JP2022104071A - 組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]平均一次粒子径が50nm以下である金属酸化物粒子と、
リン酸化合物を含む分散剤と、
溶媒及びモノマーの少なくとも1種を含む組成物であって、
前記組成物にはリン酸が含まれていてもよく、前記リン酸の量が、金属酸化物粒子100質量%に対して0.60質量%以下であることを特徴とする組成物。
[2]前記金属酸化物粒子は、前記分散剤で被覆されている[1]に記載の組成物。
[3]前記リン酸化合物は、下記式(p1)で表されるリン酸エステルまたはその塩の少なくとも1種である[1]または[2]に記載の組成物。
[4]前記リン酸化合物は、上記式(p1)においてaが1であるリン酸モノエステルと、上記式(p1)においてaが2であるリン酸ジエステルを含む[3]に記載の組成物。
[5]前記金属酸化物粒子の金属原子の質量(M)に対する金属酸化物粒子表面のリン原子の質量(P)の比(P/M)が0.001~0.1である[1]~[4]のいずれかに記載の組成物。
[6]モノマーを含む[1]~[5]のいずれかに記載の組成物の硬化物。
金属酸化物粒子は、Ti、Al、Zr、In、Zn、Sn、La、Y、Ce、Mg、Ba、Ca、Sb等の酸化物粒子が挙げられ、特に屈折率を高める観点からTi、Al、Zr、Zn、Sn及びCeよりなる群から選択される少なくとも1種の酸化物粒子であることが好ましく、Zr酸化物粒子、すなわち酸化ジルコニウム(ZrO2)粒子であることがより好ましい。前記金属酸化物は、単一金属の酸化物であってもよいし、2種以上の酸化物の固溶体であってもよいし、複合酸化物であってもよい。単一金属酸化物には、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化インジウム(In2O3)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化スズ(SnO2)、酸化ランタン(La2O3)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化バリウム(BaO)、酸化カルシウム(CaO)、酸化アンチモン(Sb2O3)が含まれる。2種以上の酸化物の固溶体としては、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズアンチモン(ATO)等が挙げられる。複合酸化物としては、例えばチタン酸バリウム(BaTiO3)、灰チタン石(CaTiO3)、スピネル(MgAl2O4)等が挙げられる。
本発明における分散剤は、リン酸化合物を含むリン系分散剤であり、リン酸が含まれていないか、リン酸が含まれている場合には含有量が少ない点に特徴を有している。リン酸量の少ない分散剤を用いることで、このリン系分散剤を含む組成物中のリン酸量も低減することができ、金属酸化物粒子と分散媒の相溶性が良好になる。分散剤100質量%におけるリン酸量は2.5質量%未満が好ましく、より好ましくは2.0質量%以下であり、更に好ましくは1.6質量%以下であり、特に1.5質量%以下が好ましい。リン酸量の下限は特に限定されず、0質量%であってもよいし、0.2質量%であってもよい。
本発明の組成物は、必要に応じて、カルボン酸化合物、シランカップリング剤、界面活性剤、及びチタンカップリング剤の少なくとも1種を含んでいることが好ましく、少なくともカルボン酸化合物を含んでいることが好ましく、金属酸化物粒子が少なくともカルボン酸化合物で被覆されていることが好ましい。
カルボン酸化合物は一つ以上のカルボキシル基(-COOH)又は一つ以上のカルボキシレート基(-COO-)を有する化合物である。一つ以上のカルボキシル基を有する化合物としては、シュウ酸、マロン酸、酪酸、コハク酸、吉草酸、グルタル酸、ヘキサン酸、アジピン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの直鎖状飽和脂肪族カルボン酸;イソ吉草酸、3,3-ジメチル酪酸、3,3-ジエチル酪酸、3-メチル吉草酸、イソノナン酸、4-メチル吉草酸、4-メチルオクタン酸などの1級カルボン酸である分枝鎖状飽和脂肪族カルボン酸;イソ酪酸、2-メチル酪酸、2-エチル酪酸、2-エチルヘキサン酸、2-メチル吉草酸、2-メチルヘキサン酸、2-メチルヘプタン酸、2-プロピル酪酸、2-ヘキシル吉草酸、2-ヘキシルデカン酸、2-ヘプチルウンデカン酸、2-メチルヘキサデカン酸などの2級カルボン酸である分枝鎖状飽和脂肪族カルボン酸;ピバリン酸、2,2-ジメチル酪酸、2,2-ジメチル吉草酸、2,2-ジエチル酪酸、2,2-ジメチルヘキサン酸、ネオデカン酸などの3級カルボン酸である分枝鎖状飽和脂肪族カルボン酸;ナフテン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式炭化水素基含有カルボン酸;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの直鎖状不飽和脂肪族カルボン酸;メトキシ酢酸、エトキシ酢酸、3-エトキシプロピオン酸、2-メトキシエトキシ酢酸、2-メトキシエトキシエトキシ酢酸などのエーテル結合含有カルボン酸;乳酸、りんご酸、クエン酸、ヒドロキシステアリン酸、グリコール酸、DL-乳酸、2-ヒドロキシイソ酪酸、ジメチロールプロピオン酸、ヒドロキシピバル酸、3-ヒドロキシプロピオン酸、DL-2-ヒドロキシ酪酸、DL-3-ヒドロキシ酪酸、2-ヒドロキシ-2-メチル酪酸、β-ヒドロキシイソ吉草酸、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)酪酸、セリン、トレオニン、4-ヒドロキシシクロヘキサンカルボン酸、(o-,m-,p-)ヒドロキシ安息香酸などのヒドロキシ基含有カルボン酸;グリオキシル酸、ピルビン酸、レブリン酸、2-オキソ吉草酸、アスパラギン、グルタミン、β-メチルレブリン酸、α-メチルレブリン酸などのカルボニル基含有カルボン酸;安息香酸、フタール酸、イソフタル酸などの芳香族カルボン酸:2-アクリロイロキシエチルコハク酸、2-メタクリロイロキシエチルコハク酸、2-アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-メタクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸、2-アクリロイロキシエチルフタル酸、2-メタクリロイロキシエチルフタル酸などの(メタ)アクリロイル基含有カルボン酸;メチオニン、フェニルチオ酢酸などのスルフィド結合含有カルボン酸;グリシン、アラニン、2-メチルアラニン、システイン、セリン、トレオニン、バリン、ロイシン、イソロイシン、メチオニン、リシンなどの-NH2基含有カルボン酸;アスパラギン、グルタミンなどのカルバモイル基含有カルボン酸;アスパラギン酸、グルタミン酸などのジカルボン酸;シアノ酢酸などのシアノ基含有カルボン酸;プロリンなどのカルボキシル基で置換された複素環式化合物;などが挙げられる。
シランカップリング剤は、1種又は2種以上を用いることができ、官能基-Si-OR9(ただし、R9はメチル基又はエチル基)を有する化合物が好ましい。シランカップリング剤としては、官能基を有するシランカップリング剤や、アルコキシシラン等が挙げられる。
[X-(CH2)m]4-n-Si-(OR9)n …(3)
(式中、Xは官能基、R9は前記に同じ、mは0~4の整数、nは1~3の整数を表す。)で表されるシランカップリング剤が挙げられる。
界面活性剤としては、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤等のイオン性界面活性剤、あるいは非イオン系界面活性剤が挙げられる。陰イオン系界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、ラウリン酸ナトリウム等の脂肪酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、脂肪酸エステルスルホン酸ナトリウム等の脂肪酸系;アルキルリン酸エステルナトリウム等のリン酸系;アルファオレフィンスルホン酸ナトリウム等のオレフィン系;アルキル硫酸ナトリウム等のアルコール系;アルキルベンゼン系等が挙げられる。陽イオン系界面活性剤としては、塩化アルキルメチルアンモニウム、塩化アルキルジメチルアンモニウム、塩化アルキルトリメチルアンモニウム、塩化アルキルジメチルベンジルアンモニウム等が挙げられる。両性イオン界面活性剤としては、アルキルアミノカルボン酸塩等のカルボン酸系;フォスフォベタイン等のリン酸エステル系等が挙げられる。非イオン系界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル等の脂肪酸系;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル;脂肪酸アルカノールアミド等が挙げられる。
チタンカップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ(ドデシル)ベンゼンスルホニルチタネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ-トリ(ジオクチル)ホスフェイトチタネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ-トリネオドデカノイルチタネート等が挙げられる。
