(57)【要約】【課題】これまでよりも高い光散乱性を有する光散乱体を提供すること。【解決手段】本発明の光散乱シート（光散乱体）は、樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなる。光散乱粒子は希土類リン酸塩の粒子である。樹脂成形体の単位体積当たりの前記光散乱粒子の表面積が０．６００ｍ２／ｃｍ３以下である。光散乱粒子は、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％における体積累積粒径Ｄ５０が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが好適である。光散乱粒子は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積９９容量％における体積累積粒径Ｄ９９とＤ５０との比であるＤ９９／Ｄ５０の値が１０以下であることも好適である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなり、
前記光散乱粒子は希土類リン酸塩の粒子であり、
前記樹脂成形体の単位体積当たりの前記光散乱粒子の表面積が０．６００ｍ２／ｃｍ３以下である、光散乱シート。
【請求項２】
前記光散乱粒子は、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％における体積累積粒径Ｄ５０が０．１μｍ以上２０μｍ以下である請求項１に記載の光散乱シート。
【請求項３】
前記光散乱粒子は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積９９容量％における体積累積粒径Ｄ９９と前記Ｄ５０との比であるＤ９９／Ｄ５０の値が１０以下である請求項１又は２に記載の光散乱シート。
【請求項４】
前記光散乱粒子のＢＥＴ比表面積が、０．１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下である請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光散乱シート。
【請求項５】
前記光散乱粒子の白色度Ｌ＊が７５以上１００以下であり、赤色度ａ＊が０以上５．０以下であり、黄色度ｂ＊が０以上１０以下である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光散乱シート。
【請求項６】
樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなり、
前記光散乱粒子は希土類リン酸塩の粒子であり、
前記樹脂成形体の単位体積当たりの前記光散乱粒子の表面積が０．６００ｍ２／ｃｍ３以下である、光散乱体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光散乱シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
透明な樹脂中に無機粒子が含有されてなる光散乱シートは、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、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。
【０００３】
光散乱シートに関する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。同文献には、バインダ樹脂１００質量部、光拡散剤１０〜５００質量部及び有機溶媒３０〜５００質量部を含み、体積抵抗率が１×１０１３Ωｃｍ以下である組成物を塗布することで光拡散フィルムを得ることが記載されている。光拡散剤としては無機物としてシリカ、ジルコニア、炭酸カルシウム、硫酸バリウム及びチタン酸化物が用いられている。この光拡散フィルムは、静電気スポットをほとんど発生させず、輝度特性が改善され、輝度均一度が向上したものであると、同文献には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】ＵＳ２００４／２３８８０１Ａ１
【発明の概要】
【０００５】
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等に用いられる透明スクリーンには、高品位の画質を得る観点から高い光散乱性が要求されている。しかし特許文献１に記載の光拡散フィルムは満足すべき光散乱性を有するものではない。
【０００６】
したがって本発明の課題は光散乱シートの改良にあり、更に詳しくは高い光散乱性を有する光散乱シートを提供することにある。
【０００７】
本発明は、樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなり、
前記光散乱粒子は希土類リン酸塩の粒子であり、
