の上澄み液をメタノール−水混合溶液−2に投入、混合し、静置後、上澄み液を廃棄した。
(8)沈殿物に窒素を吹き込み、残留する液体を揮発させた後、少量のTHFを加え、攪拌により沈殿物をTHFに溶解させた。
(9)上記溶液をメタノールに投入して攪拌し、静置した後、上澄み液を廃棄した。
(10)残った沈殿物にメタノールを加えて攪拌し、静置した後、上澄み液を廃棄した。更にこの操作を10回繰り返した。
(11)上記沈殿物に窒素を吹きこみながら、一晩風乾することにより、液体を揮発させ、固形物を得た。
(12)上記固形物を、80℃、真空下で、24時間乾燥させて、BPS改質シリカ粒子を得た。
(13)ハロゲン含有量は、1.6質量%であった。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
<Synthesis of Surface Modified Inorganic Oxide Particles-1 (BPS Modification—Synthesis of 20 nm SiO 2 Particles)>
According to the following procedure, BPS modified -20NmSiO 2 particles (BPS is bound to the surface, 20nmSiO 2 particles) was synthesized.
(1) A cooling pipe was connected, and the inside of the two-necked flask containing the rotor was replaced with nitrogen.
(2) Under nitrogen, 88% by volume of 20 nm SiO 2 solution was introduced into the flask, and further 2% by volume of BPS was introduced, and stirring was started.
(3) The flask was immersed in an 85 ° C. oil bath and reacted for 36 hours with stirring.
(4) After cooling the reaction solution to room temperature, 10 vol% HMDS was introduced under nitrogen.
(5) After stirring at room temperature for 2 hours, the reaction was carried out by stirring at 80 ° C. for 8 hours, and the reaction solution was cooled to room temperature.
(6) The reaction solution was transferred to a centrifuge tube and centrifuged at 10,000 rpm, 10 ° C. for 30 minutes using a centrifuge (manufactured by Kubota Corporation, model: 7700).
(7) The supernatant liquid in the centrifuge tube was added to and mixed with the methanol-water mixed solution-2, and after standing, the supernatant liquid was discarded.
(8) Nitrogen was blown into the precipitate to volatilize the remaining liquid, a small amount of THF was added, and the precipitate was dissolved in THF by stirring.
(9) The above solution was added to methanol, stirred and allowed to stand, and then the supernatant was discarded.
(10) Methanol was added to the remaining precipitate, stirred and allowed to stand, and then the supernatant was discarded. This operation was further repeated 10 times.
(11) Air was dried overnight while blowing nitrogen into the precipitate, thereby volatilizing the liquid and obtaining a solid.
(12) The solid was dried at 80 ° C. under vacuum for 24 hours to obtain BPS-modified silica particles.
(13) The halogen content was 1.6% by mass. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.

<表面改質無機酸化物粒子−2の合成(BPS改質−50nmSiO粒子の合成)>
20nmSiO粒子溶液を、50nmSiO粒子溶液に変更し、配合量を以下のように変更した以外は、上述の<表面改質無機酸化物粒子−1の合成>と同様の方法で、BPS改質−50nmSiO粒子を合成した。
配合量:50nmSiO粒子溶液(82質量%)、BPS(9質量%)、HMDS(9質量%)
ハロゲン含有量は、0.6質量%であった。
<Synthesis of Surface Modified Inorganic Oxide Particles-2 (BPS Modification-Synthesis of 50 nm SiO 2 Particles)>
The 20NmSiO 2 particle solution was changed to 50NmSiO 2 particle solution, except for the following modifications to the amount, in the same manner as in the above <Synthesis of surface modified inorganic oxide particles -1>, BPS reforming the -50nmSiO 2 particles were synthesized.
Blending amount: 50 nm SiO 2 particle solution (82 mass%), BPS (9 mass%), HMDS (9 mass%)
The halogen content was 0.6% by mass.

<表面改質無機酸化物粒子−3の合成(BPS改質−数珠状SiO粒子の合成)>
20nmSiO粒子溶液を、数珠状SiO粒子溶液に変更し、配合量を以下のように変更した以外は、上述の<表面改質無機酸化物粒子−1の合成>と同様の方法で、BPS改質−数珠状SiO粒子を合成した。
配合量:数珠状SiO粒子溶液(86質量%)、BPS(7質量%)、HMDS(7質量%)
ハロゲン含有量は、2.0質量%であった。
<Synthesis of Surface Modified Inorganic Oxide Particles-3 (BPS Modification—Synthesis of Beaded SiO 2 Particles)>
The 20NmSiO 2 particle solution was changed to beaded SiO 2 particle solution, except for the following modifications to the amount, in the same manner as in the above <Synthesis of surface modified inorganic oxide particles -1>, BPS reformer - was synthesized beaded SiO 2 particles.
Blending amount: bead-like SiO 2 particle solution (86% by mass), BPS (7% by mass), HMDS (7% by mass)
The halogen content was 2.0% by mass.

