JP6206564B2 - 表面修飾金属酸化物微粒子、それを含有する分散液、樹脂組成物、複合体及び光学部材 - Google Patents
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Description
本発明は、表面修飾金属酸化物微粒子、それを含有する分散液、樹脂組成物、複合体及び光学部材に関し、特に高屈折率と高透明性が要求される光学部材に用いて好適な、表面修飾金属酸化物微粒子、それを含有する分散液、樹脂組成物、複合体及び光学部材に関する。
レンズ等の光学部材に用いられる樹脂には、屈折率が高く、かつ透明性が高いことが求められる。汎用的な樹脂は透明ではあるが、その屈折率は１．４〜１．６程度であり、更なる高屈折率化が求められている。そこで光学部材で用いられる樹脂を高屈折率化させるために、様々な手法が検討されている。
ジルコニア、チタニアをはじめとした高屈折率の金属酸化物の微粒子を樹脂中に均一分散させることによって、高屈折率化と高透明性とを両立させる試みもそのひとつであり、数多くの検討がなされている。
金属酸化物微粒子を分散させて樹脂の高屈折率化を図る場合、樹脂の透明性も維持するためには、分散している粒子の大きさを可能な限り小さくすることが重要である。例えば、非特許文献１記載の計算式によると、屈折率が１．５５、比重が１、厚さ１ｍｍにおける透過率が９２％である樹脂に、屈折率２．２、比重５のジルコニア微粒子を分散させて、屈折率を１．６まで向上させようとする場合、厚み１ｍｍにおける透過率を８５％以上に維持するには、微粒子の大きさが樹脂中で１７ｎｍ以下である必要があり、また、同条件で透過率を９０％以上に維持するには、微粒子の大きさが樹脂中で７ｎｍ以下である必要がある。
金属酸化物微粒子を樹脂中において、凝集させずに均一分散させるためには、粒子表面を有機修飾し、粒子表面状態を制御することが必要である。この場合、表面修飾に用いられる表面修飾剤は、金属酸化物微粒子よりも屈折率が小さく、樹脂同等の屈折率であることから、屈折率向上を図るためには、表面修飾剤による修飾量は可能な限り少なくすることが重要である。
一方で、高透明性を得るためには、小さい金属酸化物微粒子を、凝集することなく樹脂中に分散させることが必要である。しかし粒子径が小さくなるほど、金属酸化物微粒子の単位質量あたりの表面積は増大することから、表面修飾剤の必要量は多くなるのが必然である。
すなわち、屈折率を向上させるためには表面修飾剤の量を少なくする必要があり、透明性を向上させるためには表面修飾剤の量を多くする必要がある。そのため、高透明性と高屈折率を両立させることが難しいという問題があった。
このような問題を解決するために、特許文献１では、芳香族骨格と４個以上の原子が連なった芳香族骨格への結合構造とを含む有機成分を無機系微粒子表面に有する複合粒子が提案されている（特許文献１）。
Journal of Materials Chemistry, Vol.19 PP2884-2991, 2009
特開２０１０−３７５３４号公報
特許文献１の複合粒子は、高透明性と高屈折率の両立が依然として不十分であり、両特性の更なる向上が切望されている。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、複合体等の高屈折率と高透明性とを両立でき、複合体等の発色も少ない表面修飾金属酸化物微粒子、それを含有する分散液、樹脂組成物、複合体及び光学部材を提供することを目的とする。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、一般式（１）で表される表面修飾剤で修飾した表面修飾金属酸化物微粒子を、芳香環骨格を有する樹脂に分散して得られる複合体であれば、高屈折率と高透明性を両立でき、発色も生じないことを見出し、本発明を完成させるに至った。
すなわち、本発明は、次の［１］〜［７］を提供するものである。
[１]芳香環骨格を有する樹脂に分散して用いられる、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾されている表面修飾金属酸化物微粒子であって、前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であって、前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であって、前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子。
[１]芳香環骨格を有する樹脂に分散して用いられる、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾されている表面修飾金属酸化物微粒子であって、前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であって、前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であって、前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子。
（式中、ｎは１〜３であり、Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基である）
[２]Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、それぞれ独立して、アルコキシ基又はハロゲノ基である、[１]記載の表面修飾金属酸化物微粒子。
[３][１]又は［２］記載の表面修飾金属酸化物微粒子が分散媒中に分散していることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液。
[４][１]又は［２］記載の表面修飾金属酸化物微粒子及び[３]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、芳香環骨格を有する樹脂とを含有していることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
[５]前記表面修飾剤の修飾量が、前記金属酸化物微粒子１００質量部に対して、５質量部以上かつ４０質量部以下であることを特徴とする、[４]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
[６][５]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体。
[７][６]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を備えていることを特徴とする、光学部材。
[２]Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、それぞれ独立して、アルコキシ基又はハロゲノ基である、[１]記載の表面修飾金属酸化物微粒子。
[３][１]又は［２］記載の表面修飾金属酸化物微粒子が分散媒中に分散していることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液。
[４][１]又は［２］記載の表面修飾金属酸化物微粒子及び[３]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、芳香環骨格を有する樹脂とを含有していることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
[５]前記表面修飾剤の修飾量が、前記金属酸化物微粒子１００質量部に対して、５質量部以上かつ４０質量部以下であることを特徴とする、[４]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
[６][５]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体。
[７][６]記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を備えていることを特徴とする、光学部材。
本発明によると、複合体等の高屈折率と高透明性とを両立でき、複合体等の発色の少ない表面修飾金属酸化物微粒子、それを含有する分散液、樹脂組成物、複合体及び光学部材を提供することができる。
以下、本発明を実施形態により説明する。なお、この実施形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
[表面修飾金属酸化物微粒子]
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子は、芳香環骨格を有する樹脂に分散して用いられる、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾されている表面修飾金属酸化物微粒子であって、前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であって、前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であって、前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であることを特徴とする。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子は、芳香環骨格を有する樹脂に分散して用いられる、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾されている表面修飾金属酸化物微粒子であって、前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であって、前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であって、前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であることを特徴とする。
