光散射片的制作方法

文档序号:18456500发布日期:2019-08-17 01:38阅读:429来源:国知局

本发明涉及光散射片。



背景技术:

在透明的树脂中含有无机粒子而成的光散射片在液晶显示装置的背光模块、投影电视等图像显示装置的屏幕、照明器具等各种光学设备中被使用。对于这样的光散射片,要求确保透明性并且光散射性优异的特性。

作为光散射片有关的以往的技术,已知有例如专利文献1中记载的技术。在该文献中,记载了通过涂布包含粘合剂树脂100质量份、光扩散剂10~500质量份及有机溶剂30~500质量份、且体积电阻率为1×1013ωcm以下的组合物来得到光扩散膜。作为光扩散剂,使用二氧化硅、氧化锆、碳酸钙、硫酸钡及钛氧化物作为无机物。在该文献中记载了该光扩散膜几乎不产生静电点、亮度特性得到改善、亮度均匀度得以提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:us2004/238801a1



技术实现要素:

对于液晶显示装置的背光模块、投影电视等图像显示装置的屏幕、平视显示器(headupdisplay)等中使用的透明屏幕,从得到高品位的画质的观点出发,要求高的光散射性。但是专利文献1中记载的光扩散膜不是具有应该令人满意的光散射性的膜。

因此本发明的课题在于光散射片的改良,进一步详细而言在于提供具有高的光散射性的光散射片。

本发明提供一种光散射片,其由在树脂中分散有光散射粒子的树脂成形体形成,

上述光散射粒子为稀土类磷酸盐的粒子,

上述树脂成形体的每单位体积的上述光散射粒子的表面积为0.600m2/cm3以下。

具体实施方式

以下基于其优选的实施方式对本发明进行说明。本发明涉及以由在树脂中分散有光散射粒子的树脂成形体形成的光散射片为代表的光散射体。该树脂成形体为例如片状的成形体,但不限于该形态。所谓片状是广泛包含一般被称为板状的片及膜的形态的概念。光散射体也可以构成物品的一部分。例如,在不包含光散射粒子的透明树脂成形体的表面形成有包含光散射粒子及树脂的光散射层的情况下,该光散射层相当于光散射体的一实施方式。光散射层不仅可以位于物品的表面,也可以位于物品的内部。例如,也可以在第1透明树脂成形体与第2透明树脂成形体之间配置作为光散射体的一实施方式的光散射层。光散射体例如也可以呈透镜等三维形状。由片状或其它各种形状的树脂成形体形成的光散射体由包含树脂及光散射粒子的树脂组合物形成。该树脂组合物有时进一步包含除树脂及光散射粒子以外的成分。

光散射粒子被配置于树脂片等树脂成形体的内部而产生光散射。详细而言,光散射粒子以均匀分散的状态配置在树脂片等树脂成形体的内部,或者以均匀分散的状态配置在由设置于基材的表面的涂层形成的树脂成形体的内部,使入射到该树脂片或该涂层中的光产生散射。入射的光的散射一般有前向散射和后向散射。关于使光散射,光散射粒子被用于前向散射及后向散射中的任一者或两者。在以下的说明中简称为“散射”时,包含前向散射及后向散射这两者。另外,在以下的说明中称为“光”时,是指包含可见光的波长区域的光。

本发明的以光散射片为代表的光散射体中使用的树脂优选为透明性高的树脂。另外本发明中使用的树脂也优选为无色的树脂。特别是本发明中使用的树脂优选为无色透明。只要具有这样的特性则对树脂的种类没有特别限制,可以使用热塑性树脂及热固性树脂中的任一者。从成形为片或膜的容易性的方面出发,使用热塑性树脂是有利的。

