无机有机杂化材料和使用了该无机有机杂化材料的光学材料以及无机有机复合材组合物制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种无机有机杂化材料，其可以实现兼备柔软性和高折射率这种相反的功能、以及黄色度低且透明性高的光学材料。本发明专利技术涉及无机有机杂化材料，其中，所述无机有机杂化材料含有无机成分和有机成分，无机成分的含有率为20质量%～80质量%，所述无机有机杂化材料的折射率为1.60以上，并且使用该无机有机杂化材料来制作厚度为1000μm、宽度为5mm、长度为70mm的长条状试验片，在25℃，将该试验片180°卷绕在直径10mm的圆柱状金属棒时不会发生破裂。另外，本发明专利技术涉及一种无机有机复合材组合物，其是含有放射线固化型单体、由基于X射线衍射法的结晶性峰的半峰全宽计算出的微晶粒径为1nm～10nm的范围的尺寸的无机颗粒和含硫有机化合物的组合物，其中，该固化型单体含有单官能放射线固化型单体和多官能放射线固化型单体，以硫原子换算，含硫有机化合物的含量为1.5质量%～10质量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有无机成分和有机成分的无机有机杂化材料，详细地说，本专利技术涉及为了提高放射线固化型树脂的折射率而均匀分散有高折射率的透明无机颗粒、并且具有高折射率和柔软性的透明无机有机杂化材料以及无机有机复合材组合物、和使用该无机有机杂化材料制作而成的用作导光片用途等的光学材料。
技术介绍
近年来，在以移动电话为代表的信息终端机器、各种计测仪器、电脑用输入键盘、遥控器等中，从提高设计性和提高外观性的观点出发，使用了用于有效照亮输入键部的薄膜型导光片。另外，具有如下构成使用LED作为其光源，将通过导光片并在端面发光的LED的光扩散，使输入键盘部被均匀地照亮，由此不会降低LED的辉度、进一步能够以均匀的亮·度且没有不均匀的方式照亮整个面。另外，通过使用导光片，可以减少LED个数，因此也使低耗电化和低成本化成为可能(专利文献I 3)。另一方面，伴随着信息处理机器和移动终端机器的高性能化，从机器内配线的高速化、高密度化的要求出发，倾向于导入光配线，与以往的电配线相比，光配线能进行更加高速地传送且电磁干扰小，并且薄膜型光波导的开发也正在大量地进行。为了用于这些目的，需要最小限度地抑制光损失，将光传送到更远的地方。已知折射率高的光芯和折射率低的包层的折射率差大，则光限制效应优异(非专利文献I)，所以期望具有更高折射率的透明光芯材料。作为折射率高的材料，已知有光学透镜所代表的以纳米等级均匀分散有固化型树脂和折射率高的金属氧化物等无机颗粒的有机无机杂化材料等。例如，专利文献4中公开了纳米级的四方晶氧化锆和树脂的复合材。另外，专利文献5中记载有一种适合于光学部件、特别是透镜的无机有机复合材料，其通过使无机微粒均匀分散于树脂基质中而改良了耐湿性、透明性、折射率。并且，公开有为了使无机微粒均匀分散于树脂中，使用数均分子量为50 10000且含有特定比例的羧基的分散剂，另外记载有混配热塑性树脂，该热塑性树脂使用了在末端具有羧基的硫醇衍生物。专利文献专利文献I :国际公开第2009/122661号专利文献2 :日本国特开2010-86743号公报专利文献3 :日本国特开2000-258633号公报专利文献4 :日本国特开2007-99931号公报专利文献5 :日本国特开2009-29939号公报非专利文献非专利文献I Network Polymer, Vol. 31, No. 1,2010
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献4所述的纳米级的四方晶氧化锆和树脂的复合材的目标是能够维持高折射率和透明性的显示器塑料基板，根据本专利技术人的研究，发现在将材料拉伸时的伸长率(拉伸伸长率)方面存在问题，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，无法使用于薄膜型导光片。另外，根据本专利技术人的研究，该专利文献5所公开的无机有机复合材料的拉伸伸长率低、脆、容易破裂，因此无法适用于导光片或光波导片等本专利技术中作为目的的部件。本专利技术是鉴于这种情况而完成的，其目的在于提供一种无机有机杂化材料，其可以实现兼备柔软性和高折射率这2种相反的功能的光学材料，并且该光学材料的黄色度低 且透明性高。