前記樹脂成形体の単位体積当たりの前記光散乱粒子の表面積が０．６００ｍ２／ｃｍ３以下である、光散乱シートを提供するものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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、樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなる光散乱シートをはじめとする光散乱体に関するものである。この樹脂成形体は例えばシート状のものであるが、この形態に限られない。シート状とは、一般に板状のシート及びフィルムと呼ばれる形態のものを広く包含する概念である。光散乱体は、物品の一部を構成していてもよい。例えば、光散乱粒子を含まない透明樹脂成形体の表面に、光散乱粒子及び樹脂を含む光散乱層が形成されている場合、該光散乱層は光散乱体の一実施形態に当たる。光散乱層は、物品の表面に位置しているだけでなく、物品の内部に位置していてもよい。例えば、第１の透明樹脂成形体と、第２の透明樹脂成形体との間に、光散乱体の一実施形態としての光散乱層を配置してもよい。光散乱体は例えばレンズ等の三次元形状をしていてもよい。シート状又はその他の種々の形状の樹脂成形体からなる光散乱体は、樹脂及び光散乱粒子を含む樹脂組成物からなる。この樹脂組成物は、樹脂及び光散乱粒子以外の成分を更に含む場合がある。
【０００９】
光散乱粒子は、樹脂シート等の樹脂成形体の内部に配置されて光散乱を生じさせる。詳細には、光散乱粒子は、樹脂シート等の樹脂成形体の内部に均一に分散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からなる樹脂成形体の内部に均一に分散した状態で配置されたりして、該樹脂シートや該コート層に入射した光に散乱を生じさせる。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、光散乱粒子は、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。
【００１０】
本発明の、光散乱シートをはじめとする光散乱体で用いられる樹脂は、透明性の高いものであることが好ましい。また本発明で用いられる樹脂は、無色のものであることも好ましい。特に、本発明で用いられる樹脂は、無色透明であることが好ましい。このような特性を有する限りにおいて樹脂の種類に特に制限はなく、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂のいずれを用いてもよい。シートやフィルムへの成形の容易さの点からは、熱可塑性樹脂を用いることが有利である。
【００１１】
本発明で用いられる樹脂として熱可塑性樹脂を用いる場合には、熱可塑性樹脂としてこれまで知られているものを特に制限なく用いることができる。例えばポリエチレンやポリプロピレンなどのオレフィンのホモポリマー、ポリエチレンやポリプロピレンと他のα−オレフィンとのコポリマー、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などのポリエステル、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸及びメタクリル酸エステルなどのアクリル酸系モノマーのホモポリマー及びコポリマー、スチレンなどのビニル系モノマーのホモポリマー及びコポリマー、塩化ビニル及び塩化ビニリデンなどの塩素含有モノマーのホモポリマー及びコポリマー、ポリカーボネート、並びにトリアセチルセルロース等のセルロース系樹脂などが挙げられる。これらの熱可塑性樹脂は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１２】
前記の樹脂と組み合わせて用いられる光散乱粒子は希土類リン酸塩の粒子からなる。希土類リン酸塩の粒子は、光散乱粒子として従来知られていたジルコニア粒子やチタニア粒子に比べて、光透過性を維持した状態で樹脂中に高充填が可能である。そのことに起因して、従来知られていた光散乱シート（光散乱体）に比べて、光散乱シート（光散乱体）に含まれる光散乱粒子の数を増加させることが可能になる。その結果、光散乱性を従来よりも高めることできる。
【００１３】
本明細書に言うリン酸塩とはオルトリン酸塩のことである。オルトリン酸塩には正塩、リン酸水素塩及びリン酸二水素塩が知られているところ、本発明で用いられる希土類リン酸塩はオルトリン酸の正塩である。希土類リン酸塩はＬｎＰＯ４で表される。Ｌｎは、Ｓｃ、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、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。これらのうち、リン酸塩の屈折率が特に高いことから、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ及びＬｕから選択される希土類元素を用いることが好ましい。以下の説明において、「光散乱粒子」というときには、文脈に応じ、希土類リン酸塩の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希土類リン酸塩の粒子を指す場合とがある。
【００１４】
本発明で用いる希土類リン酸塩は、本発明の光散乱シート（光散乱体）中に１種を単独で配合してもよく、あるいは２種以上を組み合わせて配合してもよい。本発明で用いる希土類リン酸塩は、結晶性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。希土類リン酸塩が結晶性のものである場合、その結晶系としては正方晶又は単斜晶であることが光学的な特性が有利になる点から好ましい。
