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TWI686448B - 水分散體、塗布液及穿透型螢幕之製造方法 - Google Patents

水分散體、塗布液及穿透型螢幕之製造方法 Download PDF

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TWI686448B
TWI686448B TW105141710A TW105141710A TWI686448B TW I686448 B TWI686448 B TW I686448B TW 105141710 A TW105141710 A TW 105141710A TW 105141710 A TW105141710 A TW 105141710A TW I686448 B TWI686448 B TW I686448B
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艾合买提肖开提
齋藤一
藤村忠正
塩崎茂
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日商日華化學股份有限公司
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Abstract

本發明之水分散體包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合物，且藉由動態光散射法所得之中徑為0.01 μm～1.0 μm。

Description

水分散體、塗布液及穿透型螢幕之製造方法
本發明係關於一種水分散體、塗布液及穿透型螢幕之製造方法。
近年來，在建築領域中，能夠在具有透光性之情況下直接投影顯示廣告等資訊之穿透型螢幕受到關注。穿透型螢幕用於例如商業大廈之櫥窗、引導板等。又，穿透型螢幕不僅於建築領域受到關注，於汽車領域亦受到關注。例如，將位置資訊等投影於汽車之擋風玻璃之抬頭顯示器(HUD)形式之穿透型螢幕之利用近年來被積極地研究。
作為穿透型螢幕，已知有於2片玻璃之間封入有全像圖之層壓玻璃型、將含有高折射率微細粒子之樹脂膜貼合於透明基材之表面之膜型、將高折射率微細粒子混練於透明基材之面板型、將透明之分散介質中分散有高折射率微細粒子之分散液塗布於玻璃等透明基材之表面而形成光散射膜之塗膜型等。其中，尤其期望透明性較高之塗膜型之穿透型螢幕之改良。
然而，用於櫥窗、引導板等之穿透型螢幕不僅從正面看，從斜面看之情況亦較多。因此，要求螢幕面之外觀不會白濁而光散射性良好、及即便自傾斜之角度觀察時亦可清晰地看到螢幕面之影像。
就此種觀點而言，於塗膜型之穿透型螢幕之領域，正在推進開發高折射率微細粒子之分散穩定性優異之分散液。
例如，於專利文獻1中揭示有含有金剛石微細粒子與黏合劑之液體組合物，其藉由於包含水及/或醇之超臨界流體中對奈米金剛石進行氧化處 理而進行奈米金剛石之表面改質，從而改良了金剛石微細粒子對水及溶劑之分散性。
於專利文獻2中揭示有「奈米金剛石複合體」，其係藉由聚乙烯醇(PVA)對奈米金剛石粒子進行被覆(表面改質)並進而使其分散於環烯烴聚合物(COP)中而成。於專利文獻2中記載，含有該「奈米金剛石複合體」之樹脂片材由於透明性較高且具有適度之光散射性，故而藉由將該片材配置於玻璃基板上，可獲得優異之透明光擴散體。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-022261號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-164569號公報
然而，於專利文獻1及專利文獻2所記載之方法中，由於要進行金剛石微細粒子之表面改質等煩雜之步驟，故而期待開發出更簡便之穿透型螢幕之製造方法。
又，想到行走在街上之人或汽車之司機會接觸到穿透型螢幕之表面，故而期待塗膜型之塗膜型螢幕具有可耐受實際使用之耐久性以使表面之塗膜不會剝落。
本發明係鑒於上述情況而完成者，其目的在於提供一種可形成兼具較高之透明視認性與優異之光散射反射性且具有優異之耐久性之光散射膜的塗布液及使用其之穿透型螢幕之製造方法、以及可容易地製備上述塗布液之水分散體。
本發明之水分散體之特徵在於：其包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合物，且藉由動態光散射法所得之中徑為0.01μm~1.0μm。藉由本發明之水分散體，可容易地製備良好地分散有上述高折射率微細粒子之塗布液。藉由該塗布液，可形成兼具較高之透明視認性與優異之光散射反射性且對基材之密接性及耐水性等耐久性優異之光散射膜。
於本發明之水分散體中，較佳為微細粒子包含選自由金剛石、金剛石衍生物、鈦酸鋇、氧化鋯及氧化鈦所組成之群中之至少一種成分。於此情形時，容易提高由使用水分散體之塗布液形成之膜之透明視認性。
於本發明之水分散體中，較佳為陰離子性聚合物具有選自由羧基、羧酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少1種陰離子性基。於此情形時，有高折射率微細粒子之分散穩定性進一步提高之傾向。藉由使用此種水分散體，可容易地製備進而良好地分散有上述高折射率微細粒子之塗布液。藉由該塗布液，可形成耐水性及耐濕性更優異之光散射膜。
於本發明之水分散體中，較佳為陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。於此情形時，可提高由使用水分散體之塗布液形成之膜對基材之密接性。
於本發明之水分散體中，較佳為上述聚胺基甲酸酯樹脂及上述丙烯酸胺基甲酸酯樹脂具有源自選自由聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇所組成之群中之至少一種多元醇成分之結構單元。於此情形時，可容易地製備可形成耐光性及對基材之密接性更優異之光散射膜之塗布液。
本發明之塗布液包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合 物，且藉由動態光散射法所得之中徑為0.01~1.0μm。
於本發明之塗布液中，較佳為微細粒子包含選自由金剛石、金剛石衍生物、鈦酸鋇、氧化鋯及氧化鈦所組成之群中之至少一種成分。
於本發明之塗布液中，較佳為陰離子性聚合物具有選自由羧基、羧酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少1種陰離子性基。
於本發明之塗布液中，較佳為陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。
於本發明之塗布液中，較佳為上述聚胺基甲酸酯樹脂及上述丙烯酸胺基甲酸酯樹脂具有源自選自由聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇所組成之群中之至少一種多元醇成分之結構單元。
本發明之塗布液較佳為穿透型螢幕用。
本發明之穿透型螢幕之製造方法具備於基板上塗布上述本發明之塗布液之步驟。藉由本發明之製造方法而製造之穿透型螢幕之耐久性優異，並且可無損透明視認性而具有良好之光散射反射性。藉由本發明之方法而獲得之穿透型螢幕適合作為放置於屋外等嚴苛環境下之櫥窗用穿透型螢幕及抬頭顯示器用螢幕。
於本發明之穿透型螢幕之製造方法中，穿透型螢幕可為抬頭顯示器用。
根據本發明，可提供一種可形成兼具較高之透明視認性與優異之光散射反射性且具有優異之耐久性之光散射膜的塗布液及使用其之穿透型螢幕之製造方法、以及可容易地製備上述塗布液之水分散體。
