TWI658858B - Dispersion composition and hardened material thereof, and laminated body - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種分散體組成物,其可將金屬氧化物微粒子良好地分散,並且硬化後的硬化物實現良好的光學性能與良好的表面平滑性兩者。本發明的分散體組成物含有作為平均粒徑小於50 nm的金屬氧化物微粒子的(A)分散質粒子、包含下述式(1)所示的化合物的(B)分散劑、及(C)聚合性化合物。(B)分散劑是相對於總固體成分而於3質量%~20質量%的範圍內調配。 [化4]
Description
本發明是有關於一種含有聚合性化合物且金屬氧化物微粒子分散而成的分散體組成物、其硬化物、及含有使該分散體組成物硬化而成的層的積層體。
液晶面板被廣泛用作電視、電腦顯示器(computer display)、智慧型手機(smartphone)的顯示部等。該液晶面板的基本構成可列舉以下構成:於一對透光性基板的內側夾持有液晶層,並且於各透光性基板的外側表面上積層有偏光膜。於液晶面板的顯示面上通常設有表面保護膜,關於此種表面保護膜,一直使用抗反射(Anti-Reflection,AR)膜、或防眩(Anti-Glare,AG)膜。
另外,對於觸控面板等顯示裝置,一直使用在玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)膜等透明樹脂製基板上設有圖案狀的透明導電體層的積層體。關於該透明導電體層的材料,具代表性的是使用氧化銦錫(Indium tin Oxide,ITO)。於該積層體中,基板與透明導電體層的光學特性(折射率)之差大,故若於觸控面板等顯示裝置的前表面配置所述積層體,則有時於液晶面板的顯示面看到ITO電極膜的圖案(例如被稱為「圖案可見」)。因此,已知藉由使用光學調整(折射率匹配(Index Matching,IM))膜來實現ITO電極膜的圖案的不可見化。
關於可用於上文所述的AR膜、AG膜、IM膜等光學膜等中的樹脂組成物,例如可列舉專利文獻1中揭示的光學材料用樹脂組成物、或專利文獻2中揭示的樹脂組成物。另外,作為AG膜的一例,例如可列舉專利文獻3中揭示的防眩性膜。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-126991號公報 [專利文獻2]日本專利特開2014-043506號公報 [專利文獻3]日本專利特開2012-063504號公報
[發明所欲解決之課題]
專利文獻1中揭示的光學材料用樹脂組成物使用具有特殊的茀骨架結構的二官能(甲基)丙烯酸酯化合物,藉此實現高折射率。然而,例如於用作IM層的情形時,折射率不充分,故無法充分地使ITO電極膜的圖案不可見化。
另外,專利文獻2中揭示的樹脂組成物中,添加有氧化鋯及/或氧化鈦等金屬氧化物微粒子作為用以提高折射率的成分。然而,於添加氧化鋯的情形時,為了使該氧化鋯充分地分散,分散劑的添加量亦變多,故無法充分提高折射率。另外,氧化鈦具有光觸媒活性,故若用作光學膜的添加成分則有產生各種影響之虞。進而,如作為「鈦白(Titanium white)」而眾所周知般,氧化鈦具有作為白色顏料的優異性能。因此,若用作光學膜的添加成分,則亦有導致該光學膜的白化之虞。
另外,專利文獻3中揭示的防眩性膜成為如下構成:於透明基材膜上積層有防眩層、高折射率層及低折射率層,且於高折射率層中含有既定範圍的金屬氧化物微粒子。此處,金屬氧化物微粒子的平均粒徑只要不大幅度地超過高折射率層的厚度即可,例如成為0.1 μm以下。因此,可能因添加金屬氧化物微粒子而導致高折射率層的表面粗糙度變大,表面平滑性降低,並且於成為上層的低折射率層產生塗佈不均,或作為光學膜而產生干涉不均。
本發明是為了解決此種課題而成,且其目的在於:於含有金屬氧化物微粒子的分散體組成物中,可將該金屬氧化物微粒子良好地分散,並且使硬化後的硬化物實現良好的光學性能與良好的表面平滑性兩者。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題,本發明的分散體組成物為以下構成:含有(A)分散質粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物,所述(A)分散質粒子為平均粒徑小於50 nm的金屬氧化物微粒子,所述(B)分散劑包含下述式(1)所示的化合物,於將所述分散體組成物所含的總固體成分設為100質量%時,所述(B)分散劑的調配量相對於所述總固體成分而為3質量%~20質量%的範圍內。
[化1]
(其中,式(1)的R為碳數為3~24的直鏈烷基或碳數3~24的直鏈烯基,AO為碳數1~4的氧伸烷基,n為表示環氧烷的平均加成莫耳數的5~30的範圍內的數值,X為包含碳原子、氫原子及/或氧原子的連結基) 根據所述構成,於(A)分散質粒子為平均粒徑小於50 nm的金屬氧化物微粒子時,若使用包含所述式(1)的化合物的(B)分散劑,則尤其藉由式(1)的疏水性基R為直鏈,可將金屬氧化物微粒子良好地分散。而且,使該分散體組成物硬化後的硬化物可實現良好的光學性能,並且亦可實現良好的表面平滑性,進而可提高耐鹼性及耐擦傷性等物性。
所述構成的分散體組成物亦可為以下構成:所述(C)聚合性化合物至少使用一分子中具有一個以上的羧基及兩個以上的乙烯性不飽和基的化合物。
另外,本發明的硬化物是使所述構成的分散體組成物硬化而獲得。另外,本發明的積層體含有使所述構成的分散體組成物硬化而成的層,並且所述積層體的表面粗糙度(Sa)為0.1 nm~1.0 nm的範圍內。 [發明的效果]
本發明中,藉由以上構成而發揮以下效果:於含有金屬氧化物微粒子的分散體組成物中,可將該金屬氧化物微粒子良好地分散,並且硬化後的硬化物可實現良好的光學性能與良好的表面平滑性兩者。
本發明的分散體組成物含有(A)分散質粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物,(A)分散質粒子為平均粒徑為50 nm以下的金屬氧化物微粒子,且如式(1)所示,(B)分散劑具有以下化學結構:作為碳數為3~24的直鏈烷基或碳數3~24的直鏈烯基的疏水性基R、與作為碳數1~4的氧伸烷基的(AO)n
