專利名稱：：有機-無機混合組合物、制備該組合物的方法、模制品和光學元件的制作方法
技術(shù)領域：
：本發(fā)明涉及一種具有優(yōu)異的高折射性、透明度、輕重量性和加工性的有機-無機混合組合物，以及涉及一種被構(gòu)造成包含所述有機-無機混合組合物的光學元件，比如透鏡基片(例如，構(gòu)成眼鏡的透鏡、用于光學儀器的透鏡、用于光電子的透鏡、用于激光器的透鏡、用于檢拾器的透鏡、用于車載(invehicle)照相機的透鏡、用于便攜式照相機的透鏡、用于數(shù)碼照相機的透鏡、用于OHP的透鏡和微透鏡陣列)。
背景技術(shù)：
：目前對光學材料進行了許多研究，尤其是在透鏡領域，人們強烈地渴望開發(fā)出具有高的折射性、耐熱性、透明度、容易模塑性、輕重量性、耐化學性和耐溶劑性的材料。與無機材料如玻璃比較，塑料透鏡重量輕，并且?guī)缀醪黄屏眩⑶宜鼈兛梢员患庸こ筛鞣N形狀。因此，目前，它們非常流行，不僅被用于眼鏡透鏡，而且被用于其它各種光學材料，比如用于便攜式照相機的透鏡和檢拾透鏡。隨即，人們希望用于透鏡的塑料材料本身具有高的折射率，以獲得薄透鏡和尺寸減小的檢拾器。例如，對將硫原子引入到聚合物中的技術(shù)(參見JP-A-2002-131502和JP-A-10-298287)和將卣素原子和芳族環(huán)引入到聚合物中的技術(shù)(參見JP-A-2004-244444)進行了很多研究。然而，仍然沒有開發(fā)出具有高折射率并且具有透明度以被用于代替玻璃的塑料材料。此外，在光纖和光波導中，組合使用具有不同折射率的材料，或使用具有分布式折射率的材料。因此，為了提供根據(jù)位置具有不同折射率的材料，期望開發(fā)出一種可以任選控制折射率的技術(shù)。由于只使用有機材料難于增加折射率，因此報導了一種通過將具有高折射率的無機材料分散在樹脂基質(zhì)中以增加樹脂的折射率的技術(shù)(參見JP-A-2003-73559)。為了降低由于瑞利散射帶來的透射光衰減，優(yōu)選將粒度為15nm以下的無機細粒均勻地分散在樹脂基質(zhì)中。然而，粒度為15nm以下的初級粒子非常容易團聚，因此，將這些粒子均勻地分散在樹脂基質(zhì)中是非常困難的。此外，考慮到在相應于透鏡厚度的光程長中的透射光衰減，必需限制所添加的無機細粒的量。由于此原因，迄今為止不沒有實現(xiàn)將細粒以高濃度分散在樹脂基質(zhì)中而不劣化樹脂透明度。報導了一種樹脂組合物模制品，該樹脂組合物模制品是主要包含其內(nèi)分散有數(shù)均粒度為0.5至50nm的超細粒子并且每lmm光程長的雙折射平均為10nm以下的熱塑性樹脂組合物的模制品(參見JP-A-2003-147090),或主要包含含有熱塑性樹脂和無機細粒的熱塑性材料樹脂組合物的模制品，所述熱塑性樹脂具有由特定等式示出的折射率和阿貝數(shù)值，而所述無機細粒具有特定平均粒徑和折射率；和使用該組合物的光學元件(參見JP-A-2003-73563和JP陽A-2003畫73564)。這些都是將無機細粒分散在樹脂中，但是從將細粒以高濃度分散在樹脂基質(zhì)中而不劣化樹脂透明度的觀點考慮，這些中任何一種都沒有表現(xiàn)出充分的性能。在JP-T-2004-524396、JP-A-2004-217714和JP-T-2004-352975中，公開了涉及其中將無機細粒分散在側(cè)鏈被引入有官能團比如羧基的樹脂中的組合物的技術(shù)(在此使用的術(shù)語"JP-T"是指PCT專利申請的公布日文翻譯)，但是這些專利文獻都沒有包含涉及可以在高折射率透鏡中使用的厚的透明模制品的公開。
發(fā)明內(nèi)容如上所述，仍然沒有找到組合具有高折射性、透明度和輕重量性并且還可以任意控制折射率的材料組合物，以及被構(gòu)造成含有該材料組合物的光學元件，因此期望它的發(fā)展。本發(fā)明是鑒于上述實際情形產(chǎn)生的，并且其目的是提供一種具有優(yōu)異透明度和高折射率的有機-無機混合組合物，該有機-無機混合組合物包含樹脂基質(zhì)和均勻分散在其內(nèi)的細粒，以及提供一種使用該組合物的光學元件，比如透鏡基片。作為深入研究以實現(xiàn)上述目的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)使用特定樹脂和無機細粒作為原料的組合物由于細粒的均勻分散作用而具有優(yōu)異的透明度，并且達到了完成本發(fā)明。一種有機-無機混合組合物，其包含無機細粒和熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒形成化學鍵的官能團，按照厚度為1mm的組合物計，所述組合物在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70。/。以上。根據(jù)[l]的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的官能團選自如下<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>其中，r1、r2、ie和w各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的院基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基；-C02H、-S03H或-Si(ors)mRYm，其中115和W各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基，并且m為0至3的整數(shù)。根據(jù)[l]至[3]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中相對于所述熱塑性樹脂的每一個聚合物鏈，所包含的所述官能平均在0.1至20個的范圍內(nèi)。根據(jù)[l]至[4]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂是包含由下式(l)表示的重復單元的共聚物式(l)I+CH—C—X—(Y)「Z其中，r表示氫原子、鹵素原子或甲基；x表示選自-c02-、-oco-、-conh-、-OCONH-、-OCOO-、-O-、-S-、-NH-和取代或未取代的亞芳基中的二價連接基團；Y表示具有l(wèi)至30個碳原子的二價連接基團；q為0至18的整數(shù)；Z表示選自如下基團中的官能團OR1P—OR2II0ORJ0—p-oOFT-s03h、《0^和-51(or5)mr63.m，其中r1、r2、r3、r4、r5和r6各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的芳基，并且m是0至3的整數(shù)。根據(jù)[l]至[5]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的重均分子量為1,000至500,000。根據(jù)[l]至[6]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的折射率為1.55以上。根據(jù)[l]至[7]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒是在589nm的波長的折射率為1.9至3.0的金屬氧化物細粒。根據(jù)[l]至[8]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒包含氧化鋯、氧化鋅或氧化鈦。根據(jù)[l]至[9]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒的數(shù)均粒度為1至15nm。根據(jù)[l]至[10]中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒以20質(zhì)量％以上的量包含。根據(jù)[l]至[ll]中任一項所述的有機-無機混合組合物，所述組合物是熱塑性的。根據(jù)[l]至[12]中任一項所述的有機-無機混合組合物，所述組合物為無溶劑的固體。一種用于制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將熱塑性樹脂和無機細粒在有機溶劑中混合，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有選自如下基團的官能團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>-S03H、-C02H和-Si(OR5)mR63-m，其中R1、R2、R3、R4、115和116各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的芳基，并且m是1至3的整數(shù)。