【００１５】
希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子は、一次粒子の状態で本発明の光散乱シート（光散乱体）中に分散されていてもよく、あるいは複数個の一次粒子の凝集体である二次粒子の状態で分散されていてもよい。一次粒子とは、外見上の幾何学的形態から判断して、粒子としての最小単位と認められる物体のことを言う。本発明の光散乱シート（光散乱体）における光散乱粒子の分散状態は、該光散乱シート（光散乱体）の具体的な用途に応じて適切に選択することができる。例えば光散乱粒子は、本発明の光散乱シート（光散乱体）の全域にわたって分散した状態になっていてもよい。
【００１６】
本発明の光散乱シート（光散乱体）における光散乱粒子の配合量は、該光散乱シート（光散乱体）に対して０．０１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、０．０１質量％以上１０質量％以下であることが更に好ましく、０．０１質量％以上３質量％以下であることが一層好ましい。この範囲の量で光散乱粒子を配合することで、光散乱シート（光散乱体）の光散乱性を効果的に高めることができる。一方、本発明の光散乱シート（光散乱体）における樹脂の配合量は、該光散乱シート（光散乱体）に対して７０質量％以上９９．９９質量％以下であることが好ましく、９０質量％以上９９．９９質量％以下であることが更に好ましく、９７質量％以上９９．９９質量％以下であることが一層好ましい。この範囲の量で樹脂を配合することで、光散乱シート（光散乱体）の透明性、保形性及び取り扱い性を効果的に高めることができる。
【００１７】
本発明の光散乱シート（光散乱体）においては、それに含まれる光散乱粒子の表面積を制御して該光散乱シート（光散乱体）の光散乱性を高めることが好ましい。詳細には、本発明の光散乱シート（光散乱体）に含まれている個々の光散乱粒子の表面積の総和と、該光散乱粒子が樹脂中に分散された樹脂成形体の単位体積とを、特定の関係に設定することが光散乱性の向上の点から有利であることが本発明者の検討の結果判明した。具体的には、樹脂成形体の単位体積当たりの光散乱粒子の表面積（すなわち個々の光散乱粒子の表面積の総和）を０．６００ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが好ましく、０．５００ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが更に好ましく、０．１５０ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが一層好ましい。また、樹脂成形体の単位体積当たりの光散乱粒子の表面積を、０．００１ｍ２／ｃｍ３以上に設定することが好ましく、０．０１ｍ２／ｃｍ３以上に設定することが更に好ましく、０．０１５ｍ２／ｃｍ３以上に設定することが更に好ましい。特に、樹脂成形体の単位体積当たりの光散乱粒子の表面積を、０．００１ｍ２／ｃｍ３以上０．６００ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが好ましく、０．０１ｍ２／ｃｍ３以上０．５００ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが更に好ましく、０．０１５ｍ２／ｃｍ３以上０．１５０ｍ２／ｃｍ３以下に設定することが一層好ましい。以下の説明においては、樹脂成形体の単位体積当たりの光散乱粒子の表面積のことを便宜的に「単位体積表面積」ともいう。
【００１８】
単位体積表面積を上述の範囲に設定することで、本発明の光散乱シート（光散乱体）の光散乱性の向上が図られる。また、単位体積表面積をこの範囲に設定することで、光散乱シート（光散乱体）の着色、特に黄変（黄色に変色する）の発生が防止されるという付加的な効果も奏されることが本発明者の検討の結果判明した。更に詳細には、光散乱粒子として希土類リン酸塩の粒子を用いると、その他の無機物質を用いた場合に比べて光散乱シート（光散乱体）の光散乱性が向上するものの、表面活性が高いことに起因して、樹脂の種類や、光散乱粒子の粒径及び比表面積によっては樹脂が分解されてしまい、光散乱シート（光散乱体）に黄変が生じることがある。この黄変の発生は本発明者が初めて見出したものであるところ、単位体積表面積を上述の範囲に設定することで、光散乱シート（光散乱体）の光散乱性を高めつつ、黄変が発生することを効果的に防止し得ることを本発明者は見出した。
【００１９】
単位体積表面積を算出するには、以下の（ａ）及び（ｂ）の二通りの方法がある。
（ａ）光散乱シート（光散乱体）を製造する前に、樹脂に配合すべき光散乱粒子の比表面積を予め測定しておき、その比表面積と樹脂に配合すべき光散乱粒子の質量とから光散乱粒子の表面積（ｍ２）を算出しておく。次いで、その質量の光散乱粒子を樹脂に配合して樹脂成形体を成形し、その体積（ｃｍ３）を測定する。そして、表面積（ｍ２）を体積（ｃｍ３）で除すことで、単位体積表面積を算出する。
【００２０】
