TWI478765B

TWI478765B - Inorganic compound fine particle dispersion composition and inorganic compound fine particle dispersion hardening

Info

Publication number: TWI478765B
Application number: TW102126138A
Authority: TW
Inventors: Naoki Ike; Masanori Omoto; Naohiro Takamura
Original assignee: Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2015-04-01
Also published as: KR101661838B1; JP6034613B2; JP2014028873A; KR20150020576A; WO2014021137A1; CN104487500A; TW201408363A; CN104487500B

Description

無機化合物微粒子分散組成物及無機化合物微粒子分散硬化物

本發明關於一種無機化合物微粒子於分散狀態下的組成物及其硬化物，特別是關於一種無機化合物微粒子為金屬氧化物、或為金屬或類金屬氮化物的微粒子之組成物及其硬化物。

近年，作為各種無機材料的利用形態之一，可舉例使其在水性分散介質或非水性分散介質中，作為微粒子而分散的分散體。這個分散體，無機材料是微粒子的這種「微小尺寸的固體」，此微粒子是於液体也就是分散介質中處於分散的狀態。因此，於利用了無機材料的各種產品的製造方面，能有效率地提高加工特性、製品特性及素材物性等；又，能有助於品質安定化或改善製造時的良率等。

在另一方面，關於分散質也就是微粒子，藉由變更其素材、更加地微小化粒子尺寸、控制粒子形狀等，在分散介質中微粒子會安定而有可能會變得無法分散。此時，微粒子在分散介質中有可能於短時間內會凝集，由於此凝集加上產生分散體的生產性之下降、加工特性之下降、操作性之下降、良率下降等，有可能引起使用該分散體而被生產的最終產品的特性下降、品質下降、分散質(無機材料)的素材特性下降等。

於是，先前以來，在含有無機材料的微粒子之分散體的領域，提案了各種技術，其為了抑制分散質也就是微粒子的凝集，並提高分散狀態的安定化。

例如，於專利文獻1，揭示了一種金屬氧化物粒子用表面處理劑、使用該金屬氧化物粒子用表面處理劑而得到的硬塗層形成用塗覆劑、及使用該硬塗層形成用塗覆劑而得到的硬塗膜，其中，該金屬氧化物粒子用表面處理劑使用了金屬氧化物來作為無機材料的微粒子，並將此金屬氧化物粒子進行表面處理，藉此謀求分散性的改善。此硬塗膜，較佳是作為影像顯示裝置用。

作為於專利文獻1所使用的金屬氧化物微粒子，例如可例示氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、或氧化鋁粒子。已知這些粒子藉由添加在光學材料中，來提高折射率，將這些粒子與樹脂材料等(電離放射線硬化型化合物)複合化而成的材料，由於作為影像顯示裝置的顯示畫面的塗覆劑、或於各種光學透鏡材料所採用，可改善光學性能，進而，根據使用領域亦可謀求改善放熱性等。

於是，在專利文獻1中，揭示了一種表面處理劑，其使這些粒子的分散性改善，並為了改善所形成之硬塗膜的透明性及耐刮傷性，而由在分子中具有羧基、及每1分子具有4個以上的乙烯性不飽和基之聚合性化合物所構成；並且揭示了一種塗覆劑，其包含以此表面處理劑進行表面處理後的金屬氧化物粒子、及電離放射線硬化型(離子化放射線，ionizing radiation curable)化合物。

又，作為改善分散質也就是微粒子的分散性的技術，不僅如前述般地將微粒子進行表面處理之技術，亦提案了採用分散劑之技術。例如，本案申請人於專利文獻2中，揭示了一種為了改善奈米尺寸的氧化鋯粒子的分散性而使用特定構造的分散劑之分散體組成物。

[先前技術文獻] (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2010-275483號公報

專利文獻2：日本特開2012-007144號公報

此處，前述以往的技術，任一者皆被限定使用於實質上特定的用途或特定的無機化合物微粒子。具體來說，於專利文獻1所揭示的技術，實質上地被限定於影像顯示裝置的硬塗膜之領域，無機化合物微粒子也實質上地被限定於氧化鈦粒子、氧化鋯粒子、或氧化鋁粒子。又，於專利文獻2所揭示的技術，用途雖未特別被限定，但無機化合物微粒子被限定於氧化鋯粒子(zirconia particles)。

