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TW201617287A - 氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法 - Google Patents

氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法 Download PDF

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TW201617287A
TW201617287A TW104128585A TW104128585A TW201617287A TW 201617287 A TW201617287 A TW 201617287A TW 104128585 A TW104128585 A TW 104128585A TW 104128585 A TW104128585 A TW 104128585A TW 201617287 A TW201617287 A TW 201617287A
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堺化學工業股份有限公司
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Abstract

依據本發明，可提供一種氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，係使含有率在20重量%以上的氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外的有機溶媒所構成者，其中，上述氧化鋯粒子係經以包含通式(I)所示矽烷偶合劑，(RO)n-Si-X4-n…(I)(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)與12-羥基硬脂酸之表面處理劑來進行表面處理，而上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，7日後之黏度增加量為10mPa‧s以下。

Description

氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法
本發明係有關氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法，詳而言之，本發明係有關以高含有率含有氧化鋯粒子，並具有低黏度，同時具有優異之安定性及透明度之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法。依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，由於以高含有率含有氧化鋯粒子，並具有低黏度，而且其安定性及透明性優異，因此，例如可在光學領域中之各種用途上，特別是使用作為LED密封樹脂或抗反射膜等之光學用的複合樹脂之材料。
已往，二氧化矽、三氧化二鋁、氧化鋅、氧化錫、氧化鋯、氧化鈦等之無機氧化物粒子之分散體廣泛應用在各種產業領域中，特別是在光學領域中作為調整折射率之用途。其中，氧化鋯由於折射率高，故適用於提高光學材料之折射率用途。
已往，如此無機氧化粒子之分散體，係使 用水作為分散溶媒，但是很多光學材料用途中，例如光學用薄膜之製造上，通常，水分散體係和樹脂成分混合而使用，惟水分散體特別是非水溶性之樹脂成分不容易混練，所以，近年來，強烈要求分散溶媒為有機溶媒。一般，包括氧化鋯粒子在內之無機氧化物粒子，對於水性溶媒具有良好之分散性，但是對於有機溶媒之分散性通常很低。
因此有例如以下提案：在如乙酸等氧化鋯安定劑之存在下，於氧化鋯粒子之水分散體中加入有機溶媒，再將上述水分散體之分散溶媒之水，以上述有機溶媒取代，而製成氧化鋯粒子分散在該有機溶媒中之有機溶媒分散體(參照專利文獻1)。
但是，僅使用如乙酸之氧化鋯安定劑時，有機溶媒中之氧化鋯粒子之安定性並不充分，所以在製造氧化鋯粒子之有機溶媒分散體時，為了將氧化鋯粒子改成親油性，已知有使用如矽烷偶合劑等表面處理劑施予表面處理，並將此分散在有機溶媒中之方法。
例如有以下提案：在氧化鋯粒子之水分散體中，加入矽烷偶合劑，將氧化鋯粒子加以表面處理之後，經固液分離，再行加熱乾燥而得氧化鋯粉狀物，再將此分散於有機溶媒中，獲得有機溶媒分散體之方法(參照專利文獻2)。
同樣地，另有以下提案：於氧化鋯粒子之水/甲醇分散體中加入矽烷偶合劑，在不進行溶媒取代下，除去上述溶媒，並經乾燥，得到經表面處理之氧化鋯粉體， 再將此分散於例如酮溶媒，得到有機溶媒分散體之方法(參照專利文獻3)。
又有以下提案：製得表面以如新癸酸之高級脂肪酸被覆之氧化鋯粒子，將此分散在有機溶媒中，再以矽烷偶合劑被覆，經固液分離，得到表面以兩種不同種類之被覆劑被覆之氧化鋯粒子，再將此分散於有機溶媒中，得到有機溶媒分散體之方法(參照專利文獻4)。
但是，像這樣製得經表面處理之氧化鋯粒子之粉體，即使將此分散於有機溶媒中，通常，做成粉體之氧化鋯粒子會顯著地凝聚，很難再使其分散，所以所得分散體缺少安定性，並且其透明性也不一定令人滿意。
因此，亦提案：在酮溶媒含有率低之醇溶媒中，酸觸媒之存在下，將無機氧化物粒子以矽烷偶合劑之水解物及/或其局部縮合物表面處理之後，再將上述醇溶媒以高於酮溶媒之含有率的有機溶媒取代，然後，將經表面處理之無機氧化物粒子分散在有機溶媒中並直接進行溶媒取代，得到上述經表面處理之無機氧化物粒子之有機溶媒分散體之方法，特別是氧化矽粒子之酮溶媒分散體之方法(參照專利文獻5)。
又有提案：在有機酸之存在下，將氧化鋯粒子之醇系溶媒分散體，事先以矽烷偶合劑表面處理之後，將上述醇系溶媒以更親油性之有機溶媒，例如酮溶媒取代，得到氧化鋯之有機溶媒分散體之方法(參照專利文獻6)。
然而，以習知之上述方法所得的有機溶媒分散體，隨其不同用途，有時在透明性上有令人無法充分滿意之情形，又，黏度有經時性增加等，缺少安定性之問題存在。另一方面，近年在光學材料上強烈期待有更高性能化，特別是最近更強烈要求一種具有低黏度，同時，安定性及透明性優異之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
先前技術文獻
專利文獻1：日本特開2007-238422號公報
專利文獻2：日本特開2008-179514號公報
專利文獻3：日本特開2013-82609號公報
專利文獻4：日本特開2008-44835號公報
專利文獻5：日本特開2005-307158號公報
專利文獻6：國際公開WO2011/052762號公報
本發明係為解決氧化鋯粒子之有機溶媒分散體上之上述問題而進行者。本發明之目的在於提供以高含有率含有氧化鋯粒子，並具有低黏度，而且安定性及透明性優異之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法。
依據本發明，可提供一種氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，係含有率在20重量%以上之氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外的有機溶媒所構成者， 其中，上述氧化鋯粒子係經以含有通式(I)所示矽烷偶合劑，(RO)n-Si-X4-n…(I)
(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)
與12-羥基硬脂酸之表面處理劑來進行表面處理，而上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量為10mPa‧s以下。
更且，藉由本發明可提供一種上述氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法。
換言之，依據本發明，提供一種氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，係含有率在20重量%以上之氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外的有機溶媒所成者，其中，上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍內，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，而在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述製造後之黏度，經7日後之黏度之增加量在10mPa‧s以下， 上述製造方法係包含下列步驟：將氧化鋯粒子以選自甲醇與乙醇中之至少1種之醇溶媒分散而成之氧化鋯粒子之醇分散體，以包含矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之表面處理劑進行處理，以對上述氧化鋯粒子進行表面處理之表面處理步驟，以及包含上述經表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體中之分散溶媒之上述醇溶媒，再以上述有機溶媒取代之溶媒取代步驟，而上述矽烷偶合劑係通式(I)所示者(RO)n-Si-X4-n…(I)
(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)。