根據(jù)[14]所述的用于制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒在表面處理劑的存在下，在水、醇或水和醇的混合物中進行表面處理；將表面處理的無機細粒在有機溶劑中萃?。灰约皩⑤腿〉臒o機細粒和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合。根據(jù)[14]或[15]所述的制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒的有機溶劑分散體和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合，以及將溶劑從所得混合液體中蒸餾出。根據(jù)[14]或[15]所述的制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒的有機溶劑分散體和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合，以及將混合的液體再沉淀。—種由[14]至[17]中任一項所述的制備方法制備出的有機-無機混合組合物。一種模制品，其包括[l]至[13]和[18]中任一項所述的有機-無機混合組合物。—種模制品，其包括無機細粒和在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒結(jié)合的官能團的熱塑性樹脂，根據(jù)厚度為lmm的模制品計，所述模制品在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70%以上。根據(jù)[19]或[20]所述的模制品，其最大厚度為0.1mm以上。[22]—種光學元件，其包含[20]或[21]所述的模制品。[23]根據(jù)[22]所述的光學元件，其為透鏡基片。根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種實現(xiàn)高的折射率而使樹脂的透明度不劣化的有機-無機混合組合物。此外，由于本發(fā)明的有機-無機混合組合物具有熱塑性，因此它可以被容易地模制成模制品，比如光學元件，包括透鏡基片。使用本發(fā)明的有機-無機混合組合物的模制品具有高的折射率，同時保持優(yōu)異的透明度。實施本發(fā)明的最佳方式下面詳細描述本發(fā)明的有機-無機混合組合物以及被構(gòu)造成包含所述有機-無機混合組合物的模制品，比如透鏡基片。以下描述的構(gòu)成要素的描述是基于本發(fā)明的代表性實施方案的，并且本發(fā)明不應當限于這樣的實施方案。在本說明書中，由措辭"一個數(shù)值到另一個數(shù)值"表示的數(shù)值范圍是指落入在表示范圍的下限的前者數(shù)值和表示其上限的后者數(shù)值之間的該范圍。本發(fā)明的有機-無機混合組合物包含無機細粒和熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒形成化學鍵的官能團，根據(jù)厚度為1mm的組合物計，所述有機-無機混合組合物在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70。/。以上。本發(fā)明的有機-無機混合組合物被用于制備下面描述的本發(fā)明的模制品。本發(fā)明的有機-無機混合組合物優(yōu)選為固體。溶劑含量優(yōu)選為5質(zhì)量％以下，更優(yōu)選為2質(zhì)量％以下，并且還優(yōu)選為1質(zhì)量°/。以下，并且最優(yōu)選為無溶劑。本發(fā)明的有機-無機混合組合物在589nm的波長的折射率優(yōu)選為1.60以上，更優(yōu)選為1.63以上，還優(yōu)選為1.65以上，并且特別優(yōu)選為1.67以上。按厚度為1mm的組合物計，本發(fā)明的有機-無機混合組合物在589nm的波長的透光率優(yōu)選為70%以上，更優(yōu)選為75%以上，并且特別優(yōu)選為80%以上。此外，按厚度為lmm的組合物計，在405nm的波長的透光率優(yōu)選為60%以上，更優(yōu)選為65%以上，并且特別優(yōu)選為70%以上。當按厚度為lmm的組合物計，在589nm的波長的透光率為70。/。以上時，容易獲得更優(yōu)選性質(zhì)的透鏡基片。在本發(fā)明中按1mm厚度轉(zhuǎn)換計的透光率是按如下測量的值。將有機-無機混合組合物模制，以制備出厚度為1.0mm的基片，使用紫外-可見光光譜設備(UV-3100，Shimadzu公司的產(chǎn)品)測量該基片的透光率。本發(fā)明的有機-無機混合組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為100至400°C，并且更優(yōu)選為130至380°C。當玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為100°C或更高時，存在的趨勢是容易獲得充足的耐熱性，而當玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為400°C或更低時，存在的趨勢是容易進行加工。下面相繼描述作為本發(fā)明的有機-無機混合組合物的必要構(gòu)成組分的熱塑性樹脂和無機細粒。除了包含那些必要的構(gòu)成組分之外，本發(fā)明的有機-無機混合組合物還可以包含添加劑，比如不滿足本發(fā)明要求的樹脂、分散劑、增塑劑和脫模劑。本發(fā)明的有機-無機混合組合物包含在其側(cè)鏈具有能夠與無機細粒形成化學鍵的官能團的熱塑性樹脂。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的基本骨架沒有特別的限制，可以使用常規(guī)的樹脂骨架，比如聚(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯基昨唑、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚酰亞胺、聚酯、聚醚砜、聚醚酮和聚硫醚。優(yōu)選乙烯基聚合物、聚丙烯酸酯和含芳族基的聚碳酸酯，并且更優(yōu)選乙烯基聚合物。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂在側(cè)鏈具有能夠與無機細粒形成化學鍵的官能團。在此處使用的"化學鍵"包括共價鍵、離子鍵、配位鍵和氫鍵。在存在多個官能團的情況下，這些官能團可以分別與無機細粒形成不同的化學鍵。當在下面描述的實施例中如上所述那樣將熱塑性樹脂和無機細粒在有機溶劑中混合時，是否可以形成化學鍵由熱塑性樹脂的官能團由是否可以與無機細粒形成化學鍵決定。在本發(fā)明的有機-無機混合組合物中，熱塑性樹脂的官能團可以全部與無機細粒形成化學鍵，并且其部分可以與無機細粒形成化學鍵。在側(cè)鏈的能夠與無機細粒結(jié)合的官能團通過與無機細粒形成化學鍵而具有能夠穩(wěn)定地將無機細粒分散在熱塑性樹脂中的功能。能夠與無機細粒形成化學鍵的官能團在其結(jié)構(gòu)上沒有特別限制，只要它可以與無機細粒形成化學鍵即可。例如，例舉的有-S03H、-OS03H、-C02H、金屬醇鹽基(優(yōu)選為-Si(OR5)JR63.m)、-OH、-NH:-SH等。這些中，優(yōu)選-S03H、-C02H或隱Si(OR5)mR(更優(yōu)選<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>或-C02H;并且特別優(yōu)選在上述式中，R1、R2、R3、R4、Rs和W各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的垸基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基。所述垸基優(yōu)選具有1至30個碳原子，并且更優(yōu)選具有1至20個碳原子，并且其實例包括甲基、乙基和正丙基。所述取代垸基包括芳烷基。芳烷基優(yōu)選具有7至30個碳原子，并且更優(yōu)選為7至20個碳原子，并且其實例包括芐基和對-甲氧基芐基。所述鏈烯基優(yōu)選具有2至30個碳原子，并且更優(yōu)選具有2至20個碳原子，并且其實例包括乙烯基和2-苯基乙烯基。所述炔基優(yōu)選具有2至20個碳原子，并且更優(yōu)選具有2至10個碳原子，并且其實例包括乙炔基和2-苯基乙炔基。所述芳基具有6至30個碳原子，并且更優(yōu)選具有6至20個碳原子，并且其實例包括苯基、2，4，6-三溴苯基和l-萘基。在此處使用的芳基包括雜芳基。