[実施例1]
有機−無機複合体Aを、表1の配合に従って、以下の手順で製造した。各成分の濃度は、全成分の合計量を基準とした数値である。得られた有機−無機複合体Aの評価結果を表2に示す。
(1)回転子を入れたシュレンクフラスコに、CuBr及びCuBrを加え、フラスコ内部を真空処理してから窒素置換する操作を3回繰り返して、フラスコ内を脱酸素した後、少量のMIBKを窒素下で導入し、攪拌した。
(2)上記溶液に、PMDETAを加え、60℃で攪拌したものを、触媒溶液とした。
(3)冷却管を接続し、回転子を入れた別のシュレンクフラスコに、BPS改質−20nmSiO粒子を投入した。
(4)シュレンクフラスコに冷却管を接続し、フラスコ内部を真空処理してから窒素置換する操作を3回繰り返して、フラスコ内を脱酸素した。
(5)フラスコに、窒素下で残りの溶媒(MIBK)を導入し、超音波洗浄機で10分間処理した後、更にモノマー(MMA、TFEMA)を導入し、60℃のオイルバスに浸し、攪拌した。
(6)更に、上記で調製した触媒溶液を、窒素下で導入後、反応液を25分間攪拌し、重合反応を行った。
(7)フラスコを氷浴に浸して速やかに冷却してから、メタノール(メタノールのみで固形分が析出しにくい場合は、ヘキサンを使用しても良い。)に投入して攪拌し、沈殿物が沈みにくい場合は、遠心分離で分離して、静置した。
(8)静置後、上澄み液を廃棄した後、残った沈殿物に、メタノールを再び加えて静置し、上澄み液を廃棄した。この操作を更に8回繰り返した。
(9)残った沈殿物に窒素を吹きこみながら、一晩風乾することにより、液体を揮発させ、固形物を得た。
(10)上記固形物を、真空下、80℃で24時間乾燥させて、有機−無機複合体Aを得た。
(11)有機−無機複合体AのTgを上述の方法で測定したところ、83℃であった。
(12)有機−無機複合体Aのハロゲン含有量を、上述の方法で測定したところ、0.8質量%であった。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
(13)有機−無機複合体Aのフッ素含有量を、上述の方法で測定したところ、6質量%であった。
(14)有機−無機複合体Aを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=35,500、Mw=52,500であった。更に、分子量の分散度(Mw/Mn)を算出したところ、Mw/Mn=1.48であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が、無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
(15)有機−無機複合体Aのフリーポリマー量を測定したところ、フリーポリマーは検出されず、無機酸化物粒子に結合しているポリマーの量は100質量%であった。
(16)有機−無機複合体Aの無機酸化物粒子含有量を上述の方法で測定したところ、無機酸化物粒子含有量は、55質量%及び42体積%であった。
(17)固形分が約10質量%となるように、有機−無機複合体AとMIBKを混合し、上述の方法でコーティング材を得た。
(18)上記コーティング材を使用し、上述の方法で、PETフィルムに、塗工、乾燥し、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。
(19)コーティング膜の全光線透過率とヘーズを、上述の方法で測定したところ、全光線透過率は91%、ヘーズは0.5%であった。
(20)上述の方法でコーティング膜の屈折率を測定したところ、1.44であり、比較例1の20nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、低い値を示した。このことから、屈折率の制御ができることが判明した。
(21)更に、上述の方法で測定した、コーティング膜の鉛筆硬度はFであり、比較例2のp(TFEMA−co−MMA)のコーティング膜の鉛筆硬度(B)と比較して、強度が上がっていることがわかった。
(22)上述の方法で、コーティング膜の接触角を評価した結果、水接触角は105°、油接触角は40°であった。
(23)上述の方法で、コーティング膜の空隙率を求めたところ、0%であった。
(24)上述のコーティング材を使用して、PETフィルムの代わりに、TACフィルムを使用して、上述と同様の方法で、コーティング膜を作製し、評価した結果、PETフィルムと同様、良好な結果が得られた。
(25)有機−無機複合体Aを上述の方法で成形して、成形体を得た。得られた成形体の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で成形体の屈折率を測定したところ、1.45であった。また比較例1の20nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、低い値を示した。このことから、屈折率の制御ができることが判明した。
(26)上記成形体の粒子分散度を上述の方法で算出したところ、粒子分散度=0.14であり、粒子の分散性が良好であることが確認された。
[Example 1]
The organic-inorganic composite A was produced according to the following procedure according to the formulation in Table 1. The concentration of each component is a numerical value based on the total amount of all components. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite A are shown in Table 2.
(1) to the Schlenk flask containing a rotor, added CuBr and CuBr 2, and three times to purged with nitrogen inside the flask from the vacuum treatment, and the inner atmosphere of the flask was deoxygenated, a small amount of MIBK nitrogen Introduced below and stirred.
(2) A catalyst solution was prepared by adding PMDETA to the above solution and stirring at 60 ° C.
(3) A BPS modified-20 nm SiO 2 particle was charged into another Schlenk flask with a condenser connected and a rotor.
(4) A cooling tube was connected to the Schlenk flask, and the inside of the flask was subjected to vacuum treatment and then replaced with nitrogen three times to deoxygenate the inside of the flask.
(5) Introduce the remaining solvent (MIBK) into the flask under nitrogen, treat with an ultrasonic cleaner for 10 minutes, introduce further monomers (MMA, TFEMA), soak in an oil bath at 60 ° C., and stir did.
(6) Furthermore, after introducing the catalyst solution prepared above under nitrogen, the reaction solution was stirred for 25 minutes to carry out a polymerization reaction.
(7) Immerse the flask in an ice bath and quickly cool it, then add it to methanol (in the case where it is difficult to precipitate solids only with methanol, hexane may be used) and stir. When it was difficult to sink, it was separated by centrifugation and allowed to stand.
(8) After standing, the supernatant was discarded, and then methanol was added again to the remaining precipitate and left standing, and the supernatant was discarded. This operation was further repeated 8 times.
(9) Air was dried overnight while blowing nitrogen into the remaining precipitate, thereby volatilizing the liquid and obtaining a solid.
(10) The solid was dried at 80 ° C. for 24 hours under vacuum to obtain an organic-inorganic composite A.
(11) The Tg of the organic-inorganic composite A was measured by the method described above and found to be 83 ° C.
(12) The halogen content of the organic-inorganic composite A was measured by the above-mentioned method and found to be 0.8% by mass. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
(13) The fluorine content of the organic-inorganic composite A was measured by the above-mentioned method and found to be 6% by mass.
(14) When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite A were measured by the above-described methods, Mn = 35,500 and Mw = 52,500. . Further, when the molecular weight dispersity (Mw / Mn) was calculated, it was found that Mw / Mn = 1.48, and the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
(15) When the amount of the free polymer of the organic-inorganic composite A was measured, no free polymer was detected, and the amount of the polymer bonded to the inorganic oxide particles was 100% by mass.
(16) When the inorganic oxide particle content of the organic-inorganic composite A was measured by the above method, the inorganic oxide particle content was 55% by mass and 42% by volume.
(17) Organic-inorganic composite A and MIBK were mixed so that the solid content was about 10% by mass, and a coating material was obtained by the method described above.
(18) Using the coating material, coating and drying were performed on a PET film by the method described above to obtain a coating film. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained.
(19) When the total light transmittance and haze of the coating film were measured by the above-described method, the total light transmittance was 91% and the haze was 0.5%.
(20) When the refractive index of the coating film was measured by the above-mentioned method, it was 1.44, which was lower than the refractive index of 1.48 of 20 nmSiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 1. From this, it was found that the refractive index can be controlled.
(21) Further, the pencil hardness of the coating film measured by the above method is F, and the strength is higher than the pencil hardness (B) of the coating film of p (TFEMA-co-MMA) in Comparative Example 2. I knew it was up.
(22) As a result of evaluating the contact angle of the coating film by the method described above, the water contact angle was 105 ° and the oil contact angle was 40 °.
(23) When the porosity of the coating film was determined by the method described above, it was 0%.
(24) Using the above-described coating material, using a TAC film instead of a PET film, and producing and evaluating a coating film by the same method as described above, results were as good as the PET film. was gotten.
(25) The organic-inorganic composite A was molded by the method described above to obtain a molded body. When the external appearance of the obtained molded body was visually confirmed, no aggregation of inorganic oxide particles was observed, and transparency was maintained. Furthermore, it was 1.45 when the refractive index of the molded object was measured by the above-mentioned method. Also as compared with the refractive index 1.48 of 20nmSiO 2 -g-pMMA of Comparative Example 1 showed low values. From this, it was found that the refractive index can be controlled.
(26) When the particle dispersity of the molded body was calculated by the above method, the particle dispersity was 0.14, and it was confirmed that the dispersibility of the particles was good.