(n為環氧烷的平均加成莫耳數,為5~30的範圍內的數值)經由氧原子而鍵結,並且(AO)n
經由連結基X而鍵結於羧基(COOH)。
以下,對本發明的分散體組成物的具代表性的一例、以及使本發明的分散體組成物硬化而成的硬化物、及含有使本發明的分散體組成物硬化而成的層的積層體的具代表性的一例加以具體說明。
[(A)分散質粒子] 本發明的分散體組成物所含有的(A)分散質粒子只要為平均粒徑小於50 nm的金屬氧化物微粒子即可。構成金屬氧化物微粒子的金屬氧化物並無特別限定,例如可列舉:氧化鈦(titania)、氧化鋁(alumina)、氧化鋯(zirconia)、氧化鎂(magnesia)、氧化矽(silica)等單氧化物;鈦酸鉀、鈦酸鋇、鈦酸鍶、鈦酸鈣、鈦酸鎂、鈦酸鉛、鈦酸鋁、鈦酸鋰、鈦酸鋯酸鉛(PZT)、氧化銦錫(ITO)等複合氧化物等。該些金屬氧化物可僅使用一種或亦可適當組合使用兩種以上作為(A)分散質粒子。
被用作(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子的具體構成並無特別限定,只要其平均粒徑小於50 nm即可。若平均粒徑為50 nm以上,則可能所得的硬化物的透明性降低、霧度上升、表面平滑性降低。金屬氧化物微粒子的平均粒徑的下限值並無特別限定,例如只要為1 nm以上即可。因此,金屬氧化物微粒子的具代表性的平均粒徑的範圍可列舉1 nm以上且小於50 nm,進而可列舉1 nm~40 nm的範圍內。
進而,金屬氧化物微粒子可為結晶狀亦可為非晶狀,另外可為等向性粒子亦可為異向性粒子,亦可為纖維狀。進而,金屬氧化物微粒子可為通常的粉末狀,亦可為微粒子溶膠。若金屬氧化物微粒子為微粒子溶膠,則雖亦取決於其他成分的種類或調配量等,但可實現良好的光學性能與良好的表面平滑性兩者。例如於後述實施例中,使用氧化鋯的微粒子溶膠(氧化鋯溶膠)作為(A)分散質粒子。
作為(A)分散質粒子的微粒子溶膠的製造方法並無特別限定,可使用以下方法等公知的方法來製造:對利用公知的濕式合成法(或乾式合成法)所製造的金屬或半金屬的微粒子使用公知的溶劑等製備懸浮液,並進行溶膠化。進而本發明中,亦可如後述般使用市售的微粒子溶膠作為(A)分散質粒子。
被用作(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子的製造方法(製備方法)並無特別限定,可較佳地使用公知的方法。例如具代表性的製造方法可列舉以下兩種方式的製造方法:以機械方式將粗大粒子粉碎、微細化的由上而下(top down)方式;生成若干個單位粒子,經由該單位粒子凝聚而成的團簇(cluster)狀態而形成粒子的由下而上(bottom up)方式;可利用任一方法來製備。另外,該些方式的製造方法可為濕式法或乾式法的任一種。另外,該些方式的製造方法中所用的介質可為水系亦可為非水系,亦可為氣層。
另外,由下而上方式中有物理方法與化學方法,可利用任一方法。物理方法的代表例可舉出:使塊狀金屬於惰性氣體中蒸發,藉由與氣體的撞擊而使其冷卻凝縮,生成奈米粒子的氣體中蒸發法。另外,化學方法的代表例可列舉:液相還原法(於液相中於保護劑的存在下將金屬離子還原,使所生成的0價金屬以奈米尺寸穩定的方法)、金屬錯合物的熱分解法等。液相還原法的更具體的例子可列舉:化學還原法、電化學還原法、光還原法、或將化學還原法與光照射法組合的方法等。
再者,如後述,本發明的分散體組成物可藉由將作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物混合攪拌而製備(製造),(B)分散劑可於利用由上而下方式或由下而上方式的金屬氧化物微粒子的製造步驟中使用。另外,於採用上文所述的各種方式或方法來製造金屬氧化物微粒子時,為了自該製造步驟中所用的介質中取出金屬氧化物微粒子,可使用保護劑。保護劑可列舉對金屬氧化物微粒子的表面進行修飾的表面修飾劑、或保護金屬氧化物微粒子的表面的表面保護劑等。利用該些保護劑來被覆表面,或利用該些保護劑來進行含浸,藉此可自介質中穩定地取出金屬氧化物微粒子。此處,(B)分散劑亦可用作該保護劑。
[(B)分散劑] 本發明的分散體組成物所含有的(B)分散劑為具有所述式(1)所示的化學結構的化合物。
[化2]
式(1)的化合物中的疏水性基R為碳數3~24且直鏈的烷基或烯基,例如只要為來源於醇的烴基即可。於疏水性基R來源於醇的情形時,原料醇可為單一種類的醇(即,碳數全部相同的醇),亦可為不同碳數的醇的混合物。另外,原料醇可來源於合成亦可來源於天然,另外,其化學結構可為單一組成,亦可為包含多種異構物的混合物。
可使用的原料醇可選擇公知的醇,具體而言,例如可較佳地使用以下的醇作為具代表性的原料醇:丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇;殼牌化學(Shell Chemicals)公司製造的商品名:尼奧多(Neodol)23、尼奧多(Neodol)25、尼奧多(Neodol)45等來源於合成的高級醇;月桂醇(1-十二醇)、十三醇、肉豆蔻醇(1-十四醇)、鯨蠟醇(1-十六醇)、硬脂醇(1-十八醇)、油醇(順式-9-十八烯-1-醇)等來源於天然的高級醇等。如上文所述,該些原料醇可僅使用一種,亦可混合使用兩種以上。
式(1)的化合物中的氧伸烷基(AO)n
的碳數為1~4,n為表示環氧烷的平均加成莫耳數的5~30的範圍內的數值。氧伸烷基的具體的單體結構並無特別限定,可列舉:氧亞甲基(碳數1)、氧伸乙基(乙二醇、碳數2)、氧伸丙基(碳數3)、氧伸丁基(碳數4)、四氫呋喃(碳數4)等。氧伸丁基例如可列舉1,2-氧伸丁基或2,3-氧伸丁基。
氧伸烷基可為由該些單體結構的僅一種所構成的均聚合鏈,亦可為兩種以上的單體結構的共聚合鏈。另外,共聚合鏈可為無規聚合鏈亦可為嵌段聚合鏈,亦可為該些聚合鏈的組合。藉由採用均聚合鏈或各種共聚合鏈作為氧伸烷基的聚合鏈,可調整式(1)的化合物即(B)分散劑對分散媒(後述(D)分散助劑)的親和性。
式(1)的化合物中的連結基X為包含碳原子、氫原子及/或氧原子的連結基。更具體而言,連結基X可為由碳原子及氫原子所構成的烴基,亦可僅為氧原子,亦可為含有氧原子的有機基(由碳原子、氫原子及氧原子所構成的基團)。
