TW202306960A - 含金屬之矽烷氧化合物、含金屬之矽烷氧基被覆粒子、其製造方法、及分散組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種作為賦予具有優異分散性及折射率之粒子的封端劑而使用之化合物、由該化合物覆蓋表面之粒子、其製造方法、及包含該粒子之分散組合物。 本發明之化合物具有由式(1)所表示之結構。式中，R 1表示碳原子數1～30之有機基，R 2表示由OR 3所表示之基或由式(2)所表示之基，R 3表示碳原子數1～30之有機基，n1及n2表示0以上之整數，n1＋2×n2表示由L之種類決定之價數，L表示鋁、鎵、釔、鈦、鋯、鉿、鉍、錫、釩或鉭，＊表示鍵結鍵，R 4及R 5表示可具有氧原子之碳原子數1～30之有機基。本發明之粒子於表面具有由式(1)所表示之結構。

Description

含金屬之矽烷氧化合物、含金屬之矽烷氧基被覆粒子、其製造方法、及分散組合物
本發明係關於一種含金屬之矽烷氧化合物、含金屬之矽烷氧基被覆粒子、其製造方法、及分散組合物。
光學構件之形成中使用高折射率材料。作為高折射率材料，例如使用將氧化鋯等之金屬氧化物粒子分散於有機成分中而得之組合物。作為用以提昇金屬氧化物粒子之分散性之方法，已知有藉由封端劑對金屬氧化物粒子之表面進行封端之方法。作為封端劑，例如公知有正丙基三甲氧基矽烷等有機矽烷(參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6698591號公報
[發明所欲解決之問題]
近年來，隨著光學構件所需之性能提昇，高折射率材料所需之折射率亦提昇。
本發明係鑒於此種先前之實際情況而完成者，其目的在於提供一種作為賦予具有優異分散性及折射率之粒子的封端劑而使用之化合物、由該化合物覆蓋表面之粒子、其製造方法、及包含該粒子之分散組合物。 [解決問題之技術手段]
本發明人等為了解決上述問題而反覆進行銳意研究。其結果，發現可藉由特定之含金屬之矽烷氧化合物而解決上述問題，最終完成了本發明。具體而言，本發明提供如下者。
本發明之第一態樣係一種化合物，其具有由下述式(1)所表示之結構。
[化1]
Figure 02_image003
(式中， R 1表示碳原子數1～30之有機基， R 2表示由OR 3所表示之基或由下述式(2)所表示之基， R 3表示碳原子數1～30之有機基， n1及n2分別獨立地表示0以上之整數，其中n1＋2×n2係由L之種類決定之價數， L表示鋁、鎵、釔、鈦、鋯、鉿、鉍、錫、釩或鉭， ＊表示鍵結鍵)。
[化2]
Figure 02_image005
(式中，R 4及R 5表示可具有氧原子之碳原子數1～30之有機基)。
本發明之第二態樣係一種粒子，其表面具有由上述式(1)所表示之結構。
本發明之第三態樣係一種分散組合物，其包含上述粒子。
本發明之第四態樣係一種製造方法，其係表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子之製造方法， 上述製造方法包含粒子被覆步驟，使表面具有羥基之粒子與由下述式(30)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子， 或者，上述製造方法包含： 第一反應步驟，使表面具有羥基之粒子與由下述式(4)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由下述式(5)所表示之結構之粒子； 及第二反應步驟，使於第一反應步驟中獲得之粒子與由下述式(6)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子。
[化3]
Figure 02_image007
(式中，R 1、R 2、n1、n2及L如上所述，R 60及R 70表示碳原子數1～30之有機基)。
[化4]
Figure 02_image009
(式中，R 1、R 60及R 70如上所述，R 8表示碳原子數1～30之有機基)。
[化5]
Figure 02_image011
(式中，R 1及R 8如上所述)。 R 9O-L(R 2) n1(O) n2(6) (式中，R 2、n1、n2及L如上所述，R 9表示碳原子數1～30之有機基)。 [發明之效果]
