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TW201012540A - Inorganic nanoparticle dispersion liquid and method for producing the same, and composite composition - Google Patents

Inorganic nanoparticle dispersion liquid and method for producing the same, and composite composition Download PDF

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TW201012540A
TW201012540A TW098124882A TW98124882A TW201012540A TW 201012540 A TW201012540 A TW 201012540A TW 098124882 A TW098124882 A TW 098124882A TW 98124882 A TW98124882 A TW 98124882A TW 201012540 A TW201012540 A TW 201012540A
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dispersion
liquid
inorganic
nanoparticle
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TW098124882A
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Koukichi Waki
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Fujifilm Corp
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Description

201012540 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種無機奈米粒子分散液體，其中用 以在無機奈米粒子分散液體中分散無機奈米粒子之第一分 散介質可輕易以一第二分散介質溶劑取代，並有關於一種 無機奈米粒子分散液體之製造方法，以及一種複合組成物。 【先前技術】 由於增加原料化合物之溶解度以獲得具有高濃度的分 散液的需求，無機奈米粒子一般是使用易溶的分散介質所 製成。 但疋’為了在如聚合物之基質劑(matrix agent)中均勻 的溶解所製造出的無機奈米粒子分散液鱧以形成膜或是複 合物，無機奈米粒子需要溶解於基質劑分散的溶劑中。 先製備的無機奈米粒子分散液體之溶劑與溶解基質劑 的溶劑在大部分情形中是較難相容的，且無機奈米粒子可 能在溶劑取代時聚集(aggregate)或形成膠體。 舉例來說’日本專利申請公開號(jp_A)2〇〇5 298226提 出。分散於有機溶液中的的容膠(silica s〇1)，其溶於水的量為 5/〇或更多質量。日本專利中請公開號·W98226同時揭 =具^溶解度參數值為9到23 4之有機溶劑是較佳使用於 分散介質。但是’其只揭露第二分散介質較 劑之二二:之間的溶解度參數值’而完全沒有揭露溶 戈更二I合。另外，其受限於具有於水中溶解度為5% 或更多質量之水溶性有機溶劑。 201012540 曰本專利申請公開號05-269365提出以石夕燒偶聯劑 (silane coupling agent)修飾之無機氧化物膠體。日本專利申 請公開號05-269365揭露的内容中，由於梦烧偶聯劑是有 效率地選擇性沈積於粒子表面’分散介質之溶解度參數值 與矽烷偶聯劑之原子群的鏈聚合化合物（ehain p〇lymer compound)之溶解度參數值的差較佳介於1至5之間。但 疋’曰本專利申請公開號05-269365僅揭露溶解度參數值 ❺ 為適當地沈積矽烷偶聯劑的值，而並未揭露溶劑取代法。 因此，目别希望提出一種提供無機奈米粒子分散液體 之製造方法及以此方法製造的無機奈米粒子分散液體，其 中，溶劑取代可輕易且有效率的以該方式進行，而使用於 無機奈米粒子分散液體甲以分散無機奈米粒子的第一分散 介質最後只會受到第二分散介質的取代，而不會形成無 奈米粒子的聚集以及分散液的膠體。 【發明内容】 本發明之目的為提供一種無機奈米粒子分散液體之製 β 打法…種以此綠製造之狱的咖無機奈米粒子分 散液艘以及-種複合組成物，其中，溶劑取代可輕易且有 效率的以該方式進行’而使用於無機奈米粒子分散液體中 以分散無機奈米粒子的第一分散介質最後只會受到第二分 散介質的取代’而不會形成無機奈米粒子的聚集以 液的膠體。 可解決上述問題之手段如下。 <1> -種無齡綠子分散㈣之製造方法，包括以 5 201012540 第二分散介質取代用以在無機奈米粒子分散液體中分散無 機奈米粒子的第一分散介質，且第三分散介質介於第一分 散介質與第二分散介質中間，其中第三分散介質與第二分 散介質之間溶解度參數值之差的絕對值小於3。 <2>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中第二分散介質為一溶劑，以於基質劑中用以分散 無機奈米粒子。 <3>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中第一分散介質為水，而第二分散介質為有機溶劑。 <4>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中第一分散介質為含有佔體積40%或更少醇類的 水，而第二分散介質為有機溶劑。 <5>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中第一分散介質為醇類，此醇類每分子具有三個或 更少碳原子且含有佔體積10%或更少的水，而第二分散介 質為疏水性有機溶劑。 <6>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中第三分散介質為具有2個或更多碳原子的醇類。 <7>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中使用多個第三分散介質，且在加入第二分散介質 之前立即使用的其中之一第三分散介質與第二分散介質之 間溶解度參數值之差的絕對值小於3。 <8>如<1>所述之無機奈米粒子分散液體之製造方 法，其中無機奈米粒子是選自由金屬、合金、金屬氧化物 201012540 以及複合金屬氧化物所構成之族群。 <9> 一種無機奈米粒子分散液體，其是使用一種無機 奈米粒子分散液體之製造方法所獲得。此方法包括：以第 二分散介質取彻以在無機奈綠子分散㈣巾分散無機 奈米粒子的第-分散介質’且第三分散介質介於第一分散 介質與第二分散介質中間，其中，第三分散介質與第二分 散介質之間溶解度參數值之差的絕對值小於3。 <1G> 一種複合組成物’包括：無機奈米粒子分散液 體以及基質劑’其中無機奈米粒子分散液體是以一種益機 奈米粒子分散液體之製造綠獲得。此綠包括：以第二 分散介質取代用以在無機奈米粒子分散液體中分散無機夺 - 綠子的第一分散介f ’且第三分散介質介於第-分散介 質與第二分散介質中間’其中’第三分散介質與第二分散 介質之間溶解度參數值之差的絕對值小於3。 根據本發明可解決習知的問題，並且提供一 無機奈米粒子分散液體中分散域奈米粒子的[分散介 ❹ «可容易地以第二分散介質進行溶劑取代的方法，而不會 形成無機奈米粒子的聚集或是分散液的勝體，並提供一種 以此方法製造之穩定且具有高透明度的無機奈米粒子分散 液體，以及一種複合組成物。 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文 舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。 、 【實施方式】 (無機奈米粒子分散㈣以及無機奈米粒子分散液體之製 7 201012540 造方法） j發私-種錢奈練子分散㈣之贱方法，包 分散介質取代用以在無機奈米粒子分散液體中分 ίίί米粒子的第—分散介f，且第三分散介質介於第 一刀散介質與第二分散介質中間，其中 二分散介質之間溶解度參數值之差的輯^於3 f與第 Φ 本發明之一種無機奈米粒子分散液體是使用本發明之 一種無機奈米粒子分散液體之製造方法所獲得。 本發明之無機奈米粒子分散液體會在以下由本發明之 無機奈米粒子分散液體之製造方法詳細描述。 在無機奈米粒子分散液體中用以分散無機奈米粒子之 第一分散介質為用來製備無機奈米粒子分散液體的分 質。 第一分散介質的範例包括水、含有4〇%體積或更少醇 類的水以及每分子具有三個或更少碳原子且含有佔體積 10%或更少的水之醇類。 ❿ ★水並無受到特別限定，且可依據用途適當的選擇。其 範例包括純水、自來水、井水、泉水、淡水以及以不同方 式處理的水。處理水的方式之範例包括純化、加熱、滅菌、 過濾以及離子交換。因此，水包括純化水以及離子交換水。 含有40%體積或更少醇類的水中之醇類的範例包括乙 醇、異丙醇、1-丙醇、甲醇、μ丁醇以及三級丁醇(tert_butyl alcohol) 〇 每分子具有三個或更少碳原子且含有佔體積10%或更 8 201012540 少水之醇類的範例包括甲醇及乙醇。 在基質劑中用以分散無機奈米粒子之第二分散介質為 可溶解用以均勻分散無機奈錄子的基質狀溶劑。 作為第二分散介質之有機溶劑的範例包括各種不同有 機溶劑’如親水性有機溶劑以及疏水性有機溶劑。 參 ❹ 親水性有機溶劑的範例包括ν,ν·二甲基乙醯胺、乙醯 丙酮、㈣、苯胺、烯丙醇、乙醇胺、乙二醇、l辛醇、 7氣甲苯、環己醇、二甲基亞颯、三乙醇胺以及 甲基乙基酮(methyl ethyl ketone)。 疏水性有機溶劑代表有機溶液具有2g/1〇〇g或更 水溶解度，無論為紐或是非祕。疏水性有機溶 例包括環Μ、Μ、魏m η·魏、乙酸丁醋 乙酸己醋、異辛貌、2·乙基己醇、環己烧、甲苯以及η.己 醇0 其中，尤其較佳的為下列數種：⑴第—分散介 水，且第二分散介質為有機溶液；（2)第一 ^ 4〇°=或更f醇類的水，且第二分散介質為有= 二古（-π散介f為每Ή具有三滅更少碳原子且 :=:。%或更少水之醇類’且第二分散介質為疏水 ,、要第二分散介質與第二分散介質之間轉度參 ί的=值小於3，則第三分散介質不會受到特別^ 疋，且可健制目的作適當。軸來說具 子之醇類為較佳。具有兩個或更多碳原 類包括乙醇、i•丙醇、:U丁醇、[己醇、異丙醇以及三級， 201012540 醇。這些醇類可以單獨或組合使用。 當使用多個第三分散介質時，在加入第二分散介質之 前立即使用的其中之一第三分散介質與第二分散介質之間 溶解度參數值之差的絕對值較佳小於3。而所有第三分散 介質與第二分散介質之間溶解度參數值之差的絕對值較佳 小於3。 第二分散介質與第三分散介質之間溶解度參數值之差 的絕對值較佳小於3、更較佳為2 5或更少，且又更較佳為 0至2.0。當溶解度參數值之差的絕對值大於或等於3，; 谷易產生聚集或膠化，且難以進行溶劑取代。 其中，分散介質之溶解度參數值可由以下公式獲得： 溶解度參數值=# 其中，ΔΗ為分散介質之莫耳汽化熱，v為分散介 為氣艘常數^為絕對溫度⑺。其單位 ΤΙ參考由曰本化學會編輯之第五版化學便覽 (Kagaku Bmran，化學手冊）基礎編二二5 (歷)）；若纽不能參考其，則可 下之公式取得估計值·· ^^ S〜稷号或以 △Η--2950 + 23.7Tb + 〇.〇2〇Tb2 其中，Tb為分散介質之沸點(。幻。 子質量从介^較可參.^學度 201012540 株式會社（1964))。 1〇 51 象繼㈣點
米粒奈米ί子分散製造方法所使用之無機奈 ;、、’、又1 ’別限定，且可依照目的適當的選擇。舉 二來說，無機奈米粒子較佳選自由金屬、合金、金屬氧化 =^合金屬氧化物所構成之族群。而金屬之範例包括 、一或多個金屬之合金，其是由週期表之第四至 第十一族之元素所構成。 金屬氧化物之範例包括ZnO、Ge〇2、Ti02、Zr02、
Hf02、Si02、Sn203、Mn203、Ga203、Mo2〇3、in2〇3、sb203、
Ta205、V2〇5、γ2〇3 以及灿2〇5。 複合金屬氧化物之範例包括鈦和錯之複合氧化物、 鈦、鍅和铪之複合氧化物、鈦和鋇之複合氧化物、鈦和矽 之複合氧化物、鈦、錯和梦之複合氧化物、鈦和錫之複合 氧化物以及欽、錯·和錫之複合氧化物。 無機奈米粒子之製造方法並無特別限定，且可依照目 的作適當選擇。依照沉澱方法之單一金屬與合金的液相合 成(solution phase synthesis)方法所分類之方法的例子包括 (1)使用一級醇之醇還原法、P)使用二級醇、三級醇、二價 醇或三價醇之多元醇(polyol)還原法、（3)熱分解法、（4)超 音波分解法以及(5)使用強還原劑之還原法。 11 201012540 另外，以反應系統分類之方法的例子包括(6)高分子存 在法(polymer existence method)、（7)高沸點溶劑法、（8)正 微胞法（normal micelle method)、（9)反微胞法（reverse micelle method) 〇 在金屬氧化物以及複合金屬氧化物中，作為原料之金 屬鹽類或金屬烧氧化物在含有水的反應系統中進行水解， 以獲得所期望的無機奈米粒子。