用于所述烷基、鏈烯基、炔基和芳基的取代基的實例除了那些垸基、鏈烯基、炔基和芳基之外，還包括鹵素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)和烷氧基(例如，甲氧基和乙氧基)。R1、R2、R3、R4、R5和W特別優(yōu)選為氫原子。m為0至3的整數(shù)，并且優(yōu)選為3。將官能團引入到熱塑性樹脂的側(cè)鏈的方法沒有特別的限制。該方法的實例包括將具有官能團的單體共聚的方法；將具有官能團前體部位(例如，酯)的單體共聚，然后通過比如水解的方法轉(zhuǎn)換成官能團的方法；以及，合<formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>成具有反應活性部位比如羥基、氨基或芳族環(huán)的前體樹脂，然后將官能團引入到該反應活性部位的方法。優(yōu)選將具有官能團的單體共聚的方法。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂特別優(yōu)選為具有由下式(l)表示的重復單元的共聚物。這樣的共聚物可以通過將由下式(2)表示的乙烯基單體共聚而獲得。式(l)RIX-(Y)廠Z式(2)R^,、x—"〗一z在式(1)和(2)中，R表示氫原子、鹵素原子或甲基，而X表示選自-CCb-、-OCO-、-CONH-、-OCONH-、-OCOO-、-O-、-S-、-NH-和取代或未取代的亞芳基中的二價連接基團，并且更優(yōu)選為-ccv或?qū)?亞苯基。Y表示具有1至30個碳原子的二價連接基團。碳原子的數(shù)量優(yōu)選為1至20，更優(yōu)選為2至10，并且還優(yōu)選為2至5。Y的具體實例包括亞烷基、亞垸氧基、亞垸基羰基、亞芳基、亞芳氧基、亞芳氧基羰基和結(jié)合上述這些基團的基團，并且優(yōu)選亞烷基。q是0至18的整數(shù)。q是更優(yōu)選為0至10的整數(shù)，還優(yōu)選為0至5的整數(shù)，并且特別優(yōu)選為0或1的整數(shù)。z表示選自如下基團中的官能團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>優(yōu)選為<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>并且還優(yōu)選為R1、R2、R3、R4、R5、RS和m的定義和具體實例都與在能夠與無機細粒形成化學鍵的官能團中所描述的R1、R2、R3、R4、R5、W和m的定義和具體實例相同。然而，優(yōu)選的R1、R2、R3、R4、RS和R"為氫原子或烷基。下面描述由式(2)表示的單體的具體實例，但是可以在本發(fā)明中使用的單體并不限于這些。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula>q=5和6的混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage16</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>q=4和5的混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage17</formula>A_9^TT0___-Si(OCH3)3o在本發(fā)明中可以與由式(2)表示的單體共聚合的其它種類的單體可以使用在PolymerHandbook,第二版，J.Brandrup,WileyInterscience(1975)第2章，第1-483頁中描述的單體。具體地，可以例舉的有具有一個可加聚的不飽和鍵的化合物，其選自苯乙烯衍生物、l-乙烯基萘、2-乙烯基萘、乙烯基咔唑、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺類、甲基丙烯酰胺類、烯丙基化合物、乙烯基醚、乙烯基酯、衣康酸二院基酯、富馬酸的二垸基酯或一烷基酯等。苯乙烯衍生物的實例包括苯乙烯、2,4,6-三溴苯乙烯和2-苯基苯乙烯。丙烯酸酯的實例包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2-羥基乙酯、三羥甲基丙垸一丙烯酸酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸甲氧基芐酯、丙烯酸糠酯、丙烯酸四氫糠酯和丙烯酸2-苯基苯酯。甲基丙烯酸酯的實例包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸氯乙酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、三羥甲基丙垸一甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸甲氧基芐酯、甲基丙烯酸糠酯、甲基丙烯酸四氫糠酯和甲基丙烯酸2-苯基苯酯。丙烯酰胺類的實例包括丙烯酰胺、N-烷基丙烯酰胺(作為所述烷基，具有1至3個碳原子的烷基，比如甲基、乙基和丙基)、N,N-二垸基丙烯酰胺(作為所述烷基，具有1至6個碳原子的烷基)、N-羥乙基-N-甲基丙烯酰胺和N-2-乙酰胺乙基-N-乙?；０?。甲基丙烯酰胺類的實例包括甲基丙烯酰胺、N-烷基甲基丙烯酰胺(作為所述烷基，具有1至3個碳原子的烷基，比如甲基、乙基和丙基)、N,N-二烷基甲基丙烯酰胺(作為所述垸基，具有1至6個碳原子的烷基)、N-羥乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺和N-2-乙酰胺乙基-N-乙?；谆０?。烯丙基化合物的實例包括烯丙基酯(例如，乙酸烯丙酯、己酸烯丙酯、癸酸烯丙酯、月桂酸烯丙酯、棕櫚酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯和乳酸烯丙酯)和烯丙氧基乙醇(allyloxyethanol)。乙烯基醚的實例包括烷基乙烯基醚(作為所述烷基，具有1至IO個碳原子的垸基)，比如己基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、癸基乙烯基醚、乙基己基乙烯基醚、甲氧基乙基乙烯基醚、乙氧基乙基乙烯基醚、氯乙基乙烯基醚、l-甲基-2,2-二甲基丙基乙烯基醚、2-乙基丁基乙烯基醚、羥乙基乙烯基醚、二甘醇乙烯基醚、二甲基氨基乙基乙烯基醚、二乙基氨基乙基乙烯基醚、丁基氨基乙基乙烯基醚、芐基乙烯基醚和四氫糠基乙烯基醚)。乙烯基酯的實例包括丁酸乙烯基酯、異丁酸乙烯基酯、三甲基乙酸乙烯基酯、二乙基乙酸乙烯基酯、新戊酸乙烯基酯、己酸乙烯基酯、氯乙酸乙烯基酯、二氯乙酸乙烯基酯、甲氧基乙酸乙烯基酯、丁氧基乙酸乙烯基酯、乳酸乙烯基酯(vinyllactoate)、丁酸乙烯基-P-苯基酯和環(huán)己基羧酸乙烯基酯。衣康酸二烷基酯的實例包括衣康酸二甲基酯、衣康酸二乙基酯和衣康酸二丁基酯。富馬酸的二垸基酯或一垸基酯的實例包括富馬酸二丁基酯。除這些之外，可以例舉的有巴豆酸、衣康酸、丙烯腈、甲基丙烯腈、馬來腈(maleironitrile)等。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂(分散聚合物)的重均分子量優(yōu)選為1,000至500,000，更優(yōu)選為3,000至300,000，并且特別優(yōu)選為10,000至100,000。如果熱塑性樹脂的重均分子量大于500,000，則樹脂的可加工性劣化，并且如果小于l，OOO，則不可能獲得具有足夠機械強度的有機-無機混合組合物。此處使用的"重均分子量"是使用GPC分析儀，通過示差折射儀(溶劑氫醌)的檢測，根據(jù)聚苯乙烯換算的分子量，所述GPC分析儀使用Tosoh公司的產(chǎn)品TSKgelGMHxL、TSKgelG4000HxL和TSKgelG2000HxL的柱子。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂中，與無機細粒結(jié)合的官能團相對于每一個聚合物鏈的含量優(yōu)選平均為0.1至20個，更優(yōu)選為0.5至10個，并且特別優(yōu)選為1至5個。當該官能團相對于每一個聚合物鏈的含量平均為20個以下時，熱塑性樹脂與許多無機細粒配位，并且存在的趨勢是容易防止高粘度的增加和在溶液狀態(tài)中產(chǎn)生凝膠化。此外，當每一個聚合物鏈的官能團的數(shù)量平均為0.1個以上時，則存在的趨勢是無機細粒容易被穩(wěn)定地分散。在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度優(yōu)選為80至400°C，并且更優(yōu)選為130至380°C。當使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為80°C或更高的樹脂時，容易獲得具有足夠耐熱性的光學元件。