根據本發明，可提供一種作為賦予具有優異分散性及折射率之粒子的封端劑而使用之化合物、由該化合物覆蓋表面之粒子、其製造方法、及包含該粒子之分散組合物。
＜具有由式(1)所表示之結構之化合物＞ 本發明之化合物具有由上述式(1)所表示之結構。上述化合物可用作賦予具有優異分散性及折射率之粒子的封端劑。
上述式(1)中，作為R 1所表示之碳原子數1～30之有機基，並無特別限定，例如可例舉碳原子數1～30之烷基、碳原子數3～30之環烷基、碳原子數2～30之烯基、碳原子數6～30之芳基、碳原子數2～30之烷氧基烷基，其中，就所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數1～30之烷基或碳原子數2～30之烷氧基烷基。
作為R 1所表示之碳原子數1～30之烷基，並無特別限定，例如可例舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁酯、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基、正庚基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、正二十烷基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數6～24之烷基，更佳為碳原子數8～20之烷基。
作為R 1所表示之碳原子數3～30之環烷基，並無特別限定，例如可例舉環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環癸基、環十二烷基、環十八烷基、環二十烷基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數6～24之環烷基，更佳為碳原子數8～20之環烷基。
作為R 1所表示之碳原子數2～30之烯基，並無特別限定，例如可例舉乙烯基、烯丙基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數6～24之烯基，更佳為碳原子數8～20之烯基。
作為R 1所表示之碳原子數6～30之芳基，並無特別限定，例如可例舉苯基、萘基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數8～24之芳基，更佳為碳原子數10～20之芳基。
作為R 1所表示之碳原子數2～30之烷氧基烷基，並無特別限定，例如可例舉甲氧基甲基、甲氧基乙基、乙氧基甲基、乙氧基乙基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數6～24之烷氧基烷基，更佳為碳原子數8～20之烷氧基烷基。
上述式(1)中，於n1表示2以上之整數之情形時，複數個存在之R 2可彼此相同，亦可彼此不同。
上述式(1)中，作為R 2，例如可例舉由OR 3所表示、且R 3為上述碳原子數1～30之烷基、上述碳原子數3～30之環烷基、上述碳原子數2～30之烯基、上述碳原子數6～30之芳基或上述碳原子數2～30之烷氧基烷基之基，並且亦可例舉碳原子數5～30之烷基乙醯乙酸基、2,4-戊二酮酸基(即乙醯丙酮基)、2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸基。
作為R 2所表示之上述碳原子數5～30之烷基乙醯乙酸基，並無特別限定，例如可例舉甲基乙醯乙酸基、乙基乙醯乙酸基等，就合成容易性及穩定性等方面而言，較佳為乙基乙醯乙酸基。
就所獲得之粒子之分散性等方面而言，R 2較佳為由上述式(2)所表示之基。
上述式(1)中，就所獲得之粒子之折射率等方面而言，L較佳為釔、鈦、鋯或鉿，更佳為鈦或鋯。
上述式(2)中，作為R 4或R 5所表示之碳原子數1～30之有機基，並無特別限定，例如可例舉碳原子數1～30之烷基、碳原子數3～30之環烷基、碳原子數2～30之烯基、碳原子數6～30之芳基、碳原子數2～30之烷氧基烷基，就所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數1～30之烷基或碳原子數2～30之烷氧基烷基。於R 4或R 5具有氧原子之情形時，較佳為該氧原子與式(2)中P(＝O)中之P直接鍵結，即，較佳為碳原子數1～30之有機基經由該氧原子而與上述P鍵結，上述有機基較佳為碳原子數1～30之烷基或碳原子數2～30之烷氧基烷基。式(2)中，R 4及R 5可均具有與P(＝O)中之P直接鍵結之氧原子，亦可僅R 4及R 5中之一者具有該氧原子。
