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公開番号2023072647
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-24
出願番号2022122514
出願日2022-08-01
発明の名称金属酸化物中空粒子を含有する分散液、樹脂組成物、及びその用途
出願人日本化薬株式会社
代理人
主分類C08L 101/02 20060101AFI20230517BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】
本発明によれば、沈降速度が遅い為、保存安定性や可使時間に優れ、更には特定波長の選択的光散乱性に優れる分散液の提供が可能となる。従って当該分散液を使用した樹脂組成物は特に表示装置分野におけるブルーライトカット用途に有用である。
【解決手段】
(A)金属酸化物中空粒子、(B)分子内にカルボニル基(-C(=O)-)、又はアミノ基(-NR₃ Rは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す)を有する非シリコーン系分散剤、及び(C)溶剤を含有する分散液。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
（Ａ）金属酸化物中空粒子、（Ｂ）分子内にカルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）、又はアミノ基（－ＮＲ
３
Ｒは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す）を有する非シリコーン系分散剤、及び（Ｃ）溶剤を含有する分散液。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記（Ｂ）が分子内にエステル結合（－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－）又はアミド結合（－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－）を有する非シリコーン系分散剤である請求項１に記載の分散液。
【請求項３】
前記（Ｂ）が、エチレングリコールとポリカプロラクトンのブロック共重合体のリン酸エステル化合物、ポリエステル酸アミドアミン塩、及びポリアルキレングリコールアクリレート、５－（モルホリノメチル）－３－［（５－ニトロフルフリリデン）アミノ］－２－オキサゾリジノンよりなる群から選択された少なくとも１の分散剤である請求項１に記載の分散剤。
【請求項４】
前記（Ａ）金属酸化物中空粒子が、中空粒子の中空径をＡ、中空粒子の一次粒子径をＢとしたとき、Ａ／Ｂの値が０．３０以上０．９５以下である金属酸化物中空粒子である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散液。
【請求項５】
前記（Ａ）金属酸化物中空粒子が、（Ａ－１）ルチル型酸化チタン中空粒子である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散液。
【請求項６】
前記（Ａ－１）ルチル型酸化チタン中空粒子が、（Ａ－２）シリカを含有する請求項５に記載の分散液。
【請求項７】
（Ｉ）請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散液、及び（ＩＩ）透明樹脂を含有する樹脂組成物。
【請求項８】
更に（ＩＩＩ）硬化剤を含有する請求項７に記載の樹脂組成物。
【請求項９】
前記（ＩＩＩ）が（ＩＩＩ－２）光ラジカル重合開始剤である請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
請求項７に記載の表示装置用ブルーライトカット樹脂組成物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物中空粒子、分散剤及び溶剤を含有する分散液とそれを用いた樹脂組成物に関する。より詳細には、金属酸化物中空粒子と特定の構造を有する分散剤を組み合わせた分散剤、樹脂組成物に関し、特に表示装置のブルーライトカット用途への応用を可能とする技術である。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
中空粒子は、その粒子内部に種々の機能物質を包含したマイクロカプセルとして広く利用されており、また内部空孔による特異な光散乱特性を利用して、紙、繊維、皮革、ガラス、金属等へのコーティング、インク及び塗料や化粧品等の分野において、光輝、光沢、不透明度、白色度などの性能を付与する為の光散乱剤、光散乱助剤としても有用であることが知られている。さらに、内部が空孔である為、屈折率調整剤、誘電率調整剤、軽量剤、遮音材、断熱材としての効果も期待できる。
中空粒子の中でも、シリカ、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の金属酸化物の中空粒子は、構造安定性、化学的安定性にすぐれていることから、工業的に有用である。特に、酸化チタンを含有する中空粒子は、高屈折率であること、触媒活性を有すること等の理由から、光散乱材料や触媒材料として有用とされている。
【０００３】
このような金属酸化物中空粒子の製造方法として幾つかの方法が提案されている。特許文献１には、樹脂粒子をテンプレート粒子とし、樹脂粒子表面に酸化チタンの層を形成させたコア―シェル型粒子を作製し、前記樹脂粒子を除去する方法が提案されている。しかしながら、この方法は樹脂粒子を焼成によって除去する際に、前記コア―シェル粒子同士が融着、又は中空構造が崩壊するという問題点があった。