（式中、ｎは１〜３であり、Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基である）
＜金属酸化物微粒子＞
本実施形態にて用いられる金属酸化物微粒子としては、平均一次粒子径が４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、かつジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であればよく、特に限定はない。これらの金属酸化物微粒子の中でも、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２：ジルコニア）微粒子または酸化チタン（ＴｉＯ２：チタニア）微粒子が好ましい。
金属酸化物微粒子中の金属元素をジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムに限定した理由は、これらの金属元素を含む金属酸化物微粒子の屈折率が高いためである。換言すれば、上記の金属元素以外であっても、複合体の屈折率を向上させることができるような金属元素、例えば、その金属元素を含む金属酸化物微粒子の波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．９以上となるような金属元素であれば、本実施形態にて使用することができる。
本実施形態にて用いられる金属酸化物微粒子としては、平均一次粒子径が４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、かつジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であればよく、特に限定はない。これらの金属酸化物微粒子の中でも、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２：ジルコニア）微粒子または酸化チタン（ＴｉＯ２：チタニア）微粒子が好ましい。
金属酸化物微粒子中の金属元素をジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムに限定した理由は、これらの金属元素を含む金属酸化物微粒子の屈折率が高いためである。換言すれば、上記の金属元素以外であっても、複合体の屈折率を向上させることができるような金属元素、例えば、その金属元素を含む金属酸化物微粒子の波長５８９ｎｍにおける屈折率が１．９以上となるような金属元素であれば、本実施形態にて使用することができる。
本実施形態の金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は、４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、好ましくは、４ｎｍ以上かつ１０ｎｍ以下であり、より好ましくは、５ｎｍ以上かつ８ｎｍ以下である。平均一次粒子径を上記範囲とすることにより、樹脂複合体の高屈折率と高透明性を両立することができる。
なお、本発明において、平均一次粒子径は、複数個の金属酸化物微粒子それぞれの長径、たとえば、１００個以上の金属酸化物微粒子、好ましくは５００個以上の金属酸化物微粒子それぞれの長径を透過型電子顕微鏡で測定し、これらの平均値を算出することで求められる。
なお、本発明において、平均一次粒子径は、複数個の金属酸化物微粒子それぞれの長径、たとえば、１００個以上の金属酸化物微粒子、好ましくは５００個以上の金属酸化物微粒子それぞれの長径を透過型電子顕微鏡で測定し、これらの平均値を算出することで求められる。
＜表面修飾剤＞
本実施形態で用いられる表面修飾剤は、上記一般式（１）で示されるものである。一般式（１）中の官能基Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３が、加水分解してシラノール基となって金属酸化物微粒子に結合し、また一般式（１）中の芳香環が、後述する複合体を構成する樹脂の芳香環骨格と相互作用することにより、表面修飾金属酸化物微粒子が樹脂中で凝集することが防止されるものと考えられる。このように、表面処理剤の一部を複合体の樹脂の一部に類似させる手法は、種々のナノ粒子の樹脂への分散に対して応用可能であると考えられる。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３としては、例えば、アルコキシ基やハロゲノ基等が挙げられる。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は同種であってもよく、異種であってもよい。
アルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基であり、より好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。
ハロゲノ基は、好ましくはクロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヨード基であり、より好ましくはクロロ基である。
本実施形態で用いられる表面修飾剤は、上記一般式（１）で示されるものである。一般式（１）中の官能基Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３が、加水分解してシラノール基となって金属酸化物微粒子に結合し、また一般式（１）中の芳香環が、後述する複合体を構成する樹脂の芳香環骨格と相互作用することにより、表面修飾金属酸化物微粒子が樹脂中で凝集することが防止されるものと考えられる。このように、表面処理剤の一部を複合体の樹脂の一部に類似させる手法は、種々のナノ粒子の樹脂への分散に対して応用可能であると考えられる。
Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３としては、例えば、アルコキシ基やハロゲノ基等が挙げられる。Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は同種であってもよく、異種であってもよい。
アルコキシ基は、好ましくは炭素数１〜５のアルコキシ基であり、より好ましくはメトキシ基又はエトキシ基である。
ハロゲノ基は、好ましくはクロロ基、ブロモ基、フルオロ基、ヨード基であり、より好ましくはクロロ基である。
本実施形態の表面修飾剤は、一般式（１）に示すように、芳香環を構成する６個の炭素と結合している６個の水素のうち１個だけ置換されているのみであり、２個以上が置換されたものを含まない。詳細は不明であるが、このような表面修飾剤を用いることにより、表面処理剤の芳香環と後述する樹脂の芳香環の相互作用が阻害されないため、透明性を高くすることができると考えられる。
また、上記表面修飾剤は、一般式（１）に示すように、芳香環とケイ素の間に、エーテル、エステル、アミノ基、アミド基等の特性基が存在するものを含まない。このような特性基が存在しないことにより、表面修飾金属酸化物微粒子を後述する樹脂に混合させた場合に、微粒子が樹脂中で凝集するのを防ぎ、また特性基の影響により複合体が発色するのを防ぐことができる。
さらに、上記表面修飾剤は、一般式（１）に示すように、Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基でなければならず、シラノールを生成する官能基が２つ以下であるものを含まない。
シラノールを生成する官能基を３つとすることで、表面修飾剤がより適切に表面修飾機能を果たすことができる。
シラノールを生成する官能基を３つとすることで、表面修飾剤がより適切に表面修飾機能を果たすことができる。
表面修飾剤の量は、所望の屈折率と透明性を得るために、金属酸化物微粒子の一次粒子径を勘案して、適宜調節して実施すればよい。例えば、金属酸化物微粒子１００質量部に対して、５質量部以上かつ４０質量部以下が好ましく、１０質量部以上かつ４０質量部以下がより好ましく、２１質量部以上かつ４０質量部以下がさらに好ましく、３０質量部以上かつ４０質量部以下がより更に好ましい。
表面修飾剤の量は、ＩＣＰ発光分析等により、測定することができる。すなわち、表面修飾前後の微粒子の無機元素含有率を測定し、表面修飾剤に含まれるケイ素量と、金属酸化物微粒子自身に含まれる元素の比率、及び表面修飾剤の構造から算出することができる。
＜表面修飾金属酸化物微粒子の製造方法＞
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子は、通常、湿式法又は乾式法により得ることができる。
表面処理剤を均一に処理しやすい点で湿式法が好ましく、例えば、表面処理剤をアルコール等に溶解させて溶液とし、その溶液中に金属酸化物微粒子を浸漬させる方法、表面処理剤をアルコール等に溶解させて溶液とし、その溶液と、金属酸化物微粒子の水分散液とを撹拌混合させる方法、金属酸化物微粒子を分散媒中に分散させて分散液とし、その分散液を表面処理剤を含む溶液に滴下させたりする方法等が挙げられる。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子は、通常、湿式法又は乾式法により得ることができる。
表面処理剤を均一に処理しやすい点で湿式法が好ましく、例えば、表面処理剤をアルコール等に溶解させて溶液とし、その溶液中に金属酸化物微粒子を浸漬させる方法、表面処理剤をアルコール等に溶解させて溶液とし、その溶液と、金属酸化物微粒子の水分散液とを撹拌混合させる方法、金属酸化物微粒子を分散媒中に分散させて分散液とし、その分散液を表面処理剤を含む溶液に滴下させたりする方法等が挙げられる。
表面処理を促進させるために、酸やアルカリの添加や、加熱処理等を行ってもよい。
表面処理後に固液分離を行い、回収した粉体を必要に応じて乾燥させることで、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができる。
表面処理後に固液分離を行い、回収した粉体を必要に応じて乾燥させることで、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができる。
