JP2019019232A

JP2019019232A - 酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物

Info

Publication number: JP2019019232A
Application number: JP2017139158A
Authority: JP
Inventors: 杏奈平野; Anna Hirano; 敏之大西; Toshiyuki Onishi
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Current assignee: DKS Co Ltd
Priority date: 2017-07-18
Filing date: 2017-07-18
Publication date: 2019-02-07
Also published as: TW201908008A; TWI682809B; WO2019017196A1

Abstract

【課題】ナノサイズの酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることができるとともに、得られる硬化物において、良好な透明性と良好な屈折率とを両立することが可能な、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を提供する。
【解決手段】酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、光学用途に用いられるものであり、分散媒中に（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散されてなる。この（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、前記分散媒中における平均粒子径が４５ｎｍ以下である。また、分散媒は、少なくとも（Ｂ）分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有するカルボキシル化合物である。さらに、（Ｂ）カルボキシル化合物とは異なる化合物である、（Ｃ）重合性化合物等を含有してもよい。
【選択図】なし

Description

本発明は、ナノサイズの酸化ジルコニウム粒子を分散媒に分散させた酸化ジルコニウム粒子分散体組成物と、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化させて得られるものであり、光学用途に好適に用いることができる硬化物と、に関する。

各種レンズ、光学フィルムまたは光学シート、光学フィルタ、導光体等の光学部材、あるいは、光学用接着剤、光学用シーリング材等の光学材料として、従来から、各種の光学用樹脂組成物が用いられている。一般に、光学用樹脂組成物に対しては、優れた透明性に加えて優れた屈折率を実現することが求められる。

ところで、例えばフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）には、反射防止フィルム、レンズシート等の各種の光学部材（光学部品）が用いられている。このＦＰＤに対しては、近年、画像のより一層の高精細化あるいは最終製品のより一層の薄型化等が求められており、これに伴って、これら光学部材に対して、より一層の高屈折率化が求められている。

光学用樹脂組成物において高透明性および高屈折率化を両立させる手法としては、例えば、酸化ジルコニウム（ジルコニア）または酸化チタン（チタニア）等の金属酸化物微粒子を樹脂中に分散させることが知られている。

例えば、特許文献１には、酸化ジルコニウム粒子を、特定の構造を有する化合物からなる分散剤を用いて分散媒中に分散してなる分散体組成物が開示されている。この化合物は、分子中に、アルキレンオキシド鎖を含む分散媒親和性部位とカルボキシル基からなる分散質親和性部位とを有し、分散媒親和性部と分散質親和性部とは連結基で連結された構造を有している。この化合物を分散剤として用いることで、酸化ジルコニウム粒子がナノサイズであっても、少量の添加で優れた分散性を実現することができる。また、この分散体組成物を硬化させて得られる硬化物は、良好な光学特性を実現している。

特開２０１２−００７１４４号公報

ここで、光学部材または光学材料等の種類または用途によっては、近年、さらに一層良好な光学特性が求められる傾向にある。そのため、ナノサイズの酸化ジルコニウム粒子を含む光学用樹脂組成物では、さらに一層良好な分散性が求められるとともに、この組成物を硬化させた硬化物においても、良好な透明性とともに、さらに一層良好な屈折率が求められつつある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであって、ナノサイズの酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることができるとともに、得られる硬化物において、良好な透明性と良好な屈折率とを両立することが可能な、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を提供することを目的とする。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、前記の課題を解決するために、光学用途に用いられ、分散媒中に（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散されてなる酸化ジルコニウム粒子分散体組成物であって、前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、前記分散媒中における平均粒子径が４５ｎｍ以下であるとともに、前記分散媒が、少なくとも（Ｂ）分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有するカルボキシル化合物である構成である。

前記構成によれば、分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有する（Ｂ）カルボキシル化合物が少なくとも分散媒として用いられ、この分散媒中に、ナノサイズの（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散している。分散媒中に分散状態にある（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は４５ｎｍ以下となっている。これにより、分散剤を用いることなく、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散媒中に良好に分散することができるとともに、当該分散体組成物を硬化させることによって、光学特性に優れ、光学用途に好適に用いることができる硬化物を得ることができる。

しかも、前記構成によれば、分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物は、分子中にエチレン性不飽和基を有しているので、所定条件で硬化することができる。それゆえ、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の２成分により、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を構成することができるとともに、必要に応じて種々の成分を添加することができる。さらに、前記構成によれば、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を、分散剤を含有しない組成とすることができる。分散剤を含有させないことで、硬化物の光学特性を良好なものにできるだけでなく、良好な耐光性も実現することができる。

前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ｂ）カルボキシル化合物が有するエチレン性不飽和基が、アクリル基およびメタアクリル基の少なくとも一方である構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ｂ）カルボキシル化合物の分子量が３，０００以下である構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ｂ）カルボキシル化合物が、ポリカルボン酸またはその酸無水物と、水酸基およびエチレン性不飽和基を有する化合物とのエステルである構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および前記（Ｂ）カルボキシル化合物の合計質量を１００質量％としたときに、前記（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％〜６０質量％の範囲内にある構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、さらに、前記分散媒として、前記（Ｂ）カルボキシル化合物とは異なる化合物である、（Ｃ）重合性化合物を含有する構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ｃ）重合性化合物は、エチレン性不飽和基を有する化合物である構成であってもよい。

また、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、前記（Ｂ）カルボキシル化合物、および（Ｃ）重合性化合物の合計質量を１００質量％としたときに、前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量が４０質量％以上９５質量％以下であり、前記（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、前記（Ｃ）重合性化合物の含有量が０質量％超５５質量％以下である構成であってもよい。

また、本開示には、前記構成の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化して得られる硬化物も含まれる。

