無機有機雜化材料和使用了該無機有機雜化材料的光學材料以及無機有機復合材組合物制造技術

本發明專利技術的目的在于提供一種無機有機雜化材料，其可以實現兼備柔軟性和高折射率這種相反的功能、以及黃色度低且透明性高的光學材料。本發明專利技術涉及無機有機雜化材料，其中，所述無機有機雜化材料含有無機成分和有機成分，無機成分的含有率為20質量%～80質量%，所述無機有機雜化材料的折射率為1.60以上，并且使用該無機有機雜化材料來制作厚度為1000μm、寬度為5mm、長度為70mm的長條狀試驗片，在25℃，將該試驗片180°卷繞在直徑10mm的圓柱狀金屬棒時不會發生破裂。另外，本發明專利技術涉及一種無機有機復合材組合物，其是含有放射線固化型單體、由基于X射線衍射法的結晶性峰的半峰全寬計算出的微晶粒徑為1nm～10nm的范圍的尺寸的無機顆粒和含硫有機化合物的組合物，其中，該固化型單體含有單官能放射線固化型單體和多官能放射線固化型單體，以硫原子換算，含硫有機化合物的含量為1.5質量%～10質量%。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及含有無機成分和有機成分的無機有機雜化材料，詳細地說，本專利技術涉及為了提高放射線固化型樹脂的折射率而均勻分散有高折射率的透明無機顆粒、并且具有高折射率和柔軟性的透明無機有機雜化材料以及無機有機復合材組合物、和使用該無機有機雜化材料制作而成的用作導光片用途等的光學材料。
技術介紹
近年來，在以移動電話為代表的信息終端機器、各種計測儀器、電腦用輸入鍵盤、遙控器等中，從提高設計性和提高外觀性的觀點出發，使用了用于有效照亮輸入鍵部的薄膜型導光片。另外，具有如下構成使用LED作為其光源，將通過導光片并在端面發光的LED的光擴散，使輸入鍵盤部被均勻地照亮，由此不會降低LED的輝度、進一步能夠以均勻的亮·度且沒有不均勻的方式照亮整個面。另外，通過使用導光片，可以減少LED個數，因此也使低耗電化和低成本化成為可能(專利文獻I 3)。另一方面，伴隨著信息處理機器和移動終端機器的高性能化，從機器內配線的高速化、高密度化的要求出發，傾向于導入光配線，與以往的電配線相比，光配線能進行更加高速地傳送且電磁干擾小，并且薄膜型光波導的開發也正在大量地進行。為了用于這些目的，需要最小限度地抑制光損失，將光傳送到更遠的地方。已知折射率高的光芯和折射率低的包層的折射率差大，則光限制效應優異(非專利文獻I)，所以期望具有更高折射率的透明光芯材料。作為折射率高的材料，已知有光學透鏡所代表的以納米等級均勻分散有固化型樹脂和折射率高的金屬氧化物等無機顆粒的有機無機雜化材料等。例如，專利文獻4中公開了納米級的四方晶氧化鋯和樹脂的復合材。另外，專利文獻5中記載有一種適合于光學部件、特別是透鏡的無機有機復合材料，其通過使無機微粒均勻分散于樹脂基質中而改良了耐濕性、透明性、折射率。并且，公開有為了使無機微粒均勻分散于樹脂中，使用數均分子量為50 10000且含有特定比例的羧基的分散劑，另外記載有混配熱塑性樹脂，該熱塑性樹脂使用了在末端具有羧基的硫醇衍生物。專利文獻專利文獻I :國際公開第2009/122661號專利文獻2 :日本國特開2010-86743號公報專利文獻3 :日本國特開2000-258633號公報專利文獻4 :日本國特開2007-99931號公報專利文獻5 :日本國特開2009-29939號公報非專利文獻非專利文獻I Network Polymer, Vol. 31, No. 1,2010
技術實現思路
專利技術要解決的問題專利文獻4所述的納米級的四方晶氧化鋯和樹脂的復合材的目標是能夠維持高折射率和透明性的顯示器塑料基板，根據本專利技術人的研究，發現在將材料拉伸時的伸長率(拉伸伸長率)方面存在問題，由于材料脆且容易破裂，所以其用途被限定于涂布使用于基材上的涂布材或涂料等，無法使用于薄膜型導光片。另外，根據本專利技術人的研究，該專利文獻5所公開的無機有機復合材料的拉伸伸長率低、脆、容易破裂，因此無法適用于導光片或光波導片等本專利技術中作為目的的部件。本專利技術是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種無機有機雜化材料，其可以實現兼備柔軟性和高折射率這2種相反的功能的光學材料，并且該光學材料的黃色度低 且透明性高。