1:穿透型螢幕
10:微細粒子
11:基板
11a:基板
11b:基板
12:透明薄膜層
I:入射光
Sf:前方散射光
Sb:後方散射光
α:傾斜角
β:傾斜角
圖1(a)、(b)係表示本發明之穿透型螢幕之一實施形態之模式剖視圖。
圖2係用以說明光入射至實施例之穿透型螢幕時之光之散射方向之模式圖。
以下，對本發明之適當之實施形態詳細地進行說明。再者，於本案說明書中，所謂「源自A及B之結構單元」，意指「源自A之結構單元及源自B之結構單元」。
[1-1]水分散體
本實施形態之水分散體包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合物。
水分散體之藉由動態散射法所得之中徑較佳為0.01~1.0μm。於中徑為0.01μm以上之情形時，容易提高由使用水分散體之塗布液形成之膜之光散射反射性。又，於中徑為1.0μm以下之情形時，容易提高水分散體之分散穩定性及由使用水分散體之塗布液形成之膜之透明視認性。就該等觀點而言，中徑較佳為0.05~0.7μm。再者，上述中徑係利用Zetasizer Nano ZS(Malvern公司製造)於25℃之測定溫度下對分散於水分散體中之微細粒子進行測定所得之值。
<微細粒子>
於本說明書中，微細粒子亦包含微細粒子之一次粒子及其凝聚體等二次粒子。
光散射膜中所包含之微細粒子之折射率較佳為具有高於微細粒子以 外之構成膜之材料之折射率。一般而言，陰離子性聚合物之折射率為1.5~1.6左右，因此本實施形態中之微細粒子之折射率亦可為2.0以上，較佳為2.3以上。就獲取容易性之觀點而言，微細粒子之折射率亦可為3.0以下。於本案說明書中，將此種折射率2.0以上之微細粒子定義為「高折射率微細粒子」。再者，微細粒子之折射率係藉由實施例所記載之方法進行測定。
高折射率微細粒子例如亦可為包含選自由金剛石(折射率2.4)、金剛石衍生物、鈦酸鋇(折射率2.4)、氧化鋯(折射率2.4)及氧化鈦(折射率2.7)所組成之群中之至少一種成分之微細粒子。於高折射率微細粒子包含該等成分之情形時，容易提高由使用水分散體之塗布液形成之膜之透明視認性。就提高與陰離子性聚合物之相溶性之觀點而言，高折射率微細粒子較佳為包含金剛石。再者，作為金剛石衍生物，例如可列舉氟化金剛石、矽化金剛石等。
高折射率微細粒子既可為單獨包含一種成分者，亦可為包含2種以上之成分者。
高折射率微細粒子例如亦可為包含金剛石之微細粒子之凝聚體(金剛石凝聚體)。
作為金剛石凝聚體，較佳為藉由爆射法所獲得之包含奈米金剛石之微細粒子之凝聚體。藉由爆射法所獲得之包含奈米金剛石之微細粒子之凝聚體可為未精製之凝聚體(未精製物)，亦可為經精製而成者(精製物)。於未精製物中，包含奈米金剛石之微細粒子具有石墨系碳覆蓋奈米金剛石之表面之核/殼結構，且著色成黑色。精製物係藉由對未精製物中之包含奈米金剛石之微細粒子進行氧化處理，並將包含石墨系烴之相(石墨相)去除 而獲得。視用途而可為未精製物，但就獲得著色更少之光散射膜之觀點而言，較佳為精製物。
高折射率微細粒子之平均粒徑較佳為0.01μm~10μm。於平均粒徑為10μm以下之情形時，有不易產生高折射率微細粒子之結塊而高折射率微細粒子容易均勻地分散之傾向。於上述微細粒子之平均粒徑為0.01μm以上之情形時，可容易地提高由使用水分散體之塗布液形成之膜之光散射反射性。再者，所謂結塊，係指微細粒子經過一定時間後沈澱並堆積而固結之現象。
於本發明中，上述高折射微細粒子之平均粒徑係藉由穿透型電子顯微鏡(TEM)觀察、掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察等而求出。具體而言，針對觀察照片中之任意50個以上之高折射微細粒子，測定各粒子之粒徑(直徑)，並對該等進行算術平均而求出。再者，觀察照片中，於高折射微細粒子之形狀並非真圓狀之情形時，測定該粒子之剖面之最大外切圓之直徑作為粒徑(直徑)。
高折射率微細粒子之含量相對於陰離子性聚合物100質量份，較佳為1~50質量份，更佳為5~25質量份。若高折射率微細粒子之含量為上述範圍內，則高折射率微細粒子之分散穩定性提高，並且由使用水分散體之塗布液形成之膜對基材之密接性可變得充分。
<陰離子性聚合物>
於本說明書中，所謂陰離子性聚合物，意指具有陰離子性之官能基(陰離子性基)之聚合物。就高折射率微細粒子之分散穩定性優異之觀點而言，陰離子性聚合物較佳為具有選自由羧基、羧酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少1種陰離子性基。該等之中，更佳為具有羧基及/或羧 酸鹽基之陰離子性聚合物或者具有磺基及/或磺酸鹽基之陰離子性聚合物。陰離子性聚合物既可為單獨具有1種陰離子性基者，亦可為具有2種以上之陰離子性基者。
關於陰離子性聚合物中之陰離子性基之含量，以陰離子性聚合物之總質量為基準，較佳為0.1~5.0質量%，更佳為0.2~2.5質量%。若陰離子性基之含量為上述範圍內，則容易獲得高折射率微細粒子之分散穩定性更優異之水分散體，又，可使下述穿透型螢幕中之光散射膜(透明薄膜層)之耐水性及耐濕性進一步提高。
於陰離子性聚合物具有羧基及/或羧酸鹽基之情形時，關於羧基及羧酸鹽基之合計含量，就與上述陰離子性基之含量之原因相同之觀點而言，以陰離子性聚合物之總質量為基準，較佳為0.5~4.0質量%，更佳為0.7~2.5質量%。
於陰離子性聚合物具有磺基及/或磺酸鹽基之情形時，關於磺基及磺酸鹽基之合計含量，就與上述陰離子性基之含量之原因相同之觀點而言，以陰離子性聚合物之總質量為基準，較佳為0.1~1.0質量%，更佳為0.2~1.0質量%。
於陰離子性聚合物具有羧基及/或羧酸鹽基、以及磺基及/或磺酸鹽基之情形時，就與上述陰離子性基之含量之原因相同之觀點而言，關於羧基及羧酸鹽基之合計含量，以陰離子性聚合物之總質量為基準，較佳為0.1~4.0質量%，關於磺基及磺酸鹽基之合計含量，以陰離子性聚合物之總質量為基準，較佳為0.1~1.0質量%。
陰離子性聚合物較佳為水溶性樹脂或水分散性樹脂等水性樹脂。此處，所謂水分散性，意指陰離子性聚合物自我乳化型之類型。於陰離子性 聚合物為水分散性樹脂之情形時，水分散性樹脂之藉由動態光散射法所得之中徑較佳為0.05~0.2μm。於此情形時，可使高折射率微細粒子之分散穩定性充分，並且可使下述穿透型螢幕中之光散射膜(透明薄膜層)之耐水性及耐濕性進一步提高。
就提高由使用水分散體之塗布液形成之膜對基材之密接性之觀點而言，陰離子性聚合物較佳為包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸矽樹脂及聚酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂，更佳為包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。陰離子性聚合物既可單獨使用該等樹脂之1種，亦可將2種以上組合使用。
於陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂之情形時，該樹脂亦可具有源自(a)有機聚異氰酸酯(以下稱為「(a)成分」)之結構單元及源自(b)多元醇(以下稱為「(b)成分」)之結構單元。即，陰離子性聚合物亦可為使(a)成分及(b)成分反應而獲得之縮合反應物。
(a)成分並無特別限制，例如亦可為具有2個以上之異氰酸酯基之脂肪族聚異氰酸酯、脂環式聚異氰酸酯及芳香族聚異氰酸酯。作為此種有機聚異氰酸酯，例如可列舉：六亞甲基二異氰酸酯、1,5-五亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯化合物；異佛酮二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、降
