(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式（１）で表わされるケイ素化合物で表面処理された、平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、屈折率が１．９以上である金属酸化物粒子が、溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒を７０質量％以上含有する溶媒に分散されてなる金属酸化物粒子分散液であって、
炭素原子数が２以上のアミンを含み、
前記金属酸化物粒子の含有量に対する水の含有量（Ｈ２Ｏ／金属酸化物粒子）が４．５質量％以下であり、
前記アミンのアミン価と、前記アミンの含有量との積が、１０以上かつ４５以下であることを特徴とする金属酸化物粒子分散液。
Ｒ’ｎＳｉ（ＯＲ）ｍ・・・（１）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｒ’は有機基、ｎ＋ｍ＝４、０＜ｎ＜４）
【請求項２】
粒度分布の累積体積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）が６０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の金属酸化物粒子分散液。
【請求項３】
前記金属酸化物粒子の含有率を３０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたときの液ヘーズ値が３５％以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の金属酸化物粒子分散液。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属酸化物粒子分散液と、バインダー成分とを含有してなることを特徴とする金属酸化物粒子含有組成物。
【請求項５】
請求項４に記載の金属酸化物粒子含有組成物を用いて形成されたことを特徴とする塗膜。
【請求項６】
請求項５に記載の塗膜を備えたことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属酸化物粒子分散液、金属酸化物粒子含有組成物、塗膜、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属酸化物粒子は、屈折率の調整、導電性、帯電防止性、紫外線遮蔽性、熱線遮蔽性、電磁波遮蔽性等の機能性の付与、機械的強度の向上等を目的として、塗料、膜、基材中等に分散して用いられる。
例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）等の表示装置で用いられるプラスチック基材の機能性膜には、透明性、屈折率、機械的特性等が求められる。そこで、プラスチック基材に、屈折率が高いジルコニア等の無機酸化物粒子と樹脂を混合した組成物を塗布して、機能性膜を設けること等が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、発光ダイオード（ＬＥＤ）を覆う封止樹脂に、屈折率が高いジルコニウムを加えて、封止樹脂の屈折率を制御ことによって、発光した光をより効率的に取り出すことが可能となり、ＬＥＤの輝度が向上することが知られている。
また、金属酸化物粒子の中でも、アンチモンドープ酸化錫（ＡＴＯ）または錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）の粒子は、可視光透過率や熱線遮蔽性に優れた、熱線遮蔽コーティング液および熱線遮蔽フィルムを得るために用いられる（例えば、特許文献２参照）。また、金属酸化物粒子の中でも、酸化亜鉛粒子は、透明性の高いガスバリア積層体を得るために用いられる（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
上記の用途において、マトリックス中で金属酸化物粒子が凝集していると、機能性膜において、透明性や平滑性等の機能が低下する。そのため、金属酸化物粒子は、予め溶媒に分散した無機粒子分散液の状態で、塗料や樹脂モノマー中等に混合して用いられる。
また、無機粒子分散液と樹脂を混合する工程、塗膜の乾燥工程、溶剤を除去する工程等において、金属酸化物粒子が凝集することを防ぐために、金属酸化物粒子は、溶媒、目的とする塗料、塗膜、基材等にも優れた分散性を示すことが求められる。特に、金属酸化物粒子の屈折率が１．９以上である場合、可視光の散乱によって配合後の塗料、塗膜、基材等の光学特性（透明性等）が変化しやすいため、無機粒子分散液には、高い分散性、安定性が求められる。
溶媒中に金属酸化物粒子を分散する方法としては、シランカップリング剤等の加水分解により、金属酸化物粒子の表面を、シラノール基を生成する基を有する有機ケイ素化合物で表面処理する方法が知られている（例えば、特許文献４〜６参照）。
【０００５】
エポキシ樹脂（１０．９）、アクリル樹脂（９．５）、ポリスチレン（８．５〜１０．３）、ウレタン樹脂（１０〜１１）、フェノール樹脂（１１．５）、セルロース樹脂（１０〜１２）、ポリエステル樹脂（１０〜１１）、エポキシ樹脂（１０〜１１）等のように極性が中程度の樹脂（溶解度パラメーター（ＳＰ値）が８．５〜１２）に、金属酸化物粒子を分散させるには、分散液中の分散媒のＳＰ値を、樹脂のＳＰ値と同程度に合せて、表面処理した金属酸化物粒子が、分散媒と樹脂の双方に良く親和するように設計する必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５５１５８２８号公報
【特許文献２】特開平８−２８１８６０号公報
【特許文献３】特開２００６−２６４２７１号公報
【特許文献４】特開２００７−２７７５０５号公報
【特許文献５】国際公開第２００８／０３５６６９号
【特許文献６】特許第４６０９０６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、有機ケイ素化合物による表面処理では、加水分解・縮重合反応を生じさせるために水が不可欠である。水のＳＰ値は２３．４と高いため、有機溶媒の水の含有量によって、表面処理した金属酸化物粒子の分散性が向上せずに、分散無機粒子分散液の透明性が低くなったり、時間の経過と共に凝集しやすくなったりするといった課題があった。特に、屈折率が１．９以上の金属酸化物粒子は、光の散乱が大きく、透明性の高い分散無機粒子分散液を得ることが困難であった。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、透明性が高く、経時安定性に優れる金属酸化物粒子分散液、金属酸化物粒子含有組成物、塗膜、表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、中程度の極性の有機溶媒中で炭素原子数が２以上のアミンを反応触媒に用いると、シラノール基を有するか、または、加水分解によってシラノール基を生成する基を有する有機ケイ素化合物による、金属酸化物粒子の表面処理反応が、少ない水分量（水の含有量）で進行するため、透明性が高く、経時安定性に優れる金属酸化物粒子分散液が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００１０】
すなわち、本発明の金属酸化物粒子分散液は、下記一般式（１）で表わされるケイ素化合物で表面処理された、平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、屈折率が１．９以上である金属酸化物粒子が、溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒を７０質量％以上含有する溶媒に分散されてなる金属酸化物粒子分散液であって、炭素原子数が２以上のアミンを含み、前記金属酸化物粒子の含有量に対する水の含有量（Ｈ２Ｏ／金属酸化物粒子）が４．５質量％以下であり、前記アミンのアミン価と、前記アミンの含有量との積が、１０以上かつ４５以下であることを特徴とする。
Ｒ’ｎＳｉ（ＯＲ）ｍ・・・（１）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｒ’は有機基、ｎ＋ｍ＝４、０＜ｎ＜４）
【００１１】
本発明の金属酸化物粒子含有組成物は、本発明の金属酸化物粒子分散液と、バインダー成分とを含有してなることを特徴とする。
【００１２】
本発明の塗膜は、本発明の金属酸化物粒子含有組成物を用いて形成されたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の表示装置は、本発明の塗膜を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の金属酸化物粒子分散液によれば、透明性が高く、金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、分散液の長期保管の安定性に優れる。
【００１５】
本発明の金属酸化物粒子含有組成物によれば、透明性が高く、金属酸化物粒子の分散安定性に優れる、本発明の金属酸化物粒子分散液を含有するため、金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、組成物の長期保管の安定性に優れる。
【００１６】
本発明の塗膜によれば、本発明の金属酸化物粒子含有組成物を用いて形成されているため、透明性に優れた塗膜を得ることができる。
【００１７】
本発明の表示装置によれば、透明性に優れる、本発明の塗膜を備えているので、視認性に優れた表示装置を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の金属酸化物粒子分散液、金属酸化物粒子含有組成物、塗膜、表示装置を実施するための形態について説明する。