本発明の組成物は、上記したリン酸化合物を含む分散剤を含んでいるため、金属酸化物粒子と溶媒との相溶性が良好であり、金属酸化物粒子が溶媒を含む組成物中で良好に分散できる。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、n-プロパノール、イソプロパノール、n-ブタノール、1-メトキシ-2-プロパノール、エチレングリコールなどのアルコール類;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;酢酸エチル、酢酸プロピルなどのエステル類;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテルなどのエーテル類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの変性エーテル類(特に、エーテル変性及び/又はエステル変性アルキレングリコール類);ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ミネラルスピリットなどの炭化水素類;ジクロロメタン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素類;ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチルピロリドンなどのアミド類;水;鉱物油、植物油、ワックス油、シリコーン油などの油類を挙げることができる。これらは1種でも、2種以上を組み合わせて使用してもよい。取扱性の面から、常圧(1013hPa)での沸点が40℃以上、250℃以下程度の溶媒が好適である。溶媒は、アルコール類、エステル類、ケトン類、及び変性エーテル類の少なくとも1種であることが好ましい。
また、本発明の組成物は、上記したリン酸化合物を含む分散剤を含んでいるため、金属酸化物粒子とモノマーとの相溶性も良好であり、金属酸化物粒子がモノマーを含む組成物中で良好に分散できる。モノマーとしては、モノマーは、重合性二重結合を1つ有する単官能単量体又は重合性二重結合を2以上有する架橋性単量体が挙げられる。モノマーは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
上記化合物に含まれるRy1-O-(Ry2-O-)n-単位(Ry1は、メチル基、フェニル基を表す。Ry2はエチレン基を表す。nは、整数を表す。)は、Ry1-(O)ty-Ly-単位(tyは0又は1の整数を表し、Lyは単結合、後述する式(a1)~式(a3)のいずれかで表される連結基又は後述する式(a1)~式(a3)で表される連結基のうち2以上を組み合わせた連結基を表す。)に置換されていてもよく、Ry1-O-(CH2CH2-O-)ny-単位(nyは1~30の整数を表す。)であることが好ましい。
架橋性単量体としては、架橋性(メタ)アクリル酸エステル;ジビニルベンゼン等の多官能スチレン系単量体;ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等の多官能アリルエステル系単量体;2-(2-ビニロキシエトキシ)エチル(メタ)アクリレート;ウレタンアクリレートオリゴマー(例えば、紫光(登録商標)シリーズ(日本合成化学工業(株)製)、CNシリーズ(サートマー社製)、ユニディック(登録商標)シリーズ(DIC(株)製)、KAYARAD(登録商標) UX シリーズ(日本化薬(株)製)等);等が挙げられ、中でも架橋性(メタ)アクリル酸エステルが好ましい。
上記化合物に含まれるRz1-O-(Rz2-O-)n-単位(Rz1は、(メタ)アクリロイル基を表す。Rz2はエチレン基又はプロピレン基を表す。nは、整数を表す。)は、Rz1-(O)tz-Lz-単位(tzは0又は1の整数を表し、Lzは単結合、後述する式(a1)~式(a3)のいずれかで表される連結基又は後述する式(a1)~式(a3)で表される連結基のうち2以上を組み合わせた連結基を表す。)に置換されていてもよく、Rz1-O-(CH2CH2-O-)nz-単位(nzは1~30の整数を表す。)であることが好ましい。
p1、q1及びr1は、それぞれ1~200の整数を表し、p1、q1及びr1の合計は1~200である。)
上記化合物に含まれるRx1-O-(Rx2-O-)n-単位(Rx1は、フェニルフェニル
基、クミルフェニル基、ナフチル基又は(メタ)アクリロイル基を表す。Rx2はエチレン基又はプロピレン基を表す。nは、整数を表す。nが2以上の場合、Rx2は同一でも異なっていてもよい。)は、Rx1-(O)tx-Lx-単位(txは0又は1の整数を表し、Lxは単結合、後述する式(a1)~式(a3)のいずれかで表される連結基又は後述する式(a1)~式(a3)で表される連結基のうち2以上を組み合わせた連結基を表す。)に置換されていてもよく、Rx1-O-(CH2CH2-O-)nx-単位(nxは1~30の整数を表す。)であることが好ましい。
本発明の組成物は、上述の金属酸化物粒子と、分散剤と、溶媒及びモノマーの少なくとも1種を含む。上述した通り、上記分散剤はリン酸量が低減されている結果、該分散剤を含む本発明の組成物においても、リン酸量が低減されている。前記リン酸の量は、前記金属酸化物粒子100質量%に対して0.60質量%以下であり、好ましくは0.5質量%以下であり、より好ましくは0.3質量%以下であり、更に好ましくは0.2質量%以下であり、一層好ましくは0.1質量%以下であり、下限は0質量%であってもよいし、0.01質量%であってもよい。なお、金属酸化物粒子が分散剤や表面処理剤で被覆されている場合、前記リン酸の量を定める際の、金属酸化物粒子100質量%には、被覆量は含まれない。