在使用热塑性树脂作为本发明中使用的树脂的情况下,作为热塑性树脂,可以没有特别限制地使用迄今为止已知的树脂。可列举出例如聚乙烯或聚丙烯等烯烃的均聚物、聚乙烯或聚丙烯与其它α-烯烃的共聚物、聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯、丙烯酸、丙烯酸酯、甲基丙烯酸及甲基丙烯酸酯等丙烯酸系单体的均聚物及共聚物、苯乙烯等乙烯基系单体的均聚物及共聚物、氯乙烯及偏氯乙烯等含氯的单体的均聚物及共聚物、聚碳酸酯、以及三乙酰纤维素等纤维素系树脂等。这些热塑性树脂可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。

与上述的树脂组合使用的光散射粒子由稀土类磷酸盐的粒子构成。对于稀土类磷酸盐的粒子,与作为光散射粒子的以往已知的氧化锆粒子或氧化钛粒子相比,能够在维持透光性的状态下高填充到树脂中。起因于此,与以往已知的光散射片(光散射体)相比,能够使光散射片(光散射体)中包含的光散射粒子的数目增加。其结果是,与以往相比能够提高光散射性。

本说明书中所谓的磷酸盐是正磷酸盐。对于正磷酸盐,已知有正盐、磷酸氢盐及磷酸二氢盐,本发明中使用的稀土类磷酸盐为正磷酸的正盐。稀土类磷酸盐以lnpo4表示。ln表示选自由sc、y、la、ce、pr、nd、sm、eu、gd、tb、dy、ho、er、yb及lu构成的组中的至少一种元素。它们中,从磷酸盐的折射率特别高的方面出发,优选使用选自y、la、gd、yb及lu中的稀土类元素。在以下的说明中,在称为“光散射粒子”时,根据上下文,有指作为稀土类磷酸盐的粒子的集合体的粉末的情况和指构成该粉末的各个稀土类磷酸盐的粒子的情况。

本发明中使用的稀土类磷酸盐可以在本发明的光散射片(光散射体)中单独配合1种,或者也可以将2种以上组合而配合。本发明中使用的稀土类磷酸盐可以是结晶性的磷酸盐,或者也可以是无定形(非晶质)的磷酸盐。在稀土类磷酸盐为结晶性的磷酸盐的情况下,作为该结晶系,从光学特性变得有利的方面出发,为正方晶或单斜晶是优选的。

由稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子可以以一次粒子的状态分散于本发明的光散射片(光散射体)中,或者也可以以多个一次粒子的凝聚体即二次粒子的状态分散。所谓一次粒子是指由外观上的几何学形态判断而确认为作为粒子的最小单位的物体。本发明的光散射片(光散射体)中的光散射粒子的分散状态可以根据该光散射片(光散射体)的具体用途而适当选择。例如光散射粒子也可以成为分散在本发明的光散射片(光散射体)的全部区域中的状态。

本发明的光散射片(光散射体)中的光散射粒子的配合量相对于该光散射片(光散射体)优选为0.01质量%以上且30质量%以下,更优选为0.01质量%以上且10质量%以下,进一步优选为0.01质量%以上且3质量%以下。通过以该范围的量配合光散射粒子,能够有效地提高光散射片(光散射体)的光散射性。另一方面,本发明的光散射片(光散射体)中的树脂的配合量相对于该光散射片(光散射体)优选为70质量%以上且99.99质量%以下,更优选为90质量%以上且99.99质量%以下,进一步优选为97质量%以上且99.99质量%以下。通过以该范围的量配合树脂,能够有效地提高光散射片(光散射体)的透明性、保形性及处理性。

