WO2018003772A1 - 多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液 - Google Patents

多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液 Download PDF

Info

Publication number
WO2018003772A1
WO2018003772A1 PCT/JP2017/023500 JP2017023500W WO2018003772A1 WO 2018003772 A1 WO2018003772 A1 WO 2018003772A1 JP 2017023500 W JP2017023500 W JP 2017023500W WO 2018003772 A1 WO2018003772 A1 WO 2018003772A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
film
scattering
mass
coating
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/023500
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
郁哉 橋本
忍 荒田
敬介 村田
幸宏 扇谷
藤村　忠正
塩崎　茂
Original Assignee
セントラル硝子株式会社
ビジョン開発株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by セントラル硝子株式会社, ビジョン開発株式会社 filed Critical セントラル硝子株式会社
Publication of WO2018003772A1 publication Critical patent/WO2018003772A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
    • B05D5/06—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain multicolour or other optical effects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D1/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, based on inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/02—Polysilicates
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/54—Accessories
    • G03B21/56—Projection screens
    • G03B21/60—Projection screens characterised by the nature of the surface
    • G03B21/62—Translucent screens

Definitions

  • the present invention relates to a light-scattering film in which polycrystalline nanodiamond is dispersed, and more particularly, to a light-scattering film having excellent transparency and light scattering properties (sharpness).
  • a transparent screen a laminated glass type in which a hologram is enclosed between two pieces of glass, a film type in which a resin film containing a light scatterer is pasted on the surface of a transparent substrate, and a light scatterer are kneaded on a transparent substrate.
  • a panel type, a coating type in which a light scattering film in which a light scattering body is dispersed in a transparent dispersion medium, and the like are applied to the surface of a transparent substrate such as glass are known.
  • Transparent screens used for show windows, guide plates, etc. are often seen not only from the front but also from the diagonal, the appearance of the screen surface is not clouded etc., light scattering properties are good, It is required that the screen image can be clearly seen even from an oblique angle.
  • the coating film type can withstand actual use so that the coating film on the surface is not easily peeled off.
  • a transparent screen having hardness is desired.
  • Patent Document 1 discloses a “nanodiamond composite” in which nanodiamond particles are coated (surface modified) with polyvinyl alcohol (PVA) and further dispersed in a cycloolefin polymer (COP). . Since the resin sheet containing the “nanodiamond composite” has high transparency and appropriate light scattering properties, an excellent transparent light diffuser can be obtained by placing the resin sheet on a glass substrate. It is described that
  • nanodiamonds are used as high refractive index nanoparticles, which are dispersed in polyvinyl alcohol (PVA) or cycloolefin polymer (COP) and then molded into a sheet (nanodiamond composite).
  • PVA polyvinyl alcohol
  • COP cycloolefin polymer
  • Patent Document 3 fine particles such as silica, alumina, glass beads, and transparent polymer beads are used as a light diffusing material, and these are dispersed in a medium (binder) such as a polyester resin in the presence of a reactive silyl group-containing epoxy compound.
  • a coating solution for forming a light diffusion layer is disclosed. It has been reported that when the coating solution is applied onto a glass substrate, dried and cured, a light diffusing plate excellent in adhesion and transparency can be produced.
  • Patent Document 4 a core / shell type composite particle composed of a diamond fine particle core and an organic polymer or silica shell is prepared, and this particle is dispersed in a polyvinyl butyral resin as a light scatterer to obtain a coating film.
  • a polyvinyl butyral resin as a light scatterer
  • Patent Document 5 discloses a technique for producing a paint by dispersing diamond particles produced by a specific method and vitreous material powder (glass frit) in a medium (binder) such as acrylic resin and cellulose acetate. Yes. It is described that when the paint is applied to a glass substrate, a transmissive transparent screen having both light scattering properties (sharpness of images) and transparency is obtained.
  • JP2013-16469A JP 2014-153708 A Republished WO2008-016088 JP 2011-1113068 (Patent 52155777) JP 2011-215568 A (Patent No. 555023)
  • an object of the present invention is to disperse high refractive index particles such as polycrystalline nanodiamonds in an inorganic oxide polymer medium such as silica, thereby exposing to outdoor or sunlight exposed to wind and rain.
  • an inorganic oxide polymer medium such as silica
  • the present inventors have (1) polycrystalline nanodiamond particles, (2) a refractive index smaller than the refractive index of the polycrystalline nanodiamond particles, and light.
  • an organic polymer anti-aggregation agent that prevents aggregation of the polycrystalline nanodiamond particles in the film-forming oxide network polymer medium intervening with the medium, excellent durability It has been found that a light-scattering coating film having a high degree of transparency and light-scattering properties can be obtained.
  • the total value (A + B + C) of the mass (A) of the polycrystalline nanodiamond particles, the mass (B) of the organic polymer aggregation inhibitor, and the mass (C) of the film-forming oxide network polymer medium When 100% by mass, A / (A + B + C) was 0.1 to 10.0% by mass, and when B / A was 0.05 or more, an excellent transparent light-scattering film was obtained. It was unexpected that this feature could not be obtained with a small amount of single crystal nanodiamond particles, and an excellent light scattering coating was obtained with a small amount of polycrystalline nanodiamond particles. By providing this light scattering film on a transparent substrate such as glass, a transmissive transparent screen can be obtained.
  • a transparent layer having a high refractive index between the transparent substrate and the light-scattering coating or on the light-scattering coating a reflective transparent screen can be obtained, and a metal layer is provided on the light-scattering coating.
  • a mirror type screen can be obtained.
