[發明專利]含納米顆粒的溶液及其用途

有效

• 申請號: 201580013304.4
• 申請日: 2015-06-23
• 公開（公告）號: CN106103601B
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 久保純子;本村隆司;笹原秀一
• 申請（專利權）人: 積水化成品工業株式會社
• 主分類號: C09C3/08
• 分類號: C09C3/08;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C09C1/00;C09C3/10;C09D7/62;C09D17/00;C09D201/00;G02B5/02
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,李茂家

技術領域

本發明涉及含納米顆粒的溶液及其用途。更特別地，本發明涉及可用于制造諸如光擴散膜等光學部件的疏水化的金屬氧化物的含納米顆粒的溶液，由含納米顆粒的溶液得到的含納米顆粒的干燥體、含聚合性納米顆粒的材料、含納米顆粒的樹脂、含納米顆粒的樹脂顆粒、涂料、光擴散膜、成形品和凝膠。

背景技術

近年來，廣泛進行光學材料的研究，并且特別地，在透鏡材料的領域中，強烈要求高折射率、低分散性(即，高阿貝數)、耐熱性、透明性、易成形性、輕量性、耐濕性、耐化學品性、和耐溶劑性等優異的材料的開發。與無機材料如玻璃相比，塑料(樹脂)是輕的且幾乎不碎裂，并且可以容易地加工為各種形狀。從易加工性的觀點考慮，塑料不僅在眼鏡和照相機用透鏡方面，而且近年來，在特殊形狀的光學材料如顯示面板用途方面也迅速普及。另一方面，由于樹脂與玻璃相比通常具有低折射率，所以為了薄的光學構件，要求材料本身較高的折射率的材料。

因此，在顯示面板領域中，已提出了通過將諸如氧化鈦和氧化鋯等金屬氧化物的顆粒包含在樹脂中而提供具有高折射率且透明性優異的金屬氧化物顆粒復合的樹脂。例如，由于氧化鋯具有金屬氧化物特有的高折射率，通過與樹脂復合，期待對于高折射率光學材料的應用。

為了制造具有高折射率且透明性優異的金屬氧化物顆粒復合的樹脂，必要的是與可見光的波長相比，將復合樹脂中的金屬氧化物顆粒的尺寸充分地減小，從而防止由于復合樹脂中的金屬氧化物顆粒所引起的光散射。具體地，通過將具有100nm以下的粒徑的金屬氧化物的納米顆粒與樹脂復合同時保持粒徑，期待的是可以改善光學材料的折射率同時維持透明性。

另一方面，已經知道的是金屬氧化物的納米顆粒具有親水性。因此，為了使這樣的親水性納米顆粒均勻地包含于疏水性溶劑或疏水性樹脂中而不使納米顆粒聚集，將其表面疏水化以增強與有機溶劑或樹脂的親和性的處理變成是必要的。

金屬氧化物的納米顆粒表面的疏水化通過各種方法來進行。

例如，日本專利申請特開No.2010-159464(專利文獻1)記載了通過用具有規定結構的磷酸系表面活性劑覆蓋表面而疏水化的納米顆粒。

此外，日本專利申請特開No.2008-201634(專利文獻2)記載了具有以10mm厚度計在589nm波長下的透光率為80％以上的含氧化鋯顆粒的材料(分散液)，其含有數均粒徑為1至15nm的氧化鋯顆粒、分散劑和分散介質(有機溶劑)。據認為，在該含有物中，分散介質以外的氧化鋯顆粒和分散劑的組合物的折射率為1.80以上。

進一步，日本專利申請特開No.2009-024068(專利文獻3)記載了包括氧化鋯的納米顆粒的樹脂顆粒的制造方法，其通過將包括覆蓋有兩種以上的覆蓋劑(至少包括具有6個以上的碳原子的烴的羧酸)的被覆的氧化鋯的納米顆粒和單體的液滴包含(分散)在水性溶劑中，并且在液滴中進行聚合反應來得到。

日本專利申請特開No.H08-110401(專利文獻4)記載了由折射率為1.70至2.70的包括金屬化合物微顆粒的有機聚合物構成的透明的高折射率的膜。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利申請特開No.2010-159464

專利文獻2：日本專利申請特開No.2008-201634

專利文獻3：日本專利申請特開No.2009-024068

專利文獻4：日本專利申請特開No.H08-110401

發明內容

發明要解決的問題

在專利文獻1至3記載的方法中，得到在溶劑中含有分散性優異的金屬氧化物的納米顆粒的材料，但是當納米顆粒與樹脂復合時，光的透過性由于復合物的渾濁而不足。在專利文獻4記載的方法中，得到透明的高折射率的膜，但是當將膜厚度增厚時，光的透過性由于復合物的渾濁而不足。因此，期望提供復合至樹脂中不妨礙樹脂的光透過性的納米顆粒。

用于解決問題的方案

本發明的發明人研究了各種疏水化處理劑，并且出乎意料地發現：通過同時使用具有規定結構的磷酸酯和含反應性基團的羰基化合物，可以使金屬氧化物的納米顆粒的表面疏水化，并且即使當與樹脂復合時，也可以提供不妨礙樹脂的光透過性的納米顆粒，實現了本發明。