对于本发明的光散射片(光散射体),优选控制其中包含的光散射粒子的表面积来提高该光散射片(光散射体)的光散射性。详细而言,本发明人的研究的结果判明:将本发明的光散射片(光散射体)中包含的各个光散射粒子的表面积的总和与该光散射粒子分散于树脂中而得到的树脂成形体的单位体积设定为特定的关系从光散射性的提高的方面出发是有利的。具体而言,优选将树脂成形体的每单位体积的光散射粒子的表面积(即各个光散射粒子的表面积的总和)设定为0.600m2/cm3以下,更优选设定为0.500m2/cm3以下,进一步优选设定为0.150m2/cm3以下。另外,优选将树脂成形体的每单位体积的光散射粒子的表面积设定为0.001m2/cm3以上,更优选设定为0.01m2/cm3以上,更优选设定为0.015m2/cm3以上。特别优选将树脂成形体的每单位体积的光散射粒子的表面积设定为0.001m2/cm3以上且0.600m2/cm3以下,更优选设定为0.01m2/cm3以上且0.500m2/cm3以下,进一步优选设定为0.015m2/cm3以上且0.150m2/cm3以下。在以下的说明中,也将树脂成形体的每单位体积的光散射粒子的表面积方便称为“单位体积表面积”。

通过将单位体积表面积设定为上述的范围,可谋求本发明的光散射片(光散射体)的光散射性的提高。另外,本发明人的研究的结果判明:通过将单位体积表面积设定为该范围,还发挥可防止光散射片(光散射体)的着色、特别是黄变(变色为黄色)的产生的附加的效果。进一步详细而言,若使用稀土类磷酸盐的粒子作为光散射粒子,则虽然与使用了其它无机物质的情况相比光散射片(光散射体)的光散射性提高,但是起因于表面活性高,根据树脂的种类、光散射粒子的粒径及比表面积而树脂被分解,有时在光散射片(光散射体)中产生黄变。该黄变的产生是本发明人首次发现的,本发明人发现:通过将单位体积表面积设定为上述的范围,可提高光散射片(光散射体)的光散射性,并且可有效地防止产生黄变。

在算出单位体积表面积中,有以下的(a)及(b)这两种方法。

(a)在制造光散射片(光散射体)之前,预先测定应该配合到树脂中的光散射粒子的比表面积,由该比表面积和应该配合到树脂中的光散射粒子的质量算出光散射粒子的表面积(m2)。接着,将该质量的光散射粒子配合到树脂中而将树脂成形体成形,测定其体积(cm3)。然后,通过将表面积(m2)除以体积(cm3),算出单位体积表面积。

(b)在将已经制造的光散射片(光散射体)作为对象来算出单位体积表面积的情况下,切取该树脂成形体的截面,对该截面进行显微镜观察,对所选择的任意个数(例如,30个)的光散射粒子测定各粒子的粒径,通过将所得到的测定值进行算术平均,算出光散射粒子的粒径。将粒子假定为球,基于稀土类磷酸盐的密度及所算出的粒径,算出1个光散射粒子的质量及表面积。除了该操作以外,还测定树脂成形体的体积(cm3)。然后,使光散射片(光散射体)的树脂成分灰化并仅取出光散射粒子,测定光散射粒子的质量。由所测定的光散射粒子的质量和1个光散射粒子的质量及表面积算出光散射粒子的表面积(m2)。然后,通过将表面积(m2)除以体积(cm3),算出单位体积表面积。

在采用(a)的方法的情况下,光散射粒子的比表面积是指bet比表面积。bet比表面积可以使用例如岛津制作所社制的“flowsorb2300”并通过n2吸附法来进行测定。测定粉末的量设定为0.3g,预脱气条件设定为大气压下、120℃下10分钟。

在采用(b)的方法的情况下,树脂成形体中的光散射粒子的粒径使用扫描型电子显微镜(sem)等电子显微镜或一般的光学显微镜来测定。另外,关于光散射粒子的质量,可以测定在树脂灰化的温度、例如1000℃下进行烧成而得到的剩余成分作为粒子的质量。

另外在(a)及(b)中的任一方法的情况下,在测定树脂成形体的体积的情况下,均使用卡尺、游标卡尺或千分尺作为厚度的测定装置。另外,树脂成形体的纵及横的长度使用卡尺、游标卡尺或千分尺进行测定。