此外，當使用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為400。C或更低的樹脂時，存在的趨勢是容易進行加工。如果熱塑性樹脂的折射率和無機細粒的折射率之間的差異大，則容易發(fā)生瑞利散射，結(jié)果，可以存在于組合物中同時保持透明度的細粒的量小。當熱塑性樹脂的折射率為約1.48時，可以提供折射率在1.60水平的透明模制品，但是為了實現(xiàn)1.65以上的折射率，在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的折射率優(yōu)選為1.55以上，并且更優(yōu)選為1.58以上。這些折射率是在22。C、在589nm的波長的值。根據(jù)厚度為1mm的樹脂計，在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的透光率在589nm的波長優(yōu)選為80%以上，更優(yōu)選為85%以上，并且特別優(yōu)選為88%以上。下面描述可以在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的優(yōu)選實例，但是可以在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂并不限于這些。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage21</formula>q=4和5的混合物B-2CH-CH3CHObOPO(OH)2q=4和5的混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage22</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula>q=4和5的混合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage26</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage27</formula>Si(OCH3):這些熱塑性樹脂可以單獨使用或以其兩種以上的混合物使用。除了包含滿足本發(fā)明的要求的熱塑性樹脂之外，本發(fā)明的有機-無機混合組合物還可以包含不滿足本發(fā)明的要求的樹脂。例如，可以將在側(cè)鏈沒有官能團的樹脂和滿足本發(fā)明要求的熱塑性樹脂混合并使用。在側(cè)鏈沒有官能團的樹脂的種類沒有特別的限制，但是優(yōu)選滿足在前面所述的光學性質(zhì)、熱性質(zhì)和分子量的樹脂。在本發(fā)明中使用的無機細粒包含氧化物細粒和硫化物細粒。更具體地，無機細粒的實例包括氧化鋯細粒、氧化鋅細粒、氧化鈦細粒、氧化錫細粒和硫化鋅細粒，但是所述無機細粒并不限于這些。這些中，特別優(yōu)選金屬氧化物細粒。尤其是，優(yōu)選選自氧化鋯、氧化鋅、氧化錫和氧化鈦中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage28</formula>的任一種，更優(yōu)選選自氧化鋯、氧化鋅和氧化鈦中的任一種，并且特別優(yōu)選使用具有良好可見區(qū)域透明度和低光催化活性的氧化鋯細粒。在本發(fā)明中，從折射率、透明度和穩(wěn)定性的觀點看，可以使用這些無機材料的復合物。此外，這些細?？梢允菗诫s有不同種元素的粒子，或其表面層被不同種的金屬氧化物比如二氧化硅或氧化鋁涂布的粒子，或者其表面層用硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑等改性的粒子。在本發(fā)明中使用的制備無機細粒的方法沒有特別限制，并且可以使用任何常規(guī)的方法。例如，使用金屬鹵化物或金屬醇鹽作為原料，并且在含有水的反應體系中水解，可以獲得所需的氧化物細粒。具體地，下列方法作為獲得氧化鋯細?；蚱鋺腋∫旱姆椒ㄊ且阎?。通過用堿中和含有鋯鹽的水溶液以獲得水解鋯，將其干燥并過燒，然后將其分散在溶劑中，以獲得氧化鋯懸浮液的方法；通過將含鋯鹽的水溶液水解而獲得氧化鋯懸浮液的方法；通過將含鋯鹽的水溶液水解以獲得氧化鋯懸浮液，然后將該懸浮液進行超濾的方法；通過水解鋯醇鹽以獲得氧化鋯懸浮液的方法；以及，通過在水熱壓力下，熱處理含有鋯鹽的水溶液，以獲得氧化鋯懸浮液的方法。這些方法中的任一種都可以被使用。具體地，硫酸氧鈦被舉例為用于合成氧化鈦納米粒子的原料，而鋅鹽比如乙酸鋅和硝酸鋅被舉例為用于合成氧化鋅納米粒子的原料。金屬醇鹽比如四乙氧基硅烷和四異丙醇鈦適合于作為所述無機細粒的原料。這樣的無機細粒的合成方法包括在例如JapaneseJournalofAppliedPhysics,第37巻，第4603-4608頁(1998)中描述的方法，或可以例舉在Langmuir,第16巻，1期，第241-246頁(2000)中描述的方法。具體地，如果氧化物納米粒子由溶膠形成法合成，則能夠使用這樣的過程通過前體比如氫氧化物，然后使用酸或堿將其脫氫縮合或消絮凝，由此形成如在使用硫酸氧鈦作為原料合成氧化鈦納米粒子中的水凝膠。在通過前體的這種過程中，使用任選的方法比如過濾和離心分離將該前體分離和純化，并且從最終產(chǎn)物的純度考慮，這是優(yōu)選的?？梢韵蛩盟z中，添加合適的表面活性劑，比如十二烷基苯磺酸鈉(縮寫為DBS)或二垸基磺基琥珀酸一鈉鹽(三洋(Sanyo)化學工業(yè)有限公司的產(chǎn)品，商品名"ELEMINOLJS-2")，由此溶膠粒子在水中不溶解，并且使其分離。例如，可以使用在ColorMaterial,第57巻，6期，第305-308頁(1984)中描述的方法。此外，在有機溶劑中制備無機細粒的方法可以被舉例作為除在水中水解的方法之外的方法。在這種情況下，可以將在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂溶解在有機溶劑中。在這些方法中使用的溶劑的實例包括丙酮、2-丁酮、二氯甲烷、氯仿、甲苯、乙酸乙酯、環(huán)己酮和茴香醚。所述溶劑可以是單獨的一種或兩種以上的溶劑的混合物。如果在本發(fā)明中使用的無機細粒的數(shù)均粒度太小，則存在構(gòu)成細粒的材料中的固有性質(zhì)改變的可能性，另一方面，如果它太大，則存在瑞利散射的影響顯著的可能性，并且有機-無機混合組合物的透明度極其劣化。因此，在本發(fā)明中使用的無機細粒的數(shù)均粒度的下限優(yōu)選為1nm以上，更優(yōu)選為2nm以上，并且還優(yōu)選為3nm以上，并且其上限優(yōu)選為15nm以下，更優(yōu)選為10nm以下，并且還優(yōu)選為5nm以下。具體地，在本發(fā)明中使用的無機細粒的數(shù)均粒度優(yōu)選為1至15nm，更優(yōu)選為2至10nm，并且更優(yōu)選為3至5nm。此處使用的"數(shù)均粒度"可以使用例如X射線衍射(XRD)或透射電子顯微鏡(TEM)進行測量。在22。C、在589nm的波長，本發(fā)明中所使用的無機細粒的折射率在優(yōu)選為1.9至3.0的范圍內(nèi)，更優(yōu)選為2.0至2.7的范圍內(nèi)，并且特別優(yōu)選為2.1至2.5的范圍內(nèi)。當細粒的折射率為3.0以下時，細粒和熱塑性樹脂之間的折射率差不太大，并且存在容易抑制瑞利散射的趨勢。此外，當折射率為1.9以上時，存在容易實現(xiàn)高折射率的趨勢。無機細粒的折射率可以通過例如如下的方法估算使用阿貝折射儀(例如，DM-M4，Atago的產(chǎn)品)，對通過將本發(fā)明中使用的無機細粒和熱塑性樹脂復合而獲得的透明膜形式的復合物進行折射率的測量，并且由將分別單獨測量出的樹脂組分的折射率對該值進行換算的方法；或者，測量不同濃度的細粒分散體的折射率，由此計算細粒的折射率的方法。從透明度和高折射率的觀點考慮，無機細粒在本發(fā)明的有機-無機混合組合物中的含量優(yōu)選為20至95質(zhì)量％，更優(yōu)選為25至70質(zhì)量％，并且特別優(yōu)選為30至60質(zhì)量％。此外，從分散性的觀點考慮，在本發(fā)明中，無機細粒與熱塑性樹脂(分散聚合物)的質(zhì)量比優(yōu)選為1:0.01至1:100，更優(yōu)選為1:0.05至1:10，并且特別優(yōu)選為1:0.05至1:5。從均勻分散性、模制時的流動性、脫模性、耐候性等的觀點考慮，除上述熱塑性樹脂和無機細粒外，還可以適當?shù)貙⒏鞣N添加劑與本發(fā)明的有機-無機混合組合物共混。這些添加劑的共混比取決于目的而不同，但是基于無機細粒和熱塑性樹脂的總和，優(yōu)選為0至50質(zhì)量％，更優(yōu)選為0至30質(zhì)量％，并且特別優(yōu)選為0至20質(zhì)量％。