在合成金屬氧化物的方法 中，可使用日本應用物理學期刊（Japanese Journal of Applied Physics)在 vol. 37 第 4603-4608 頁（1998)或 ⑩ Langmuir期刊在vol. 16(1)第241-246頁(2000)中所描述的 已知方法。 金屬鹽類之範例包括所期望金屬之氣化物、溴化物、 碘化物、硝酸鹽、硫酸鹽以及有機酸鹽類。有機酸鹽類之 範例包括酷酸鹽(acetates)、丙酸鹽(propionates)、環烧酸鹽 (naphthenates)、辛酸鹽(octylates)、硬脂酸鹽(stearates)以及 油酸鹽(oleates)。金屬烧氧化物之範例包括所期望金屬之甲 醇鹽(methoxides)、乙醇鹽(ethoxides)、丙醇鹽(propoxides) ❿ 以及丁醇鹽(butoxides)。 特別是，當金屬氧化物奈米粒子是以溶膠形成(sol formation)法所合成時’可使用一流程，其中先形成一前驅 物如氫氧化物，接著以酸類或是鹼類進行去氫縮合 (dehydrocondensed)或去凝絮(deflocculated)，以形成水凝膠 (hydrogel)，如同使用四氣化鈦為原料而合成二氧化鈦奈米 粒子。在此先形成一前驅物的流程中，就最終產物的純度 12 201012540 方面而言，前驅物較佳是經由如過濾、以及離心分離等任選 方法進行隔離和純化。 當本發明所使用之無機奈米粒子的數量平均粒子大小 (number average particle size)太小時，構成奈米粒子的材料 固有特性會不相同。另一方面’當大小太大時，瑞立散射 (Rayleigh scattering)的影響可能相當驚人，而強烈地減少 複合組成物的透明度。因此，本發明所使用之無機奈米粒 子的數量平均粒子大小較佳為1 nm至20 nm，更較佳為1 響 nm至10nm’以及又更較佳為1咖至711111。 而數量平均粒子大小是藉由測量穿透式電子顯微鏡影 像中的粒子大小並進行統計處理所獲得。 . 無機奈米粒子在波長為589 nm且溫度為22。(：時，具 有較佳為1.9至3.0的折射率，且其更較佳為2 〇至2 8， 又更較佳為2.2至2.7。當折射率高於3.〇 ,無機奈米粒子 與樹脂(基質劑)之間折射率的差會因太大而難以防止瑞立 散射。當折射率低於1.9’折射率的影響可能不夠足以達成 0 原本的目的。 奈米粒子的折射率可以一方法進行評估，其中由混合 奈米粒子與樹脂所備製的透明膜之折射率是以阿貝式折射 e十(Abbe refractometer’ 例如由 Atago Co.，Ltd 所生產的 DM-M4)所測量，接著將所獲得的折射率與已測量的單獨 樹脂成分之折射率相比；或者可以一方法所估算出，其中 測量具有不同濃度之金屬氧化物奈米粒子的分散液之折射 率以獲得奈米粒子之折射率。 13 201012540 使用本發明之無機奈米粒子分散液體的製造方法，可 在沒有形成無機奈米粒子的聚集或分散液的膠體的情況 下，有效率的產生一穩定且具有高透明度的無機奈米粒子 分散液體。 μ 此外，依照本發明，使用便宜原料所製成的無機奈米 粒子分散液體可藉由使用相對較少的溶液進行溶劑取代。 另一方面’可獲得含有較少聚集的最終分散液，而產生均 勻且具有高透明度的膜以及組成物。舉例來說，本發明之 無機奈米粒子分散液體可用於不同壓模產品、有機/無機複 合材料、塗料、用於印刷的無機顏料、功能薄膜之塗佈液， 如導電膜、電磁遮蔽等。其中，無機奈米粒子分散液體可 較佳使用於本發明之複合組成物，此複合組成物會在以下 詳述。 (複合組成物） 本發明之複合組成物含有本發明之無機奈米粒子分散 液體以及基質劑，更含有添加物、塑化劑以及其他必需的 成分。 <基質劑> 基質劑並無特別限定，且可依照目的適當選擇。舉例 來說，熱塑性樹脂較佳作為基質劑。 熱塑性樹脂含有至少一個以通式（丨）表示的結構單 元。熱塑性樹脂較佳為在支鏈上具有羧基困之隨機共聚 物。共聚物可選自習知乙烯基聚合物，這些乙烯基聚合物 可由乙烯基單體(vinyl monomer)、聚醚(polyether)、由開環 201012540 複分解聚合反應所獲得之高分子(p〇lymers obtained by ring-opening metathesis polymerization)、縮合高分子 (condensation polymers)(例如聚碳酸酯(p〇lycarb〇nate)、聚 S旨(polyester)、聚醯胺(polyamide)、聚趟酮(polyether ketone) 以及聚醚磯(polyether sulfone))的聚合反應所獲得。其中， 乙烯基聚合物、由開環複分解聚合反應所獲得之高分子、 聚碳酸酯以及聚酯為較佳，而乙烯基聚合物在生產適當度 來說更為較佳。 -以通式(1)表示的結構單元_ 本發明所使用之熱塑性樹脂含有至少一個以通式(1) 表不的結構單元。
通式(1) ❹ 在通式(1)中，R1至R3分別代表氫原子、鹵素原子、 經取代或未經取代的烧基團(alkyl group)、經取代或未經取 代的烷氧基團(alkoxy group)、經取代或未經取代的烷硫基 團(alkylthio group)、經取代或未經取代的醯氧基團(acyl〇xy group)、經取代或未經取代的芳香基團（aryl gr〇up)、經取 代或未經取代的芳氧基團(aryl〇Xy gr〇Up)、經取代或未經取 代的芳香硫基團(arylthio group)、經取代或未經取代的胺基 團(amino group)或是氰基團(Cyano gr0Up)。 15 201012540 在熱塑性樹脂中，一或多種由通式（1)表示的結構單元 可存在於一分子中。由通式(1)表示的結構單元在一分子中 可連接成塊狀或隨機存在。 由通式（1)表示的結構單元可以由通式(2)表示的單體 之聚合所形成。 R3 :C =C: R1
C5N R2
通式(2) 在通式(2)中，“至R3分別代表氫原子、鹵素原子、 經取代或未經取代的烷基團、經取代或未經取代的烷氧基 =备經取代或未峰代硫基、_代或未經取代的 氧基團、經取代絲經取代㈣香基ffl、經取代經 、代的芳氧基團、經取代絲經取代的料硫/ 代或未經取代的胺基團或是氰基團。 、、’ A 下，由通式(2)表示的單體之特定範例是由A-1至 _所表不。但是，本發明所使用之單體並不限於此。
16 201012540
17 201012540