本発明では、以上の構成により、ナノサイズの酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることができるとともに、得られる硬化物において、良好な透明性と良好な屈折率とを両立することが可能な、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を提供することができる、という効果を奏する。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、光学用途に用いられ、分散媒中に（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散されてなるものであり、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、分散媒中における平均粒子径が４５ｎｍ以下であるとともに、この分散媒が、少なくとも（Ｂ）分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有するカルボキシル化合物である。以下、本発明の代表的な実施の形態を具体的に説明する。

［（Ａ）酸化ジルコニウム粒子］
本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物に用いられる（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、ナノサイズの粒径を有する粒子であれば、その具体的な構成は特に限定されないが、当該分散体組成物中に分散された状態（分散状態）で、その平均粒子径が４５ｎｍ以下であればよい。

分散媒に分散させる前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の形態は特に限定されず、粉末であってもよいし、公知のゾル用溶媒に分散されたゾルであってもよいし、その他の形態であってもよい。また、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径も特に限定されないが、分散状態にある（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍ以下であるので、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径も４５ｎｍ以下であればよい。

後述する実施例に示すように、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の形態がゾルであれば、分散媒に分散させた状態の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は、ゾル状態の平均粒子径と同程度になる傾向にある。一方、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の形態が粉末であれば、分散媒に分散させた状態の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は、粉末状態の一次粒子径よりも大きくなる傾向にある。それゆえ、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の形態が粉末であれば、その一次粒子径の好ましい一例としては、例えば１０ｎｍ未満を挙げることができる。

ここで、粉末状態の「一次粒子」とは、すなわち凝集体を形成していない粉体（粒子）、もしくは、凝集体を構成する基本となる粉体（粒子）として定義する。粉末状態の一次粒子径は、このように定義される一次粒子の粒子径として定義される。

分散状態にある（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は、前記の通り４５ｎｍ以下であればよいが、１〜４５ｎｍの範囲内であればよく、２〜４０ｎｍの範囲内であれば好ましく、３〜３５ｎｍの範囲内であればより好ましく、４〜３０ｎｍの範囲内であればより好ましい。

分散状態の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍを超えた場合には、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物における（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の分散安定性が低下し、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の沈降が生じる可能性がある、また、当該分散体組成物を硬化させて得られる硬化物において光学特性が低下するおそれがあり、例えば、硬化物の透明性が低下したりヘイズが上昇したりする可能性がある。一方、分散状態の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径の下限については特に限定されないが、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子がナノサイズであれば１ｎｍを下限とすればよい。この場合、分散前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は１ｎｍ未満（ピコサイズ）であってもよい。

［（Ｂ）カルボキシル化合物］
本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物に用いられる（Ｂ）カルボキシル化合物は、分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有する化合物であればよく、特に限定されない。

エチレン性不飽和基は、すなわちエチレン性二重結合であれば特に限定されないが、代表的には、アクリル基またはメタクリル基（あわせて（メタ）アクリル基）を挙げることができる。したがって、（Ｂ）カルボキシル化合物が有するエチレン性不飽和基は、アクリル基およびメタアクリル基の少なくとも一方であることが好ましい。

本開示における（Ｂ）カルボキシル化合物のより具体的な種類は特に限定されないが、代表的には、ポリカルボン酸またはその酸無水物と、水酸基およびエチレン性不飽和基を分子中に有する化合物とをエステル化することにより得られる、エステル化合物を挙げることができる。このエステル化合物は、ポリカルボン酸またはその酸無水物が有する（分子中に含まれる）複数のカルボキシル基の全てがエステル化されておらず、分子中に少なくとも一つのカルボキシル基が存在（残存）しているものであればよい。説明の便宜上、このようなエステル化合物を「部分エステル化合物」と称するものとする。

したがって、本開示における（Ｂ）カルボキシル化合物としては、例えば、ポリカルボン酸またはその酸無水物と、水酸基およびエチレン性不飽和基を有する化合物とのエステルであって、分子中に少なくとも一つのカルボキシル基を有するものである、部分エステル化合物を好ましく用いることができる。

具体的な部分エステル化合物の種類は特に限定されないが、部分エステル化合物の生成（合成）に用いられるポリカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、シュウ酸、トリメリット酸、クエン酸等を挙げることができる。また、部分エステル化合物の生成に用いられるポリカルボン酸の酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸等を挙げることができる。

また、部分エステル化合物の生成に用いられる、水酸基およびエチレン性不飽和基を分子中に有する化合物としては、例えば、アクリレート化合物またはメタクリレート化合物（あわせて（メタ）アクリレート化合物）が挙げられる。このような（メタ）アクリレート化合物を用いて生成される部分エステル化合物は、光学用途に特に好適に用いることができる。

具体的な（メタ）アクリレート化合物としては、例えば、ヒドロキシエチルアクリレートまたはヒドロキシエチルメタクリレート（ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート）等の飽和アルキルアルコールの（メタ）アクリレート化合物；トリメチロールプロパンアクリレートまたはトリメチロールプロパンメタクリレート等のポリオールの（メタ）アクリレート化合物；ペンタエリスリトールアクリレートまたはペンタエリスリトールメタクリレート（ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート）、ジペンタエリスリトールアクリレートまたはジペンタエリスリトールメタクリレート（ジペンタエリスリトール（メタ）アクリレート）、ポリペンタエリスリトールアクリレートまたはポリペンタエリスリトールメタクリレート等の糖アルコールの（メタ）アクリレート化合物；当該糖アルコールの（メタ）アクリレート化合物にアルキレンオキサイドおよび／またはカプロラクトンを付加した化合物；等を挙げることができる。

これらの中でも、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトール（メタ）アクリレート、並びにこれらにアルキレンオキサイドおよび／またはカプロラクトンを付加した化合物等を好ましく挙げることができる。