为了将单位体积表面积设定为上述的范围,例如作为树脂成形体中包含的光散射粒子而使用具有特定的bet比表面积的粒子、或具有特定的粒径的粒子是有利的。或者,调整配合到树脂成形体中的光散射粒子的配合量也是有利的。用什么样的方法将单位体积表面积设定为上述的范围只要根据本发明的光散射片(光散射体)的具体用途而适当设定即可。本发明人的研究的结果判明:特别是从得到光散射性高、透明性也高、并且抑制了黄变的产生的光散射片(光散射体)的观点出发,将由bet比表面积比较低的稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子比较大量地配合到树脂中是有利的。

光散射粒子的bet比表面积从上述的观点出发优选为0.1m2/g以上且100m2/g以下,更优选为0.1m2/g以上且50m2/g以下,更进一步优选为0.1m2/g以上且10m2/g以下。具有这样的粒径的光散射粒子可以通过例如后述的方法而适当地制造。

关于光散射粒子的粒径,利用激光衍射散射式粒度分布测定法的累积体积50容量%时的体积累积粒径d50为0.1μm以上且20μm以下是有利的。本发明人的研究的结果判明:通过将光散射粒子的d50设定为该范围,在将光散射粒子配置于光散射片(光散射体)的内部而产生光散射的情况下,可维持光散射片(光散射体)的透明性,并且提高散射的程度。从维持光散射片(光散射体)的透明性、并且进一步增大散射的程度的观点出发,光散射粒子的d50更优选为0.3μm以上且20μm以下,更优选为0.3μm以上且10μm以下,进一步优选为0.3μm以上且3μm以下。具有这样粒径的光散射粒子可以通过例如后述的方法而适当地制造。

体积累积粒径d50通过例如以下的方法来测定。将光散射粒子与水混合,使用一般的超声波浴进行1分钟分散处理。装置使用beckmancoulter公司制ls13320来进行测定。

本发明人的研究的结果判明:光散射粒子的粒度分布越尖锐则散射性越进一步变高。光散射粒子的粒度分布可以有尺度地评价d99/d50的值。d99表示利用激光衍射散射式粒度分布测定法得到的累积体积99容量%时的体积累积粒径。d99/d50的值越接近1,则光散射粒子的粒度分布变得越尖锐。在本发明中,d99/d50的值优选为10以下,更优选为5以下,进一步优选为2.5以下。d99可以通过与d50同样的方法进行测定。

判明了:光散射粒子优选长径与短径之比(长径/短径)即长宽比为2以下,更优选为1.5以下,进一步优选为1.3以下。通过长宽比在该范围内,能够使光均匀地散射,更进一步提高本发明的光散射性。长宽比可以通过以下方法来得到:对于从sem观察图像中选择的30个光散射粒子测定各粒子的长径和短径,由所得到的测定值计算出各个粒子的长宽比后,算出它们的算术平均值。所谓粒子的长径是粒子的投影图像(二维图像)中的横切长最长的直线的长度。所谓粒子的短径是通过粒子的投影图像(二维图像)中的横切长最长的直线的中点、并且与该直线正交的直线将该粒子的投影图像横切的长度。

判明了:在测定光散射粒子的细孔径的分布时,从进一步提高散射性的观点出发,在0.2μm以上且10μm以下的范围内具有1个以上的峰是有利的。特别是从更进一步提高散射性的观点出发,在该范围内仅具有1个峰是有利的。为了观察这样的峰,将由稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子制成该一次粒子凝聚而得到的凝聚体是有利的。一次粒子的凝聚是起因于例如分子间力、化学键合或利用粘合剂的粘合等而产生的凝聚。若通过后述的方法来制造稀土类磷酸盐的粒子,则一次粒子彼此通过分子间力和或化学键合而凝聚。