［表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液］
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子を分散していることを特徴とする。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子を分散していることを特徴とする。
この表面修飾金属酸化物微粒子の平均分散粒径は、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である。
平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い分散液等を得ることができる。
なお、本発明において、平均分散粒径とは、表面修飾金属酸化物微粒子の含有量を１質量％に調整した分散液中の表面修飾金属酸化物微粒子の粒子径を動的光散乱法により測定した結果得られた累積体積百分率が５０体積％における体積分散粒径（Ｄ５０）のことである。
平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い分散液等を得ることができる。
なお、本発明において、平均分散粒径とは、表面修飾金属酸化物微粒子の含有量を１質量％に調整した分散液中の表面修飾金属酸化物微粒子の粒子径を動的光散乱法により測定した結果得られた累積体積百分率が５０体積％における体積分散粒径（Ｄ５０）のことである。
この表面修飾金属酸化物微粒子の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液中における含有率（質量％）は、特に限定されず、後述する複合体を得るための製造プロセスに合わせて適宜選択すればよい。中でも、ハンドリング性がよく、かつ生産効率を向上させるためには、１質量％以上かつ５０質量％以下が好ましく、より好ましくは１０質量％以上かつ３０質量％以下である。
分散媒は、本実施形態の表面処理剤や、後述する芳香環骨格を有する樹脂と相溶性が良好なものであれば特に限定されず、例えば、メタノール、エタノール、２−プロパノール、ブタノール、オクタノール等のアルコール類、酢酸エチル、酢酸ブチル、乳酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等のエステル類、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル（メチルセロソルブ）、エチレングリコールモノエチルエーテル（エチルセロソルブ）、エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、ジエチ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エチルエーテル等のエーテル類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセチルアセトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類が好適に用いられ、これらの溶媒のうち１種または２種以上を用いることができる。これらの中でも、芳香族炭化水素が好ましく、トルエン及びキシレンがより好ましく、トルエンが更に好ましい。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液は、上記以外に、その特性を損なわない範囲において、他の無機酸化物微粒子、分散剤、分散助剤、カップリング剤、樹脂モノマー等の任意成分を含有していてもよい。
当該任意成分を含有する場合、当該任意成分の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液中における含有率（質量％）は、ハンドリング性がよく、かつ生産効率を向上させるためには、１質量％以上かつ５０質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上かつ３０質量％以下であり、更に好ましくは１質量％以上かつ１０質量％以下である。
当該任意成分を含有する場合、当該任意成分の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液中における含有率（質量％）は、ハンドリング性がよく、かつ生産効率を向上させるためには、１質量％以上かつ５０質量％以下が好ましく、より好ましくは１質量％以上かつ３０質量％以下であり、更に好ましくは１質量％以上かつ１０質量％以下である。
この分散液は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率を５質量％とし、光路長を１０ｍｍとしたときの可視光透過率が、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上である。
この可視光透過率は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率により異なり、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が１質量％では、９５％以上、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が４０質量％では、８０％以上であることが好ましい。
この可視光透過率は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率により異なり、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が１質量％では、９５％以上、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が４０質量％では、８０％以上であることが好ましい。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の製造方法は特に限定されず、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子を、上記分散媒中に分散させることができれば特に限定されない。
[表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物]
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子及び本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、芳香環骨格を有する樹脂とを含有していることを特徴とする。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子及び本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、芳香環骨格を有する樹脂とを含有していることを特徴とする。
＜芳香環骨格を有する樹脂＞
本実施形態で用いられる樹脂は、芳香環骨格を有する樹脂であれば特に限定されず、例えば、芳香環骨格を有するアクリル樹脂や、芳香環骨格を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。芳香環骨格としては、フルオレン骨格やビスフェノールＡ骨格を有する樹脂が好ましく、フルオレン骨格及びビスフェノールＡ骨格の少なくとも１種を有するエポキシ樹脂がより好ましい。
本実施形態で用いられる樹脂は、芳香環骨格を有する樹脂であれば特に限定されず、例えば、芳香環骨格を有するアクリル樹脂や、芳香環骨格を有するエポキシ樹脂等が挙げられる。芳香環骨格としては、フルオレン骨格やビスフェノールＡ骨格を有する樹脂が好ましく、フルオレン骨格及びビスフェノールＡ骨格の少なくとも１種を有するエポキシ樹脂がより好ましい。
上記樹脂は、市販品を用いてもよい。フルオレン骨格を有する樹脂としては、例えば、大阪瓦斯社製のエポキシ樹脂 オグソールＥＧ２００や、新中村化学社製のアクリル樹脂 ＮＫエステル Ａ−ＢＰＥＦ等を用いることができる。ビスフェノールＡ骨格を有する樹脂としては、例えば、三菱化学社製のエポキシ樹脂 ｊＥＲ８２８等が挙げられる。
＜任意成分＞
また、使用する樹脂に応じて適宜添加剤を加えることが好ましい。例えば、芳香環骨格を有するエポキシ樹脂を用いる場合には、酸無水物硬化剤や硬化促進剤等を適宜添加するのが好ましい。
芳香環骨格を有するアクリル樹脂を用いる場合には、反応性希釈剤や光重合開始剤等を適宜添加するのが好ましい。
また、使用する樹脂に応じて適宜添加剤を加えることが好ましい。例えば、芳香環骨格を有するエポキシ樹脂を用いる場合には、酸無水物硬化剤や硬化促進剤等を適宜添加するのが好ましい。
芳香環骨格を有するアクリル樹脂を用いる場合には、反応性希釈剤や光重合開始剤等を適宜添加するのが好ましい。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の製造方法＞
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、上記表面修飾金属酸化物微粒子及び上記表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、上記芳香環骨格を有する樹脂とを、混合することができればよい。
混合装置として、例えば、ミキサーやロールミル等の混合装置を用いてもよい。
粘度調整等が必要であれば、上記分散媒を適宜混合させてもよい。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、上記表面修飾金属酸化物微粒子及び上記表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の一方又は双方と、上記芳香環骨格を有する樹脂とを、混合することができればよい。
混合装置として、例えば、ミキサーやロールミル等の混合装置を用いてもよい。
粘度調整等が必要であれば、上記分散媒を適宜混合させてもよい。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の物性等＞