本開示における（Ｂ）カルボキシル化合物の分子量は特に限定されないが、３，０００以下であることが好ましく、２，０００以下であることがより好ましく、１，０００以下であることがさらに好ましい。（Ｂ）カルボキシル化合物の分子量が３，０００以下であれば相対的な分子量が小さくなるので、諸条件にもよるが、得られる酸化ジルコニウム粒子分散体組成物において、その凝集性を低下させることができる。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物により構成されるので、ナノサイズの（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が（Ｂ）カルボキシル化合物（もしくは（Ｂ）カルボキシル化合物を含有する混合物）に分散した状態にある。それゆえ、（Ｂ）カルボキシル化合物は、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子から見れば「分散媒」となる。

ここで、（Ｂ）カルボキシル化合物は、後述する実施例に示すように、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子にとっては分散媒としてだけでなく、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を非化学反応的に表面修飾する「表面修飾剤」としても機能することができる。したがって、本開示においては、（Ｂ）カルボキシル化合物による表面修飾作用は、化学反応を伴わずにナノサイズの（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を修飾するものとして定義される。それゆえ、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、分散剤を含有させなくても、分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物中で、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることができる。

なお、（Ｂ）カルボキシル化合物による（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面修飾作用は、例えば、公知のカップリング剤を用いた化学反応に基づく表面修飾または表面改質とは明らかに異なる。代表的なカップリング剤としてはシランカップリング剤が挙げられる。このシランカップリング剤は、一般的には、例えば次のような一般式で表記される構造を有している。なお、下記一般式のうちＸは、有機系材料と化学結合可能な反応性官能基であり、ＯＲは無機系材料と化学結合可能な加水分解性シリル基である。

Ｘ−Ｓｉ（ＣＨ₃）_n−（ＯＲ）_3-n
このように、シランカップリング剤は、分子中に異なる種類の２つの反応基を有している。そのため、例えば、分散質が親水性粒子であり分散媒が有機系液体材料であれば、シランカップリング剤を親水性粒子の表面に化学反応させて当該表面を修飾（改質）することで、親水性粒子を有機系液体材料中に分散させることができる。これに対して、（Ｂ）カルボキシル化合物は、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面で化学反応することはなく、例えば水素結合のような非共有結合的な引力的作用により、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を修飾しているものと推測される。それゆえ、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を化学反応的に修飾または改質するカップリング剤のような成分を含有する必要がない（カップリング剤を含有しない）ものであるということができる。

また、（Ｂ）カルボキシル化合物は、分子中にエチレン性不飽和基を有しているので、後述する（Ｃ）重合性化合物としても機能し得る。それゆえ、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の２成分により、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を構成することができる。また、後述する（Ｃ）重合性化合物あるいは（Ｄ）溶媒等のように、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物以外にも必要に応じて種々の成分を添加することができる。

［（Ｃ）重合性化合物］
本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、前記の通り、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の２成分のみで構成されてもよいが、必要に応じて、（Ｃ）重合性化合物を含有してもよい。この（Ｃ）重合性化合物は、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子から見れば、（Ｂ）カルボキシル化合物と同様に分散媒となり得る成分であるが、（Ｂ）カルボキシル化合物とは明確に異なる化合物である。（Ｃ）重合性化合物は、重合性を有する公知の化合物、すなわち、所定の条件によって重合して硬化する公知の化合物であれば、その具体的な種類は特に限定されない。

ここで、前記の通り、本開示においては、（Ｂ）カルボキシル化合物も重合性を有するので、（Ｂ）カルボキシル化合物も（Ｃ）重合性化合物として機能し得る。ただし、本開示においては、（Ｂ）カルボキシル化合物は、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の必須成分であるのに対して、（Ｃ）重合性化合物は必須成分ではない。それゆえ、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物が含有する化合物が、（Ｂ）カルボキシル化合物としても（Ｃ）重合性化合物としても分類可能であれば、当該化合物は、本開示においては便宜上、（Ｂ）カルボキシル化合物として分類するものとする。

また、（Ｃ）重合性化合物は、前記の通り、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散させるという観点から見れば、（Ｂ）カルボキシル化合物と同様に分散媒である。これに対して、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化させて得られる硬化物の主成分という観点から見れば、（Ｃ）重合性化合物は「硬化性成分」ということができる。それゆえ、（Ｂ）カルボキシル化合物も重合性を有していれば「硬化性成分」ということができる。

したがって、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、（Ｂ）カルボキシル化合物が重合性を有していれば、（Ｂ）カルボキシル化合物のみを「分散媒」または「硬化性成分」として用い、（Ｃ）重合性化合物を含有させる必要はない。また、（Ｂ）カルボキシル化合物が重合性を有していない場合には、（Ｂ）カルボキシル化合物を「分散媒」として用いるとともに、当該（Ｂ）カルボキシル化合物とは異なる化合物（（Ｂ）カルボキシル化合物には分類されない化合物）である（Ｃ）重合性化合物は、「分散媒」かつ「硬化性成分」として用いればよい。さらに、（Ｂ）カルボキシル化合物が重合性を有している場合であっても、硬化物に求められる物性等の諸条件に応じて、（Ｂ）カルボキシル化合物とは異なる化合物である（Ｃ）重合性化合物を「分散媒」または「硬化性成分」として併用してもよい。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物において、（Ｃ）重合性化合物の具体的な種類は特に限定されず、（Ｃ）重合性化合物の分子中に、重合反応可能な官能基を１つのみ（単官能）有する化合物であってもよいし、重合反応可能な官能基を２つ以上（多官能）有する化合物であってもよい。また、このような単官能化合物または多官能化合物は、（Ｃ）重合性化合物として１種類のみを用いてもよいし、複数種類を適宜組み合わせて用いてもよい。代表的な官能基としては、エチレン性不飽和基を挙げることができる。したがって、本開示においては、（Ｃ）重合性化合物としては、重合反応可能な官能基として少なくともエチレン性不飽和基を有する化合物を好ましい一例として挙げることができる。