なお、本実施の形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【００１９】
［金属酸化物粒子分散液］
本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、下記一般式（１）で表わされるケイ素化合物で表面処理された、平均一次粒子径が３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、屈折率が１．９以上である金属酸化物粒子が、溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒を７０質量％以上含有する溶媒に分散されてなる金属酸化物粒子分散液であって、炭素原子数が２以上のアミンを含み、水の含有量が、金属酸化物粒子の含有量の３質量％以下である。
Ｒ’ｎＳｉ（ＯＲ）ｍ・・・（１）
（但し、Ｒは水素原子またはアルキル基、Ｒ’は有機基、ｎ＋ｍ＝４、０＜ｎ＜４）
【００２０】
「金属酸化物粒子」
本実施形態における金属酸化物粒子は、屈折率が１．９以上である金属酸化物粒子であれば、特に限定されないが、例えば、ジルコニウム、亜鉛、鉄、銅、チタン、スズ、セリウム、タンタル、ニオブ、タングステン、ユーロピウムおよびハフニウムの群から選択される１種または２種以上の金属元素を含む金属酸化物粒子が好適に用いられる。
【００２１】
１種の金属元素からなる金属酸化物粒子としては、例えば、酸化ジルコニウム（ＩＶ）（ＺｒＯ２：屈折率２．０５〜２．４）、酸化亜鉛（ＩＩ）（ＺｎＯ：屈折率２．０１〜２．１）、酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ２Ｏ３：屈折率３．０１）、酸化銅（Ｉ）（Ｃｕ２Ｏ：屈折率２．７１）、酸化チタン（ＩＶ）（ＴｉＯ２：屈折率２．３〜２．７）、酸化錫（ＩＶ）（ＳｎＯ２：屈折率２．００）、酸化セリウム（ＩＶ）（ＣｅＯ２：屈折率２．１）、酸化タンタル（Ｖ）（Ｔａ２Ｏ５：屈折率２．２）、酸化ニオブ（Ｖ）（Ｎｂ２Ｏ５：屈折率２．４）、酸化タングステン（ＶＩ）（ＷＯ３：屈折率２．２）、酸化ユーロピウム（ＩＩＩ）（Ｅｕ２Ｏ３：屈折率１．９８）、酸化ハフニウム（ＩＶ）（ＨｆＯ２：屈折率２．０）等が好適に用いられる。
【００２２】
２種の金属元素からなる金属酸化物粒子としては、例えば、チタン酸カリウム（Ｋ２Ｔｉ６Ｏ１３：屈折率２．６８）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３：屈折率２．３〜２．５）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３：屈折率２．３７）、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３：屈折率２．１７）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３：屈折率２．３５）、タングステン酸カルシウム（ＣａＷＯ４：屈折率１．９１）、アンチモン添加酸化スズ（ＡＴＯ；Ｓｂ固溶ＳｎＯ２：屈折率１．９５〜２．０５）、インジウム添加酸化スズ（ＩＴＯ；Ｉｎ固溶ＳｎＯ２：屈折率１．９５〜２．０５）等が好適に用いられる。
【００２３】
これらの金属酸化物粒子の中でも、原材料費や製造コストの点から、酸化ジルコニウム（ＩＶ）、酸化亜鉛（ＩＩ）、酸化チタン（ＩＶ）、アンチモン添加酸化錫、インジウム添加酸化スズがより好適に用いられ、４００ｎｍ付近の吸収・散乱により着色するおそれが少ないため、酸化ジルコニウム（ＩＶ）がさらに好適に用いられる。
【００２４】
金属酸化物粒子の平均一次粒子径は、３ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であり、８ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以上かつ１５ｎｍ以下であることがより好ましい。
金属酸化物粒子の平均一次粒子径を、上記の範囲に限定した理由は、平均一次粒子径が３ｎｍ未満では、金属酸化物粒子の結晶性が低く、目的とする屈折率が得られないおそれや、溶媒に金属酸化物粒子を分散したときに、金属酸化物粒子が凝集し易くなるため、透明性の高い分散液が得られないおそれや、金属酸化物粒子の比表面積が大きくなるので、分散液を得るために必要なケイ素化合物量が多くなり、表面処理された金属酸化物粒子として十分な屈折率が得られないおそれがあるからである。一方、平均一次粒子径が２０ｎｍを超えると、溶媒に金属酸化物粒子を分散したときの分散粒径が大きくなり、透明性の高い分散液が得られないおそれがあるからである。
【００２５】
本実施形態において、「平均一次粒子径」とは、個々の粒子そのものの粒子径を意味する。平均一次粒子径の測定方法としては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）等を用いて、金属酸化物粒子それぞれの長径、例えば、１００個以上の金属酸化物粒子それぞれの長径、好ましくは５００個の金属酸化物粒子それぞれの長径を測定し、その算術平均値を算出する方法が挙げられる。
【００２６】
金属酸化物粒子の比表面積は、７０ｍ２／ｇ以上かつ９５ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。
金属酸化物粒子の比表面積が、上記の範囲であることが好ましい理由は、金属酸化物粒子の比表面積が大きい程、表面処理に必要なケイ素化合物量と水分量が多くなるからであり、金属酸化物粒子の比表面積が小さい程、金属酸化物粒子の粒子径が大きいか、または、金属酸化物粒子がネッキング等の強凝集しているため、透明性の高い分散液を得ることが困難となるからである。
【００２７】
「ケイ素化合物」
本実施形態におけるケイ素化合物は、上記一般式（１）で表わされる。すなわち、本実施形態におけるケイ素化合物は、シラノール基を有するか、または、加水分解によってシラノール基を生成する基を有する有機ケイ素化合物である。
上記一般式（１）におけるＲは、水素原子または炭素原子数１〜２２のアルキル基であり、アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状および環状のいずれでもよい。アルキル基が環状である場合、単環状および多環状のいずれでもよい。そして、アルキル基は、炭素原子数が１〜２２であることが好ましく、後述する溶媒への親和性がより高い化合物とするためには、炭素原子数が１以上かつ６以下であることがより好ましい。
【００２８】
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基は、炭素原子数が１〜２２であることが好ましく、このようなアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルブチル基、ｎ−ヘキシル基、２−メチルペンチル基、３−メチルペンチル基、２，２−ジメチルブチル基、２，３−ジメチルブチル基、ｎ−ヘプチル基、２−メチルヘキシル基、３−メチルヘキシル基、２，２−ジメチルペンチル基、２，３−ジメチルペンチル基、２，４−ジメチルペンチル基、３，３−ジメチルペンチル基、３−エチルペンチル基、２，２，３−トリメチルブチル基、ｎ−オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基等が挙げられる。
直鎖状または分岐鎖状のアルキル基は、後述する溶媒への親和性の観点からは、炭素原子数が１以上かつ６以下であることがより好ましい。
【００２９】
環状のアルキル基は、炭素原子数が３〜１０であることが好ましく、このようなアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基等が挙げられる。さらに、アルキル基としては、これら環状のアルキル基の１個以上の水素原子が、直鎖状、分岐鎖状または環状のアルキル基で置換されたもの等が挙げられる。
環状のアルキル基は、後述する溶媒への親和性の観点からは、炭素原子数が３以上かつ６以下であることがより好ましい。
【００３０】
また、アルキル基中の１つまたは２つ以上の水素原子は、任意にハロゲン原子に置換されていてもよい。水素原子と置換されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。
【００３１】
上記一般式（１）におけるＲ’は、有機基であり、後述する溶媒との親和性を考慮して適宜選択すればよいが、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロピル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基、アミノ基、アリル基、エポキシ基、グリシドキシ基等が挙げられる。
有機基は、重合性不飽和基を有する官能基であることが好ましく、重合性不飽和基としては、特に限定されないが、例えば、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基等が挙げられる。これらの重合性不飽和基は、活性ラジカル種により付加重合をする構成単位である。
【００３２】
上記一般式（１）におけるｎ、ｍは、ｎ＋ｍ＝４、および、０＜ｎ＜４を満たし、ｎは２以上かつ３以下であることが好ましい。
【００３３】
上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物としては、例えば、ケイ素原子にメトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基等のアルコキシ基、アリールオキシ基、アセトキシ基、アミノ基またはハロゲン原子等が結合した化合物が挙げられるが、これらの中でも、ケイ素原子にアルコキシ基が結合した化合物、すなわち、オルガノアルコキシシランが特に好ましい。