在本發(fā)明中，在如下所述將分散在水或醇溶劑中的有機細粒與熱塑性樹脂混合中，根據(jù)各種目的，比如提高擠出性和對有機溶劑的置換的目的，提高均勻分散到熱塑性樹脂中的性質(zhì)的目的、降低細粒的水吸附性質(zhì)的目的或提高耐候性的目的，除上述熱塑性樹脂外，還可以添加細粒的表面改性劑。表面處理劑的重均分子量優(yōu)選為50至50,000，更優(yōu)選為100至20,000，并且還優(yōu)選為200至IO，OOO。表面處理劑優(yōu)選具有由下式(3)表示的結(jié)構(gòu)。式(3)A-B其中，A表示能夠與在本發(fā)明中使用的無機細粒的表面形成化學鍵的官能團，而B表示1至30個碳原子的一價基團或聚合物，并且所述一價基團或聚合物具有與包括作為主要組分的、在本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的樹脂基質(zhì)的相容性或反應性。在此使用的"化學鍵"是指共價鍵、離子鍵、配位鍵、氫鍵等。由A表示的基團的優(yōu)選實例與在作為本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂的官能團所舉的實例相同。另一方面，從相容性考慮，由B表示的基團的化學結(jié)構(gòu)優(yōu)選與作為樹200780004884.6說明書第27/41頁脂基質(zhì)的主要組分的熱塑性樹脂的化學結(jié)構(gòu)相同或類似。在本發(fā)明中，尤其是從實現(xiàn)高折射率考慮，B以及熱塑性樹脂的化學結(jié)構(gòu)都優(yōu)選具有芳族環(huán)。在本發(fā)明中優(yōu)選使用的表面處理劑的實例包括對-辛基苯甲酸、對-丙基苯甲酸、乙酸、丙酸、環(huán)戊烷羧酸、磷酸二芐酯、磷酸一節(jié)酯、磷酸二苯酯、磷酸二-a-萘酯、苯基磷酸、苯基磷酸一苯酯、KAYAMERPM-21(商品名；NipponKayaku股份有限公司的產(chǎn)品)、KAYAMERPM-2(商品名，NipponKayaku股份有限公司的產(chǎn)品)、苯磺酸、萘磺酸、對辛基苯磺酸和在例如JP-A-5-221640、JP-A-9-100111和JP-A-2002-187921中描述的硅烷偶聯(lián)劑。然而，表面處理劑并不限于這些。這些表面處理劑可以單獨使用或以其兩種以上的混合物使用。以質(zhì)量，即細粒的質(zhì)量計，這些表面處理劑被加入的總量優(yōu)選為0.01至2倍，更優(yōu)選為0.03至1倍，并且特別優(yōu)選為0.05至0.5倍。如果本發(fā)明中使用的熱塑性樹脂具有高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，則組合物并不總是容易被模制。因此，可以使用增塑劑，以降低本發(fā)明組合物的模制溫度?；谟袡C-無機混合組合物的總質(zhì)量，在加入增塑劑的情況下的添加量優(yōu)選為1至50質(zhì)量％，更優(yōu)選為2至30質(zhì)量％，并且特別優(yōu)選為3至20質(zhì)量％。在本發(fā)明中使用的增塑劑需要總體上考慮與樹脂的相容性、耐候性、增塑作用等而確定。不能完全確定最佳的材料，因為這取決于其它的組成。然而，從折射率的觀點考慮，優(yōu)選具有芳族環(huán)的材料，并且可以例舉具有由下式(4)表示的結(jié)構(gòu)的材料作為代表性實例。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage32</formula>其中B1和BZ表示具有6至18個碳原子的烷基或具有6至18個碳原子的烯丙基垸基，m為0或l，X是下列基團中的一個式(4)并且R11和R^各自獨立地表示氫原子或具有4個以下的碳原子的垸基。在由式(4)表示的化合物中，Bi和BS可以選擇任選的碳原子范圍為6至18的烷基或烯丙基烷基。如果碳原子數(shù)小于6，則存在分子量太低的情況，因而這樣的化合物在聚合物的熔融溫度沸騰，導致產(chǎn)生氣泡。另一方面，如果碳原子數(shù)超過18，則存在與聚合物的相容性劣化的情況，導致添加效果不夠。B'和BZ的實例具體地包括直鏈烷基，比如正己基、正辛基、正癸基、正十二烷基、正十四烷基、正十六垸基和正十八烷基；支鏈垸基，比如2-己基癸基和甲基-支鏈的十八垸基；和烯丙基烷基，比如芐基和2-苯基乙基。由上述式(4)表示的化合物的具體實例包括下列化合物，并且尤其是，優(yōu)選W-l(商品名KP-L155，Kao公司的產(chǎn)品)。除上述組分外，為了提高可模塑性，可以添加常規(guī)的脫模劑，比如改性的硅油，并且為了改善耐光性和熱退化性，可以適當?shù)靥砑颖热缡茏璺宇?、胺類、磷類和硫醚類的常?guī)防退化劑。如果添加這些，則其量基于有<formula>formulaseeoriginaldocumentpage33</formula>機-無機混合組合物的總固含量的質(zhì)量優(yōu)選為約0.1至5質(zhì)量％。[有機-無機混合組合物的制備方法]在本發(fā)明中使用的無機細粒以與在側(cè)鏈具有上述官能團的熱塑性樹脂化學鍵合的形式分散在樹脂中。在本發(fā)明中使用的無機細粒具有小的粒度和高的表面能。因此，這些無機細粒分離為固體時，難于將其再分散。因此，無機細粒優(yōu)選與處于被分散在溶液中的狀態(tài)的熱塑性樹脂混合形成穩(wěn)定的分散體。復合物的優(yōu)選生產(chǎn)方法包括(l)制備無機細粒和熱塑性樹脂的復合物的方法，這種方法包括將無機細粒在上述表面處理劑的存在下進行表面處理，將表面處理過的無機細粒在有機溶劑中萃取，以及將萃取的無機細粒和熱塑性樹脂均勻混合；和(2)制備無機細粒和熱塑性樹脂的方法，這種方法包括使用可以均勻地分散或溶解無機細粒和熱塑性樹脂的溶劑，將所述無機細粒和熱塑性樹脂均勻地混合。當采用上述方法(l)制備無機細粒和熱塑性樹脂的復合物時，使用水不溶性溶劑比如甲苯、乙酸乙酯、甲基異丁基酮、氯仿、二氯乙烷、二氯甲烷、氯苯和甲氧基苯作為有機溶劑。在有機溶劑中萃取無機細粒中使用的表面處理劑和熱塑性樹脂可以是相同的種類或不同的種類。優(yōu)選使用的表面處理劑包括在上述表面處理劑的項目中描述材料。如果需要和必要時，在有機溶劑中萃取過的無機細粒和熱塑性樹脂的混合中，可以加入添加劑，如增塑劑、脫模劑或不同種類的聚合物。當使用上述方法(2)時，優(yōu)選使用親水極性溶劑，比如二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、芐醇、環(huán)己醇、乙二醇單甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、叔丁醇、乙酸和丙酸、上述這些溶劑單獨形式或它們的混合溶劑形式；或者水不溶性溶劑和上述極性溶劑的混合溶劑，所述水不溶的溶劑比如有氯仿、二氯乙垸、二氯甲烷、乙酸乙酯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、甲苯、氯苯和甲氧基苯。在這種情況下，如果需要且必要時，可以與上述熱塑性樹脂分開地添加分散劑、增塑劑、脫模劑或不同種類的聚合物。當無機細粒被分散在水/甲醇中時，優(yōu)選的是添加沸點比水/醇的沸點高并且溶解熱塑性樹脂的親水性溶劑，然后將水/甲醇濃縮并且蒸餾掉，由此用極性有機溶劑置換了無機細粒的分散體，之后與樹脂混合。在這種情況下，可以添加上述表面處理劑。通過上述方法(l)和(2)獲得的有機-無機混合組合物的溶液可以進行澆塑(castmolded),以形成模制品。然而，在本發(fā)明中尤其優(yōu)選的是，將溶液進行濃縮、冷凍干燥、從適當?shù)牟涣既軇┲性俪恋淼?，以移除溶劑，并且通過比如注塑或壓模的方法將粉末狀—的固體內(nèi)容物進行模制。本發(fā)明的模制品可以通過將有機-無機混合組合物模塑而制備。對于本發(fā)明的模制品而言，有用的是，顯示在有機-無機混合組合物的描述中所描述的折射率和光學性質(zhì)。本發(fā)明的模制品優(yōu)選具有O.lmm以上的最大厚度。最大厚度優(yōu)選為0.1至5mm,并且更優(yōu)選為1至3mm。具有這樣的厚度的模制品特別可用于作為具有高折射率的光學元件。這種厚的模制品通常難于通過溶液流延法制備，原因是溶劑難于逃逸。然而，當使用本發(fā)明的有機-無機混合組合物時，容易模制，并且可以容易地獲得復雜的形狀比如非球面。因此，根據(jù)本發(fā)明，在利用細粒的高折射率性質(zhì)的同時，可以獲得具有良好透明度的模制品。本發(fā)明的模制品組合地具有高的折射性、透光性和輕重量性，并且是具有優(yōu)異光學性的模制品。本發(fā)明的光學元件包括這樣的模制品。本發(fā)明的光學元件的種類沒有特別的限制。