上記樹脂組成物中における表面修飾金属酸化物微粒子の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１質量％以上かつ８０質量％以下が好ましく、１０質量％以上かつ８０質量％以下がより好ましく、１０質量％以上かつ５０質量％以下がさらに好ましい。
樹脂組成物中における、芳香環骨格を有する樹脂の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、２０質量％以上かつ９０量％以下が好ましく、４０質量％以上かつ９０質量％以下がより好ましく、５０質量％以上かつ９０質量％以下が更に好ましい。
また、表面修飾金属酸化物微粒子と芳香環骨格を有する樹脂との質量混合比は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１：９〜９：１の範囲内であることが好ましく、２：８〜８：２の範囲内であることがより好ましく、３：７〜６：４の範囲内であることが更に好ましい。
この表面修飾金属酸化物微粒子の平均分散粒径は、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である。平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を得ることができる。
上記樹脂組成物中における表面修飾金属酸化物微粒子の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１質量％以上かつ８０質量％以下が好ましく、１０質量％以上かつ８０質量％以下がより好ましく、１０質量％以上かつ５０質量％以下がさらに好ましい。
樹脂組成物中における、芳香環骨格を有する樹脂の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、２０質量％以上かつ９０量％以下が好ましく、４０質量％以上かつ９０質量％以下がより好ましく、５０質量％以上かつ９０質量％以下が更に好ましい。
また、表面修飾金属酸化物微粒子と芳香環骨格を有する樹脂との質量混合比は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１：９〜９：１の範囲内であることが好ましく、２：８〜８：２の範囲内であることがより好ましく、３：７〜６：４の範囲内であることが更に好ましい。
この表面修飾金属酸化物微粒子の平均分散粒径は、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である。平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を得ることができる。
この表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率を５質量％とし、光路長を１０ｍｍとしたときの可視光透過率が、９０％以上であることが好ましく、より好ましくは９５％以上である。
この可視光透過率は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率により異なり、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が１質量％では、９５％以上、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が４０質量％では、８０％以上であることが好ましい。
この可視光透過率は、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率により異なり、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が１質量％では、９５％以上、表面修飾金属酸化物微粒子の含有率が４０質量％では、８０％以上であることが好ましい。
[表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体]
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。
本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする。
この複合体は、厚みを１ｍｍとしたときの、波長７００ｎｍの光の透過率が８５％以上であり、無色透明であることが好ましい。
複合体中における表面修飾金属酸化物微粒子の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１０〜７０質量％が好ましく、２０〜６０質量％がより好ましく、３０〜５０質量％が更に好ましく、３５〜４５質量％がより更に好ましい。
複合体中における、芳香環骨格を有する樹脂の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、３０〜９０質量％が好ましく、４０〜８０質量％がより好ましく、５０〜７０質量％が更に好ましく、５５〜６５質量％がより更に好ましい。
また、表面修飾金属酸化物微粒子と芳香環骨格を有する樹脂との質量混合比は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１：９〜９：１の範囲内であることが好ましく、２：８〜８：２の範囲内であることがより好ましく、３：７〜６：４の範囲内であることが更に好ましい。
この表面修飾金属酸化物微粒子の平均分散粒径は、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である。平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を得ることができる。
複合体中における、芳香環骨格を有する樹脂の含有量は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、３０〜９０質量％が好ましく、４０〜８０質量％がより好ましく、５０〜７０質量％が更に好ましく、５５〜６５質量％がより更に好ましい。
また、表面修飾金属酸化物微粒子と芳香環骨格を有する樹脂との質量混合比は、所望の特性に応じて適宜調整すればよいが、１：９〜９：１の範囲内であることが好ましく、２：８〜８：２の範囲内であることがより好ましく、３：７〜６：４の範囲内であることが更に好ましい。
この表面修飾金属酸化物微粒子の平均分散粒径は、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは４ｎｍ以上かつ３０ｎｍ以下、さらに好ましくは５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下である。平均分散粒径を上記範囲とすることで、透明性が高い表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を得ることができる。
この複合体として、例えば、三次元形状のバルク体を作製する場合、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物を金型を用いて成形する方法や、金型又は容器内に上記樹脂組成物を充填する方法等が挙げられる。その後、樹脂の種類に応じて加熱あるいは紫外線等の光の照射を施すことにより硬化させる方法等が挙げられる。
また、塗膜を作製する場合、プラスチック基材上に本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物を塗布し、その後、必要に応じて加熱による熱硬化あるいは紫外線等の光の照射等による光硬化を施す方法等が挙げられる。
また、塗膜を作製する場合、プラスチック基材上に本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物を塗布し、その後、必要に応じて加熱による熱硬化あるいは紫外線等の光の照射等による光硬化を施す方法等が挙げられる。
プラスチック基材としては、プラスチック製の基材であれば特に限定されず、用途に応じて適宜選択すればよい。このようなプラスチック基材としては、例えば、アクリル、高弾性のアクリルゴムを含有したアクリル、アクリル−スチレン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）、エポキシ等のシート状のものやフィルム状のものを挙げることができる。また、これらのプラスチック基材は、上記の基材のうち１種を単独で用いてもよく、１種または２種以上を積層した積層構造としてもよい。
この塗膜を形成する塗工方法としては、例えば、バーコート法、スピンコート法、ディップコート法、グラビアコート法、スプレー法、ローラー法、はけ塗り法等が挙げられる。
なお、樹脂組成物を形成、硬化させる場合に、溶媒等が多すぎて成形や硬化が難しくなる場合には、溶媒等を留去し、樹脂組成物の粘度等を調整してから実施してもよい。
[光学部材]
本実施形態の光学部材は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を備えていることを特徴とする。
この光学部材としては、透明なプラスチック基材が用いられる光学部材であればよく、特に限定されないが、例えば、カメラ、レンズ付フィルム等のフィルム一体型カメラ、ビデオカメラ、車載用カメラ等の各種カメラレンズ、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズやマイクロレンズアレイ、複写機、プリンター等のＯＡ機器等の各種機器に用いられる光学部材やプリズムシート、光ファイバー通信装置、ＬＥＤ用封止剤等が挙げられる。
本実施形態の光学部材は、本実施形態の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を備えていることを特徴とする。
この光学部材としては、透明なプラスチック基材が用いられる光学部材であればよく、特に限定されないが、例えば、カメラ、レンズ付フィルム等のフィルム一体型カメラ、ビデオカメラ、車載用カメラ等の各種カメラレンズ、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｖｉｄｅｏ、ＤＶＤ等の光ピックアップレンズやマイクロレンズアレイ、複写機、プリンター等のＯＡ機器等の各種機器に用いられる光学部材やプリズムシート、光ファイバー通信装置、ＬＥＤ用封止剤等が挙げられる。