光散射粒子的细孔径分布或平均细孔径可以通过例如细孔分布测定用压汞孔隙度仪(例如,micromeritics公司制、autoporeiv)来进行测定。

关于上述的一次粒子凝聚而得到的凝聚体,构成凝聚体的各个稀土类磷酸盐的一次粒子的粒径优选为20nm以上且20μm以下,更优选为25nm以上且10μm以下,进一步优选为100nm以上且3μm以下。本说明书所谓的一次粒子的粒径是bet比表面积换算的一次粒径。

bet比表面积换算的一次粒子的粒径通过例如以下的方法来测定。

bet比表面积的测定可以使用岛津制作所社制的“flowsorb2300”并通过氮吸附法进行测定。测定粉末的量设定为0.3g,预脱气条件设定为大气压下、120℃下10分钟。

并且,根据所测定的bet比表面积,粒子形状假定为球形,通过下式来计算一次粒子的粒径。

d=6000/(a·ρ)

这里d为通过计算而算出的一次粒子的粒径[nm],a为通过bet一点法测定的比表面积[m2/g],ρ为测定对象的密度[g/cm3]。

关于稀土类磷酸盐的一次粒子,认为该一次粒子的结晶性高从进一步提高折射率、进而进一步提高散射性的观点出发是有利的。一次粒子的结晶性可以以稀土类磷酸盐的粒子的微晶尺寸与bet比表面积换算的一次粒子的粒径之比即〔稀土类磷酸盐的粒子的微晶尺寸/bet比表面积换算的一次粒子的粒径〕的值作为尺度来评价。该值越接近1,则稀土类磷酸盐的一次粒子的结晶性变得越高,越接近单晶体。在本发明中,〔稀土类磷酸盐的粒子的微晶尺寸/bet比表面积换算的一次粒子的粒径〕的值优选为0.45以上,更优选为0.50以上,进一步优选为0.53以上。

稀土类磷酸盐的粒子的微晶尺寸可以通过以下的方法来测定。使用x射线衍射装置(rigaku公司制rint-ttriii),在专用的玻璃保持器中填充稀土类磷酸盐,通过施加50kv-300ma的电压-电流而产生的cukα射线,在取样角0.02°、扫描速度4.0°/min的条件下进行测定。使用测定结果并通过xrd解析软件jade而求出微晶尺寸。

从包含树脂和光散射粒子的树脂成形体难以被着色的方面出发,由稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子的白色度l*高、并且红色度a*及黄色度b*低是优选的。具体而言,白色度l*优选为70以上且100以下,更优选为75以上且100以下,进一步优选为80以上且100以下。另外红色度a*优选为0以上且5.0以下,更优选为0以上且3.0以下,进一步优选为0以上且2.5以下的范围。进而黄色度b*优选为0以上且10以下,更优选为0以上且8.0以下的范围,进一步优选为0以上且6.0以下的范围。

白色度l*、红色度a*、黄色度b*通过例如使用光谱测色计(konicaminolta公司制、cm-2600d)并按照jisz8729“利用u*v*w*系的物体颜色的表示方法”直接测定粉体的色度而得到。

出于使树脂成形体中的分散性变得良好的目的,由稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子可以以不丧失本发明的效果的程度对其表面进行亲油性处理。作为亲油性处理,可列举出例如利用各种偶联剂的处理等。作为偶联剂,可列举出例如有机金属化合物。具体而言,可以使用硅烷偶联剂、锆偶联剂、钛偶联剂、铝偶联剂等。

作为硅烷偶联剂,可列举出乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、2-(3,4环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、n-2(氨基乙基)3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-2(氨基乙基)3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-n-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、n-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、n-(乙烯基苄基)-2-氨基乙基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷盐酸盐、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基三乙氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、己基三甲氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷等。

作为钛偶联剂,可列举出钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸丁酯二聚物、钛酸四(2-乙基己基)酯、钛酸四甲酯、乙酰丙酮钛、四乙酰丙酮钛、乙基乙酰乙酸钛、辛二醇钛(日文原文为:チタンオクタンジオレート)、乳酸钛、三乙醇胺钛、聚羟基硬脂酸钛等。作为锆偶联剂,可列举出正丙醇锆、正丁醇锆、四乙酰丙酮锆、单乙酰丙酮锆、双乙酰丙酮锆、单乙基乙酰乙酸锆、双(乙基乙酰乙酸根合)乙酰丙酮锆、乙酸锆、单硬脂酸锆等。