本發明中，上述氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法之步驟中，上述表面處理步驟中所使用氧化鋯粒子之醇分散體以藉由包含下列(a)至(e)步驟之方法而得者為佳，(a)在水中藉由鋯鹽和鹼反應，得到氧化鋯粒子之第1水漿之步驟，(b)過濾上述氧化鋯粒子之第1水漿，經清洗，再製漿，得到氧化鋯粒子之第2水漿之步驟，(c)上述氧化鋯粒子之第2水漿中，相對於該第2水漿中之鋯1莫耳份，加入1莫耳份以上之有機酸，在170℃以上之溫度下進行水熱處理，得到氧化鋯粒子之水分散體 之步驟，(d)將如此操作所得之氧化鋯粒子之水分散體進行清洗之步驟，以及(e)上述(d)步驟所得氧化鋯粒子之水分散體之分散溶媒之水，以選自甲醇與乙醇中之至少1種的醇溶媒取代之步驟。
特別是本發明中，作為起始物質所使用之氧化鋯粒子之醇分散體係以含有20重量%以上之氧化鋯粒子，其D50在1至20nm之範圍，在波長400nm處之透過率為15%以上，在波長800nm處之透過率為80%以上者為佳。
依據本發明之方法，以選自甲醇與乙醇之醇溶媒使氧化鋯粒子分散而成之醇分散體，以上述表面處理劑處理，經由將氧化鋯粒子進行表面處理之步驟，以及經由將上述醇分散體之分散溶媒的上述醇溶媒以上述醇以外之有機溶媒取代之溶媒取代步驟，而可容易且安定地得到以高含有率含有氧化鋯粒子之情形下，具有低黏度，不會有黏度經時性上升，粒子之沉澱，透明性之降低等優異之安定性，並且透明性優異之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，如同上述，係在以高含有率含有氧化鋯粒子之情形之下，具有低黏度，安定性及透明性優異，在不損及氧化鋯 粒子本來具備之高折射率之優異特性，可提供例如光學領域之各種用途，特別是適用作為LED密封樹脂或抗反射膜等之光學用複合樹脂之材料。
依據本發明之氧化鋯粒子有機溶媒分散體係使20重量%以上之含有率的氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外之有機溶媒而成者，上述氧化鋯粒子係經以包含通式(I)所示矽烷偶合劑，(RO)n-Si-X4-n…(I)
(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)
與12-羥基硬脂酸之表面處理劑來進行表面處理，上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度之增加量為10mPa‧s以下。
如此依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體中，氧化鋯粒子為具有結晶安定性，乃係包含選自鋁、鎂、鈦及稀土類元素中之至少1種的安定元素之固溶體之氧化鋯粒子，亦即包含所謂安定氧化鋯粒子。上述稀 土類元素之具體例如釔。
本發明中，安定氧化鋯粒子所含有安定元素係根據鋯與安定元素之合計，在20莫耳%以下之範圍，以0.1至20莫耳%之範圍為佳。
本發明中，氧化鋯在下述中如無特別說明，皆指包括安定氧化鋯在內。
首先，就上述依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法進行說明。
依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法係以20重量%以上之含有率的氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外之有機溶媒中而成者，上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，而在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度在10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量在10mPa‧s以下，上述製造方法係包含下列步驟：將氧化鋯粒子以選自甲醇與乙醇中之至少1種的醇溶媒分散而成之氧化鋯粒子之醇分散體，使用包含矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之表面處理劑進行處理，而對上述氧化鋯粒子進行表面處理之表面處理步驟，以及將上述經表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體中之分散溶媒之上述醇溶媒以上述有機溶媒取代之溶媒取代步驟， 上述矽烷偶合劑係通式(I)所示者：(RO)n-Si-X4-n…(I)
(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)
上述氧化鋯粒子之醇分散體中之分散溶媒之醇溶媒，如同前述，係選自甲醇與乙醇中之至少1種，特別是，本發明中以使用甲醇為佳。
本發明中，上述氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子之D50，使所得有機溶媒分散體為低黏度而透明性良好之方式，以在1至20nm之範圍為佳，其中以2至10nm之範圍更佳。
本發明中，氧化鋯粒子之D50係藉由動態光散射法測定之分散體中之氧化鋯粒子之粒度分佈所得之中值粒徑。
加之，本發明中，上述氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子之含有率，就包含上述矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理得以有效地進行，一般係在1至40重量%之範圍，其中以5至30重量%之範圍為佳。
特別在本發明中，上述氧化鋯粒子之醇分散體，以氧化鋯粒子之含有率在20重量%以上，氧化鋯粒子之D50為1至20nm之範圍，其中以2至10nm之範圍為較佳，在波長400nm處之透過率為15%以上，其中以30%以上為佳，在波長800nm處之透過率為80%以上，其中以 90%以上之具有高透明性者為更佳。
依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，如同上述，係包含下列步驟：將氧化鋯粒子以選自甲醇與乙醇之至少1種之醇溶媒分散而成之氧化鋯粒子之醇分散體以包含通式(I)所示矽烷偶合劑，(RO)n-Si-X4-n…(I)
(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基。)
以與12-羥基硬脂酸之表面處理劑進行處理，使上述氧化鋯粒子進行表面處理之表面處理步驟，以及將上述經表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體中之分散溶媒之上述醇溶媒以上述有機溶媒取代之溶媒取代步驟。
上述通式(I)所示矽烷偶合劑中，碳原子數為1至4之烷基R示表甲基、乙基、丙基或丁基，碳原子數為3或4之烷基可為直鏈狀或分支鏈狀。
上述通式(I)中，X為烷基時，碳原子數一般在1至20之範圍，其中以1至12之範圍為較佳。因此，這種烷基之具體例係如甲基、乙基、丙基、己基、癸基、十一烷基等。碳原子數為3以上之烷基可為直鏈狀或分支鏈狀。
因此，上述通式(I)中，X為烷基之上述矽烷偶合劑之例係可列舉如：甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧 基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、己基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、丁基三乙氧基矽烷、異丁基三乙氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三乙氧基矽烷、十一烷基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二乙基二甲氧基矽烷、二乙基二乙氧基矽烷等。
上述通式(I)中，X為氟烷基時，該烷基，通常其碳原子數在1至18範圍，其中以1至10範圍為佳。因此，這種氟烷基之具體例係可列舉如：三氟甲基、三氟乙基、三氟丙基、全氟辛基乙基等。
因此，X為氟烷基之矽烷偶合劑之例係可列舉如：3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷、全氟辛基乙基三甲氧基矽烷、全氟辛基乙基三乙氧基矽烷、全氟辛基乙基三異丙氧基矽烷等。
上述通式(I)所示矽烷偶合劑中，X為乙烯基時，其具體例係可列舉如：乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷等。
又，上述通式(I)所示矽烷偶合劑中，X為(甲基)丙烯醯氧基烷基之矽烷偶合劑方面，可列舉如：(甲基)丙烯醯氧基甲基三甲氧基矽烷、(甲基)丙烯醯氧基甲基三乙氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三甲氧基矽烷、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基三乙氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-(甲基)丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷等。(甲基) 丙烯醯氧基係指丙烯醯基或甲基丙烯醯基。