Figure 105141710-A0305-02-0010-4
烷二異氰酸酯、1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷等脂環式二異氰酸酯化合物；甲苯二異氰酸酯、二苯甲烷二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰 酸酯(tolidine diisocyanate)、苯二甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯化合物等。
就對光散射膜(例如下述透明薄膜層)賦予無黃變性之觀點而言，(a)成分較佳為具有源自脂肪族二異氰酸酯化合物或脂環式二異氰酸酯化合物之結構單元。作為脂肪族二異氰酸酯化合物，可較佳地使用六亞甲基二異氰酸酯。作為脂環式二異氰酸酯化合物，可較佳地使用異佛酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、降
Figure 105141710-A0305-02-0011-5
烷二異氰酸酯及1,3-雙(異氰酸酯基甲基)環己烷。
聚胺基甲酸酯樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂可單獨包含1種或包含2種以上之源自(a)成分之結構單元。
(b)成分為具有2個以上之羥基之化合物即可。作為(b)成分，例如可列舉：聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、丙烯酸系多元醇、聚醚多元醇、具有醚鍵與酯鍵之聚醚酯多元醇、聚矽氧多元醇、氟多元醇等。該等之中，就光散射膜(例如下述透明薄膜層)之耐光性及對基材之密接性更優異之觀點而言，較佳為聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇，就光散射膜之耐濕性及耐水性更優異之觀點而言，更佳為聚碳酸酯多元醇。
作為聚酯多元醇，例如可列舉：聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸丁二酯二醇、聚伸乙基伸丁基己二酸酯二醇、聚六亞甲基間苯二甲酸酯己二酸酯二醇、聚丁二酸乙二酯二醇、聚丁二酸丁二酯二醇、聚癸二酸乙二酯二醇、聚癸二酸丁二酯二醇、聚-ε-己內酯二醇、聚己二酸(3-甲基-1,5-伸戊基)酯二醇、1,6-己二醇與二聚酸之縮聚物、1,6-己二醇與己二酸及二聚酸之共縮聚物、壬二醇與二聚酸之縮聚物、乙二醇與己二酸及二聚酸之共縮聚物等。
聚碳酸酯多元醇係分子中具有碳酸酯鍵且具有2個以上之羥基之多元醇，例如可藉由使多元醇類與有機碳酸酯化合物或碳醯氯反應而獲得。作為多元醇類，例如可列舉1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、1,4-環己二甲醇、1,10-癸二醇及異山梨糖酯。聚碳酸酯多元醇可具有一種或兩種以上之源自上述多元醇類之結構單元。作為有機碳酸酯化合物或碳醯氯，例如可列舉碳酸二苯酯。
聚胺基甲酸酯樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂可單獨具有1種或具有2種以上之源自(b)成分之結構單元。
作為(b)成分之重量平均分子量，較佳為500~5000，更佳為1000~3000。上述重量平均分子量可藉由依據端基測定法測定羥值而獲得。
陰離子性聚合物之中，較佳為樹脂骨架中具有陰離子性基之水溶性之聚胺基甲酸酯樹脂或水分散性之聚胺基甲酸酯樹脂(以下稱為「水性聚胺基甲酸酯樹脂」)。
(水性聚胺基甲酸酯樹脂)
作為水性聚胺基甲酸酯樹脂，可較佳地使用(I)具有羧基及/或羧酸鹽基之聚胺基甲酸酯樹脂(以下稱為「聚胺基甲酸酯樹脂A)」)、(II)具有磺基及/或磺酸鹽基之聚胺基甲酸酯樹脂(以下稱為「聚胺基甲酸酯樹脂B」)。
[聚胺基甲酸酯樹脂A]
作為聚胺基甲酸酯樹脂A，例如可較佳地使用具有源自上述(a)成分之結構單元、源自上述(b)成分之結構單元、源自(c)具有羧基及2個以上之活性氫基之化合物(以下稱為「(c)成分」)之結構單元、源自(d)具有2個以上之胺基及/或亞胺基之聚胺化合物(以下稱為「(d)成分」)之結構單元之 聚胺基甲酸酯樹脂。
作為(a)成分及(b)成分，可列舉與上述(a)成分及(b)成分相同者。聚胺基甲酸酯樹脂A可單獨具有1種或具有2種以上之源自(a)成分之結構單元。關於(b)成分，亦相同。
(c)成分為具有羧基及2個以上之活性氫基之化合物即可。作為活性氫基，例如可列舉羥基等。再者，(b)成分之中，亦相當於(c)成分之化合物被視作(c)成分。
作為(c)成分，例如可列舉2,2-二羥甲基丙酸及2,2-二羥甲基丁酸。(c)成分亦可為使具有羧基之二醇、與芳香族二羧酸、脂肪族二羧酸等反應而獲得之具有側鏈型羧基之聚酯多元醇。
聚胺基甲酸酯樹脂A可單獨具有1種或具有2種以上之源自(c)成分之結構單元。
作為(d)成分，可列舉：乙二胺、四亞甲基二胺、六亞甲基二胺、二伸乙基三胺、三伸乙基四胺、肼、哌
Figure 105141710-A0305-02-0013-6
、二胺基二苯基甲烷、甲苯二胺、苯二甲胺、異佛爾酮二胺、降
Figure 105141710-A0305-02-0013-7
烷二胺等1分子中含有2個以上之一級及/或二級胺基之聚胺化合物。
聚胺基甲酸酯樹脂A可單獨具有1種或具有2種以上之源自(d)成分之結構單元。
[聚胺基甲酸酯樹脂A之製造方法]
聚胺基甲酸酯樹脂A例如可藉由具備使(a)成分、(b)成分及(c)成分反應之步驟、及使用(d)成分進行鏈伸長反應之步驟之方法獲得。
於使(a)成分、(b)成分及(c)成分反應之步驟中，獲得具有羧酸鹽基之異氰酸酯基末端預聚物A之中和物(以下亦稱為「預聚物A中和物」)。預 聚物A係(a)成分、(b)成分及(c)成分之反應物，具有源自(a)成分之結構單元、源自(b)成分之結構單元及源自(c)成分之結構單元。預聚物A中和物具有源自(c)成分之羧基經中和而成之羧酸鹽基(-COO-)。
(a)成分、(b)成分及(c)成分可分別將上述(a)成分、(b)成分及(c)成分中之1種或2種以上組合使用。
於使(a)成分、(b)成分及(c)成分反應之步驟中，可於獲得預聚物A後對所獲得之預聚物A進行中和，亦可於製備預聚物A之同時對源自(c)成分之羧基進行中和。又，亦可於製備預聚物A之前對源自(c)成分之羧基進行中和。
源自(c)成分之羧基之中和可適當使用公知之方法進行。作為用於此種中和之化合物，並無特別限制，例如可列舉：三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺、N-甲基-二乙醇胺、N,N-二甲基單乙醇胺、N,N-二乙基單乙醇胺、三乙醇胺等胺類；氫氧化鉀；氫氧化鈉；氨等。該等之中，較佳為三甲胺、三乙胺、三正丙胺、三丁胺等三級胺類。
作為用以獲得預聚物A中和物之具體方法，並無特別限制，例如可藉由先前公知之一段式之方法(所謂之一步發泡法)、多段式之異氰酸酯聚加成反應法等製造。此時之反應溫度較佳為40~150℃。
於使用(d)成分進行鏈伸長反應之步驟中，亦可於使預聚物A中和物乳化分散於水中後，使預聚物A中和物與(d)成分反應。