【０００４】
また、特許文献２には無機化合物水溶液を、界面活性剤を用いて有機溶媒と混合乳化し、油中水滴型エマルジョン液を作製し、これを別の水溶液と混合することにより水滴界面で沈殿反応させることで中空粒子を作製する方法が提案されている。しかしながら、この方法は中空粒子の粒子径分布が広く、強度や粒子径の再現性が良くないという問題点があった。
【０００５】
特許文献３には樹脂粒子と、樹脂粒子よりも小さい無機質粒子を気流中で高速撹拌することで、前記樹脂粒子上に無機質粒子を被覆し複合粒子を作製し、次いで該複合粒子を加熱することにより樹脂粒子を分解させることで中空粒子を作製する方法が提案されている。しかしながら、この方法で作製される中空粒子は粒子径が大きく、強度が脆弱であるという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１３－２３６７６号公報
特開平０６－３３０６０６号公報
特開平０５－１３８００９号公報
特開２０１０－１２０７８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の中空粒子を用いた樹脂組成物は、沈降性の影響によって可使時間が短く、製造工程中の不良の要因となる場合がある。また、光学特性も十分とは言えず、特に所望の波長以外の波長も散乱してしまう為、各種用途への展開が困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは鋭意検討の結果、金属酸化物中空粒子に特定の構造を有する分散剤の組み合わせが、沈降性の改善と、更には遮蔽性にも優れることを見出し、本発明に至った。
即ち、本発明は、以下１）～１０）に関するものである。
１）
（Ａ）金属酸化物中空粒子、（Ｂ）分子内にカルボニル基（－Ｃ（＝Ｏ）－）、又はアミノ基（－ＮＲ
３
Ｒは水素原子、アルキル基又はアルコキシ基を表す）を有する非シリコーン系分散剤、及び（Ｃ）溶剤を含有する分散液。
２）
上記（Ｂ）が分子内にエステル結合（－Ｃ（＝Ｏ）－Ｏ－）又はアミド結合（－Ｃ（＝Ｏ）－ＮＨ－）を有する非シリコーン系分散剤である上記１）に記載の分散液。
３）
上記（Ｂ）が、エチレングリコールとポリカプロラクトンのブロック共重合体のリン酸エステル化合物、ポリエステル酸アミドアミン塩、及びポリアルキレングリコールアクリレート、５－（モルホリノメチル）－３－［（５－ニトロフルフリリデン）アミノ］－２－オキサゾリジノンよりなる群から選択された少なくとも１の分散剤である上記１）に記載の分散剤。
４）
上記（Ａ）金属酸化物中空粒子が、中空粒子の中空径をＡ、中空粒子の一次粒子径をＢとしたとき、Ａ／Ｂの値が０．３０以上０．９５以下である金属酸化物中空粒子である上記１）乃至３）のいずれか一項に記載の分散液。
５）
上記（Ａ）金属酸化物中空粒子が、（Ａ－１）ルチル型酸化チタン中空粒子である上記１）乃至４）のいずれか一項に記載の分散液。
６）
前記（Ａ－１）ルチル型酸化チタン中空粒子が、（Ａ－２）シリカを含有する上記５）に記載の分散液。
７）
（Ｉ）上記１）乃至６）のいずれか一項に記載の分散液、及び（ＩＩ）透明樹脂を含有する樹脂組成物。
８）
更に（ＩＩＩ）硬化剤を含有する上記７）に記載の樹脂組成物。
９）
上記（ＩＩＩ）が（ＩＩＩ－２）光ラジカル重合開始剤である上記８）に記載の樹脂組成物。
１０）
上記７）乃至９）のいずれか一項に記載の表示装置用ブルーライトカット樹脂組成物。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、沈降速度が遅い為、保存安定性や可使時間に優れ、更には特定波長の選択的光散乱性に優れる分散液の提供が可能となる。従って当該分散液を使用した樹脂組成物は特に表示装置分野におけるブルーライトカット用途に有用である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本明細書において、ブルーライトカット用樹脂組成物は、単に樹脂組成物と表現する場合がある。また「～」は数値の前後は含むものとする。
［（Ａ）金属酸化物中空粒子］
本発明の分散液は、成分（Ａ）として、金属酸化物中空粒子を含有する。
金属酸化物とは、例えば、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化鉄、およびシリカ等が挙げられ、これらを１種又は２種以上組み合せて用いることができる。これら微粒子金属酸化物の中でも、酸化亜鉛、酸化チタンが好ましく、酸化チタンがより好ましい。
これらの金属酸化物は、アルミニウムの酸化物及び／又は水酸化物や、シリカ、ケイ素酸化物及び／又は水酸化物で表面処理されていてもよい。または、これらの金属酸化物は、フッ素化合物、シリコーン化合物、金属石鹸、レシチン、水素添加レシチン、コラーゲン、炭化水素、高級脂肪酸、高級アルコール、エステル、ワックス、ロウ、界面活性剤等の１種又は２種以上を用いて表面処理を施してあってもよい。
また中空粒子とは、内部に空孔が形成され、殻が上記金属酸化物で形成されている球状、略球状、凹凸状、異形状等の粒子であり、球状又は略球状である場合が好ましく、球状である場合が更に好ましい。また中空粒子内部の空孔は、空孔を球と見なしたときに真球度が高いものが好ましい。
なお本明細書において金属酸化物中空粒子を単に中空粒子と表現する場合がある。
（【００１１】以降は省略されています）

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