本發明中，上述表面處理劑之矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸可同時加入氧化鋯粒子之醇分散體中、或先加入任中1種之後再加入另1種。
加之，上述表面處理劑可將任意1種或2種溶解在適當之有機溶媒中，例如與氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒相同的醇溶媒(下文中，為簡化而可單稱為醇溶媒A。)或與目的之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之分散溶媒相同之有機溶媒(下文中，為簡化而可單稱為有機溶媒S)，亦可將所得溶液加入醇分散體中。又在氧化鋯粒子之醇分散體中加入上述表面處理劑之後，再於分散體中加入上述有機溶媒S。
更詳言之，醇分散體中之氧化鋯粒子以含上述矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之表面處理劑加以表面處理，例如可依照下列方法而進行。
(表面處理方法之1)
常壓下，對於氧化鋯粒子之醇分散體，在常溫中或必要時在加熱至低於其分散溶媒之沸點之溫度的上述醇分散體中，直接加入矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸，經混合，攪拌而使用上述表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理。
(表面處理方法之2)
將矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸溶解於例如醇溶媒A 之適當的有機溶媒中，將所得醇溶液在常壓下，加入常溫下之氧化鋯粒子之醇分散體中，或必要時加入加熱至低於其分散溶媒之沸點之溫度的上述醇分散體，然後混合、攪拌、處理氧化鋯粒子之上述醇分散體，以上述表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理。
(表面處理方法之3)
將矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸溶解於適當之有機溶媒，其中以溶解於有機溶媒S中為較佳，所得溶液在常壓下，加入在常溫中之氧化鋯粒子之醇分散體中，或必要時，加入在經加熱至低於該分散溶媒之沸點之溫度之上述醇分散體中，經混合、攪拌，據此將氧化鋯粒子之上述醇分散體在上述有機溶媒之存在下處理，而以上述表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理。
(表面處理方法之4)
如同上述表面處理方法之1至3所記載，於氧化鋯粒子之醇分散體中加入矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之後，加入有機溶媒S，經混合、攪拌，據此，在上述有機溶媒S之存在下，處理氧化鋯粒子之上述醇分散體，以上述表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理。
如同上述表面處理方法之3及4，在上述氧化鋯粒子之醇分散體中，加入溶解有上述表面處理劑之有機溶媒S而成之溶液，或加入有機溶媒S者，也就是意指 將氧化鋯粒子之分散體之分散溶媒改變為醇與上述有機溶媒S之混合物，因此，以醇與上述有機溶媒S之混合物作為分散溶媒之氧化鋯粒子之分散體，藉由上述表面處理劑處理，意指使用上述表面處理劑進行氧化鋯粒子之表面處理。
如同上述在表面處理步驟中，上述有機溶媒之存在下，使用上述表面處理劑處理上述氧化鋯粒子之醇分散體之方法，也就是以上述醇與上述有機溶媒S之混合物作為分散溶媒之氧化鋯粒子之分散體以上述表面處理劑處理之方法，在本發明中，上述表面處理步驟中係適用的方法之一。
本發明中，上述表面處理劑之使用量，相對於氧化鋯粒子100重量份，可含有1至100重量份之上述矽烷偶合劑及1至20重量份之12-羥基硬脂酸。
特別是依據本發明，矽烷偶合劑之使用量，相對於氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子100重量份，以1至20重量份之範圍為佳，以2至15重量份之範圍更佳。
同樣地，即使為12-羥基硬脂酸之使用量，在本發明中，相對於氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子100重量份，以1至15重量份之範圍為佳，以2至10重量份之範圍更佳。
本發明中，上述表面處理劑乃以僅包含上述矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸者為佳。也就是說本發明 使用之表面處理劑以不包含上述矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸以外之表面處理劑為佳。
依據本發明，上述表面處理劑之使用量可為，相對於氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子100重量份，矽烷偶合劑以1至100重量份之範圍，12-羥基硬脂酸以1至20重量份之範圍，且合計量在2至120重量份之範圍，據此，可得透明性優異，低黏度之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
然而，隨著所得分散體中之上述表面處理劑之比率的增加，氧化鋯粒子之比率相對地減少，例如分散體之折射率會降低，所以在需求高折射率之用途上，上述表面處理劑之使用量，相對於氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子100重量份，以1至20重量份之範圍的矽烷偶合劑，以1至15重量份之範圍的12-羥基硬脂酸，以合計量在2至35重量份之範圍者為佳，特別是矽烷偶合劑在2.5至10重量份之範圍，12-羥基硬脂酸在2.5至10重量份之範圍，且合計量在5至20重量份之範圍下使用為佳。
依據本發明，按照上述將氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子以上述表面處理劑進行表面處理之表面處理步驟，以及藉由將上述經表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒的上述醇溶媒進行以上述有機溶媒取代之溶媒取代步驟，即可得到目的之上述氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
依據本發明，可在進行上述表面處理步驟 之後，再進行上述溶媒取代步驟，或一面進行上述表面處理步驟，同時進行上述溶媒取代步驟。
例如前者之方法之一，如同前述在常溫常壓下，在氧化鋯粒子之醇分散體中，加入矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸，經混合、攪拌，將上述氧化鋯粒子以上述表面處理劑進行表面處理之後，在該醇分散體中以連續性或間斷性地加入上述有機溶媒，如與醇分散體之分散溶媒的醇溶媒進行溶媒取代，即可得到目的之有機溶媒分散體。
又，另一種方法，如同上述表面處理方法之3及4所記載，矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸溶解於有機溶媒S中，再將所得溶液加入氧化鋯粒子之醇分散體中，或將矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸以及有機溶媒S加入在氧化鋯粒子之醇分散體中，將所得氧化鋯粒子之分散體，在上述有機溶媒之存在下，也就是在醇與上述有機溶媒S之混合物作為分散溶媒之氧化鋯粒子之分散體中，以上述表面處理劑將氧化鋯粒子加以表面處理之後，進行溶媒取代。也就是從所得分散體中除去上述醇，即可得到目的之有機溶媒分散體。此種方法乃溶媒取代步驟中，較受利用之方法之一。
後者之方法之一係例如將矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸溶解於有機溶媒S中，將所得溶液加入氧化鋯粒子之醇分散體中，或將矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸以及有機溶劑S加入氧化鋯粒子之醇分散體中，所得氧化鋯粒子之分散體在上述有機溶媒之存在下，也就是藉由在醇 與上述有機溶媒S之混合物作為分散溶媒之氧化鋯粒子之分散體中，一面將氧化鋯粒子以使用上述表面處理劑進行表面處理，另一方面，從上述分散體中除去上述醇以進行溶媒取代，亦可得目的之有機溶媒分散體。
本發明中，氧化鋯粒子之有機溶媒分散體中之分散溶媒之上述有機溶媒以較之甲醇與乙醇為親油性之有機溶媒為佳，該親油性有機溶媒之例係可列舉如：碳原子數為3以上之醇類、乙二醇類、酮類、酯類、醚類、烴類、鹵烴類、羧醯胺類、亞碸類等。
具體而言，碳原子數為3以上之醇類方面係如異丙醇之丙醇類或1-丁醇之丁醇類等；乙二醇類方面係如乙二醇、丙二醇等；酮類方面係如甲基乙基酮(MEK)、二乙基酮、甲基異丁基酮(MIBK)、甲基戊基酮、環己酮等；酯類方面係如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯等；醚類方面係如二丁基醚、丙二醇單甲醚、二噁烷等；烴類方面係如正己烷、環己烷、甲苯、二甲苯、溶劑石腦油等；或鹵烴類方面係如四氯化碳、二氯乙烷、氯苯等；羧醯胺類方面係如二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-三甲基丙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等；亞碸類方面係如二甲基亞碸、二乙基亞碸類等。