（ｂ）既に製造された光散乱シート（光散乱体）を対象として単位体積表面積を算出する場合には、該樹脂成形体の断面を切り出し、該断面を顕微鏡観察して、選択した任意の個数（例えば、３０個）の光散乱粒子について各粒子の粒径を測定し、得られた測定値を算術平均することにより、光散乱粒子の粒径を算出する。粒子を球と仮定して、希土類リン酸塩の密度及び算出された粒径に基づき、１個の光散乱粒子の質量及び表面積を算出する。この操作とは別に、樹脂成形体の体積（ｃｍ３）を測定する。そして、光散乱シート（光散乱体）の樹脂成分を灰化させて光散乱粒子のみを取り出して、光散乱粒子の質量を測定する。測定された光散乱粒子の質量と、１個の光散乱粒子の質量及び表面積とから、光散乱粒子の表面積（ｍ２）を算出する。そして、表面積（ｍ２）を体積（ｃｍ３）で除すことで、単位体積表面積を算出する。
【００２１】
（ａ）の方法を採用する場合、光散乱粒子の比表面積は、ＢＥＴ比表面積を意味する。ＢＥＴ比表面積は、例えば島津製作所社製の「フローソーブ２３００」を用い、Ｎ２吸着法で測定することができる。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。
【００２２】
（ｂ）の方法を採用する場合、樹脂成形体中の光散乱粒子の粒径は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）等の電子顕微鏡や一般的な光学顕微鏡を用いて測定される。また、光散乱粒子の質量は、樹脂が灰化する温度、例えば１０００℃で焼成した残分を粒子の質量として測定することができる。
【００２３】
また（ａ）及び（ｂ）のいずれの方法の場合にも、樹脂成形体の体積を測定する場合には、厚みの測定装置として定規、ノギス又はマイクロメーターを用いる。また、樹脂成形体の縦及び横の長さは、定規、ノギス又はマイクロメーターを用いて測定する。
【００２４】
単位体積表面積を上述の範囲に設定するためには、例えば樹脂成形体中に含まれる光散乱粒子として特定のＢＥＴ比表面積を有するものや、特定の粒径を有するものを用いることが有利である。あるいは、樹脂成形体に配合される光散乱粒子の配合量を調整することも有利である。どのような手法で単位体積表面積を上述の範囲に設定するかは、本発明の光散乱シート（光散乱体）の具体的な用途に応じて適宜設定すればよい。特に、光散乱性が高く、透明性も高く、且つ黄変の発生が抑制された光散乱シート（光散乱体）を得る観点からは、ＢＥＴ比表面積が比較的低い希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子を、比較的多量に樹脂中に配合することが有利であることが、本発明者の検討の結果判明した。
【００２５】
光散乱粒子のＢＥＴ比表面積は、前記の観点から、０．１ｍ２／ｇ以上１００ｍ２／ｇ以下であることが好ましく、０．１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下であることが更に好ましく、０．１ｍ２／ｇ以上１０ｍ２／ｇ以下であることが更に一層好ましい。このような粒径を有する光散乱粒子は、例えば後述する方法によって好適に製造することができる。
【００２６】
光散乱粒子の粒径に関しては、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％における体積累積粒径Ｄ５０が０．１μｍ以上２０μｍ以下であることが有利である。本発明者の検討の結果、光散乱粒子のＤ５０をこの範囲に設定することによって、光散乱粒子を光散乱シート（光散乱体）の内部に配置して、光散乱を生じさせる場合に、光散乱シート（光散乱体）の透明性を維持しつつ、散乱の程度を高くし得ることが判明した。光散乱シート（光散乱体）の透明性を維持しつつ、散乱の程度を一層大きくする観点から、光散乱粒子のＤ５０は０．３μｍ以上２０μｍ以下であることが更に好ましく、０．３μｍ以上１０μｍ以下であることが更に好ましく、０．３μｍ以上３μｍ以下であることが一層好ましい。このような粒径を有する光散乱粒子は、例えば後述する方法によって好適に製造することができる。
【００２７】
体積累積粒径Ｄ５０は例えば次の方法で測定される。光散乱粒子を水と混合し、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ＬＳ１３  ３２０を用いて測定する。
【００２８】
本発明者の検討の結果、光散乱粒子はその粒度分布がシャープであるほど散乱性が一層高くなることが判明した。光散乱粒子の粒度分布はＤ９９／Ｄ５０の値を尺度に評価することができる。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、光散乱粒子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１０以下であることが好ましく、５以下であることが更に好ましく、２．５以下であることが一層好ましい。Ｄ９９はＤ５０と同様の方法で測定することができる。
【００２９】
光散乱粒子は、長径と短径との比（長径／短径）であるアスペクト比が２以下であることが好ましく、１．５以下であることがより好ましく、１．３以下であることが更に好ましいことが判明した。アスペクト比がこの範囲にあることで、光を均一に散乱させ、本発明の光散乱性をより一層高めることができる。アスペクト比は、ＳＥＭ観察像から選択した３０個の光散乱粒子について各粒子の長径と短径とを測定し、得られた測定値から個々の粒子のアスペクト比を計算した後、それらの算術平均値を算出することによって得ることができる。粒子の長径とは、粒子の投影像（二次元像）における横断長が最も長い直線の長さのことである。粒子の短径とは、粒子の投影像（二次元像）における横断長が最も長い直線の中点を通り、且つ該直線と直交する直線が、該粒子の投影像を横断する長さのことである。