上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物としては、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、ビニルエチルジメトキシシラン、ビニルエチルジエトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、トリス−（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、３−ウレイドプロピルトリアルコキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
【００３４】
上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物は、アクリロイル基、メタクリロイル基、ビニル基、プロペニル基、ブタジエニル基、スチリル基、エチニル基、シンナモイル基、マレエート基、アクリルアミド基等の重合性不飽和基を有する官能基を含むので、樹脂等と結合できるため、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を塗料等に配合し、塗膜の作製等を行う際、金属酸化物粒子が凝集し難いため好ましい。
【００３５】
ケイ素化合物による金属酸化物粒子の表面処理とは、ケイ素化合物と金属酸化物粒子とが何らかの相互作用をして、互いに結合していればよく、共有結合により結合していてもよいし、物理吸着等の非共有結合により結合していてもよい。また、金属酸化物粒子についてプレ加水分解を行い、一部または全部の加水分解を進行させた後、ケイ素化合物によって、金属酸化物粒子を表面処理してもよい。
【００３６】
「有機溶媒」
本実施形態における溶媒は、溶解度パラメーター（ＳＰ値）が８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒を７０質量％以上含有し、８０質量％以上含有することが好ましく、９０質量％以上含有することがより好ましい。
有機溶媒の含有量を、上記の範囲に限定した理由は、有機溶媒の含有量が７０質量％未満では、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を用いて塗膜を形成する際や、本実施形態の金属酸化物粒子分散液から溶媒を除去する際に金属酸化物粒子が凝集したり、ゲル化したりするおそれや、ケイ素化合物の加水分解に必要な水分を溶解できなくなるおそれや、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を塗料に配合した後、その塗料を用いて塗膜を形成する際や、その塗料から溶媒を除去する際に揮発速度が高くなるため、金属酸化物粒子が偏析するおそれがあるからである。
【００３７】
有機溶媒の溶解度パラメーターを、上記の範囲に限定した理由は、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を、エポキシ樹脂（ＳＰ値：１０．９）、アクリル樹脂（ＳＰ値：９．５）、ポリスチレン（ＳＰ値：８．５〜１０．３）、ウレタン樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）、フェノール樹脂（ＳＰ値：１１．５）、セルロース樹脂（ＳＰ値：１０〜１２）、ポリエステル樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）、エポキシ樹脂（ＳＰ値：１０〜１１）のように極性が中程度の樹脂（ＳＰ値：８．５〜１２）に好適に配合できるからである。
また、有機溶媒の溶解度パラメーターを、上記の範囲に限定した理由は、溶解度パラメーターが、上記の範囲でない場合、本実施形態の金属酸化物粒子分散液と、上記の樹脂との極性の差が大きくなり、透明な塗料を得ることが難しくなるおそれや、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を含む塗料を用いて塗膜を形成する際や、その塗料から溶媒を除去する際に金属酸化物粒子が凝集したり、ゲル化したりするおそれがあるからである。
【００３８】
本実施形態における有機溶媒としては、例えば、メチルイソブチルケトン（ＳＰ値：８．４）、酢酸ブチル（ＳＰ値：８．５）、アクリル酸エチル（ＳＰ値：８．６）、ジアセトンアルコール（ＳＰ値：９．２）、メチルエチルケトン（ＳＰ値：９．３）、シクロヘキサノン（ＳＰ値：９．９）、１−メトキシ−２−プロパノール（ＳＰ値：９．５）、ドデカノール（ＳＰ値：９．８−１０．３）、シクロペンタノン（ＳＰ値：１０．４）、２，３−ブタンジオール（ＳＰ値：１１．１）、１−プロパノール（ＳＰ値：１１．９）等が挙げられる。
【００３９】
本実施形態において、溶解度パラメーター（（ｃａｌ／ｃｍ）１／２）は、例えば、Ｊ．Ｂｒａｎｄｒｕｐ等による「Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｆｏｕｒｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ」のＶＩＩ  ６７５から７１３に記載されている方法（特に、Ｂ３式、Ｂ８式）で算出することができる。また、前記文献の表１（ＶＩＩ  ７１１）、表７（ＶＩＩ  ６８８−６９４）、表８（ＶＩＩ  ６９４−６９７）の値を用いることができる。
【００４０】
有機溶媒の沸点は、８０℃以上であることが好ましい。
有機溶媒の沸点が、上記の範囲であることが好ましい理由は、有機溶媒の沸点が８０℃未満の場合、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を塗料に配合した後、その塗料を用いて塗膜を形成する際や、その塗料から溶媒を除去する際に揮発速度が高くなるため、金属酸化物粒子が偏析するおそれがあるからである。
【００４１】
有機溶媒の水の溶解度を、上記の範囲に限定した理由は、有機溶媒の水の溶解度が、上記の範囲でない場合、有機溶媒に、ケイ素化合物の加水分解に必要な量の水分を溶解できなくなるおそれがあるからである。
【００４２】
溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である有機溶媒としては、例えば、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、１−メトキシ−２−プロパノール（ＰＧＭ）、イソプロパノール、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、酢酸エチル等が挙げられる。
有機溶媒は、溶解度パラメーターが８．０以上かつ１２以下であり、水の溶解度が１．５ｇ／１００ｍｌ以上である溶媒を単独で用いてもよいし、２種以上を混合した混合溶媒であってもよい。
【００４３】
本実施形態における溶媒は、上記の有機溶媒の他に、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を配合した塗料を用いて塗膜を形成する際の乾燥速度や、塗膜から溶媒を除去する際の揮発速度等を調整するために、高沸点溶剤や分散剤等を含んでいてもよい。
【００４４】
「アミン」
本実施形態における炭素原子数が２以上のアミンは、上記のケイ素化合物による金属酸化物粒子の表面処理における触媒としての役割を果たす。また、本実施形態における炭素原子数が２以上のアミンは、金属酸化物粒子の分散剤としての役割を果たし、金属酸化物粒子が凝集した状態で表面処理反応が進行することを抑制する。
また、炭素原子数が２以上のアミンは、その置換基が金属酸化物粒子と相互作用するため、金属酸化物粒子の表面で加水分解反応が進行して、ケイ素化合物同士の縮合の進行を抑制し、ケイ素化合物による金属酸化物粒子の表面処理反応を進行し易くする役割を果たす。そのため、本実施形態におけるアミンは、炭素原子数が６以上のものが好ましく、炭素原子数が１０以上のものがより好ましい。
【００４５】
本実施形態における炭素原子数が２以上のアミンとしては、例えば、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン、トリイソプロパノールアミン等のアルカノールアミン類；モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、イソプロピルアミン、ジエチレントリアミン、２−エチルヘキシルアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン；アニリン、ｏ−トルイジン、メチレンオルソクロルアミン、４，４’−ジフェニルメタンジアミン、２，４’−トリレンジアミン、２，６’−トリレンジアミン、４−アミノ安息香酸等の芳香族ポリアミン；ポリアミノアマイド、ポリアルキロールアミノアマイド、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリエステルポリアミン、アミノ変性シリコーン等のアミノ基を有する高分子；等が挙げられる。
これらの中でも、本実施形態の金属酸化物粒子分散液において、金属酸化物粒子の分散性・分散助剤としての機能も有するポリアミノアマイド、ポリアルキロールアミノアマイド等のアミノ基を有する高分子が好ましい。
【００４６】
炭素原子数が２以上のアミンのアミン価と、炭素原子数が２以上のアミンの含有量との積、すなわち、（炭素原子数が２以上のアミンのアミン価）×（本実施形態の金属酸化物粒子分散液全体に対する炭素原子数が２以上のアミンの含有量（質量％））が、１０以上かつ４５以下であることが好ましく、２５以上かつ４２以下であることがより好ましい。
炭素原子数が２以上のアミンのアミン価と、炭素原子数が２以上のアミンの含有量との積が、上記の範囲であることが好ましい理由は、前記の積が１０未満では、反応触媒としてのアミンの量が少ないため、ケイ素化合物の加水分解反応が十分に進行しないおそれがあるからである。一方、前記の積が４５を超えると、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を塗料に配合し、その塗料を用いて塗膜を形成する際に、アミンの量が多すぎて、塗料に含まれる樹脂の物性を劣化させるおそれがあるからである。