連結基X的具體構成並無特別限定,可採用公知的結構。例如可列舉選自由飽和烴基、不飽和烴基、醚基、羰基、酯基所組成的組群中的一種。另外,連結基X亦可含有環結構(脂環結構、芳香環結構等),另外亦可含有重複單元。再者,若於連結基X中含有氮原子、硫原子及/或磷原子等,則有減弱羧基對(A)分散質粒子的親和效果的作用。因此,連結基X較佳為由碳原子、氫原子及/或氧原子所構成。
式(1)的化合物可利用公知的方法來製造。具體而言,例如可列舉以下方法:將利用公知的方法於醇、胺、硫醇上加成環氧烷而成的通常的非離子界面活性劑化合物作為原料,使用單鹵化低級羧酸或其鹽,於鹼的存在下與環氧烷末端的羥基反應的方法;或使用酸酐利用與環氧烷末端的羥基的開環反應的方法等。當然,式(1)的化合物的製造方法當然不限定於該些方法。
本發明的分散體組成物含有式(1)的化合物作為(B)分散劑,藉此硬化後的膜狀或層狀的硬化物可實現良好的表面平滑性。尤其式(1)的化合物中,疏水性基R具有直鏈結構,故該直鏈結構有助於良好的表面平滑性。另一方面,若疏水性基R為分支鏈,則所得的膜狀或層狀的硬化物的表面平滑性降低。
[(C)聚合性化合物] 本發明的分散體組成物所含有的(C)聚合性化合物只要為具有聚合性、藉由既定的條件進行聚合而硬化的公知的化合物,則其具體種類並無特別限定。
可用作(C)聚合性化合物的具代表性的化合物可列舉:分子中具有乙烯性不飽和基的化合物(乙烯系化合物)、於末端具有環氧基的化合物(環氧系化合物)、具有胺基的化合物、具有羧基或其衍生基的化合物、具有羥基的化合物等。該些化合物是以分子中所含的有助於聚合性的官能基為基準而分類,亦可於一個化合物的結構中含有多種官能基。例如,乙烯系化合物亦可除了乙烯性不飽和基以外含有胺基或羧基等。 另外,對於可用作(C)聚合性化合物的化合物而言,一個化合物中同一種類的官能基可僅為一個(單官能),亦可為兩個以上(多官能)。進而,該些化合物可僅使用一種,亦可組合使用多種。具代表性的一例可列舉:一分子中具有一個以上的羧基及兩個以上的乙烯性不飽和基的化合物。
藉由(C)聚合性化合物進行聚合所得的聚合物(樹脂)的種類亦無特別限定,可根據本發明的分散體組成物或硬化物的用途、使用條件、製造條件等而適當選擇。另外,(C)聚合性化合物的聚合條件亦無特別限定,可根據被用作(C)聚合性化合物的化合物的種類而列舉利用加熱的聚合、利用放射線等的照射的聚合、使用硬化劑的聚合(硬化)等。同樣地,聚合物的分子量亦無特別限定,可根據與上文所述相同的各種條件而適當設定。
可用作(C)聚合性化合物的化合物的代表例可列舉:選自由含羧酸基的不飽和聚合性單體、含羧酸基的不飽和聚合性單體的烷基酯、乙烯基化合物、丙烯酸胺基甲酸酯及環氧化合物所組成的組群中的至少一種化合物。
首先,所述組群中含羧酸基的不飽和聚合性單體例如可列舉(甲基)丙烯酸、丁烯酸、馬來酸及衣康酸等。
另外,所述組群中含羧酸基的不飽和聚合性單體的烷基酯例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸雙環[3,3,1]壬酯、(甲基)丙烯酸-2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、甲氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基乙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基丙二醇(甲基)丙烯酸酯、丙氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等單(甲基)丙烯酸酯;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀二(甲基)丙烯酸酯等二(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯等三(甲基)丙烯酸酯化合物;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等四(甲基)丙烯酸酯化合物;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨糖醇六(甲基)丙烯酸酯等六(甲基)丙烯酸酯化合物等。
另外,所述組群中乙烯基化合物可列舉:乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丁二烯、異戊二烯等。
另外,所述組群中丙烯酸胺基甲酸酯為使聚異氰酸酯與含羥基的(甲基)丙烯酸酯反應而成的化合物。首先,可用於丙烯酸胺基甲酸酯的聚異氰酸酯例如可列舉:甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯、聚苯基甲烷聚異氰酸酯、苯二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯、四甲基二甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、離胺酸三異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、氫化二甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷、降冰片烯二異氰酸酯及該些二異氰酸酯的改質物、末端為異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物等。
此處,末端為異氰酸酯基的胺基甲酸酯預聚物為使聚異氰酸酯與多元醇反應所得的化合物,例如可列舉:伸烷基二醇、三羥甲基烷烴、甘油、季戊四醇等多元醇化合物;聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚烯烴多元醇、聚丁二烯多元醇、聚碳酸酯多元醇等聚合物化合物等。
