TWI682809B - 氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種氧化鋯粒子分散體組成物，其能夠使奈米尺寸的氧化鋯粒子良好地分散，並且針對所獲得的硬化物，能夠兼具良好的透明性與良好的折射率。該氧化鋯粒子分散體組成物用於光學用途，並且是使(A)氧化鋯粒子分散於分散介質中而成。該(A)氧化鋯粒子，在前述分散介質中的平均粒徑為45nm以下。又，分散介質至少包含(B)羧基化合物，該(B)羧基化合物在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基。進一步可以含有(C)聚合性化合物等，該(C)聚合性化合物是與(B)羧基化合物不同的化合物。

Description

氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物
本發明關於：一種氧化鋯粒子分散體組成物，其是使奈米尺寸的氧化鋯粒子分散在分散介質中而成；及，一種硬化物，其是使該氧化鋯粒子分散體組成物硬化而獲得，並能夠適用於光學用途。
自先前以來，各種光學用組成物，被用來作成各種透鏡、光學薄膜或光學薄片、光學濾光器、導光體等的光學構件；或是，被用來作為光學用黏著劑、光學用密封材料等的光學材料。一般而言，對於光學用樹脂組成物，除了優異的透明性以外，亦要求可實現優異的折射率。
但是，例如在平板顯示器(Flat Panel Display，FPD)中，使用了抗反射薄膜、透鏡片等各種光學構件(光學零件)。針對該FPD，近年來謀求影像更進一步的高精細化、或成品的更進一步的薄型化，伴隨這點，對於該等光學構件，謀求更進一步的高折射率化。
針對光學用樹脂組成物，作為使高透明性及高折射率化兼具的手法，例如已知有下述方法，其使氧化鋯(二氧化鋯)或氧化鈦(二氧化鈦)等金屬氧化物微粒分散在樹脂中。
例如，在專利文獻1中，揭示了一種分散體組成物，其使用一種由具有特定結構之化合物所構成的分散劑，將氧化鋯粒子分散在分散介質中而成。該化合物在分子中具有分散介質親和性部位與分散質親和性部位，並且具有以連結基將分散介質親和性部位與分散質親和性部位連結而成的結構，該分散介質親和性部位包含氧化伸烷鏈，該分散質親和性部位是由羧基所構成。藉由將該化合物作為分散劑來使用，即便氧化鋯粒子為奈米尺寸，仍能夠利用少量的添加來實現優異的分散性。又，使該分散體組成物硬化而獲得的硬化物，可實現良好的光學特性。 [先前技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2012-007144號公報
[發明所欲解決的問題] 現今，依據光學構件或光學材料等的種類或用途，近年來有謀求更進一步良好的光學特性的傾向。因此，包含奈米尺寸的氧化鋯粒子之光學用樹脂組成物，除了謀求更進一步良好的分散性，針對使該組成物硬化而成的硬化物，亦謀求良好的透明性、以及更進一步良好的折射率。
本發明是用以解決上述所欲解決的問題而開發出來，目的在於提供一種氧化鋯粒子分散體組成物，其能夠使奈米尺寸的氧化鋯粒子良好地分散，並針對所獲得的硬化物，能夠兼具良好的透明性與良好的折射率。 [解決問題的技術手段]
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，為了解決前述所欲解決的問題，其構成如下：一種氧化鋯粒子分散體組成物，其用於光學用途，並且是使(A)氧化鋯粒子分散於分散介質中而成，前述(A)氧化鋯粒子，在前述分散介質中的平均粒徑為45nm以下，並且，前述分散介質至少包含(B)羧基化合物，該(B)羧基化合物在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基。
根據前述構成，在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基之(B)羧基化合物，至少被用來作為分散介質，在該分散介質中，分散有奈米尺寸的(A)氧化鋯粒子。在分散介質中呈分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下。藉此，不必使用分散劑，便能夠將(A)氧化鋯粒子良好地分散在分散介質中，並藉由使該分散體組成物硬化，便能夠獲得一種光學特性優異並可適用於光學用途中的硬化物。
並且，根據前述構成，分散介質也就是(B)羧基化合物，因為在分子中具有乙烯性不飽和基，所以能夠利用特定條件來硬化。因而，藉由至少具有(A)氧化鋯粒子和(B)羧基化合物這2種成分，便能夠構成氧化鋯粒子分散體組成物，並且能夠依據需要添加各種成分。進一步，根據前述構成，能夠將氧化鋯粒子分散體組成物作成不含有分散劑之組成。藉由不含有分散劑，不僅能夠使硬化物的光學特性良好，亦能夠實現良好的耐光性。
在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：前述(B)羧基化合物所具有的乙烯性不飽和基，是丙烯醯基(acryl)或甲基丙烯醯基中的至少一種。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：前述(B)羧基化合物的分子量為3000以下。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：前述(B)羧基化合物是一酯類，該酯類是由多羧酸或其酸酐、與具有羥基及乙烯性不飽和基之化合物進行酯化而獲得。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：當將前述(A)氧化鋯粒子及前述(B)羧基化合物的合計質量設為100質量%時，前述(B)羧基化合物的含量在5質量%～60質量%的範圍內。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：作為前述分散介質，進一步含有(C)聚合性化合物，該(C)聚合性化合物與前述(B)羧基化合物是不同的化合物。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：前述(C)聚合性化合物，是具有乙烯性不飽和基之化合物。
又，在前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物中，其構成可以如下：當將前述(A)氧化鋯粒子、前述(B)羧基化合物及前述(C)聚合性化合物的合計質量設為100質量%時，前述(A)氧化鋯粒子的含量為40質量%以上且95質量%以下，前述(B)羧酸聚合物的含量為5質量%以上且60質量%以下，前述(C)聚合性化合物的含量大於0質量%且為55質量%以下。
又，本發明中亦包含一種硬化物，其是使前述構成的氧化鋯粒子分散體組成物硬化而獲得。 [發明的效果]
本發明藉由以上的構成，能夠提供一種氧化鋯粒子分散體組成物，其能夠發揮下述效果：能夠使奈米尺寸的氧化鋯粒子良好地分散，且針對所獲得的硬化物，能夠兼具良好的透明性與良好的折射率。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，用於光學用途，並且是使(A)氧化鋯粒子分散於分散介質中而成，(A)氧化鋯粒子在分散介質中的平均粒徑是45nm以下，並且，該分散介質至少包含(B)羧基化合物，該(B)羧基化合物在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基。以下，具體說明本發明的代表性的實施形態。
[(A)氧化鋯粒子] 本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物所使用的(A)氧化鋯粒子，只要是具有奈米尺寸的粒徑的粒子，並未特別限定其具體的構成，並且只要是分散在該分散體組成物中的狀態(分散狀態)中，其平均粒徑是45nm以下即可。
