[发明专利]表面改性金属氧化物粒子分散液、硅酮树脂复合组合物及复合物、光学构件及发光装置

说明书

一种表面改性金属氧化物粒子分散液等，其是在分散介质中分散表面改性金属氧化物粒子而成的，所述表面改性金属氧化物粒子在金属氧化物粒子的表面具有氢化硅烷基、疏水性官能团以及硅烷醇基，所述氢化硅烷基与所述硅烷醇基的比例为5:95以上且50:50以下。

技术领域

本发明涉及一种表面改性金属氧化物粒子分散液及其制造方法、表面改性金属氧化物粒子-硅酮树脂复合组合物、表面改性金属氧化物粒子-硅酮树脂复合物、光学构件以及发光装置。

背景技术

在创造新的功能性材料方面，通过使聚合物材料和金属氧化物等无机材料复合化来向聚合物材料赋予无机材料的特性的方法非常有用。通常，在尝试这种复合化时，利用如下各种方法：通过对金属氧化物等无机材料进行表面改性，提高该无机材料与聚合物材料之间的相容性，或者使预先复合化的原料聚合来获得复合物等。

聚合物材料中，硅酮树脂的耐热性、耐寒性等耐候性优异，并且电性、低毒性等也优异。为此，广泛使用于化妆品材料或医用材料至电气电子材料。并且，近几年，还着眼于其透明性，也使用于发光二极管的透明密封材料等要求透明性的构件。作为在这种用途中所要求的特性，可举出透明性、折射率等光学特性、硬度等机械特性。

例如，作为通过使硅酮树脂与金属氧化物等无机材料复合化来提高光学特性或机械特性的材料，提出了：使氧化钛粒子与硅酮树脂粘合剂复合化而成的透明光催化剂用涂料(专利文献1)，通过利用油剂、硅酮化合物以及氟化合物等对氧化钛粉末的表面进行表面处理来使其具有透明感的化妆品材料(专利文献2)等多数提案。

然而，在使硅酮树脂与金属氧化物等无机材料复合化时，在对原本亲水性的金属氧化物的表面不实施任何处理的情况下，亲水性的金属氧化物对于具有较高疏水性的硅酮树脂未充分融合，导致粒子之间凝聚。其结果，存在无法获得均匀的复合物的问题。因此，研究出了如下方法：通过利用疏水性的分散剂或反应性硅酮等对金属氧化物的表面进行表面改性来进行疏水化，改善金属氧化物与硅酮树脂材料的融合度之后，进行复合化。

在这种硅酮树脂与表面改性金属氧化物粒子的复合物中，存在如下问题：若欲为了改善取决于金属氧化物的含量的光学特性等物理特性，提高金属氧化物粒子的含有比率，则随着该金属氧化物粒子的含有比率的增加，表面改性剂的含有比率也增加。尤其是，在为了维持复合物的透明性而使用粒径较小的金属氧化物粒子的情况下，显著显现出该问题。因此，产生硅酮树脂在复合物中所占的含有比率变得过低的情况，其结果，硅酮树脂较大地做出贡献的硬度、柔软性等有可能不会充分显现出来。

并且，相比于具有与硅酮相同的硅氧烷骨架且折射率也比较接近的二氧化硅粒子，使氧化钛、氧化锌、氧化锆等折射率较高且比重也较大的金属氧化物粒子均匀且微细地分散于硅酮树脂中而使其复合化是很难的。因此，在透明密封材料等光路长度较长的构件中，存在很难兼顾透明性和高折射率的问题。

为了解决上述问题，提出了涉及如下金属氧化物粒子-硅酮树脂复合物的技术(专利文献3)：使通过具有硅-氢键(氢化硅烷基)的硅烷化合物和具有疏水性官能团的饱和烷基硅烷进行了表面改性的金属氧化物粒子分散于硅酮树脂中，由此使该金属氧化物粒子-硅酮树脂复合物兼备透明性、折射率等光学特性以及硬度等机械特性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-60687号公报

专利文献2：日本特开平10-251123号公报

专利文献3：日本专利第5162879号公报

发明内容

发明要解决的问题