【００４７】
本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、水の含有量が、金属酸化物粒子の含有量の３質量％以下である。すなわち、金属酸化物粒子分散液中の金属酸化物粒子の含有量を１００質量％とした場合、金属酸化物粒子分散液中の水の含有量は、金属酸化物粒子の含有量の３質量％以下である。
水の含有量が、金属酸化物粒子の含有量の３質量％を超えると、金属酸化物粒子分散液中の経時安定性を損なうおそれがある。また、水の溶解度パラメーターは２３．４と高いため、本実施形態の金属酸化物粒子分散液を、極性が中程度の樹脂（ＳＰ値：８．５〜１２）の樹脂を含む塗料に配合して、その塗料を用いて塗膜を形成する際、その塗膜から溶媒が揮発するに伴って、塗料中の極性が高くなり、金属酸化物粒子が凝集したり、偏析したりするおそれがある。
なお、本実施形態の金属酸化物粒子分散液の経時安定性とは、時間の経過と共に、金属酸化物粒子が凝集し難く、長期にわたって、溶媒中に安定して金属酸化物粒子が分散する性能のことである。
【００４８】
本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、ケイ素化合物の加水分解に必要な量の水を含んでいれば、水の含有量はできる限り少ないことが好ましい。金属酸化物粒子分散液中の水の含有量は、具体的には、金属酸化物粒子分散液全体に対して、１．２質量％以下であることが好ましい。
金属酸化物粒子分散液中の水の含有量が、上記の範囲であることが好ましい理由は、水の含有量が１．２質量％を超えると、金属酸化物粒子分散液の経時安定性を損なうおそれがあるからである。ここで、ケイ素化合物の加水分解に必要な水の含有量とは、ケイ素化合物による金属酸化物粒子の表面処理に必要な加水分解が進行する量であり、全ての加水分解が進行する（加水分解率１００％）のに必要な水の含有量よりも少なくてもよい。また、表面処理反応には、金属酸化物粒子の付着水、束縛水を用いることもできる。
【００４９】
本実施形態の金属酸化物粒子分散液中の金属酸化物粒子の含有量は、本実施形態の金属酸化物粒子分散液全体に対して、１０質量％以上かつ６０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上かつ５０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上かつ５０質量％以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子分散液中の金属酸化物粒子の含有量が、上記の範囲であることが好ましい理由は、金属酸化物粒子の含有量が１０質量％未満では、塗料等に金属酸化物粒子分散液を配合して用いる際、塗料中の溶媒量が多くなるため、溶媒のコストや、その塗料を用いて形成した塗膜から溶媒を除去する際のコストが高くなるおそれがある。一方、金属酸化物粒子の含有量が６０質量％を超えると、金属酸化物粒子間の相互作用が強くなり、その結果として、金属酸化物粒子分散液の粘度が上昇したり、金属酸化物粒子分散液がゲル化したりする等、金属酸化物粒子分散液の経時安定性が低くなるおそれがある。
【００５０】
金属酸化物粒子分散液における金属酸化物粒子の分散粒径が光の波長よりも十分に小さい場合、すなわち、下記の式（２）においてα＜＜１（一般に、α＜０．４）の場合、金属酸化物粒子による光の散乱はレイリー散乱となる。一方、金属酸化物粒子分散液における金属酸化物粒子の分散粒径が光の波長よりも大きい場合、金属酸化物粒子による光の散乱はミー散乱となる。
α＝π・Ｄ／λ・・・（２）
但し、上記の式（２）において、αは粒径パラメーター、Ｄは金属酸化物粒子の分散粒径、λは光の波長である。
よって、可視光領域（波長４００ｎｍ〜８００ｎｍ）では、金属酸化物粒子の分散粒径が約５０ｎｍを超えると、レイリー散乱ではなく、より散乱強度の高いミー散乱となる。散乱強度は、金属酸化物粒子の分散粒径だけでなく、金属酸化物粒子の屈折率にも依存するため、特に、屈折率が１．９以上の金属酸化物粒子を含む金属酸化物粒子分散液の透明性を高くするためには、金属酸化物粒子の分散粒径を略５０ｎｍ以下に保持することが重要となる。
【００５１】
そのため、透明性が高い、本実施形態の金属酸化物粒子分散液の粒度分布の累積堆積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）が６０ｎｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
金属酸化物粒子分散液の粒度分布の累積堆積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）が６０ｎｍ以下であれば、金属酸化物粒子分散液の透明性を高くすることができる。
【００５２】
また、金属酸化物粒子分散液の粒度分布が幅広いと、粗大粒子も多くなるため、金属酸化物粒子分散液の透明性が低くなり易い。また、粗大粒子ほど沈降し易いため、金属酸化物粒子分散液の経時安定性を向上させるには、粒度分布がシャープな分散液を得る必要がある。そのため、透明性、経時安定性の両面から、本実施形態の金属酸化物粒子分散液では、粒度分布の累積体積百分率が９０％のときの粒径（Ｄ９０）を、粒度分布の累積体積百分率が５０％のときの粒径（Ｄ５０）で除した値が、３以下であることが好ましく、２以下であることがより好ましい。特に、金属酸化物粒子分散液の作製に必要なケイ素化合物の含有量と、金属酸化物粒子の結晶性との観点から、平均一次粒子径１０ｎｍ以上かつ２０ｎｍ以上の金属酸化物粒子を含む金属酸化物粒子分散液を作製する場合、Ｄ９０／Ｄ５０が３以下であることは重要となる。なお、Ｄ９０／Ｄ５０の下限は１以上である。
【００５３】
本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、空気を基準として測定した場合、液ヘーズ値が３５％以下であることが好ましく、２７％以下であることがより好ましく、２２％以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が３５％を超えると、塗料に金属酸化物粒子分散液を配合し、その塗料を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなり、その塗膜は、光学用途での仕様に適さなくなるおそれや、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なうおそれがあるからである。
【００５４】
また、本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、金属酸化物粒子の含有率を３０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたときの液ヘーズ値が３５％以下であることが好ましく、２７％以下であることがより好ましく、２２％以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子の含有率を３０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたとき、金属酸化物粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が３５％を超えると、塗料に金属酸化物粒子分散液を配合し、その塗料を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなり、その塗膜は、光学用途での仕様に適さなくなるおそれや、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なうおそれがあるからである。
また、本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、金属酸化物粒子の含有率を１０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたときの液ヘーズ値が２５％以下であることが好ましく、２０％以下であることがより好ましく、１５％以下であることがさらに好ましい。
金属酸化物粒子の含有率を１０質量％とし、かつ光路長を２ｍｍとしたとき、金属酸化物粒子分散液の液ヘーズ値が、上記の範囲であることが好ましい理由は、液ヘーズ値が２５％を超えると、塗料に金属酸化物粒子分散液を配合し、その塗料を用いて形成した塗膜は、光の散乱が強くなり、その塗膜は、光学用途での仕様に適さなくなるおそれや、保護層等として用いられた場合、下地層の意匠性を損なうおそれがあるからである。
【００５５】
ここで、「ヘーズ値」とは、全光線透過光に対する拡散透過光の割合（％）のことであり、「液ヘーズ値」とは、２ｍｍキュベットを用いて、ヘーズメーター（商品名：ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−Ｈ３ＤＰ、東京電色社製）で測定した、金属酸化物粒子分散液のヘーズ値である。
【００５６】
また、本実施形態の金属酸化物粒子分散液は、分散剤、光増感剤、樹脂等の他の成分を含有していてもよい。
【００５７】
［金属酸化物粒子分散液の製造方法］
本実施形態の金属酸化物粒子分散液の製造方法としては、特に限定されないが、例えば、上記の特許文献４に記載されているような公知の分散液の製造方法が用いられる。また、本実施形態の金属酸化物粒子分散液の製造方法としては、例えば、金属酸化物粒子の懸濁液を調製した後、その懸濁液にケイ素化合物を添加して、金属酸化物粒子の表面処理反応を行う方法、上記の金属酸化物粒子分散液の各成分を配合した後、機械的に混合する方法等も好適に用いられる。