繼而,可用於丙烯酸胺基甲酸酯的含羥基的(甲基)丙烯酸酯只要為於分子中具有一個以上的羥基的(甲基)丙烯酸酯系化合物即可。此種(甲基)丙烯酸酯系化合物例如可列舉:(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁酯、2-羥基乙基丙烯醯基磷酸酯、鄰苯二甲酸-2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-2-羥基丙酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-丙烯醯氧基丙酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、環己烷二甲醇單(甲基)丙烯酸酯等。
另外,所述組群中環氧化合物具代表性地可列舉分子內具有兩個以上的環氧基的化合物。此種環氧化合物例如可列舉:聚縮水甘油醚、縮水甘油醚酯、聚縮水甘油酯、縮水甘油基胺基縮水甘油醚、縮水甘油基胺基縮水甘油酯、縮水甘油胺等。
該些環氧化合物中,聚縮水甘油醚例如可列舉:使多元酚化合物與表氯醇反應所得的芳香族聚縮水甘油醚、使脂肪族多元醇與表氯醇反應所得的脂肪族聚縮水甘油醚、脂環族聚縮水甘油醚等。
該些化合物中,可用於芳香族聚縮水甘油醚的多元酚化合物例如可列舉:雙酚A、雙酚F、雙酚S、四甲基雙酚A、二芳基雙酚A、對苯二酚、鄰苯二酚、間苯二酚、甲酚、四溴雙酚A、三羥基聯苯、二苯甲酮、雙間苯二酚、雙酚六氟丙酮、四甲基雙酚A、四甲基雙酚F、三(羥基苯基)甲烷、聯二甲苯酚、苯酚酚醛清漆、甲酚酚醛清漆等。
另外,可用於脂肪族聚縮水甘油醚的脂肪族多元醇例如可列舉:甘油、新戊二醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。
另外,脂環族聚縮水甘油醚可列舉:縮水甘油基六氫雙酚A、3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯、1,3,5-三(2,3-環氧丙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等。
另外,所述環氧化合物中縮水甘油醚酯例如可列舉使羥基羧酸與表氯醇反應所得的化合物。羥基羧酸例如可列舉對氧基苯甲酸、β-氧基萘甲酸等。
另外,所述環氧化合物中聚縮水甘油酯例如可列舉使多羧酸與表氯醇反應所得的化合物。多羧酸例如可列舉:鄰苯二甲酸、甲基鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、內亞甲基六氫鄰苯二甲酸、偏苯三甲酸、聚合脂肪酸等。
另外,所述環氧化合物中縮水甘油基胺基縮水甘油醚例如可列舉使胺基苯酚、胺基烷基苯酚與表氯醇反應所得的化合物。
另外,所述環氧化合物中縮水甘油基胺基縮水甘油酯例如可列舉使胺基苯甲酸與表氯醇反應所得的化合物。
另外,所述環氧化合物中縮水甘油胺例如可列舉使胺化合物與表氯醇反應所得的化合物。胺化合物可列舉:苯胺、甲苯胺、三溴苯胺、二甲苯二胺、二胺基環己烷、雙胺基甲基環己烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基碸等。
本發明的分散體組成物中,該些(C)聚合性化合物可僅使用一種,亦可適當組合兩種以上而使用混合物。另外,於(C)聚合性化合物為所述組群的環氧化合物的情形時,用於該些環氧化合物的合成反應的多元酚化合物、脂肪族多元醇、羥基羧酸、多羧酸、胺基苯酚化合物、胺化合物等可僅使用一種,亦可使用將兩種以上適當組合而成的混合物。
(C)聚合性化合物的聚合反應並無特別限定,只要採用公知的光聚合反應、熱聚合反應等即可。該些聚合反應中只要採用公知的聚合條件即可。另外,該些聚合反應中只要使用公知的聚合起始劑即可。
具體而言,光聚合起始劑例如可列舉:二苯甲酮系聚合起始劑、苯乙酮系聚合起始劑、蒽醌光聚合起始劑等。另外,熱聚合起始劑例如可列舉:偶氮系聚合起始劑、取代乙烷系聚合起始劑、氧化還原系聚合起始劑等。氧化還原系聚合起始劑只要為將過硫酸鹽、過氧化物等過氧化物系起始劑與亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽、金屬鹽等還原劑組合而成者即可。聚合起始劑的使用量並無特別限定,只要為公知的範圍內即可。相對於(C)聚合性化合物100質量份,具代表性地可列舉聚合起始劑為0.005質量份~10質量份的範圍內。
另外,於使用環氧化合物作為(C)聚合性化合物的情形時,可使用公知的硬化劑。具體的硬化劑例如可列舉:六氫鄰苯二甲酸酐、甲基六氫鄰苯二甲酸酐、三烷基四氫鄰苯二甲酸酐、氫化甲基耐地酸酐等脂肪族酸酐。
[其他成分] 本發明的分散體組成物中,亦可含有上文所述的作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物以外的成分。其他成分具體而言,例如可列舉:界面活性劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗靜電劑、調平劑、消泡劑等般的分散體組成物的領域中公知的各種添加劑。本實施形態中,例如為了使(A)分散質粒子的分散性更為良好,可使用(D)分散助劑作為具代表性的其他成分。 該(D)分散助劑可根據(A)成分~(C)成分的種類、物性、使用條件等而適當選擇使用公知的溶劑。
可用作(D)分散助劑的溶劑具體而言,例如可列舉:甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、第二丁醇、第三丁醇、庚醇、正戊醇、第二戊醇、正己醇、四氫糠醇、糠醇、烯丙醇、伸乙基氯醇、辛基十二醇、1-乙基-1-丙醇、2-甲基-1-丁醇、異戊醇、第三戊醇、第二異戊醇、新戊醇、己醇、2-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、壬醇、癸醇、十一醇、月桂醇、環戊醇、環己醇、苄醇、α-松油醇、松油醇C、L-α-松油醇、二氫松油醇、松油氧基乙醇、二氫松油氧基乙醇、環己醇、3-甲氧基丁醇、二丙酮醇、1,4-丁二醇、辛二醇等醇系溶劑;甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑;正己烷、環己烷、正庚烷等烴系溶劑;二