熱塑性樹脂較佳的含有1%質量至70%質量由通式(1) 表示的結構單元的量，更較佳為3%質量至70%質量，又 更較佳為5%質量至50%質量，以及特別較佳為7%質量至 30%質量。其中，熱塑性樹脂含有1%質量至70%質量由通 式（1)表示的結構單元的量代表由聚合反應所獲得之熱塑 性樹脂中，其含有可形成通式（1)表示的結構單元之單體(通 18 201012540 式(2)表示的單體)在單體混合物中的總量佔有1%質量至 70%質量。 -可共聚單體- 本發明所使用之熱塑性樹脂可以由能夠形成通式(1) 表示的結構單元之單體和其他單體進行共聚而製成。以其 他單體來說，如同「Polymer Handbook 2nd ed.」(J. Brandrup，
Wiley Interscience (1975)第2章第1至483頁所述之單體皆 參 可作使用。 其範例包括具有一附加可聚合的不飽和鍵結之化合 物’其是選自苯乙稀衍生物(styrene derivatives)、1 -乙烯萘 (1-¥^1)411&卩111；11&16116)、2-乙歸萘(2-¥111丫111&卩1^11&16116)、乙浠 味嗤(vinylcarbazole)、丙烯酸(acrylic acid)、甲基丙婦酸 (methacrylic acid)、丙烯酸酯（acrylates)、曱基丙烯酸酯 (methacrylates)、丙焊醯胺（acrylamides)、曱基丙婦醯胺 (methacrylamides)、丙稀基化合物(allyl compounds)、乙歸 .基謎(vinyl ethers)、乙稀基酯(vinyl esters)、衣康酸二燒酯 (dialkyl itaconates)、以及反丁嫦二酸(fumaric acids)之二燒 基酯（dialkylesters)與單烧基酯(monoalkylester)。 熱塑性樹脂較佳含有30%質量至99%質量由可共聚單 體衍生之結構單體，更較佳的含有30%質量至97%質量， 又更較佳的含有50%質量至95%質量，以及特別較佳的含 有70%質量至93%質量。熱塑性樹脂較佳含有20%質量至 99%質量由具有芳香基困的乙烯單體衍生之結構單體，更 較佳的含有30%質量至97%質量，以及特別較佳的含有 19 201012540 40%質量至93%質量。 以可共聚單體來說，使用具有可與無機奈米粒子形 成化學鍵的官能團之單體為較佳。以可與無機奈米粒子形 成化學鍵的官能團來說，具有一個下列結構之官能團會在 以下例示。 严11 0B15 —* 一， 一〇—ρ_〇Ρ(ϊβ 、0R12 Η || 〇 0 在以上的結構中，R11、RU、r13、r14、r15和r16分 別單獨代表氫原子、經取代或未經取代的烷基團、經取代 或未經取代的烯基困(alkenyl group)、經取代或未經取代的 炔基團（alkynyl group)、經取代或未經取代的芳香基團、可 形成鹽類的原子或基團、-S〇3H或其鹽類、_〇s〇3H或其鹽 類、-C〇2H或其鹽類、-OH或其鹽類以及_Si(〇Ri7)nRi8n(其 ❿ 中Rn、R18分別代表氫原子、經取代或未經取代的烷基團、 經取代或未經取代的埽基團、經取代或未經取代的炔基 團、經取代或未經取代的芳香基團、或可形成鹽類的原子 或基團’且η代表1至3之間的整數）。 接著’可與無機奈米粒子形成化學鍵的官能團採用於 熱，性樹脂中可以藉由使用具有官能團或其前驅物的可聚 〇早想進行聚合反應，或藉由使樹脂與反應物進行反應以 將官能團或其前驅物用於熱塑性樹脂的方法等。以控制官 能團採用於熱塑性樹脂的容易度之觀點來看，獲得^脂的 方法為使用具有官能團或其前驅物的可聚合單體以進行聚 20 201012540 合反應。 當由聚合反應獲得樹脂時，本發明所使用之可與其他 早體聚合的單體如二醇化合物(di〇l compound)、二硫醇化 合物（dithiol compound)和二羧酸化合物(dicarboxylic acid compound)’皆可作為具有可與無機奈米粒子形成化學鍵 的官能團之單體。
熱塑性樹脂較佳含有由具有官能團的乙烯單體衍生之 結構單元，且較佳的含有〇.1%質量至5%質量，更較佳的 含有0.3%質量至3%質量，以及又更較佳的含有〇 4%質量 至2.5%質量。此外，在熱塑性樹脂中，每-個高分子鏈上 的官能團平均數較佳為（U至2G，更較佳為Q 5至1〇，以 及特別較佳為1至5。
入=其；能夠形成通式⑴表示的結構單元之單體聚 合的单體之|£娜在下縣示H
==些特定範例。在下列表示之翠U
21 201012540
儋 ❿ 22 201012540 C-1
C-3
C名 o o o 9 W〇H » nw
H
O C-7 X〇^r〇« u 〇 C-β rvrt
OH 熱塑性樹脂之數量平均分子質量（number average molecular mass)較佳為 ι〇,〇〇〇 至 2〇〇,〇〇〇,更較佳為 20,000 至200,000，以及又更較佳為5〇,〇〇〇至2〇〇,〇〇〇。 9 以耐熱性與製模特性的觀點來看，熱塑性樹脂具有較 佳為8〇。€：至400。<：的玻璃轉移溫度(Tg),其更較佳為 1〇〇〇C至380°C，以及又更較佳為1〇〇〇c至3〇〇〇c。 熱塑性樹脂之折射率並不受到特別限定’且可依照目 的適當地選擇。當有機/無機複合材料用於f要高折射率的 光學元件時’熱雜触健具有騎射轉性。在此 所使用的熱塑性樹脂在波長為测nm以及溫度為W 時，具有的折射率較佳為1.55或^ 大，以及又更較佳為1.58或更大。 更 23 201012540 -添加物- 除了熱塑性樹脂以及無機奈米粒子，各種不同添加物 可適當的加入其中以改善製模流程中的均勻分散度、流動 性、釋放性(releasability)以及耐候性。添加物的範例包括 表面處理劑、塑化劑、抗靜電劑、分散劑以及脫模劑。另 外，除了熱塑性樹脂，也可以加入不具有官能團的樹脂。 這些樹脂的種類並不受到限定，而這些樹脂較佳具有與熱 塑性樹脂相似的熱特性以及分子質量。 添加物的混合比例可依照目的而不同。然而，一般來 ❹ 說，比例較佳為在無機奈米粒子以及熱塑性樹脂總量中佔 有50%質量或更少，更較佳為佔3〇%或更少，以及特別較 佳為佔20%或更少。 •塑化劑- 备本發明之熱塑性樹脂具有高玻璃轉移溫度時，複合 組成物可能無法輕易地塑型。在這種情況中，塑化劑可; 以降低複合組成物的模製溫度加祝㈣咖㈣—十根據 複合組成物的總量，塑化劑的量較佳為1%質量至5〇%質 量’更較佳為2%質量至30%質量，且特別較佳為3% © 至20%質量。 本發明所使用之塑化劑的選擇需要考慮與樹脂的相容 性、耐候性、塑化效果等全部。最佳的塑化劑是無法定 因為其取決於其他成分。但以折射率來說&用具有 芳香基環的塑化劑較佳。作為典型範例，由以下通式(3)表 示的化合物為較佳。 24 201012540