【００３０】
光散乱粒子は、その細孔径の分布を測定したときに、０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲に１個以上のピークを有することが、散乱性を一層高める観点から有利であることが判明した。特にこの範囲にピークを１個のみ有することが、散乱性を更に一層高める観点から有利である。このようなピークが観察されるためには、希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子を、その一次粒子が凝集した凝集体とすることが有利である。一次粒子の凝集は、例えば分子間力、化学結合、又はバインダによる結合等に起因して生じるものである。後述する方法で希土類リン酸塩の粒子を製造すると、一次粒子どうしが分子間力及び又は化学結合によって凝集する。
【００３１】
光散乱粒子の細孔径分布や平均細孔径は、例えば細孔分布測定用水銀圧入ポロシメーター（例えば、マイクロメリティックス社製、Ａｕｔｏ  Ｐｏｒｅ  ＩＶ）により測定することができる。
【００３２】
前記の一次粒子が凝集した凝集体に関し、凝集体を構成する個々の希土類リン酸塩の一次粒子の粒径は、２０ｎｍ以上２０μｍ以下であることが好ましく、２５ｎｍ以上１０μｍ以下であることが更に好ましく、１００ｎｍ以上３μｍ以下であることが一層好ましい。本明細書に言う一次粒子の粒径とは、ＢＥＴ比表面積換算の一次粒子径のことである。
【００３３】
ＢＥＴ比表面積換算の一次粒子の粒径は例えば次の方法で測定される。
ＢＥＴ比表面積の測定は、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。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。
そして、測定されたＢＥＴ比表面積より、一次粒子の粒径は、粒子形状が球形と仮定して、次式にて計算される。
ｄ＝６０００／（Ａ・ρ）
ここでｄは計算により算出される一次粒子の粒径［ｎｍ］、ＡはＢＥＴ一点法で測定される比表面積［ｍ２／ｇ］、ρは測定対象の密度［ｇ／ｃｍ３］である。
【００３４】
希土類リン酸塩の一次粒子に関し、該一次粒子は結晶性が高いことが、屈折率をより高め、ひいては散乱性を一層高める観点から有利であると考えられる。一次粒子の結晶性は、希土類リン酸塩の粒子の結晶子サイズとＢＥＴ比表面積換算の一次粒子の粒径との比である〔希土類リン酸塩の粒子の結晶子サイズ／ＢＥＴ比表面積換算の一次粒子の粒径〕の値を尺度として評価できる。この値が１に近づくほど、希土類リン酸塩の一次粒子はその結晶性が高くなり、単結晶体に近づく。本発明においては、〔希土類リン酸塩の粒子の結晶子サイズ／ＢＥＴ比表面積換算の一次粒子の粒径〕の値は、０．４５以上であることが好ましく、０．５０以上であることが更に好ましく、０．５３以上であることが一層好ましい。
【００３５】
希土類リン酸塩の粒子の結晶子サイズは、次の方法で測定することができる。Ｘ線回折装置（リガク社製ＲＩＮＴ−ＴＴＲ  ＩＩＩ）を用い、専用のガラスホルダーに希土類リン酸塩を充填し、５０ｋＶ−３００ｍＡの電圧−電流を印加して発生させたＣｕ  Ｋα線によって、サンプリング角０．０２°、走査速度４．０°／ｍｉｎの条件で測定する。測定結果を用いてＸＲＤ解析ソフトウエアＪＡＤＥにより結晶子サイズを求める。
【００３６】
希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子は、その白色度Ｌ＊が高く、且つ赤色度ａ＊及び黄色度ｂ＊が低いことが、樹脂と光散乱粒子とを含む樹脂成形体が着色されづらい点から好ましい。具体的には、白色度Ｌ＊は７０以上１００以下であることが好ましく、７５以上１００以下であることが更に好ましく、８０以上１００以下であることが一層好ましい。また赤色度ａ＊は０以上５．０以下であることが好ましく、０以上３．０以下であることが更に好ましく、０以上２．５以下の範囲であることが一層好ましい。更に黄色度ｂ＊は０以上１０以下であることが好ましく、０以上８．０以下の範囲であることが更に好ましく、０以上６．０以下の範囲であることが一層好ましい。
【００３７】
白色度Ｌ＊、赤色度ａ＊、黄色度ｂ＊は、例えば、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−２６００ｄ）を用いてＪＩＳ  Ｚ８７２９「Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊系による物体色の表示方法」に従って直接粉体の色度を測定することで得られる。
【００３８】
希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子は、本発明の効果を失わない程度において、樹脂成形体中で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。
【００３９】