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等鹵化烴系溶劑;乙醚、異丙醚、二噁烷、四氫呋喃、二丁醚、丁基乙醚、甲基-第三丁醚、松油基甲醚、二氫松油基甲醚、二乙二醇二甲醚、1,3-二氧雜環戊烷等醚系溶劑;丙酮、苯乙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、二乙酮、甲基正丁基酮、甲基異丁基酮、二丙酮、二異丁基酮、甲基戊基酮、丙酮基丙酮、異佛爾酮、環己酮、甲基環己酮、2-(1-環己烯基)環己酮等酮系溶劑;甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸丁酯、甲酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸第二丁酯、乙酸(異)戊酯、乙酸環己酯、乳酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸第二己酯、乙酸2-乙基丁酯、乙酸2-乙基己酯、乙酸苄酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、單氯乙酸甲酯、單氯乙酸乙酯、單氯乙酸丁酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酸丁酯、丙酸異戊酯、γ-丁內酯等酯系溶劑;乙二醇單乙醚、乙二醇單異丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、三乙二醇單正丙醚、三乙二醇單正丁醚、三丙二醇單乙醚、三丙二醇單正丙醚、三丙二醇單正丁醚等二醇醚系溶劑以及該些單醚類的乙酸酯系溶劑(例如後述實施例14中所用的丙二醇單乙醚乙酸酯等);二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基異丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚等二烷基醚系溶劑;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、1,3-丁二醇、己二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等二醇系溶劑;二甲基乙醯胺、二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑等。該些溶劑可僅使用一種作為(D)分散助劑,亦可適當組合兩種以上而用作(D)分散助劑。
再者,視(C)聚合性化合物的種類不同,當然亦可使用水作為(D)分散助劑。另外,於使用水作為(D)分散助劑的情形時,亦可併用可與水混合的極性有機溶劑。
[分散體組成物、硬化物及積層體] 關於本發明的分散體組成物,只要將上文所述的(A)~(C)的各成分以及視需要的(D)分散助劑等其他成分以既定的組成調配,進行攪拌或均勻化直至作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子充分地分散即可。用以使金屬氧化物微粒子分散的分散裝置具體而言,例如可列舉:二根輥、三根輥等輥磨機;球磨機、振動球磨機等球磨機;塗料振盪器;連續盤型珠磨機、連續環型珠磨機等珠磨機;砂磨機;噴射磨機等,並無特別限定。另外,亦可於超音波產生浴中進行分散處理。
本發明的分散體組成物中,上文所述的(A)~(C)的各成分的調配量(含量或添加量)並無特別限定,可根據各成分的種類、物性、分散體組成物的用途等各條件而適當設定較佳的範圍。其中,關於(B)分散劑,為了使作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子良好地分散,可於既定的範圍內調配。
具體而言,於將分散體組成物的總固體成分設定為100質量%時,(B)分散劑的調配量只要為總固體成分的3質量%~30質量%的範圍內即可,更佳為4質量%~20質量%的範圍內。若(B)分散劑的調配量相對於總固體成分而過少,則雖亦取決於所述各條件,但有時所得的硬化物的表面平滑性降低。另外,若(B)分散劑的調配量相對於總固體成分而過多,則雖亦取決於所述各條件,但有時所得的硬化物的透明性降低,該硬化物的物性(例如後述的耐擦傷性、耐鹼性等)變得不充分。
再者,所謂分散體組成物的總固體成分,相當於(A)分散質粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物的總調配量。
另外,作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子的調配量亦無特別限定,例如於將分散體組成物的總量設定為100質量%時,只要為0.5質量%~80質量%的範圍內即可。雖亦取決於所述各條件,但若金屬氧化物微粒子為該範圍內,則可使所得的硬化物的光學特性及物性良好,並且可藉由與(B)分散劑的組合而亦有助於提高表面平滑性。
同樣地,(C)聚合性化合物的調配量亦無特別限定,例如於將分散體組成物的總量設為100質量%時,只要為10重量%~90重量%的範圍內即可。雖亦取決於所述各條件,但若(C)聚合性化合物是於該範圍內調配,則於形成所得的膜狀或層狀的硬化物(硬化膜或硬化層)時,可於將(A)分散質粒子良好地分散的狀態下,實現作為硬化物的良好物性。另外,可藉由與(B)分散劑的組合而亦有助於提高硬化物的表面平滑性。
再者,(D)分散助劑等其他成分只要於可藉由添加該成分而發揮所需功能的範圍內添加即可。
如後述實施例所示,本發明的分散體組成物不僅具有作為分散體組成物的良好的分散穩定性,而且於製成硬化物時,可發揮良好的光學特性(高折射率、高透明性、低霧度等)、表面平滑性、及物性(耐擦傷性、耐鹼性)。尤其關於表面平滑性,可將硬化物的算術平均表面粗糙度(Sa)設定於0.1 nm~1.0 nm的範圍內。
因此,使用本發明的分散體組成物所形成的硬化物可較佳地用作AR膜或AG膜等的高折射率層、或IM膜的光學調整層等。因此,本發明的硬化物可較佳地用作被覆於基材上的硬化膜或塗層等,並且亦可較佳地用作AR膜、AG膜、IM膜等積層體的光學層。該光學層可將表面粗糙度(Sa)設定於0.1 nm~1.0 nm的範圍內,故可有效地抑制上層產生塗佈不均、或作為光學膜而產生干涉不均之虞。
