中空颗粒的分散体的制造方法、减反射膜的制造方法和光学元件的制造方法技术

本发明专利技术涉及中空颗粒的分散体的制造方法、减反射膜的制造方法和光学元件的制造方法。中空颗粒的分散体的制造方法包括：通过在水性介质中在主要由有机化合物制成的颗粒的表面上形成主要由无机系化合物制成的壳来制备核壳型颗粒，和通过使核壳型颗粒疏水化并且用芳族有机溶剂对核壳型颗粒进行抽提而得到由壳形成的中空颗粒的分散体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有低折射率的中空颗粒的分散体的制造方法。本专利技术还涉及减反射膜的制造方法和光学元件的制造方法。
技术介绍
作为用于使光学元件例如照相机的透镜的表面上反射的光减少的方法，已知使用具有低折射率的材料在表面上形成具有低折射率的膜的方法。通过溅射或气相沉积在真空中使用具有低折射率的材料形成膜的干式成膜法可作为形成具有低折射率的膜的方法利用。也可利用湿式成膜法，其中在液相中形成具有低折射率的颗粒，随后与涂料混合，然后通过浸涂或旋涂形成膜。考虑形成具有低折射率的膜的成本，后者的方法更有利。在湿式成膜法中使用的具有低折射率的颗粒包括由二氧化硅形成的中空颗粒。作为制造中空颗粒的方法，可利用其中制造核壳型颗粒，然后将核部分除去的方法。日本专利N0.4046921中，已讨论了通过使用氧化铝或碳酸钙作为颗粒的核并且在其外部合成二氧化硅，随后将核离子化以除去从而制造核壳型颗粒。日本专利申请公开N0.2009-234848中，已讨论了通过使用聚合的有机聚合物颗粒作为核并且在其外部合成二氧化硅，随后将核烧成除去，从而制造核壳型颗粒。但是，日本专利N0.4046921中的方法的问题在于，将无机颗粒用于核，因此颗粒在大小和形状上可变动，湿式成膜后减反射膜中光散射增加。日本专利申请公开N0.2009-234848中的方法中，由于将聚合的有机颗粒用于核，因此大小和形状的变动得到改善。但是，该方法的问题还在于，由于将水性介质中的核-壳颗粒加热干燥，因此得到凝聚的中空颗粒，将这样的中空颗粒用于减反射膜时，散射增加。
技术实现思路
本专利技术涉及中空颗粒的分散体的制造方法。具体地，本专利技术涉及中空颗粒的分散体的制造方法，其中在由有机化合物形成的核颗粒的表面上形成壳以制造核壳型颗粒，随后，能够将核除去以致颗粒不易彼此凝聚。本专利技术还涉及减反射膜的制造方法，包括将采用上述方法得到的中空颗粒涂布的步骤，还涉及光学元件的制造方法，包括在光学部件的表面上形成减反射膜的步骤。根据本专利技术的方面，中空颗粒的分散体的制造方法包括:通过在水性介质中在主要由有机化合物制成的颗粒的表面上形成主要由无机系化合物制成的壳来制备核壳型颗粒，和通过使核壳型颗粒疏水化并且用芳族有机溶剂对核壳型颗粒进行抽提(extract)而得到由壳形成的中空颗粒的分散体。根据本专利技术的另一方面，提供减反射膜的制造方法，特征在于包括通过将采用上述制造方法形成的中空颗粒涂布来制造减反射膜的步骤。根据本专利技术的又一方面，提供光学元件的制造方法，特征在于包括在光学元件的表面上涂布采用上述制造方法形成的中空颗粒而形成减反射膜的步骤。由以下参照附图对例示实施方案的说明，本专利技术进一步的特征将变得清楚。【附图说明】图1表示在扫描透射电子显微镜下第一例示实施方案中得到的中空颗粒的照片。【具体实施方式】本专利技术涉及能够使光散射减小的中空颗粒的分散体的制造方法。根据本专利技术的例示实施方案的中空颗粒的分散体的制造方法包括:通过在水性介质中在由有机化合物形成的核颗粒的表面上形成壳以形成核壳型颗粒的步骤，和用疏水化剂对形成的核壳型颗粒进行处理，然后用芳族有机溶剂对处理过的核壳型颗粒进行抽提以得到由壳形成的中空颗粒的分散体的步骤。本文中，核壳型颗粒是指具有组成彼此不同的核(内核)和壳(外壳)的颗粒。根据本专利技术的例示实施方案的中空颗粒的分散体的制造方法包括:在水性介质中形成主要由有机化合物制成的核颗粒的第一步骤，在核颗粒的表面上形成壳以形成核壳型颗粒的第二步骤，将核壳型颗粒疏水化的第三步骤，和用芳族有机溶剂对疏水化的核壳型颗粒进行抽提以得到由壳形成的中空颗粒的分散体的第四步骤。根据本专利技术的例示实施方案的减反射膜的制造方法包括:接着第一步骤至第四步骤，涂布中空颗粒以制造减反射膜的第五步骤。以下对第一步骤至第五步骤详细说明。[第一步骤(形成核颗粒的步骤)]第一步骤中，形成主要由有机化合物制成的核颗粒。具体地，在水性介质中将单体聚合以形成核颗粒。本文中，主要由有机化合物制成的核颗粒是指其中以51质量％以上的量含有有机化合物的核颗粒。