本発明の組成物のうち、モノマーを含む組成物は硬化させることができる。得られる硬化物の形状は特に限定されず、板状、シート状、フィルム状、繊維状などが挙げられる。特に硬化物の形状が板状、シート状、またフィルム状である場合の厚み、また繊維状である場合の直径は1μm~1mmであることが好ましく、より好ましくは5~500μmである。前記硬化物の屈折率は、例えば1.750以上とすることができ、より好ましくは1.755以上であり、更に好ましくは1.760以上であり、上限は特に限定されないが、例えば1.790である。また、前記硬化物のヘイズは50%以下が好ましく、より好ましくは1%以下であり、下限は特に限定されないが、例えば0.1%であってもよい。前記した屈折率、及びヘイズは、前記硬化物の厚みまたは繊維直径が1μm~1mm(好ましくは5~500μm)の場合の値であることが好ましい。
本発明の金属酸化物粒子は、溶媒又はモノマーへの良好な分散性を有することから、分散体を用いて成形または硬化した物品等に代表される各種用途への展開が可能となる。高分散性を要する用途としては、例えば、レジスト用途、光学用途、塗布用途、接着用途が挙げられ、光学レンズ、光学フィルム用粘着剤、光学フィルム用接着剤、ナノインプリント用樹脂組成物、マイクロレンズアレイ、透明電極に使用する反射防止層、反射防止フィルムや反射防止剤、光学レンズの表面コート、有機EL光取り出し層、各種ハードコート材、TFT用平坦化膜、カラーフィルター用オーバーコート、反射防止フィルム等の各種保護膜および、光学フィルター、タッチセンサー用絶縁膜、TFT用絶縁膜、カラーフィルター用フォトスペーサー、タッチパネル用保護膜等の光学材料に好適に用いられる。特に本発明の被覆型金属酸化物ナノ粒子は、顕著な分散性に加え、高屈折率、高硬度、高安定性を有するため、光学レンズ、光学レンズの表面コート、各種ハードコート材、タッチセンサー用絶縁膜、TFT用絶縁膜、タッチパネル用保護膜に使用することが好ましい。
酸化ジルコニウム粒子の結晶構造は、X線回折装置(リガク社製、RINT-TTRIII)を用いて解析した。測定条件は以下の通りである。
X線源:CuKα(0.154nm)
X線出力設定:50kV、300mA
サンプリング幅:0.0200°
スキャンスピード:10.0000°/min
測定範囲:10~75°
測定温度:25℃
X線回折装置(リガク社製、RINT-TTRIII)を用いて算出される値を元に、計算ソフト(リガク社製、PDXL)を用いて参照強度比法(RIP法)により定量した(ピークの帰属も計算ソフトの指定に従った)。なお、本測定では正方晶と立方晶を区別することが難しく、立方晶が存在する場合でも、その割合は正方晶の割合としてカウントされる。
酸化ジルコニウム粒子の結晶子径は、X線回折装置(リガク社製、RINT-TTRIII)によって解析及び算出される30°のピークの半値幅を元に、計算ソフト(リガク社製、PDXL)を用いて算出した。
被覆型酸化ジルコニウム粒子の平均一次粒子径は、超高分解能電界放出型走査電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製、S-4800)で観察することによって測定した。倍率15万倍で被覆型酸化ジルコニウム粒子を観察し、任意の100個の粒子について、各粒子の長軸方向の長さを測定し、その平均値を平均一次粒子径とした。
TG-DTA(熱重量-示唆熱分析)装置により、空気雰囲気下、室温から800℃まで10℃/分で被覆型酸化ジルコニウム粒子を昇温し、該粒子の重量(質量)減少率を測定した。この重量(質量)減少率を被覆型酸化ジルコニウム粒子の有機分量とした。
被覆型酸化ジルコニウム粒子と酢酸の混合液を、ガスクロマトグラフィーを用いて測定し、内部標準法により被覆型酸化ジルコニウム粒子に含まれるカルボン酸を定量した。カラムはアジレントテクノロジー株式会社製「Agilent J&W GC カラム - DB-FFAP」を使用した。
蛍光X線分析装置(ZSX PrimusII リガク社製)を用いて、被覆型酸化ジルコニウム粒子中のZr及びPの質量比を測定した。得られた質量比から下記式を用いて、P/Mを算出した。
P/M=(Pの質量比)/(Zrの質量比)
りん酸化合物を含む分散剤と被覆型酸化ジルコニウム粒子をそれぞれ重酢酸に分散させて測定資料とし、Variann社製「VNMRS」(共鳴周波数:600MHz、積算回数:128回)を用いて測定した。下記 i)とii)を両方満たす場合、粒子中のりん酸化合物がすべて粒子表面に被覆されていると判断し、分散剤被覆率100%とした。
i)りん酸化合物を含む分散剤のピークが-0.1~0.1ppmの範囲外にのみ存在する