在被分散在分散介質中之前的(A)氧化鋯粒子的形態並未特別限定，可以是粉末，可以是被分散在公知的溶膠用溶劑中的溶膠，亦可以是其他形態。又，分散前的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑亦無特別限定，但是因為呈分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑是45nm以下，所以只要分散前的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑亦為45nm以下即可。
如後述的實施例所示，只要分散前的(A)氧化鋯粒子的形態是溶膠，被分散在分散介質中的狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑，會有與溶膠狀態的平均粒徑為相同程度的傾向。另一方面，只要分散前的(A)氧化鋯粒子的形態為粉末，被分散在分散介質中的狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑，會有變得比粉末狀態的一次粒徑(初級粒徑)更大的傾向。因此，只要分散前的(A)氧化鋯粒子的形態為粉末，作為其一次粒徑的一較佳例，例如能夠列舉小於10nm。
此處，所謂的粉末狀態的「一次粒子」，亦即定義為：未形成凝集體的粉體(粒子)、或成為單元的粉體(粒子)，該單元可構成凝集體。粉末狀態的一次粒徑，被定義為上述所定義的一次粒子的粒徑。
呈分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑，只要是如同前述的45nm以下即可，可以在1～45nm的範圍內，較佳是在2～40nm的範圍內，更佳是在3～35nm的範圍內，進一步較佳是在4～30nm的範圍內。
當分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑大於45nm時，會有下述情況：(A)氧化鋯粒子分散體組成物中的(A)氧化鋯粒子的分散穩定性會降低，而有產生(A)氧化鋯粒子的沉澱的可能性；或，在使該分散體組成物硬化而獲得的硬化物中，會有光學特性降低的疑慮，例如，會有硬化物的透明性降低、或霧度上升的可能性。另一方面，並未特別限定分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑的下限，只要(A)氧化鋯粒子是奈米尺寸，下限只要設為1nm即可。此時，分散前的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑可以小於1nm(微微(pico)尺寸)。
[(B)羧基化合物] 本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物所使用的(B) 羧基化合物，只要是在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基之化合物即可，並無特別限定。
乙烯性不飽和基，亦即只要具有乙烯性雙鍵，則無特別限定，能夠代表性地列舉：丙烯醯基或甲基丙烯醯基(合併標示為(甲基)丙烯醯基)。從而，(B)羧基化合物所具有乙烯性不飽和基，較佳是丙烯醯基及甲基丙烯醯基中的至少一種。
本說明書中的(B)羧基化合物的更具體的種類並未特別限定，能夠代表性地列舉酯類化合物，其是將多羧酸或其酸酐、與在分子中具有羥基及乙烯性不飽和基之化合物進行酯化而獲得。該酯類化合物中，只要是多羧酸或其酸酐所具有的(分子中所包含的)複數個羧基並未全部被酯化，並且在分子中至少存在(殘存)有一個羧基者即可。為了方便說明，將這種酯類化合物稱為「部分酯類化合物」。
從而，作為本說明書中的(B)羧基化合物，例如能夠較佳地使用下述部分酯類化合物，其是一種酯類，該酯類由多羧酸或其酸酐、與具有羥基及乙烯性不飽和基之化合物進行酯化而獲得，並且在分子中具有至少一個羧基。
具體的部分酯類化合物的種類並未特別限定，作為可用於產生(合成)部分酯類化合物的多羧酸，例如能夠列舉：順丁烯二酸、反丁烯二酸、苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、丁二酸、乙二酸、偏苯三甲酸、檸檬酸等。又，作為可用於產生部分酯類化合物的多羧酸的酸酐，例如能夠列舉：順丁烯二酸酐、苯二甲酸酐、丁二酸酐、偏苯三甲酸酐等。
又，作為可用於產生部分酯類化合物並在分子中具有羥基及乙烯性不飽和基之化合物，例如可列舉：丙烯酸酯化合物或甲基丙烯酸酯化合物(合併標示為(甲基)丙烯酸酯化合物)。使用如此的(甲基)丙烯酸酯化合物所產生的部分酯類化合物，尤其能夠適用於光學用途中。
作為具體的(甲基)丙烯酸酯化合物，例如能夠列舉：丙烯酸羥乙酯或甲基丙烯酸羥乙酯((甲基)丙烯酸羥乙酯)等的飽和烷醇的(甲基)丙烯酸酯化合物；三羥甲基丙烷丙烯酸酯或三羥甲基丙烷甲基丙烯酸酯等的多元醇的(甲基)丙烯酸酯化合物；季戊四醇丙烯酸酯或季戊四醇甲基丙烯酸酯(季戊四醇(甲基)丙烯酸酯)、雙季戊四醇丙烯酸酯或雙季戊四醇甲基丙烯酸酯(雙季戊四醇(甲基)丙烯酸酯)、聚季戊四醇丙烯酸酯或聚季戊四醇甲基丙烯酸酯(聚季戊四醇(甲基)丙烯酸酯)等的糖醇的(甲基)丙烯酸酯化合物；將氧化伸烷及/或己內酯加成在該糖醇的(甲基)丙烯酸酯化合物上而成的化合物等。
該等之中，較佳能夠列舉：(甲基)丙烯酸羥乙酯、季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、雙季戊四醇(甲基)丙烯酸酯、及將氧化伸烷及/或己內酯在該等上而成的化合物等。
本說明書中的(B)羧基化合物的分子量並未特別限定，較佳是3000以下，更佳是2000以下，進一步較佳是1000以下。只要(B)羧基化合物的分子量為3000以下，會因為相對的分子量變小，並受到各種條件的影響，對於所獲得的氧化鋯粒子分散體組成物，能夠使其凝集性降低。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，至少是由(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物所構成，並且奈米尺寸的(A)氧化鋯粒子呈分散在(B)羧基化合物(或含有(B)羧基化合物之混合物)的狀態。因此，從分散質也就是(A)氧化鋯粒子的觀點來看，(B)羧基化合物為「分散介質」。
此處，(B)羧基化合物，如後述的實施例所示，對於(A)氧化鋯粒子而言不僅是分散介質，亦能夠作為「表面修飾劑」來發揮作用，該(B)羧基化合物可對(A)氧化鋯粒子的表面進行非化學反應性地表面修飾。從而，在本說明書中，藉由(B)羧基化合物而實行的表面修飾作用，被定義為：未伴隨化學反應地將奈米尺寸的(A)氧化鋯粒子的表面進行修飾。因此，在本說明書中的(A)氧化鋯粒子分散體組成物中，即便不含有分散劑，仍能夠使(A)氧化鋯粒子良好地分散在分散介質也就是(B)羧基化合物中。
再者，藉由(B)羧基化合物而實行的對(A)氧化鋯粒子的表面修飾作用，例如，明顯異於基於使用公知的耦合劑的化學反應所進行的表面修飾或表面改質。作為代表性的耦合劑，可列舉矽烷耦合劑。該矽烷耦合劑，一般而言，例如具有如以下通式所表示的結構。再者，下述通式中的X，是能夠與有機系材料進行化學鍵結的反應性官能基，並且OR是能夠與無機系材料進行化學鍵結的水解性矽基(silyl group)。