特別是，依據本發明，較佳之親油性有機溶媒係可列舉如：甲基異丁基酮、甲基乙基酮、丁醇、丙醇、丙二醇單甲醚、甲苯、二甲基亞碸、N,N-二甲基乙醯 胺、N,N-三甲基丙醯胺、乙酸丁酯及乙二醇中選擇至少1種。
本發明中，氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒，要以該醇溶媒以外之上述親油性有機溶媒取代，其方法本身可採用習知之蒸餾取代法或超濾濃縮取代法。
蒸餾取代法如上所述，係將經表面處理劑表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體，加熱至高過於其分散溶媒之醇的沸點以上之溫度，將上述醇分散體之分散溶媒之醇蒸餾並除去上述分散體，再於上述分散體中加入目的之有機溶媒之方法。例如在常壓下或減壓下加熱上述以表面處理劑表面處理過之氧化鋯粒子之醇分散體，一面蒸餾上述醇溶媒，較佳乃以其餾除之相同速度於分散體中加入有機溶媒，藉此將上述氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒以上述有機溶媒取代。
另一種方法，係如上述表面處理方法之3或4所述，使上述表面處理劑溶解於上述有機溶媒中，所得溶液加入氧化鋯粒子之醇分散體中，或將上述表面處理劑與上述有機溶媒加入氧化鋯粒子之醇分散體中，在上述有機溶媒之存在下，將氧化鋯粒子以上述表面處理劑加以表面處理之後，在常壓下或減壓下加熱，藉由蒸餾除去上述醇分散體之分散溶媒之醇，而以上述有機溶媒取代上述氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之上述醇溶媒。
因此，氧化鋯粒子之醇分散體中之分散溶 媒藉由蒸餾取代法以有機溶媒取代時，期望所使用之有機溶媒在蒸餾條件下，以具有跟上述醇之沸點相同程度或高於該沸點者。
超濾濃縮取代法乃係將氧化鋯粒子之醇分散體進行超濾，使其醇溶媒透過超濾膜，一面自分散體中去除上述醇，另一方面於上述分散體中加入目的之有機溶媒，藉此，將上述氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒以上述有機溶媒取代之方法。
例如將氧化鋯粒子之醇分散體以上述表面處理劑處理之後，所得醇分散體壓送至超濾模組中，藉由將醇溶媒透過濾膜從上述分散體中除去醇溶媒，另一方面以連續性或間斷性地於上述分散體中加入目的之上述有機溶媒，而將氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒以上述有機溶媒取代之方法。
依據本發明，按照下述可得到如下之有機溶媒分散體，其較佳係以20重量%以上之含有率含有氧化鋯粒子，而分散體中之氧化鋯粒子之D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透過率為15%以上，較佳為30%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，較佳為90%以上之氧化鋯粒子之醇分散體作為起始原料而使用，藉由醇分散溶媒之氧化鋯粒子以上述表面處理劑進行表面處理之步驟，以及經上述表面處理之氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒以上述有機溶媒取代之溶媒取代步驟，其氧化鋯粒子幾乎不凝聚，一般氧化鋯粒子之 含有率在20重量%以上，較佳為20至50重量%，D50在1至20nm，較佳為2至20nm，最佳為2至10nm，波長400nm處之透過率為0%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量在10mPa‧s以下。
亦即，依據本發明之方法，將作為起始原料使用之上述氧化鋯粒子之醇分散體中之氧化鋯粒子以上述表面處理劑表面處理過之後，或一面用表面處理劑進行表面處理，一面將其分散溶媒之醇溶媒以上述有機溶媒取代，即可由上述醇分散體中之氧化鋯粒子之微細分散徑D50之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體所承接，藉此可得分散體中之氧化鋯粒子的D50值小，低黏度而具有高安定性及透明性之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
據此，依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，以高含有率含有氧化鋯粒子，並具有低黏度，且安定性及透明性優異。
換言之，依據本發明所得氧化鋯粒子之有機溶媒分散體乃係D50在1至20nm之範圍之微細的氧化鋯粒子以20重量%以上之高含有率而包含之情形下，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧S以下，且相對於其剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量為10mPa‧s以下，以5mPa‧s以下為佳，不會發生經時性之黏度上升，粒子沉澱，透明性降低等之情形，且安定性優異，並且，在波 長400nm處之透過率為10%以上，而在波長800nm處之透過率為80%以上，透明性非常優異。
依據本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法中，上述表面處理步驟中使用之氧化鋯粒子之醇分散體可採用市販品，然而按照本發明以鋯鹽為起始原料，製得氧化鋯粒子之水分散體，再把該氧化鋯粒子之水分散體之分散溶媒之水，藉由與上述醇溶媒取代之方法而得者為佳。
以下係對本發明之方法中，上述表面處理步驟中可適用之氧化鋯粒子之醇分散體之製造方法說明如下。
本發明之方法中，上述表面處理步驟裡可使用之較佳之氧化鋯粒子之醇分散體可經由下列步驟而製得：(a)將鋯鹽在水中跟鹼反應，得到氧化鋯粒子之第1水漿之步驟，(b)上述氧化鋯粒子之第1水漿經過濾、清洗、再製漿，得到氧化鋯粒子之第2水漿之步驟，(c)於上述氧化鋯粒子之第2水漿中，相對於該第2水漿中之鋯1莫耳份，加入1莫耳份以上之有機酸，用170℃以上之溫度進行水熱處理，得到氧化鋯粒子之水分散體之步驟，(d)上述所得氧化鋯粒子之水分散體進行清洗之步驟，(e)上述(d)步驟所得氧化鋯粒子之水分散體中之分散 溶媒之水，以選自甲醇與乙醇中之至少1種之醇溶媒取代之步驟。
上述(d)步驟中所得氧化鋯粒子之水分散體，必要時可進行濃縮。
按上述(a)至(d)步驟進行，從鋯鹽開始可製得氧化鋯粒子之含有率在20重量%以上，氧化鋯粒子之D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透過率為30%以上，而波長800nm處之透過率為90%以上，25℃溫度下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下的氧化鋯粒子之水分散體，繼之，將據此所得氧化鋯粒子之水分散體之分散溶媒之水以上述醇溶媒取代進行(e)步驟，即可得到本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法中最適用之氧化鋯粒子之醇分散體，也就是可得到含有20重量%以上之氧化鋯粒子，D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透明率為15%以上，較佳為30%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，較佳為90%以上，溫度25℃下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下之氧化鋯粒子之醇分散體。
當本發明之方法中，上述表面處理步驟中使用之氧化鋯粒子之醇分散體係安定氧化鋯粒子之醇分散體時，該安定氧化鋯粒子之醇分散體乃係替代鋯鹽，而改用鋯鹽與安定元素之鹽，按照上述相同方法即可製得。
換言之，安定氧化鋯粒子之醇分散體可依照包含下列(a)至(e)步驟之方法而製得。
(a)將鋯鹽與安定元素之鹽跟鹼反應，得到氧化鋯與上述安定元素之共沈降物之粒子之第1水漿之步驟，(b)過濾上述第1水漿，經清洗，再製漿，得到氧化鋯與上述安定元素之共沈降物之粒子之第2水漿之步驟，(c)在上述氧化鋯與上述安定元素之共沈降物之粒子之第2水漿中，相對於該第2水漿中之鋯與上述安定元素之合計量1莫耳份，加入1莫耳份以上之有機酸，在170℃以上之溫度下進行水熱處理，得到安定氧化鋯粒子之水分散體之步驟，(d)據此所得安定氧化鋯粒子之水分散體進行清洗步驟，以及(e)將上述(d)步驟所得安定氧化鋯粒子之水分散體中之分散溶媒之水，以選自甲醇與乙醇中至少1種之醇溶媒取代之步驟。
上述(d)步驟中，所得安定氧化鋯粒子之水分散體，必要時可以濃縮。