ii)被覆型酸化ジルコニウム粒子のピークが-0.1~0.1ppmの範囲内にのみ存在する
なお、本測定における被覆型酸化ジルコニウム粒子とは、表面処理剤とりん酸化合物を含む分散剤の両者で被覆された酸化ジルコニウム粒子を意味する。
酸化ジルコニウム粒子分散液20mLを外径30mmの試験管に注ぎ、垂直にした状態で、25℃雰囲気下で24時間放置した。必要に応じて、試料を試験管に流し込むのに必要な最低限の流動性を得るまで加熱した。放置後試験管の底を観察し、沈殿物がない場合を○、沈殿物がある場合を×と評価した。
無機粒子分散液の全光線透過率は、濁度計(日本電色工業社製 NDH7000)を用いて測定した。セルは光路長1cmの石英セルを用いた。
酸化ジルコニウム粒子分散液のヘイズは、濁度計(日本電色工業社製 NDH7000)を用いて測定した。セルは光路長1cmの石英セルを用いた。
膜厚100ミクロンのPETフィルム(商品名:コスモシャインAS4300、東洋紡社製)上に、後で詳述する組成物をバーコーター#20で塗工を行い、80℃で5分乾燥後、高圧水銀ランプで1000mJ/cm2の紫外線を照射することにより硬化させ、硬化物を得た(乾燥膜厚:5ミクロン)。作製した硬化物の、厚み方向のヘイズを、濁度計(日本電色工業社製NDH7000)を用いて測定し、下記の通り評価した。
〇:1%以下、△:1%~50%、×:50%超
2-エチルヘキサン酸ジルコニウムミネラルスピリット溶液(782g、2-エチルヘキサン酸ジルコニウム含有率44質量%、第一希元素化学工業社製)に純水(268g)を混合した。得られた混合液を、攪拌機付きオートクレーブ内に仕込み、該オートクレーブ内の雰囲気を窒素ガスで置換した。その後、混合液を180℃まで加熱し、該温度で16時間保持(オートクレーブ内圧力は0.94MPa)して反応させ、酸化ジルコニウム粒子を生成した。続いて、反応後の混合液を取り出し、底部に溜まった沈殿物を濾別してアセトンで洗浄した後に、乾燥した。乾燥後の前記沈殿物(100g)をトルエン(800mL)に分散させたところ、白濁溶液となった。次に、精製工程として、定量濾紙(アドバンテック東洋社製、No.5C)にて再度濾過し、沈殿物中の粗大粒子などを除去した。さらに、濾液を減圧濃縮してトルエンを除去することで白色の酸化ジルコニウムナノ粒子(被覆型ZrO2粒子1)を回収した。
得られた被覆型ZrO2粒子1の結晶構造を確認したところ、正方晶と単斜晶に帰属される回折線が検出され、回折線の強度から、正方晶と単斜晶の割合は54/46で、その粒子径(結晶子径)は5nmであった。
電子顕微鏡により測定して得られた被覆型ZrO2粒子1の平均粒子径(個数基準の平均一次粒子径)は、12nmであった。また、得られた被覆型ZrO2粒子1を、赤外吸収スペクトルによって分析したところ、C-H由来の吸収と、COOH由来の吸収が確認できた。当該吸収は、被覆型ZrO2粒子1に被覆されている2-エチルヘキサン酸及び/又は2-エチルヘキサン酸由来のカルボキシレートに起因するものと考えられる。
さらに上記した「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子1の有機分量は、12質量%だった。従って、被覆型ZrO2粒子1を被覆する2-エチルヘキサン酸及び/又は2-エチルヘキサン酸由来のカルボキシレートは、被覆型ZrO2粒子1全体の12質量%であることが分かった。
上記製造例1で得られた被覆型ZrO2粒子1(40g)をトルエン(40g)と混合し、均一撹拌することで透明分散溶液を得た。当該溶液に下記式(p1)及び表1に示す組成の分散剤A8.8gを添加し、80℃で3時間混合することで酸化ジルコニウム分散液を得た。
次いでn-ヘキサンを添加することで分散粒子を凝集させ白濁液を得た。当該白濁液から凝集粒子を濾紙により分離後、室温で加熱乾燥し、2-エチルヘキサン酸及び/又は2-エチルヘキサン酸由来のカルボキシレートとポリエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステルで被覆された酸化ジルコニウムナノ粒子(被覆型ZrO2粒子2A)を調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Aの有機分量は、13質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Aの2-エチルヘキサン酸量は1質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、被覆型ZrO2粒子2A全体(100質量%)のそれぞれ1質量%、12質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は3.9/94=0.041であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Aの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