（Ｃ）重合性化合物の好ましい一例である、エチレン性不飽和基を有する化合物としては、特に限定されないが、本実施の形態では、光学用途に特に好ましい化合物として、カルボン酸基含有不飽和重合性モノマーのアルキルエステルを挙げることができる。このようなアルキルエステルとしては、具体的には、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸プロピル、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸−ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ヘキシル、（メタ）アクリル酸−２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸オクチル、（メタ）アクリル酸ノニル、（メタ）アクリル酸デシル、（メタ）アクリル酸ステアリル、（メタ）アクリル酸イソステアリル、（メタ）アクリル酸ラウリル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸−ｔ−ブチルシクロヘキシル、（メタ）アクリル酸イソボルニル、（メタ）アクリル酸アダマンチル、（メタ）アクリル酸ビシクロ［３，３，１］ノニル、（メタ）アクリル酸−２−メトキシエチル、（メタ）アクリル酸テトラヒドロフルフリル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ジエチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸−２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸−４−ヒドロキシブチル、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシプロピレングリコール（メタ）アクリレート、プロポキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等のモノ（メタ）アクリル酸エステル；エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、９，９−ビス［４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル］フルオレンジ（メタ）アクリレート等のジ（メタ）アクリレート化合物；ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート等のトリ（メタ）アクリレート化合物；ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等のテトラ（メタ）アクリレート化合物；ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサ（メタ）アクリレート等のヘキサ（メタ）アクリレート化合物；等を挙げることができる。これら化合物は、１種類のみを用いてもよいし２種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。

［（Ｄ）溶媒および（Ｅ）その他の成分］
本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、前記の通り、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物を必須成分とし、必要に応じて（Ｃ）重合性化合物を含有してもよいが、さらに、必要に応じて（Ｄ）溶媒を含有してもよい。酸化ジルコニウム粒子分散体組成物に（Ｄ）溶媒を添加する目的としては、例えば、硬化物の種類、硬化物の形状、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の利用目的等の諸条件に応じて、当該分散体組成物の粘度（または流動性等）を調整することを挙げることができるが、特に限定されない。

本発明において（Ｄ）溶媒として使用可能なものとしては、特に限定されないが、代表的には、炭化水素、エステル、ケトン、およびアルコールからなる群から選択される、少なくとも１種の有機溶媒を挙げることができる。これら有機溶媒は１種類のみを用いてもよいし、２種類以上を適宜組み合わせて用いてもよい。後述する実施例では、例えば、メトキシアルコールの１種である３−メトキシブタノールまたはプロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ，１‐メトキシ‐２‐プロパノール）、グリコールエステルの１種であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）、ケトンの１種であるメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）等を（Ｄ）溶媒として用いている。

また、本開示においては、前述した（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、（Ｂ）カルボキシル化合物、（Ｃ）重合性化合物、および（Ｄ）溶媒の各成分以外に、（Ｅ）その他の成分を含んでいてもよい。（Ｅ）その他の成分としては、重合開始剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、帯電防止剤、レベリング剤、消泡剤等、公知の様々な添加剤を挙げることができるが特に限定されない。（Ｅ）その他の成分は、硬化物の用途等といった諸条件に応じて好適なものを適宜選択して添加することができる。

ただし、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物では、（Ｅ）その他の成分として分散剤を含有しないことが好ましい。前記の通り、本開示においては、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子とともに必須成分である（Ｂ）カルボキシル化合物は、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子にとって分散媒であるとともに表面修飾剤としても機能する。それゆえ、分散剤を配合しなくても、分散媒（（Ｂ）カルボキシル化合物、もしくは、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物、もしくは、（Ｂ）カルボキシル化合物、（Ｃ）重合性化合物、および（Ｄ）溶媒）中で（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることができる。

また、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物に分散剤を配合した場合、当該分散体組成物を硬化して得られる硬化物において、その光学特性が低下するおそれがある。それゆえ、本開示においては、（Ｅ）その他の成分として分散剤を用いないことが好ましい。言い換えれば、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物からなり、分散剤を含有しない（分散剤を除く）構成であることが好ましい。

［製造方法および得られる硬化物］
本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、前述した（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物、必要に応じて（Ｃ）重合性化合物および／または（Ｄ）溶媒、さらに必要に応じて（Ｅ）その他の成分を含有する組成物であればよい。それゆえ、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の配合比（含有量）、あるいは、これら（Ａ）成分および（Ｂ）成分に加えて（Ｃ）〜（Ｅ）の各成分の配合比（含有量）については、各成分の種類、物性、得られる硬化物の使用目的、使用条件等の諸条件に応じて、適宜好適な範囲を設定することができる。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の具体的な組成は特に限定されない。当該分散体組成物は、分散質および分散媒により少なくとも構成されていると見なすことができる。分散質は（Ａ）酸化ジルコニウム粒子であり、分散媒は（Ｂ）カルボキシル化合物であるか、もしくは、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物の２成分により構成される。そこで、分散質および分散媒の合計質量を１００重量％としたときに、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量は、分散媒中で良好に分散できる程度の量であれば特に限定されないものの、例えば４０〜９５質量％の範囲内であればよく、好ましくは４５〜９０質量％の範囲内であってもよい。

また、分散質および分散媒の合計質量を１００重量％としたときに、（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量は、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散できる程度の量であれば特に限定されないものの、例えば、５〜６０質量％の範囲内であればよく、好ましくは５〜５０質量％の範囲内であってもよい。（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量がこの範囲内であれば、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散した状態で、硬化物において良好な光学特性を実現することができる。