按照上述(a)至(d)步驟進行，可從鋯鹽與安定元素之鹽開始，可得到安定氧化鋯粒子之含有率為20重量%以上，安定氧化鋯粒子之D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透過率為30%以上，而波長800nm處之透過率為90%以上，溫度25℃下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下之安定氧化鋯粒子之水分散體，繼之，將上述所得安定氧化鋯粒子之水分散體之分散溶媒之水，進行以選自甲醇與乙醇中之至少1種 之醇溶媒取代之上述(e)步驟之取代溶媒處理，即可得到本發明之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法中可使用之較佳之安定氧化鋯粒子之醇分散體，也就是可得到安定氧化鋯粒子之含有率為20重量%以上，D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透過率為15%以上，較佳為30%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，較佳為90%以上，溫度25℃下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下之安定氧化粒子之醇分散體。
上述氧化鋯與安定元素之共沈降物乃指鋯鹽與安定元素之鹽在水中跟鹼反應而得之氧化鋯與安定元素之鹽之中和物之共沈降物。
如同上述，通過以鋯鹽開始，即可容易得到氧化鋯含有率為20重量%以上，D50在1至20nm之範圍，波長400nm處之透過率為15%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，而透明性優異之氧化鋯粒子之醇分散體，然後，本發明中，藉由使用這種氧化鋯粒子之醇分散體即可容易且安定地製得目的物之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
上述鋯鹽並無特別限定，例如其硝酸鹽、乙酸鹽、氯化物等之水溶性鹽類可供採用，其中以氧氯化鋯為適用。又，所使用之鹼，例如以氫氧化鈉、氫氧化鉀等之鹼金屬氫氧化物或氨為適用。
上述安定元素之鹽亦無特別限制，一般，可使用氯化物或硝酸鹽等之水溶性鹽。例如安定元素為鋁 時，以使用氯化鋁為較佳，又，安定元素為釔時，以使用氯化釔為佳。上述安定元素之使用量，一般，相對於鋯元素，可使用1至20莫耳%之範圍。
如同上述，鋯鹽或鋯鹽與安定元素之鹽在水中跟鹼反應時之溫度並無特別限制，一般在10至50℃之範圍，較佳在15至40℃之範圍。另外，鋯鹽或鋯鹽與安定元素之鹽跟鹼在水中反應之方法，例如鋯鹽水溶液，或鋯鹽與安定元素之鹽之混合水溶液中添加鹼水溶液之方法，或鹼水溶液中添加鋯鹽或鋯鹽與安定元素之鹽之混合水溶液之方法，鋯鹽水溶液或鋯鹽與安定元素之鹽之混合水溶液跟鹼水溶液同時添加在荷電液(事先放在沈澱反應器中之水)之方法等任意方法雖皆可採用，惟其中以將鋯鹽水溶液或鋯鹽與安定元素之鹽之混合水溶液跟鹼水溶液同時添加在荷電液中之同時中和方法為佳。
鋯鹽水溶液之濃度，例如氧氯化鋯水溶液之濃度以2.4莫耳/L以下為較佳，又，鹼水溶液之濃度以10莫耳/L以下為較佳。
按照上述將鋯鹽，或鋯鹽與安定元素之鹽在水中跟鹼反應，而分別得到氧化鋯粒子之第1水漿，或氧化鋯與安定元素之共沈降物之粒子之第1水漿，繼之，過濾該第1水漿，經清洗，在水中再製漿，成為第2水漿時，該第2水漿以具有500μS/cm以下之導電度為較佳。
一般，鋯鹽跟鹼反應而中和時，會有副產物產生。例如使用氧氯化鋯作為鋯鹽，在水中跟氫氧化鈉 反應而中和時，會副生氯化鈉。因此，鋯鹽在水中跟鹼反應所得漿液中所含有之上述副生鹽，也就是說氯化鈉未充分去除時，使在該漿液中加入有機酸，即使進行水熱處理，亦難以獲得充分之分散效果，無法得到透明性高之氧化鋯粒子之分散體。
另外，過濾所得之第1水漿並經清洗，將所得餅狀物在水中再製漿，而為得到第2水漿，可將上述餅狀物投入水中，再用攪拌機攪拌而成為第2水漿，但必要時，除了採用珠磨機等濕式介質分散之外，也可以使用超音波照射，高壓均質化等之方法，亦可將上述餅狀物在水中再製漿，得到第2水漿。
據此，一般可得氧化鋯粒子含有率，或氧化鋯與安定元素之共沈降物之粒子之合計量之含有率為1至20重量%，較佳為1至10重量%之範圍之第2水漿。
繼之，據此所得之第2水漿中，相對於水漿中之鋯或鋯與安定元素之合計量之1莫耳份，加入1莫耳份以上之有機酸，在170℃以上之溫度下進行水熱處理。
有機酸係藉由將上述第2水漿中之氧化鋯粒子，或氧化鋯與上述安定元素之共沈降物之粒子，相互介以電荷相排斥而分散，用以使所謂酸解凝而使用。特別是依據本發明之方法，上述第2水漿在嚴苛的條件下進行水熱處理，所以氧化鋯粒子或上述氧化鋯與上上述安定元素之共沈降物之粒子，得以更有效地解凝。
上述有機酸以使用羧酸或羥基羧酸為佳， 這種羧酸或羥基羧酸可為鹽。該有機酸之具體例係可列舉如甲酸、乙酸、丙酸等之一元酸及其鹽，草酸、丙二酸、琥珀酸、富馬酸、馬來酸等之多元酸及其鹽，乳酸、蘋果酸、酒石酸、枸據酸、葡糖酸等之羥基羧酸及其鹽。上述羧酸鹽或羥基羧酸鹽，例如使用鈉鹽或鉀鹽等之鹼金屬鹽為較佳。
又，這些有機酸如同上述，相對於提供水熱處理用之上述第2水漿中之鋯或鋯與安定元素之合計量1莫耳份，一般在1莫耳份以上之範圍中使用，其中以使用1至5莫耳份之範圍為較佳，尤以使用1至3莫耳份之範圍為更佳。相對於第2水漿中之鋯或鋯與安定元素之合計量1莫耳份，有機酸之使用量稍少於1莫耳份時，不僅所得氧化鋯粒子之水分散體，其透明性不足之外，黏度也可能會增高。相反地，相對於第2水漿中之鋯或鋯與安定元素之合計量1莫耳份，有機酸之使用量超過5莫耳份時，也得不到相對應之效果而不符合經濟性。
其次，就上述含有有機酸之氧化鋯粒子，或氧化鋯與上述安定元素之共沈降物之粒子之第2水漿進行水熱處理。該水熱處理之溫度，一般在170℃以上，其中較佳為170至230℃之溫度。當水熱處理之溫度低於170℃時，所得氧化鋯粒子之水分散體不僅不具有充分之透明性，還含有巨大之沈降性之凝聚粒子，又，可能具有高黏度。
水熱處理時間，一般為1小時以上，較佳為 3小時以上。當水熱處理時間短於1小時之情形下，所得氧化鋯粒子之水分散體不僅不具有充分之透明性之外，還產生巨大之沈降性之凝聚粒子，無法獲得目的之高透明性之氧化鋯粒子之水分散體。該水熱處理雖可任意加長時間，但是無法獲得相對應之特別效果，所以一般以10小時以下時間就充足。
據此所得氧化鋯粒子之水分散體之清洗方法，可藉由離子交換樹脂之離子交換，使用半透膜之擴散透析、電透析、使用超濾膜之超濾等方法，本發明中雖無特別限制，其中以採用超濾膜之超濾而清洗為佳。
又，按照上述清洗過之氧化鋯粒子之水分散體之濃縮，可藉由旋轉蒸餾器之蒸餾濃縮，使用超濾膜之超濾等濃縮方法而施行。該濃縮方法雖無特別限制，但以使用超濾膜之超濾而濃縮為佳。
特別是由上述水熱處理所得氧化鋯粒子之水分散體使用超濾膜清洗之同時施與濃縮為佳。詳言之，水分散體以超濾法濃縮，並於所得濃縮液中加入水而稀釋，經清洗，所得漿液再行超濾，據此，將水分散體加以超濾，重複進行該濃縮及稀釋，而將水熱處理所得氧化鋯粒子之水分散體，一面加以濃縮，重複一起去除所殘存之副生鹽類及水，據此，可得到氧化鋯含有率高達20重量%以上，並且具有高透明性及低黏度之氧化鋯粒子之水分散體。
但是，依據上述方法所得氧化鋯粒子之水 分散體之氧化鋯含有率之上限，一般為50重量%，較佳在40重量%。氧化鋯含有率超過50%之氧化鋯粒子之水分散體，其黏度增高，最後會失去流動性而凝膠化。
按照上述方法，在水中將鋯鹽以熱或用鹼進行水解，得到氧化鋯粒子之水漿，再將該水漿在上述有機酸之存在下進行水熱處理，據此所得氧化鋯粒子之水分散體，加以清洗，必要時再行濃縮，得到氧化鋯含有率為20重量%以上，氧化鋯粒子之D50為1至20nm，較佳為2至10nm之範圍，波長400nm處之透光率為30%以上，而波長800nm處之透過率為90%以上，溫度25℃下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下之氧化鋯粒子之水分散體。
然後，將據此所得的氧化鋯粒子之水分散體之分散溶媒之水，以上述醇溶媒取代，以該醇溶媒作為分散溶媒，得到氧化鋯粒子之含有率為20重量%以上，波長400mm處之透過率為15%以上，較佳為30%以上，波長800nm處之透過率為80%以上，較佳為90%以上，溫度25℃下之黏度為20mPa‧s以下，較佳為10mPa‧s以下之氧化鋯分散體，也就是可得到醇分散體。
氧化鋯粒子之水分散體中之分散溶媒之水要以醇溶媒取代，基本上跟上述氧化鋯粒子之醇分散體之分散溶媒之醇溶媒以上述親油性有機溶媒取代時所用溶媒取代方法可為相同方法。例如將水分散體使用旋轉蒸餾器處理，除去水之後，重新加入上述醇溶媒，而且將水分散 體加以超濾處理，除去分散溶媒之水而得到漿液，其中加入上述醇溶媒而稀釋，再行超濾，如此重複進行過濾及稀釋，而將當初之分散溶媒之水以上述醇溶媒取代，得到分散溶媒為醇溶媒之氧化鋯粒子之醇分散體。
據此所得氧化鋯粒子之醇分散體，必要時可使用珠磨機等濕式介質分散、超音波照射、高壓均質器等進行分散處理。
實施例
下述參考例乃呈示氧化鋯粒子之水分散體及醇類散體之調製例。該參考例中，超濾乃採用日本旭化成化學(股)製品之Microza(ACP-0013型)，截留分子量13000。
下述實施例及比較例乃呈示以下述參考例所得氧化鋯粒子之醇分散體調製氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之例。
下述參考例之氧化鋯粒子之水分散體、醇分散體，以及下述實施例及比較例之有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之分散徑，也就是分散體中分散之粒子之大小(直徑)，上述有機溶媒分散體之濁度計透過率，波長400nm及800nm處之透過率及黏度乃依據下述方法測定。
氧化鋯粒子之分散徑乃使用動態光散射法(日機裝(股)製品UPA-UT型)測定。