2における分散剤Aに代えて、分散剤Bを用いたこと以外は製造例2と同様にして、被覆型ZrO2粒子2Bを調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Bの有機分量は、13質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Bの2-エチルヘキサン酸量は1質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、被覆型ZrO2粒子2B全体(100質量%)のそれぞれ1質量%、12質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は3.7/94=0.039であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Bの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2における分散剤Aに代えて、分散剤Cを用いたこと以外は製造例2と同様にして、被覆型ZrO2粒子2Cを調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Cの有機分量は、21質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Cの2-エチルヘキサン酸量は2質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、被覆型ZrO2粒子2C全体(100質量%)のそれぞれ2質量%、19質量%であることがわかった。
「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は2.6/95=0.027であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Cの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2における分散剤Aに代えて、分散剤Dを用いたこと以外は製造例2と同様にして、被覆型ZrO2粒子2Dを調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Dの有機分量は、23質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Dの2-エチルヘキサン酸量は2質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、ZrO2粒子2D全体(100質量%)のそれぞれ2質量%、21質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は2.3/96=0.024であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Dの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2における分散剤Aに代えて、分散剤Eを用いたこと以外は製造例2と同様にして、被覆型ZrO2粒子2Eを調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Eの有機分量は、13質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Eの2-エチルヘキサン酸量は1質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、被覆型ZrO2粒子2E全体(100質量%)のそれぞれ1質量%、12質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は4.6/93=0.049であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Eの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2における分散剤Aに代えて、分散剤Fを用いたこと以外は製造例2と同様にして、被覆型ZrO2粒子2Fを調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Fの有機分量は、13質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Fの2-エチルヘキサン酸量は1質量%であった。その結果、2-エチルヘキサン酸とエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)は、被覆型ZrO2粒子2F全体(100質量%)のそれぞれ1質量%、12質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は3.3/95=0.035であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Fの分散剤被覆率は100%であった。