當然,本發明的分散體組成物的用途不限定於膜或塗層、或積層體的光學層等膜狀物,亦可根據作為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子的種類等而較佳地用於各種成形物或產業用化學劑等。 [實施例]
根據實施例及比較例而對本發明加以更具體的說明,但本發明不限定於此。本領域技術人員可於不偏離本發明的範圍的情況下進行各種變更、修正及改變。再者,以下的實施例及比較例中的分散體組成物及硬化物的評價是如以下所示般進行。
(分散體組成物的評價方法) [平均粒徑] 使用麥奇克公司(Microtrac Incorporated)製造的奈奇克(Nanotrac)(註冊商標),測定所得的分散體組成物中分散的微粒子的平均粒徑並進行評價。此時,將自小徑側起累計50%的粒徑作為平均粒徑。
[分散穩定性] 將所得的分散體組成物於50℃下靜置1週。其後,目測確認分散體組成物中是否可見若干沈降,於未見沈降時評價為「○」,於可見沈降時評價為「×」。
(硬化物的評價方法) [全光線透過率及霧度] 使用日本電色工業股份有限公司製造的霧度計(Haze Meter)NDH4000(產品名),測定所得的硬化膜的全光線透過率及霧度並進行評價。
[折射率] 對所得的膜狀的硬化物(硬化膜)使用美托利康公司(Metricon Corporation)製造的稜鏡耦合器(產品名),測定波長589 nm下的折射率並進行評價。
[透明性] 目測確認所得的硬化膜的透明性,於未觀察到渾濁、模糊、不均等時評價為「○」,於觀察到渾濁、模糊、不均等時評價為「×」。
[表面平滑性] 使用布魯克(Bruker)公司製造的三維白色光干涉型顯微鏡康特(Contour)GT-K(產品名),測定所得的硬化膜的算術平均表面粗糙度Sa,藉此評價表面平滑性。
[耐鹼性] 對於所得的硬化膜,目測確認於2%的NaOH水溶液中於60℃下浸漬3分鐘後的外觀。於硬化膜中未見渾濁或不均等變化時評價為「○」,於可見渾濁或不均等變化時評價為「×」。
[耐擦傷性] 對所得的硬化膜使用大平理化工業股份有限公司製造的摩擦試驗機(Rubbing Tester)(產品名),於對硬化膜表面施加200 gf的負重的狀態下,利用鋼絲絨(steel wool)(日本鋼絲絨股份有限公司製造,產品名:邦斯達(Bonstar)#0000)將該硬化膜表面往返摩擦10次。目測評價硬化膜表面上的由摩擦痕跡或傷痕等所致的外觀變化,於未見傷痕等時評價為「○」,於可見多個傷痕等時評價為「×」。
((B)分散劑的製造例) [製造例1:分散劑A的合成] 於甲苯溶劑中,將626 g(1莫耳)的月桂醇環氧乙烷10莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑A(R:直鏈月桂基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例2:分散劑B的合成] 於甲苯溶劑中,將446 g(1莫耳)的月桂醇環氧乙烷5莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑B(R:直鏈月桂基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例3:分散劑C的合成] 於甲苯溶劑中,將986 g(1莫耳)的月桂醇環氧乙烷20莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑C(R:直鏈月桂基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例4:分散劑D的合成] 於甲苯溶劑中,將500 g(1莫耳)的丙醇環氧乙烷10莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑D(R:丙基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例5:分散劑E的合成] 於甲苯溶劑中,將710 g(1莫耳)的C18烷基醇環氧乙烷10莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑E(R:直鏈C18烷基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例6:分散劑F的合成] 於甲苯溶劑中,將584 g(1莫耳)的9-癸烯-1-醇環氧乙烷10莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為本發明的(B)分散劑的分散劑F(R:直鏈C10烯基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例7:分散劑G的合成] 於甲苯溶劑中,將640 g(1莫耳)的分支C11~14烷基醇(產品名:艾克賽爾(EXXAL)13,艾克森美孚(Exxon Mobil)公司製造)環氧乙烷10莫耳加成物及151 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於使反應體系的溫度為60℃的條件下添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為比較分散劑的分散劑G(R:分支C11~14烷基、AO:氧伸乙基、n:10、X:CH2
)。
[製造例8:分散劑H的合成] 於高壓釜(autoclave)中添加415 g(1莫耳)的苯乙烯化苯酚、1 g(0.018莫耳)的氫氧化鉀,進行均勻混合。其後,於反應體系的溫度為130℃的條件下,將352 g(8莫耳)的環氧乙烷滴加至反應體系中。環氧乙烷的滴加結束後,於該溫度下維持於壓力0.1 MPa而熟化1小時,獲得苯乙烯化苯酚8環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)加成物。於甲苯溶劑中,將767 g(1莫耳)的苯乙烯化苯酚8EO加成物及152 g(1.3莫耳)的單氯乙酸鈉取至反應器中,攪拌以使之變均勻。其後,於反應體系的溫度為60℃的條件下,添加52 g(1.3莫耳)的氫氧化鈉後,使反應體系的溫度升溫至80℃,熟化3小時。熟化後,於反應體系為50℃的條件下滴加117 g(1.2莫耳)的98%硫酸,藉此獲得白色懸浮溶液。繼而,以蒸餾水清洗該白色懸浮溶液,將溶劑減壓蒸餾去除。藉此獲得作為比較分散劑的分散劑H(R:苯乙烯化苯基、AO:氧伸乙基、n:8、X:CH2