特別地，它可以適宜地被用作利用本發(fā)明的有機-無機混合組合物的優(yōu)異光學性質(zhì)的光學元件，尤其是用作透射光的光學元件(所謂的無源光學元件)。安置有這樣的光學元件的光學功能設備的實例包括各種顯示設備(液晶顯示器、等離子顯示器等)、各種投影設備(OHP、液晶投影器等)、光纖通訊設備(光波導、光放大器等)和照相設備，比如照相機和錄像機。在光學功能設備中使用的無源光學元件的實例包括透鏡、棱鏡、棱鏡片、面板(面板狀模制品)、膜、光波導(膜狀、纖維狀等)、光盤和LED的封裝物。如果需要且必要時，這種無源光學元件可以安置有任選的涂層，比如防止摩擦或磨損所致的機械損傷的保護層、吸收對具有引起細?；蚧踊牟贿m宜波長的光的光吸收層、抑制或防止反射性低分子比如濕氣或氧氣的傳輸?shù)膫鬏斪钃鯇?、抗眩層、抗反射層、和低折射率層；或者任選的其它功能層，由此形成多層結(jié)構(gòu)。這樣的任選涂層的實例包括透明導電層或氣體阻擋層，包括無機氧化物涂層；以及氣體阻擋層或硬涂層，包括有機材料涂層。涂布方法可以使用常規(guī)的涂布方法，比如真空沉積法、CVD法、濺射法、浸涂法和旋涂法。使用本發(fā)明的有機-無機混合組合物的光學元件特別適合于透鏡基片。使用本發(fā)明的有機-無機混合組合物所制備的透鏡基片組合具有高的折射性、透光性和輕重量性，由此具有優(yōu)異的光學性質(zhì)。此外，通過適當?shù)卣{(diào)節(jié)構(gòu)成有機-無機混合組合物的單體的種類和所分散的無機細粒的量，能夠任選地調(diào)節(jié)透鏡基片的折射率。此處使用的"透鏡基片"是指可以表現(xiàn)出透鏡功能的簡單構(gòu)件(simplemember)。根據(jù)透鏡的使用環(huán)境或使用目的，可以在透鏡基片的表面或周圍安置膜或構(gòu)件。例如，可以在透鏡基片的表面上形成保護層、抗反射膜、硬涂層等。此外，可以將透鏡基片的周圍裝配在基片固定框架等中，以進行固定。然而，這些膜和框架是被添加到本發(fā)明所預期的透鏡基片的構(gòu)件，并且區(qū)別于本發(fā)明所預期的透鏡基片本身。當本發(fā)明的透鏡基片被用作透鏡時，本發(fā)明的透鏡基片本身可以被用作透鏡，或者將膜或構(gòu)件添加到透鏡基片上，并且可以將該組件用作透鏡。使用本發(fā)明的透鏡基片的種類和形狀沒有特別的限制。本發(fā)明的透鏡基片在例如眼鏡、用于光學儀器的透鏡、用于光電子儀器的透鏡、用于激光器的透鏡、用于檢拾器的透鏡、用于車載照相機的透鏡、用于便攜式照相機的透鏡、用于數(shù)碼照相機的透鏡、用于OHP的透鏡和微透鏡陣列。實施例通過參考下列實施例，更具體地描述本發(fā)明的特征。在下列實施例中，在不超過本發(fā)明的精神和范圍的限度內(nèi)，所使用的材料、其量和比率、處理的細節(jié)和處理過程都可以適當?shù)剡M行更改或變化。因此，本發(fā)明不應當限于下面所提及的實施例。(1)X-射線衍射(XRD)光譜測量使用Rigaku公司的產(chǎn)品RINT1500(X-射線源銅Ka射線，波長1.5418埃)，在23。C測量樣品。(2)使用透射電子顯微鏡(TEM)進行觀察使用Hitachi有限公司的產(chǎn)品透射電子顯微鏡H-9000UHR型(加速電壓200kV，觀察時的真空度約7.6x10一Pa)觀察樣品。3)透光率的測量將被測量的樣品進行模制，以制備出厚度為1.0mm的基片，并且使用UV-可見射線光譜設備UV-3100(Shimadzu公司的產(chǎn)品)，用589nm波長的光對該基片進行測量。(4)折射率的測量使用阿貝折射儀(DR-M4，Atago的產(chǎn)品)，用589nm波長的光測量樣n口卩o數(shù)均分子量和重均分子量各自都是通過使用GPC分析儀(溶劑四氫呋喃)，通過示差折射儀(溶劑四氫呋喃)的檢測，根據(jù)聚苯乙烯換算的分子量，所述GPC分析儀使用Tosoh公司的產(chǎn)品，即商品名為TSKgdGMHxL、TSKgelG4000HxL和TSKgelG2000HxL的柱子。(l)氧化鋯水分散體的制備用48%的氫氧化鈉水溶液中和濃度為50g/升的二氯氧化鋯溶液，以獲得水合鋯懸浮液。將該懸浮液過濾，并且用離子交換水洗滌濾餅，以獲得水合鋯餅。將此餅溶解在作為溶劑的離子交換水中，以制備出按氧化鋯計濃度為15質(zhì)量％的溶液。將該溶液放置在高壓釜中，并且在150大氣壓下，于150。C進行24小時的水熱處理，以得到氧化鋯細粒懸浮液。TEM證實形成數(shù)均粒度為5nm的氧化鋯細粒。(2)氧化鋯甲苯分散體(1)的制備將100g在上述(l)中制備出的氧化鋯細粒懸浮液和溶解在100g甲苯中的3gNipponKayakuCo.，Ltd的產(chǎn)品KAYAMERPM-21的甲苯溶液混合，然后在30。C攪拌8小時。將甲苯溶液萃取，以調(diào)節(jié)濃度，由此制備出氧化鋯細粒的甲苯分散體(15質(zhì)量％)。(3)氧化鋯二甲基乙酰胺分散體(2)的制備將500gN,N，-二甲基乙酰胺添加到500g在上述(l)中制備的氧化鋯分散體(15質(zhì)量％水分散體)中，并且將所得混合物在減壓下濃縮至約500g或更少的量，之后進行溶劑置換。添加N,N，-二甲基乙酰胺以調(diào)節(jié)濃度，由此獲得15質(zhì)量％的氧化鋯二甲基乙酰胺分散體(2)。(1)熱塑性樹脂(B-1)的合成將0.05gUniChemical股份有限公司的產(chǎn)品PHOSMERPE(商品名)，4.95g的甲基丙烯酸甲酯和0.25g的偶氮二異丁腈添加到2-丁酮中，并且在氮氣下于70。C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-l)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為80,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.49。(2)熱塑性樹脂(B-2)的合成將0.05gUniChemical股份有限公司的產(chǎn)品PHOSMERPE(商品名)，4.95g苯乙烯和0.25g偶氮二異丁腈添加到甲苯中，并且在氮氣下于70°C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-2)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為86，000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.58。(3)熱塑性樹脂(B-3)的合成將0.05gUniChemical股份有限公司的產(chǎn)品PHOSMERPE(商品名)，4.95gDai-IchiKogyoSeiyaku股份有限公司的產(chǎn)品NEWFRONTIERBR-30和0.25g偶氮二異丁腈添加到甲苯中，并且在氮氣下于70°C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-3)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為90,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。(4)熱塑性樹脂(B-ll)的合成將247.5g的苯乙烯、2.50g的丙烯酸羧基乙酯和2.5gWakoPureChemicalIndustries公司的產(chǎn)品聚合引發(fā)劑V-601(商品名)溶解在107.1g的乙酸乙酯中，并且在氮氣下于80。C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-ll)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為35,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。除了改變引發(fā)劑的濃度和溶劑的量之外，以與上述同樣的方式，合成出重均分子量為400,000和1,700的熱塑性樹脂(B-ll)。那些樹脂各自的折射率都為1.59。(5)熱塑性樹脂(B-14)的合成將247.5g的苯乙烯、2.50g含官能團的單體(A-6)和2.5gWakoPureChemicalIndustries公司的產(chǎn)品聚合引發(fā)劑V-601(商品名)溶解于107.1g的乙酸乙酯中，并且在氮氣下于80°C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-14)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為28,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。