【実施例】
【0052】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【0053】
以下において、限外濾過には旭化成ケミカルズ(株)製「マイクローザ」(型式ACP−0013)、分画分子量13000)を用いた。
【0054】
酸化ジルコニウム分散液の分散径は動的光散乱法(日機装(株)製UPA−UT)によって測定した。ここに、分散径とは、分散液中に分散している粒子の大きさ(直径)である。また、酸化ジルコニウム分散液の透過率は、光路長が10mmのセルに分散液を充填して、可視紫外分光光度計(日本分光(株)製V−570)にて測定した。酸化ジルコニウム分散液の粘度は、音叉型振動式SV型粘度計(エー・アンド・デイ(株)製 SV−1A )にて測定した。
【0055】
樹脂組成物の塗膜の全光線透過率及びヘイズ値は、ヘイズメーター(日本電色(株)製 NDH2000)にて測定し、引っかき硬度は、JISK5600-5-4(1999) 記載の引っかき硬度(鉛筆法)によって測定した。
【0056】
実施例1
(酸化ジルコニウム分散液A)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0057】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Aを得た。
【0058】
(酸化ジルコニウム分散液B)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0059】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、230℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Bを得た。
【0060】
(酸化ジルコニウム分散液C)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウム水溶液0.76Lと1.7モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウム水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムを中和して、酸化ジルコニウム粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの酸化ジルコニウム含有率が5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は258μS/cmであった。
【0061】
酢酸 82.2g(上記スラリー中のジルコニウム1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Cを得た。
【0062】
(酸化ジルコニウム分散液D)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化アルミニウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化アルミニウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化アルミニウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとアルミニウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化アルミニウム換算にて5.5重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は173μS/cmであった。
【0063】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとアルミニウムの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、アルミニウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液を得た。この分散液を更に湿式メディア分散処理して、アルミニウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Dを得た。
【0064】
(酸化ジルコニウム分散液E)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化マグネシウムの混合水溶液0.76Lと1.8モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化マグネシウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化マグネシウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとマグネシウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化マグネシウム換算にて5.5重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は156μS/cmであった。
【0065】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとマグネシウムの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して白濁した分散液を得た。この白濁した分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、マグネシウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液を得た。この分散液を更に湿式メディア分散処理して、酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Eを得た。
【0066】
(酸化ジルコニウム分散液F)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の四塩化チタンの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと四塩化チタンの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと四塩化チタンを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとチタンとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化チタン換算にて5.5重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は392μS/cmであった。
【0067】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとチタンの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して白濁した分散液を得た。この白濁した分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮し、チタンを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液を得た。この分散液を更に湿式メディア分散処理して、酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Fを得た。
【0068】