濁度計透過率乃使用濁度計(日本電色工業(股)製品NDH4000型)，在光徑長10mm之池中填充離子交 換水，測定其全光線透過率(空白值)，同樣地池中填充分散體，測定其光線透過率T，以(T/)×100而求得。
波長400nm及800nm處之透過率，以光程長10mm之池填充分散體，使用可見紫外分光光度計(日本分光(股)製品V-570型)測定。
黏度乃使用音叉型振動式SV型黏度計(A&D(股)製品，SV-1A(測定黏度範圍0.3至1000mPa‧s))測定之。
又，以下所用的有機溶媒之縮寫係如下述。
MEK：甲基乙基酮
MIBK：甲基異丁基酮
IPA：異丙醇
PGME：丙二醇單甲基醚
DMAC：N,N-二甲基乙醯胺
DMSO：二甲基亞碸
EG：乙二醇
DMIB：N,N-三甲基丙醯胺
參考例1 (氧化鋯粒子之水分散體(I)之調製)
調製0.6莫耳/L濃度之氧氯化鋯與0.03莫耳/L濃度之氯化釔之混合水溶液90L，以及1.9莫耳/L濃度之氫氧化鈉水溶液68L。
事先，在裝有82L之純水之沉澱反應器中，同時注入上述氧氯化鋯及氯化釔之混合水溶液及氫氧化鈉 水溶液，使氧氯化鋯及氯化釔同時中和而共沈降，獲得氧化鋯與釔之共沈降物之粒子之第1水漿。過濾該第1水漿，經清洗，再用純水再製漿，使其固形物含有率以氧化鋯與氧化釔換算成為11重量%，得到60L之第2水漿。該第2水漿之導電度為70μS/cm。
於上述第2水漿中加入4.2kg之乙酸(相對於上述漿液中之鋯與釔之合計量1莫耳份為1.3莫耳份)，在190℃下進行3小時之水熱處理，得到透明之水分散體。使用超濾膜清洗該透明之水分散體，經濃縮，獲得含有4.8莫耳%之釔之固溶物的氧化鋯粒子含有率為30重量%之氧化鋯粒子之水分散體(I)。
據此所得氧化鋯粒子之水分散體(I)乃係波長400nm處之透過率為59%，波長800nm處之透過率為97%，溫度25℃下之黏度為6mPa‧s。
又，從所得氧化鋯粒子之水分散體(I)除去水，再乾燥所得氧化鋯粒子。使用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察所得氧化鋯粒子粉末，其結果係氧化鋯粒子之平均一次粒徑為3nm左右。
另一方面，上述氧化鋯粒子之水分散體(I)中之氧化鋯粒子之分散徑D50為3nm。因此，所得氧化鋯粒子之水分散體(I)中，確知幾乎沒有發生氧化鋯粒子之凝聚。
(氧化鋯甲醇分散體(II)之調製)
將10kg之上述氧化鋯水分散體(I)以超濾膜濃縮，據此 所得濃縮分散體中，投入與所得濾液量相等量之甲醇，連續性且同時進行分散體之濃縮及藉由甲醇與之稀釋處理，在維持分散體中之氧化鋯含有率為30重量%下，將分散體之分散溶媒由甲醇取代水，獲得含有4.8莫耳%之釔之固溶體的氧化鋯含有率為30重量%之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)。此時，稀釋所使用之甲醇量為90L。
據此所得氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)乃波長400nm處之透過率為43%，而波長800nm處之透過率為93%，溫度25℃下之黏度為2mPa‧s。
又，從該氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中除去甲醇，乾燥所得氧化鋯粒子，使用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察所得氧化鋯粒子粉末，其結果係氧化鋯粒子之平均一次粒徑為3nm左右。
另一方面，上述氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中之氧化鋯粒子之分散徑D50為3nm。因此，可確知在所得氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，幾乎沒有發生氧化鋯粒子之凝聚。
下述實施例1至38及比較例1至23中，所使用取代有機溶媒，所用表面處理劑，表面處理溫度，所得有機溶媒分散體之固形物含有率及氧化鋯粒子含有率以及溶媒取代率分別呈示於表1、表2、表5及表6，所得有機溶媒分散體之濁度計透過率，400nm及800nm處之透過率，所得有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之粒度分佈及黏度分別呈示於表3、表4、表7及表8。溶媒取代方法分別 在實施例1、2、3及4中說明。
表1、表2、表5及表6中，固形物含有率，氧化鋯粒子含有率及溶媒取代率乃分別按照下述方法所求得之值。
固形物含有率(S)
將W重量份之所得分散體採置於乾燥皿中，經乾凅，秤得所得乾凅物為W重量份時，其固形物含有率S可藉由下式求得。
S=(w/W)×100
氧化鋯粒子含有率(T)：氧化鋯粒子含有率(T)乃係所得分散體中之固形物中之氧化鋯粒子之比率，所以相對於100重量份之氧化鋯粒子，所使用之表面處理劑之重量份值為p時，可藉由下式求得。
T=S×100/(100+p)
溶媒取代率：使所得分散體溶解於重氯仿而調製試料，就該試料使用核磁共振儀(Bruker BioSpin(股)製品，AV400M)測定質子之一維NMR光譜，基於此而將各溶媒之峰值之面積比(物質量比)換算成為質量比而計算溶媒比率，據該溶媒比率求得溶媒取代率。
又，表1、表2、表5及表6中，表面處理劑欄中之HSA表示12-羥基硬脂酸、矽烷偶合劑之欄中之(a)至(l)分別表示所使用之矽烷偶合劑，表面處理劑之欄中 之數值表示所使用之表面處理劑相對於氧化鋯100重量份之重量份之值。
矽烷偶合劑(a)至(l)分別表示下述之矽烷偶合劑。
(a)：3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷，(b)：3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷，(c)：3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷，(d)：己基三甲氧基矽烷，(e)：乙烯基三甲氧基矽烷，(f)：3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷，(g)：癸基三甲氧基矽烷，(h)：三氟丙基三甲氧基矽烷，(i)：N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷，(j)：3-胺基丙基三甲氧基矽烷，(k)：3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷，(l)：2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷。
實施例1
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)，在溫度22℃下攪拌5分鐘，使用上述表面處理劑進行上述分散體之表面處理。
將經上述處理之氧化鋯粒子之甲醇分散體，在常壓下加熱，一方面讓甲醇餾除，另一方面以與上述甲醇之相同的餾除速度，於上述分散體中滴加甲基乙基酮(MEK)，而進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶物的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。
如同上述，以表面處理劑處理過之氧化鋯粒子之甲醇分散體，在常壓下加熱，一方面讓甲醇餾除，同時以與上述甲醇之相同的餾除速度，於上述分散體中滴加有機溶媒，而進行溶媒取代之方法，稱為溶媒取代方法1。
實施例2
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮(MEK)，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度29℃下攪拌5分鐘，並以表面處理劑處理上述分散體。
將經上述處理之氧化鋯粒子之分散體在常壓下加熱，藉由使該甲醇餾除而進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體之氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。
如同上述，將表面處理劑加入氧化鋯粒子 之甲醇分散體之後，再加入有機溶媒，據此以表面處理劑處理所得分散體之後，在常壓下蒸餾甲醇而進行溶媒取代之方法，稱為溶媒取代方法2。
實施例3
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度26℃下攪拌5分鐘，並以表面處理劑進行上述分散體之表面處理。
將經上述處理之氧化鋯粒子之分散體，在減壓下加熱，藉由餾除甲醇而進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體之氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。
如同上述，將表面處理劑加入氧化鋯粒子之甲醇分散體之後，再加入有機溶媒，據此，所得分散體以表面處理劑處理之後，在減壓下餾除甲醇而進行溶媒取代之方法，稱為溶媒取代方法3。
實施例4