使預聚物A中和物乳化分散於水中之方法並無特別限制，例如可列舉使用均質攪拌器、均質機、分散機等乳化機器之方法。又，於使預聚物A中和物乳化分散於水中時，就極力抑制異氰酸酯基與水之反應之觀點而言，較佳為不使用尤其乳化劑而使預聚物A中和物藉由自我乳化而乳化分 散於水中。於此情形時，例如於室溫(25℃)~40℃之溫度範圍內使預聚物A中和物乳化分散。
預聚物A中和物之鏈伸長反應可藉由向預聚物A中和物中添加(d)成分或向(d)成分中添加預聚物A中和物而進行。鏈伸長反應較佳為於反應溫度20~40℃下進行。鏈伸長反應通常係於30~120分鐘內結束。
[聚胺基甲酸酯樹脂B]
作為聚胺基甲酸酯樹脂B，例如可較佳地使用具有源自(a)成分之結構單元、源自(b)成分之結構單元、源自(d)成分之結構單元、及源自(e)具有胺基及/或亞胺基2個以上及磺基及/或磺酸鹽基之聚胺化合物(以下稱為「(e)成分」)之結構單元之聚胺基甲酸酯樹脂。
(a)成分、(b)成分及(d)成分可列舉與上述(a)成分、(b)成分及(d)成分相同者。聚胺基甲酸酯樹脂B可單獨具有1種或具有2種以上之源自(a)成分之結構單元。關於(b)成分及(d)成分，亦相同。
(e)成分為具有2個以上之胺基及/或亞胺基且具有磺基及/或磺酸鹽基之化合物即可，例如可列舉2-(2-胺基乙基胺基)-乙磺酸鈉、2-(3-胺基丙基胺基)-乙磺酸鈉、2,4-二胺基苯磺酸鈉等。
聚胺基甲酸酯樹脂B可單獨具有1種或具有2種以上之源自(e)成分之結構單元。
[聚胺基甲酸酯樹脂B之製造方法]
聚胺基甲酸酯樹脂B例如可藉由具備使(a)成分、(b)成分及(e)成分反應之步驟及使用(d)成分進行鏈伸長反應之步驟之方法獲得。
於使(a)成分、(b)成分及(e)成分反應之步驟中，獲得具有磺酸鹽基之異氰酸酯基末端預聚物B之中和物(以下亦稱為「預聚物B中和物」)。預 聚物B係(a)成分、(b)成分及(e)成分之反應物，具有源自(a)成分之結構單元、源自(b)成分之結構單元及源自(e)成分之結構單元。預聚物B中和物具有源自(e)成分之磺基經中和而得之磺酸鹽基(-SO3-)。
(a)成分、(b)成分及(e)成分可分別將上述(a)成分、(b)成分及(e)成分中之1種或2種以上組合使用。
作為用以獲得預聚物B中和物之具體方法，並無特別限制，除使用(e)成分代替(c)成分以外，可與上述獲得預聚物A中和物之方法相同。
於使用(d)成分進行鏈伸長反應之步驟中，可於使預聚物B中和物乳化分散於水中後，使預聚物B中和物與(d)成分反應。藉此，可以聚胺基甲酸酯樹脂B之乳化分散液之形式獲得聚胺基甲酸酯樹脂B。
關於使預聚物B中和物乳化分散於水中之方法、及使用(d)成分進行鏈伸長反應之方法之詳細內容，除使用預聚物B中和物代替預聚物A中和物以外，可與上述聚胺基甲酸酯樹脂A之製造方法相同。
作為滿足該等之水性聚胺基甲酸酯樹脂，可獲取作為水性聚胺基甲酸酯樹脂之水分散液之EVAFANOL HA-15(日華化學股份有限公司製造 商品名，聚醚系)、EVAFANOL HA-50C(日華化學股份有限公司製造 商品名，聚碳酸酯系)、EVAFANOL HA-170(日華化學股份有限公司製造 商品名，聚碳酸酯系)等。又，作為水分散性之丙烯酸胺基甲酸酯樹脂，可獲取作為丙烯酸胺基甲酸酯樹脂之水分散液之NEO STECKER 1200(日華化學股份有限公司製造 商品名，聚酯系)。該等之中，可較佳地使用聚碳酸酯系及聚酯系。再者，所謂聚醚系，意指具有源自聚醚多元醇之結構單元。關於聚碳酸酯系及聚酯系，亦相同。
作為水分散性之丙烯酸系樹脂，可獲取作為丙烯酸系樹脂之水系分 散液之VONCOAT HY364(大日本油墨化學工業股份有限公司製造 商品名)、NeoCryl XK-12(DSM公司製造 商品名)等。作為水分散性之丙烯酸系矽樹脂，可獲取作為丙烯酸系矽樹脂之水系分散液之Kanebinol KD4(日本NSC股份有限公司製造 商品名)等。作為水分散性之聚酯樹脂，可獲取作為聚酯樹脂之水系分散液之VYLONALMD 1245(東洋紡織股份有限公司製造 商品名)等。
關於水分散體中之陰離子性聚合物之含量，就水分散體之分散穩定性之觀點而言，以水分散體之總質量為基準，較佳為20~50質量%，更佳為25~45質量%。
於水分散體中，陰離子性聚合物之至少一部分可乳化分散於水中。
<水>
水分散體包含水。只要為無損本發明之效果之範圍，則水分散體亦可包含水以外之溶劑。作為水以外之溶劑，例如可列舉：甲醇、乙醇及異丙醇等醇；丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、石油醚、N-甲基吡咯啶酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚以及二乙二醇二乙醚等。
關於水之含量，以水與水以外之溶劑之合計量為基準，可為70質量%以上，可為80質量%以上，亦可為100質量%。
水分散體亦可含有除高折射率微細粒子、陰離子性聚合物及水以外之其他成分。作為其他成分，例如可列舉消泡劑、防腐劑、增黏劑等。
本實施形態之水分散體可使用於各種塗布液。本實施形態之水分散體可用作例如用以形成光散射膜之塗布液之調配成分。本實施形態之水分散體尤其可較佳地用於形成具備作為光散射膜之透明薄膜層之穿透型螢幕 中之該透明薄膜層。
[1-2]水分散體之製造方法
水分散體可藉由向乳化分散於水中之陰離子性聚合物中添加高折射率微細粒子並使之分散而獲得。
作為高折射率微細粒子，可使用上述金剛石凝聚體等微細粒子。
使陰離子性聚合物乳化分散於水中之方法並無特別限定，例如可列舉使用均質攪拌器、均質機、分散機等乳化機器之方法。又，亦可不使用尤其是乳化劑，藉由自我乳化而乳化分散於水中。又，於製造陰離子性聚合物時，亦可直接合成乳化分散於水中之陰離子性聚合物。
高折射率微細粒子例如可藉由顏料分散等通常使用之分散裝置等進行分散。作為分散裝置，並無特別限定，例如可列舉：分散機、均質攪拌器(PRIMIX公司「T.K HOMODisper」等)及行星式混合機等混合機類；均質機類(M Technique公司製造之商品名「CLEARMIX」、PRIMIX公司製造之商品名「FILMIX」等)；塗料調節器(RED DEVIL公司製造)、球磨機、砂磨機(SHINMARU ENTERPRISES CORPORATION製造之商品名「DYNO-MILL」等)、磨碎機、球磨機(艾氏公司製造之商品名「DCP MILL」等)、珠磨機(AIMEX股份有限公司製之商品名「EASYNANO RMB」等)、共球磨機等介質型分散機)、濕式噴射磨機(GENUS公司製造之商品名「GENUSPY」、SUGINO MACHINE公司製造之商品名「Starburst」、Nanomizer Inc.製造之商品名「Nanomizer」等)、M-Technique公司製造之商品名「CLEAR SS-5」、奈良機械公司製造之商品名「MICROS」等無介質分散機、以及輥磨機等。
高折射率微細粒子可使用預先調整為所需粒徑者，或者亦可以成為 最終所需粒徑之方式於分散時調整粒徑。此種微細粒子分散處理例如可使用珠磨機等進行。
使高折射率微細粒子分散之時間(處理時間)可根據分散裝置適當進行調整。例如，於使用均質攪拌器之情形時，就容易將水分散體之中徑調整為上述較佳之範圍之觀點而言，處理時間較佳為12~60分鐘。
於本實施形態中，為了將水分散體之中徑調整為上述所需之範圍，亦可對製備後之水分散體再次進行分散處理。
[2]塗布液
本實施形態之塗布液包含高折射率微細粒子、陰離子性聚合物、及水。本實施形態之塗布液例如亦可為對上述水分散體進行調配而成之塗布液。又，亦可將上述水分散體直接用作本實施形態之塗布液。