また、分散質および分散媒の合計質量を１００重量％としたときに、（Ｃ）重合性化合物の含有量も特に限定されないが、例えば、０〜５５質量％以下であればよく、好ましくは、下限が０質量％超であり上限が５０質量％以下であってもよいし、上限が４０質量％以下であってもよい。前記の通り、（Ｂ）カルボキシル化合物が重合性を有していれば、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物には（Ｃ）重合性化合物は含有されていなくてもよいので、（Ｃ）重合性化合物の含有量は０質量％であってもよい。

それゆえ、本開示においては、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物が（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物を含有するが、（Ｃ）重合性化合物を含有しない場合（したがって、（Ｄ）溶媒および／または（Ｅ）その他の成分は含有してもよい）には、好ましい組成の一例としては、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の合計質量を１００質量％としたときに、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量が４０〜９５質量％の範囲内であり、（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％〜６０質量％の範囲内にある組成を挙げることができる。

同様に、本開示においては、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物が（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物を含有する場合には、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、（Ｂ）カルボキシル化合物、および（Ｃ）重合性化合物の合計質量を１００質量％としたときに、好ましい組成の一例としては、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量が４０質量％以上９５質量％以下であり、（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、（Ｃ）重合性化合物の含有量が０質量％超５５質量％以下である組成を挙げることができる。

ここで、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は分散媒に分散する固形分であり、分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物または（Ｃ）重合性化合物は、分散質を分散する液体成分であるとともに、前記の通り硬化性成分でもあるので、固形分ということができる。また、本開示においては、これら（Ａ）〜（Ｃ）の３成分以外に（Ｄ）溶媒を含有してもよいが、この（Ｄ）溶媒は固形分ではない。そこで、本開示においては、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の合計質量、もしくは、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物の合計質量を「全固形分量」ということができる。したがって、前述した「分散質および分散媒の合計質量」は「全固形分の質量（全固形分量）」と言い換えることができる。

なお、固形分ではない（Ｄ）溶媒も、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子から見れば「分散媒」として機能し得る。ただし、本開示においては、（Ｄ）溶媒は、（Ｃ）重合性化合物とともに酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の必須成分ではなく、また固形分でもない。さらに、前記の通り、本開示における各成分の含有量の基準となる「分散質および分散媒の合計質量」は「全固形分量」と同義である。そこで、本開示においては、（Ｄ）溶媒は（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の「分散媒」とは見なさない。

本開示においては、（Ｄ）溶媒の含有量は特に限定されないが、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の全固形分量（分散質および分散媒の合計質量）を１００質量％としたときに、０〜１０００質量％の範囲内であればよく、５〜５００重量％の範囲内であってもよく、５０〜３００質量％の範囲内であってもよい。また、（Ｅ）その他の成分の含有量も特に限定されず、（Ｅ）その他の成分の添加目的に応じて、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の分散性、並びに、硬化物の光学特性等に影響を及ぼさない範囲で必要量を添加すればよい。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の製造方法（調製方法）は特に限定されず、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物、もしくは、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物を、目的の組成となるように配合し、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が、分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物、もしくは、（Ｂ）カルボキシル化合物および（Ｃ）重合性化合物に十分分散するまで混合すればよい。

ここで、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の形態は、前記の通り、粉末であってもゾルであっても（その他の形態であっても）よいが、ゾルを用いる場合には、当該ゾルには「ゾル用溶媒」（（Ｄ）溶媒ではない）が含有されることになる。酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の製造に際しては、必要に応じてゾル用溶媒を除去してもよい。例えば、分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物または（Ｃ）重合性化合物の重合反応温度とゾル用溶媒の沸点（あるいは蒸発点）とを比較したり、（Ｄ）溶媒を含有する場合には当該（Ｄ）溶媒の沸点（あるいは蒸発点）とゾル用溶媒の沸点（あるいは蒸発点）とを比較したりする等して、ゾル用溶媒のみが蒸発するような温度条件を設定し、各成分を混合しながら加熱すればよい。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、所定の条件により硬化性成分である（Ｂ）カルボキシル化合物および／または（Ｃ）重合性化合物を硬化することで、硬化物を得ることができる。この硬化物は、特に光学用途に好適に用いることができる。それゆえ、本開示には、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化させてなる硬化物も含まれる。本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、後述する実施例に示すように、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散媒である（Ｂ）カルボキシル化合物等に分散した状態で良好な分散安定性を実現できるとともに、硬化物としたときに、良好な光学特性（高透明性、低ヘイズ、高屈折率等）、および物性（耐光性等）を発揮することができる。

本開示に係る硬化物は、良好な光学特性を発揮できることから、各種光学分野に好適に用いることができる。本開示に係る硬化物の光学分野の一例としては、反射防止フィルムの高屈折率層、インデックスマッチングフィルムの光学調整層、レンズシートまたはプリズムシート、導光板等のフラットパネルディスプレイ用光学部材（光学部品）；コーティング組成物、塗料、光学用接着剤、シーリング材等の光学用液状（流動性）材料；レンズ、プリズム、光学フィルタ等の光学素子；等を挙げることができるが、特に限定されない。

本開示に係る硬化物は、後述する実施例で説明するように、良好な透明性と良好な屈折率とを両立することができるだけでなく、全光線透過率およびヘイズ等の光学特性も優れたものとすることができる。しかも、本開示に係る硬化物は、良好な耐光性も実現することができる。

本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、前記の通り、少なくとも（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および（Ｂ）カルボキシル化合物の実質２成分で構成することができ、さらに（Ｃ）重合性化合物を含有させた３成分で構成することもできる。これら各成分のうち（Ｂ）カルボキシル化合物は、分散質である（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散させる分散媒であるとともに硬化性成分であってもよく、さらに（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を非化学反応的に修飾する表面修飾剤としても機能する。そのため、分散剤を含有させなくても分散媒中に（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散することができる。