X－Si(CH3 )n －(OR)3 － n 如此，矽烷耦合劑在分子中具有2種不同種類的反應基。因此，例如，如果分散質是親水性粒子且分散介質是有機系液體材料，藉由矽烷耦合劑對親水性粒子的表面進行化學反應使該表面被修飾(改質)，便能夠使親水性粒子分散在有機系液體材料中。相對於此，推測(B)羧基化合物可藉由例如氫鍵這樣的非共價鍵的引力性的作用，來修飾(A)氧化鋯粒子的表面，而非在(A)氧化鋯粒子的表面進行化學反應。因此，本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，能夠不必包含耦合劑這樣的成分(不包含耦合劑)，該耦合劑是可對(A)氧化鋯粒子的表面進行化學反應性地修飾或改質者。
又，(B)羧基化合物，因為在分子中具有乙烯性不飽和基，所以亦可以作為後述的(C)聚合性化合物來發揮作用。因此，藉由至少具有(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物這2種成分，便能夠構成本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物。又，除了(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物以外，亦能夠依據需要來添加如後述的(C)聚合性化合物、或(D)溶劑等的各種成分。
[(C)聚合性化合物] 本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，如同前述，可以僅由(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物這2種成分來構成，亦可以依據需要含有(C)聚合性化合物。該(C)聚合性化合物，從(A)氧化鋯粒子的觀點來看，是與(B)羧基化合物同樣地成為分散介質的成分，並且是明確地與(B)羧基化合物不同的化合物。(C)聚合性化合物，是具有聚合性的公知化合物，亦即，只要是藉由特定的條件便可進行聚合並硬化的公知化合物，並未特別限定其具體的種類。
此處，如同前述，在本說明書中，(B)羧基化合物亦具有聚合性，所以(B)羧基化合物亦可作為(C)聚合性化合物來發揮作用。但是，在本說明書中，(B)羧基化合物為氧化鋯粒子分散體組成物的必要成分，相對於此，(C)聚合性化合物並非必要成分。因此，氧化鋯粒子分散體組成物所含有的化合物，如果是能夠被分類為(B)羧基化合物並能夠被分類為(C)聚合性化合物者，在本說明書中基於簡便，將該化合物分類為(B)羧基化合物。
又，(C)聚合性化合物，如同前述，從使(A)氧化鋯粒子分散這樣的觀點來看，與(B)羧基化合物同樣地為分散介質。相對於此，從為了使氧化鋯粒子分散體組成物硬化而獲得的硬化物的主成分這樣的觀點來看，(C)聚合性化合物能夠被稱為「硬化性成分」。因此，只要(B)羧基化合物亦具有聚合性，亦能夠被稱為「硬化性成分」。
從而，在本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物中，只要(B)羧基化合物具有聚合性，便可以僅使用(B)羧基化合物來作為「分散介質」或「硬化性成分」，而不必含有(C)聚合性化合物。又，當(B)羧基化合物不具有聚合性時，則只要將(B)羧基化合物作為「分散介質」來使用，並將(C)聚合性化合物作為「分散介質」且「硬化性成分」來使用即可，該(C)聚合性硬化物是與該(B)羧基化合物不同的化合物(未被分類為(B)羧基化合物的化合物)。進一步，當(B)羧基化合物具有聚合性時，依據硬化物被要求的物性等各種條件，可將(C)聚合性化合物併用來作為「分散介質」或「硬化性成分」，該(C)聚合性化合物是與(B)羧基化合物不同的化合物。
在本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物中，並未特別限定(C)聚合性化合物的具體的種類，(C)聚合性化合物的分子中，可以是僅具有1個能夠進行聚合反應的官能基(單官能)之化合物，亦可以是具有2個以上能夠進行聚合反應的官能基(多官能)之化合物。又，如此的單官能化合物或多官能化合物，可以僅使用1種來作為(C)聚合性化合物，亦可以適當組合複數種來使用。作為代表性的官能基，能夠列舉乙烯性不飽和基。從而，在本說明書中，作為(C)聚合性化合物，能夠列舉下述化合物來作為一較佳例，該化合物至少具有乙烯性不飽和基來作為能夠進行聚合反應的官能基。
作為(C)聚合性化合物的一較佳例並具有乙烯性不飽和基之化合物，並無特別限定，在本實施形態中，作為在光學用途中尤其較佳的化合物，能夠列舉含有羧酸基之不飽和聚合性單體之烷酯。作為如此的烷酯，具體而言，例如能夠列舉：(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)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸異十八烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸三級丁基環己酯、(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)丙烯酸四氫呋喃甲酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸二乙基胺乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、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)丙烯酸酯等的單(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-羥乙氧基)苯基]茀二(甲基)丙烯酸酯等的二(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、丙三醇三(甲基)丙烯酸酯等的三(甲基)丙烯酸酯化合物；季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等的四(甲基)丙烯酸酯化合物；二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、山梨醇六(甲基)丙烯酸酯等的六(甲基)丙烯酸酯化合物等。該等化合物，可以僅使用1種，亦可以適當地組合2種以上來使用。
[(D)溶劑及(E)其他成分] 本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，如同前述，將(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物設為必要成分，並可依據需要而含有(C)聚合性化合物，進一步，亦可依據需要而含有(D)溶劑。作為在氧化鋯粒子分散體組成物中添加(D)溶劑的目的，例如，能夠列舉依據硬化物的種類、硬化物的形狀、氧化鋯粒子分散體組成物的利用目的等各種條件，來調整該分散體組成物的黏度(或流動性)的方法，但是並未限定於此。
作為在本發明中能夠作為(D)溶劑來使用者，並無特別限定，代表性地能夠列舉：選自由烴、酯、酮及醇所組成之群組中的至少1種有機溶劑。該等有機溶劑可以僅使用1種，亦可以適當地組合2種以上來使用。在後述的實施例中，例如能夠使用下述有機溶劑來作為(D)溶劑：1種甲氧基醇也就是3-甲氧基丁醇或丙二醇單甲基醚(PGME、1-甲氧基-2-丙醇)、1種二醇酯也就是丙二醇單基醚乙酸酯(PGMAc)、1種酮也就是甲基異丁基酮(MIBK)等。
又，在本說明書中，除了前述的(A)氧化鋯粒子、(B)羧基化合物、(C)聚合性化合物及(D)溶劑的各成分以外，亦可以包含(E)其他成分。作為(E)其他成分，並無特別限定，能夠列舉：聚合起始劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、抗帶電劑、調平劑、消泡劑等各式各樣的公知的添加劑。(E)其他成分，能夠依據硬化物的用途等各種條件來適當選擇適合的成分來添加。