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入溶解有2.7g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為9.0重量份)及0.3g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為1.0重量份)之甲 基乙基酮溶液，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度28℃下攪拌5分鐘，並以上述表面處理劑處理。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，在減壓下加熱，藉由餾除甲醇而進行溶媒取代，製得含有釔之固溶體之氧化鋯粒子之含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。
如同上述，使表面處理劑溶解於有機溶媒中，將所得上述溶液加入氧化鋯粒子之甲醇分散體中，據此，所得分散體以表面處理劑處理之後，餾除甲醇而進行溶媒取代之方法，稱為溶媒取代方法4。
實施例5至38
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，分別加入表1及表2中所示量之矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸(及有機溶媒)，所得氧化鋯粒子之甲醇(及有機溶媒)之分散體以表1及表2中所示溫度下攪拌5分鐘，並以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經上述處理過之氧化鋯粒子之分散體，如同表1及表2中所示溶媒取代方法1、2或3進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體之氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。
比較例1
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，不加入3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與12-羥基硬脂酸之任一者，僅加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子 之甲醇與與甲基乙基酮之分散體，在溫度15℃下攪拌5分鐘。
將經如此處理所得氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，其結果，分散體在半途中失去流動性而凝膠化。
比較例2
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，將所得氧化鋯粒子之甲醇與MEK之分散體在溫度13℃下攪拌5分鐘，並以上述表面處理劑進行上述分散體之表面處理。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，其結果係氧化鋯粒子在半途中發生沈降，而無法獲得甲基乙基酮之分散體。
比較例3至5
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入表5中所示量之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與12-羥基硬脂酸中之任一者及甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體，按照表5中所示溫度中分別攪拌5分鐘，以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉 由溶媒取代方法2進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。所得有機溶媒分散體自製造起7日之後，皆凝膠化。
比較例6至8
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入表5中所示量之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與12-羥基硬脂酸中之任一者，以及表5中所示之有機溶媒，將所得氧化鋯粒子之甲醇與上述有機溶媒之分散體經攪拌5分鐘，並以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，其結果係分散體在半途中失去流動性而凝膠化。
比較例9
上述參考例1所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於氧化鋯100重量份為5.0重量份)之後，再加入異丙醇(IPA)，所得氧化鋯粒子之甲醇與異丙醇之分散體在39℃溫度之下攪拌3分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
據此處理所得氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒之取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之異丙醇 (IPA)分散體。所得異丙醇分散體，其透明性雖然優異，但是製造7日後就凝膠化了。
比較例10
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及丙二醇單甲基醚(PGME)，所得氧化鋯粒子之甲醇與丙二醇單甲基醚之分散體在溫度20℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，其結果係該分散體在半途中失去流動性而凝膠化。
比較例11
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入丙二醇單甲基醚，所得氧化鋯粒子之甲醇與丙二醇單甲基醚之分散體在溫度29℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，得到含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。所得分散體從製造起7日後即凝膠化。
比較例12
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)，在溫度22℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體在常壓下加熱，使甲醇完全餾除之後，乾燥殘存物，得到含有釔之固溶體之氧化鋯粉末。
將經上述所得之氧化鋯粉末加入甲基乙基酮中，經攪拌後放置，其結果係氧化鋯粒子發生沈降，而無法得到甲基乙基酮之分散體。
比較例13
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入0.15g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為0.5重量份)及0.15g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為0.5重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度20℃下攪拌5分鐘，以上述表面處理劑處理上述分散體。依照上述處理之氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代， 其結果係分散體在半途中失去流動性而凝膠化。
比較例14
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5重量份)及1.5g之硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5重量份)之後，加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度24℃下攪拌5分鐘，以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。然而，在溶媒取代過程中，氧化鋯粒子發生顯著地凝聚，所得甲基乙基酮分散體之透明性差。
比較例15
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)在常壓下加熱，完全餾除甲醇之後，乾燥殘存物，得到含有釔之固溶體之氧化鋯粉末。
所得粉末中加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)，在乳鉢中混合，也就是進行乾式處理。將經 如此所得氧化鋯粉末加入甲基乙基酮中進行攪拌並經放置，其結果係氧化鋯粒子沈降而無法獲得甲基乙基酮分散體。
比較例16
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之N-2-(胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在23℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。所得甲基乙基酮分散體，其透明性雖然優異，但是製造起7日後即凝膠化。
比較例17
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-胺基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在 25℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，其結果係分散體在半途中失去流動性而凝膠化。