又，使用於專利文獻1所揭示的塗覆劑來形成薄膜時，雖然根據條件有所不同，但該薄膜的表面平滑性、保存安定性等有時並不充分。

本發明是為了解決此種問題而完成，其目的在於提供一種無機化合物微粒子分散組成物及使該無機化合物微粒子分散組成物硬化後的硬化物，該無機化合物微粒子分散組成物可使分散質也就是無機金屬化合物微粒子的分散性及分散狀態的保存安定性優異，且可使其於硬化成膜狀後的表面平滑性也優異。

本發明之無機化合物微粒子分散組成物，為了解決前述的問題，含有(A)無機化合物微粒子和(B)聚合性化合物，前述(A)無機化合物微粒子是處於分散狀態，作為前述(A)無機化合物微粒子，使用(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠之構成。

根據前述構成，作為(A)無機化合物微粒子，藉由使用微粒子溶膠而非使用金屬或金屬氧化物等的粉末，使分散質也就是(A)無機金屬化合物微粒子的分散性及分散狀態的保存安定性優異，進而，例如可使其於硬化成膜狀後的表面平滑性也優異。加上，由於不需要使用為了使分散質分散的專用器具或機器等，可簡便地製造無機金屬化合物微粒子分散組成物。

又，於前述構成的無機金屬化合物微粒子分散組成物中，前述(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠，亦可為由1種類的金屬氧化物所構成的單一氧化物微粒子溶膠、及由複合氧化物所構成的複合氧化物微粒子溶膠之至少其中一方。

又，於前述構成的無機金屬化合物微粒子分散組成物中，前述(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠，亦可為含有屬於周期表第4族、第13族、及第14族之至少任一種金屬元素或類金屬元素之微粒子溶膠。

又，於前述構成的無機金屬化合物微粒子分散組成物中，前述(B)聚合性化合物，亦可為在分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物。

又，於前述構成的無機金屬化合物微粒子分散組成物中，進而，對於(A)金屬氧化物的微粒子及(B)聚合性化合物的總重量，亦可在0.001~4.0倍的範圍內含有(C)溶劑。

進而，本發明亦包含一種無機金屬化合物微粒子分散硬化物，其是使前述構成的無機金屬化合物微粒子分散組成物硬化而得到。

以下，關於本發明的較佳實施形態進行說明。本發明之無機化合物微粒子分散組成物，至少含有(A)無機化合物微粒子和(B)聚合性化合物，該(A)無機化合物微粒子是處於分散狀態，作為(A)無機化合物微粒子，使用(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠。又，本發明之無機化合物微粒子分散硬化物是使前述構成的無機化合物微粒子分散組成物硬化而得到。

又，以下的說明，為了方便起見，有將無機化合物微粒子分散組成物簡稱為「分散組成物」，並將無機化合物微粒子分散硬化物簡稱為「硬化物」之情況。

〔(A)無機化合物微粒子〕

被用作本發明中的「A成分」的(A)無機化合物微粒子是(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠，或為此兩者。

(A)無機化合物微粒子之中，(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠的具體種類並未被限定，可為由1種類的金屬氧化物所構成之單一氧化物微粒子，亦可為由複合氧化物所構成的複合氧化物微粒子溶膠，亦可為兩者。同樣地，(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠的具體種類也不特別被限定，若為1種類以上的金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠即可。此處，本發明之類金屬指定為硼(B)、矽(Si)、鍺(Ge)、砷(As)、銻(Sb)、碲(Te)的6種元素。

此處，在本發明中形成微粒子的金屬或類金屬的具體的種類，如前述般並未被特別限定，但作為較佳之一例，可舉例屬於周期表第4族、第13族、及第14族之至少任一種金屬元素或類金屬元素。作為周期表第4族金屬元素，可舉例鈦 (Ti)、鋯(Zr)、及鉿(Hf)，作為周期表第13族金屬元素或為類金屬元素，可舉例硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、及銦(In)，作為周期表第14族金屬元素或為類金屬元素，可舉例矽(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)、及鉛(Pb)。