(6)熱塑性樹脂(B-H)的合成將247.5g苯乙烯、2.50g含官能團的單體(A-9)和2.5gWakoPureChemicalIndustries公司的產(chǎn)品聚合引發(fā)劑V-601(商品名)溶解于107.1g乙酸乙酯中，并且在氮氣下于80°C進行聚合，以合成出熱塑性樹脂(B-17)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為28,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。(7)比較樹脂(P-l)的合成將5.00g甲基丙烯酸甲酯和0.15g偶氮二異丁腈添加到2-丁酮中，并且在氮氣下于70°C進行聚合，以合成出在側(cè)鏈不含可與細粒結(jié)合的官能團的比較樹脂P-l。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為100,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.49。比較樹脂(P-l)(8)比較樹脂(P-2)的合成將5.00g苯乙烯和0.15g偶氮二異丁腈添加到甲苯中，并且在氮氣下于70°C進行聚合，以合成出在側(cè)鏈不含可與細粒結(jié)合的官能團的比較樹脂(P-2)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為105,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。比較樹脂(P-2)(9)比較樹脂(P-3)的合成將5.00gDai-IchiKogyoSeiyakuIndustries公司的產(chǎn)品NEWFRONTIERBR-30和0.15g偶氮二異丁腈添加到甲苯中，并且在氮氣下于70°C進行聚合，以合成出在側(cè)鏈不含可與細粒結(jié)合的官能團的比較樹脂(P-3)。作為使用GPC測量的結(jié)果，該樹脂的重均分子量為11,000。此外，該樹脂用阿貝折射儀測量出的折射率為1.59。比較樹脂(P-3)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage40</formula>[無機-有機混合組合物的制備以及模制品的生產(chǎn)](l)實施例1將熱塑性樹脂B-l添加到上述制備出的氧化鋯細粒甲苯分散體(l)中，使得Zr02細粒的固含量為56質(zhì)量％。在濃縮并蒸餾掉溶劑之后，在加熱下將該濃縮的殘留物壓模(溫度180°C，壓力13.7MPa，時間2分鐘)，以得到厚度為1mm的透明模制品(透鏡基片)。將在實施例l中獲得的模制品進行切割，并且用TEM觀測切割的橫截面。結(jié)果，證實無機細粒被均勻地分散在樹脂中。此外，進行透光率測量和折射率測量。將所得結(jié)果顯示在下表1中。(2)實施例2至4除了分別將實施例1中的熱塑性樹脂B-l改變?yōu)闊崴苄詷渲珺-2、3和11之外，以與實施例1中相同的方式制備出有機-無機混合組合物和透明模制品(透鏡基片)。將在實施例2至4中獲得的各個模制品進行切割，并且使用TEM觀測各個切割的橫截面。此外，進行透光率測量和折射率測量。將所得結(jié)果顯示在表面的表1中。(3)實施例5將熱塑性樹脂B-ll、正辛基苯甲酸和作為增塑劑的KP-L155(商品名，Kao公司的產(chǎn)品)以Zr02固含量/B-ll/正辛基苯甲酸/KP-L155的質(zhì)量比=35.7/42.9/7.1/14.3添加到上述獲得的氧化鋯二甲基乙酰胺分散體中，并且將所得混合物通過攪拌而均勻混合。將二甲基乙酰胺在加熱和減壓下濃縮。在以與實施例1中相同的條件下，將所得濃縮殘留物在加熱下進行壓模，以制備出透明模制品(透鏡基片)。將在實施例5中獲得的模制品進行切割，并且用TEM觀察切割的橫截面。此外，進行透光率測量和折射率測量。所得結(jié)果顯示在下面的表l中。(4)實施例6和7除了將實施例5中的熱塑性樹脂B-ll分別改變?yōu)闊崴苄詷渲珺-14和B-17之外，以與實施例5中相同的方式制備實施例6和7的透明模制品(透鏡基片)。將在實施例6和7中獲得的相應模制品進行切害ij，并且用TEM觀察各個切割的橫截面。此外，進行透光率測量和折射率測量。所得結(jié)果顯示在下面的表l中。(5)實施例8將在實施例5中描述的有機-無機混合組合物的濃縮之前的二甲基乙酰胺溶液引入到大量過量的水中，以形成沉淀物。將所得沉淀物過濾，并且干燥以獲得實施例8的有機-無機混合組合物。使用此有機-無機混合組合物，以與實施例1中相同的方式制備出實施例8的透明模制品(透鏡基片)。將在實施例8中獲得的模制品進行切割，并且用TEM觀察切割的橫截面。此外，進行透光率測量和折射率測量。所得結(jié)果顯示在下面的表1中。(6)實施例9根據(jù)在JP-A-2003-73559的合成實施例9中描述的方法，合成氧化鈦細粒。通過X-射線衍射(XRD)和透射電子顯微鏡(TEM)，證實形成銳鈦礦氧化鈦細粒(數(shù)均粒度為約5nm)。將氧化鈦細粒懸浮在l-丁醇中，之后超聲處理30分鐘，然后在100。C加熱30分鐘。在攪拌的同時，將所得的白色渾濁液體在常溫滴加到其中溶解有10質(zhì)量％的熱塑性樹脂B-2的氯仿溶液中，歷時5分鐘，使得氧化鈦的固含量為總固含量的40質(zhì)量％。將溶劑從所得混合液中蒸餾掉，并且以與實施例1中相同的方式對濃縮殘留物進行熱模塑，以獲得厚度為1mm的透明模制品(透鏡基片)。將所得模制品切割，并且用TEM觀察切割的橫截面。結(jié)果，證實無機細粒均勻地分散在樹脂中。此外，進行透光率測量和折射率測量。所得結(jié)果顯示在下面的表1中。(7)比較例1除了用比較樹脂P-l代替在實施例1中的熱塑性樹脂B-l之外，以與實施例1中相同的方式制備模制品。所得模制品顯著地為白色渾濁，并且其折射率不能被測量。所得模制品被切割，并且使用TEM觀察被切割的橫截面。結(jié)果，看出有細粒的團聚。(8)比較例2在實施例10中合成出的氧化鈦細粒被懸浮在l-丁醇中，之后超聲處理30分鐘，然后在100。C加熱30分鐘。在攪拌的同時，將所得到的白色渾濁液體在常溫滴加到其內(nèi)溶解有0質(zhì)量％的P-l的氯仿溶液中，歷時5分鐘，使得氧化鈦的固含量為總固含量的40質(zhì)量％。將溶劑從所得混合液中蒸餾掉，并且使用所得的殘留液，以與實施例1中相同的方式制備出模制品。將所得模制品切割，并且用TEM觀察切割的橫截面。結(jié)果，看到有細粒的團聚。(9)比較例3和4除了分別用P-2和P-3代替比較例1的比較樹脂P-l之外，以與實施例1中相同的方式制備出比較例3和4的模制品。將所得的各個模制品切割，并且使用TEM觀察每一個切割橫截面。結(jié)果，證實在每一個模制品中，樹脂和細粒進行相分離，并且細粒團聚。所得的各個模制品都顯著地為白色渾濁，并且其折射率不能被測量。將每一個模制品進行切割，并且使用TEM觀察切割的橫截面。結(jié)果，在每一個模制品中都看到由細粒的團聚。(10)比較例5下列測試類似于JP-T-2004-524396的實施例3和4進行。將20質(zhì)量％的氨基丙基三甲氧基硅垸添加到其內(nèi)懸浮有在實施例10中所合成的氧化鈦細粒的乙醇中。類似于JP-T-2004-524396，將10質(zhì)量份的表面處理氧化鈦細粒和90質(zhì)量份的聚丙烯酸(重均分子量25,000，WakoPureChemicalIndustries公司的產(chǎn)品)在乙醇中混合。濃縮并且蒸餾掉溶劑，以獲得殘留物。使用該殘留物，以與實施例1中相同的方式制備出模制品。所得模制品顯著地為白色渾濁，并且其折射率不能被測量。將模制品進行切割，并且使用TEM觀察切割的橫截面。結(jié)果，證實各個細粒都沒有團聚，并且是分散的，但是存在粗密度不均勻性(crudedensityunevenness)。(11)比較例6和7除了B-ll(重均分子量/數(shù)均分子量35，000/200,000，每一個聚合物鏈的官能團的平均數(shù)4.39)被共聚比相同(相同的酸值)并且只是將分子量改變以改變每一個聚合物鏈的官能團的平均數(shù)(重均分子量/數(shù)均分子量:400,000/250,000和1,700/1,000，每一個聚合物鏈的官能團的平均數(shù)23.9和0.095)的熱塑性樹脂B-11代替之外，按照實施例5進行。結(jié)果，所得的每一個模制品都是顯著地為白色渾濁，并且其折射率不能測量。將所得每一個模制品都進行切割，并且使用TEM觀察每一個切割橫截面。結(jié)果，證實在官能團的平均數(shù)為23.9的樹脂中，細粒沒有團聚，而是分散的，但是存在粗密度不均勻性。此外，在官能團的平均數(shù)為0.095的樹脂中，證實細粒的團聚。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>*:官能團的平均含量顯示每一個聚合物鏈上的細?？