上記製造例1で得られた被覆型ZrO2粒子1(40g)をトルエン(40g)と混合し、均一撹拌することで透明分散溶液を得た。当該溶液に表面処理剤として分散剤A(エチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル、7.0g)及び3-メチル-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物(1.1g)を添加し、80℃で3時間混合することで酸化ジルコニウム分散液を得た。
次いでn-ヘキサンを添加することで分散粒子を凝集させ白濁液を得た。当該白濁液から凝集粒子を濾紙により分離後、室温で加熱乾燥し、2-エチルヘキサン酸及び/又は2-エチルヘキサン酸由来のカルボキシレートとエチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステルと、3-メチル-4-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物及びその加水分解物で被覆された酸化ジルコニウムナノ粒子(被覆型ZrO2粒子2G)を調製した。
「(5)有機分量の測定」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Gの有機分量は、13質量%であった。また、「(6)カルボン酸含有量」」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Gの2-エチルヘキサン酸量は1質量%であった。その結果、被覆型ZrO2粒子2G全体(100質量%)に対して、2-エチルヘキサン酸が1質量%、エチレングリコールモノメチルエーテルリン酸エステル(リン酸量も含む)と酸無水物及びその加水分解物が12質量%であることがわかった。「(7)蛍光X線分析」に従って測定したP/M(MはZr)は、3.1/94=0.033であった。「(8)分散剤被覆率」に従って測定した被覆型ZrO2粒子2Gの分散剤被覆率は100%であった。
製造例2で得られた被覆型ZrO2粒子2A(20g)、メタノール(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のメタノール分散液を得た。
製造例3で得られた被覆型ZrO2粒子2B(20g)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(以後、PGMとする)(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のPGM分散液を得た。
製造例4で得られた被覆型ZrO2粒子2C(20g)、メチルエチルケトン(以後、MEKとする)(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のMEK分散液を得た。
製造例5で得られた被覆型ZrO2粒子2D(20g)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以後、PGMEAとする)(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のPGMEA分散液を得た。
製造例8で得られた被覆型ZrO2粒子2G(20g)、m-フェノキシベンジルアクリレート(以後、PBZA)(5.0g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率80%のPBZA分散液を得た。
製造例6で得られた被覆型ZrO2粒子2E(20g)、メタノール(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のメタノール分散液を得た。
製造例7で得られた被覆型ZrO2粒子2F(20g)、PGM(8.5g)を配合し、均一撹拌することで、酸化ジルコニウム粒子含有率70%のPGM分散液を得た。
茶色褐色ガラス瓶に、実施例1-1~1-4で得られた分散液5.0gと、下記表3に記載のモノマー3.5gと、MEK9.0gと、Irgacure184(光ラジカル重合開始剤、BASF社製)0.1gを仕込み、均一になるまで撹拌を行い、酸化ジルコニウム粒子含有組成物を得た。
得られた酸化ジルコニウム粒子含有組成物について(12)透明性評価を行った結果を下記表3に示す。なお、用いたモノマーは以下の通りである。
3PO-TMPTA:プロポキシ化(3)トリメチロールプロパントリアクリレート(商品名:SR492 サートマー社製)
DPHA:ジペンタエリスルトールヘキサアクリレート(商品名:KAYARAD DPHA 日本化薬社製)
PETA:ペンタエリスリトールトリアクリレート(商品名:SR444 NS サートマー社製)