【００５８】
金属酸化物粒子の懸濁液を調製した後その懸濁液にケイ素化合物を添加して、金属酸化物粒子の表面処理反応を行う場合、金属酸化物粒子分散液の製造には、ジルコニアビーズ等のメディアを用いたビーズミル、ボールミル、ホモジナイザー、ディスパー、撹拌機等が好適に用いられる。また、アミンや水は、懸濁液に添加してもよく、金属酸化物粒子の表面処理反応の際に添加してもよい。また、アミンや水は、金属酸化物粒子の表面処理反応の反応速度を調整するために、段階的にまたは連続的に添加することもできる。
上記の金属酸化物粒子分散液の各成分を配合した後、機械的に混合する場合、ジルコニアビーズ等のメディアを用いたビーズミル、ボールミル、ホモジナイザー、ディスパー、撹拌機等が好適に用いられる。また、アミンや水は、金属酸化物粒子の表面処理反応の反応速度を調整するために、段階的にまたは連続的に添加することもできる。
【００５９】
本実施形態の金属酸化物粒子分散液によれば、中程度の極性の有機溶媒中で炭素原子数が２以上のアミンを反応触媒に用いることにより、バインダーを用いることなく、上記一般式（１）で表わされるケイ素化合物と金属酸化物粒子との共有結合等の相互作用により、ケイ素化合物により、金属酸化物粒子を表面処理することができ、透明性が高く、金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、分散液の長期保管の安定性に優れる金属酸化物粒子分散液が得られる。
【００６０】
［金属酸化物粒子含有組成物］
本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物は、本実施形態の金属酸化物粒子分散液と、バインダー成分とを含有してなる。
【００６１】
「バインダー成分」
バインダー成分は、特に限定されないが、例えば、樹脂モノマー、樹脂オリゴマー、樹脂ポリマー、有機ケイ素化合物またはその重合体等を好適に用いることができる。
【００６２】
表示装置等の用途でのバインダー成分としては、一般的なハードコート膜に使用される硬化性樹脂のモノマー、オリゴマーや、ポリマーであれば、特に限定されず、光硬化性樹脂のモノマー、オリゴマーやポリマーを用いてもよく、熱硬化性樹脂のモノマーやオリゴマーを用いてもよい。
光硬化性樹脂のモノマーとしては、例えば、１官能アクリレート、２官能アクリレート、３官能アクリレート、４−６官能アクリレート等のラジカル重合系モノマーや、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のカチオン重合系モノマーが挙げられる。
光硬化性樹脂のオリゴマー、ポリマーとしては、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、共重合系アクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコンアクリレート、アミノ樹脂アクリレート等のラジカル重合系オリゴマー、ポリマーや、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルエーテルエポキシ樹脂、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のカチオン重合系オリゴマー、ポリマーが挙げられる。
これらの中でも、複数成分を配合しやすく、光開始剤と光安定化剤等を用いることで硬化障害を抑制できるラジカル重合性のモノマー、オリゴマー、ポリマーが好適に用いられる。
耐擦傷性、耐摩耗性が必要とされる用途には、ジペンタリストルヘキサアクリレート等のラジカル重合系多官能モノマーが好適に用いられる。
【００６３】
密着性、柔軟性、低収縮性が必要とされる用途には、ウレタンアクリレート等のラジカル重合系オリゴマー、ポリマーが好適に用いられる。
これらの光重合性樹脂のモノマー、オリゴマー、ポリマーは単独で用いることもでき、必要とされる機能に併せて２種以上を混合して用いることもできる。
多官能モノマーのアクリロイル基、メタクリロイル基以外の官能基としては、例えば、ビニル基、アリル基、アリルエーテル基、スチリル基、水酸基等が挙げられる。
【００６４】
多官能アクリレートの具体例としては、例えば、（メタ）トリメチロールプロパントリアクリレート、（メタ）ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールトリアクリレート、（メタ）ペンタエリスリトールテトラアクリレート、（メタ）ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のポリオールポリアクリレート、エポキシ（メタ）アクリレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ウレタンアクリレート、ポリシロキサンアクリレート等が挙げられる。これらの多官能アクリレートは、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００６５】
本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物中には、発明の効果を阻害しない範囲で、官能基が１個または２個であり、上述のモノマーには含まれないモノマーやオリゴマー、分散剤、重合開始剤、帯電防止剤、屈折率調節剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定化剤、レベリング剤、消泡剤、無機充填剤、カップリング剤、防腐剤、可塑剤、流動調整剤、増粘剤、ｐＨ調整剤、重合開始剤等の一般的な各種添加剤が適宜含有されていてもよい。
【００６６】
分散剤としては、例えば、硫酸エステル系、カルボン酸系、ポリカルボン酸系等のアニオン型界面活性剤、高級脂肪族アミンの４級塩等のカチオン型界面活性剤、高級脂肪酸ポリエチレングリコールエステル系等のノニオン型界面活性剤、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、アマイドエステル結合を有する高分子系界面活性剤等が挙げられる。
【００６７】
重合開始剤は、用いるモノマーの種類に応じて、適宜選択される。光硬化性樹脂のモノマーを用いる場合には、光重合開始剤が用いられる。光重合開始剤の種類や量は、使用する光硬化性樹脂のモノマーに応じて適宜選択される。光重合開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ジケトン系、アセトフェノン系、ベンゾイン系、チオキサントン系、キノン系、ベンジルジメチルケタール系、アルキルフェノン系、アシルフォスフィンオキサイド系、フェニルフォスフィンオキサイド系等の公知の光重合開始剤が挙げられる。
【００６８】
本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物は、基材に塗布して塗膜を形成するものであることから、塗工を容易にするために、粘度が０．２ｍＰａ・ｓ以上かつ５００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、０．５ｍＰａ・ｓ以上かつ２００ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。
金属酸化物粒子含有組成物の粘度が０．２ｍＰａ・ｓ以上であれば、塗膜にした時の膜厚が薄くなりすぎず、膜厚の制御が容易であるため好ましい。一方、金属酸化物粒子含有組成物の粘度が５００ｍＰａ・ｓ以下であれば、粘度が高すぎず塗工時における金属酸化物粒子含有組成物の取扱いが容易となるため好ましい。
【００６９】
金属酸化物粒子含有組成物の粘度は、金属酸化物粒子含有組成物に適宜、有機溶媒を添加して、上記の範囲に調整することが好ましい。
有機溶媒としては、上記の金属酸化物粒子含有組成物と相溶性がよいものであれば特に限定されず、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素類、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール類、塩化メチレン、塩化エチレン等のハロゲン化炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、２−ペンタノン、イソホロン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチルセロソルブ等のセロソルブ類、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等のエーテル類、アミド系溶媒、エーテルエステル系溶媒が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独で用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
【００７０】
本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物によれば、透明性が高く、金属酸化物粒子の分散安定性に優れる、本発明の金属酸化物粒子分散液を含有するため、金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、組成物の長期保管の安定性にも優れる。
【００７１】
［金属酸化物粒子含有組成物の製造方法］
本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物の製造方法としては、金属酸化物粒子含有組成物の構成要素として上述した各材料を、機械的に混合する方法が挙げられる。
混合装置としては、例えば、撹拌機、自公転式ミキサー、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー等が挙げられる。
【００７２】
［塗膜］