核颗粒中有机化合物的含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上。作为形成核颗粒的技术，优选使用其中得到粒径较均匀的胶乳颗粒的乳液聚合。作为用于乳液聚合的单体，优选使用苯乙烯单体、丙烯酸酯单体或醋酸乙烯酯单体。考虑水性介质中的稳定性，更优选使用不含氧原子的烯烃单体，进一步优选使用苯乙烯单体。水溶性表面活性剂优选作为用于乳液聚合的表面活性剂。作为水溶性表面活性剂，在阳离子性表面活性剂的情况下，能够使用胺盐或季铵盐，在阴离子性表面活性剂的情况下，能够使用以皂为代表的羧酸盐、磺酸盐或磷酸盐。水溶性聚合引发剂优选作为聚合引发剂。水溶性聚合引发剂中，偶氮系聚合引发剂能够用作阳离子性聚合引发剂，过硫酸盐能够用作阴离子性聚合引发剂。优选地，表面活性剂和聚合引发剂两者都为阳离子性或阴离子性以致反应稳定地进行。取决于第二步骤中合成的壳的材料，能够适当地选择阳离子性或阴离子性的物质。壳的材料主要由氧化硅制成时，优选使用阳离子性表面活性剂和阳离子性聚合引发剂。核颗粒的数均颗粒直径优选为10nm-200nm。数均颗粒直径小于IOnm时,平均粒径的变动变大。数均颗粒直径大于200nm时，在第五步骤中获得的减反射膜上的光散射容易发生，并且用于光学元件的减反射膜的性能容易下降。而且，随着核颗粒的颗粒直径增加，在第三步骤中或其后将核颗粒除去时，容易使第二步骤中形成的壳的形状变形。因此，为了获得均匀的减反射膜，核颗粒的数均颗粒直径更优选为10nm-50nm。核颗粒优选构成多分散指数为0.200以下的单分散颗粒群。核颗粒的多分散指数大于0.200时，颗粒直径的变动变大，并且倾向于发生第五步骤中得到的减反射膜上的光散射。因此，将其用于光学元件时容易使减反射膜的性能降低。本文中，颗粒的颗粒直径表示为通过在使用扫描透射电子显微镜(HD2300，由Hitachi High-Technologies Corporation制造)得到的照片上随机选择30个以上的颗粒，测定水平方向上颗粒的最大弦长，计算它们的平均值作为颗粒直径，进一步计算数均颗粒直径而得到的数均颗粒直径。作为多分散指数，使用采用动态光散射装置分析颗粒直径分布时对由散射强度随时间的变化得到的自相关函数采用累积法进行分析而得到的值。[第二步骤(形成核壳型颗粒的步骤)]第二步骤中，在水性介质中在第一步骤中得到的核颗粒的表面上制成壳以形成核壳型颗粒。优选地，壳主要由无机系化合物制成。主要由无机化合物制成的壳是以51质量％以上的量含有无机化合物的壳。壳中无机化合物的含量优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上。本文中，无机系化合物是指无机化合物和含有无机成分的化合物。含有无机成分的化合物包括有机/无机混合材料。作为无机化合物，优选使用二氧化硅。作为无机系化合物，优选使用硅氧烷系化合物。作为硅氧烷化合物，优选使用聚硅氧烷。第二步骤中，例如，在水性介质中由硅烷化合物形成硅氧烷化合物以在核颗粒的表面上形成壳。本文中，水性介质以至少50质量％以上、优选地80质量％-100质量％、更优选地90质量％-100质量％的量含有水。壳优选由RySiOz (R表示烃基，O≤y≤1，I≤z本文档来自技高网...

【技术保护点】
中空颗粒的分散体的制造方法，该方法包括：通过在水性介质中在主要由有机化合物制成的颗粒的表面上形成主要由无机系化合物制成的壳来制备核壳型颗粒，和通过使核壳型颗粒疏水化并且用芳族有机溶剂对核壳型颗粒进行抽提而得到由壳形成的中空颗粒的分散体。

【技术特征摘要】
2012.08.08 JP 2012-1760261.中空颗粒的分散体的制造方法，该方法包括: 通过在水性介质中在主要由有机化合物制成的颗粒的表面上形成主要由无机系化合物制成的壳来制备核壳型颗粒，和 通过使核壳型颗粒疏水化并且用芳族有机溶剂对核壳型颗粒进行抽提而得到由壳形成的中空颗粒的分散体。2.根据权利要求1的中空颗粒的分散体的制造方法，其中核壳型颗粒的平均壳厚度为2nm_10nmo3.根据权利要求1或2的中空颗粒的分散体的制造方法，其中疏水化处理是采用硅烷偶联剂和硅烷化剂中的一者的处理。4.根据权利要求1-3的任一项的中空颗粒的分散体的制造方法，其中核壳型颗粒具有20nm-210nm的数均颗粒直径。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：龟野优，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：