)。
(實施例1) 使用市售的氧化鋯溶膠I(堺化學工業股份有限公司製造,產品名:SZR-M,平均粒徑:3 nm,含有30重量%的氧化鋯的甲醇分散體)作為成為(A)分散質粒子的金屬氧化物微粒子,使用二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司製造,產品名:卡亞拉得(KAYARAD)DPHA)作為(C)聚合性化合物,使用製造例1中製造的分散劑A作為(B)分散劑,且使用甲基異丁基酮(Methyl Isobutyl Ketone,MIBK)及丙二醇單甲醚((Propylene Glycol Methyl Ether,PGME),可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造,產品名:二醇醚PM)作為(D)分散助劑。
將以固體成分換算計為60質量份的氧化鋯溶膠I、34質量份的二季戊四醇六丙烯酸酯、6質量份的分散劑A、75質量份的MIBK、75質量份的PGME分別調配混合,使用旋轉蒸發器將溶膠用溶劑(甲醇)減壓去除,製備本發明的分散體組成物。再者,於該配方中,分散劑A的調配量(6質量份)成為相對於分散體組成物的總固體成分的質量份。對該分散體組成物如上文所述般測定(A)分散質粒子(氧化鋯粒子)的平均粒徑,並且評價分散穩定性。將其結果示於表1中(再者,表1中將氧化鋯溶膠簡略記作「ZrO2
溶膠」)。
以MIBK/PGME的混合溶劑(質量比1/1)將所得的分散體組成物以固體成分濃度成為20重量%的方式稀釋後,於將分散體組成物的總固體成分設為100質量%時,以成為3質量%的方式添加光聚合起始劑(日本巴斯夫(BASF Japan)股份有限公司製造,產品名(註冊商標):豔佳固(Irgacure)184)。其後,使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(東洋紡股份有限公司製造,產品名:A4300)作為基材,使用6 μm的棒塗機於該基材的表面上塗佈分散體組成物。
其後,以90℃、90秒鐘的條件使溶劑揮發,利用高壓水銀燈照射累計500 mJ/cm2
(氧濃度為0.3%以下)的光,藉此使分散體組成物硬化。藉此形成作為本發明的硬化物的膜厚1 μm的被膜(硬化膜)。對該硬化物如上文所述般評價光學特性(全光線透過率、霧度、透明性、折射率),並且評價表面平滑性(表面粗糙度Sa)及物性(耐鹼性及耐擦傷性)。將其結果示於表2中。
(實施例2) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為3質量份,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例3) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為12質量份,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例4) 代替分散劑A而使用等量的製造例2中製造的分散劑B作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例5) 代替分散劑A而使用等量的製造例3中製造的分散劑C作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例6) 代替分散劑A而使用等量的製造例4中製造的分散劑D作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例7) 代替分散劑A而使用等量的製造例5中製造的分散劑E作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例8) 代替分散劑A而使用等量的製造例6中製造的分散劑F作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例9) 代替氧化鋯溶膠I而使用等量的索拉(Solar)股份有限公司製造的氧化鋯溶膠II(產品名:奈農(NANON)5 ZR-010,平均粒徑:15 nm)作為(A)分散質粒子,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例10) 代替氧化鋯溶膠I而使用等量的日產化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠III(產品名:OZ-S30M,平均粒徑:30 nm)作為(A)分散質粒子,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例11) 代替氧化鋯溶膠I而使用新日本電工股份有限公司製造的氧化鋯粉末I(產品名:PCS60,一次粒徑:15 nm)作為(A)分散質粒子,除此以外,設定為與所述實施例1相同的成分且相同的調配量。