(酸化ジルコニウム分散液G)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0069】
クエン酸ナトリウム2水和物140.8g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して1モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮して、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Gを得た。
【0070】
(酸化ジルコニウム分散液H)
前記酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Aを酸化ジルコニウム含有率が15重量%となるまでメタノールにて希釈した後、限外濾過膜にて再び30重量%まで濃縮した。この希釈、濃縮の操作を5回繰り返して、分散媒がメタノールである酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Hを得た。
【0071】
(酸化ジルコニウム分散液I)
前記酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Hを酸化ジルコニウム含有率が15重量%となるまでメチルエチルケトンにて希釈した後、ロータリーエバポレーターにて再び30重量%まで濃縮した。この希釈、濃縮の操作を5回繰り返した後、得られた分散液を湿式メディア分散処理して、分散媒がメチルエチルケトンである酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液Iを得た。
【0072】
比較例1
(酸化ジルコニウム分散液 I)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0073】
酢酸 86.3g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して3モル部)を上記スラリーに加え、150℃で3時間水熱処理して半透明の分散液を得た。この半透明の分散液を限外濾過膜を用いて30重量%まで洗浄、濃縮することを試みたが、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率20重量%にてゲル化した。
【0074】
(酸化ジルコニウム分散液II)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0075】
酢酸 14.4g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して0.5モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して白濁した分散液を得た。この白濁した分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮して、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率13重量%の酸化ジルコニウム分散液を得た。この分散液を更に湿式メディア分散処理して、酸化ジルコニウム含有率13重量%の酸化ジルコニウム分散液IIを得た。
【0076】
(酸化ジルコニウム分散液III)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0077】
クエン酸ナトリウム2水和物140.8g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して1モル部)を上記スラリーに加え、150℃で3時間水熱処理して白濁した沈降性のスラリーを得た。このスラリーを限外濾過膜にて洗浄、濃縮して、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウムの含有率10重量%とし、これを更に湿式メディア分散処理して、酸化ジルコニウムの含有率10重量%の酸化ジルコニウム分散液IIIを得た。
【0078】
(酸化ジルコニウム分散液IV)
0.6モル/L濃度のオキシ塩化ジルコニウムと0.03モル/L濃度の塩化イットリウムの混合水溶液0.76Lと1.9モル/L濃度の水酸化ナトリウム水溶液0.53Lを調製した。予め、純水0.74Lを張った沈殿反応器に上記オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムの混合水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを同時に注ぎ、オキシ塩化ジルコニウムと塩化イットリウムを同時中和にて共沈させて、酸化ジルコニウムとイットリウムとの共沈物の粒子のスラリーを得た。得られたスラリーを濾過、洗浄し、スラリーの固形分含有率が酸化ジルコニウムと酸化イットリウム換算にて5.6重量%となるように純水にリパルプして、スラリー1Lを得た。このスラリーの電気伝導度は235μS/cmであった。
【0079】
クエン酸ナトリウム2水和物70.4g(上記スラリー中のジルコニウムとイットリウムの合計量1モル部に対して0.5モル部)を上記スラリーに加え、200℃で3時間水熱処理して白濁した分散液を得た。この白濁した分散液を限外濾過膜にて洗浄、濃縮して、イットリウムを含む固溶体である酸化ジルコニウム含有率30重量%とし、これを更に湿式メディア分散処理して、酸化ジルコニウム含有率30重量%の酸化ジルコニウム分散液IVを得た。
【0080】
本発明による酸化ジルコニウム分散液A〜I の透過率と粘度を第1表に示し、比較例による酸化ジルコニウム分散液I〜IVの透過率と粘度を第2表に示す。
【0081】
第1表及び第2表において、粒度分布D50は体積基準での累積粒度分布の小粒子側から50体積%の粒子径を表し、粒度分布Dmaxは体積基準で得られる粒度分布の最大粒子径を表す。
【0082】
【表1】
【0083】
【表2】
【0084】
実施例2
(酸化ジルコニウム含有樹脂組成物の調製とその物性の評価)
酸化ジルコニウム含有量30重量%の酸化ジルコニウム分散液H4g、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ダイセルサイテック(株)製DPHA)2.5g、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製イルガキュア184) 0.175g及びメチルイソブチルケトン0.12gを混合してコーティング液を調製した。
【0085】
このコーティング液をガラス基板上にバーコーター#5にて塗布した後、紫外線を300mJ/cm
2の割合にて照射し、硬化させて、基板上の乾燥塗膜の厚みを5μmに調整した。この塗膜の全光線透過率は90.52%、ヘイズ値は0.27、引っかき硬度は9Hであった。
【0086】
比較例2
(酸化ジルコニウムを含有しない樹脂組成物の調製とその評価)
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ダイセルサイテック(株)製DPHA)2.5g、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)製 、商品名「イルガキュア184」) 0.175g及びメチルイソブチルケトン2.5gを混合してコーティング液を調製した。このコーティング液をガラス基板上にバーコーター#5にて塗布した後、紫外線を300mJ/cm
2の割合にて照射し、硬化させて、基板上の乾燥塗膜の厚みを5μmに調整した。この塗膜の全光線透過率は91.17%、ヘイズ値は0.06、引っかき硬度は5Hであった。