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、２−（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２（アミノエチル）３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィド、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシランなどが挙げられる。
【００４０】
チタンカップリング剤としては、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、テトラメチルチタネート、チタンアセチルアセトネート、チタンテトラアセチルアセトネート、チタンエチルアセトアセテート、チタンオクタンジオレート、チタンラクテート、チタントリエタノールアミネート、ポリヒドロキシチタンステアレートなどが挙げられる。ジルコニウムカップリング剤としては、ジルコニウムノルマルプロピレート、ジルコニウムノルマルブチレート、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムビスアセチルアセトネート、ジルコニウムモノエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセチルアセトネートビスエチルアセトアセテート、ジルコニウムアセテート、ジルコニウムモノステアレートなどが挙げられる。
【００４１】
アルミニウムカップリング剤としては、アルミニウムイソプロピレート、モノｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムｓｅｃ−ブチレート、アルミニウムエチレート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムトリス（アセチルアセトネート）、アルミニウムモノイソプロポキシモノオレオキシエチルアセトアセテート、環状アルミニウムオキサイドイソプロピレート、環状アルミニウムオキサイドオクチレート、環状アルミニウムオキサイドステアレートなどが挙げられる。
【００４２】
以上の各種カップリング剤は１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、希土類リン酸塩の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。希土類リン酸塩の粒子の表面を被覆するシラン化合物の量は、希土類リン酸塩の粒子の質量に対して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。
【００４３】
本発明の光散乱シートを得るためには、例えば溶融状態の樹脂に希土類リン酸塩の粒子からなる光散乱粒子を練り込むか、又は付着させたペレットを製造し、このペレットを原料として、インフレーション法やＴダイ法等の公知のシート成形方法によって成形すればよい。ペレットの作製においては、該ペレット中に光散乱粒子及び樹脂以外の他の成分を配合させ、当該他の成分も含む光散乱シートを製造してもよい。他の成分としては、光散乱シートの各種の特性を向上させ得る添加剤、例えば光散乱粒子を高分散させる分散剤としてシリコーンオイルなどが挙げられる。
【００４４】
基材の表面に光散乱体の一実施形態である光散乱層（コート層）を配置させた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光散乱粒子とを混合してコート液を作製し、該コート液を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塗布すればよい。
【００４５】
以上の各種の方法で得られた本発明の光散乱シートは、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、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、樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体を、シート状にすることに代えて、シート以外の形態を有する光散乱体として用いてもよい。
【００４６】
次に、本発明の光散乱シート（光散乱体）に好適に配合される希土類リン酸塩の粒子の好適な製造方法について説明する。本製造方法で得られた希土類リン酸塩の粒子は、これを多量に樹脂に配合しても光散乱シート（光散乱体）の透明性が低下しにくいという利点を有する。
【００４７】
本方法に従い希土類リン酸塩の粒子を製造するには、先ず１種又は２種以上の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、１種又は２種以上の希土類リン酸塩の沈殿を生じさせる。例えば１種又は２種以上の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物を生じさせる。本発明に適した製造方法の一例として、こ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希土類リン酸塩の粒子を合成することが可能である。更に、前述の沈殿物を得る工程を加熱状態で実施することで、所望の形状であり、且つ非常に高結晶性の希土類リン酸塩の粒子を得ることができる。希土類リン酸塩の粒子中に水が残存していることがあるので、この水を除去する目的で希土類リン酸塩の粒子を加熱することが好ましい。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及び一次粒子径を有する希土類リン酸塩の粒子が得られる。また、希土類リン酸塩の粒子を高結晶化させることを目的として、６００℃以上１６００℃以下の温度範囲で焼成することが好ましい。この工程を経ることにより、所望の一次粒子の結晶性や細孔径分布や平均細孔径、及び色度を有する希土類リン酸塩の粒子が得られる。