進一步，本專利技術的目的在于提供一種無機有機雜化材料，其即使不使用基材等強化材也能夠自主地保持形狀，所述無機有機雜化材料可以實現下述的導光片或光波導片等光學材料，所述導光片可以擴大移動電話等最終產品的設計自由度、減少LED等光源的個數、并達成消費電力的降低和低成本化，所述光波導片柔軟、且折射率高、透明性高，能夠用于光傳遞等。用于解決問題的手段為了解決上述課題，本專利技術人反復進行了各種各樣的研究，結果發現在含有無機顆粒和有機成分的無機有機復合材組合物中，含有特定的樹脂作為有機成分，并根據需要含有特定比例的硫成分，從而可以解決上述課題。即，本專利技術人發現由該復合材組合物固化而成的雜化材料不僅兼備作為導光片和光波導用光學材料有用的高折射率和柔軟性，而且還是因拉伸伸長率優異而難以破裂、黃色度低且透明性高的無機有機雜化材料，由此完成了本專利技術。SP，本專利技術的要點如下。 一種無機有機雜化材料，其是含有無機成分和有機成分的無機有機雜化材料，其中，該無機成分的含有率為20質量％以上且為80質量％以下，該無機有機雜化材料的折射率為1.60以上，并且使用該無機有機雜化材料來制作厚度為1000 iim、寬度為5mm、長度為70mm的長條狀試驗片,在25°C,將該試驗片180卷繞在直徑為IOmm的圓柱狀金屬棒時不會發生破裂。如上述所述的無機有機雜化材料，其中，厚度為0. 5mm時的全光線透過率為80%以上。如上述或所述的無機有機雜化材料，其中，所述無機成分為含有折射率為2. 0以上的金屬氧化物的顆粒。如上述所述的無機有機雜化材料，其中，所述金屬氧化物含有選自由Zr、Ti、Sn、Ce、Ta、Nb和Zn組成的組中的至少I種。如上述 任一項所述的無機有機雜化材料，其中，所述有機成分含有選自由丙烯酸系樹脂、甲基丙烯酸系樹脂、環氧樹脂和有機硅樹脂組成的組中的至少I種樹脂。如上述 任一項所述的無機有機雜化材料，其中，以硫原子換算，含有I.5質量％以上且為10質量％以下的硫成分。如上述 任一項所述的無機有機雜化材料，其中，在利用分光光度計對厚度為0. 5mm的無機有機雜化材料進行測定時，透過率70%的光的波長為400nm以下，并且透過率為70%的光和80%的光的波長之差為50nm以下。 一種光學材料，其是由上述 任一項所述的無機有機雜化材料制作而成的。 一種無機有機復合材組合物，其是含有放射線固化型單體、由基于X射線衍射法的結晶性峰的半峰全寬計算出的微晶粒徑為Inm IOnm的范圍的尺寸的無機顆粒和含硫有機化合物的組合物，其中，該放射線固化型單體含有單官能放射線固化型單體和多官能放射線固化型單體，以硫原子換算，含硫有機化合物的含量為I. 5質量％以上且為10質量％以下。 如上述所述的無機有機復合材組合物，其中，組合物中的所述無機顆粒相對于固體成分的含量為20質量％以上且為80質量％以下。如上述或所述的無機有機復合材組合物，其中，單官能放射線固化型單體在放射線固化型單體中的比例為I質量％ 95質量％。如上述 任一項所述的無機有機復合材組合物，其中，所述含硫有機化合物為硫醇化合物。如上述 任一項所述的無機有機復合材組合物，其中，所述放射線固化型單體含有選自由丙烯酸系單體、甲基丙烯酸系單體、環氧單體和有機硅單體組成的組中的至少I種單體。 一種無機有機雜化材料,其是通過使上述 任一項所述的無機有機復合材組合物固化而得到的。如上述所述的無機有機雜化材料，其中，折射率為I. 60以上，并且使用所述無機有機雜化材料來制作厚度為1000 lim、寬度為5mm、長度為70mm的長條狀試驗片，在25°C，將該試驗片180°卷繞在直徑為IOmm的圓柱狀金屬棒時不會發生破裂。 一種光學材料，其使用了上述或所述的無機有機雜化材料。 一種導光片，其使用了上述或所述的無機有機雜化材料。 一種光波導片，其使用了上述或所述的無機有機雜化材料。專利技術效果根據本專利技術，可以提供一種無機有機雜化材料，其兼備較高的折射率和柔軟性這2種相反的功能，因此拉伸伸長率優異、不易破裂、黃色度低且透明性高。使用該無機有機雜化材料，可以提供本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：山崎正典，武脅隆彥，山內律子，加藤雄一，高木厚志，
申請(專利權)人：日本化成株式會社，
類型：
國別省市：