作为铝偶联剂,可列举出异丙醇铝、单仲丁氧基二异丙醇铝、仲丁醇铝、乙醇铝、乙基乙酰乙酸根合二异丙醇铝、三(乙基乙酰乙酸根合)铝、烷基乙酰乙酸根合二异丙醇铝、双(乙基乙酰乙酸根合)单乙酰丙酮铝、三(乙酰丙酮)铝、单异丙氧基单油烯氧基(oleyloxy)乙基乙酰乙酸根合铝、环状氧化铝异丙醇盐、环状氧化铝辛醇盐、环状氧化铝硬脂酸盐等。

以上的各种偶联剂可以单独使用1种或将2种以上组合使用。在使用硅烷偶联剂作为偶联剂的情况下,稀土类磷酸盐的粒子的表面被硅烷化合物被覆。该硅烷化合物优选具有亲油基、例如烷基或取代烷基。烷基可以是直链的烷基、或者也可以是支链的烷基。从与树脂的亲和性变得良好的方面出发,任一情况下烷基的碳原子数为1~20均是优选的。在烷基被取代的情况下,作为取代基,可以使用氨基、乙烯基、环氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、丙烯酸基、脲基、巯基、硫醚基、异氰酸酯基等。从与树脂的亲和性变得良好的方面出发,将稀土类磷酸盐的粒子的表面被覆的硅烷化合物的量相对于稀土类磷酸盐的粒子的质量为0.01~200质量%、特别是为0.1~100质量%是优选的。

为了得到本发明的光散射片,例如只要制造在熔融状态的树脂中掺入或附着由稀土类磷酸盐的粒子构成的光散射粒子而得到的颗粒,以该颗粒作为原料,通过吹塑法或t模法等公知的片材成形方法进行成形即可。在颗粒的制作中,也可以使该颗粒中配合除光散射粒子及树脂以外的其它成分,来制造也包含该其它成分的光散射片。作为其它成分,可列举出可使光散射片的各种特性提高的添加剂、例如作为使光散射粒子高分散的分散剂的硅油等。

为了得到在基材的表面配置有作为光散射体的一实施方式的光散射层(涂层)的光散射构件,例如只要将有机溶剂与粘合剂树脂与光散射粒子混合而制作涂敷液,将该涂敷液使用辊或喷枪等而涂装或涂布于基材的表面即可。

通过以上的各种方法得到的本发明的光散射片例如可以作为显示器、照明用构件、窗用构件、灯饰构件、导光板构件、投影仪的屏幕、平视显示器等中使用的透明屏幕、塑料大棚等农业用材料等而适当地制造。另外,代替将在树脂中分散有光散射粒子的树脂成形体制成片状,也可以作为具有片以外的形态的光散射体使用。

接着,对本发明的光散射片(光散射体)中适宜配合的稀土类磷酸盐的粒子的适宜的制造方法进行说明。通过本制造方法得到的稀土类磷酸盐的粒子具有即使将其大量地配合到树脂中光散射片(光散射体)的透明性也难以下降的优点。

为了按照本方法来制造稀土类磷酸盐的粒子,首先将包含1种或2种以上的稀土类元素源的水溶液与包含磷酸根的水溶液混合而产生1种或2种以上的稀土类磷酸盐的沉淀。例如通过在包含1种或2种以上的稀土类元素源的水溶液中添加包含磷酸根的水溶液而产生稀土类磷酸盐的沉淀物。作为适于本发明的制造方法的一个例子,可以将该沉淀物通过喷雾干燥等而干燥后,通过进行烧成来合成所期望的形状的稀土类磷酸盐的粒子。进而,通过在加热状态下实施得到上述的沉淀物的工序,能够得到所期望的形状、并且非常高结晶性的稀土类磷酸盐的粒子。由于有时在稀土类磷酸盐的粒子中残存有水,所以出于将该水除去的目的优选将稀土类磷酸盐的粒子进行加热。包含稀土类元素源的水溶液的加热的程度优选为设定为50℃以上且100℃以下,更优选设定为70℃以上且95℃以下。通过在该温度范围内加热的状态下进行反应,可得到具有所期望的d50及一次粒径的稀土类磷酸盐的粒子。另外,出于使稀土类磷酸盐的粒子高结晶化的目的,优选在600℃以上且1600℃以下的温度范围内进行烧成。通过经由该工序,得到具有所期望的一次粒子的结晶性、细孔径分布或平均细孔径及色度的稀土类磷酸盐的粒子。

