(57)【要約】  粒子混合体は、以下の粒子Ａと、該粒子Ａと異なる粒子である以下の粒子Ｂとを含む。〔粒子Ａ〕ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子。〔粒子Ｂ〕ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子又は希土類チタン酸塩粒子。【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の粒子Ａと、該粒子Ａと異なる粒子である以下の粒子Ｂとを含む粒子混合体。
〔粒子Ａ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子。
〔粒子Ｂ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子又は希土類チタン酸塩粒子。
【請求項２】
前記粒子ＡのＬｎＰＯ４の結晶構造が、ゼノタイム構造又はモナザイト構造である請求項１に記載の粒子混合体。
【請求項３】
前記粒子ＡがＹＰＯ４からなり、前記粒子ＢがＧｄＰＯ４、ＬａＰＯ４、及びＬｕＰＯ４の少なくとも一種からなる請求項１又は２に記載の粒子混合体。
【請求項４】
前記粒子ＡがＧｄＰＯ４及びＬａＰＯ４の少なくとも一種からなり、前記粒子ＢがＬａＰＯ４及びＬｕＰＯ４の少なくとも一種からなる請求項１又は２に記載の粒子混合体。
【請求項５】
前記粒子Ｂが、Ｌｎ２Ｔｉ２Ｏ７（Ｌｎは上述したものと同じである。）で表される希土類チタン酸塩からなる請求項１又は２に記載の粒子混合体。
【請求項６】
前記粒子ＡがＹＰＯ４からなり、前記粒子ＢがＹ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｇｄ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｌｕ２Ｔｉ２Ｏ７及びＬａ２Ｔｉ２Ｏ７の少なくとも一種からなる請求項５に記載の粒子混合体。
【請求項７】
基材の内部又は表面に配置されて光散乱を生じさせるために用いられるものである請求項１ないし６のいずれか一項に記載の粒子混合体。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の粒子混合体を基材に添加して、該基材の光散乱性を向上させる光散乱性向上方法。
【請求項９】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の粒子混合体を基材の表面に配置して、該基材の光散乱性を向上させる光散乱性向上方法。
【請求項１０】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の粒子混合体及び有機溶媒を含む分散液。
【請求項１１】
請求項１ないし７のいずれか一項に記載の粒子混合体及び樹脂を含む樹脂組成物。
【請求項１２】
請求項１１に記載の樹脂組成物から構成される光散乱部材。
【請求項１３】
前記光散乱部材は請求項１１に記載の樹脂組成物から構成される光散乱層を含んでなり、前記光散乱層の厚さをＴ（μｍ）とし、前記光散乱層中の希土類リン酸塩粒子の濃度をＣ（質量％）としたとき、ＴとＣが、下記数式（Ｉ）を満たすことを特徴とする請求項１２に記載の光散乱部材。
５≦（Ｔ×Ｃ）≦５００・・・（Ｉ）
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の光散乱部材を備えた光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は粒子混合体に関する。また本発明は、粒子混合体を用いた光散乱性向上方法、並びに希土類リン酸塩粒子を含む光散乱部材及び光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明な樹脂中に光散乱粒子が含有されてなる光散乱シートは、テレビやスマートフォンに使用される液晶表示装置のバックライトモジュールや、プロジェクションテレビジョン等の画像表示装置のスクリーンや、ヘッドアップディスプレイやプロジェクタにより投影される透明スクリーン、封止材等として用いられるＬＥＤ素子及びμＬＥＤ素子、カバー等として用いられる照明器具等の様々な光学デバイスで用いられている。このような光散乱シートには、透明性を確保しつつ光散乱性に優れる特性が求められている。また、視野角が広いことも求められている。このことから、光散乱粒子としては、チタニア、シリカ、ジルコニア、チタン酸バリウム、酸化亜鉛、及び樹脂粒子等が用いられている。例えば特許文献１には、光散乱粒子として、酸化亜鉛が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３８２７０号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の光散乱粒子を用いた光散乱シートは、透明性及び光散乱性を有するものではあるものの、表示装置に当該光散乱シートを実際に用いた場合には、光散乱性が十分とは言えないため、鮮明な画像が得られ難く、改善の余地があった。また視野角が狭いという点からも改善の余地があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、基材の内部又は表面に配置した場合に、該基材の透明性を確保しつつ光散乱性を向上させることができ、しかも広い視野角を確保できる粒子を提供することにある。
【０００６】
本発明は、以下の粒子Ａと、該粒子Ａと異なる粒子である以下の粒子Ｂとを含む粒子混合体提供することにより前記の課題を解決したものである。
〔粒子Ａ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子。