[実施例2]
有機−無機複合体Bを、表1の配合に従って、重合反応条件を、60℃、20時間とした以外は実施例1と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体Bの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体Bを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=112,000、Mw=201,600、Mw/Mn=1.80であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体Bを使用し、上述の方法で、成形体を得た。得られた成形体の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.39であり、比較例1の20nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、顕著に低い値を示した。このことから、有機−無機複合体の形成により、成形体の屈折率の制御ができることが判明した。
またコーティング膜の防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、比較例1と比較して、顕著に向上した。この成形体表面に油性ペン(ゼブラ株式会社製、「マッキー」)で文字を書こうとしたが、インクを弾いてしまい、書くことができなかった。更にインク跡を電子材料用不織布(旭化成せんい株式会社製、「ベンコット」)で拭いたところ、インク跡が完全に拭き取れた。
[Example 2]
An organic-inorganic composite B was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction conditions were changed to 60 ° C. and 20 hours according to the formulation in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite B are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite B were measured by the above-mentioned methods, Mn = 12,000, Mw = 201,600, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite B, a molded body was obtained by the method described above. When the external appearance of the obtained molded body was visually confirmed, no aggregation of inorganic oxide particles was observed, and transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.39, which was significantly lower than the refractive index of 1.48 of 20 nmSiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 1. From this, it was found that the refractive index of the molded body can be controlled by forming the organic-inorganic composite.
Also, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were significantly improved as compared with Comparative Example 1. An attempt was made to write characters on the surface of the molded body with an oil-based pen (manufactured by Zebra Co., Ltd., “Mackey”). Further, when the ink trace was wiped with a nonwoven fabric for electronic materials (“Bencot” manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd.), the ink trace was completely wiped off.