进一步，本专利技术的目的在于提供一种无机有机杂化材料，其即使不使用基材等强化材也能够自主地保持形状，所述无机有机杂化材料可以实现下述的导光片或光波导片等光学材料，所述导光片可以扩大移动电话等最终产品的设计自由度、减少LED等光源的个数、并达成消费电力的降低和低成本化，所述光波导片柔软、且折射率高、透明性高，能够用于光传递等。用于解决问题的手段为了解决上述课题，本专利技术人反复进行了各种各样的研究，结果发现在含有无机颗粒和有机成分的无机有机复合材组合物中，含有特定的树脂作为有机成分，并根据需要含有特定比例的硫成分，从而可以解决上述课题。即，本专利技术人发现由该复合材组合物固化而成的杂化材料不仅兼备作为导光片和光波导用光学材料有用的高折射率和柔软性，而且还是因拉伸伸长率优异而难以破裂、黄色度低且透明性高的无机有机杂化材料，由此完成了本专利技术。SP，本专利技术的要点如下。 一种无机有机杂化材料，其是含有无机成分和有机成分的无机有机杂化材料，其中，该无机成分的含有率为20质量％以上且为80质量％以下，该无机有机杂化材料的折射率为1.60以上，并且使用该无机有机杂化材料来制作厚度为1000 iim、宽度为5mm、长度为70mm的长条状试验片,在25°C,将该试验片180卷绕在直径为IOmm的圆柱状金属棒时不会发生破裂。如上述所述的无机有机杂化材料，其中，厚度为0. 5mm时的全光线透过率为80%以上。如上述或所述的无机有机杂化材料，其中，所述无机成分为含有折射率为2. 0以上的金属氧化物的颗粒。如上述所述的无机有机杂化材料，其中，所述金属氧化物含有选自由Zr、Ti、Sn、Ce、Ta、Nb和Zn组成的组中的至少I种。如上述 任一项所述的无机有机杂化材料，其中，所述有机成分含有选自由丙烯酸系树脂、甲基丙烯酸系树脂、环氧树脂和有机硅树脂组成的组中的至少I种树脂。如上述 任一项所述的无机有机杂化材料，其中，以硫原子换算，含有I.5质量％以上且为10质量％以下的硫成分。如上述 任一项所述的无机有机杂化材料，其中，在利用分光光度计对厚度为0. 5mm的无机有机杂化材料进行测定时，透过率70%的光的波长为400nm以下，并且透过率为70%的光和80%的光的波长之差为50nm以下。 一种光学材料，其是由上述 任一项所述的无机有机杂化材料制作而成的。 一种无机有机复合材组合物，其是含有放射线固化型单体、由基于X射线衍射法的结晶性峰的半峰全宽计算出的微晶粒径为Inm IOnm的范围的尺寸的无机颗粒和含硫有机化合物的组合物，其中，该放射线固化型单体含有单官能放射线固化型单体和多官能放射线固化型单体，以硫原子换算，含硫有机化合物的含量为I. 5质量％以上且为10质量％以下。 如上述所述的无机有机复合材组合物，其中，组合物中的所述无机颗粒相对于固体成分的含量为20质量％以上且为80质量％以下。如上述或所述的无机有机复合材组合物，其中，单官能放射线固化型单体在放射线固化型单体中的比例为I质量％ 95质量％。如上述 任一项所述的无机有机复合材组合物，其中，所述含硫有机化合物为硫醇化合物。如上述 任一项所述的无机有机复合材组合物，其中，所述放射线固化型单体含有选自由丙烯酸系单体、甲基丙烯酸系单体、环氧单体和有机硅单体组成的组中的至少I种单体。 一种无机有机杂化材料,其是通过使上述 任一项所述的无机有机复合材组合物固化而得到的。如上述所述的无机有机杂化材料，其中，折射率为I. 60以上，并且使用所述无机有机杂化材料来制作厚度为1000 lim、宽度为5mm、长度为70mm的长条状试验片，在25°C，将该试验片180°卷绕在直径为IOmm的圆柱状金属棒时不会发生破裂。 一种光学材料，其使用了上述或所述的无机有机杂化材料。 一种导光片，其使用了上述或所述的无机有机杂化材料。 一种光波导片，其使用了上述或所述的无机有机杂化材料。专利技术效果根据本专利技术，可以提供一种无机有机杂化材料，其兼备较高的折射率和柔软性这2种相反的功能，因此拉伸伸长率优异、不易破裂、黄色度低且透明性高。使用该无机有机杂化材料，可以提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：山崎正典，武胁隆彦，山内律子，加藤雄一，高木厚志，
申请(专利权)人：日本化成株式会社，
类型：
国别省市：