作為R 4或R 5所表示之碳原子數1～30之烷基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數4～18之烷基，更佳為碳原子數6～12之烷基。
作為R 4或R 5所表示之碳原子數3～30之環烷基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數4～18之環烷基，更佳為碳原子數6～12之環烷基。
作為R 4或R 5所表示之碳原子數2～30之烯基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數4～18之烯基，更佳為碳原子數6～12之烯基。
作為R 4或R 5所表示之碳原子數6～30之芳基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數6～18之芳基，更佳為碳原子數6～12之芳基。
作為R 4或R 5所表示之碳原子數2～30之烷氧基烷基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就上述化合物之合成容易性及所獲得之粒子之分散性等方面而言，較佳為碳原子數4～18之烷氧基烷基，更佳為碳原子數6～12之烷氧基烷基。
就合成容易性及作為封端劑之反應性等方面而言，具有由上述式(1)所表示之結構之化合物較佳為由上述式(3)所表示，更佳為由上述式(30)所表示。
上述式(3)中，作為R 6或R 7所表示之碳原子數1～30之有機基，並無特別限定，例如可例舉碳原子數1～30之烷基、碳原子數3～30之環烷基、碳原子數2～30之烯基、碳原子數6～30之芳基、碳原子數2～30之烷氧基烷基，分別可例舉針對R 1而具體例示之基，其中較佳為碳原子數1～30之烷基。
作為R 6或R 7所表示之碳原子數1～30之烷基，並無特別限定，例如可例舉針對R 1而具體例示之基等，就作為封端劑之反應性等方面而言，較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基等碳原子數1以上6以下之烷基。
關於上述式(30)中R 60或R 70所表示之碳原子數1～30之有機基，與對上述式(3)中R 6或R 7所表示之碳原子數1～30之有機基進行之說明相同。
作為由上述式(3)所表示之化合物，例如可例舉下述化合物。 [化6]
Figure 02_image013
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 60及R 70如上所述)。
具有由上述式(1)所表示之結構之化合物之具體例如下所述，但並不限於該等。 [化7]
Figure 02_image015
(式中，R表示碳原子數1～3之伸烷基，R'表示碳原子數1～3之烷基，n表示0以上之數，例如0以上10以下之數，較佳為0以上5以下之數)。
具有由上述式(1)所表示之結構之化合物可使用任意之有機合成反應而製造，例如可按照下述方案1而製造。
[方案1] [化8]
Figure 02_image017
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 8、R 9及＊如上所述)。
於方案1中，係於沒有觸媒或觸媒之存在下，使具有由上述式(5)所表示之結構之化合物與由上述式(6)所表示之化合物於水中或混合溶劑(指水與有機溶劑之混合物。下同)中水解縮合，而獲得具有由上述式(1)所表示之結構之化合物。