[実施例3]
有機−無機複合体Cを、表1の配合に従って、重合反応条件を、75℃、25時間とした以外は実施例1と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体Cの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体Cを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=38,000、Mw=65,700、Mw/Mn=1.73であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体Cを使用し、上述の方法で、コーティング膜と成形体を得た。得られたコーティング膜と成形体の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.43であり、比較例3の50nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、低い値を示した。このことから、有機−無機複合体の形成により、コーティング膜や成形体の屈折率の制御ができることが判明した。
またコーティング膜の防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、比較例3と比較して、顕著に向上した。
[Example 3]
An organic-inorganic composite C was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction conditions were 75 ° C. and 25 hours in accordance with the formulation in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite C are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite C were measured by the above method, Mn = 38,000, Mw = 65,700, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite C, a coating film and a molded body were obtained by the method described above. When the external appearance of the obtained coating film and the molded product was visually confirmed, no aggregation of inorganic oxide particles was observed, and transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.43, which was lower than the refractive index of 1.48 of 50 nm SiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 3. From this, it was found that the refractive index of the coating film and the molded body can be controlled by forming the organic-inorganic composite.
In addition, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were also significantly improved as compared with Comparative Example 3.

[実施例4]
有機−無機複合体Dを、表1の配合に従って、重合反応条件を、60℃、10分間とした以外は実施例1と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体Dの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体Dを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=9,500、Mw=15,400、Mw/Mn=1.62であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体Dを使用し、上述の方法で、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.39であり、比較例1の20nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、顕著に低い値を示した。更に屈折率の値から求めた空隙率は13%であった。このことから、有機−無機複合体の形成により、コーティング膜の屈折率の制御ができることが判明した。
またコーティング膜の防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、比較例1と比較して、顕著に向上した。
[Example 4]
An organic-inorganic composite D was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction conditions were 60 ° C. and 10 minutes in accordance with the formulation in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite D are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite D were measured by the above method, Mn = 9,500, Mw = 15,400, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite D, a coating film was obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.39, which was significantly lower than the refractive index of 1.48 of 20 nmSiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 1. Furthermore, the porosity determined from the value of refractive index was 13%. From this, it was found that the refractive index of the coating film can be controlled by forming the organic-inorganic composite.
Also, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were significantly improved as compared with Comparative Example 1.

[実施例5]
有機−無機複合体Eを、表1の配合に従って、重合反応条件を、75℃、12時間とした以外は実施例3と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体Eの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体Eを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=14,200、Mw=21,900、Mw/Mn=1.54であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体Eを使用し、上述の方法で、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.38であり、比較例3の50nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、顕著に低い値を示した。更に屈折率の値から求めた空隙率は14%であった。このことから、有機−無機複合体の形成により、コーティング膜の屈折率の制御ができることが判明した。
またコーティング膜の防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、比較例3と比較して、顕著に向上した。
[Example 5]
An organic-inorganic composite E was produced and evaluated in the same manner as in Example 3 except that the polymerization reaction conditions were 75 ° C. and 12 hours in accordance with the formulation in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite E are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite E were measured by the above methods, Mn = 14,200, Mw = 21,900, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite E, a coating film was obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.38, which was significantly lower than the refractive index of 1.48 of 50 nm SiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 3. Furthermore, the porosity determined from the value of the refractive index was 14%. From this, it was found that the refractive index of the coating film can be controlled by forming the organic-inorganic composite.
In addition, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were also significantly improved as compared with Comparative Example 3.