關於塗布液之藉由動態光散射法所得之中徑，就塗布液之分散穩定性優異之觀點及容易均勻地形成塗布膜(由塗布液形成之膜)之觀點而言，較佳為0.01~1μm，更佳為0.05~0.7μm，進而較佳為0.1~0.3μm。再者，中徑係使用Zetasizer Nano ZS(Malvern公司製造)並於25℃之測定溫度下測定所得之值。
於本實施形態中，亦可以中徑成為上述範圍之方式對製備後之塗布液進行分散處理。
塗布液中所包含之高折射率微細粒子及陰離子性聚合物之具體例分別與上述水分散體中所包含之高折射率微細粒子及陰離子性聚合物相同。
於本實施形態中，塗布液視需要亦可包含調平劑、交聯劑、抗收縮劑等添加劑。
作為調平劑，例如可列舉：氟系、乙炔二醇系等各種界面活性劑； 甲醇、乙醇、異丙醇等醇；丙酮、甲基乙基酮、乙酸乙酯、石油醚、N-甲基吡咯啶酮、丙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、二乙二醇二乙醚等溶劑等。
作為交聯劑，例如可列舉與羧基具有反應性之交聯劑、水分散性聚異氰酸酯系交聯劑等。作為與羧基具有反應性之交聯劑，例如可列舉水系
Figure 105141710-A0305-02-0020-8
唑啉系交聯劑、水系聚碳二醯亞胺系交聯劑、水系環氧樹脂系交聯劑等。藉由添加該等交聯劑，亦可對塗布膜賦予進而優異之對基材之密接性及耐水性。
含有上述添加劑之塗布液例如可藉由於將上述添加劑混合至本實施形態之水分散體中後，使用上述分散處理裝置進行分散處理而製備。
本實施形態之塗布液例如可用作穿透型螢幕等之材料。以下，對用作穿透型螢幕之材料之塗布液(穿透型螢幕用塗布液)進行說明。
<穿透型螢幕用塗布液>
關於穿透型螢幕用塗布液之藉由動態光散射法所得之中徑，就塗布膜(由穿透型螢幕用塗布液形成之膜)之透明視認性及光散射反射性優異之觀點而言，較佳為0.01~1μm，更佳為0.05~0.7μm，進而較佳為0.1~0.3μm。
就與陰離子性聚合物之相溶性優異之觀點及塗布膜之視角變寬而視認性提高之觀點而言，高折射率微細粒子較佳為包含金剛石(折射率2.4)。
穿透型螢幕用塗布液中之高折射率微細粒子之含量相對於陰離子性聚合物100質量份，較佳為1~50質量份，更佳為5~25質量份。若高折射率微細粒子之含量為上述範圍內，則可充分地確保塗布液中之高折射率微細粒子之分散穩定性，從而可容易地形成具有充分之光學特性且對基材之 密接性優異之塗布膜。
就形成對基材之密接性更優異之塗布膜之觀點而言，陰離子性聚合物較佳為具有選自由羧基、羧酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少一種陰離子性基。
於穿透型螢幕用塗布液中，就提高塗布膜對基材之密接性之觀點而言，陰離子性聚合物較佳為包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。於陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂之情形時，就進一步提高塗布膜之耐光性及對基材之密接性之觀點而言，該樹脂較佳為具有源自選自由聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇所組成之群中之至少一種多元醇成分之結構單元。
陰離子性聚合物較佳為包含上述聚胺基甲酸酯樹脂A及/或聚胺基甲酸酯樹脂B。聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B之較佳態樣與水分散體中之聚胺基甲酸酯樹脂A及聚胺基甲酸酯樹脂B相同。
關於穿透型螢幕用塗布液中之陰離子性聚合物之含量，就塗布液之分散穩定性之觀點而言，以穿透型螢幕用塗布液之總質量為基準，較佳為5~50質量%，更佳為10~45質量%。
穿透型螢幕用塗布液亦可包含上述添加劑。於製備含有上述添加劑之穿透型螢幕用塗布液之情形時，可藉由調整進行分散處理之時間而調整為上述較佳之中徑之範圍。
根據本實施形態之穿透型螢幕用塗布液，可形成兼具較高之透明視認性與優異之光散射反射性且對基材之密接性、耐水性等耐久性優異之光 散射膜，藉此可簡便地獲得兼具優異之光學特性與耐久性之穿透型螢幕。又，本實施形態之穿透型螢幕用塗布液可使用上述水分散體而獲得，於此情形時，可更簡便地製備塗布液。
[3-1]穿透型螢幕
本實施形態之穿透型螢幕具備基板、及設置於基板上之源自本實施形態之穿透型螢幕用塗布液之透明薄膜層。即，透明薄膜層係將穿透型螢幕用塗布液塗布於基板上而成。本實施形態之透明薄膜層可作為光散射膜發揮功能。
本實施形態之穿透型螢幕可藉由具備由本實施形態之穿透型螢幕用塗布液而形成之透明薄膜層而具有較高之透明視認性與優異之光散射反射性，並且具有優異之耐久性。
以下，一面參照隨附圖式，一面對本實施形態之穿透型螢幕詳細地進行說明。再者，各圖式之尺寸比率未必與實際之尺寸比率一致。
圖1(a)及(b)係表示本實施形態之穿透型螢幕之一態樣之模式剖視圖。穿透型螢幕1之一態樣具備基板11、及設置於該基板11上之透明薄膜層12。透明薄膜層12亦可設置於基板11之兩主面。又，如圖1(b)所示，亦可於設置於第一基板11a上之透明薄膜層12之上進而設置第二基板11b。
構成基板11之材料(base-material)較佳為選自由玻璃及高分子樹脂所組成之群中之至少1種。玻璃並無特別限定，就實用性之觀點而言，可列舉矽酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃等氧化玻璃。該等之中，較佳為矽酸鹽玻璃。作為矽酸鹽玻璃，可列舉矽酸玻璃、矽酸鹼玻璃、鹼石灰玻璃、鉀鈣玻璃(potash-lime glass)、鉛玻璃、鋇玻璃、硼矽酸玻璃等。
作為高分子樹脂，可較佳地使用可見光之穿透性優異者。作為高分 子樹脂，可使用熱塑性樹脂、熱硬化性樹脂、游離輻射硬化性樹脂等。作為此種高分子樹脂，例如可列舉：聚酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、聚酯丙烯酸酯系樹脂、聚丙烯酸胺基甲酸酯系樹脂、環氧丙烯酸酯系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、環氧系樹脂、聚碳酸酯系樹脂、纖維素系樹脂、縮醛系樹脂、乙烯系樹脂、聚乙烯系樹脂、聚苯乙烯系樹脂、聚丙烯系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、三聚氰胺系樹脂、酚系樹脂、聚矽氧系樹脂、氟系樹脂等。
透明薄膜層12包含高折射率微細粒子10及陰離子性聚合物(未圖示)。作為高折射率微細粒子10及陰離子性聚合物之具體例，與上述水分散體之高折射率微細粒子及陰離子性聚合物相同。
關於穿透型螢幕1中之透明薄膜層12之厚度，就透明視認性及反射像之清晰性變得充分之觀點而言，較佳為0.2~400μm，更佳為0.5~30μm，進而較佳為1~10μm，尤佳為4~7μm。
本實施形態之穿透型螢幕1並不限定於上述態樣，例如亦可為僅由透明薄膜層12構成之穿透型螢幕(穿透型片材)。於此情形時，作為上述基板，可列舉由玻璃、高分子樹脂、金屬等構成之基板。該等基板亦可進行剝離處理等表面處理。
[3-2]穿透型螢幕之製造方法
穿透型螢幕1之製造方法之一態樣具備於基板11上塗布上述穿透型螢幕用塗布液之步驟。藉由該步驟，於基板11上形成透明薄膜層12。
穿透型螢幕用塗布液對基板11之塗布可藉由公知之方法進行。作為塗布方法，例如可列舉噴塗法、浸漬塗布法、旋轉塗布法、網版印刷法等。又，亦可於在基材上塗布穿透型螢幕用塗布液而獲得具備透明薄膜層 12之膜後，藉由使用該膜之層壓而於基板11上形成透明薄膜層12。
於本實施形態中，為了將塗布液之中徑調整為所需之範圍，亦可於將要進行塗布前進行塗布液之分散處理。