作为包含稀土类元素源的水溶液,优选使用该水溶液中的稀土类元素的浓度为0.01~1.5mol/升、特别是0.01~1mol/升、尤其是0.01~0.5mol/升的水溶液。优选在该水溶液中稀土类元素成为三价的离子的状态或成为配位基与三价的离子配位而得到的络离子的状态。为了制备包含稀土类元素源的水溶液,只要例如在硝酸水溶液中添加稀土类氧化物(例如ln2o3等)并使其溶解即可。

在包含磷酸根的水溶液中,优选将该水溶液中的磷酸化学种的合计的浓度设定为0.01~3mol/升、特别是0.01~1mol/升、尤其是0.01~0.5mol/升。为了调整ph,也可以添加碱种。作为碱种,可以使用例如氨、碳酸氢铵、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸钠、乙基胺、丙基胺、氢氧化钠、氢氧化钾等碱性化合物。

从高效地得到沉淀产物的方面出发,包含稀土类元素源的水溶液与包含磷酸根的水溶液按照磷酸根离子/稀土类元素离子的摩尔比成为0.5~10、特别是1~10、尤其是1~5的方式混合是优选的。

如以上那样操作而得到稀土类磷酸盐的粒子后,就将其按照常规方法进行固液分离后,进行1次或多次水洗。水洗优选进行至溶液的导电率成为例如2000μs/cm以下。

实施例

以下,通过实施例对本发明进一步进行详细说明。然而本发明的范围不限于所述实施例。只要没有特别说明,则“%”及“份”分别是指“质量%”及“质量份”。

〔实施例1〕

在本实施例中,制造了包含由磷酸钇形成的光散射粒子的树脂片。制造的步骤如以下叙述的那样。

计量水600g到玻璃容器1中,添加60%硝酸(和光纯药工业公司制)61.7g、y2o3(nipponyttrium公司制)18.8g,加温至80℃使其溶解。在另一玻璃容器2中添加水600g、85%磷酸18.8g。

向玻璃容器1中添加玻璃容器2的内容物,进行1小时老化。将所得到的沉淀物通过倾析洗涤进行洗涤至上清液的导电率成为100μs/cm以下。洗涤后,通过减压过滤进行固液分离,在大气中进行120℃×5小时干燥后,在大气中进行800℃×3小时烧成。通过上述的方法测定像这样操作而得到的光散射粒子的bet比表面积、d50及d99。将其结果示于以下的表1中。

将相对于总质量为1%的上述光散射粒子、聚碳酸酯树脂颗粒(sumikastyronpolycarbonate公司制、301-22)与相对于总质量为1%的硅油(信越化学工业制、kf96-50)共混,使光散射粒子粘固于聚碳酸酯树脂颗粒的表面。以该颗粒作为原料并使用t模挤出成形机(株式会社塑料工学研究所制、gt-20-a)进行成形,制作了厚度为100μm的光散射片。

〔实施例2〕

除了在实施例1中将烧成温度设定为1000℃以外,与实施例1同样地操作而得到由磷酸钇形成的光散射粒子。之后与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔实施例3〕

除了在实施例1中将烧成温度设定为1400℃以外,与实施例1同样地操作而得到由磷酸钇形成的光散射粒子。之后与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔实施例4〕