[実施例6]
有機−無機複合体Fを、表1の配合に従って、重合反応条件を、75℃、10時間とした以外は実施例5と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体Fの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体Fを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=8,700、Mw=13,800、Mw/Mn=1.59であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体Fを使用し、上述の方法で、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.33であり、比較例1の20nmSiO−g−pMMAの屈折率1.48と比較して、顕著に低い値を示した。更に屈折率の値から求めた空隙率は25%であった。このことから、有機−無機複合体の形成により、コーティング膜の屈折率の制御ができることが判明した。
またコーティング膜の防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、比較例1と比較して、顕著に向上した。
[Example 6]
An organic-inorganic composite F was produced and evaluated in the same manner as in Example 5 except that the polymerization reaction conditions were 75 ° C. and 10 hours in accordance with the formulation in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite F are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite F were measured by the above method, Mn = 8,700, Mw = 13,800, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite F, a coating film was obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.33, which was significantly lower than the refractive index 1.48 of 20 nmSiO 2 -g-pMMA in Comparative Example 1. Furthermore, the porosity determined from the refractive index value was 25%. From this, it was found that the refractive index of the coating film can be controlled by forming the organic-inorganic composite.
Also, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were significantly improved as compared with Comparative Example 1.

[比較例1]
有機−無機複合体αを、表1の配合に従って、重合反応条件を、60℃、20分間とした以外は実施例1と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体αの評価結果を表2に示す。塩素は検出されなかったため、臭素含有量をハロゲン含有量として示した。
有機−無機複合体αを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=28,900、Mw=40,200、Mw/Mn=1.39であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体αを使用し、上述の方法で、コーティング膜と成形体を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.48と、pMMAとほぼ同じ屈折率であり、実施例1と比較して顕著に屈折率が高かった。
またコーティング膜やの防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、実施例1と比較して顕著に低く、防汚性に劣ることが判明した。
[Comparative Example 1]
An organic-inorganic composite α was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the polymerization reaction conditions were set at 60 ° C. for 20 minutes in accordance with the formulation shown in Table 1. The evaluation results of the obtained organic-inorganic composite α are shown in Table 2. Since no chlorine was detected, the bromine content is shown as the halogen content.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic complex α were measured by the above-described methods, Mn = 28,900, Mw = 40,200, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite α, a coating film and a molded body were obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.48, almost the same refractive index as pMMA, and the refractive index was significantly higher than that of Example 1.
In addition, the water repellency and oil repellency, which are indicators of antifouling properties of the coating film, were also significantly lower than those of Example 1 and were found to be inferior in antifouling properties.

[比較例2]
実施例1のBPS改質−20nmSiO粒子の代わりに、重合開始剤としてEBIBを加え、表1の配合に従い、p(TFEMA−co−MMA)を合成した。重合反応条件を、60℃、30分間とした以外は実施例1と同様の方法で、製造し、評価した。得られたp(TFEMA−co−MMA)の評価結果を表2に示す。
p(TFEMA−co−MMA)の数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=72,900、Mw=94,000、Mw/Mn=1.29であり、鎖長が揃ったポリマーであった。
p(TFEMA−co−MMA)を使用し、上述の方法で、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.47と、pMMAとほぼ同じ屈折率であり、実施例1と比較して顕著に屈折率が高かった。
またコーティング膜やの鉛筆硬度がBであり、強度が不足していることが判明した。
[Comparative Example 2]
EBIB was added as a polymerization initiator in place of the BPS-modified 20 nm SiO 2 particles of Example 1, and p (TFEMA-co-MMA) was synthesized according to the formulation in Table 1. It manufactured and evaluated by the method similar to Example 1 except having made the polymerization reaction conditions into 60 degreeC and 30 minutes. The evaluation results of the obtained p (TFEMA-co-MMA) are shown in Table 2.
When the number average molecular weight (Mn) and mass average molecular weight (Mw) of p (TFEMA-co-MMA) were measured by the above-mentioned methods, Mn = 72,900, Mw = 94,000, Mw / Mn = 1.29. It was a polymer with a uniform chain length.
Using p (TFEMA-co-MMA), a coating film was obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation was observed and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.47, almost the same refractive index as that of pMMA, and the refractive index was significantly higher than that of Example 1.
It was also found that the pencil hardness of the coating film and the like was B, and the strength was insufficient.