本実施形態の塗膜は、本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物を用いて形成されてなる。
この塗膜の膜厚は、用途に応じて適宜調整されるが、通常０．０１μｍ以上かつ２０μｍ以下であることが好ましく、０．５μｍ以上かつ１０μｍ以下であることがより好ましく、０．５μｍ以上活２μｍ以下であることがさらに好ましい。
【００７３】
本実施形態の塗膜の製造方法は、上記の金属酸化物粒子含有組成物上に塗工することで塗膜を形成する工程と、この塗膜を硬化させる工程とを有する。
塗膜を形成する塗工方法としては、例えば、バーコート法、フローコート法、ディップコート法、スピンコート法、ロールコート法、スプレーコート法、メニスカスコート法、グラビアコート法、吸上げ塗工法、はけ塗り法等、通常のウェットコート法が用いられる。
【００７４】
塗膜を硬化させる硬化方法としては、バインダー成分の種類に応じて適宜選択され、熱硬化させるか光硬化させる方法が用いられる。
光硬化に用いるエネルギー線としては、塗膜が硬化すれば、特に限定されないが、例えば、紫外線、遠赤外線、近紫外線、赤外線、Ｘ線、γ線、電子線、プロトン線、中性子線等のエネルギー線が用いられる。これらのエネルギー線の中でも、硬化速度が速く、装置の入手および取り扱いが容易である点から、紫外線を用いることが好ましい。
【００７５】
紫外線照射による硬化の場合、２００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域の紫外線を発生する高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ケミカルランプ等を用いて、１００〜３，０００ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーにて、紫外線を照射する方法等が挙げられる。
【００７６】
本実施形態の塗膜では、本実施形態におけるシャープな粒度分布を有する金属酸化物粒子、換言すれば、金属酸化物粒子含有組成物中において、金属酸化物粒子の大きさがほぼ均一であるため、塗膜中に金属酸化物粒子が隙間なく均一に充填されやすい。そのため、塗膜の成膜性に優れ、膜面内のすべての箇所での性能が均一となる。従って、例えば、膜面内における屈折率がほぼ均一になるため、塗膜の色ムラの発生が抑制され、表示装置などに適用された場合には、視認性を向上させることができる。
【００７７】
本実施形態の塗膜では、シャープな粒度分布を有する金属酸化物粒子が用いられているため、膜内に均一に金属酸化物粒子が充填され、膜内の空隙が少ない。そのため、例えば、屈折率が１．９以上の金属酸化物粒子を用いて屈折率を向上させたい場合に、従来よりも屈折率を向上させるのに必要な金属酸化物粒子の量を減らすことができる。従って、１０ｎｍ〜２００ｎｍのような薄膜であっても、塗膜全体に均質に金属酸化物粒子が充填されて、均質に膜内の空隙を減らすことができるため、塗膜の屈折率を向上させることができる。
また、本実施形態の塗膜では、膜面内の全ての箇所での性能が均一となるため、膜厚が１μｍ以上の厚膜にしても、光学ムラの発生を抑制することができる。特にケイ素化合物が重合性不飽和基を有する官能基を有する場合、金属酸化物粒子が硬化時に樹脂と結合するため、硬化時に膜中で凝集したり、膜の表面と内部で粒子分布が異なることが抑制されるので好適であり、１μｍ以上の厚膜の場合は特に好適である。
すなわち、本実施形態の塗膜は、屈折率を調整するための薄膜であってもよく、屈折率を調整でき、かつ、ハードコート性も有する厚膜であっても、用途に応じて適宜選択して用いることができる。
【００７８】
本実施形態の塗膜によれば、本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物を用いて形成されているため、透明性と成膜性に優れた塗膜を得ることができる。
【００７９】
［塗膜付きプラスチック基材］
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、樹脂材料を用いて形成された基体本体（プラスチック基材）と、基体本体の少なくとも一面に設けられた本実施形態の塗膜と、を有する。
【００８０】
塗膜付きプラスチック基材は、本実施形態の金属酸化物粒子含有組成物を、公知の塗工法を用いて基体本体上に塗工することで塗膜を形成し、その塗膜を硬化させることにより得られる。
【００８１】
基材本体は、プラスチック基材であれば特に限定されず、例えば、ポリエチレンテレフタレート、トリアセチルセルロース、アクリル、アクリル−スチリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネート、塩化ビニル等のプラスチックから形成されたものが用いられる。
表示装置用途で用いる場合には、基材本体としては、光透過性を有するプラスチック基材を用いることが好ましい。
【００８２】
基材本体は、シート状であってもよく、フィルム状であってもよいが、フィルム状であることが好ましい。
【００８３】
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、空気を基準として測定した場合に、ヘーズ値が１．４％以下であることが好ましく、１．０％以下であることがより好ましい。
【００８４】
ここで、「ヘーズ値」とは、全光線透過光に対する拡散透過光の割合（％）のことであり、空気を基準として、ヘイズメーターＮＤＨ−２０００（日本電色社製）を用い、日本工業規格ＪＩＳ−Ｋ−７１３６に基づいて測定した値を意味する。
【００８５】
本実施形態の塗膜付きプラスチック基材は、プラスチック基材と塗膜の間にハードコート膜を設けてもよく、塗膜とは屈折率等の性能が異なる膜を積層させてもよい。
【００８６】
本発明の塗膜付きプラスチック基材によれば、本実施形態の塗膜が形成されているため、透明性と成膜性に優れた塗膜付きプラスチック基材を得ることができる。
【００８７】
［表示装置］
本実施形態の表示装置は、本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材のいずれか一方または両方を備えてなる。
表示装置は、特に限定されないが、本実施形態ではタッチパネル用の液晶表示装置について説明する。
【００８８】
［タッチパネル］
タッチパネルはＩＴＯ電極と透明基材（ポリエチレンテレフタレート等のプラスチック基材）との屈折率差が大きい場合には、ＩＴＯ電極部分が見え易くなる、いわゆる骨見え現象が起こる。
そのため、屈折率が１．９以上の金属酸化物粒子を選択した本実施形態の塗膜を、透明基材とＩＴＯ電極の間の層として設けることにより、透明基材とＩＴＯ電極の屈折率差を緩和して、骨見え現象を抑制することができる。
本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材のいずれか一方または両方をタッチパネルに設ける方法は、特に限定されず、公知の方法により実装すればよい。例えば、本実施形態の塗膜付きプラスチック基材の塗膜面に、ＩＴＯ電極をパターニングし、配向膜、液晶層を積層した構造等が挙げられる。
【００８９】
本実施形態の表示装置によれば、透明性と成膜性に優れる、本実施形態の塗膜および本実施形態の塗膜付きプラスチック基材のいずれか一方または両方を備えているので、塗膜面内における光学特性のばらつきがほとんどないため、視認性に優れた表示装置を得ることができる。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例および比較例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００９１】
［実施例１］
「金属酸化物粒子分散液」
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．１質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を６４．７質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１の金属酸化物粒子分散液を得た。
【００９２】
「金属酸化物粒子分散液の評価」
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率を、カールフィッシャー水分計（型番：ＡＱＬ−２２３２０、平沼産業社製）で測定した結果、水の含有量は０．６質量％であった。
また、得られた金属酸化物粒子分散液の粒度分布を、粒度分布計（商品名：マイクロトラックＵＰＡ１５０、日機装社製）で測定した。結果を表１に示す。
また、得られた金属酸化物粒子分散液の液ヘーズ値を、２ｍｍキュベットを用いて、ヘーズメーター（商品名：ＨＡＺＥ  ＭＥＴＥＲ  ＴＣ−Ｈ３ＤＰ、東京電色社製）で測定した。
また、得られた金属酸化物粒子分散液の経時安定性は、５℃の冷蔵庫で９０日間、２５℃の恒温漕に６０日間それぞれ保管した後、粒度分布により評価した。Ｄ５０の変化が５ｎｍ以下であり、かつＤ９０の変化が１０ｎｍ以下であるものを○とし、Ｄ５０の変化が５ｎｍを超えるもの、またはＤ１０の変化が１０ｎｍを超えるものを×とした。
結果を表１および表２に示す。
【００９３】
［実施例２］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．７質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例２の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９４】
［実施例３］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．６質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例３の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９５】