〔粒子Ｂ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子又は希土類チタン酸塩粒子。
【０００７】
また本発明は、前記の粒子混合体を基材に添加するか、又は基材の表面に配置して、該基材の光散乱性を向上させる光散乱性向上方法を提供するものである。
【０００８】
更に本発明は、前記の粒子混合体及び樹脂を含む樹脂組成物から構成される光散乱部材、及び該光散乱部材を備えた光学デバイスを提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は、光散乱シートの輝度を測定する方法を示す概略側面図であり、図１（ｂ）は概略上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明を、その好ましい実施形態に基づき説明する。本発明は、互いに異なる少なくとも２種類の粒子Ａ及び粒子Ｂを含む粒子混合体に関するものである。「互いに異なる」とは、各粒子を構成する物質の組成が相違することを言う。この粒子混合体は、例えば、粉末状又は液媒体に分散したスラリー状の形態を有するものである。この粒子混合体は、透明な基材の内部又は表面に配置されて光散乱を生じさせるために用いられるものである。詳細には、本発明の粒子混合体は、基材の内部に均一に分散した状態で配置されたり、基材の内部のうち基材の片側表面側に偏在した状態で配置されたり、基材の表面に設けられたコート層の内部に均一に分散した状態で配置されたりして、該基材に入射した光に散乱を生じさせるために用いられるものである。入射した光の散乱には一般に前方散乱と後方散乱とがある。光を散乱させることに関し、本発明の粒子混合体は、前方散乱及び後方散乱のいずれか又は双方に用いられる。以下の説明において単に「散乱」というときには、前方散乱及び後方散乱の双方を包含する。また、以下の説明において「光」というときには、可視光の波長領域を含む光のことを意味する。
【００１１】
本発明の粒子混合体に含まれる粒子Ａ及び粒子Ｂの詳細は以下のとおりである。
〔粒子Ａ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子。
〔粒子Ｂ〕
ＬｎＰＯ４（Ｌｎは希土類元素であって、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｙｂ及びＬｕからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素を表す。）で表される希土類リン酸塩粒子又は希土類チタン酸塩粒子。
このように、本発明の粒子混合体は、（ｉ）ＬｎＰＯ４で表される希土類リン酸塩粒子Ａ、及び該希土類リン酸塩粒子Ａとは異なるＬｎＰＯ４で表される希土類リン酸塩粒子Ｂの２種類の粒子を少なくとも含む粉体からなるか、又は（ii）ＬｎＰＯ４で表される希土類リン酸塩粒子Ａ、及び希土類チタン酸塩粒子Ｂの２種類の粒子を少なくとも含む粉体からなる。（ｉ）において、粒子Ａ及び粒子Ｂを構成する希土類元素が一種である場合、Ｌｎは同時に同じ元素とはならない。また、（ｉ）において、粒子Ａ及び／又は粒子Ｂを構成する希土類元素が２種以上である場合、Ｌｎの種類や存在比率が相違する。例えば、粒子ＡがＹｘＧｄ（１−Ｘ）ＰＯ４であり、且つ粒子ＢがＹＰＯ４の場合には、粒子Ａと粒子Ｂは異なるものであり、粒子ＡがＹ０．８Ｇｄ０．２ＰＯ４であり、且つ粒子ＢがＹ０．５Ｇｄ０．５ＰＯ４の場合にも、粒子Ａと粒子Ｂは異なるものである。本明細書において「粒子」というときには、文脈に応じ、粒子の集合体である粉末を指す場合と、該粉末を構成する個々の粒子を指す場合とがある。
【００１２】
本発明の粒子混合体を構成する粒子Ａ及び粒子Ｂはいずれも高屈折率を有する材料である。このことに起因して、本発明の粒子混合体を基材の内部又は表面に分散させて配置すると、光の大きな散乱が生じる。
【００１３】
粒子Ａ及び粒子Ｂはいずれも一般に高アッベ数を有する材料でもある。粒子Ａ及び粒子Ｂに関し、本発明者が種々の検討を行ったところ、粒子Ａ及び粒子Ｂは、他の高アッベ数材料、例えばジルコニアに比べて、屈折率の波長依存性が小さいことが判明した。つまり様々な波長を含む光が入射した場合に、屈折の程度のばらつきが小さいことが判明した。その結果、本発明の粒子混合体を用いることで色再現性の優れた散乱光を得ることができる。
【００１４】
しかも本発明の粒子混合体は、互いに異なる２種以上の粒子Ａ及び粒子Ｂを含むことで、粒子Ａ又は粒子Ｂを単独で用いた場合に比べて、光散乱部材に用いた場合の該光散乱部材の視野角が広くなるという利点も有する。このように本発明の粒子混合体は、高い光透過性及び光散乱性を発揮しつつ、広視野角をも発揮する極めて優れた材料である。
【００１５】
粒子Ａ及び粒子Ｂの形状は本発明において臨界的なものではない。例えば、各粒子の形状が球状に近づくほど等方的な光散乱性が高くなり、また樹脂製の基材を構成する樹脂組成物中及び基材の表面コート層を構成する樹脂組成物中の分散性が良好になる傾向にある。一方で、希土類リン酸塩粒子の形状が棒状等の異方性を有する形状になると、光散乱シートが光散乱性を備えつつ透明性に優れたものとなる傾向にある。
【００１６】
粒子Ａ及び粒子Ｂそれぞれの粒径に関連して、これらの粒子を含む本発明の粒子混合体はその粒度分布がシャープであるほど光散乱性が一層高くなることが判明した。粒子混合体の粒度分布はＤ９９／Ｄ５０の値を尺度に評価することができる。Ｄ５０及びＤ９９はレーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積５０容量％及び９９容量％における体積累積粒径を表す。Ｄ９９／Ｄ５０の値が１に近づくほど、粒子混合体はその粒度分布がシャープになる。本発明においては、Ｄ９９／Ｄ５０の値は１５以下であることが好ましく、１３以下であることが更に好ましく、１１以下であることが一層好ましく、９以下であることが更に一層好ましく、８以下であることが特に好ましい。