但是，在本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物中，作為(E)其他成分較佳是不包含分散劑。如同前述，在本說明書中，與(A)氧化鋯粒子同樣地為必要成分的(B)羧基化合物，對於(A)氧化鋯粒子為分散介質，並且亦作為表面修飾劑來發揮作用。因此，即便不調配分散劑，仍能夠使(A)氧化鋯粒子良好地分散在下述成分或組成之中：溶劑((B)羧基化合物；(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物；或，(B)羧基化合物、(C)聚合性化合物及(D)溶劑)。
又，當在本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物中調配有分散劑時，對於使該分散體組成物硬化而獲得的硬化物，會有其光學特性降低的疑慮。因此，在本說明書中，較佳是不使用分散劑來作為(E)其他成分。換句話說，針對本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，較佳是下述構成：至少是由(A)氧化鋯粒子和(B)羧基化合物所構成，並且不含有分散劑(不包含分散劑)。
[製造方法及其所獲得的硬化物] 本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，只要是含有下述成分之組成物即可：前述(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物；依據需要的(C)聚合性化合物及/或(D)溶劑；及，進一步依據需要的(E)其他成分。因此，有關至少具有(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物的調配比(含量)、或除了該等(A)成分和(B)成分並具有(C)～(E)的各成分的調配比(含量)，能夠依據各成分的種類、物性、所獲得的硬化物的使用目的、使用條件等的各種條件，來設定在適當且適合的範圍內。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物的具體的組成並未特別限定。該分散體組成物，能夠認為是至少由分散質及分散介質所構成。分散質是(A)氧化鋯粒子，分散介質是(B)羧基化合物、或由(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物這2種成分所構成。所以，當將分散質及分散介質的合計質量設為100質量%時，分散質也就是(A)氧化鋯粒子的含量，只要是能夠良好地分散在分散介質中的程度的量，則無特別限定，例如只要是在40質量%～95質量%的範圍內即可，較佳是在45質量%～90質量%的範圍內。
又，當將分散質及分散介質的合計質量設為100質量%時，(B)羧基化合物的含量，只要是能夠良好地將分散質也就是(A)氧化鋯粒子分散的程度的量，則無特別限定，例如只要是在5質量%～60質量%的範圍內即可，較佳是在5質量%～50質量%的範圍內。只要(B)羧基化合物的含量在此範圍內，在良好地將(A)氧化鋯粒子分散的狀態下，硬化物便能夠實現良好的光學特性。
又，當將分散質及分散介質的合計質量設為100質量%時，(C)聚合性化合物的含量亦無特別限定，例如只要是0質量%～55質量%即可，較佳是下限大於0質量%且上限為50質量%以下，上限亦可以是40質量%以下。如同前述，只要(B)羧基化合物具有聚合性，在氧化鋯粒子分散體組成物中亦可以不含有(C)聚合性化合物，所以(C)聚合性化合物的含量可以是0質量%。
因此，在本說明書中，在氧化鋯粒子分散體組成物含有(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物，但是不含有(C)聚合性化合物的情況下(從而亦不含有(D)溶劑及/或(E)其他成分)，作為一較佳組成的例子，是當將(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物的合計質量設為100質量%時，能夠列舉下述組成：(A)氧化鋯粒子的含量在40質量%～95質量%的範圍內、且(B)羧基化合物的含量在5質量%～60質量%的範圍內。
同樣地，在本說明書中，在氧化鋯粒子分散體組成物包含(A)氧化鋯粒子、(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物的情況下，將(A)氧化鋯粒子、(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物的合計質量設為100質量%時，作為一較佳組成的例子，能夠列舉下述組成：(A)氧化鋯粒子的含量為40質量%以上且95質量%以下、(B)羧基化合物的含量為5質量%以上且60質量%以下，且(C)聚合性化合物的含量大於0質量%且為55質量%以下。
此處，分散質也就是(A)氧化鋯粒子是分散在分散介質中的固體成分，分散介質也就是(B)羧基化合物或(C)聚合性化合物，是將分散質分散的液體成分，並且亦為如同前述的硬化性成分，所以亦能夠被稱為固體成分。又，在本說明書中，除了該等(A)～(C)的3種成分以外，亦可以含有(D)溶劑，但是該(D)溶劑並不是固體成分。因此，在本說明書中，能夠將下述合計質量稱為「總固體成分量」：(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物的合計質量；或，(A)氧化鋯粒子、(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物的合計質量。從而，前述的「分散質及分散介質的合計質量」能夠換句話說為「總固體成分的質量(總固體成分量)」。
再者，不為固體成分的(D)溶劑，從分散質也就是(A)氧化鋯粒子的觀點來看，亦能夠作為「分散介質」來發揮作用。但是，在本說明書中，(D)溶劑，與(C)聚合性化合物同樣地並非氧化鋯粒子分散體組成物的必要成分，也不是固體成分。進一步，如同前述，在本說明書中成為各成分的含量的基準的「分散質及分散介質的合計質量」與「總固體成分量」同義。所以，在本說明書中，認為(D)溶劑對(A)氧化鋯粒子而言不是「分散介質」。
在本說明書中，(D)溶劑的含量並未特別限定，當將氧化鋯粒子分散體組成物的總固體成分量(分散質及分散介質的合計質量)設為100質量%時，只要在0～1000質量%的範圍內即可，並且可以在5～500質量%的範圍內，亦可以在50～300質量%的範圍內。又，(E)其他成分的含量亦無特別限定，只要依據(E)其他成分的添加目的，並在不影響(A)氧化鋯粒子的分散性、及硬化物的光學特性等的範圍內添加所需的量即可。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物的製造方法(調製方法)並未特別限定，只要以成為目標的組成的方式，將(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物，或是將(A)氧化鋯粒子、(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物進行調配，來將分散質充分地分散在分散介質中為止地進行混合即可，該分散質是(A)氧化鋯粒子，該分散介質是(B)羧基化合物、或(B)羧基化合物及(C)聚合性化合物。