［実施例４］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２質量％、水を０．６質量％、１−メトキシ−２−プロパノール（ＰＧＭ）を６４．７質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例４の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９６】
［実施例５］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．１質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．８質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例５の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９７】
［実施例６］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを３．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を６６．２質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例６の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９８】
［実施例７］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、ポリエステル酸アマイドアミン塩（アミン価４０）を０．４質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．５質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例７の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【００９９】
［実施例８］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．６質量％、１−メトキシ−２−プロパノール（ＰＧＭ）を６３．１質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例８の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【０１００】
［実施例９］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を１０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを１．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．１質量％、水を０．２質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を８８．２質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例９の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表１および表２に示す。
【０１０１】
［実施例１０］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．８質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５２．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１０の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０２】
［実施例１１］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．９２質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５２．７８質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１１の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０３】
［実施例１２］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を０．９５質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５２．７５質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１２の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０４】
［実施例１３］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を１．８質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５１．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１３の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０５】
［実施例１４］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を６４．６７質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１４の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０６】
［実施例１５］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を４５．０７質量％、トルエン（水の溶解度０．０３５）を１９．６質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１５の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０７】
［実施例１６］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５８．１７質量％、トルエン（水の溶解度０．０３５）を６．５質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１６の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０８】
［実施例１７］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を４５．０７質量％、メタノール（ＳＰ値：１４．８、沸点６５℃）を１９．６質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１７の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１０９】
［実施例１８］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５８．１７質量％、メタノール（ＳＰ値：１４．８、沸点６５℃）を６．５質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、実施例１８の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表３および表４に示す。
【０１１０】
［比較例１］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を２．３質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５１．４質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、比較例１の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表５および表６に示す。
【０１１１】
［比較例２］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を４０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを６．０質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．３質量％、水を２．３質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を５０．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、比較例２の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表５および表６に示す。
【０１１２】
［比較例３］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行って、比較例３の金属酸化物粒子分散液を得た。
得られた金属酸化物粒子分散液の水分率、粒度分布、液ヘーズ値および経時安定性を、実施例１と同様に測定した。結果を表５および表６に示す。
【０１１３】