進而，於本發明中形成微粒子的金屬，亦可含有周期表第4族、第13族、及第14族以外的金屬元素或類金屬元素。在典型上，可舉例鋇(Ba)、鍶(Sr)、鈣(Ca)、鎂(Mg)等的第2族的金屬元素，或者鉀(K)、鋰(Li)等的第1族的金屬元素等，但是不特別被限定。

作為在本發明中的微粒子溶膠而被具體地使用的無機化合物，若是為可能溶膠化的金屬或類金屬的氧化物或氮化物，其具體種類等不特別被限定。作為典型的化合物之例，可舉例氧化鈦(二氧化鈦)、氧化鋁(alumina)、氧化鋯(zirconia)、氧化鎂(magnesia)、氧化矽(二氧化矽)等的單一氧化物；鈦酸鉀、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉛、鈦酸鋁、鈦酸鋰、鈦酸鉛鋯(PZT)、氧化銦錫(ITO)等的複合氧化物；氮化硼、氮化鋁、氮化矽、氮化鎵、氮化鈦、氮化鋰等氮化物。此等無機化合物，並不限於氧化物或氮化物，作為微粒子溶膠，可只使用1種類，或亦可2種類以上隨意組合使用。

本實施形態，在上述無機化合物的群組中，可合適地使用由氧化鈦、氧化鋁、氧化鋯、鈦酸鋇、鈦酸鉛鋯、氧化銦錫、及氮化硼所組成的群組中的至少由1種金屬或類金屬氧化物所構成的微粒子溶膠。當然，對應本發明之分散組成物或硬化物的用途、使用條件、製造條件等，當然可能將各式各樣的種類的無機化合物作為微粒子溶膠來使用。

此處，作為(A)無機化合物微粒子的微粒子溶膠的粒徑並不特別被限定。在典型上，可為未達1μm的微粒子，更具體而言，例如較佳是平均粒徑是1~500nm的範圍內，更佳是2~100nm的範圍內，進而更佳是4~50nm的範圍內。又，本發明的平均粒徑，是指藉由微追蹤(Micro track)式粒度分布測定法所測定的粒徑中，從小徑側累積50%的粒徑。

又，作為(A)無機化合物微粒子的微粒子溶膠的製造方法也並不特別被限定，將利用習知的濕式合成法(或乾式合成法)所製成的金屬或類金屬的微粒子，可使用習知的溶劑(為方便起見，稱為「溶膠用溶劑」)等調製成懸膠體而溶膠化等習知的方法來製造。進而，本發明如後述般地亦可將市售的微粒子溶膠作為(A)無機化合物微粒子來使用。

〔(B)聚合性化合物〕

於本發明中，作為「B成分」而被使用的(B)聚合性化合物，只要是具有聚合性，並根據特定之條件而聚合硬化的習知的化合物，其具體種類並不特別被限定。

能夠作為(B)聚合性化合物使用之典型的化合物，可舉例於分子中具有乙烯性不飽和基之化合物(乙烯類化合物)、於末端具有環氧基之化合物(環氧基化合物)、具有氨基之化合物、具有羧基或其衍生基團之化合物，具有羥基之化合物等。此等化合物是以包含於分子中且有助於聚合性的官能基作為基準來分類，但一化合物的構造中亦可包含複數種類的官能基。例如，乙烯類化合物，除乙烯性不飽和基以外，亦可包含氨基或羧基等。又，一化合物中亦可是同一種類的官能基只有一個(單官能)，亦可是2個以上(多官能)。進而，此等化合物，可只使用1種類，亦可組合複數種類使用。

(B)聚合性化合物藉由聚合所得到的聚合物(樹脂)的種類也不特別被限定，可對應本發明之分散組成物或硬化物的用途、使用條件、製造條件等來適當選擇。又，(B)聚合性化合物之聚合條件也不特別被限定，對應被用作(B)聚合性化合物的化合物種類，可舉例由加熱所引起的聚合、由放射線等的照射所引起的聚合、使用硬化劑的聚合(硬化)等。同樣地，聚合物的分子量也不特別被限定，根據和前述同樣的各種條件可以適當設定。