[比較例3]
有機−無機複合体βを、表1の配合に従って、重合反応条件を、60℃、3時間とした以外は実施例3と同様の方法で、製造し、評価した。得られた有機−無機複合体βの評価結果を表2に示す。
有機−無機複合体βを構成するポリマーの数平均分子量(Mn)及び質量平均分子量(Mw)を上述の方法で測定したところ、Mn=41,900、Mw=67,000、Mw/Mn=1.60であり、鎖長が揃ったポリマー鎖が無機酸化物粒子に結合していることがわかった。
有機−無機複合体βを使用し、上述の方法で、コーティング膜を得た。得られたコーティング膜の外観を目視で確認したところ、無機酸化物粒子の凝集は見られず、透明性を維持していた。更に、上述の方法で屈折率を測定したところ、1.48と、pMMAとほぼ同じ屈折率であり、実施例3と比較して顕著に屈折率が高かった。
またコーティング膜やの防汚性の指標である撥水性及び撥油性も、実施例3と比較して顕著に低く、防汚性に劣ることが判明した。
[Comparative Example 3]
An organic-inorganic composite β was produced and evaluated in the same manner as in Example 3 except that the polymerization reaction conditions were set at 60 ° C. for 3 hours in accordance with the formulation in Table 1. Table 2 shows the evaluation results of the obtained organic-inorganic composite β.
When the number average molecular weight (Mn) and the mass average molecular weight (Mw) of the polymer constituting the organic-inorganic composite β were measured by the above-described methods, Mn = 41,900, Mw = 67,000, Mw / Mn = 1. It was found that the polymer chain having a uniform chain length was bonded to the inorganic oxide particles.
Using the organic-inorganic composite β, a coating film was obtained by the method described above. When the appearance of the obtained coating film was visually confirmed, no aggregation of the inorganic oxide particles was observed, and the transparency was maintained. Furthermore, when the refractive index was measured by the above-mentioned method, it was 1.48, which was substantially the same as that of pMMA, and the refractive index was significantly higher than that of Example 3.
In addition, the water repellency and oil repellency, which are indicators of the antifouling property of the coating film, were also significantly lower than those of Example 3, indicating that the antifouling property was poor.

表2における総合判定について、判定が合格である場合を「A」、不合格の場合を「B」と表記した。表2に示される実験結果から、無機酸化物粒子の表面にフッ素を含有するポリマー鎖を結合することにより、防汚性に優れ、コーティング膜や成形体の屈折率の制御が可能な有機−無機複合体を製造可能であることが明らかとなった。   Regarding the comprehensive judgment in Table 2, the case where the judgment is acceptable is indicated as “A”, and the case where the judgment is unacceptable is indicated as “B”. From the experimental results shown in Table 2, organic-inorganic that is excellent in antifouling property and can control the refractive index of a coating film or a molded article by bonding a polymer chain containing fluorine to the surface of the inorganic oxide particles. It became clear that the composite could be manufactured.

本発明の有機−無機複合体及び成形体は、例えば、光学材料やコーティング材として有用なものである。   The organic-inorganic composite and molded body of the present invention are useful as, for example, optical materials and coating materials.

Claims (37)