本実施形態の透明複合体を光学部材に実装する方法としては、特に限定されず、公知の方法で光学部材に実装させればよい。
次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
なお、各例における諸特性は下記の方法に従って測定した。
（１）表面修飾剤の金属酸化物微粒子に対する表面修飾量
表面修飾量は、ＩＣＰ発光分析装置を使用して、測定した。
（２）複合体の屈折率の測定
メトリコン社製のプリズムカプラー Ｍｏｄｅｌ１２０１０を使用して、プリズムカップリング法により、５９４ｎｍの波長における複合体の屈折率を測定した。
（３）複合体の透明性の評価
得られた複合体の厚みを１ｍｍに研磨し、日立ハイテクノロジーズ社製の紫外可視分光光度計 Ｕ-３９００Ｈ（φ６０ｍｍ積分球を装着）を使用して、７００ｎｍの波長における複合体の透過率を測定した。
（４）金属酸化物微粒子の平均一次粒子径
金属酸化物微粒子の平均一次粒子径を、透過型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ、日本電子社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）にて粒子を観察し、５００個の長径を測定し、これらの平均値を算出することで求めた。
（５）表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の平均分散粒径
表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の平均分散粒径（Ｄ５０）を、動的光散乱式粒子径分布測定装置（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて測定した。データ解析条件として粒子径基準を体積基準とした。
（６）表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の観察
得られた透明複合体から、膜厚約１００ｎｍの薄い試験片を切り出し、この薄い透明複合体を透過型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ、日本電子社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）にて観察した。
なお、各例における諸特性は下記の方法に従って測定した。
（１）表面修飾剤の金属酸化物微粒子に対する表面修飾量
表面修飾量は、ＩＣＰ発光分析装置を使用して、測定した。
（２）複合体の屈折率の測定
メトリコン社製のプリズムカプラー Ｍｏｄｅｌ１２０１０を使用して、プリズムカップリング法により、５９４ｎｍの波長における複合体の屈折率を測定した。
（３）複合体の透明性の評価
得られた複合体の厚みを１ｍｍに研磨し、日立ハイテクノロジーズ社製の紫外可視分光光度計 Ｕ-３９００Ｈ（φ６０ｍｍ積分球を装着）を使用して、７００ｎｍの波長における複合体の透過率を測定した。
（４）金属酸化物微粒子の平均一次粒子径
金属酸化物微粒子の平均一次粒子径を、透過型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ、日本電子社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）にて粒子を観察し、５００個の長径を測定し、これらの平均値を算出することで求めた。
（５）表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の平均分散粒径
表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の平均分散粒径（Ｄ５０）を、動的光散乱式粒子径分布測定装置（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて測定した。データ解析条件として粒子径基準を体積基準とした。
（６）表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の観察
得られた透明複合体から、膜厚約１００ｎｍの薄い試験片を切り出し、この薄い透明複合体を透過型電子顕微鏡（ＦＥ−ＴＥＭ、日本電子社製 ＪＥＭ−２１００Ｆ）にて観察した。
[実施例１]
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
ジルコニア微粒子の水分散液（平均一次粒子径５ｎｍ）と、ベンジルトリエトキシシランを含有するメタノール溶液とを、ジルコニアとベンジルトリエトキシシランの質量比が１００：５０（ジルコニア粒子１００質量部に対して５０質量部）となるように撹拌混合した。
次いで、固液分離で表面修飾されたジルコニア微粒子を回収し、乾燥させて、実施例１のベンジルトリエトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３５質量部であった。
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
ジルコニア微粒子の水分散液（平均一次粒子径５ｎｍ）と、ベンジルトリエトキシシランを含有するメタノール溶液とを、ジルコニアとベンジルトリエトキシシランの質量比が１００：５０（ジルコニア粒子１００質量部に対して５０質量部）となるように撹拌混合した。
次いで、固液分離で表面修飾されたジルコニア微粒子を回収し、乾燥させて、実施例１のベンジルトリエトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３５質量部であった。
[実施例２]
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２のフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例２のフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
[実施例３]
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３のフェニルプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例３のフェニルプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
[実施例４]
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、平均一次粒子径が５ｎｍのジルコニア水分散液の替わりに、平均一次粒子径が５ｎｍのチタニア微粒子の水分散液を用い、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４のフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾チタニア微粒子を得た。
チタニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３７質量部であった。
「表面修飾金属酸化物微粒子の作製」
実施例１において、平均一次粒子径が５ｎｍのジルコニア水分散液の替わりに、平均一次粒子径が５ｎｍのチタニア微粒子の水分散液を用い、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、実施例４のフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾チタニア微粒子を得た。
チタニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３７質量部であった。
[比較例１]
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、トリルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１のトリルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３５質量部であった。
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、トリルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例１のトリルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３５質量部であった。
[比較例２]
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、エチルフェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２のエチルフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３８質量部であった。
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、エチルフェニルエチルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例２のエチルフェニルエチルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３８質量部であった。
[比較例３]
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、ベンゾイロキシプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３のベンゾイロキシプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３７質量部であった。