山Y(jié)合的官能團的平均值200780004884.6勢溢也被40/41:a;從表1看出，本發(fā)明的含有細粒的透明模制品具有高的折射率，即使在厚度為lmm的模制品的情況下，也進一步顯示出良好的透明度，因此可以適當?shù)赜糜诠鈱W應用。此外，證實本發(fā)明的主要包含熱塑性樹脂的有機-無機混合組合物可以以良好的生產(chǎn)率精確地形成與模具形狀一致的透鏡形狀。工業(yè)適用性作為本發(fā)明的光學元件的透鏡基片包含組合地具有透光性和輕重量性的有機-無機混合組合物。根據(jù)本發(fā)明，可以容易地提供具有被隨意調(diào)節(jié)的折射率的透鏡。此外，也容易地提供具有良好的機械強度和耐熱性的透鏡。因此，本發(fā)明有利于提供在廣泛范圍內(nèi)的光學元件，比如具有高折射率的透鏡，并且本發(fā)明具有高的工業(yè)適用性。權(quán)利要求1.一種有機-無機混合組合物，其包含無機細粒和熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒形成化學鍵的官能團，按照厚度為1mm的組合物計，所述組合物在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70％以上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的官能團選自如下的基團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>其中，R1、R2、W和W各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基；-S03H、-OS03H、-C02H、金屬醇鹽基、-OH、-NH^B-SH。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹的官能團選自如下的基團其中，R1、R2、W和W各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基；-C02H、-S03H或-Si(OR5)mR63w，其中115和R6各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基或取代或未取代的芳基，并且m為0至3的整數(shù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中相對于所述熱塑性樹脂的每一個聚合物鏈，所包含的所述官能團平均在0.1至20個的范圍內(nèi)。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂是包含由下式(l)表示的重復單元的共聚物-式(l)其中，R表示氫原子、鹵素原子或甲基；X表示選自-C02-、-OCO-、-CONH-、-OCONH-、-OCOO-、-O-、-S-、-NH-和取代或未取代的亞芳基中的二價連接基團；Y表示具有l(wèi)至30個碳原子的二價連接基團；q為0至18的整數(shù)；Z表示選自如下基團中的官能團-S03H、-C02H和-Si(OR5)JR63,，其中R1、R2、R3、R4、115和116各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的垸基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的芳基，并且m是0至3的整數(shù)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的重均分子量為1,000至500,000。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述熱塑性樹脂的折射率為1.55以上。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒是在589nm的波長的折射率為1.9至3.0的金屬氧化物細粒。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒包含氧化鋯、氧化鋅或氧化鈦。10.根據(jù)權(quán)利要求l至9中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒的數(shù)均粒度為1至15nm。z11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的有機-無機混合組合物，其中所述無機細粒以20質(zhì)量％以上的量包含。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的有機-無機混合組合物，所述組合物是熱塑性的。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的有機-無機混合組合物，所述組合物為無溶劑的固體。14.一種用于制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將熱塑性樹脂和無機細粒在有機溶劑中混合，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有選自如下基團中的官能團<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>-S03H、-C02H，t]-Si(OR5)mR63.m，其中R1、R2、R3、R4、115和116各自獨立地表示氫原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的鏈烯基、取代或未取代的炔基和取代或未取代的芳基，并且m是1至3的整數(shù)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的用于制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒在表面處理劑的存在下，在水、醇或水和醇的混合物中進行表面處理；將表面處理的無機細粒在有機溶劑中萃?。灰约皩⑤腿〉臒o機細粒和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合。16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒的有機溶劑分散體和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合，以及將溶劑從所得混合液體中蒸餾出。17.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的制備有機-無機混合組合物的方法，所述方法包括將所述無機細粒的有機溶劑分散體和所述在其側(cè)鏈具有所述官能團的熱塑性樹脂混合，以及將混合的液體再沉淀的步驟。18.—種由權(quán)利要求14至17中任一項所述的制備方法制備出的有機-無機混合組合物。19.一種模制品，其包括權(quán)利要求1至13和18中任一項所述的有機-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>無機混合組合物。20.—種模制品，其包括無機細粒和在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒結(jié)合的官能團的熱塑性樹脂，根據(jù)厚度為lmm的模制品計，所述模制品在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70%以上。21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的模制品，其最大厚度為0.1mm以上。22.—種光學元件，其包含權(quán)利要求20或21所述的模制品。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的光學元件，其為透鏡基片。全文摘要本發(fā)明公開一種有機-無機混合組合物，其包含無機細粒和熱塑性樹脂，所述熱塑性樹脂在其側(cè)鏈具有能夠與所述無機細粒形成化學鍵的官能團，按照厚度為1mm的組合物計，所述組合物在589nm的波長的折射率為1.60以上，并且在589nm的波長的透光率為70％以上。該組合物具有高的折射性和優(yōu)異的透明度。文檔編號C08K3/00GK101379133SQ20078000488公開日2009年3月4日申請日期2007年2月9日優(yōu)先權(quán)日2006年2月10日發(fā)明者大林達彥,望月宏顯,相木康弘,鈴木亮申請人:富士膠片株式會社