在本实施例中,制造了包含由磷酸钆形成的光散射粒子的树脂片。在实施例1中,使用30.2g的ga2o3来代替y2o3。除此以外与实施例1同样地操作而得到由磷酸钆形成的光散射粒子。之后与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔实施例5〕

在本实施例中,制造了包含由磷酸镧形成的光散射粒子的树脂片。在实施例1中,使用27.1g的la2o3来代替y2o3。除此以外与实施例1同样地操作而得到由磷酸镧形成的光散射粒子。之后与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔实施例6到10〕

在实施例1到5中,作为树脂,使用丙烯酸树脂(kuraray公司制、parapeteh)来代替使用聚碳酸酯树脂。光散射粒子相对于总质量的比例设定为与实施例1到5同样。除此以外与实施例1到5同样地操作而得到光散射片。

〔实施例11到15〕

在实施例1到5中,作为树脂,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(帝人社制、trn-mtj)来代替使用聚碳酸酯树脂。光散射粒子相对于总质量的比例设定为与实施例1到5同样。除此以外与实施例1到5同样地操作而得到光散射片。

〔比较例1〕

在实施例1中,将烧成温度设定为400℃,除此以外,与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔比较例2〕

在实施例1中,作为光散射粒子,使用具有表1中所示的物性的氧化锆。除此以外,与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔比较例3〕

在实施例1中,作为光散射粒子,使用具有表1中所示的物性的氧化钛。除此以外,与实施例1同样地操作而得到光散射片。

〔比较例4〕

在比较例2中,将光散射粒子的比例设定为0.2%,除此以外,与比较例2同样地操作而得到光散射片。

〔比较例5〕

在比较例3中,将光散射粒子的比例设定为0.002%,除此以外,与比较例3同样地操作而得到光散射片。

〔评价〕

对于实施例及比较例中得到的光散射片,通过以下的方法来评价透光性、光散射性及黄变度。将其结果示于表1中。

〔透光性及光散射性〕

使用雾度计(日本电色工业株式会社制、ndh2000)进行测定。透光性基于平行线透射率的值按照以下的基准来进行评价。光散射性基于雾度的值按照以下的基准来进行评价。

·透光性

◎:平行线透射率为80%以上

○:平行线透射率为60%以上且低于80%

×:平行线透射率低于60%

·光散射性

○:雾度为5%以上

×:雾度低于5%

〔黄变度〕

将各实施例及各比较例中制作的片利用3人进行目视,按照以下的基准来进行评价。

○:白色或者极淡的黄色

×:能够确认明显的黄变(橙色)

〔色度评价〕

为了评价光散射粒子与树脂的反应性,在金属杯容器中加入与实施例1~5及12以及比较例1~3对应的各种树脂颗粒1.5g,在其上撒上与各实施例及各比较例对应的粉末0.02g,在加热至260℃的干燥机中保持2小时。冷却至室温后,仅将粉体取出,使用光谱测色计(konicaminolta公司制、cm-2600d)按照jisz8729“利用u*v*w*系的物体颜色的表示方法”测定色度。

如由表1中所示的结果表明的那样获知,各实施例中得到的光散射片为透光性及光散射性高、并且黄变度低的光散射片。

与此相对,比较例1的光散射片虽然透光性高,但是光散射性低,黄变度也变高。认为这是由于单位体积表面积高,所以无法抑制光散射性的下降及光散射片的着色、特别是黄变的产生。

使用了氧化锆粒子作为光散射粒子的比较例2或4的光散射片虽然黄变度低,但是没有兼顾透光性和光散射性。使用了氧化钛粒子作为光散射粒子的比较例3或5的光散射片的黄变度高,并且没有兼顾透光性和光散射性。

因此,判断本发明的光散射片作为透明屏幕用途是有用的。

产业上的可利用性

以上,如详细叙述的那样,根据本发明,可提供以具有比以往更高的光散射性的光散射片为代表的光散射体。

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