【００１７】
粒子混合体それ自体のＤ５０の値は、広視野角を発揮させる観点から０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１０μｍ以下であることが更に好ましく、０．１μｍ以上３μｍ以下であることが一層好ましい。
【００１８】
粒子混合体のＤ５０及びＤ９９は、例えば、次の方法で測定される。粒子混合体を水と混合し、一般的な超音波バスを用いて１分間分散処理を行う。装置はベックマンコールター社製の装置であるＬＳ１３  ３２０を用いて測定する。
【００１９】
本発明で用いる粒子混合体に含まれる粒子Ａ及び粒子Ｂは、それぞれ結晶質のものであってもよく、あるいはアモルファス（非晶質）のものであってもよい。一般に、後述する方法で粒子Ａ及び粒子Ｂを製造すると、結晶質の粒子が得られる。粒子Ａ及び粒子Ｂが結晶質のものである場合、屈折率が高くなる点から好ましい。
【００２０】
粒子Ａが結晶質である場合、該粒子Ａを構成するＬｎＰＯ４で表される希土類リン酸塩はその結晶構造がゼノタイム構造又はモナザイト構造であることが、広視野角を発揮させる観点から好ましい。同様の理由によって、粒子Ｂが結晶質である場合、該粒子Ｂを構成するＬｎＰＯ４で表される希土類リン酸塩はその結晶構造がゼノタイム構造又はモナザイト構造であることが好ましい。また、粒子Ｂが希土類チタン酸塩粒子である場合、希土類チタン酸塩としては、Ｌｎ２Ｔｉ２Ｏ７（Ｌｎは上述したものと同じである。）で表されるものを用いることが、広視野角を発揮させる観点から好ましい。
【００２１】
広視野角を発揮させる観点から、粒子Ａに含まれる希土類元素の合計モル数をＭＡとし、粒子Ｂに含まれる希土類元素の合計モル数をＭＢとしたとき、ＭＡ／ＭＢの値は０．００５以上２００以下であることが好ましく、０．０１以上１００以下であることが更に好ましく、０．１以上１０以下であることが一層好ましい。
【００２２】
本発明で用いる粒子Ａ及び粒子Ｂの組み合わせとしては、広視野角を発揮させることができる上、屈折率の波長依存性が小さいことから粒子ＡとしてＹＰＯ４を用い、粒子ＢとしてＧｄＰＯ４、ＬａＰＯ４又はＬｕＰＯ４を用いることが好ましい。同様の理由によって、粒子ＡとしてＧｄＰＯ４又はＬａＰＯ４を用い、粒子ＢとしてＬａＰＯ４又はＬｕＰＯ４を用いることが好ましい。更に、粒子ＡとしてＹＰＯ４を用い、粒子ＢとしてＹ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｇｄ２Ｔｉ２Ｏ７、Ｌｕ２Ｔｉ２Ｏ７又はＬａ２Ｔｉ２Ｏ７を用いることも好ましい。
【００２３】
本発明で用いる粒子混合体は、粒子Ａ及び粒子Ｂを含むことに加えて、これらの粒子Ａ及び粒子Ｂと異なる一種又は２種以上の希土類リン酸塩及び／又は希土類チタン酸塩を含んでいてもよい。また本発明で用いる粒子混合体は、必要に応じ、これらの粒子以外の固体成分及び／又は液体成分等を含んでいてもよい。
【００２４】
本発明の粒子混合体は、粒径制御の点から、そのＢＥＴ比表面積が１ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、３ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましく、５ｍ２／ｇ以上３０ｍ２／ｇ以下であることが一層好ましい。ＢＥＴ比表面積の測定は、例えば、島津製作所社製の「フローソーブ２３００」を用い、窒素吸着法で測定することができる。例えば、測定粉末の量は０．３ｇとし、予備脱気条件は大気圧下、１２０℃で１０分間とする。
【００２５】
粒子混合体を構成する粒子Ａ及び粒子ＢそれぞれのＢＥＴ比表面積は、粒子Ａに関しては、１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、３ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましく、５ｍ２／ｇ以上３０ｍ２／ｇ以下であることが一層好ましい。一方、粒子Ｂに関しては、３ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、５ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましく、１０ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが一層好ましい。
【００２６】
本発明の粒子混合体は、本発明の効果を失わない程度において、樹脂製の基材を構成する樹脂組成物中及び基材の表面コート層を構成する樹脂組成物中の分散性を良好にする目的で、その表面を親油性処理することができる。親油性処理としては、例えば各種のカップリング剤による処理や、カルボン酸又はスルホン酸などの有機酸による処理などが挙げられる。カップリング剤としては、例えば有機金属化合物が挙げられる。具体的にはシランカップリング剤、ジルコニウムカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤などを用いることができる。
【００２７】