此處，(A)氧化鋯粒子的形態，如同前述，可以是粉末亦可以是溶膠(亦可以是其他形態)，但是當使用溶膠時，該溶膠中會含有「溶膠用溶劑」(不是(D)溶劑)。在製造氧化鋯粒子分散體組成物時，可以依據需要去除溶膠用溶劑。例如，進行下述比較後，設定成僅有溶膠用溶劑會蒸發這樣的溫度條件，並一邊混合各成分一邊進行加熱即可，該比較是：將分散介質也就是(B)羧基化合物或(C)聚合性化合物的聚合反應溫度、與溶膠用溶劑的沸點(或蒸發點)進行比較；或，當含有(D)溶劑時則是將該(D)溶劑的沸點(或蒸發點)與溶膠用溶劑的沸點(或蒸發點)進行比較等。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，能夠利用藉由特定的條件來使硬化性成分也就是(B)羧基化合物及/或(C)聚合性化合物進行硬化，來獲得硬化物。該硬化物，能夠尤其適用於光學用途中。因此，在本說明書中，亦包含了使氧化鋯粒子分散體組成物硬化而成的硬化物。本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，如同後述的實施例所示，在分散質也就是(A)氧化鋯粒子分散在分散介質也就是(B)羧基化合物等的狀態下，能夠實現良好的分散穩定性，並且當作成硬化物時，亦能夠發揮良好的光學特性(高透明性、低霧度、高折射率等)及物性(耐光性等)。
本說明書中的硬化物，從能夠發揮良好的光學特性的點來看，能夠適用於各種光學領域中。作為本說明書中的硬化物的光學領域中的一例，能夠列舉下述領域而無特別限定：抗反射薄膜的高折射率層、折射率匹配(index matching)薄膜的光學調整層、透鏡片或稜鏡片、導光板等的平板顯示器用光學構件(光學零件)；塗佈組成物、塗料、光學用黏著劑、密封材料等的光學用液狀(流動性)材料；透鏡、稜鏡、光學濾光器等的光學元件等。
本說明書中的硬化物，如同於後述的實施例的說明所示，不僅能夠兼具良好的透明性與良好的折射率，並能夠在總光線穿透率(total light transmittance)及霧度等光學特性亦為良好。並且，本說明書中的硬化物，亦能夠實現良好的耐光性。
本說明書中的氧化鋯粒子分散體組成物，如同前述，能夠至少實質地由(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物這2種成分來構成，並能夠由進一步含有(C)聚合性化合物而成的3種成分來構成。該等成分中的(B)羧基化合物，是使分散質也就是(A)氧化鋯粒子分散的分散介質，並且亦可以為硬化性成分，進一步亦能夠作為表面修飾劑發揮作用，來將(A)氧化鋯粒子的表面進行非化學反應性地修飾。因此，即便未含有分散劑，仍能夠將(A)氧化鋯粒子良好地分散在分散介質中。
(A)氧化鋯粒子是平均粒徑為45nm以下的奈米尺寸，但是在這樣的奈米尺寸的微粒中，其平均粒徑變得越小，在該微粒中會因為凝集力作用而變得易於凝集。因此，為了使奈米尺寸的微粒良好地分散在分散介質中，則需要有分散劑，尤其，如果平均粒徑變得越小，依據該情況，亦需要相對地增加分散劑的含量(添加量)。
此處，在氧化鋯粒子分散體組成物中，分散劑能夠認為是基本上不會對硬化有所貢獻的成分。一般而言，光學用途的粒子分散體組成物中，藉由硬化性成分充分地硬化便可提升硬化物的體積密度，並能夠實現良好的折射率。但是，如上所述，分散劑為不會對硬化有所貢獻的游離成分，所以若分散劑的含量較多，粒子分散體組成物便無法充分地硬化，也無法實現良好的折射率。
氧化鋯粒子，是對良好的光學特性有所貢獻的成分，並藉由進行奈米化而能夠期待提升光學特性。然而，如果氧化鋯粒子是奈米尺寸，就必須添加特定程度的量的分散劑，否則無法在粒子分散體組成物中實現良好的分散穩定性。因此，先前都是在添加分散劑的前提下，以盡量降低對光學特性的影響並盡量實現分散穩定性的方式，來研究粒子分散體組成物的組成。
相對於此，可知在本發明中，藉由使用(B)羧基化合物來作為使(A)氧化鋯粒子分散的分散介質，即便不添加分散劑，亦能夠使(A)氧化鋯粒子良好地分散，並能夠實現作為氧化鋯粒子分散體組成物的良好的分散穩定性。又，可知：藉由不添加分散劑，在所獲得的硬化物中，如同後述的實施例所示，不僅能夠實現良好的光學特性，亦能夠實現良好的耐光性。
藉由使用(B)羧基化合物來作為(A)氧化鋯粒子的分散劑，即便不添加分散劑亦能夠良好地將(A)氧化鋯粒子分散的理由，現今仍不明瞭，但是認為是因為如同前述，(B)羧基化合物會對(A)氧化鋯粒子的表面進行非化學反應性地表面修飾所致。因此，可推測出：(B)羧基化合物所具有的羧基，會在與存在於(A)氧化鋯粒子的表面的氧原子之間形成氫鍵。並認為：只要可形成如此的氫鍵，(B)羧基化合物，會變得以羧基作為「吸附基」而吸附在(A)氧化鋯粒子的表面(進行非化學反應性地表面修飾)，其結果，會妨礙(A) 氧化鋯粒子彼此接近，最後便可防止(A)氧化鋯粒子的凝集。
如此，根據本說明書，至少使用一種在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基之(B)羧基化合物來作為分散介質，並在該分散介質中分散有奈米尺寸的(A)氧化鋯粒子。在分散介質中呈分散狀態的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下。藉此，便能夠在不使用分散劑的情況下將(A)氧化鋯粒子良好地分散在分散介質中，並且，藉由使該分散體組成物硬化，便能夠獲得一種光學特性優異並可適用於光學用途的硬化物。
並且，根據前述構成，分散介質也就是(B)羧基化合物，因為在分子中具有乙烯性不飽和基，所以能夠利用特定的條件進行硬化。因此，藉由至少具有(A)氧化鋯粒子及(B)羧基化合物這2種成分，便能夠構成氧化鋯粒子分散體組成物，並且能夠依據需要添加各種成分。進一步，根據前述構成，能夠將氧化鋯粒子分散體組成物設為不含有分散劑的組成。藉由不含有分散劑，不僅能夠使硬化物的光學特性良好，亦能夠實現良好的耐光性。 [實施例]
基於實施例和比較例，更具體地說明本發明，但是本發明並未限定於該等例子。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的範圍內，能夠實行各種變更、修正及改變。再者，以下的實施例及比較例中的各種物性的測定和評價，依以下所示的操作來實行。
(測定和評價方法) [氧化鋯粒子的平均粒徑] 使用麥奇克(Microtrac)公司製造的Nanotrac(註冊商標)，來測定分散於所獲得的氧化鋯粒子分散體組成物中的微粒的平均粒徑，並進行評價。此時，將自小粒徑側開始累積至50%的粒徑設為平均粒徑。
[分散體組成物的分散穩定性] 將所獲得的氧化鋯粒子分散體組成物靜置在25℃中歷時1個月。之後，以目視確認是否可在氧化鋯粒子分散體組成物中觀察到任何物質的沉澱。當並未觀察到沉澱時評價為「○」，觀察到沉澱時則評價為「×」。
[硬化物的總光線穿透率和霧度] 使用日本電色工業股份有限公司製造的Haze Meter NDH4000(製品名)，來測定所獲得的硬化物(硬化膜)的總光線穿透率和霧度，並進行評價。
[硬化物的透明性] 以目視確認所獲得的硬化物(硬化膜)的透明性。當在硬化物中未觀察到混濁、起霧、不均勻等的時候，評價為「○」；觀察到混濁、起霧、不均勻等的時候，則評價為「×」。
[硬化物的折射率] 針對所獲得的硬化物(硬化膜)，使用美家公司(Metricon Corporation)製造的 Prism Coupler(製品名)來測定在波長589nm中的折射率，並進行評價。
[硬化物的耐光性] 針對所獲得的硬化物(硬化膜)，實施碳弧耐光性試驗(日本工業規格JIS B7753:2007)。以霧度來評價硬化物的外觀變化，當耐光性試驗後的硬化物的霧度上升幅度小於0.5時評價為「○」，當霧度上升至0.5以上時則評價為「×」。
(實施例1) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用日產化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠OZ-S30M(商品名，平均粒徑10～30nm，固體成分30質量%的甲醇溶液)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(D)溶劑，使用3-甲氧基丁醇。