觸媒可為酸觸媒，亦可為鹼觸媒。作為酸觸媒，例如可例舉無機酸、脂肪族磺酸、芳香族磺酸、脂肪族羧酸、芳香族羧酸等，具體而言，可例舉氫氟酸、鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、過氯酸、磷酸、甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸、甲酸、乙酸、丙酸、草酸、丙二酸、馬來酸、富馬酸、苯甲酸等。作為鹼觸媒，例如可例舉甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、乙二胺、六亞甲基二胺、二甲胺、二乙胺、乙基甲基胺、三甲胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、環己胺、二環己胺、單乙醇胺、二乙醇胺、二甲基單乙醇胺、單甲基二乙醇胺、三乙醇胺、二氮雜雙環辛烷、二氮雜雙環環壬烯、二氮雜雙環十一烯、六亞甲基四胺、苯胺、N,N-二甲基苯胺、吡啶、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N-(β-胺基乙基)乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-正丁基乙醇胺、N-正丁基二乙醇胺、N-第三丁基乙醇胺、N-第三丁基二乙醇胺、N,N-二甲胺基吡啶、吡咯、哌𠯤、吡咯啶、哌啶、甲基吡啶、氫氧化四甲基銨、氫氧化膽鹼、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氨、氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氫氧化鈣等。
作為觸媒之使用量，相對於由上述式(6)所表示之化合物1莫耳，較佳為10 -6莫耳～10莫耳，更佳為10 -5莫耳～5莫耳，進而較佳為10 -4莫耳～1莫耳。
作為水之使用量，相對於由上述式(6)所表示之化合物中之由OR 9所表示之基1莫耳，較佳為0.01～100莫耳，更佳為0.05～50莫耳，進而較佳為0.1～30莫耳，尤佳為0.5～5莫耳。
作為有機溶劑，例如較佳為甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、2-甲基-1-丙醇、丙酮、乙腈、四氫呋喃、甲苯、己烷、乙酸乙酯、環己酮、甲基戊基酮、丁二醇單甲醚、丙二醇單甲醚、乙二醇單甲醚、丁二醇單乙醚、丙二醇單乙醚、乙二醇單乙醚、丙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙酮酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸第三丁酯、丙酸第三丁酯、丙二醇單第三丁醚乙酸酯、γ-丁內酯、乙醯丙酮、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸丙酯、乙醯乙酸丁酯、特戊醯基乙酸甲酯、異丁醯基乙酸甲酯、己醯乙酸甲酯、月桂醯乙酸甲酯、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、1,2-戊二醇、2,3-丁二醇、2,3-戊二醇、甘油、二乙二醇、己二醇等及其等之2種以上之混合物等。
作為有機溶劑之使用量，相對於由上述式(6)所表示之化合物1莫耳，較佳為0～1,000 ml，尤佳為0～500 ml。
反應溫度較佳為0～100℃，更佳為5～80℃，反應時間較佳為10分鐘～3小時，更佳為20～1小時。
其中，由上述式(3)所表示之化合物例如可按照下述方案2而製造。
[方案2] [化9]
Figure 02_image019
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 6、R 7、R 60、R 70、R 8及R 9如上所述)。
於方案2中，係以與方案1相同之方式，使由上述式(4)所表示之化合物與由上述式(6)所表示之化合物水解縮合，而獲得由上述式(3)所表示之化合物。
關於上述式(5)中R 8所表示之碳原子數1～30之有機基，與針對上述式(3)中R 6或R 7所表示之碳原子數1～30之有機基所進行之說明相同。
上述式(6)中，作為R 9所表示之碳原子數1～30之有機基，並無特別限定，例如可例舉碳原子數1～30之烷基、碳原子數3～30之環烷基、碳原子數2～30之烯基、碳原子數6～30之芳基、碳原子數2～30之烷氧基烷基，分別可例舉針對R 1而具體例示之基，其中較佳為碳原子數1～30之烷基。