以上の各種カップリング剤は一種を単独で又は２種以上を組み合わせて用いることができる。カップリング剤としてシランカップリング剤を用いた場合には、粒子混合体を構成する希土類リン酸塩粒子や希土類チタン酸塩粒子の表面はシラン化合物で被覆されることになる。このシラン化合物は親油基、例えばアルキル基又は置換アルキル基を有していることが好ましい。アルキル基は直鎖のものでもよく、あるいは分岐鎖のものでもよい。いずれの場合であってもアルキル基の炭素数は１〜２０であることが、樹脂との親和性が良好となる点から好ましい。アルキル基が置換されている場合、置換基としてはアミノ基、ビニル基、エポキシ基、スチリル基、メタクリル基、アクリル基、ウレイド基、メルカプト基、スルフィド基、イソシアネート基などを用いることができる。粒子混合体を構成する希土類リン酸塩粒子や希土類チタン酸塩粒子の表面を被覆するシラン化合物の量は、粒子混合体の質量に対して０．０１〜２００質量％、特に０．１〜１００質量％であることが、樹脂との親和性が良好となる点から好ましい。
【００２８】
有機酸による処理に用いられるカルボン酸は、アルキル基又は置換アルキル基を有していることが好ましい。アルキル基は直鎖のものでもよく、あるいは分岐鎖のものでもよい。いずれの場合であってもアルキル基の炭素数は１〜２０であることが、樹脂との親和性が良好となる点から好ましい。カルボン酸としては、例えば、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸、ヘプタデカン酸、ｃｉｓ−９−オクタデセン酸、ｃｉｓ，ｃｉｓ−９，１２−オクタデカジエン酸などを用いることができる。
【００２９】
本発明の粒子混合体は、これを例えば樹脂に添加したり、又は有機溶媒に分散させて分散液としてから樹脂を添加したりすることで樹脂組成物となし、該樹脂組成物の光散乱性を向上させるために用いることができる。樹脂組成物の形態に特に制限はなく、シート（フィルム）、膜、粉末、ペレット（マスターバッチ）、塗布液（塗料）等が挙げられるが、シートの形態であると、光散乱シートへの適用を容易に行えることから有利である。
本発明の粒子混合体の添加の対象となる樹脂の種類に特に制限はなく、成形可能な熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂及び電離放射線硬化性樹脂を用いることができる。特に、シートの形態への成形が容易である点から、熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
【００３０】
熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂、ポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレート等のポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアクリル酸又はそのエステルやポリメタクリル酸又はそのエステル等のポリアクリル酸系樹脂、ポリスチレンやポリ塩化ビニル等のポリビニル系樹脂、トリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂、ポリウレタン等のウレタン系樹脂などが挙げられる。
【００３１】
熱硬化性樹脂としては、シリコーン系樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、フラン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、ジアリルフタレート系樹脂、グアナミン系樹脂、ケトン系樹脂、アミノアルキッド系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。
【００３２】
電離放射線硬化性樹脂としては、電離放射線（紫外線又は電子線）の照射によって架橋硬化することができる光重合性プレポリマーを用いることができ、この光重合性プレポリマーとしては、１分子中に２個以上のアクリロイル基を有し、架橋硬化することにより３次元網目構造となるアクリル系プレポリマーが特に好ましく使用される。このアクリル系プレポリマーとしては、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、メラミンアクリレート、ポリフルオロアルキルアクリレート、シリコーンアクリレート等が使用できる。更にこれらのアクリル系プレポリマーは単独でも使用可能であるが、架橋硬化性を向上させ光散乱層とした際の硬度をより向上させるために、光重合性モノマーを加えることが好ましい。
【００３３】
光重合性モノマーとしては、２−エチルヘキシルアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート等の単官能アクリルモノマー、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ヒドロキシピバリン酸エステルネオペンチルグリコールジアクリレート等の２官能アクリルモノマー、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、トリメチルプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等の多官能アクリルモノマー等の一種若しくは２種以上が使用される。
【００３４】
上述した光重合性プレポリマー及び光重合性モノマーの他、紫外線照射によって硬化させる場合には、光重合開始剤や光重合促進剤等の添加剤を用いることが好ましい。
【００３５】
光重合開始剤としては、アセトフェノン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジルメチルケタール、ベンゾイルベンゾエート、α−アシルオキシムエステル、チオキサンソン類などが挙げられる。
【００３６】