（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、その平均粒子径が４５ｎｍ以下のナノサイズであるが、このようにナノサイズの微粒子において、その平均粒子径が小さくなるほど、当該微粒子には凝集力が作用して凝集しやすくなる。そのため、従来では、ナノサイズの微粒子を分散媒に良好に分散させるためには分散剤が必要であり、特に、平均粒子径が小さくなれば、それに応じて分散剤の含有量（添加量）も相対的に多くする必要があった。

ここで、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、分散剤は、基本的に硬化に寄与しない成分と見なすことができる。一般に、光学用途の粒子分散体組成物では、硬化性成分が十分に硬化することで硬化物の体積密度が向上し、良好な屈折率を実現することができる。ところが、上記のように、分散剤は硬化に寄与しない遊離成分となるので、分散剤の含有量が多いと粒子分散体組成物が十分に硬化できず、良好な屈折率を実現することができない。

酸化ジルコニウム粒子は、良好な光学特性に寄与する成分であり、ナノサイズ化することで光学特性の向上が期待できる。しかしながら、酸化ジルコニウム粒子がナノサイズであれば、ある程度の量の分散剤を添加しなければ、粒子分散体組成物において良好な分散安定性を実現することができなかった。それゆえ、従来では、分散剤を添加する前提で、光学特性への影響を可能な限り低減しつつ可能な限り分散安定性を実現するように、粒子分散体組成物の組成が検討されてきた。

これに対して、本開示においては、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散させる分散媒として、前述した（Ｂ）カルボキシル化合物を用いることで、分散剤を添加しなくても（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散させることが可能となり、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物として良好な分散安定性を実現できることが明らかとなった。また、分散剤を添加しないことで、得られる硬化物においては、後述する実施例に示すように、良好な光学特性を実現できるだけでなく、良好な耐光性を実現できることも明らかとなった。

（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の分散剤として（Ｂ）カルボキシル化合物を用いることで、分散剤を添加しなくても（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を良好に分散できる理由は、現時点では明らかではないが、前記の通り、（Ｂ）カルボキシル化合物は、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を非化学反応的に表面修飾していると考えられる。それゆえ、（Ｂ）カルボキシル化合物が有するカルボキシル基が、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面に存在する酸素原子との間で水素結合を形成していることが推測される。このような水素結合が形成されれば、（Ｂ）カルボキシル化合物は、カルボキシル基を「吸着基」として（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面に吸着する（非化学反応的に表面修飾する）ことになり、その結果、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子同士が近接することが妨げられ、結果として（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の凝集が防止されることが考えられる。

このように、本開示によれば、分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有する（Ｂ）カルボキシル化合物が少なくとも分散媒として用いられ、この分散媒中に、ナノサイズの（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散している。分散媒中に分散状態にある（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径は４５ｎｍ以下となっている。これにより、分散剤を用いることなく、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散媒中に良好に分散することができるとともに、当該分散体組成物を硬化させることによって、光学特性に優れ、光学用途に好適に用いることができる硬化物を得ることができる。

本発明について、実施例および比較例に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例および比較例における各種物性等の測定・評価は次に示すようにして行った。

（測定・評価方法）
［酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径］
マイクロトラック社（Microtrac Incorporated）製ナノトラック（登録商標）を用いて、得られた酸化ジルコニウム粒子分散体組成物中に分散する微粒子の平均粒子径を測定して評価した。このとき、小径側から累積５０％の粒子径を平均粒子径とした。

［分散体組成物の分散安定性］
得られた酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を２５℃で１ヶ月静置した。その後、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物に何らかの沈降が見られるか否かを目視で確認した。沈降が見られないときを「○」として、沈降が見られるときを「×」として評価した。

［硬化物の全光線透過率およびヘイズ］
日本電色工業株式会社製Haze Meter NDH4000（製品名）を用いて、得られた硬化物（硬化膜）の全光線透過率およびヘイズを測定して評価した。

［硬化物の透明性］
得られた硬化物（硬化膜）の透明性を目視で確認した。硬化物に、濁り、曇り、ムラ等が観察されないときを「○」として、濁り、曇り、ムラ等が観察されるときを「×」として評価した。

［硬化物の屈折率］
得られた硬化物（硬化膜）について、メトリコン社（Metricon Corporation）製プリズムカプラ（製品名）を使用して波長５８９ｎｍにおける屈折率を測定して評価した。

［硬化物の耐光性］
得られた硬化物（硬化膜）について、カーボンアーク耐光性試験（ＪＩＳＢ７７５３）を実施した。硬化物の外観の変化をヘイズで評価し、耐光性試験後の硬化物のヘイズ上昇幅が０．５未満のときを「○」として、ヘイズが０．５以上上昇しているときを「×」として評価した。

（実施例１）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、日産化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＯＺ−Ｓ３０Ｍ（商品名、平均粒子径１０〜３０ｎｍ，固形分３０質量％のメタノール溶液）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、３−メトキシブタノールをそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を３０質量部、前記（Ｄ）溶媒を１００質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

得られた実施例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の固形分濃度１００質量部に対して、光重合開始剤（ＢＡＳＦジャパン株式会社製の商品名（登録商標）：イルガキュア（Irgacure）１８４）を３質量部添加した後に、基材にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（東洋紡株式会社製の商品名：Ａ４３００）の表面上に、バーコーターを用いて塗布した。その後、８０℃×１分の条件で（Ｄ）溶媒を揮発させ、高圧水銀灯にて積算５００ｍＪ／ｃｍ² （酸素濃度０．３％以下）の光を照射することにより、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化させた。これによって、本実施例１に係る硬化物である、膜厚３μｍの被膜（硬化膜）を形成した。