本實施形態之製造方法可具備於將穿透型螢幕用塗布液塗布於基板11後進行乾燥之步驟。
乾燥溫度可為室溫(25℃)~120℃。
於本實施形態中，亦可於將穿透型螢幕用塗布液塗布於第一基板11a而形成透明薄膜層12後，於透明薄膜層12上積層第二基板11b。
於本實施形態中，例如亦可藉由將由上述方法而獲得之基板11上之透明薄膜層12剝離而獲得僅由透明薄膜層12構成之穿透型螢幕(穿透型片材)。
根據本實施形態之製造方法，可獲得兼具較高之透明視認性與優異之光散射反射性且基板11與透明薄膜層12之密接性、透明薄膜層12之耐久性優異之穿透型螢幕1。尤其於製造穿透型螢幕1之一系列之步驟包含製備上述本實施形態之水分散體之步驟之情形時，可更簡便地獲得該穿透型螢幕。
本實施形態之穿透型螢幕1亦可直接應用於將位置資訊等投影於汽車之擋風玻璃之抬頭顯示器用螢幕。
以上，對本發明之適當之實施形態進行了說明，但本發明並不受上述實施形態任何限定。
[實施例]
藉由實施例對本發明進而詳細地進行說明，但本發明並不限定於該等。
(合成例1)
[金剛石微細粒子之製作]
首先，藉由以下之方法合成包含金剛石之黑色粉末(以下稱為「BD」)。使以60/40之質量比包含TNT(三硝基甲苯)與RDX(環三亞甲基三硝基胺)之0.65kg之爆炸物於3m3之爆炸腔室內爆炸。藉此，形成用以保存BD之環境。其後，於相同之條件下進行第2次爆炸而合成BD。於爆炸產物膨脹並達到熱平衡後，使之通過具有15mm之剖面之超音速拉法爾噴嘴，使氣體混合物自腔室中噴出35秒，利用旋風分離器捕獲BD。由於與腔室壁之熱交換及藉由氣體而進行之工作(隔熱膨脹及氣化)，而產物之冷卻速度為280℃/min。BD之比重為2.55g/cm3，中徑(動態光散射法)為220nm。根據BD之比重，算出BD包含76體積%之石墨系碳與24體積%之金剛石。
將所獲得之BD與濃度60質量%之硝酸水溶液進行混合，並於160℃、14氣壓、20分鐘之條件下進行氧化性分解處理。其後，於130℃、13氣壓、1小時之條件下進行氧化性蝕刻處理。藉由氧化性蝕刻處理，獲得將一部分石墨系碳自BD中去除所得之粒子。使用氨於210℃、20氣壓下將該粒子回流20分鐘而進行中和處理後，使之自然沈澱。繼而，藉由傾析法並利用35質量%硝酸進行洗淨。進而，藉由傾析法水洗3次後，藉由離心分離脫水，並於120℃下加熱乾燥。藉此，獲得金剛石微細粒子。
使該金剛石微細粒子進而分散於水中進行傾析。重複進行該操作，藉此分離成粒徑相對較小之金剛石微細粒子A與沈澱部分之粒徑相對較大之金剛石微細粒子B。金剛石微細粒子A及金剛石微細粒子B之藉由動態散射法所得之中徑及折射率如下所述。
(1)金剛石微細粒子A：中徑0.41μm(動態光散射法)、折射率2.4
(2)金剛石微細粒子B：中徑2.5μm(動態光散射法)、折射率2.4
於本實施例中，微細粒子之折射率係利用以下之方法而測定。首先，以成為特定之體積分率之方式稱取奈米金剛石等微細粒子之粉末與聚甲基丙烯酸甲酯樹脂並混合於N-甲基吡咯啶酮中。藉此，使微細粒子分散，使樹脂溶解而製作覆膜形成用塗料。繼而，使用旋轉塗布機將該塗料塗布於基板上，形成塗膜(塗布量：2μL，塗膜形成條件：50℃且10分鐘)。繼而，使用薄膜折射率測定裝置測定塗膜之折射率。使微細粒子之粉末之體積分率進行多種變化並進行相同之操作，並將所獲得之折射率值繪製成橫軸表示微細粒子之粉末之體積分率、縱軸表示塗膜之折射率之圖表。利用直線逼近所繪製出之各測定點，並將該直線外推至微細粒子之粉末之體積分率成為100%之點為止，將該點上之折射率值(並非與體積分率為0%之折射率之差量)設為微細粒子之折射率。
(製備例1)
[水分散體之製備]
向200ml不鏽鋼坩堝中添加作為碳酸酯系水性胺基甲酸酯樹脂分散液之EVAFANOL HA-170(日華化學股份有限公司製造 商品名 非揮發性成分36.5質量%)100質量份作為分散液。向其中添加金剛石微細粒子A 5質量份，使用均質攪拌器(商品名：T.K HOMODisper(Model 2.5)，PRIMIX公司製造)以5000rpm進行15分鐘處理。其後，利用#2000紗進行過濾，獲得均勻之水分散體1。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。利用Zetasizer Nano ZS(Malvern公司製造 商品名)於25℃之測定溫度下對所獲得之水分散體1進行測定，結果中徑為0.164μm。再者，中徑之測定係 於製備水分散體1後之5分鐘以內進行。
[分散穩定性之評價]
將所獲得之水分散體1轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例2)
使用作為碳酸酯系水性胺基甲酸酯樹脂分散液之EVAFANOL HA-15(日華化學股份有限公司 商品名 非揮發性成分30.4質量%)作為分散液，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體2。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體2進行測定，結果中徑為0.178μm。繼而，將水分散體2轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例3)
藉由珠磨機對金剛石微細粒子A進行微細粒子化分散處理。藉由珠磨機而進行之分散係使用AIMEX股份有限公司製造之EASYNANO RMB(商品名)進行。具體而言，向填充有50ml直徑為0.1mm之氧化鋯顆粒之0.2L之容器中添加作為酯系水性丙烯酸胺基甲酸酯樹脂分散液之NEO STECKER 1200(日華化學股份有限公司製造 商品名 非揮發性成分36.7質量%)100質量份。繼而，一面以5m/s之周速使轉子旋轉，一面添加2質量份之金剛石微細粒子A並進行1小時處理。其後，利用#2000紗進行過濾，獲得均勻之水分散體3。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體3進行測定，結果中徑為0.058μm。繼而，將水分散體3轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例4)
使用作為碳酸酯系水性胺基甲酸酯樹脂分散液之EVAFANOL HA-170(日華化學股份有限公司製造 商品名 非揮發性成分36.5質量%)作為分散液，除此以外，以與製備例3相同之方式獲得均勻之水分散體4。紗中幾乎未觀察到凝聚物。以與製備例1相同之方式對水分散體4進行測定，結果中徑為0.041μm。繼而，將水分散體4轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例5)
使用金剛石微細粒子B代替金剛石微細粒子A，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體5。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體5進行測定，結果中徑為0.563μm。繼而，將水分散體5轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例6)
使用市售之氧化鋯(ZrO2)微細粒子(關東電化工業股份有限公司製造，中徑：12nm，折射率：2.4)3質量份代替金剛石微細粒子A，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體6。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體6進行測定，結果中徑為0.037μm。繼而，將水分散體6轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例7)