作為實施形態中所例示的典型的(B)聚合性化合物，可舉例於分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物。作為更加具體的一例，可舉例具有(甲基)丙烯基來作為乙烯性不飽和基並同時具有羧基之(甲基)丙烯基類化合物。

在後述實施例中，使用含有羧酸的單官能丙烯酸酯或含有羧酸的多官能丙烯酸酯。藉由使(甲基)丙烯基類化合物聚合而得到的樹脂是光學性能優異的(甲基)丙烯基類樹脂。此時，本發明之分散組成物及硬化劑，可適宜地使用於光學方面用途。

又，作為於分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物的其他例，可舉例聚羧酸或其酸酐、及含有羥基和乙烯性不飽和基之化合物、及藉由將該含有羥基和乙烯性不飽和基之化合物進行酯化所得到的化合物。作為可使用的聚羧酸，可舉例，例如順丁烯二酸、福馬酸、鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、丁二酸、草酸、偏苯三甲酸、檸檬酸等。又，作為可使用的酸酐，可舉例，例如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、丁二酸酸酐、偏苯三甲酸酐等。又，作為可使用的具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物，可舉例，例如丙烯酸羥乙酯、二季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇丙烯酸酯、及在此等化合物加成環氧烷後的化合物(例如，商品名：KAYARAD DPEA-12或商品名：KAYARAD RP-1040(任一者皆是日本化藥有限公司製，KAYARAD是註冊商標))等。

又，如前述般，作為(B)聚合性化合物，由於可只使用1種類，亦可適當地組合2種類以上使用，例如，亦可只將如前述般於分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物，作為(B)聚合性化合物來使用，亦可將於分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物、及於分子中不具有羧基但具有乙烯性不飽和基之化合物，作為(B)聚合性化合物來併用。

於本發明之分散組成物中，(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的含量並無特別被限制，特別是作為(B)聚合性化合物，使用至少在分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物時，將(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的總重量當作100重量百分比%時，至少於分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物，可以是在1~90重量百分比%的範圍內，較佳是在3~80重量%的範圍內，更佳是在4~80重量百分比%的範圍內。

〔(C)溶劑及(D)其他成分〕

於本發明中，除了作為前述之(A)無機化合物微粒子的微粒子溶膠、以及(B)聚合性化合物，此外作為「C成分」而可使用(C)溶劑。作為此(C)溶劑，對應(A)無機化合物微粒子或(B)聚合性化合物的種類、物性、使用條件等，可適當地選擇習知的溶劑來使用。

作為本發明中(C)溶劑，作為能使用的溶劑，並不特別被限定，但在典型上，可舉例選自由碳氫化合物、酯、酮、及醇類所組成的群組中的至少1種有機溶劑。此等有機溶劑，可只使用1種類，亦可適當地組合2種以上來使用。後述的實施例中，例如將烷氧基化醇(Alkoxylated alcohol)的1種之3-甲氧基丁醇、或二醇酯的1種之丙二醇單甲基醚乙酸酯(PMA)作為(C)溶劑來使用。

又，根據(B)聚合性化合物的種類，作為(C)溶劑，當然可以使用水。又，作為(C)溶劑而使用水時，亦可併用可以與水混合的極性有機溶劑。

又，在本發明中，除了前述的(A)~(C)成分以外，亦可包含(D)其他成分。作為(D)其他成分，可舉例界面活性劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、防靜電劑、均勻劑、消泡劑等，於分散組成物的領域內習知的各種添加劑，但作為代表，可舉例界面活性劑。藉由添加界面活性劑，可更加改善分散組成物中微粒子溶膠的分散性及分散狀態的安定性。

另外，於本發明可以使用的界面活性劑的具體種類並不特別被限制，對應所使用的微粒子溶膠((A)無機化合物微粒子)、(B)聚合性化合物、及(C)溶劑的種類、物性等條件，可以合適地選擇習知的界面活性劑來使用。

〔分散組成物和硬化物〕

本發明之分散組成物是含有作為前述的(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠、(B)聚合性化合物、(C)溶劑、及必要時含有界面活性劑等(D)其他成分之組成物，關於(A)~(D)之各成分的含量，對應各成分的種類、物性、分散組成物的用途等諸條件，可以設定適宜合適的範圍。