(A)無機酸化物粒子と、(B)ラジカル重合性モノマーの重合により形成され、分子量の分散度が2.3以下であり、前記無機酸化物粒子に結合しているポリマーと、を備え、
(C)全質量を基準として、0.1〜60質量%のフッ素を含有する、有機−無機複合体。
(A) inorganic oxide particles, and (B) a polymer formed by polymerization of a radical polymerizable monomer and having a molecular weight dispersity of 2.3 or less and bonded to the inorganic oxide particles,
(C) An organic-inorganic composite containing 0.1 to 60% by mass of fluorine based on the total mass.
ガラス転移温度が、−10〜180℃である、請求項1に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to claim 1, wherein the glass transition temperature is -10 to 180 ° C. 臭素及び塩素の合計含有量が、全質量を基準として0.001〜5質量%である、請求項1又は2に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to claim 1 or 2, wherein the total content of bromine and chlorine is 0.001 to 5 mass% based on the total mass. 前記無機酸化物粒子がシリカ粒子である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 3, wherein the inorganic oxide particles are silica particles. 前記無機酸化物粒子の最小幅が1〜70nmである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the inorganic oxide particles have a minimum width of 1 to 70 nm. 前記無機酸化物粒子の円形度が0.7〜1である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 5, wherein the inorganic oxide particles have a circularity of 0.7 to 1. 前記無機酸化物粒子のL/Dが5以上である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 6, wherein L / D of the inorganic oxide particles is 5 or more. 前記無機酸化物粒子が、数珠状に連結した複数の一次粒子を含む長鎖の構造を形成している、請求項1〜7のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 7, wherein the inorganic oxide particles form a long-chain structure including a plurality of primary particles connected in a bead shape. 前記無機酸化物粒子の屈折率が1.4〜1.6である、請求項1〜8のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 8, wherein the inorganic oxide particles have a refractive index of 1.4 to 1.6. 前記無機酸化物粒子の含有量が、全質量を基準として2〜96質量%である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 9, wherein the content of the inorganic oxide particles is 2 to 96% by mass based on the total mass. 前記無機酸化物粒子の含有量が、全体積を基準として1〜94体積%である、請求項1〜10のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 10, wherein the content of the inorganic oxide particles is 1 to 94% by volume based on the total volume. 前記ラジカル重合性モノマーが、少なくとも1種のフッ素系モノマーを含む、請求項1〜11のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 11, wherein the radical polymerizable monomer includes at least one fluorine-based monomer. 前記ラジカル重合性モノマーが、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルからなる群より選択される少なくとも1種のモノマーを含む、請求項1〜12のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 12, wherein the radical polymerizable monomer includes at least one monomer selected from the group consisting of acrylic acid esters and methacrylic acid esters. 前記ラジカル重合性モノマーが、アクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルを含み、前記ポリマーが前記アクリル酸エステルと前記メタクリル酸エステルとの共重合ポリマーである、請求項1〜13のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The said radically polymerizable monomer contains acrylic acid ester and methacrylic acid ester, The said polymer is a copolymer polymer of the said acrylic acid ester and the said methacrylic acid ester, The any one of Claims 1-13. Organic-inorganic composite. 前記ポリマーが、熱可塑性ポリマーである、請求項1〜14のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 14, wherein the polymer is a thermoplastic polymer. 前記ポリマーの分子量の分散度が1.0〜1.9である、請求項1〜15のいずれか1項に記載の有機−無機複合体。   The organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 15, wherein the polymer has a molecular weight dispersity of 1.0 to 1.9. 無機酸化物粒子と重合開始基を有するカップリング剤とを反応させて表面改質無機酸化物粒子を製造する工程と、前記重合開始基により開始されるリビングラジカル重合により、前記無機酸化物粒子に結合しているポリマーを形成させる工程と、を備える、請求項1〜16のいずれか1項に記載の有機−無機複合体の製造方法。   The step of producing surface-modified inorganic oxide particles by reacting inorganic oxide particles with a coupling agent having a polymerization initiating group, and living radical polymerization initiated by the polymerization initiating group, to the inorganic oxide particles. A method for producing an organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 16, comprising a step of forming a polymer that is bonded. 前記リビングラジカル重合が、原子移動ラジカル重合である、請求項17に記載の製造方法。   The production method according to claim 17, wherein the living radical polymerization is atom transfer radical polymerization. 前記重合開始基がハロゲン原子を含む、請求項17又は18に記載の製造方法。   The production method according to claim 17 or 18, wherein the polymerization initiating group contains a halogen atom. 前記表面改質無機酸化物粒子のハロゲン含有量が0.02〜10質量%である、請求項19に記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 19 whose halogen content of the said surface modification inorganic oxide particle is 0.02-10 mass%. 前記カップリング剤が、リン酸基、カルボキシ基、酸ハライド基、酸無水物基、イソシアネート基、グリシジル基、クロロシリル基及びアルコキシシリル基からなる群より選ばれる少なくとも1種の官能基を有する、請求項17〜20のいずれか1項に記載の製造方法。   The coupling agent has at least one functional group selected from the group consisting of a phosphoric acid group, a carboxy group, an acid halide group, an acid anhydride group, an isocyanate group, a glycidyl group, a chlorosilyl group, and an alkoxysilyl group. Item 21. The production method according to any one of Items 17 to 20. 前記官能基が、クロロシリル基又はアルコキシシリル基である、請求項21に記載の製造方法。   The production method according to claim 21, wherein the functional group is a chlorosilyl group or an alkoxysilyl group. 前記カップリング剤が、1個又は2個の前記官能基を有する、請求項22に記載の製造方法。   The production method according to claim 22, wherein the coupling agent has one or two of the functional groups. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、コーティング材。   The coating material containing the organic-inorganic composite of any one of Claims 1-16. 有機溶媒を更に含む、請求項24に記載のコーティング材。   The coating material according to claim 24, further comprising an organic solvent. 請求項24又は25に記載のコーティング材を含む、コーティング膜。   A coating film comprising the coating material according to claim 24 or 25. 屈折率が1.05〜1.43である、請求項26に記載のコーティング膜。   27. The coating film according to claim 26, having a refractive index of 1.05 to 1.43. 鉛筆硬度がHB以上である、請求項26又は27に記載のコーティング膜。   The coating film according to claim 26 or 27, wherein the pencil hardness is HB or more. 水接触角が75°以上である、請求項26〜28のいずれか1項に記載のコーティング膜。   The coating film according to any one of claims 26 to 28, wherein the water contact angle is 75 ° or more. 油接触角が30°以上である、請求項26〜29のいずれか1項に記載のコーティング膜。   The coating film according to any one of claims 26 to 29, wherein the oil contact angle is 30 ° or more. 空隙率が2〜60体積%である、請求項26〜30のいずれか1項に記載のコーティング膜。   The coating film according to any one of claims 26 to 30, wherein the porosity is 2 to 60% by volume. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、成形体。   The molded object containing the organic-inorganic composite of any one of Claims 1-16. 粒子分散度が0.6以下である、請求項32に記載の成形体。   The molded object of Claim 32 whose particle dispersion degree is 0.6 or less. 屈折率が1.05〜1.43である、請求項32又は33に記載の成形体。   The molded product according to claim 32 or 33, wherein the refractive index is 1.05 to 1.43. 空隙率が2〜60体積%である、請求項32〜34のいずれか1項に記載の成形体。   The molded product according to any one of claims 32 to 34, wherein the porosity is 2 to 60% by volume. 請求項26〜31のいずれか1項に記載のコーティング膜、又は請求項32〜35のいずれか1項に記載の成形体を備える光学部材。   An optical member provided with the coating film of any one of Claims 26-31, or the molded object of any one of Claims 32-35. 請求項1〜16のいずれか1項に記載の有機−無機複合体を含む、光学材料。   The optical material containing the organic-inorganic composite of any one of Claims 1-16.
JP2011053227A 2011-03-10 2011-03-10 Organic-inorganic composite and method of producing the same Withdrawn JP2012188547A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011053227A JP2012188547A (en) 2011-03-10 2011-03-10 Organic-inorganic composite and method of producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011053227A JP2012188547A (en) 2011-03-10 2011-03-10 Organic-inorganic composite and method of producing the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2012188547A true JP2012188547A (en) 2012-10-04