得られた酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化膜について、前述したように評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例２）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、住友大阪セメント株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＷＺ２２０（商品名、平均粒子径３０ｎｍ，固形分２２質量％水溶液）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５１０（商品名）をそれぞれ用いた以外は、前記実施例１と同様にして、本実施例２に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例２に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例３）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名、平均粒子径３ｎｍ，固形分３０質量％のメタノール溶液）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、新中村化学工業株式会社製のカルボン酸含有単官能アクリレートＣＢ−０１（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）をそれぞれ用いた以外は、前記実施例１と同様にして、本実施の形態３に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例３に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例４）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−ＧＭ（商品名、平均粒子径８ｎｍ，固形分３０質量％メタノール溶液）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｃ）重合性化合物として、第一工業製薬株式会社製の多官能アクリレートＰＥＴ−３（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を１５質量部、前記（Ｃ）重合性化合物を１５質量部、並びに、前記（Ｄ）溶媒を２３３質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例４に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例４に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例４に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例５）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）、並びに、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５１０（商品名）を、さらに（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）並びにメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、２種類の前記（Ｂ）カルボキシル化合物を質量比で１：１となるように合計３０質量部（商品名Ｍ−５２０を１５質量部、商品名Ｍ−５１０を１５質量部）、２種類の前記（Ｄ）溶媒を質量比で１：１となるように混合した混合溶媒を３００質量部（ＰＧＭＥを１５０質量部、ＭＩＢＫを１５０質量部となるように混合）となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例５に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例５に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例５に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表１に示す。

（実施例６）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）並びにメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で８５質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を１５質量部、２種類の前記（Ｄ）溶媒を質量比で１：１となるように混合した混合溶媒を３００質量部（ＰＧＭＥを１５０質量部、ＭＩＢＫを１５０質量部となるように混合）となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例６に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例６に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例６に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表２に示す。

（実施例７）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５１０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）並びにメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を３０質量部、２種類の前記（Ｄ）溶媒を質量比で１：１となるように混合した混合溶媒を３００質量部（ＰＧＭＥを１５０質量部、ＭＩＢＫを１５０質量部となるように混合）となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例７に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例７に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例７に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表２に示す。

（実施例８）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、株式会社ソーラー製の酸化ジルコニウムゾルＮＡＮＯＮ５ＺＲ−０１０（商品名、平均粒子径３０ｎｍ，固形分３０質量％のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）溶液）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を３０質量部、前記（Ｄ）溶媒を７０質量部、をそれぞれ配合して混合した。これにより、本実施例８に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例８に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例８に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表２に示す。

（実施例９）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、新日本電工株式会社製の酸化ジルコニウム粉末ＰＣＳ−９０（商品名、一次粒子径６ｎｍ）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）並びにメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を３０質量部、２種類の前記（Ｄ）溶媒を質量比で１：１となるように混合した混合溶媒を２３３質量部（ＰＧＭＥを１１６．５質量部、ＭＩＢＫを１１６．５質量部となるように混合）となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物をペイントシェーカーを用いて分散処理することにより、本実施例９に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例９に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例９に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表２に示す。

（実施例１０）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、新中村化学工業株式会社製のカルボン酸含有単官能アクリレートＡ−ＳＡ（商品名）をそれぞれ用いた。なお、（Ｄ）溶媒は用いなかった。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で５０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を５０質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例１０に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例１０に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例１０に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表２に示す。

（実施例１１）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−ＧＭ（商品名）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有単官能アクリレートＭ−５３００（商品名）を、（Ｃ）重合性化合物として、第一工業製薬株式会社製の単官能アクリレートＯＰＰＥ（商品名）をそれぞれ用いた。なお、（Ｄ）溶媒は用いなかった。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で５５質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を５．５質量部、（Ｃ）重合性化合物を３９．５質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物からエバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本実施例１１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本実施例１１に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた実施例１１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表３に示す。

（比較例１）
溶媒であるトルエン中に、ラウリルアルコールエチレンオキシド１０モル付加物６２６ｇ（１モル）およびモノクロロ酢酸ナトリウム１５１ｇ（１．３モル）を反応器にとり、均一になるよう撹拌した。その後、反応系の温度が６０℃の条件で、水酸化ナトリウム５２ｇ（１．３モル）を添加した。次いで、反応系の温度を８０℃に昇温させ、３時間熟成させた。熟成後、反応系が５０℃の条件で９８質量％硫酸１１７ｇ（１．２モル）を滴下することにより、白色懸濁溶液を得た。次いで、この白色懸濁溶液を蒸留水で洗浄し、トルエンを減圧留去することにより、分散剤Ｆを得た。

（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｃ）重合性化合物として、日本化薬株式会社製の多官能アクリレートKAYARAD DPHA（商品名）を、分散剤として、前記分散剤Ｆを、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）をそれぞれ用いるとともに、前記分散剤Ｆを用いた。なお、（Ｂ）カルボキシル化合物は用いなかった。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０質量部、前記（Ｃ）重合性化合物を１５質量部、前記分散剤Ｆを１５質量部、前記（Ｄ）溶媒を１００質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物から、エバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去して、本比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本比較例１に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表３に示す。

（比較例２）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、堺化学工業株式会社製の酸化ジルコニウムゾルＳＺＲ−Ｍ（商品名）を、（Ｃ）重合性化合物として、日本化薬株式会社製の多官能アクリレートKAYARAD DPHA（商品名）を用い、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＡｃ）をそれぞれ用いた。なお、（Ｂ）カルボキシル化合物は用いなかった。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を固形分換算で７０重量部、前記（Ｃ）重合性化合物を３０質量部、（Ｄ）溶媒を１００質量部となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物から、エバポレータにてゾル用溶媒（メタノール）を留去したところ、流動性のないゲル状物質となった。そのため、前述した評価が可能な酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は得られなかった。

（比較例３）
（Ａ）酸化ジルコニウム粒子として、新日本電工株式会社製の酸化ジルコニウム粉末ＰＣＳ−６０（商品名、一次粒子径１０ｎｍ）を、（Ｂ）カルボキシル化合物として、東亞合成株式会社製のカルボン酸含有多官能アクリレートＭ−５２０（商品名）を、（Ｄ）溶媒として、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）並びにメチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）をそれぞれ用いた。