通式(3) 在通式(3) ’ R1及R2分別單獨代表取代基；L代表氧 基基(oxy group)或亞曱基(methylene gr〇up) ; a 代表 〇 或 i ; 而ml跟m2分別單獨代表〇至5之間的整數。 ， ❹ 此外，任一由通式(4)至(6)所表示之化合物皆較佳為塑 ❹ 2'
A 通式(4) bt
通式(5) 、R5、R6 和 R7 分 J 表取代基’/^、^和^分別單獨代表氫原子或 通式⑹ 取代基； 25 201012540 m3、m4及m6分別單獨代表〇至4之間的整數；w及 m7分別單獨代表〇至5之間的整數；w、b2和b 獨代表2或更大的整數。 再者，由通式(7)所表示之化合物也可較佳的作為塑化 劑0
在通式⑺中，Ra、RURc分別單獨代表取代基；Al 擊 代表氧基基或亞甲基(methylene group) ; A2代表氧基基、 經取代或未經取代的伸烷基（alkylene gr〇up)、羰基 (carbony〗 group)、經取代或未經取代的亞胺基團（如 group)或其組合；nl及n2分別單獨代表〇至5之間的整 數；n3代表〇至4之_整數；p、q和^分別單獨代表g 或1的整數；倘若q是〇時，r為〇。 <模製品> 模製品可由模製本發明之複合組成物製成。 ❹ S複合組成物是由混合本發明之無機奈米粒子分散液 體以及熱塑性樹脂溶液所備製時，能夠以直接洗鑄模製混 合溶液獲得透明的模製品。本方法能夠傑出地、簡單地以 及快速地以低成本製造出模製品。所獲得的模製品具有非 常高的透明度。當模製品是以f知的複合喊物所製成， 可能會形成白濁度(white turbidity)。因此，在大部分的情 況中乾燥速率會減弱，且需要更長的時間乾燥模製品。另 26 201012540 一方面，當模製品是以本發明之複合組成物所製成，由於 這時沒有形成白濁度，模製品可快速的進行乾燥。藉由使 用本發明之複合組成物，可在更短時間内進行乾燥而獲得 透明的模製品，進而改善生產效率以及維持低生產成本。 模製品可以利用澆鑄模製以外的方法製成。舉例來 說，模製品可以一方法製成，其中使用縮合(condense)或冷 凍乾燥溶液或是自適當的不良溶劑進行再沉澱等技術以從 本發明之複合組成物移除溶劑，接著粉末的固體成分是以 習知的技術如射出成形、壓縮成型等所模製而成。在此情 況下，粉末複合組成物可藉由加熱及熔解或壓縮直接處理 成如透鏡的模製品。另一方面，粉末複合組成物可經由一 方式處理成為如透鏡的光學元件，而使具有一定重量和形 狀的預形體(前驅物)可經由擠型製程備製，接著預形體會 藉由壓縮成型而變形。在這種情形下，為了有效的形成所 期望的形狀’預形體可能具有適當的曲率。 另外，複合組成物可作為母料與其他樹脂混合。 在模製品中，具有如複合組成物之折射率的模製品是 有益的。 模製品在具有厚度為0.1 mm或更厚以及高折射率的 光學元件中是特別有益的，更較佳的是具有厚度為〇 i mm 至5 mm，以及特別較佳的是具有厚度為i mm至3 mm的 透明元件。 只要光學元件使用本發明之具有優良光學性能的複合 組成物，則使用模製品的光學元件並不受到特別限定且 27 201012540 可依照目的進行適當的選擇。舉例來說，模製品可作為透 鏡基材或可透光的光學元件(也就是所謂的被動式光學元 件）。裝備有此些光學元件的光學機能性裝置包括各種不同 顯示裝置(例如液晶顯示器以及電漿顯示器）、各種不同投 影裝置(例如投影機(OHP)及液晶投影機）、光纖通訊裝置 (例如光波導（optical waveguides)以及光放大器（〇pticai amplifier))以及如照相機和攝影機之攝影裝置。用於光學機 能性裝置的被動光學元件範例包括透鏡(lenses)、稜鏡 (prisms)、棱鏡片（prism sheets)、面板(panels)、薄膜(films)、 光波導、光碟(optical discs)以及LED之封膠(seaiants 0f LED) 〇 範例 以下將以範例描述本發明，應注意的是，這些範例不 會用以限制本發明。 範例1 -無機奈米粒子分散液體(a)的製造· 在pH0_5的酸性環境下，備製含有5%質量的Ti〇2奈 ❹ 米粒子的水分散液(water dispersion liquid)，其中奈米粒子 包括10 mol% Sn〇2以及17 m〇l% Zr〇2。分散液含有約5% 體積的乙醇和約7%體積的異丙醇。此外，以電透析移除 分散液中的副產品鹽類以及殘留的原料，而使導電性達到 100 pS/cm或更小。 接著，以有機溶劑進行下列的溶劑取代方法，進而取 代作為分散液中主要分散介質的水(第一分散介質）。 28 201012540 選擇N，N 一甲基乙醯胺(Ν,Ν-dimethylacetamide)作為 第一刀散介質、對笨甲酸丙酯(p_pr〇pyl benz〇ate)為分散 劑，以及1-丙醇作為中間的第三分散介質。 ,在3〇〇mL的1-丙醇中，溶解lg的對苯甲酸丙酯然 後將mL之所獲得的分散液慢慢授拌加入其中。混合 液接著在5 5 °C以及8 〇 hPa至1 〇〇 hPa的減壓（第一次）中進 行蒸餾，直到液體量成為1〇〇mL。接下來，在混合液體中
攪拌加入10〇11^的1-丙醇，混合液體再進一步的於55<3C 錢80 hPa至1〇〇 hPa的減壓（第二次）中進行蒸館、，直到 液體量成為100 mL。並且，進一步在混合液體情掉加入 l〇y mL的N，N-:甲基乙醯胺，接著混合液體進一步的於 55。(：以及50hPa至80hPa的減壓（第三次）中進行蒸餾，再 接著於60°C以及50 hPa進行蒸餾直到液體量成為1〇〇 mL ° 如此-來，可獲得只含有N，N_二曱基乙酿胺作為分散 介質的穩定、透明Ti〇2奈米粒子分散液體(句。 ❹ 範例2 -無機奈米粒子分散液體(b)的製造_ 僅含有乙酸丁酯作為分散介質的穩定、透明Ti〇2奈米 粒子分散液體(b)是以如範例1相同的方式所獲得，除 同於第二分散介質是以乙酸丁酯取代、在減壓下進行第一 次蒸餾中使用的是第三分散介質1-丙醇、以及在減壓下進 行第二次蒸餾中使用的為丨_丁醇而非丙醇、以及在咸壓 下進行第三次蒸餾是在55。(：以及50 hPa至80 hPa的環境 29 201012540 中進行。 範例3 -無機奈米粒子分散液體(c)的製造_ 於室溫將液態氫氧化鈉溶液攪拌加入液態醋酸鋅溶 液，接著加熱並使其老化以獲得含有5%質量之Zn〇奈米 粒子的水分散液。在水分散液中，以醋酸作為分散劑加入， 且其中的副產品鹽類以及剩餘原料是以電透析移除，而使 導電性達到100 pS/cm或更小。 接著，藉由以下溶劑取代方法來以有機溶劑取代作為 〇 为散液之分散介質的水(第一分散介質）。 選擇環己醇作為第二分散介質、醋酸作為分散劑，以 及1_丙醇作為中間的第三分散介質。 在300mL的1-丙醇中，溶解〇 5mL的醋酸，然後將 100 mL之所獲得的分散液慢慢攪拌加入其中。混合液接著 在55。(：以及80 hPa至1〇〇 hPa的減壓（第一次）中進行蒸 德，直到液體量成為大約100 mL。接下來，在混合液體$ 攪拌加入100mL的1-丙醇，混合液體再進一步的於55。匸 以及80 hPa至100 hPa的減壓（第二次）中進行蒸餾，直到 液體量成為100 mL。並且，進一步在混合液體中攪拌加入 100 mL的N，N-二甲基乙醯胺，接著混合液體進一步 550C以及50 hPa至80 hPa的減壓（第三次）中進行蒸爯 接著於60。(：以及50 hPa進行蒸餾直到液體量成為忉〇 mL ° 如此一來，可獲得僅含有環己醇作為分散介質的穩 30 201012540 定、透明ZnO奈米粒子分散液體(c)。 範例4 -無機奈米粒子分散液體(d)的製造-