また、光重合促進剤は、硬化時の空気による重合障害を軽減させ硬化速度を速めることができるものであり、例えば、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ｐ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステルなどが挙げられる。  
【００３７】
本発明の粒子混合体及び樹脂を含む樹脂組成物から構成される部分を有する光散乱部材において、粒子混合体の割合は、透過性と光散乱性とのバランスを考慮して、光散乱層の厚さをＴ（μｍ）とし、光散乱層中の粒子混合体の濃度をＣ（質量％）としたとき、ＴとＣが、下記数式（Ｉ）を満たすことが好ましい。
５≦（Ｔ×Ｃ）≦５００・・・（Ｉ）
なお、光散乱層の厚みとは、上記樹脂組成物から構成される光散乱シート（シート状の光散乱部材）の場合、シートの厚みをいい、基材と上記樹脂組成物から構成される表面コート層とからなる光散乱部材の場合、表面コート層の厚みをいう。ＴとＣは、下記数式（ＩＩ）を満たすことがより好ましい。
１０≦（Ｔ×Ｃ）≦１００・・・（ＩＩ）
【００３８】
本発明の粒子混合体及び樹脂を含む樹脂組成物から構成される部分を有する前記光散乱部材において、光散乱層の厚みは、光散乱性や取り扱い性等を考慮すると、２μｍ以上１００００μｍ以下とすることが好ましい。
【００３９】
本発明の粒子混合体と透明な樹脂とを含む樹脂組成物から構成される光散乱シート等を得るためには、例えば溶融状態の樹脂に本発明の粒子混合体を練り込んだ後、インフレーション法、Ｔダイ法、溶液流延法、カレンダー法等の公知のシート成形方法によって成形すればよい。また、本発明の粒子混合体を透明なシート状の基材の表面に配置させた光散乱シート等の光散乱部材を得るためには、例えば、有機溶媒とバインダ樹脂と本発明の粒子混合体とを混合してコート液を作製し、該コート液をバー、ブレード、ローラーやスプレーガン等を用いて基材の表面に塗工又は噴霧すればよい。スパッタ等を用いて、樹脂シートの表面に本発明の粒子混合体を直接配置させることもできる。「透明な樹脂」とは、可視光透過性を有する樹脂のことをいう。このような方法で得られた光散乱シートは、例えば、ディスプレイ、照明用部材、窓用部材、電飾部材、導光板部材、プロジェクタのスクリーン、ヘッドアップディスプレイ等に用いられる透明スクリーン、封止材等として用いられるＬＥＤ素子及びμＬＥＤ素子、ビニールハウス等の農業用資材、などとして好適に製造することができる。また、光散乱シートを光学デバイスに組み込んで使用することもできる。そのような光学デバイスとしては、例えば、液晶ＴＶ、パソコン、タブレット、スマートフォン等のモバイル機器、照明器具などが挙げられる。
【００４０】
本発明の粒子混合体の好適な製造方法について説明する。本発明の粒子混合体を製造するには、粒子Ａ及び粒子Ｂを調製し、両粒子を公知の混合手段を用いて均一混合すればよい。両粒子の混合に先立ち、少なくとも一方の粒子の粒径を調整する操作を行ってもよい。粒度調整には公知の粉砕手段、例えばペイントシェーカー等を用いることができる。
【００４１】
粒子Ａ及び粒子Ｂの調製方法は、その種類に応じて適切なものが選択される。粒子Ａ及び／又は粒子Ｂが希土類リン酸塩粒子である場合には以下の方法を採用することができる。先ず希土類元素源を含む水溶液と、リン酸根を含む水溶液とを混合して希土類リン酸塩の沈殿を生じさせる。例えば希土類元素源を含む水溶液に、リン酸根を含む水溶液を添加することで希土類リン酸塩の沈殿を生じさせる。次に、固液分離して得られた沈殿物を乾燥した後、焼成することにより、希土類リン酸塩粒子を合成することができる。本発明に適した製造方法の一例として、前述の沈殿物をスプレードライ等により乾燥した後、焼成をすることで所望の形状の粒子を合成することが可能である。
【００４２】
前述した希土類リン酸塩の沈殿を得る工程を加熱状態で実施することが好ましい。この場合、希土類元素源を含む水溶液の加熱の程度は５０℃以上１００℃以下とすることが好ましく、７０℃以上９５℃以下とすることが更に好ましい。この温度範囲で加熱した状態下に反応を行うことで、所望のＤ５０や比表面積を有する粒子が得られる。
【００４３】
希土類元素源を含む水溶液としては、該水溶液中における希土類元素の濃度が、０．０１〜２．０ｍｏｌ／リットル、特に０．０１〜１．５ｍｏｌ／リットル、とりわけ０．０１〜１．０ｍｏｌ／リットルのものを用いることが好ましい。この水溶液中において希土類元素は三価のイオンの状態になっているか、又は三価のイオンに配位子が配位した錯イオンの状態になっていることが好ましい。希土類元素源を含む水溶液を調製するためには、例えば硝酸水溶液に希土類酸化物（例えばＬｎ２Ｏ３等）を添加してこれを溶解させればよい。
【００４４】
リン酸根を含む水溶液においては、該水溶液中におけるリン酸化学種の合計の濃度を、０．０１〜５ｍｏｌ／リットル、特に０．０１〜３ｍｏｌ／リットル、とりわけ０．０１〜１ｍｏｌ／リットルとすることが好ましい。ｐＨ調整のために、アルカリ種を添加することもできる。アルカリ種としては、例えばアンモニア、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、エチルアミン、プロピルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基性化合物を用いることができる。
【００４５】
希土類元素源を含む水溶液とリン酸根を含む水溶液は、リン酸イオン／希土類元素イオンのモル比が０．５〜１０、特に１〜１０、とりわけ１〜５となるように混合することが、効率よく沈殿生成物が得られる点から好ましい。
【００４６】
以上のようにして希土類リン酸塩粒子が得られたら、これを常法に従い固液分離した後、１回又は複数回水洗する。水洗は、液の導電率が例えば２０００μＳ／ｃｍ以下になるまで行うことが好ましい。
【００４７】