以前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份(以固體成分換算計)、前述(B)羧基化合物成為30質量份、前述(D)溶劑成為100質量份的方式，調配各自的成分並加以混合。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例1的氧化鋯粒子分散體組成物。
相對於固體成分濃度為100質量份的所獲得的實施例1的氧化鋯粒子分散體組成物，添加3質量份的光聚合起始劑(巴斯夫日本股份有限公司製造的商品名(註冊商標)：Irgacure 184)後，使用桿塗機將其塗佈在基材也就是聚對苯二甲酸乙二酯(PET)薄膜(東洋紡股份有限公司製造的商品名：A4300)的表面上。之後，藉由在80℃中歷時1分鐘的條件使(D)溶劑揮發，並以在高壓汞燈中累計為500mJ/cm2 (氧氣濃度0.3%以下)的光進行照射，來使氧化鋯粒子分散體組成物硬化。藉此，來形成本實施例1的硬化物，也就是膜厚為3μm的被膜(硬化膜)。
對所獲得的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化膜實行前述評價。將結果顯示於表1。
(實施例2) 除了分別使用下述材料以外，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例2的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物(硬化膜)：作為(A)氧化鋯粒子，使用住友大阪Cement股份有限公司製造的氧化鋯溶膠WZ220(商品名，平均粒徑30nm，固體成分22質量%的水溶液)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-510(商品名)。
對所獲得的實施例2的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表1。
(實施例3) 除了分別使用下述材料以外，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例3的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物(硬化膜)：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M(商品名，平均粒徑3nm，固體成分30質量%的甲醇溶液)；作為(B)羧基化合物，使用新中村化學工業股份有限公司製造的含有羧酸之單官能丙烯酸酯CB-01(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMAc)。
對所獲得的實施例3的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表1。
(實施例4) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-GM(商品名，平均粒徑8nm，固體成分30質量%的甲醇溶液)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(C)聚合性化合物，使用第一工業製藥股份有限公司製造的多官能丙烯酸酯PET-3(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)。
以由固體成分換算計成為下述含量的方式，來調配各別的成分並混合：前述(A)氧化鋯粒子為70質量份；前述(B)羧基化合物為15質量份；前述(C)聚合性化合物為15質量份；及，前述(D)溶劑為233質量份。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例4的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例4的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例4的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表1。
(實施例5) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)、及東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-510(商品名)；進一步，作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)及甲基異丁基酮(MIBK)。
將下述各自的成分進行調配並混合：以固體成分換算計，前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份；前述2種(B)羧基化合物以質量比成為1：1的方式合計為30質量份(商品名M-520為15質量份；商品名M-510為15質量份)；及，以質量比成為1：1的方式混合前述2種(D)溶劑而成的混合溶劑成為300質量份(以PGME成為150質量份並且MIBK成為150質量份的方式來混合)。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例5的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例5的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例5的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表1。
[表1]
Figure 107124623-A0304-0001
(實施例6) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M(商品名)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)及甲基異丁基酮(MIBK)。
將下述各自的成分進行調配並混合：以固體成分換算計，前述(A)氧化鋯粒子成為85質量份；前述(B)羧基化合物成為15質量份；及，以質量比成為1：1的方式混合前述2種(D)溶劑而成的混合溶劑成為300質量份(以PGME成為150質量份並且MIBK成為150質量份的方式來混合)。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例6的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例6的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例6的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表2。
(實施例7) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-510(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)及甲基異丁基酮(MIBK)。
將下述各自的成分進行調配並混合：以固體成分換算計，前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份；前述(B)羧基化合物成為30質量份；及，以質量比成為1：1的方式混合前述2種(D)溶劑而成的混合溶劑成為300質量份(以PGME成為150質量份並且MIBK成為150質量份的方式來混合)。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例7的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例7的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例7的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表2。