作為R 9所表示之碳原子數1～30之烷基，並無特別限定，例如可例舉針對R 6或R 7而具體例示之基等，就合成容易性及與由OR 8所表示之基之反應性等方面而言，較佳為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、正戊基、異戊基、第二戊基、第三戊基、正己基、異己基、第二己基、第三己基等碳原子數1以上6以下之烷基。
＜表面具有由式(1)所表示之結構之粒子＞ 本發明之粒子具有由上述式(1)所表示之結構。由於上述粒子之分散性及折射率優異，因此可適宜地用於高折射率材料中。
表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子例如具有於表面不具有由上述式(1)所表示之結構之粒子之表面，導入由上述式(1)所表示之結構的形態。作為表面不具有由上述式(1)所表示之結構之粒子，並無特別限定，例如可例舉表面具有羥基之粒子。作為表面具有羥基之粒子，並無特別限定，例如可例舉：氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、氧化鉿等金屬氧化物粒子；Si粒子等折射率較高之其他粒子。
本發明之粒子之粒徑並無特別限定，就分散性等方面而言，較佳為1～20 nm，更佳為2～15 nm，進而更佳為4～10 nm。再者，於本說明書中，粒子之粒徑係指藉由以TEM(Transmission Electron Microscopy，穿透式電子顯微鏡)觀察粒子而測得之粒徑。
對於包含本發明之粒子之分散組合物，於測定該粒子之平均直徑之情形時，可藉由Malvern Zetasizer Nano S等動態光散射(Dynamic light scattering，DLS)裝置而測定該平均直徑。例如於使本發明之粒子以5質量%以下之濃度分散於PGMEA等分散介質中之情形時，其為單分散性，該平均直徑之範圍為20 nm以下。
本發明之分散組合物例如具有本發明之粒子與公知之有機溶媒或公知之液狀單體等之組合，於該組合中，其維持本發明之粒子之分散性。
由上述式(1)所表示之結構藉由至少一個鍵結鍵與粒子鍵結。作為由上述式(1)所表示之結構與粒子之鍵結之形態，並無特別限定，例如可例舉下述形態(F1a)及(F1b)。於下述形態(F1a)中，由上述式(1)所表示之結構係藉由兩個鍵結鍵與粒子鍵結。相對於此，於下述形態(F1b)中，由上述式(1)所表示之結構係藉由一個鍵結鍵與粒子鍵結。
[化10]
Figure 02_image021
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L如上所述，p表示粒子)。
[表面具有由式(1)所表示之結構之粒子之製造方法] 表面具有由式(1)所表示之結構之粒子例如可藉由如上所述具有粒子被覆步驟之製造方法(以下，亦稱為「製造方法1」)、或具有第一反應步驟及第二反應步驟之製造方法(以下，亦稱為「製造方法2」)而製造。
粒子被覆步驟、第一反應步驟及第二反應步驟例如可於沒有觸媒或觸媒之存在下，於水中或混合溶劑中進行。觸媒之例、有機溶劑之例、反應溫度及反應時間與方案1中所記載者相同。
製造方法1例如可按照下述方案3或4而實施。
[方案3] [化11]
Figure 02_image023
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 6、R 7及p如上所述)。
於方案3中，係於沒有觸媒或觸媒之存在下，使表面具有羥基之粒子與由上述式(3)所表示之化合物於水中或混合溶劑中水解縮合，而獲得以上述形態(F1a)於表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子。觸媒之例、有機溶劑之例、反應溫度及反應時間與方案1中所記載者相同。
作為觸媒之使用量，相對於由上述式(3)所表示之化合物1莫耳，較佳為10 -6莫耳～10莫耳，更佳為10 -5莫耳～5莫耳，進而較佳為10 -4莫耳～1莫耳。
作為水之使用量，相對於由上述式(3)所表示之化合物中之由OR 6所表示之基及由OR 7所表示之基的合計1莫耳，較佳為0.01～100莫耳，更佳為0.05～50莫耳，進而較佳為0.1～30莫耳，尤佳為1～5莫耳。
作為有機溶劑之使用量，相對於由上述式(3)所表示之化合物1莫耳，較佳為0～1,000 ml，尤佳為0～500 ml。
[方案4] [化12]