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、ベンゾイロキシプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例３のベンゾイロキシプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３７質量部であった。
[比較例４]
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のフェニルアミノプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、フェニルアミノプロピルトリメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、比較例４のフェニルアミノプロピルトリメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得た。
ジルコニア微粒子１００質量部に対する表面修飾量をＩＣＰ発光分析により測定した結果、３６質量部であった。
[実施例５]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の作製＞
実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子０．８質量部と、トルエン１０質量部を混合して、実施例５の透明な分散液を得た。
得られた分散液の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液の作製＞
実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子０．８質量部と、トルエン１０質量部を混合して、実施例５の透明な分散液を得た。
得られた分散液の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
得られた透明な分散液１０．８質量部と、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂（大阪瓦斯社製、オグソールＥＧ２００、屈折率１・６０）と、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸と、ホスホニウム塩系化合物（サンアプロ社製、Ｕ−ＣＡＴ５００３）とを質量比で１００：５０：０．０５となるように混合した混合物１．２質量部とを混合して（表面修飾金属酸化物微粒子と樹脂の質量比は４０：６０）、実施例５の透明な樹脂組成物を得た。
得られた透明な分散液１０．８質量部と、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂（大阪瓦斯社製、オグソールＥＧ２００、屈折率１・６０）と、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸と、ホスホニウム塩系化合物（サンアプロ社製、Ｕ−ＣＡＴ５００３）とを質量比で１００：５０：０．０５となるように混合した混合物１．２質量部とを混合して（表面修飾金属酸化物微粒子と樹脂の質量比は４０：６０）、実施例５の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を、型に均一になるように注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、実施例５の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を、型に均一になるように注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、実施例５の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例６]
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例２で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例６の透明な分散液と、実施例６の透明な樹脂組成物と、実施例６の透明な複合体を得た。
分散液中における表面修飾ジルコニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例２で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例６の透明な分散液と、実施例６の透明な樹脂組成物と、実施例６の透明な複合体を得た。
分散液中における表面修飾ジルコニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例７]
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例３で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例７の透明な分散液と、実施例７の透明な樹脂組成物と、実施例７の透明な複合体を得た。
分散液中における表面修飾ジルコニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例３で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例７の透明な分散液と、実施例７の透明な樹脂組成物と、実施例７の透明な複合体を得た。
分散液中における表面修飾ジルコニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例８]
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例４で得られた表面修飾チタニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例８の透明な分散液と、実施例８の透明な樹脂組成物と、実施例８の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にチタニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
分散液中における表面修飾チタニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、実施例４で得られた表面修飾チタニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、実施例８の透明な分散液と、実施例８の透明な樹脂組成物と、実施例８の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にチタニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
分散液中における表面修飾チタニア微粒子の平均分散粒径は、５ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であった。
[比較例５]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例５の透明な分散液と、比較例５の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例５の透明な分散液と、比較例５の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させた。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例５の半透明な複合体を得た。
トルエンを留去させたあとに樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にメチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子は、成形性に劣り、透明性も優れないことが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させた。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例５の半透明な複合体を得た。
トルエンを留去させたあとに樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にメチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子は、成形性に劣り、透明性も優れないことが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
[比較例６]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例２で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例６の透明な分散液と、比較例６の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例２で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例６の透明な分散液と、比較例６の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例６の複合体を得た。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例６の複合体を得た。
トルエンを留去させたところで、樹脂組成物が白濁し、かつ、樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にエチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、成形性にも透明性にも劣ることが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