【００４８】
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、０．０１〜１．５ｍｏｌ／リットル、特に０．０１〜１ｍｏｌ／リットル、とりわけ０．０１〜０．５ｍｏｌ／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。
【００４９】
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、０．０１〜３ｍｏｌ／リットル、特に０．０１〜１ｍｏｌ／リットル、とりわけ０．０１〜０．５ｍｏｌ／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。
【００５０】
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。
【００５１】
以上のようにして希土類リン酸塩の粒子が得られたら、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。
【実施例】
【００５２】
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、「％」及び「部」は「質量％」及び「質量部」をそれぞれ意味する。
【００５３】
〔実施例１〕
本実施例では、リン酸イットリウムからなる光散乱粒子を含む樹脂シートを製造した。製造の手順は以下に述べるとおりである。
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、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８００℃×３時間焼成した。このようにして得られた光散乱粒子のＢＥＴ比表面積、Ｄ５０及びＤ９９を上述の方法で測定した。その結果を以下の表１に示す。
【００５４】
全質量に対して１％の前記光散乱粒子と、ポリカーボネート樹脂ペレット（住化スタイロンポリカーボネート製、３０１−２２）と、全質量に対して１％のシリコーンオイル（信越化学工業製、ＫＦ９６−５０）とをブレンドして、ポリカーボネート樹脂ペレットの表面に光散乱粒子を固着させた。このペレットを原料としてＴダイ押出成形機（（株）プラスチック工学研究所製、ＧＴ−２０−Ａ）を用いて成形を行い、厚さ１００μｍの光散乱シートを作製した。
【００５５】
〔実施例２〕
実施例１において、焼成温度を１０００℃にした以外は実施例１と同様にしてリン酸イットリウムからなる光散乱粒子を得た。その後は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００５６】
〔実施例３〕
実施例１において、焼成温度を１４００℃にした以外は実施例１と同様にしてリン酸イットリウムからなる光散乱粒子を得た。その後は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００５７】
〔実施例４〕
本実施例では、リン酸ガドリニウムからなる光散乱粒子を含む樹脂シートを製造した。実施例１において、Ｙ２Ｏ３に代えてＧａ２Ｏ３を３０．２ｇ用いた。これ以外は実施例１と同様にしてリン酸ガドリニウムからなる光散乱粒子を得た。その後は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００５８】
〔実施例５〕
本実施例では、リン酸ランタンからなる光散乱粒子を含む樹脂シートを製造した。実施例１において、Ｙ２Ｏ３に代えてＬａ２Ｏ３を２７．１ｇ用いた。これ以外は実施例１と同様にしてリン酸ランタンからなる光散乱粒子を得た。その後は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００５９】
〔実施例６ないし１０〕
実施例１ないし５において、樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いる代わりにアクリル樹脂（クラレ社製、パラペットＥＨ）を用いた。全質量に対する光散乱粒子の割合は実施例１ないし５と同様にした。これ以外は実施例１ないし５と同様にして光散乱シートを得た。
【００６０】
〔実施例１１ないし１５〕
実施例１ないし５において、樹脂としてポリカーボネート樹脂を用いる代わりにポリエチレンテレフタレート樹脂（帝人社製、ＴＲＮ−ＭＴＪ）を用いた。全質量に対する光散乱粒子の割合は実施例１ないし５と同様にした。これ以外は実施例１ないし５と同様にして光散乱シートを得た。
【００６１】
〔比較例１〕
実施例１において、焼成温度を４００℃にした以外は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００６２】