Figure 02_image025
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 6、R 7及p如上所述)。
於方案4中，係於沒有觸媒或觸媒之存在下，使表面具有羥基之粒子與由上述式(3)所表示之化合物於水中或混合溶劑中水解縮合，而獲得以上述形態(F1b)於表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子。觸媒之例、觸媒之使用量、有機溶劑之例、有機溶劑之使用量、反應溫度及反應時間與方案3中所記載者相同。
再者，於方案4中，R 6較佳為由L(R 2) n1(O) n2所表示之基。
作為水之使用量，相對於由上述式(3)所表示之化合物中之由OR 7所表示之基1莫耳，較佳為0.01～100莫耳，更佳為0.05～50莫耳，進而較佳為0.1～30莫耳。
製造方法2例如可按照下述方案5而實施。
[方案5] [化13]
Figure 02_image027
(式中，R 1、R 2、n1、n2、L、R 60、R 70、R 8、R 9及p如上所述)。
於方案5中，係於沒有觸媒或觸媒之存在下，使表面具有羥基之粒子與由上述式(4)所表示之化合物於水中或混合溶劑中水解縮合，而獲得以上述形態(F5a)於表面具有由上述式(5)所表示之結構之粒子(第一反應步驟)，並於沒有觸媒或觸媒之存在下，使該粒子與由上述式(6)所表示之化合物於水中或混合溶劑中水解縮合，而獲得以上述形態(F1a)於表面具有由上述式(1)所表示之結構之粒子(第二反應步驟)。觸媒之例及有機溶劑之例與方案1中所記載者相同。
作為觸媒之使用量，於第一反應步驟之情形時，相對於由上述式(4)所表示之化合物1莫耳，或者於第二反應步驟之情形時，相對於由上述式(6)所表示之化合物1莫耳，較佳為10 -6莫耳～10莫耳，更佳為10 -5莫耳～5莫耳，進而較佳為10 -4莫耳～1莫耳。
作為水之使用量，於第一反應步驟之情形時，相對於由上述式(4)所表示之化合物中之由OR 60所表示之基及由OR 70所表示之基之合計1莫耳，或者於第二反應步驟之情形時，相對於由上述式(6)所表示之化合物中之由OR 9所表示之基1莫耳，較佳為0.01～100莫耳，更佳為0.05～50莫耳，進而較佳為0.1～30莫耳，尤佳為1～5莫耳。
作為有機溶劑之使用量，於第一反應步驟之情形時，相對於由上述式(4)所表示之化合物1莫耳，或者於第二反應步驟之情形時，相對於由上述式(6)所表示之化合物1莫耳，較佳為0～1,000 ml，尤佳為0～500 ml。
於第一反應步驟及第二反應步驟之各者中，反應溫度較佳為0～100℃，更佳為5～80℃，反應時間較佳為10分鐘～3小時，更佳為20～1小時。 [實施例]
以下，藉由實施例進一步詳細地說明本發明，但本發明不限於該等實施例。
[具有由式(1)所表示之結構之化合物之製備] 使由下述4-A所表示之化合物(以下，亦稱為「化合物4-A」)與由下述6-A所表示之化合物(以下，亦稱為「化合物6-A」)於室溫下水解縮合60分鐘。化合物4-A與化合物6-A之莫耳比為1：1。將水解縮合後之反應混合物供給至凝膠滲透層析儀(Gel permeation chromatography，GPC)，結果出現於將化合物4-A或化合物6-A單獨置於上述條件下後供給至GPC之情形時未觀察到之新峰。對於該新峰，計算聚苯乙烯換算之數量平均分子量，結果為1300。根據上述結果及 1H-NMR(Proton nuclear magnetic resonance，氫核磁共振)測定之結果，確認獲得由下述3-A所表示之化合物作為對應於上述新峰之產物。再者，上述新峰具有肩峰，根據基於該肩峰計算之聚苯乙烯換算之數量平均分子量，亦確認生成由下述3-B所表示之化合物。又，根據將產物供給至 13C-NMR(Carbon-13 nuclear magnetic resonance，碳13核磁共振)測定之結果，於將原料供給至相同測定時未出現峰之區域即5～7 ppm，確認可認為是產物中之(CH 3O) 1、(CH 3O) 2或SiCH 2之峰。
[化14]
Figure 02_image029
[被覆粒子之製備及評估] (氧化鈦粒子之製備) 參考國際公開第2020/106860號之實施例8而回收氧化鈦粒子。使用TEM觀察氧化鈦粒子，其形狀為球形，粒徑為7 nm。於表1中，將上述氧化鈦粒子記為「TiO 2」。