[比較例７]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例３で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例７の透明な分散液と、比較例７の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例３で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例７の透明な分散液と、比較例７の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例７の白色で失透した複合体を得た。
１５０℃の加熱で白濁したことより、芳香環とケイ素の間にエステル結合を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例７の白色で失透した複合体を得た。
１５０℃の加熱で白濁したことより、芳香環とケイ素の間にエステル結合を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中で、ジルコニア微粒子の凝集体が形成されているのが確認された。
[比較例８]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例４で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例８の透明な分散液と、比較例８の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液及び表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子の替わりに、比較例４で得られた表面修飾ジルコニア微粒子を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例８の透明な分散液と、比較例８の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例８の赤紫色の透明な複合体を得た。
１５０℃の加熱で着色したことより、芳香環とケイ素の間にイミノ基（＝ＮＨ）を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性にやや劣り、また着色する点で劣ることが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例８の赤紫色の透明な複合体を得た。
１５０℃の加熱で着色したことより、芳香環とケイ素の間にイミノ基（＝ＮＨ）を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性にやや劣り、また着色する点で劣ることが確認された。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例９]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５で得られた透明な分散液１０．８質量部と、ビスフェノールＡ骨格を有するエポキシ樹脂（三菱化学社製、ｊＥＲ８２８、屈折率１．５５）と、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸と、ホスホニウム塩系化合物（サンアプロ社製、Ｕ−ＣＡＴ５００３）とを質量比で１００：９０：０．０５となるように混合した混合物１．２質量部を混合して（表面修飾金属酸化物微粒子と樹脂の質量比は４０：６０）、実施例９の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例５で得られた透明な分散液１０．８質量部と、ビスフェノールＡ骨格を有するエポキシ樹脂（三菱化学社製、ｊＥＲ８２８、屈折率１．５５）と、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸と、ホスホニウム塩系化合物（サンアプロ社製、Ｕ−ＣＡＴ５００３）とを質量比で１００：９０：０．０５となるように混合した混合物１．２質量部を混合して（表面修飾金属酸化物微粒子と樹脂の質量比は４０：６０）、実施例９の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、実施例９の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、実施例９の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例１０]
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例６で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１０の透明な樹脂組成物と、実施例１０の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例６で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１０の透明な樹脂組成物と、実施例１０の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例１１]
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例７で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１１の透明な樹脂組成物と、実施例１１の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例７で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１１の透明な樹脂組成物と、実施例１１の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にジルコニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[実施例１２]
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例８で得られた表面修飾チタニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１２の透明な樹脂組成物と、実施例１２の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にチタニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、実施例８で得られた表面修飾チタニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、実施例１２の透明な樹脂組成物と、実施例１２の透明な複合体を得た。
複合体をＦＥ−ＴＥＭで観察した結果、複合体中にチタニア微粒子が均一に分散されていることが確認された。
[比較例９]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例９の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例１で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例９の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させた。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例９の半透明な複合体を得た。
トルエンを留去させたあとに樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にメチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子は、成形性に劣り、透明性も優れないことが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させた。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例９の半透明な複合体を得た。
トルエンを留去させたあとに樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にメチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子は、成形性に劣り、透明性も優れないことが確認された。
[比較例１０]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例６で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例１０の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例６で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例１０の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例１０の複合体を得た。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上となるように樹脂組成物を注入したが、樹脂組成物の粘性が高すぎて流動性を有しないため、型に均一に充填することができなかった。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させ、比較例１０の複合体を得た。
トルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁し、かつ、樹脂組成物の粘性が高くなったことにより、芳香環上にエチル基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、成形性にも透明性にも劣ることが確認された。