Pt奈米粒子分散液體是以下列之反微胞法製造而成。 將100 g之AEROSOL OT(由東京化成工業株式會社 製造)溶解於800 mL之癸烷(由和光純藥工業株式會社製 造)後’把所獲得之统屬烴溶液(alkane solution)加入以及混 合至由溶解5.32 g之氣鉑化鉀(KiPtCU,由和光純藥工業 株式會社製造)於240 mL的水所獲得之液態金屬鹽溶液， 進而備製反微胞溶液(A)。 接下來，將100 g之AEROSOL OT(由東京化成工業株 式會社製造)溶解於800 mL之癸烷(由和光純藥工業株式 會社製造)後’把所獲得之烧屬煙溶液(alkane solution)加入 以及混合至由溶解2.42g硼氳化鈉(NaBH4，由和光純藥工 業株式會社製造)於240 mL的水所獲得之液態還原劑溶 液’進而備製反微胞溶液(B)。 當以高速攪拌反微胞溶液(B)時，將反微胞溶液(A)快 逮的加入反微胞溶液(B) ’接著在十分鐘後，加入1 mL的 巯基乙醇(mercaptoethanol，由和光純藥工業株式會社製造) 於其中’接著在40。<：老化(aged)2小時。 在老化溶液降溫後，將水/乙醇(1:1)的混合溶劑加入其 中，並接著進行相分離以除去含有奈米粒子的液態相，而 副產品鹽類和剩餘原料是在加入乙醇後進行超濾作用移 除。之後，備製含有5%質量Pt奈米粒子的分散液，其中 31 201012540 奈米粒子分散於含有約8%體積的水之乙醇分散介質，以 具有50mL的液體總量和lOOpS/cm或更小的最終導電性。 隨後’藉由下列溶劑取代方法以疏水性有機溶劑取代 作為分散液中分散介質的含有約8〇/0體積的水之乙醇分散 介質（第一分散介質）。 選擇環己烷作為第二分散介質、μ辛烷硫醇 (Ι-octanethiol)作為分散劑，以及丨·丁醇和丨己醇作為中間 的第三分散介質。 在30〇1^的L丁醇中，溶解〇.5mL的1-辛烷硫醇， ® 然後將50 mL的分散液慢慢攪拌加入其中。混合液接著在 60oC以及60hPa至80hPa的減壓（第一次）中進行蒸餾，直 到液體量成為大約50 mL。接下來，在混合液體中攪拌加 入100 mL的1-己醇，混合液體再進一步的於6〇〇c以及 40 hPa至80 hPa的減壓（第二次）中進行蒸镏，直到液體量 成為50 mL。並且，進一步在混合液體中攪拌加入5〇 mL 的環己烧，接者混合液體進一步的於6〇。〇以及20 hPa至 60 hPa的減壓（第三次）中進行蒸餾，直到液體量成為5〇 ❿ mL ° 如此一來，可獲得僅含有環已醇作為分散介質的穩 定、透明Pt奈米粒子分散液體(句。 範例5 -無機奈米粒子分散液體(e)的製造- 具有高透光度且含有5%質量之AgPd(約2〇 mop/0之 Pd)的穩定無機奈米粒子分散液體(e)(5〇 mL)是以與範例4 32 201012540 相同的方式所獲得，除了不同在於此處是以4則的過氣 酸銀(AgC104.H20,丨和光純藥工業株式會社製造)和i 31 g的氣化叫PdCl2，由和光純藥卫業株式會社製造)取代氣 麵化鉀(由和光純藥工業株式會社製造）。 範例6 -無機奈米粒子分散液體⑺的製造- 僅含有N，N-二甲基乙醯胺作為分散介質的透明、穩定
Ti〇2奈米粒子分散液體(f)是以與範例1相同的方式所獲 得，除了在範例1中處於中間過程的第三分散介質於此處 是以乙醇取代。 比較範例1 . -無機奈米粒子分散液體(g)的製造_ 比較範例1之無機奈米粒子分散液體是以與範例】 相同的方式所獲得，除了混合液體是在沒有使用介於中間 第三分散介質的情況下進行減壓下的蒸餾和溶劑取代。在 此過程中，雖然有發生奈米粒子的膠化以及聚集，但還是 ❹繼續進行此過程，因而獲得僅含有Ν,Ν-二甲基乙醯胺作為 分散介質的Ti〇2奈米粒子分散液體。分散液為具有部分膠 體以及少許白濁度的無機奈米粒子分數液想(g)。 比較範例2 -無機奈米粒子分散液體(h)的製造_ 比較範例2之無機奈米粒子分散液體是以與範例2 相同的方式所獲得，除了範例2中介於中間的第三分散介 質是以乙醇（由和光純藥工業株式會社製造)取代。在此過 33 201012540 程中，雖然有發生奈米粒子的膠化以及聚集，但還是繼續 進行此過程，因而獲得僅含有乙酸丁酯作 散介質的
Ti〇2奈米粒子分散液體。分散液為具有部分膠體以及少許 白濁度的無機奈米粒子分散液體(h)。 比較範例3 -無機奈米粒子分散液體⑴的製造· 比較範例3之無機奈米粒子分散液體是以與範例4 相同的方式所獲得，除了範例4中介於中間的第三分散介 質疋以甲醇（由和光純藥工業株式會社製造)取代。在此過 鲁 程中會發生相分離和膠化，且第一分散介質幾乎無法由第 二分散介質所取代。如此一來可獲得無機奈米粒子分散液 體⑴。 範例1至ό和比較範例丨至3所使用的第二分散介 . 質的溶解度參數值、第三分散介質的種類、第三分散介質 . 的溶解度參數值，以及無機奈米粒子分散液體(&)至⑴的透 光度是由下列所述獲得。結果顯示於表i。 <獲得溶解度參數的方法> 其中，分散介質的溶解度參數值是以下列之公式所獲 得。 溶解度參數值= 其中，代表分散介質之莫耳汽化熱，v為分散介 質之莫耳韹積，R為氣體常數而T為絕對溫度(。尺）。其輩 位為(cal/cm3)1’2。 、 △H可參照由曰本化學會編輯之第五版化學便覽 34 201012540 (Kagaku Binran，化學手冊）基礎編二（丸善株式會社 (2004))，若ΔΗ不能參照其，則可以網路(google)搜尋或以 下之公式取得估計值： ΔΗ = -2950 + 23.7Tb + 0.020Tb2 其中，Tb為分散介質之沸點(°K)。 V是由分散介質之密度除以分散介質之分子質量所取 得(分散介質之分子質量/分散介質之密度）。分散介質之分 子質量以及分散介質之密度可參照化學大辭典（共立出版 株式會社（1964))。 <無機奈米粒子分散液體之透光度> 無機奈米粒子分散液體之透光度是經由分光光度計 (U-3310,由日立高科技股份有限公司製成)所取得。 ❹ 35 201012540 Jiyoupit 表1 第二分散 介質 第二分散介 質之溶解度 參數值 加入第二分散介 質之前立即使用 的第三分散介質 第三分散 介質的溶 解度參數 溶解度參 數值之差 的絕對值 透光度（％) (λ =800 nm) ⑻ 範例 1 N，N-二甲 基乙醯胺 10.8 1-丙酵 11.1 0.3 99.5 (b) 範例 2 乙酸丁酯 8.7 1-丁醇 10.5 1.8 96.5 (c) 範例 3 環己醇 9.8 1-丙酵 11.1 1.3 98.0 (d) 範例 4 環己酮 8.2 1-己酵 9.6 1.4 88.0 (e) 範例 5 環己酮 8.2 1-己酵 9.6 1.4 85.3 (f) 範例 6 N，N-二甲 基乙醢胺 10.8 乙醇 12.2 1.4 94.9 (g) 比較 範例 1 N，N-二甲 基乙醯胺 10.8 不適用 - - 30.5 ⑻ 比較 範例 2 乙酸丁酯 8.7 乙酵 12.2 3.5 22.0 ⑴ 比較 範例 3 環己酮 8.2 甲醇 13.9 5.7 - 201012540
Jiyoupll 如表1所示之結果’本發明之無機奈米粒子分散液體 的製造方法所產生之無機奈米粒子分散液體透明且穩定， 並具有高透光度。 範例7 藉由使用範例1、2和6製成的無機奈練子分散液 體’複合組成物可由下列方法所製成，並接著製造模製品。 將含有78.5%之聚對氣苯乙烯 (poly(p-chlorostyrene)) 、 2〇% 之聚丙烯腈 (polyacrylonitrile)、1.5%之聚丙烯乙酸酯(p〇lyacryl acetate) 的共聚物樹脂(折射率：1.59)(5 g)溶解於50 mL的Ν,Ν·二 曱基乙醯胺，進而備製溶液。在每一溶液中，加入8〇mL(等 . 於4 g粒子)的範例1之Ti02奈米粒子分散液體(a)以及範 例6之Ti〇2奈米粒子分散液體⑺，並攪拌混合以得到透 明均勻的複合組成物(1)跟(2)。 在50 mL的乙酸丁酯中溶解5 g的共聚物樹脂，並將 80 mL(等於4 g粒子)的範例2之Ti02奈米粒子分散液體 ❹ （b)加入其中，並攪拌混合以得到透明均勻的複合組成物 (3)。 之後，乾燥以及粉末化這些複合組成物(1)、（2)跟(3)， 接著，分別在180。(：壓縮0.25 g的複合組成物(1)、（2)跟(3) 以製造具有直徑為8 mm且厚度為1 mm的模製品。所有 獲得的模製品皆為透明無色，並具有1.67的高折射率。 以本發明之無機奈米粒子分散液髏的製造方法所產 生之無機奈米粒子分散液體和複合組成物穩定且具有高透 37 201012540
Jivoupu 明度，同時可用於各種不同模製品、有機/無機複合材料、 塗料、用於印刷的無機顏料以及功能薄膜之塗佈液如 膜、電磁遮蔽等。 雖然本發明已以實施例揭露如上’然其並非用以限定 本發明’任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫2 本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾，故 發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者 4 【圖式簡單說明】 ‘~、準°
無 【主要元件符號說明】 無
38

Claims (1)

  1. 201012540 七、申請專利範圍： Κ 一種無機奈米粒子分散液體之製造方法，包括： 以一第二分散介質取代用以在一無機奈米粒子分散 液體中分散無機奈米粒子的一第一分散介質，且一第三分 散介質介於該第一分散介質與該第二分散介質中間， 其中，該第三分散介質與該第二分散介質之間溶解度 參數值之差的一絕對值小於3。
    ο 2·如申請專利範圍第1項所述之無機奈米粒子分散 液體之製造方法，其中該第二分散介質為一溶劑以於一基 質劑中用以分散無機奈米粒子。 3.如申請專利範圍第1項所述之無機奈米粒子分散 液體之製造方法，其中該第—分散介f為水，而該第二分 散介質為一有機溶劑。 祕4· Μ請專利㈣第1項所述之無機奈米粒子分散 ，，製造方法，其中該第―分散介f為含有佔體積40% 或更謂賴水’而該第二分散介質為—有機溶劑。 範11第1項所述之無機奈練子分散 =方法’其中該第—分散介質為賴，其每分子 =二個f少碳原子且含有佔 該第-分肢質為-疏水性有機溶劑。 液無機奈米粒子分散 碳原子的醇類。第二分散介f為具有2個或更多 如申叫專利範圍第1項所述之無機奈米粒子分散 39 201012540 J 17UUpil. 液艘之製造方法，其中使用多個第三分散介質，且在加入 該第二分散介質之前立即使用的其中之一第三分散介質與 該第二分散介質之間溶解度參數值之差的絕對值小於3。 8·如申請專利範圍第1項所述之無機奈米粒子分散 液體之製造方法，其中無機奈米粒子是選自由金屬、合金、 金屬氧化物以及複合金屬氧化物所構成之族群。 9. -種無機奈練子分散㈣，其是㈣-種無機奈 米粒子分散液體之製造方法所獲得，其包括： 以-第二分散介質取代用以在—錢奈米粒子分散 液體中分散無機奈米粒子的一第一分散介質，且一第三分 散介質介於該第一分散介質與該第二分散介質中間， 其中’該第三分散介質與該第二分散介質之間溶解度 參數值之差的一絕對值小於3。 10. —種複合組成物’包括： 一無機奈米粒子分散液體；以及 一基質劑， 其中，該無機奈米粒子分散液體是以一種無機奈米粒 子分散液體之製造方法獲得’其包括： 以一第二分散介質取代用以在一無機奈米粒子分散 液體中分散無機奈米粒子的一第一分散介質，且一第三分 散介質介於該第一分散介質與該第二分散介質中間， 其中，該第散介質與該第二分散介質之間溶解度 參數值之差的一絕對值小於3。 201012540 四、 指定代表圈： (一） 本案之指定代表圖：無 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明：無 五、 本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵 的化學式：
    R1 R2