(被覆粒子之製備) 於20 cc之小瓶中，以表1所示之比率將上述氧化鈦粒子與化合物4-A混合後，於110℃下攪拌30分鐘。其後，進而將化合物6-A添加至上述小瓶中，並於110℃下攪拌20分鐘，獲得被覆粒子。再者，比較例1於此階段發生凝膠化，無法進行後續之評估。又，上述反應於PGMEA中進行。又，被覆粒子之清洗條件分為如下情形。 1.將正庚烷添加至包含PGMEA之反應系中而使被覆粒子沈澱後，進行離心分離。(於表1之清洗條件之行中，表示為1)。 2.繼而，採取離心分離之被覆粒子後，用四氫呋喃(THF)進行分散，添加庚烷而使被覆粒子沈澱後，進行離心分離。(於表1之清洗條件之行中，表示為2)。 3.再次採取離心分離之被覆粒子後，用四氫呋喃(THF)進行分散，添加庚烷而使被覆粒子沈澱後，進行離心分離。(於表1之清洗條件之行中，表示為3)。
(被覆粒子之評估) ·分散性 對於過濾分離之被覆粒子，嘗試進行如下操作：利用清洗液：正庚烷進行清洗、過濾分離後於25℃下進行乾燥、再分散至分散介質：PGMEA中，並進行過濾。 被覆粒子之分散性以下述標準進行評估。將結果示於表1。 +(良好)：清洗、乾燥、再分散及過濾均可進行。 -(不良)：被覆粒子凝膠化，清洗、乾燥、再分散及過濾中之至少之一者無法進行，無法實施後續之測定。
·XPS(X-ray photoelectron spectroscopy，X射線光電子光譜) 對於製備之被覆粒子，進行X射線光電子光譜分析(XPS分析)，計算該被覆粒子中所含之磷與矽之莫耳比，進而基於其結果，計算該被覆粒子中來自化合物6-A之部分與來自化合物4-A之部分之莫耳比。將結果示於表1。
·被覆率 使過濾分離之被覆粒子再分散至分散介質：PGMEA中，製備50質量%之分散液。對於該分散液，進行熱重量分析(Thermogravimetric analysis，TGA)，計算於該分散液之固形物成分中，來自化合物6-A之部分及來自化合物4-A之部分所占之合計比率，並將其作為被覆粒子之被覆率(質量%)。將結果示於表1。
·折射率 被覆粒子中，於覆蓋氧化鈦粒子之部分(即來自化合物6-A之部分與來自化合物4-A之部分之合計)中，鈦之含量愈多，則被覆粒子之折射率愈容易提昇。由於鈦包含於來自化合物6-A之部分中，因此可以合理地理解為來自化合物6-A之部分之量愈多，則被覆粒子之折射率愈容易提昇。故而，被覆粒子之折射率使用由XPS而得之來自化合物6-A之部分與來自化合物4-A之部分之莫耳比(以下，亦稱為「化合物6-A/化合物4-A」)並以下述標準進行評估。將結果示於表1。 ++(極佳)：化合物6-A/化合物4-A為0.5以上。 +(良好)：化合物6-A/化合物4-A超過0且未達0.5。 -(不良)：化合物6-A/化合物4-A為0。或者，被覆粒子之分散性不良。
·分散組合物中之粒徑 使實施例1～5各者之被覆粒子以5質量%以下之濃度分散至PGMEA等分散介質中而獲得分散組合物，藉由Malvern Zetasizer Nano S(動態光散射(DLS)裝置)，對該分散組合物中之上述被覆粒子之平均直徑進行測定。其結果，於實施例1～5之任一者中，平均直徑均為20 nm以下。
[表1]
      比較例 實施例
      1 2 1 2 3 4 5
被覆粒子之製備
粒子    TiO 2 TiO 2 TiO 2 TiO 2 TiO 2 TiO 2 TiO 2
化合物6-A與化合物4-A之合計相對於粒子之比率 質量% 30 30 30 40 40 40 45
化合物6-A與化合物4-A之比 重量比 1/0 0/1 1/2 1/3 1/1 1/1 2.5/2
莫耳比 1/0 0/1 1/6 1/9 1/3 1/3 2/5
清洗條件    - 1 1 1 1 3 3
被覆粒子之評估
分散性    - + + + + + +
由XPS而得之P與Si之比 莫耳比 無法測定 0 1.0 0.8 1.5 1.8 1.8
由XPS而得之來自化合物6-A之部分與來自化合物4-A之部分之比 莫耳比 無法測定 0/1 (0.00) 1/3 (0.33) 1/4 (0.25) 1/2 (0.50) 3/5 (0.60) 3/5 (0.60)