繼而,將該些成分混合,使用塗料振盪器進行分散處理,藉此獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例12) 將二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司製造,產品名:卡亞拉得(KAYARAD)DPHA)與9,9-雙[4-(2-羥基乙氧基)苯基]茀二丙烯酸酯(新中村化學工業股份有限公司製造,產品名:A-BPEF)以3/7的質量比混合併用而作為(C)聚合性化合物,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例13) 使用季戊四醇三丙烯酸酯(第一工業製藥股份有限公司製造,產品名:PET-3)代替二季戊四醇六丙烯酸酯(日本化藥股份有限公司製造,產品名:卡亞拉得(KAYARAD)DPHA)作為(C)聚合性化合物,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(實施例14) 使用丙二醇單甲醚乙酸酯(可樂麗(Kuraray)股份有限公司製造,產品名:PGM-AC)代替MIBK及PGME作為(D)分散助劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例1) 代替分散劑A而使用等量的製造例7中製造的分散劑G作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得比較的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例2) 代替分散劑A而使用等量的製造例8中製造的分散劑H作為(B)分散劑,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得比較的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例3) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為2質量份,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例4) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為35質量份,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例5) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為2質量份,除此以外,與所述實施例9同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例6) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為35質量份,除此以外,與所述實施例9同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例7) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為2質量份,除此以外,與所述實施例10同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例8) 相對於分散體組成物的總固體成分而將作為(B)分散劑的分散劑A的調配量設為35質量份,除此以外,與所述實施例10同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
(比較例9) 代替氧化鋯溶膠I而使用等量的平均粒徑為50 nm的氧化鋯溶膠IV作為(A)分散質粒子,除此以外,與所述實施例1同樣地進行操作而獲得本發明的分散體組成物及其硬化物。將分散體組成物的平均粒徑及分散穩定性的結果示於表1中,將硬化物的光學特性、表面平滑性及物性的結果示於表2中。
[表1]
[表2]
(實施例及比較例的對比) 如由表1及表2的結果所表明,實施例1~實施例14的分散體組成物的分散穩定性優異,由該些分散體組成物所得的硬化物的光學特性良好,尤其實現了1.65以上的折射率。另外,實施例1~實施例14的硬化物由於表面粗糙度Sa為0.8 nm以下,故表面平滑性良好,進而耐鹼性及耐擦傷性亦變良好。
相對於此,比較例1及比較例2的分散體組成物中,作為(B)分散劑的式(1)的化合物的疏水性基R為分支鏈,故分散穩定性優異,但硬化物的光學特性差,表面粗糙度Sa亦成為1.0 nm以上。另外,比較例3、比較例5及比較例7的分散體組成物中,(B)分散劑的調配量不充分,故硬化物的透明性低,表面粗糙度Sa成為1.0 nm以上。
另外,比較例4、比較例6、比較例8的分散體組成物中,(B)分散劑的調配量過剩,故硬化物的霧度為1.1以上,可見白化,故透明性低,折射率亦降低至1.60,進而對耐鹼性及耐擦傷性亦產生不良影響。進而,比較例9的分散體組成物中,(A)分散質粒子的平均粒徑大,故除了折射率以外的光學特性降低,表面粗糙度Sa亦成為1.3 nm以上。
關於此種比較例的分散體組成物的物性,於將硬化物用作AR膜、AG膜或IM膜等的情形時,大幅度地損及該些光學膜的特性。
再者,本發明不限定於所述實施形態的記載,於申請專利範圍所示的範圍內可進行各種變更,將不同的實施形態或多個變形例中分別揭示的技術手段適當組合所得的實施形態亦包括在本發明的技術範圍內。 [產業上之可利用性]
本發明可較佳地用於硬化膜或塗層等的領域中,並且亦可較佳地廣泛用於AR膜、AG膜、IM膜等積層體的領域中。
無
無
Claims (4)
- 一種分散體組成物,其特徵在於含有:(A)分散質粒子、(B)分散劑及(C)聚合性化合物,所述(A)分散質粒子為平均粒徑小於50nm的金屬氧化物微粒子,所述(B)分散劑包含下述式(1)所示的化合物,於將所述分散體組成物所含的總固體成分設為100質量%時,所述(B)分散劑的調配量相對於所述總固體成分而為3質量%~20質量%的範圍內,(其中,式(1)的R為碳數為3~24的直鏈烷基或碳數3~24的直鏈烯基,AO為碳數1~4的氧伸烷基,n為表示環氧烷的平均加成莫耳數的5~30的範圍內的數值,X為包含碳原子、氫原子及/或氧原子的連結基)。
- 如申請專利範圍第1項所述的分散體組成物,其中所述(C)聚合性化合物至少使用選自由含羧酸基的不飽和聚合性單體、含羧酸基的不飽和聚合性單體的烷基酯、乙烯基化合物、丙烯酸胺基甲酸酯及環氧化合物所組成的組群中的至少一種化合物。
- 一種硬化物,其特徵在於:其是使如申請專利範圍第1項或第2項所述的分散體組成物硬化而獲得。
- 一種積層體,含有使如申請專利範圍第1項或第2項所述的分散體組成物硬化而成的層,並且所述積層體的特徵在於:表面粗糙度(Sa)為0.1nm~1.0nm的範圍內。
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