[发明专利]金属氧化物细粒分散液以及使用该分散液的模制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于制备需要高透明性的模制品的金属氧化物细粒分散液，以及使用该金属氧化物细粒分散液的模制品。

背景技术

最近，光学材料得到了深入的研究，尤其在透镜领域，需要开发具有优异的高折射率、耐热性、耐光性、透明性、容易模塑性、轻量性(lightness)、耐化学性、耐溶剂性等的光学材料。

塑料透镜相比于由无机材料比如玻璃制成的透镜具有重量轻和不易破裂性，并且塑料可以被形成具有各种形状的透镜。因此，近年来，塑料透镜不仅广泛和快速地用于眼镜，而且用于光学材料比如用于便携式照相机的透镜和摄像器透镜(pickup lens)。

此外，需要材料本身具有高折射率，以使透镜变薄并且使摄像机的尺寸减小。例如，人们深入地研究了一些技术，比如其中将硫原子引入到聚合物中的技术(日本专利申请公开(JP-A)2002-131502和10-298287)，其中将卤素原子或芳环引入到聚合物中的技术(JP-A No.2004-244444)等。然而，塑料材料具有充分的折射率、优异透明性和耐光性，并且作为玻璃的替代品使用，然而还没有被开发。此外，在光学纤维或光导中，组合使用具有不同折射率的材料，并且使用具有折射率分布的材料。为了应付其中折射率趋向于取决于场所而变化的这些材料，需要开发用于任意地控制折射率的技术。

由于只使用有机材料难于提高折射率，因此报导了一种通过将具有高折射率的无机材料分散在树脂基质中以提高树脂折射率的方法(JP-A2003-73559)。同时，为了降低由瑞利散射导致的透射光的减少，优选地将粒子大小为15nm以下的无机细粒均匀分散到树脂基质中。然而，由于粒子大小为15nm以下的初级粒子非常容易聚集，因此将其均匀地分散在树脂基质中是相当困难的。而且，鉴于在相应于透镜厚度的光程长度中的透射光的减少，不得不限制无机细粒的添加量。因此，迄今为止，还不能够在不牺牲树脂透明性的情况下，将无机细粒高浓度地分散到树脂基质中。

此外，JP-A 2005-139295公开了一种金属氧化物粉末，所述金属氧化物粉末的平均粒径为0.1μm至2μm、BET比表面积为2m²/g至20m²/g，并且在粒子表面上的孤立OH基团的浓度为3个/nm²至8个/nm²。然而，在这种建议中，不能充分控制粒子之间的聚集，目前需要进一步的改进和开发。

发明内容

本发明的一个目的是通过降低粒子表面上的羟基的密度并且抑制由诸如脱水聚合的反应引起的粒子间聚集，从而降低由光散射引起的雾度，提供一种高度透明的金属氧化物细粒分散液；并且提供一种通过使用该金属氧化物细粒分散液获得的模制品。

本发明的发明人为了解决上述问题进行了研究，并且发现，当金属氧化物细粒具有更少的水含量时，在粒子表面上的羟基(OH)的密度降低，从而抑制了通过粒子表面上的OH基团的相互作用(例如脱水聚合)引起的聚集，并且提高了分散液的透明性。

本发明是基于本发明的发明人的发现而实现的，并且用于解决上述问题的手段如下。

<1>一种金属氧化物细粒分散液，其包含各自至少含有钛的金属氧化物细粒，其中所述金属氧化物细粒具有1nm至20nm的球等价平均初级粒子直径，以及20nm以下的球等价平均次级粒子直径，其中所述金属氧化物细粒的球等价平均次级粒子直径为其球等价平均初级粒子直径的4倍以下，并且其中所述金属氧化物细粒具有12％以下的水含量。

<2>根据<1>所述的金属氧化物细粒分散液，其中所述金属氧化物细粒在450nm的波长的透光率为90％以上。

<3>根据<1>所述的金属氧化物细粒分散液，其中所述金属氧化物细粒的量为0.1质量％至20质量％。

<4>根据<1>所述的金属氧化物细粒分散液，所述金属氧化物细粒分散液还包含水，所述水的量为70质量％以上。

<5>一种模制品，所述模制品通过模制复合组合物而获得，所述复合组合物包含金属氧化物细粒分散液和树脂，其中所述金属氧化物细粒分散液包含各自至少含有钛的金属氧化物细粒，其中所述金属氧化物细粒具有1nm至20nm的球等价平均初级粒子直径，以及20nm以下的球等价平均次级粒子直径，其中所述金属氧化物细粒的球等价平均次级粒子直径为其球等价平均初级粒子直径的4倍以下，并且其中所述金属氧化物细粒具有12％以下的水含量。