前述した希土類リン酸塩の沈殿物を焼成する工程において、焼成は、大気等の含酸素雰囲気で行うことができる。その場合の焼成条件は、焼成温度が好ましくは８０〜１５００℃であり、更に好ましくは４００〜１３００℃である。この温度範囲を採用することで、目的とする結晶構造や比表面積を有する希土類リン酸塩粉末を容易に得ることができる。焼成温度が過度に高くなると、焼結が進行して粒子の結晶性が高まるとともに、比表面積が低下する傾向にある。焼成時間は、焼成温度がこの範囲内であることを条件として、好ましくは１〜２０時間、更に好ましくは１〜１０時間である。
【００４８】
以上は希土類リン酸塩粒子の好適な製造方法であるところ、本発明で用いることが可能なもう一方の粒子である希土類チタン酸塩粒子の好適な製造方法は、以下のとおりである。先ず、希土類元素源及びチタン源を含む水溶液と、酸又はアルカリを含む水溶液とを、一の容器中に同時添加して、希土類チタン酸塩の前駆体を生成させる。次に、得られた前駆体を焼成することで、目的とする希土類チタン酸塩粒子が得られる。希土類元素源及びチタン源を含む水溶液を調製するためには、例えば塩酸又は硝酸等の酸性の水溶液を用意し、これに希土類元素源の一つである希土類酸化物（例えばＬｎ２Ｏ３等）を添加して溶解させるとともに、チタン源の一つである硫酸チタンや四塩化チタンを添加すればよい。酸としては、例えば塩酸や硝酸、硫酸等の鉱酸や酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸等を用いることができる。アルカリとしては例えば、アンモニア、炭酸水素アンモニウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、エチルアミン、プロピルアミン、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を用いることができる。焼成は、大気中等の含酸素雰囲気で行うことができ、また、その場合の焼成条件は、焼成温度が好ましくは６００〜１４００℃であり、更に好ましくは６００〜１２００℃である。その他、希土類チタン酸塩の好適な製造方法の詳細は、例えば特開２０１５−６７４６９号公報に記載されている。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明する。しかしながら本発明の範囲は、かかる実施例に制限されない。特に断らない限り、「％」は「質量％」を意味する。【００５０】
〔実施例１〕
（１）粒子Ａ（リン酸イットリウム粒子）の調製
ガラス容器１に水６００ｇを計量し、６０％硝酸（和光純薬工業社製）６１．７ｇ、Ｙ２Ｏ３（日本イットリウム社製）１８．８ｇを添加し、８０℃に加温して溶解させた。別のガラス容器２に水６００ｇを計量し、８５％リン酸１８．８ｇを添加した。
ガラス容器１へガラス容器２の内容物を添加し、１時間エージングを行った。得られた沈殿物をデカンテーション洗浄により、上澄みの導電率が１００μＳ／ｃｍ以下になるまで洗浄を行った。洗浄後、減圧濾過で固液分離し、大気中で１２０℃×５時間乾燥させたのち、大気中で９００℃×３時間焼成し、希土類リン酸塩粒子Ａ（リン酸イットリウム粒子）を得た。得られたリン酸イットリウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、その結晶構造がゼノタイム構造であることを確認した。【００５１】
（２）粒子Ｂ（リン酸ガドリニウム粒子）の調製
ガラス容器１に水６００ｇを計量し、６０％硝酸（和光純薬工業社製）６１．７ｇ、Ｇｄ２Ｏ３（日本イットリウム社製）２９．６ｇを添加し、８０℃に加温して溶解させた。別のガラス容器２に水６００ｇを計量し、８５％リン酸１８．８ｇを添加した。その後は、粒子Ａの調製と同様の操作を行い、希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ガドリニウム粒子）を得た。この希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ガドリニウム粒子）をペイントシェーカーによる粉砕処理に付して、ＢＥＴ比表面積（粒径）を調整した。得られたリン酸ガドリニウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、その結晶構造がモナザイト構造であることを確認した。【００５２】
（３）粒子混合体の調製
０．５ｇの粒子Ａと、１．０ｇの粒子Ｂとを乳鉢を用いて十分に混合し、粒子混合体を得た。粒子Ａに含まれる希土類元素の合計モル数ＭＡと、粒子Ｂに含まれる希土類元素の合計モル数ＭＢとの比であるＭＡ／ＭＢの値、すなわち、粒子Ａと粒子Ｂの配合比は表１に示すとおりである。【００５３】
（４）光散乱シートの調製
樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いた。この樹脂と粒子混合体とを予備混合した後、押し出し成形によって１００ｍｍ×１００ｍｍ×厚み１ｍｍの光散乱シートを製造した。樹脂に対する粒子混合体の配合割合は表１に示すとおりとした。【００５４】
〔実施例２及び３〕
実施例１において、粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。また樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００５５】
〔実施例４〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＬａＰＯ４を用いた。ＬａＰＯ４の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００５６】
粒子Ｂ（リン酸ランタン粒子）の調製