作為典型的分散組成物，將(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的總重量設為100重量百分比%時，作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，以固體成分換算，可在10~90重量百分比%的範圍內，較佳是在30~80重量百分比%的範圍內，更佳是在40~80重量百分比%的範圍內。因此，(B)聚合性化合物可在10~90重量百分比%的範圍內，較佳是在20~70重量百分比%的範圍內，更佳是在20~60重量百分比%的範圍內。

又，(C)溶劑對於(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的總重量(100重量百分比%)，以0.001~4.0倍 (0.1~400重量百分比%)的範圍內配合即可，較佳是0.1~3.0倍(10~300重量百分比%)的範圍內。另外，(D)其他成份，藉由該成分的添加而發揮所期望的功能的範圍內來添加即可(例如，添加界面活性劑時，可添加能發揮微粒子溶膠的分散性、分散安定性之程度的量即可)。

又，本發明之分散組成物的製造方法(調製方法)並不特別被限定，(A)~(C)各成分，以及必要時將(D)其他成分，使成為前述範圍內的組成來配合，進行攪拌直到(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物充分分散於(C)溶劑中。

此處，在作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠內殘存「溶膠用溶劑」(非(C)溶劑)時，必要時可除去此溶膠用溶劑。例如將分散組成物的必須成分(C)溶劑的沸點(或為汽化點)及溶膠用溶劑的沸點(或為汽化點)比較後，設定為只有溶膠用溶劑會蒸發的溫度條件，一邊混合各成分一邊加熱即可。

如此地，本發明之分散組成物，僅將(A)~(C)成分用規定的重量配合並攪拌，可將作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠良好地分散。尤其是如同後述的實施例及比較例所顯示地，作為(A)無機化合物微粒子，與使用一般的金屬或類金屬的氧化物微粒子時做比較，使用微粒子溶膠時，不只是可以非常簡便地製造分散組成物，在保存了1個月期間時，分散質也就是微粒子溶膠的沈殿或凝集未被確認，可得到優異的保存安定性。

又，本發明之分散組成物，由於其分散性很優異，適用於各種用途時，可期待其適用對象的性能、特性、功能的改善等。例如藉由對應(B)聚合性化合物的種類等以習知的條件使之硬化，而可成為本發明之硬化物，但此硬化物，於所需基板上作為模狀物(層)形成時，可實現優異的表面平滑性。因此，本發明之硬化物，可作為薄膜或塗膜層等合適地使用。

當然，本發明之分散組成物及硬化物的用途，並不限於薄膜或塗膜層等的膜狀物，對應作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠的種類，也可合適地使用在各種的成形物或產業用藥劑等。

又，例如，如前述般(A)無機化合物微粒子是屬於前述周期表第4族、第13族、及第14族之至少任一種金屬元素或類金屬元素的微粒子溶膠，(B)聚合性化合物若為前述(甲基)丙烯基類化合物，本發明之分散組成物及硬化物，由於(A)無機化合物微粒子的分散性很優異，可期待光學性能的改善。因此，前述構成的分散組成物及硬化物，可合適地使用在透鏡材料、密封材料、反射防止膜等光學材料之領域。如後述的實施例及比較例所例示，由前述構成的分散組成物所得到的硬化物，作為膜狀物時，不只在表面平滑性方面很優異，無論其形狀如何，折射率、透明性或外觀等的光學性能也很優異。

亦即，本發明藉由以上的構成而發揮以下效果：可提供一種無機化合物微粒子分散組成物、與將該無機化合物微粒子分散組成物硬化後的硬化物，該無機化合物微粒子分散組成物可使分散質也就是無機金屬化合物微粒子的分散性及分散狀態的保存安定性優異，且可使其於硬化成膜狀後的表面平滑性也優異。

[實施例]

關於本發明，根據實施例及比較例更加具體地說明，但本發明非被限定於此。本發明所屬技術領域中具有通常知識者可在不脫離本發明的範圍之情形下進行各種變更和修正及改變。又，以下的實施例及比較例中分散組成物及硬化物的評價，如以下所顯示來進行。