［比較例４］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、１％酢酸を３．０質量％、水を０．６質量％、１−メトキシ−２−プロパノール（ＰＧＭ）を６１．９質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行ったが、粒子が沈降し、金属酸化物粒子分散液を得ることができなかった。
【０１１４】
［比較例５］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．０５質量％、水を０．６質量％、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）を６４．８５質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行ったが、粒子が沈降し、金属酸化物粒子分散液を得ることができなかった。
【０１１５】
［比較例６］
酸化ジルコニウム（ＩＶ）（平均一次粒子径１２ｎｍ、住友大阪セメント社製）を３０質量％、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランを４．５質量％、アルキルジメチルアミン（アミン価１４０）を０．２３質量％、水を０．６質量％、メチルイソブチルケトン（ＭＩＢＫ）を３２．６質量％、トルエン（水の溶解度０．０３５）を３２．０７質量％混合した後、ビーズミルを用いて、分散処理を行ったが、粒子が沈降し、金属酸化物粒子分散液を得ることができなかった。
【０１１６】
［実施例１９］
「金属酸化物粒子含有組成物」
実施例１０のジルコニア分散液を６２質量％、ウレタンアクリレート（重量平均分子量（ＭＷ）２０，０００〜４０，０００）を１０．６質量％、重合開始剤を０．６質量％、重合促進剤を０．１質量％、イソプロピルアルコールを６質量％、メチルイソブチルケトンを２０．７質量％混合して、実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を得た。この組成物は、溶剤以外の成分、すなわち、固形分が４０質量％であり、固形分１００質量％中のジルコニアの含有量は６２質量％であった。
得られた組成物の粒度分布を、実施例１と同様に測定した結果、Ｄ５０は１１ｎｍ、Ｄ９０は１６ｎｍ、Ｄ９０／Ｄ５０は１．５であった。
【０１１７】
「塗膜」
得られた金属酸化物粒子含有組成物を５０μｍ厚のポリエチレンテレフタレートフィルムに、乾燥膜厚が１μｍとなるようにバーコーティング法で塗布し、９０℃ にて１分間加熱して乾燥させ、塗膜を形成した。
次いで、高圧水銀灯（１２０Ｗ／ｃｍ）を用い、塗膜に紫外線を２５０ｍＪ／ｃｍ２のエネルギーとなるように露光し、塗膜を硬化させて、実施例１９の塗膜付きプラスチック基材を得た。
【０１１８】
「塗膜付きプラスチック基材の評価」
「全光線透過率、ヘーズ値」
塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率とヘーズ値を、空気を基準として、ヘーズメーターＮＤＨ−２０００（日本電色社製）を用い、日本工業規格ＪＩＳ−Ｋ−７１３６に基づいて測定した。全光線透過率とヘーズ値の測定には、作製した塗膜付きプラスチック基材から１００ｍｍ×１００ｍｍの試験片を作製し、その試験片を用いた。
その結果、全光線透過率は８９．３％であり、ヘーズ値は０．７３％であった。
【０１１９】
「耐擦傷性」
塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。
塗膜付きプラスチック基材の塗膜面に対して、＃００００のスチールウールを装着したラビングテスター（太平理化工業社製）を用いて、２５０ｇ／ｃｍ２の荷重を掛け、１０往復させた。次いで、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
【０１２０】
［実施例２０］
実施例１０のジルコニア分散液を７１．３質量％、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートを１６．３質量％、重合開始剤を０．６質量％、重合促進剤を０．１質量％、イソプロピルアルコールを５質量％、メチルイソブチルケトンを６．７質量％混合して、実施例２０の金属酸化物粒子含有組成物を得た。この組成物は溶剤以外の成分、すなわち、固形分が５０質量％であり、固形分１００質量％中のジルコニアの含有量は５７質量％であった。
得られた組成物の粒度分布を、実施例１と同様に測定した結果、Ｄ５０は１１ｎｍ、Ｄ９０は１６ｎｍ、Ｄ９０／Ｄ５０は１．５であった。
【０１２１】
「金属酸化物粒子含有組成物の保管安定性の評価」
得られた組成物の保管安定性は、５℃の冷蔵庫で９０日間、２５℃の恒温漕に６０日間それぞれ保管した後、粒度分布により評価した。
組成物の粒度分布を、実施例１と同様に測定した結果、Ｄ５０は１６ｎｍ、Ｄ９０は２５ｎｍ、Ｄ９０／Ｄ５０は１．６であった。
また、実施例２０の金属酸化物粒子含有組成物を用い、実施例１９と同様にして、実施例２０の塗膜付きプラスチック基材を得た。この塗膜付きプラスチック基材について、実施例１と同様にして、全光線透過率とヘーズ値を測定した。その結果、全光線透過率は８９．５％であり、ヘーズ値は０．８５％であった。
また、実施例１９と同様にして、実施例２０の塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
【０１２２】
［実験例１］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を作製した日を、保管日数０日とした。
組成物の粒度分布を、実施例１と同様にして測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２３】
［実験例２］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を５℃の恒温槽で３０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２４】
［実験例３］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を５℃の恒温槽で６０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２５】
［実験例４］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を５℃の恒温槽で９０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２６】
［実験例５］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を２５℃の恒温槽で３０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２７】
［実験例６］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を２５℃の恒温槽で６０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２８】
［実験例７］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を２５℃の恒温槽で９０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１２９】
［実験例８］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を３５℃の恒温槽で３０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１３０】
［実験例９］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を３５℃の恒温槽で６０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１３１】
［実験例１０］
実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を３５℃の恒温槽で９０日保管した後、実施例１と同様にして、粒度分布を測定した。
また、この組成物を用いて、実施例１９と同様に作製した塗膜付きプラスチック基材の全光線透過率およびヘーズ値を測定した。
また、実施例１９と同様にして、この塗膜付きプラスチック基材の耐擦傷性を評価した。その結果、目視で傷の本数を数えたところ、１０本以下であった。
結果を表７に示す。
【０１３２】
【表１】
0006354409.tif 000002
【０１３３】
【表２】
0006354409.tif 000003
【０１３４】
【表３】
0006354409.tif 000004
【０１３５】
【表４】
0006354409.tif 000005
【０１３６】
【表５】
0006354409.tif 000006
【０１３７】
【表６】
0006354409.tif 000007
【０１３８】
【表７】
0006354409.tif 000008
【０１３９】
表１〜６の結果から、実施例１〜１８と、比較例１〜６とを比較すると、実施例１〜１８の金属酸化物粒子分散液は、金属酸化物粒子の分散安定性に優れ、分散液の長期保管の安定性に優れていることが確認できた。
表７の結果から、実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物は保管安定性に優れることが確認できた。また、実施例１９の金属酸化物粒子含有組成物を用いて作製した塗膜付きプラスチック基材は、透明性に優れるとともに、耐擦傷性に優れることが分かった。
【産業上の利用可能性】
【０１４０】
本発明の金属酸化物粒子分散液は、従来、金属酸化物粒子分散液が使用されている全ての工業用途に適用することができ、例えば、光学フィルム用途、住宅外装用途、熱線遮蔽用途等に適用することができる。