(實施例8) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用Solar股份有限公司製造的氧化鋯溶膠NANON5 ZR-010(商品名，平均粒徑30nm，固體成分30質量%的甲基乙基酮(MEK)溶液)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(D)溶劑，使用甲基異丁基酮(MIBK)。
以前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份(以固體成分換算計)、前述(B)羧基化合物成為30質量份、前述 (D)溶劑成為70質量份的方式，調配各種成分並加以混合。藉此來獲得本實施例8的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例8的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例8的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表2。
(實施例9) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用新日本電工股份有限公司製造的氧化鋯粉末PCS-90(商品名，一次粒徑6nm)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)及甲基異丁基酮(MIBK)。
將下述各自的成分進行調配並混合：前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份；前述(B)羧基化合物成為30質量份；及，以質量比成為1：1的方式混合前述2種(D)溶劑而成的混合溶劑成為233質量份(以PGME成為116.5質量份並且MIBK成為116.5質量份的方式來混合)。使用塗料混合機將該混合物進行分散處理，藉此來獲得本實施例9的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例9的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例9的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表2。
(實施例10) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M(商品名)；作為(B)羧基化合物，使用新中村化學工業股份有限公司製造的含有羧酸之單官能丙烯酸酯A-SA(商品名)。再者，並未使用(D)溶劑。
以前述(A)氧化鋯粒子成為50質量份(以固體成分換算計)、前述(B)羧基化合物成為50質量份的方式，調配各種成分並加以混合。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例10的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例10的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例10的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表2。
[表2]
Figure 107124623-A0304-0002
(實施例11) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-GM(商品名)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之單官能丙烯酸酯M-5300(商品名)；作為(C)聚合性化合物，使用第一工業製藥股份有限公司製造的單官能丙烯酸酯OPPE(商品名)。另外，並未使用(D)溶劑。
將下述各自的成分進行調配並混合：以固體成分換算計，前述(A)氧化鋯粒子成為55質量份；前述(B)羧基化合物成為5.5質量份；及，前述(C)聚合性化合物成為39.5質量份。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本實施例11的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本實施例11的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的實施例11的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表3。
(比較例1) 在溶劑也就是甲苯中，加入626g(1莫耳)的月桂醇氧化乙烯10莫耳加成物及151g(1.3莫耳)的氯化乙酸鈉投入反應器中，攪拌至均勻。之後，在反應系統的溫度為60℃的條件下，添加52g(1.3莫耳)的氫氧化鈉。繼而，使反應系統的溫度升溫至80℃，使其陳化3小時。陳化後，藉由在反應系統為50℃的條件下，滴下117g(1.2莫耳)的98質量%硫酸，來獲得白色懸浮溶液。繼而，以蒸餾水洗淨該白色懸浮溶液，並藉由減壓蒸餾餾除甲苯，來獲得分散劑F。
分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M(商品名)；作為(C)聚合性化合物，使用日本化藥股份有限公司製造的多官能丙烯酸酯KAYARAD DPHA(商品名)；作為分散劑，使用前述分散劑F；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMAc);並使用了前述分散劑F。再者，並未使用(B)羧基化合物。
以前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份(以固體成分換算計)、前述(C)聚合性化合物成為15質量份、前述分散劑F成為15質量份、前述(D)溶劑成為100質量份的方式，調配各種成分並混合。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除，來獲得本比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本比較例1的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表3。
(比較例2) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用堺化學工業股份有限公司製造的氧化鋯溶膠SZR-M(商品名)；作為(C)聚合性化合物，使用日本化藥股份有限公司製造的多官能丙烯酸酯KAYARAD DPHA(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMAc)。再者，並未使用(B)羧基化合物。
以前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份(以固體成分換算計)、前述(C)聚合性化合物成為30質量份、前述(D)溶劑成為100質量份的方式，調配各種成分並混合。在蒸餾器中，將溶膠用溶劑(甲醇)自該混合物中餾除後，成為不具流動性的凝膠狀物質。因此，無法獲得能夠進行前述評價的氧化鋯粒子分散體組成物。