(分散組成物的評價方法) 〔霧度〕

使用Suga試驗機股份有限公司Haze Computer(型式：HGM-2DP)，根據日本JIS K7136，測定所得到的分散組成物的霧度來評價。

〔平均粒徑〕

使用Microtrac公司(Microtrac Incorporated)製Nanotrac(註冊商標)，測定於所得到的分散組成物中分散的微粒子的平均粒徑來評價。此時，將自小徑側累積50%的粒徑作為平均粒徑。

〔分散安定性〕

將所得到的分散組成物在25℃靜置1個月。此後，用目視來確認是否可看到在分散組成物中有什麼沉澱，可看見沉澱時視為「○」，不可看見沉澱時視為「×」來評價。

(硬化物的評價方法) 〔折射率〕

關於所得到的膜狀的硬化物(硬化膜)，使用Metricon公司(Metricon Corporation)製稜鏡耦合器(產品名)，並測定波長633nm中折射率來評價。

〔霧度〕

使用Suga試驗機股份有限公司Haze computer(型式：HGM-2DP)，根據日本JIS K7136，測定所得到的硬化膜的霧度來評價。

〔外觀〕

用目視來確認所得到的硬化膜的外觀，觀察不到渾濁、霧化、斑點等時用視為「○」，觀察到渾濁、霧化、斑點等時視為「×」來評價。

〔表面平滑性〕

使用Mitutoyo Corporation製表面粗度儀(註冊商標，型式SJ-400)，藉由測定所得到硬化膜的表面粗度Ra、表面平滑性Pa、及最大高度Ry，來評價表面平滑性。

(實施例1)

作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，使用了日產化學工業股份有限公司製的氧化鋯溶膠(商品名：OZ-S30M，平均粒徑10~30nm、固體成分30%的甲醇溶液)，作為(B)聚合性化合物，使用了東亞合成股份有限公司製的含有羧酸的單官能丙烯酸酯(商品名：M-520)，作為(C)溶劑，使用了3-甲氧基丁醇。

前述氧化鋯溶膠以固體成分70重量份、前述含有羧酸的單官能丙烯酸酯以30重量份、及前述3-甲氧基丁醇以100重量份，各自調配混合，於蒸發氣將溶膠用溶劑(甲醇)蒸餾去除，而調製成本發明之分散組成物。

在所得到的分散組成物中，將光聚合起始劑(商品名(註冊商標)irgacure 184，BASF日本股份有限公司)，對於總固體以可成為3重量百分比%的方式來添加，使用棒塗佈器，於基材也就是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜上塗層，並於加熱乾燥爐內以80℃×10分鐘的條件下使溶劑揮發，於高壓水螢燈下累積500mj/cm² (氧濃度0.3%以下)照射並使之硬化。藉此，形成膜厚20μm的被膜也就是本發明之硬化物。

關於所得到的分散組成物及硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(實施例2)

作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，使用住友大阪水泥股份有限公司製的氧化鋯溶膠(商品名：WZ220，平均粒徑30nm、固體成分22%溶液)，作為(B)聚合性化合物，使用東亞合成股份有限公司製的含有羧酸的多官能丙烯酸酯(商品名：M-510)，除此以外與前述實施例1同樣地設定，而得到發明之分散組成物及硬化物。關於分散組成物及硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(實施例3)

作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，使用堺化學工業股份有限公司製的氧化鋯溶膠(商品名：SZR-M，平均粒徑5nm、固體成分30%之甲醇溶液)，作為(B)聚合性化合物，使用新中村化學工業股份有限公司製的含有羧酸的多官能丙烯酸酯(商品名：CB-01)，作為(C)溶劑，使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PMA)，除此以外與前述實施例1同樣地設定，而得到發明之分散組成物及硬化物。關於此分散組成物及硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(實施例4)

作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，使用堺化學工業股份有限公司製的氧化鈦溶膠(商品名：SRD-02M，平均粒徑15nm、固體成分15%之甲醇溶液)，作為(B)聚合性化合物，使用東亞合成股份有限公司製的含有羧酸的多官能丙烯酸酯(商品名：M-520)，作為(C)溶劑，使用3-甲氧基丁醇。

將前述氧化鈦溶膠以固體成分50重量份，前述含有羧酸的單官能丙烯酸酯以50重量份，及前述3-甲氧基丁醇以100重量份，各自調配混合，於蒸發氣將溶膠用溶劑(甲醇)蒸餾去除，而調製成本發明之分散組成物。