Family

ID=47082067

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011053227A Withdrawn JP2012188547A (en) 2011-03-10 2011-03-10 Organic-inorganic composite and method of producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2012188547A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656374A (en) * 2015-03-16 2015-05-27 河海大学常州校区 Nanoimprint glue and preparation method thereof
JP2016176036A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 三菱マテリアル電子化成株式会社 Surface treatment agent, surface-treated member and method for producing surface-treated member
JP2016176035A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 三菱マテリアル電子化成株式会社 Composite fine particle and method for producing composite fine particle
CN116694115A (en) * 2023-05-15 2023-09-05 镇江贝斯特新材料股份有限公司 Transparent hydrophobic oleophobic coating, preparation method thereof and transparent hydrophobic oleophobic coating formed by transparent hydrophobic oleophobic coating

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104656374A (en) * 2015-03-16 2015-05-27 河海大学常州校区 Nanoimprint glue and preparation method thereof
JP2016176036A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 三菱マテリアル電子化成株式会社 Surface treatment agent, surface-treated member and method for producing surface-treated member
JP2016176035A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 三菱マテリアル電子化成株式会社 Composite fine particle and method for producing composite fine particle
CN116694115A (en) * 2023-05-15 2023-09-05 镇江贝斯特新材料股份有限公司 Transparent hydrophobic oleophobic coating, preparation method thereof and transparent hydrophobic oleophobic coating formed by transparent hydrophobic oleophobic coating

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6093744B2 (en) Organic-inorganic composite and its manufacturing method, organic-inorganic composite film and its manufacturing method, photonic crystal, coating material, thermoplastic composition, fine structure, optical material, antireflection member, and optical lens
JP6047088B2 (en) Coating material including organic-inorganic composite, organic-inorganic composite film, and antireflection member
KR101546170B1 (en) Non-aqueous dispersions comprising a nonlinear acrylic stabilizer
TWI513777B (en) Film-forming pigments and coating system including the same
TWI757347B (en) Aqueous matte coating compositions
JP5693944B2 (en) Organic-inorganic composite having film formability and method for producing the same
KR101694647B1 (en) Non-aqueous dispersions comprising an acrylic polymer stabilizer and an aliphatic polyeter stabilized seed polymer
TW201124480A (en) Polymer encapsulated aluminum particulates
KR20140063735A (en) Water-based polymer emulsions for opaque films and coatings applications
JP2012188547A (en) Organic-inorganic composite and method of producing the same
JP6207071B2 (en) Matte thermal barrier coating composition and coating film forming method using the composition
TWI519609B (en) Colored system
JP2010100706A (en) Foaming preventing agent for aqueous coating
JP6929130B2 (en) Mixed layer control agent
TW201309474A (en) Transcription material, active energy line curable resin constituent used in hard coat layer of transcription material, and method for manufacturing abrasion-resistant molded component using transcription material
JP2013053235A (en) Coating material composition and method for forming coating film
JP2012162599A (en) Organic-inorganic complex and manufacturing method thereof
JP6585744B2 (en) Coating composition, coating film and method for producing coating composition
Wang et al. Synthesis of waterborne hydroxyl acrylate resins and its application in VOC-free waterborne coatings
JP4398080B2 (en) Paint composition
WO2010087493A1 (en) Aqueous coating agent
JP2015196118A (en) Active vibration control coating film, and manufacturing method therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20140513