(比較例3) 分別使用下述材料：作為(A)氧化鋯粒子，使用新日本電工股份有限公司製造的氧化鋯粉末PCS-60(商品名，一次粒徑10nm)；作為(B)羧基化合物，使用東亞合成股份有限公司製造的含有羧酸之多官能丙烯酸酯M-520(商品名)；作為(D)溶劑，使用丙二醇單甲基醚(PGME)及甲基異丁基酮(MIBK)。
將下述各自的成分進行調配並混合：前述(A)氧化鋯粒子成為70質量份；前述(B)羧基化合物成為30質量份；及，以質量比成為1：1的方式混合前述2種(D)溶劑而成的混合溶劑成為233質量份(以PGME成為116.5質量份並且MIBK成為116.5質量份的方式來混合)。使用塗料混合機將該混合物進行分散處理，藉此來獲得本比較例3的氧化鋯粒子分散體組成物。
又，使用該比較例3的氧化鋯粒子分散體組成物，與前述實施例1同樣地操作，來獲得本比較例3的硬化物(硬化膜)。
對所獲得的比較例3的氧化鋯粒子分散體組成物及其硬化物實行前述評價。將結果顯示於表3。
[表3]
Figure 107124623-A0304-0003
(實施例和比較例的比較) 由表1～表3所示的結果可明顯得知：在實施例1～11的氧化鋯粒子分散體組成物，該分散體組成物中的(A) 氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下，且分散介質是在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基之(B)羧基化合物。
(B)羧基化合物，如同前述，被認為對於(A) 氧化鋯粒子能夠作為分散介質來發揮作用，並且能夠將(A) 氧化鋯粒子進行非化學反應性地表面修飾，而阻礙(A) 氧化鋯粒子彼此接近。因此，不論是否含有(D)溶劑，在實施例1～11的氧化鋯粒子分散體組成物中，(A) 氧化鋯粒子的分散穩定性良好。又，使該等實施例1～11的氧化鋯粒子分散體組成物硬化而獲得的硬化物(硬化膜)，皆具有良好的光學特性，並且耐光性亦為良好。
相對於此，在比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物中，使用(C)聚合性化合物和分散劑F來取代(B)羧基化合物。因此，在比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物，該分散體組成物中的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下，並且分散穩定性優異。然而，使其硬化而獲得的硬化物，光學特性劣於實施例1～11的硬化物。
例如，硬化物中所含有的(A)氧化鋯粒子的含量(亦即，氧化鋯粒子分散體組成物的固體成分中的(A)氧化鋯粒子的含量)，在實施例1～5、7～9及比較例1中，皆同樣地為70質量%。然而，硬化物的光學特性中，針對霧度、透明性及折射率，比較例1的結果為最低。並且，相對於實施例1～5、7～9皆在耐光性上獲得良好的結果，比較例1的結果為不佳。
如此，認為在比較例1的氧化鋯粒子分散體組成物中，造成光學特性降低且耐光性較差的結果的理由，是由於含有分散劑F所致。從而，認為在本說明書的氧化鋯粒子分散體組成物中，分散劑是會導致硬化物的光學特性和耐光性降低的成分。
又，比較例2中，並未使用(B)羧基化合物並且僅使用(C)聚合性化合物，所以如同前述，會難以調製(製造)一種使(A)氧化鋯粒子分散在分散介質中而成的氧化鋯粒子分散體組成物本身。從而可知：當氧化鋯粒子分散體組成物中的(A)氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下時，作為分散介質，至少需要使用(B)羧基化合物。
進一步，比較例3中，即便在調製氧化鋯粒子分散體組成物前，(A)氧化鋯粒子的平均粒徑為45nm以下的情況，只要在其所調製的氧化鋯粒子分散體組成物中，(A)氧化鋯粒子的平均粒徑大於45nm，在該分散組成物中的分散穩定性變成不佳。並且可知，使該分散體組成物硬化而獲得的硬化物，光學特性亦會大幅地降低。
再者，本發明能夠在申請專利範圍所示的範圍內進行各種變更，而未限定於前述實施形態中所述者；並且，組合不同的實施形態、或複數種的變化例子中所各自揭示的技術手段而得的實施形態，亦包含在本發明的技術範圍內。
本說明書詳細地參照特定的實施態樣來說明本發明，但是對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，在不脫離本發明的精神與範圍內，加以進行各式各樣的變更或修正是顯而易見的。 本申請案是基於2017年7月18日所申請的日本專利申請案2017-139158號的內容而成，並且將其內容參照來併入本說明書中。 [產業上的可利用性]
本發明，例如能夠廣泛地適用於製造光學用途的零件或素材等的技術領域中，該零件或素材被要求良好的光學特性，例如是平面顯示器用光學構件(光學零件)、各種光學用液狀(流動性)材料、各種光學元件等。
無
無
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國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無

Claims (9)

  1. 一種氧化鋯粒子分散體組成物，其用於光學用途，並且是使(A)氧化鋯粒子分散於分散介質中而成，該氧化鋯粒子分散體組成物的特徵在於：前述(A)氧化鋯粒子，在前述分散介質中的平均粒徑為45nm以下，並且，前述分散介質至少包含(B)羧基化合物，該(B)羧基化合物在分子中具有羧基及乙烯性不飽和基。
  2. 如請求項1所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，前述(B)羧基化合物所具有的乙烯性不飽和基，是丙烯醯基及甲基丙烯醯基中的至少一種。
  3. 如請求項1或2所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，前述(B)羧基化合物的分子量為3000以下。
  4. 如請求項1或2所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，前述(B)羧基化合物是一酯類，該酯類是由多羧酸或其酸酐、與具有羥基及乙烯性不飽和基之化合物進行酯化而獲得。
  5. 如請求項1或2所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，當將前述(A)氧化鋯粒子及前述(B)羧基化合物的合計質量設為100質量%時，前述(B)羧基化合物的含量在5質量%~60質量%的範圍內。
  6. 如請求項1或2所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，作為前述分散介質，進一步含有(C)聚合性化合物，該(C)聚合性化合物是與前述(B)羧基化合物不同的化合物。
  7. 如請求項6所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，前述(C)聚合性化合物是具有乙烯性不飽和基之化合物。
  8. 如請求項6所述之氧化鋯粒子分散體組成物，其中，當將前述(A)氧化鋯粒子、前述(B)羧基化合物、及前述(C)聚合性化合物的合計質量設為100質量%時，前述(A)氧化鋯粒子的含量為40質量%以上且95質量%以下，前述(B)羧基化合物的含量為5質量%以上且60質量%以下，前述(C)聚合性化合物的含量大於0質量%且為55質量%以下。
  9. 一種硬化物，其是使請求項1~8中任一項所述之氧化鋯粒子分散體組成物硬化而獲得。
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