使用所得到之分散組成物，與前述實施例1同樣地設定，而得到本發明之硬化物。關於此分散組成物及硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(實施例5)

作為(A)無機化合物微粒子之微粒子溶膠，與實施例3一樣地使用堺化學工業股份有限公司製的氧化鋯溶膠(商品名：SZR-M)，作為(B)聚合性化合物，使用新中村化學工業股份有限公司製的含有羧酸的多官能丙烯酸酯(商品名：A-SA)，並未使用(C)溶劑。

將前述氧化鋯溶膠以固體成分50重量份、及前述含有羧酸之單官能丙烯酸酯以50重量份，各自調配混合，於蒸發氣將溶膠用溶劑(甲醇)蒸餾去除，而調製成本發明之分散組成物。

將所得到之分散組成物，藉由與前述實施例1同樣的條件，於PET薄膜上塗層並使之硬化，而形成膜厚20μm的被膜也就是本發明之硬化物。關於此分散組成物及硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(比較例1)

作為(A)無機化合物微粒子，並未使用微粒子溶膠，而是使用日本電工股份有限公司製的氧化鋯粉末(商品名：PCS60)，(C)溶劑之3-甲氧基丁醇的配製量設為200重量份，除此以外設為與前述實施例1相同成分且同配合量。於是，藉由將此成分混合，並使用塗料振盪器分散處理，調製成比較之分散組成物。

將所得到之分散組成物與前述實施例1同樣地設定並塗層，形成被膜也就是比較的硬化物。關於所得到比較的分散組成物及比較的硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(比較例2)

作為(A)無機化合物微粒子，使用日本電工股份有限公司製的氧化鋯粉末(商品名：PCS150)，除此以外與前述實施例1同樣地設定，得到比較的分散組成物及比較的硬化物。關於此比較的分散組成物及比較的硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(比較例3)

作為(A)無機化合物微粒子，使用Aldrich(註冊商標)藥品的氧化鋯粉末(藥品名：Zirconium(IV)oxide-8% yittria stabilized,nanopawder)，除此以外與實施例1同樣地設定，而得到比較的分散組成物及比較的硬化物。關於此比較的分散組成物及比較的硬化物，如前述般地進行評價。分散組成物的結果顯示於表1，硬化物的結果顯示於表2。

(比較例4)

作為(A)無機化合物微粒子，並未使用微粒子溶膠，而是使用日本電工股份有限公司製的氧化鋯粉末(商品名：PCS60)，作為(C)溶劑，使用甲基異丁基酮，除此以外與專利文獻1的實施例1同樣地設定，得到比較的分散組成物。

(比較例5)

作為(A)無機化合物微粒子，並未使用微粒子溶膠，而是使用日本電工股份有限公司製的氧化鋯粉末(商品名：PCS60)，作為(B)聚合性化合物，使用新中村化學工業股份有限公司製的含有羧酸的多官能丙烯酸酯(商品名：A-SA)，並未使用(C)溶劑。

將前述氧化鋯溶膠以固體成分50重量份、及前述含有羧酸的單官能丙烯酸酯以50重量份，各自調配混合，並使用塗料振盪器進行分散處理，但成為無流動性的凝膠狀物質，無法評價。

如表1所示，本發明之散組成物，與使用粉末而非微粒子溶膠的比較的分散組成物作比較，任一者霧度皆低，又，在分散安定性方面很優異。又，關於分散質((A)無機化合物微粒子)的平均粒徑，在本發明之分散組成物中，與調製前的微粒子溶膠的平均粒徑相比，為同等或其以下，與比較的分散組成物相比亦為同等或其以下的平均粒徑。

又，如表2所示，本發明的硬化物，與比較的硬化物相比，具有大略同等或其以上的折射率，又，成為一種霧度也低，外觀也很優異之成品。特別是關於霧度，本發明之分散組成物，與比較之分散組成物相比，全部數值皆低，但是在實施例2及實施例4中，為接近比較例2的程度。相對於此，在實施例1~5中，已知硬化物的霧度，相較於比較例2，顯然已成為較小的水準。