    通式（1) 111 201012540 爲第9_2神細__粧頁 修正日 y水之醇類的範例包括甲醇及乙醇。 觸充— 可溶分散無機奈米粒子之第:介質為 今勻刀散無機奈米粒子的基質劑之溶劑。 心f為第二分散介質之有機溶__包括各種不同有 機各劑，如親水財機溶_及疏水性有機溶劑。 親水性有機溶劑的範例包括N，N•二τ基乙醯胺、乙酿 丙鲖、丙酮、苯胺、烯丙醇、乙醇胺、乙二醇、“辛醇、 =醇H甲苯、環己醇、二甲基亞硬、三乙醇胺以及 Τ 基乙基酮(methyl ethyl ketone)。 疏水性有機溶劑代表有機溶液具有2g/1〇〇g或更少的 水心解度’無論為極性或是非極性。疏水性有機溶劑的範 例包括環己炫、己烧、庚烧、n-辛燒、癸烷、乙酸丁酯、 乙酸己酯、異辛烷、2-乙基己醇、甲苯以及η_己醇。 ο 其中，尤其較佳的為下列數種：（1)第—分散介質為 水’且第二分散介質為有機溶液；（2)第一分散介質為含有 4〇%體積或更少醇類的水，且第二分散介質為有機溶液； 以及(3)第一分散介質為每分子具有三個或更少碳原子且 含有估體積10%或更少水之醇類’且第二分散介質為疏水 性有機溶液。 只要第三分散介質與第二分散介質之間溶解度參數值 之差的絕對值小於3，則第三分散介質不會受到特別限 定，且可依照使用目的作適當選擇。舉例來說，具有兩個 或更多碳原子之醇類為較隹。具有兩個或更多碳原子之醇 類包括乙醇、1-丙醇、1-丁醇、〗·己醇、異丙醇以及三級丁 9 201012540 醇。這些醇類可以單獨或組合使用。 當使用多個第三分散介質時，在加入第二分散介質之 前立即使用的其中之一第三分散介質與第二分散介質之間 溶解度參數值之差的絕對值較佳小於3。而所有第三分散 介質與第二分散介質之間溶解度參數值之差的絕對值較佳 小於3。 第二分散介質與第三分散介質之間溶解度參數值之差 的絕對值較佳小於3、更較佳為2.5或更少，且又更較佳為 0至2.0。當溶解度參數值之差的絕對值大於或等於3，會 ❿ 容易產生聚集或膠化，且難以進行溶劑取代。 ^中’分散介質之溶解度參數值可由以下公式獲得： 溶解度參數值=^ίΕϊΓ/ν ~ rx 之莫散介質之莫耳汽化熱，V為分散介質 為為氣體常數而Τ為絕對溫度⑼。其單位 參考由日本化學會編輯之第五版化學便覽 (Kagaku Bmran，化學手冊）基礎 = (2004));若ΔΗ不能參老 礎編一（丸善株式會社 下之公式取得估計值參考其’則可以網路如。_尋或以 ΔΗ--2950 +23.7Tb+ 〇.〇2〇Tb2 得(分散介f之分;子除时散付之密度所取 子質量以及分分散介f之密度）。分散介質之分 及刀散介質之密度可參照化學大辭典(共立出版 修 198. 11. 1; W属·
    201012540 定、透明ZnO奈米粒子分散液體(c)。 範例4 -無機奈米粒子分散液體(d)的製造- Pt奈米粒子分散液體是以下列之反微胞法製造而成。
    將100 g之AEROSOL OT(由東京化成工業株式會杜 製造)溶解於800 mL之癸烷(由和光純藥工業株式會社製 造)後，把所獲得之烧屬烴溶液(alkane solution)加入以及混 合至由溶解5.32 g之氣鉑化鉀(KJtCl4,由和光純藥工業 株式會社製造)於240 mL的水所獲得之液態金屬鹽溶液， 進而備製反微胞溶液(A)。 接下來，將100 g之AEROSOL OT(由東京化成工業株 式會社製造)溶解於800 mL之癸烷(由和光純藥工業株式 會社製造)後’把所獲得之烧屬烴溶液(alkane s〇iuti〇n)加入 以及混合至由溶解2.42g硼氫化鈉(NaBH4，由和光純藥工 業株式會社製造)於240 mL的水所獲得之液態還原劑溶 液，進而備製反微胞溶液(B)。 备以鬲迷攪拌反微胞溶液(B)時，將反微胞溶液(A、 $的加入反微胞溶液(B)，接著在十分鐘後，加入1 mL 二，乙醇(mercapt〇ethan〇i，由和光純藥工業株式會社製: 。、中，接著在40°C老化(aged)2小時。 中在老化溶液降溫後，將水/乙醇(1:1)的混合溶劑加入 產並接著進餘分離以除去含有奈練子的液態相， ;。顧和剩餘原料是在加入乙醇後進行超濾作用 < ’備製含有5%質量Pt奈米粒子的分散液，其 31 201012540 奈米粒子分散於含有約8% 具有5〇mL的液體總量和1(^的水之乙醇分散介質，以 隨後，藉由下舰條財 =::質的含有―的水== 二 的第三分散介質。 ’1己醇作為中間 在SOOmL#丁醇中，溶解〇5m 然後將50 mL的分散液慢慢_加人其中 60°C以及60 hPa至80 hPa的㈣α ^。液接著在 1: fί =mL。接下來’在混合液體中攪拌加 入100 mL $ 1-己醇，混合液體再進一步的於6〇〇c以及 4〇hPa至8〇hPa的減壓（第二次)中進行蒸餘，直到液體量 成為50 mL。並且’進-步在混合液體中授掉加入％紅 的環己烷，接著混合液體進一步的於6〇<>c以及2〇 hpa至 6〇 hPa的減壓（第三次）中進行蒸镏，直到液體量成為％ mL ° 如此-來，可獲得僅含有環己斜為分散介質的穩 定、透明Pt奈米粒子分散液體(d)。 範例5 -無機奈米粒子分散液體(e)的製造_ 具有南透光度且含有5%質量之AgPd(約20 mol%之 Pd)的穩定無機奈米粒子分散液體(e)(5〇 mL)是以與範例4 32 201012540 Vi* !補充 _ (Kagaku Binmn，化學手冊）基礎編二（丸善株^ (2004)) ’若ΔΗ不能參照其，則可以網路(g〇 le)搜尊或以 下之公式取得估計值： ΔΗ= -2950 + 23.7Tb + 0.020Tb2 其中，Tb為分散介質之沸點(οκ)。 V是由分散介質之分子質量除以分散介質之密度所取 得(分散介質之分子質量/分散介質之密度）。分散介質之分 子質量以及分散介質之密度可參照化學大辭典(共立出版 株式會社（1964))。 <無機奈米粒子分散液髏之透光度> 無機奈米粒子分散液體之透光度是經由分光光度計 (U-3310,由日立高科技股份有限公司製成)所取得。 參 35 201012540 j 1 i 表1
    第二分散 介質 第二分散介 質之溶解度 參數值 加入第二分散介 質之前立即使用 的第三分散介質 第三分散 介質的溶 解度參數 溶解度參 數值之差 的絕對值 透光度（％) (λ =800 nm) (a) 範例 1 N，N-二甲 基乙醯胺 10.8 1-丙醇 11.1 0.3 99.5 (b) 範例 2 乙酸丁酯 8.7 1-丁醇 10.5 1.8 96.5 (c) 範例 3 環己醇 9.8 1-丙醇 11.1 1.3 98.0 (d) 範例 4 環己烷 8.2 1-己醇 9.6 1.4 88.0 (e) 範例 5 環己烷 8.2 1-己醇 9.6 1.4 85.3 (f) 範例 6 N，N-二甲 基乙醯胺 10.8 乙醇 12.2 1.4 94.9 (g) 比較 範例 1 Ν，Ν·二甲 基乙醯胺 10.8 不適用 - - 30.5 (h) 比較 範例 2 乙酸丁酯 8.7 乙酵 12.2 3.5 22.0 (i) 比較 範例 3 環己烷 8.2 甲酵 13.9 5.7 - 36
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