使用10質量份之金剛石微細粒子A，及使用作為水性丙烯酸-胺基甲酸酯複合樹脂分散液之VONCOAT HY364(大日本油墨化學工業股份有限公司製造 商品名 非揮發性成分45.2質量%)作為分散液，除此以外，以與 製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體7。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體7進行測定，結果中徑為0.172μm。繼而，將水分散體7轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例8)
使用市售之鈦酸鋇(BaTiO3)微細粒子(關東電化工業股份有限公司製造，中徑：25nm，折射率2.4)3質量份代替金剛石微細粒子A，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體8。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體8進行測定，結果中徑為0.054μm。繼而，將所獲得之水分散體8轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例9)
將金剛石微細粒子A之使用量設為10質量份，及使用作為水性丙烯酸系樹脂分散液之NeoCryl XK-12(大日本油墨化學工業股份有限公司製造 商品名，非揮發性成分45.4%)作為分散液，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體9。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體9進行測定，結果中徑為0.193μm。繼而，將水分散體9轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例10)
使用金剛石微細粒子B代替金剛石微細粒子A，及將藉由均質攪拌器進行處理之時間變更為10分鐘，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體10。紗中幾乎未回收到凝聚物。以與製備例1相同之方式 對水分散體10進行測定，結果中徑為1.3μm。繼而，將水分散體10轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，幾乎未觀察到沈澱物。
(製備例11)
使用作為陽離子系水性胺基甲酸酯樹脂分散液之NEO STECKER C-33(日華化學股份有限公司製造 商品名 非揮發性成分36.5質量%)作為分散液，及將藉由均質攪拌器進行處理之時間變更為10分鐘，除此以外，以與製備例1相同之方式製備水分散體11。紗中回收到1.7g凝聚物。以與製備例1相同之方式對水分散體11進行測定，結果中徑為12μm。繼而，將水分散體11轉移至200ml之量筒中並靜置3小時，結果分離為兩層。
(製備例12)
將聚乙烯醇(商品名：PVA117，Kuraray股份有限公司製造)與蒸餾水進行加熱混合，藉此獲得含有8質量%之聚乙烯醇之水溶液。將金剛石微細粒子A之使用量設為3質量份，及使用上述含有8%質量之聚乙烯醇之水溶液作為分散液，除此以外，以與製備例1相同之方式獲得均勻之水分散體12。紗中幾乎未觀察到被視作凝聚物者。以與製備例1相同之方式對水分散體12進行測定，結果中徑為0.254μm。
Figure 105141710-A0305-02-0030-1
Figure 105141710-A0305-02-0031-2
關於表1中之分散穩定性，於分散穩定性之評價中，將分散穩定性良好之情形設為A，將觀察到沈澱物之情形設為B，將分離成兩層之情形設為C。
(實施例1)
[穿透型螢幕用塗布液之製備]
向燒杯中添加35質量份之製備例1中所獲得之水分散體1，一面攪拌一面緩慢添加離子交換水55質量份進行稀釋。進而，使用滴加漏斗歷時5分鐘滴加異丙醇10質量份。滴加結束後，繼續進行30分鐘攪拌混合，並利用超音波進行10分鐘處理。藉由上述操作製備穿透型螢幕用塗布液。利用Zetasizer Nano ZS(Malvern公司製造)於25℃之測定溫度下對所獲得之塗布液進行測定，結果中徑為0.158μm。再者，塗布液之測定係於製備塗布液後之5分鐘以內進行。
[穿透型螢幕之製作]
準備聚酯膜(商品名：Lumirror U-34，Toray股份有限公司製造，厚度：100μm)作為基板。使用棒式塗布機將藉由上述操作所獲得之塗布液塗布於該基板。繼而，利用100℃之熱風乾燥機進行3分鐘乾燥，獲得穿透型螢幕。所獲得之穿透型螢幕中之覆膜(透明薄膜層)之厚度(膜厚)為5.0μm。再者，於本實施例中，覆膜之厚度係利用掃描型電子顯微鏡(商品名：S-5400，日立高新技術股份有限公司製造)對基板上之覆膜之剖面進行拍攝後測定。
(實施例2)
使用水分散體2，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製備穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.181μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為4.5μm。
(實施例3)
於添加離子交換水時添加碳二醯亞胺系水系交聯劑之NK ASSIST CI(日華化學股份有限公司製造 商品名)2質量份，及將離子交換水之使用量變更為40質量份，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.187μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為5.2μm。
(實施例4)
使用水分散體3，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。利用Zetasizer Nano ZS(Malvern公司製造 商品名)於25℃之測定溫度下對所製作之穿透型螢幕用塗布液進行測定，結果中徑為0.061μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為4.8μm。
(實施例5)
使用水分散體4，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.039μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為4.6μm。
(實施例6)
使用水分散體5，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.476μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為5.3μm。
(實施例7)
使用水分散體6進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.053μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為4.7μm。
(實施例8)