比較例18
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在24℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之甲基乙基酮分散體。所得甲基乙基酮分散體在溶劑取代之間，其氧化鋯粒子之凝聚甚為顯著，透明性亦差。又，製造起7日後即凝膠化。
比較例19
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之2-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及1.5g之12- 羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度24℃下攪拌5分鐘，而以上述表面處理劑處理上述分散體。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法2進行溶媒取代，其結果係氧化鋯粒子沈降，而無法獲得分散體。
比較例20至21
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，分別加入表6中所示量之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷與12-羥基硬脂酸之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在表6中所示溫度下攪拌5分鐘。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，其結果係分散體在半途中失去流動性而凝膠化了。
比較例22
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入1.5g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)及12g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為40.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯粒子之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度24℃下攪拌5分鐘。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。所得有機溶媒分散體不僅透明性差，特別是，其黏度亦高。
比較例23
上述參考例1中所得100g之氧化鋯粒子之甲醇分散體(II)中，加入36g之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(相對於100重量份之氧化鋯為120重量份)及1.5g之12-羥基硬脂酸(相對於100重量份之氧化鋯為5.0重量份)之後，再加入甲基乙基酮，所得氧化鋯之甲醇與甲基乙基酮之分散體在溫度20℃下攪拌5分鐘。
將經如此處理之氧化鋯粒子之分散體，藉由溶媒取代方法3進行溶媒取代，獲得含有釔之固溶體的氧化鋯粒子含有率約為30重量%之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體。所得有機溶媒分散體之透明性差。

Claims (12)

  1. 一種氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，係使含有率在20重量%以上之氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外之有機溶媒而構成者，其中，上述氧化鋯粒子係經以包含通式(I)所示矽烷偶合劑，(RO)n-Si-X4-n…(I)(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，r表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基)，與12-羥基硬脂酸之表面處理劑來進行表面處理，上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，而在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量為10mPa‧s以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，其中，相對於100重量份之氧化鋯粒子，氧化鋯粒子經使用1至100重量份之上述矽烷偶合劑與1至20重量份之12-羥基硬脂酸來進行表面處理。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體，其中，上述有機溶媒係選自甲基異丁基酮、甲基乙基酮、丁醇、丙醇、丙二醇單甲基醚、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-三甲基丙醯胺、乙酸 丁酯及乙二醇中之至少1種。
  4. 一種氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，係使含有率在20重量%以上的氧化鋯粒子分散在甲醇與乙醇以外之有機溶媒而構成者，其中，上述有機溶媒分散體中之氧化鋯粒子之D50在1至20nm之範圍，上述有機溶媒分散體在波長400nm處之透過率為10%以上，而在波長800nm處之透過率為80%以上，在25℃下，剛製造後之黏度為10mPa‧s以下，且相對於上述剛製造後之黏度，經7日後之黏度增加量為10mPa‧s以下，上述製造方法係包含下列步驟：使氧化鋯粒子分散在選自甲醇與乙醇中之至少1種之醇溶媒而構成之氧化鋯粒子的醇分散體，以包含矽烷偶合劑與12-羥基硬脂酸之表面處理劑進行處理，以對上述氧化鋯粒子進行表面處理的表面處理步驟，以及上述經表面處理過之氧化鋯粒子之醇分散體中之分散媒的上述醇溶媒以上述醇溶媒以外之有機溶媒取代的溶媒取代步驟，上述矽烷偶合劑係通式(I)，(RO)n-Si-X4-n…(I)(式中，R表示碳原子數1至4之烷基，n表示2或3，X表示烷基、氟烷基、乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基烷基)所示者。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒 分散體之製造方法，其中，相對於100重量份之氧化鋯粒子，氧化鋯粒子經使用1至100重量份之上述矽烷偶合劑與1至20重量份之12-羥基硬脂酸來進行表面處理。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中，上述有機溶媒係選自甲基異丁基酮、甲基乙基酮、丁醇、丙醇、丙二醇單甲基醚、甲苯、二甲亞碸、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-三甲基丙醯胺、乙酸丁酯及乙二醇中之至少1種。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中，上述氧化鋯粒子之醇分散體係含有20重量%以上之氧化鋯粒子，其D50在1至20nm之範圍，波長400nm處之透過率為15%以上，波長800nm處之透過率為80%以上。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，在上述表面處理步驟中，上述氧化鋯粒子之醇分散體係在上述醇溶媒以外之有機溶媒之存在下，使用上述表面處理劑進行處理。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中，上述表面處理步驟中所使用的上述氧化鋯粒子之醇分散體係藉由包含下列步驟(a)至(e)之方法而得者，亦即，(a)將鋯鹽在水中跟鹼反應，得到氧化鋯粒子之第1水漿之步驟， (b)過濾上述氧化鋯粒子之第1水漿，經清洗，再製漿，得到氧化鋯粒子之第2水漿之步驟，(c)上述氧化鋯粒子之第2水漿中，相對於該第2水漿中之1莫耳份之鋯，加入1莫耳份以上之有機酸，在170℃以上之溫度下進行水熱處理，得到氧化鋯粒子之水分散體之步驟，(d)將如此操作所得氧化鋯粒子之水分散體進行清洗之步驟，以及(e)將上述(d)步驟所得氧化鋯粒子之水分散體的分散溶媒之水，以選自甲醇與乙醇中之至少1種的醇溶媒取代之步驟。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中上述鋯鹽係選自硝酸鹽、乙酸鹽及氯化物中之至少1種的水溶性鹽。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中上述鋯鹽係氧氯化鋯。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之氧化鋯粒子之有機溶媒分散體之製造方法，其中上述氧化鋯粒子之醇分散體係含有20重量%以上之氧化鋯粒子，其D50在1至20nm之範圍，波長400nm處之透過率為15%以上，而波長800nm處之透過率為80%以上。
TW104128585A 2014-09-05 2015-08-31 氧化鋯粒子之有機溶媒分散體及其製造方法 TWI682901B (zh)

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