〔比較例２〕
実施例１において、光散乱粒子として、表１に示す物性を有する酸化ジルコニウムを用いた。これ以外は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００６３】
〔比較例３〕
実施例１において、光散乱粒子として、表１に示す物性を有する酸化チタンを用いた。これ以外は実施例１と同様にして光散乱シートを得た。
【００６４】
〔比較例４〕
比較例２において、光散乱粒子の割合を０．２％とした以外は比較例２と同様にして光散乱シートを得た。
【００６５】
〔比較例５〕
比較例３において、光散乱粒子の割合を０．００２％とした以外は比較例３と同様にして光散乱シートを得た。
【００６６】
〔評価〕
実施例及び比較例で得られた光散乱シートについて、光透過性、光散乱性及び黄変度を以下の方法で評価した。その結果を表１に示す。
【００６７】
〔光透過性及び光散乱性〕
ヘイズメーター（日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ２０００）を用いて測定した。光透過性は平行線透過率の値に基づき以下の基準で評価した。光散乱性はヘイズの値に基づき以下の基準で評価した。
・光透過性
◎：平行線透過率が８０％以上
○：平行線透過率が６０％以上８０％未満
×：平行線透過率が６０％未満
・光散乱性
○：ヘイズが５％以上
×：ヘイズが５％未満
【００６８】
〔黄変度〕
各実施例及び各比較例で作製したシートを、３人による目視を行い、以下の基準で評価した。
○：白色もしくはごく薄い黄色
×：明らかな黄変（橙色）が確認できる
【００６９】
〔色度評価〕
光散乱粒子と樹脂との反応性を評価するため、金属カップ容器に実施例１〜５及び１２並びに比較例１〜３に対応する各種樹脂ペレット１．５ｇを入れ、その上に各実施例及び各比較例に対応する粉末０．０２ｇを振りかけ、２６０℃に加熱した乾燥機中で２時間保持した。室温まで冷却したのち、粉体のみを取り出して、分光測色計（コニカミノルタ製、ＣＭ−２６００ｄ）を用いてＪＩＳ  Ｚ８７２９「Ｕ＊Ｖ＊Ｗ＊系による物体色の表示方法」に従って色度を測定した。
【００７０】
【表１】
2019124955.tif 000002
【００７１】
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光散乱シートは、光透過性及び光散乱性が高く、且つ黄変度が低いものであることが分かる。
これに対して、比較例１の光散乱シートは、光透過性は高いものの光散乱性が低く、黄変度も高くなっている。これは、単位体積表面積が高いため、光散乱性の低下及び光散乱シートの着色、特に黄変の発生を抑制できなかったと考えられる。
光散乱粒子として酸化ジルコニウム粒子を用いた比較例２又は４の光散乱シートは、黄変度は低いものの、光透過性と光散乱性とが両立しなかった。光散乱粒子として酸化チタン粒子を用いた比較例３又は５の光散乱シートは、黄変度は高く、且つ光透過性と光散乱性とが両立しなかった。
従って、本発明の光散乱シートは、透明スクリーン用途として有用であることが判る。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
以上、詳述したとおり、本発明によれば、これまでよりも高い光散乱性を有する光散乱シートをはじめとする光散乱体が提供される。
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月1日(2019.4.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂中に光散乱粒子が分散された樹脂成形体からなり、
前記光散乱粒子がＬｎＰＯ４（Ｌｎは、Ｙ、Ｌａ、Ｇｄ、Ｙｂ及びＬｕから選択される少なくとも一種の希土類元素を表す。）で表される希土類リン酸塩の粒子であり、
前記光散乱粒子は、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％における体積累積粒径Ｄ５０が０．３μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記光散乱粒子のＢＥＴ比表面積が０．１ｍ２／ｇ以上５０ｍ２／ｇ以下である、光散乱シート。
【請求項２】
前記光散乱粒子は、レーザー回折散乱式粒度分布測定法による累積体積９９容量％における体積累積粒径Ｄ９９と前記Ｄ５０との比であるＤ９９／Ｄ５０の値が１０以下である請求項１に記載の光散乱シート。
【請求項３】
〔前記希土類リン酸塩の粒子の結晶子サイズ／ＢＥＴ比表面積換算の前記希土類リン酸塩の粒子の一次粒子の粒径〕の値が０．４５以上である請求項１又は２に記載の光散乱シート。
【請求項４】
前記光散乱粒子はその細孔径の分布の測定において０．２μｍ以上１０μｍ以下の範囲に１個以上のピークを有する請求項１ないし３のいずれか一項に記載の光散乱シート。
【請求項５】
前記光散乱粒子の白色度Ｌ＊が７５以上１００以下であり、赤色度ａ＊が０以上５．０以下であり、黄色度ｂ＊が０以上１０以下である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の光散乱シート。
【請求項６】
前記光散乱粒子はそのアスペクト比が２以下である請求項１ないし５のいずれか一項に記載の光散乱シート。