使用水分散體7，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.162μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為5.1μm。
(實施例9)
使用水分散體8，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.066μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為6.7μm。
(實施例10)
使用水分散體9，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.186μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同 之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為5.4μm。
(實施例11)
使用微型噴槍(商品名：NEO-77 Micro Spray Gun+ST150 Cup Set，惠宏製作所股份有限公司製造)噴霧塗布於作為基板之聚酯膜(商品名：Lumirror U-34，Toray股份有限公司製造，厚度：100μm)，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為5.2μm。
(比較例1)
使用水分散體10，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為1.20μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。
(比較例2)
使用水分散體12，除此以外，進行與實施例1相同之操作，製作穿透型螢幕用塗布液。以與實施例1相同之方式對塗布液進行測定，結果中徑為0.247μm。繼而，使用所獲得之塗布液，除此以外，以與實施例1相同之方式製作穿透型螢幕。覆膜之厚度為4.9μm。
[穿透型螢幕之評價]
藉由以下所示之方法對本實施例1~10及比較例1~2中所獲得之穿透型螢幕之品質進行評價。將結果示於表2。
<外觀評價>
利用目視對覆膜表面進行觀察，將不存在膜不均、白濁、龜裂等外觀上之不良情況者設為A，將存在膜不均、白濁、龜裂等外觀上之不良情況者設為B。
<耐久性評價>
[密接性]
對將黏著透明膠帶貼附於覆膜面並以角度60°急速剝離時之覆膜之外觀進行觀測，基於以下之基準進行評價。再者，於為A之情形時密接性最好。
A：覆膜之95%以上殘留於膜側。
B：覆膜之80%以上殘留於膜側。
C：覆膜之50%以上且未達80%殘留於膜側。
D：僅未達50%之覆膜殘留於膜側。
[耐水性]
將所製作之穿透型螢幕於20℃之離子交換水中浸漬1週後，對透明薄膜層之外觀進行觀測，並基於以下之基準對透明性進行評價。再者，於為A之情形時，耐水性最好。
A：完全未觀察到白化
B：觀察到極少之白化
C：略微白化
D：白化
<透明視認性評價>
[霧值(霧度)及總穿透率]
依據JIS-R3212(2015年版)之標準，使用測霧計(日本電色工業製造，NDH2000)測定穿透型螢幕之霧值(霧度)及總穿透率。
[穿透性]
使用投影機將影像投影至以相對於來自投影機之光線而膜面成為垂 直之方式設置之穿透型螢幕。自與投影機相反之側觀察投影機側(投影機方向)之背景，並基於以下之基準對穿透性進行評價。再者，於為1之情形時，穿透性最好。
1：極其清楚地看到投影機方向之背景。
2：清楚地看到投影機方向之背景。
3：投影機方向之背景雖略微發白，但仍充分地看到。
4：投影機方向之背景發白而略微看到。
5：投影機方向之背景發白而幾乎看不到。
6：完全看不到投影機方向之背景。
<光散射反射性評價>
[光散射性]
使550nm之光垂直入射至以相對於來自投影機之光線而膜面成為垂直之方式設置之穿透型螢幕，使檢測器之位置自垂直穿透位置逐漸變化，測定相對於垂直入射面之檢測器之傾斜角(檢測角度，圖2中之β)為10°時之波長550nm之光(前方散射光Sf)之穿透率。測定裝置使用日本分光公司之分光光度計ARSN-733。穿透率越大，評價為光散射性越良好。
[影像清晰性]
使用投影機將影像投影至以相對於來自投影機之光線而膜面成為垂直之方式設置之穿透型螢幕。分別於投影機側及與投影機相反之側，相對於來自投影機之光線自水平方向目視所投影之影像之情況，並基於以下之基準對影像之清晰性進行評價。再者，於評價為1之情形時，意味著影像之清晰性最好。
1：所投射之影像之顯色極其明麗，極其清楚地看到輪廓。
2：所投射之影像之顯色明麗，清楚地看到輪廓。
3：所投射之影像之顯色良好，充分地看到輪廓。
4：所投射之影像整體發白，輪廓較淡。
5：幾乎無法區別所投射之影像之顏色，而幾乎無法識別出輪廓。
6：完全看不到所投射之影像。
[視角(80°)視認性]
使用投影機將影像投影至以相對於來自投影機之光線而膜面成為垂直之方式設置之穿透型螢幕。分別於投影機側及投影機之相反側，相對於來自投影機之光線自傾斜80°之方向(圖2中，α及β成為80°之方向)目視所投影之影像之情況，並基於以下之基準對視角(80°)視認性進行評價。再者，於評價為1之情形時，意味著視角(80°)視認性最好。
1：即便自傾斜80°方向觀察，所投射之影像之顯色亦明麗，清楚地看到輪廓。
2：即便自傾斜80°方向觀察，所投射之影像之顯色亦良好，充分地看到輪廓。
3：自傾斜80°方向觀察時看不到影像。
Figure 105141710-A0305-02-0038-3

Claims (10)

  1. 一種水分散體，其包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合物，且藉由動態光散射法所得之中徑為0.01~1.0μm，上述微細粒子包含金剛石，上述陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。
  2. 如請求項1之水分散體，其中上述陰離子性聚合物具有選自由羧基、羧酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少1種陰離子性基。
  3. 如請求項1之水分散體，其中上述聚胺基甲酸酯樹脂及上述丙烯酸胺基甲酸酯樹脂具有源自選自由聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇所組成之群中之至少一種多元醇成分之結構單元。
  4. 一種塗布液，其包含折射率為2.0以上之微細粒子及陰離子性聚合物，且藉由動態光散射法所得之中徑為0.01~1.0μm，上述微細粒子包含金剛石。
  5. 如請求項4之塗布液，其中上述陰離子性聚合物具有選自由羧基、羧 酸鹽基、磺基及磺酸鹽基所組成之群中之至少1種陰離子性基。
  6. 如請求項4或5之塗布液，其中上述陰離子性聚合物包含水溶性或水分散性之選自由聚胺基甲酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂及丙烯酸胺基甲酸酯樹脂所組成之群中之至少一種樹脂。
  7. 如請求項6之塗布液，其中上述聚胺基甲酸酯樹脂及上述丙烯酸胺基甲酸酯樹脂具有源自選自由聚酯多元醇及聚碳酸酯多元醇所組成之群中之至少一種多元醇成分之結構單元。
  8. 如請求項4或5之塗布液，其中上述塗布液為穿透型螢幕用。
  9. 一種穿透型螢幕之製造方法，其具備於基板上塗布如請求項4至7中任一項之塗布液之步驟。
  10. 如請求項9之穿透型螢幕之製造方法，其中上述穿透型螢幕為抬頭顯示器用。
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