被覆率 質量% 無法測定 14.5 14.0 14.5 14.9 13.7 13.5
折射率    - - + + ++ ++ ++
由表1可知，實施例中所獲得之粒子之分散性及折射率優異，而比較例中所獲得之粒子之分散性或折射率較差。

Claims (6)

  1. 一種化合物，其具有由下述式(1)所表示之結構： [化1]
    Figure 03_image031
    (式中， R 1表示碳原子數1～30之有機基， R 2表示由OR 3所表示之基或由下述式(2)所表示之基， R 3表示碳原子數1～30之有機基， n1及n2分別獨立地表示0以上之整數，其中n1＋2×n2係由L之種類決定之價數， L表示鋁、鎵、釔、鈦、鋯、鉿、鉍、錫、釩或鉭， ＊表示鍵結鍵) [化2]
    Figure 03_image033
    (式中，R 4及R 5表示可具有氧原子之碳原子數1～30之有機基)。
  2. 如請求項1之化合物，其中上述化合物由下述式(3)表示： [化3]
    Figure 03_image035
    (式中，R 1、R 2、n1、n2及L如上所述，R 6及R 7分別獨立地表示碳原子數1～30之有機基或由L(R 2) n1(O) n2所表示之基)。
  3. 如請求項1或2之化合物，其中上述化合物由下述式(30)表示： [化4]
    Figure 03_image037
    (式中，R 1、R 2、n1、n2及L如上所述，R 60及R 70表示碳原子數1～30之有機基)。
  4. 一種粒子，其於表面具有由下述式(1)所表示之結構： [化5]
    Figure 03_image039
    (式中， R 1表示碳原子數1～30之有機基， R 2表示由OR 3所表示之基或由下述式(2)所表示之基， R 3表示碳原子數1～30之有機基， n1及n2分別獨立地表示0以上之整數，其中n1＋2×n2係由L之種類決定之價數， L表示鋁、鎵、釔、鈦、鋯、鉿、鉍、錫、釩或鉭， ＊表示鍵結鍵) [化6]
    Figure 03_image041
    (式中，R 4及R 5表示可具有氧原子之碳原子數1～30之有機基)。
  5. 一種分散組合物，其包含如請求項4之粒子。
  6. 一種製造方法，其係表面具有由下述式(1)所表示之結構之粒子之製造方法， 上述製造方法包含粒子被覆步驟，使表面具有羥基之粒子與由下述式(30)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由下述式(1)所表示之結構之粒子， 或者，上述製造方法包含： 第一反應步驟，使表面具有羥基之粒子與由下述式(4)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由下述式(5)所表示之結構之粒子；及 第二反應步驟，使於第一反應步驟中獲得之粒子與由下述式(6)所表示之化合物反應，而獲得表面具有由下述式(1)所表示之結構之粒子； [化7]
    Figure 03_image043
    (式中， R 1表示碳原子數1～30之有機基， R 2表示由OR 3所表示之基或由下述式(2)所表示之基， R 3表示碳原子數1～30之有機基， n1及n2分別獨立地表示0以上之整數，其中n1＋2×n2係由L之種類決定之價數， L表示鋁、鎵、釔、鈦、鋯、鉿、鉍、錫、釩或鉭， ＊表示鍵結鍵) [化8]
    Figure 03_image045
    (式中，R 4及R 5表示可具有氧原子之碳原子數1～30之有機基) [化9]
    Figure 03_image047
    (式中，R 1、R 2、n1、n2及L如上所述，R 60及R 70表示碳原子數1～30之有機基) [化10]
    Figure 03_image049
    (式中，R 1、R 60及R 70如上所述，R 8表示碳原子數1～30之有機基) [化11]
    Figure 03_image051
    (式中，R 1及R 8如上所述) R 9O-L(R 2) n1(O) n2(6) (式中，R 2、n1、n2及L如上所述，R 9表示碳原子數1～30之有機基)。
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