ガラス容器１に水６００ｇを計量し、６０％硝酸（和光純薬工業社製）６１．７ｇ、Ｌａ２Ｏ３（日本イットリウム社製）２７．１ｇを添加し、８０℃に加温して溶解させた。別のガラス容器２に水６００ｇを計量し、８５％リン酸１８．８ｇを添加した。その後は、実施例１の粒子Ａの調製と同様の操作を行い、希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ランタン粒子）を得た。この希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ランタン粒子）をペイントシェーカーによる粉砕処理に付して、ＢＥＴ比表面積（粒径）を調整した。得られたリン酸ランタン粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、その結晶構造がモナザイト構造であることを確認した。【００５７】
〔実施例５〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＬｕＰＯ４を用いた。ＬｕＰＯ４の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００５８】
粒子Ｂ（リン酸ルテチウム粒子）の調製
ガラス容器１に水６００ｇを計量し、６０％硝酸（和光純薬工業社製）６１．７ｇ、Ｌｕ２Ｏ３（日本イットリウム社製）３３．１ｇを添加し、８０℃に加温して溶解させた。別のガラス容器２に水６００ｇを計量し、８５％リン酸１８．８ｇを添加した。その後は、実施例１の粒子Ａの調製と同様の操作を行い、希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ルテチウム粒子）を得た。この希土類リン酸塩粒子Ｂ（リン酸ルテチウム粒子）をペイントシェーカーによる粉砕処理に付して、ＢＥＴ比表面積すなわち粒径を調整した。得られたリン酸ルテチウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、その結晶構造がゼノタイム構造であることを確認した。【００５９】
〔実施例６〕
実施例４において、ＹＰＯ４に代えてＧｄＰＯ４を用いた。このＧｄＰＯ４は実施例１の粒子Ｂと同様に調製し、ＢＥＴ比表面積を表１に示すように調整した。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６０】
〔実施例７〕
実施例５において、ＹＰＯ４に代えてＬａＰＯ４を用いた。このＧｄＰＯ４は実施例４の粒子Ｂと同様に調製し、ＢＥＴ比表面積を表１に示すように調整した。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６１】
〔実施例８〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＬｕ２Ｔｉ２Ｏ７を用いた。Ｌｕ２Ｔｉ２Ｏ７の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６２】
チタン酸ルテチウムの調製
ガラス容器１に水８４５．４ｇを計量し、Ｌｕ２Ｏ３（日本イットリウム社製）３５．６８ｇ、ＴｉＣｌ４溶液（和光純薬工業社製、ＣＡＳ．Ｎｏ  ７５５０−４５−０）５３．５５ｇ、３５％塩酸（和光純薬工業社製）６５．３７ｇを添加し、溶解させた。別のガラス容器２に水３９５５ｇを計量し、水酸化ナトリウム（和光純薬工業社製）４５ｇを添加した。
次いで、ガラス容器１の溶液及びガラス容器２の溶液をそれぞれ室温で撹拌し、Ａ液とＢ液をそれぞれ送液ポンプにて１０ｍＬ／ｍｉｎ及び４０ｍＬ／ｍｉｎで高剪断混合装置であるホモジナイザーへ送液し、ホモジナイザー中に同時添加して混合して、チタン酸ルテチウム前駆体のスラリーを得た。ホモジナイザーの回転数は２００００ｒｐｍに設定した。また得られたスラリーのｐＨは、８．０であった。得られたスラリーを、純水を用いて上澄みの導電率が１００μＳ／ｃｍ以下になるまでリパルプ洗浄した後、濾過した。濾過後のケーキを１２０℃・６時間で乾燥した後、大気中、８００℃×３時間焼成し、チタン酸ルテチウム粒子を得た。得られたチタン酸ルテチウム粒子をペイントシェーカーによる粉砕処理に付して、ＢＥＴ比表面積（粒径）を調整した。得られたチタン酸ルテチウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、Ｌｕ２Ｔｉ２Ｏ７で表される結晶質のチタン酸ルテチウムであることを確認した。【００６３】
〔実施例９〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＬａ２Ｔｉ２Ｏ７を用いた。Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６４】
チタン酸ランタンの調製
ガラス容器１に水８５２．７ｇを計量し、Ｌａ２Ｏ３（日本イットリウム社製）２８．３３ｇ、ＴｉＣｌ４溶液（和光純薬工業社製、ＣＡＳ．Ｎｏ  ７５５０−４５−０）５３．５５ｇ、３５％塩酸（和光純薬工業社製）６５．３７ｇを添加し、溶解させた。その後は、実施例８のチタン酸ルテチウムの調製と同様の操作を行い、チタン酸ランタン粒子を得た。得られたチタン酸ランタン粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、Ｌａ２Ｔｉ２Ｏ７で表される結晶質のチタン酸ランタンであることを確認した。【００６５】
〔実施例１０〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＧｄ２Ｔｉ２Ｏ７を用いた。Ｇｄ２Ｔｉ２Ｏ７の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６６】