[比較例１１]
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例７で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例１１の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例７で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例５と同様にして、比較例１１の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例１１の白濁した複合体を得た。
１５０℃の加熱で白濁したことより、芳香環とケイ素の間にエステル結合を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させたところ、樹脂組成物が白濁した。次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例１１の白濁した複合体を得た。
１５０℃の加熱で白濁したことより、芳香環とケイ素の間にエステル結合を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
[比較例１２]
＜表面修飾酸化物粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例８で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例１２の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾酸化物粒子含有樹脂組成物の作製＞
実施例９において、実施例５で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液の替わりに、比較例８で得られた表面修飾ジルコニア微粒子含有分散液を用いた以外は実施例９と同様にして、比較例１２の透明な樹脂組成物を得た。
＜表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体の作製＞
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例１２の赤紫色の透明な複合体を得た。
１５０℃の加熱で着色したことより、芳香環とケイ素の間にアミノ基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
得られた樹脂組成物からトルエンを留去させ、次いで、２０ｍｍφのテフロン（登録商標）製の型に、乾燥膜厚が１ｍｍ以上になるように、この樹脂組成物を注入した。次いで１５０℃で樹脂組成物を加熱硬化させたところ、比較例１２の赤紫色の透明な複合体を得た。
１５０℃の加熱で着色したことより、芳香環とケイ素の間にアミノ基を有する表面修飾剤を表面修飾させたジルコニア微粒子が、透明性に劣ることが確認された。
[比較例１３]
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、（フェニルエチル）メチルジメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、（フェニルエチル）メチルジメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得ようと試みた。
実施例１〜４及び比較例１〜４では、上記撹拌混合時間が０．５時間〜６時間程度で表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができたが、比較例１３では、１２時間以上経過しても表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができなかった。
実施例１において、ベンジルトリエトキシシランの替わりに、（フェニルエチル）メチルジメトキシシランを用いた以外は実施例１と同様にして、（フェニルエチル）メチルジメトキシシランで表面修飾された表面修飾ジルコニア微粒子を得ようと試みた。
実施例１〜４及び比較例１〜４では、上記撹拌混合時間が０．５時間〜６時間程度で表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができたが、比較例１３では、１２時間以上経過しても表面修飾金属酸化物微粒子を得ることができなかった。
［評価］
実施例５〜１２、比較例５〜１２の複合体の評価結果を、表１に示す。
実施例５〜１２、比較例５〜１２の複合体の評価結果を、表１に示す。
表１の結果より、一般式（１）の条件を満たす表面修飾剤を用いた有機無機複合材料では、所望の特性が得られたのに対して、一般式（１）の条件に満たない表面修飾剤を用いた有機無機複合材料では、白濁や着色などの不具合が生じることが確認された。
Claims (7)
- 表面修飾金属酸化物微粒子と、芳香環骨格を有する樹脂と、を含有する表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物であって、
前記表面修飾金属酸化物微粒子は、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾され、
前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、
前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であり、
前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であり、
当該表面修飾剤の量は、金属酸化物粒子１００質量部に対して、２１質量部以上かつ４０質量部以下であり、
前記芳香環骨格を有する樹脂は、エポキシ樹脂であることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
（式中、ｎは１〜３であり、Ｓｉ−Ｘ１、Ｓｉ−Ｘ２、Ｓｉ−Ｘ３は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基である） - 表面修飾金属酸化物微粒子と、芳香環骨格を有する樹脂と、を含有する表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物であって、
前記表面修飾金属酸化物微粒子は、表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾され、
前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、
前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であり、
前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であり、
当該表面修飾剤の量は、金属酸化物粒子１００質量部に対して、２１質量部以上かつ４０質量部以下であり、
前記芳香環骨格を有する樹脂は、フルオレン骨格を有するアクリル樹脂であることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
（式中、ｎは１〜３であり、Ｓｉ−Ｘ １ 、Ｓｉ−Ｘ ２ 、Ｓｉ−Ｘ ３ は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基である） - Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３は、それぞれ独立して、アルコキシ基又はハロゲノ基である、請求項１又は２記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
- さらに、酸無水物硬化剤、硬化促進剤、反応性希釈剤、及び光重合開始剤からなる群より選ばれる１種以上の添加剤を含有する、請求項１〜３のいずれかに記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物。
- 請求項１〜４のいずれかに記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有樹脂組成物の硬化物からなることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体。
- 請求項５記載の表面修飾金属酸化物微粒子含有複合体を備えていることを特徴とする、光学部材。
- 表面修飾剤により金属酸化物微粒子の表面が修飾されている表面修飾金属酸化物微粒子が分散媒中に分散している表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液であって、
前記金属酸化物微粒子の平均一次粒子径は４ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であり、
前記金属酸化物微粒子は、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウム及びハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物微粒子であり、
前記表面修飾剤が下記一般式（１）で示される表面修飾剤であり、
当該表面修飾剤の量は、金属酸化物粒子１００質量部に対して、２１質量部以上かつ４０質量部以下であり、
前記分散媒は、芳香族炭化水素であり、
前記表面修飾金属酸化物微粒子の該分散媒中の平均分散粒径が、４ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下であることを特徴とする、表面修飾金属酸化物微粒子含有分散液。
（式中、ｎは１〜３であり、Ｓｉ−Ｘ １ 、Ｓｉ−Ｘ ２ 、Ｓｉ−Ｘ ３ は、それぞれ独立して、加水分解してシラノール基となる官能基である）
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