前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を７０質量部、前記（Ｂ）カルボキシル化合物を３０質量部、２種類の前記（Ｄ）溶媒を質量比で１：１となるように混合した混合溶媒を２３３質量部（ＰＧＭＥを１１６．５質量部、ＭＩＢＫを１１６．５質量部となるように混合）となるように、それぞれの成分を配合して混合した。この混合物をペイントシェーカーを用いて分散処理することにより、本比較例３に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を得た。

また、この比較例３に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を用いて、前記実施例１と同様にして、本比較例３に係る硬化物（硬化膜）を得た。

得られた比較例３に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物およびその硬化物について、前述したように評価を行った。その結果を表３に示す。

（実施例および比較例の対比）
表１から表３に示す結果から明らかなように、実施例１〜１１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物では、当該分散体組成物中の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍ以下であり、かつ、分散媒が、分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有する（Ｂ）カルボキシル化合物である。

（Ｂ）カルボキシル化合物は、前記の通り、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子にとっては分散媒として機能するとともに、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の表面を非化学反応的に表面修飾し、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子同士の近接を阻害していると考えられる。それゆえ、（Ｄ）溶媒を含有しているか否かに関わらず、実施例１〜１１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物では、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の分散安定性に優れている。また、これら実施例１〜１１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化させて得られる硬化物（硬化膜）は、いずれも良好な光学特性を有するとともに、耐光性も良好なものとなっている。

これに対して、比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物では、（Ｂ）カルボキシル化合物に代えて、（Ｃ）重合性化合物および分散剤Ｆを用いている。それゆえ、比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物は、当該分散体組成物中の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍ以下であり、分散安定性に優れている。しかしながら、これを硬化させて得られる硬化物では、実施例１〜１１に係る硬化物よりも光学特性に劣っている。

例えば、硬化物に含有される（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量（すなわち、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物の固形分における（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量）は、実施例１〜５、７〜９並びに比較例１では、いずれも等しく７０質量％である。しかしながら、硬化物の光学特性のうち、ヘイズ、透明性および屈折率については、比較例１の結果が最も低いものとなっている。しかも、耐光性については、実施例１〜５、７〜９ではいずれも良好な結果が得られているのに対して、比較例１では不良の結果となっている。

このように、比較例１に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物において光学特性が低下し、耐光性が悪い結果となった理由は、分散剤Ｆを含有していることが原因であると考えられる。したがって、本開示に係る酸化ジルコニウム粒子分散体組成物においては、分散剤は、硬化物の光学特性および耐光性を低下させることに関与する成分であると考えられる。

また、比較例２では、（Ｂ）カルボキシル化合物を用いずに（Ｃ）重合性化合物のみを用いているので、前記の通り、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子を分散媒中に分散させた酸化ジルコニウム粒子分散体組成物そのものを調製（製造）することが困難となっている。したがって、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物中において（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍ以下である場合には、分散媒としては、少なくとも（Ｂ）カルボキシル化合物を用いる必要があることがわかる。

さらに、比較例３では、酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を調製する前の（Ａ）酸化ジルコニウム粒子における平均粒子径が４５ｎｍ以下であるとしても、調製された酸化ジルコニウム粒子分散体組成物において、（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の平均粒子径が４５ｎｍを超えていれば、当該分散体組成物において分散安定性が不良となる。しかも、当該分散体組成物を硬化させて得られる硬化物においては、光学特性が大きく低下することもわかる。

なお、本発明は前記実施の形態の記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施の形態や複数の変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施の形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、例えば、フラットパネルディスプレイ用光学部材（光学部品）、各種光学用液状（流動性）材料、各種光学素子等のように、良好な光学特性が求められる光学用途の部品または素材等を製造する分野に広く好適に用いることができる。

Claims

光学用途に用いられ、分散媒中に（Ａ）酸化ジルコニウム粒子が分散されてなる酸化ジルコニウム粒子分散体組成物であって、
前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子は、前記分散媒中における平均粒子径が４５ｎｍ以下であるとともに、
前記分散媒が、少なくとも（Ｂ）分子中にカルボキシル基およびエチレン性不飽和基を有するカルボキシル化合物であることを特徴とする、
酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ｂ）カルボキシル化合物が有するエチレン性不飽和基が、アクリル基およびメタアクリル基の少なくとも一方であることを特徴とする、
請求項１に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ｂ）カルボキシル化合物の分子量が３，０００以下であることを特徴とする、
請求項１または２に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ｂ）カルボキシル化合物が、ポリカルボン酸またはその酸無水物と、水酸基およびエチレン性不飽和基を有する化合物とのエステルであることを特徴とする、
請求項１から３のいずれか１項に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子および前記（Ｂ）カルボキシル化合物の合計質量を１００質量％としたときに、
前記（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％〜６０質量％の範囲内にあることを特徴とする、
請求項１から４のいずれか１項に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
さらに、前記分散媒として、前記（Ｂ）カルボキシル化合物とは異なる化合物である、（Ｃ）重合性化合物を含有することを特徴とする、
請求項１から５のいずれか１項に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ｃ）重合性化合物は、エチレン性不飽和基を有する化合物であることを特徴とする、
請求項６に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子、前記（Ｂ）カルボキシル化合物、および（Ｃ）重合性化合物の合計質量を１００質量％としたときに、
前記（Ａ）酸化ジルコニウム粒子の含有量が４０質量％以上９５質量％以下であり、
前記（Ｂ）カルボキシル化合物の含有量が５質量％以上６０質量％以下であり、
前記（Ｃ）重合性化合物の含有量が０質量％超５５質量％以下であることを特徴とする、
請求項６または７に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物。
請求項１から８のいずれか１項に記載の酸化ジルコニウム粒子分散体組成物を硬化して得られる硬化物。