チタン酸ガドリニウムの調製
ガラス容器１に水８４８．５ｇを計量し、Ｇｄ２Ｏ３（日本イットリウム社製）３２．５３ｇ、ＴｉＣｌ４溶液（和光純薬工業社製、ＣＡＳ．Ｎｏ  ７５５０−４５−０）５３．５５ｇ、３５％塩酸（和光純薬工業社製）６５．３７ｇを添加し、溶解させた。その後は、実施例８のチタン酸ルテチウムの調製と同様の操作を行い、チタン酸ガドリニウム粒子を得た。得られたチタン酸ガドリニウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、Ｇａ２Ｔｉ２Ｏ７で表される結晶構造の回折ピークがわずかに観察されたものの全体としては非晶質のチタン酸ガドリニウムであることを確認した。【００６７】
〔実施例１１〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４に代えてＹ２Ｔｉ２Ｏ７を用いた。Ｙ２Ｔｉ２Ｏ７の調製方法を以下に示す。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００６８】
チタン酸イットリウムの調製
ガラス容器１に水８６０．８ｇを計量し、Ｙ２Ｏ３（日本イットリウム社製）２０．２５ｇ、ＴｉＣｌ４溶液（和光純薬工業社製、ＣＡＳ．Ｎｏ  ７５５０−４５−０）５３．５５ｇ、３５％塩酸（和光純薬工業社製）６５．３７ｇを添加し、溶解させた。その後は、実施例８のチタン酸ルテチウムの調製と同様の操作を行い、チタン酸イットリウム粒子を得た。得られたチタン酸イットリウム粒子のＸＲＤ測定を行ったところ、Ｙ２Ｔｉ２Ｏ７で表される結晶質のチタン酸イットリウムであることを確認した。【００６９】
〔実施例１２及び１３〕
実施例１において、ポリカーボネートに代えて表１に示す樹脂を用いた。また粒子Ａと粒子Ｂとの配合比（モル比）を表１に示す値とした。更に、樹脂に対する粒子混合体の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして粒子混合体及び光散乱シートを得た。【００７０】
〔参考例１〕
実施例１において、ＧｄＰＯ４を用いず、粒子ＡのＹＰＯ４のみを用いた。また、樹脂に対する希土類リン酸塩粒子の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして希土類リン酸塩粒子及び光散乱シートを得た。【００７１】
〔参考例２〕
実施例１において、ＹＰＯ４を用いず、粒子ＢのＧｄＰＯ４のみを用いた。また、樹脂に対する希土類リン酸塩粒子の配合割合を同表に示すとおりとした。これら以外は実施例１と同様にして希土類リン酸塩粒子及び光散乱シートを得た。【００７２】
〔評価〕
実施例で得られた粒子混合体を構成する粒子Ａ及び粒子ＢそれぞれのＢＥＴ比表面積を上述の方法で測定した。また、実施例で得られた粒子混合体及び参考例で得られた希土類リン酸塩粒子のＢＥＴ比表面積、Ｄ５０及びＤ９９を上述の方法で測定した。更に、実施例及び参考例で得られた光散乱シートの全光線透過率、ヘイズ及び輝度を以下の方法で測定した。それらの結果を以下の表１に示す。【００７３】
〔全光線透過率及びヘイズの測定〕
ヘイズメータ（日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ２０００）で測定した。【００７４】
〔視野角の評価〕
図１（ａ）に示すとおり、全光線透過率の測定に用いた光散乱シート１０を鉛直面Ｖ内に配置した。短焦点プロジェクタを光源１２に用い、光散乱シート１０に光を照射した。光は、光散乱シート１０の下方から上方に向けて、鉛直面Ｖに対して４５度の角度で照射した。光散乱シート１０における光の照射面とは反対側の投影面１１側に輝度計１３を設置し、光散乱シート１０が発光している輝度を測定した。輝度計１３は、図１（ｂ）に示すとおり、光散乱シート１０を横切り、且つ水平面と平行な線Ｈに対して４５度の角度をなす位置に設置した。そして、各実施例及び参考例２の光散乱シートの輝度の値を、参考例１の光散乱シートの輝度の値で除することにより、輝度比（〔各実施例及び参考例２の光散乱シートの輝度〕／〔参考例１の光散乱シートの輝度〕）を算出した。【００７５】
【表１】
2019124079.tif 000002
【００７６】
表１に示す結果から明らかなとおり、各実施例で得られた粒子混合体を用いると、参考例１及び２の希土類リン酸塩粒子を用いた場合と同様の全光線透過率及びヘイズが得られる。これらの値は、透明スクリーン等に用いた場合に十分に性能を満たすものであることから、各実施例の粒子混合体及び各参考例の希土類リン酸塩粒子を用いた光散乱シートは、高い光透過性及び光散乱性を有するものであることが判る。また、各実施例の粒子混合体を用いると、参考例１及び２の希土類リン酸塩粒子を用いた場合よりも、光源の正面方向に対して輝度の測定位置の角度が大きく離れていても高い輝度が得られる。この結果から、各実施例で得られた粒子混合体を用いた光散乱シートは、透明スクリーン等に用いた場合に、各参考例の希土類リン酸塩粒子を用いた光散乱シートよりも広視野角のものであることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の粒子混合体によれば、該粒子を基材の内部又は表面に配置することで、該基材の透明性及び広い視野角を確保しつつ光散乱性を向上させることができる。
【図１】
2019124079.tif 000003
【国際調査報告】
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2019124079.tif 000005
2019124079.tif 000006
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