実施例1-1、1-2で得られた分散液について、茶色褐色ガラス瓶に当該溶液5.0gにPETA0.87g、Irgacure184(光ラジカル重合開始剤、BASF社製)0.03gを仕込み、均一になるまで撹拌を行い、酸化ジルコニウム粒子含有組成物を得た。得られた分散液を、ロータリーエバポレーターを用いて分散媒(有機溶媒)を減圧除去することで、酸化ジルコニウム粒子モノマー分散体を得た。得られた分散体を膜厚100ミクロンのPETフィルム(商品名:コスモシャインAS4300、東洋紡社製)上に、アプリケーター#01で塗工し、高圧水銀ランプで1000mJ/cm2の紫外線を照射することにより硬化させ、硬化物を得た(乾燥膜厚:100ミクロン)。作製した硬化物を縦35mm、横8mmのサイズで切り取り、ATAGO社製多波長アッベ屈折計DR-M4型(測定温度20℃、干渉フィルター波長589(D)nm)の測定部に中間液(イオウヨウ化メチレン溶液)を少量垂らした後に、その上から気泡が入らないように塗工面を下にして切り出した硬化物を置き、屈折率を測定した。
実施例1-5で得られた分散液について、茶色褐色ガラス瓶に当該溶液5.0gにIrgacure184(光ラジカル重合開始剤、BASF社製)0.03gを仕込み、均一になるまで撹拌を行い、酸化ジルコニウム粒子モノマー分散体を得た。得られた分散体を膜厚100ミクロンのPETフィルム(商品名:コスモシャインAS4300、東洋紡社製)上に、アプリケーター#01で塗工し、高圧水銀ランプで1000mJ/cm2の紫外線を照射することにより硬化させ、硬化物を得た(乾燥膜厚:100ミクロン)。作製した硬化物を縦35mm、横8mmのサイズで切り取り、ATAGO社製多波長アッベ屈折計DR-M4型(測定温度20℃、干渉フィルター波長589(D)nm)の測定部に中間液(イオウヨウ化メチレン溶液)を少量垂らした後に、その上から気泡が入らないように塗工面を下にして切り出した硬化物を置き、屈折率を測定した。
Claims (6)
- 平均一次粒子径が50nm以下である金属酸化物粒子と、
リン酸化合物を含む分散剤と、
溶媒及びモノマーの少なくとも1種を含む組成物であって、
前記組成物にはリン酸が含まれていてもよく、前記リン酸の量が、金属酸化物粒子100質量%に対して0.60質量%以下であることを特徴とする組成物。 - 前記金属酸化物粒子は、前記分散剤で被覆されている請求項1に記載の組成物。
- 前記リン酸化合物は、上記式(p1)においてaが1であるリン酸モノエステルと、上記式(p1)においてaが2であるリン酸ジエステルを含む請求項3に記載の組成物。
- 前記金属酸化物粒子の金属原子の質量(M)に対する金属酸化物粒子表面のリン原子の質量(P)の比(P/M)が0.001~0.1である請求項1~4のいずれかに記載の組成物。
- モノマーを含む請求項1~5のいずれかに記載の組成物の硬化物。
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---|---|---|---|---|
JPS61114729A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-06-02 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 磁気媒体用シラン分散剤 |
WO2015111664A1 (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 株式会社日本触媒 | 金属酸化物粒子を含む分散体 |
WO2016002587A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 積水化成品工業株式会社 | ナノ粒子含有液及びその用途 |
JP2017025225A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 株式会社日本触媒 | 分散液 |
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61114729A (ja) * | 1984-09-28 | 1986-06-02 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 磁気媒体用シラン分散剤 |
WO2015111664A1 (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 株式会社日本触媒 | 金属酸化物粒子を含む分散体 |
WO2016002587A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 積水化成品工業株式会社 | ナノ粒子含有液及びその用途 |
JP2017025225A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 株式会社日本触媒 | 分散液 |
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