又，關於表面平滑性，於表面粗度Ra、表面平滑性Pa及最大高度Ry的任一者，本發明之硬化物，相較於比較的硬化物，成為十分小的值。

又，從不含(C)溶劑的實施例5及比較例5的比較可明顯看出，使用粉末而非微粒子溶膠來製造分散組成物時，如不用(C)溶劑，有可能得不到具有流動性的分散組成物。相對於此，在本發明，從實施例5的結果，可明顯看出沒有(C)溶劑也可得到具有良好的流動性的分散組成物。

進而，由含有(C)溶劑的實施例1~4及不含有(C)溶劑的實施例5的比較，可明顯看出藉由以前述的範圍內添加(C)溶劑，不會損害分散組成物或硬化物的物性，可得到具有良好的流動性的分散組成物。又，根據組成，可謀求分散組成物的物性或硬化物的物性之提升(例如，參照使用同種的氧化鋯的實施例3及實施例5的硬化物的結果)。

由以上的結果，得知本發明之分散組成物，不只具有優異的保存安定性，作為(B)聚合性化合物，使用(甲基)丙烯基類化合物時，特別是成為硬化物時，可發揮優異的光學性能。又，得知若硬化物是膜狀物時，其表面平滑性也很優異。

加上，硬化物的優異的光學性能，也能成為顯示(A)無機化合物微粒子的優異的分散性之指標。亦即，與氧化鋯溶膠或氧化鈦溶膠為粉末時相比，藉由良好地分散，被認為可發揮優異的光學性能，所以本發明之分散組成物及硬化物，在光學領域以外的領域適用時也能期待適用物的性能、特性、功能等之提升。

進而，與比較之分散物相比，沒有使用塗料振盪器等的分散用器具也可容易地得到分散組成物。因此，根據本發明，可簡便地製造分散組成物。

再者，本發明並不限定於上述實施形態之記載，能在申請專利範圍所示的範圍內作各種的變更，關於將於不同的實施例或複數的變化例中所揭示的技術手段加以適宜地組合所得到的實施例等，均包含在本發明的技術範圍內。

[產業上的利用可能性]

本發明，作為於分散劑中的分散質，可廣泛地合適地用於使金屬或類金屬的微粒子分散的領域(分散體的領域)。

已詳細地並且參照特定實施態樣來說明本發明，但對本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，可在不脫離本發明之精神及範圍之情形下加以各種變更和修正是屬顯而易知。

本申請案係依據2012年7月31日所申請之日本特許申請案(日本特願2012-169131)，並且係將該等之內容援用於此做為參照。

Claims

一種無機化合物微粒子分散組成物，其特徵在於：由(A)無機化合物微粒子、(B)聚合性化合物和(C)溶劑所構成，且前述(A)無機化合物微粒子是處於分散狀態；其中，作為前述(A)無機化合物微粒子，使用(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠；(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的總重量設為100重量百分比%時，(A)無機化合物微粒子，以固體成分換算，在10~90重量百分比%的範圍內；對於(A)無機化合物微粒子及(B)聚合性化合物的總重量，(C)溶劑在0.001~4.0倍的範圍內。
如請求項1所述之無機化合物微粒子分散組成物，其中，前述(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠，為由1種類的金屬氧化物所構成的單一氧化物微粒子溶膠、及由複合氧化物所構成的複合氧化物微粒子溶膠之至少其中一方。
如請求項2所述之無機化合物微粒子分散組成物，其中，前述(A-1)金屬氧化物的微粒子溶膠、或(A-2)金屬或類金屬氮化物的微粒子溶膠，為含有屬於周期表第4族、第13族、及第14族之至少任一種金屬元素或類金屬元素之微粒子溶膠。
如請求項1所述之無機化合物微粒子分散組成物，其中，前述(B)聚合性化合物，為在分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物。
如請求項2所述之無機化合物微粒子分散組成物，其中，前述(B)聚合性化合物，為在分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物。
如請求項3所述之無機化合物微粒子分散組成物，其中，前述(B)聚合性化合物，為在分子中具有羧基和乙烯性不飽和基之化合物。
一種無機化合物微粒子分散硬化物，其特徵在於，是使請求項1至請求項6中的任一項所述之無機化合物微粒子分散組成物硬化而得到。