  • the present invention it is possible to provide a light-scattering film having excellent durability, and at the same time, it is possible to provide a light-scattering film capable of achieving compatibility between transparency and light scattering.
  • pervious transparent screen which shows the method of evaluating light-scattering property notionally.
  • the reflective transparent screen which shows the method of evaluating light-scattering property notionally.
  • mold screen which shows the method of evaluating light-scattering property notionally.
  • pervious transparent screen It is the figure which represented typically an example of the transmissive
  • the reflective transparent screen It is the figure which represented typically an example of the reflective transparent screen.
  • mirror type screen which shows the method of evaluating light-scattering property notionally.
  • the present invention is an invention created based on such novel findings.
  • the transparent substrate used in the present invention is not particularly limited as long as it has properties such as durability such as heat resistance and weather resistance, and various substrates can be used.
  • the transparent base material is typically a glass substrate, but examples of the glass material include tempered glass, film-attached glass, laminated glass, and the like. From the material, soda lime glass, aluminosilicate glass, boron Various glass materials such as silicate glass and alkali-free glass can be used in the form of a plate.
  • transparent substrates include plastic resin plates and film substrates, such as polycarbonate resins, polyethylene terephthalate resins, polymethyl methacrylate resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, polyester resins, polyvinyl alcohol resins, A transparent substrate made of polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, triacetyl cellulose resin, polyamide resin, or other plastics can be used. From the viewpoint of durability such as heat resistance and weather resistance, a transparent substrate of metal oxide such as glass is preferable to a transparent substrate made of plastic.
  • a transparent substrate such as a glass plate is sufficiently polished in advance with cerium oxide or the like in order to ensure adhesion with the film-forming oxide network polymer medium, and the surface dirt is carefully removed. It is preferable.
  • the transparent substrate is usually used in a rectangular form, but may be in other forms, for example, various shapes such as a circle, an ellipse, and a triangle. The size is appropriately determined according to the application. Moreover, thickness is normally set to the intensity
  • the transparent substrate may be a substrate having a flat surface, a substrate having irregularities on the surface, a substrate on which a pattern is formed, or a substrate having a curvature.
  • the polycrystalline nanodiamond particles used in the present invention are easily available on the market, and can be purchased as, for example, products such as V-diamond (made by Vision Development) or Sumida (made by Sumitomo Electric Industries). it can. Unlike the single crystal nanodiamond, the polycrystalline nanodiamond does not have a cleavage property, has a high hardness, and does not easily wear. Methods for producing polycrystalline nanodiamonds are already known, and are described, for example, in many documents such as WO2013015347 and JP-A-9-509005.
  • the polycrystalline nanodiamond particles are usually used by adjusting to an average particle size (150 to 550 nm) at which Mie scattering occurs so that they can be used as a light scatterer for visible light.
  • the average particle diameter here means an average particle diameter as a D50 value (cumulative 50% particle diameter) in a particle size distribution obtained by measuring a volume distribution in an ethanol solvent by a dynamic light scattering method.
  • the average particle diameter of the polycrystalline nanodiamond particles is 150 to 550 nm, preferably 150 to 350 nm.
  • the average particle size is smaller than 150 nm, it is difficult to improve the light scattering property of the light scattering coating.
  • the average particle size is larger than 550 nm, the light-scattering coating tends to have a poor appearance such as cloudiness.
  • the adjustment of the particle size can be easily performed by, for example, a grinding operation using a bead mill or the like, or a classification operation such as filtration, centrifugation, or decantation.
  • the relatively large particles are preferably present in the whole polycrystalline nanodiamond particles, for example, in an amount of 0.1 to 5% by volume, preferably 0.3 to 3% by volume.
  • Polycrystalline nanodiamond particles have a high refractive index (n) and usually have a value of about 2.42.
  • a polycrystalline nanodiamond particle is a particle having a dense structure with high hardness, as can be seen from the fact that a plurality of crystal domains (several tens to several hundreds of nanometers) exist in the particle and may be used as a cutting agent. It is.
  • a single crystal nanodiamond particle as a similar nanodiamond particle.
  • the single crystal nanodiamond particle is generally a secondary particle having an average particle size of 30 to 250 nm formed by aggregation of nanosized primary particles of about 2 to 10 nm. It is a particle aggregate, and polycrystalline nanodiamond particles have a denser structure.
  • polycrystalline nanodiamond particles are advantageous in terms of the apparent refractive index, and a film having sufficient light scattering characteristics can be obtained even if the amount of nanodiamond particles added to the film is relatively small. Accordingly, the amount of the organic polymer aggregation inhibitor added can be reduced, which is preferable in terms of durability.
  • the film-forming oxide network polymer medium used in the present invention has good adhesion to a transparent substrate such as glass, imparts the durability of a light-scattering film, and provides the film-forming oxide network medium.
  • a transparent substrate such as glass
  • a material that exhibits transparency is used together with the transparent substrate.
  • a film-forming oxide network polymer medium a medium having a refractive index smaller than that of polycrystalline nanodiamond particles is used.
  • the refractive index of the film-forming oxide network polymer medium is, for example, about 1.2 to 2.0, preferably about 1.2 to 1.6.
  • those used as a film-forming oxide network polymer medium include silicon, titanium, zirconium, iron, zinc, tin, hafnium, tungsten, etc. as the center through oxygen atoms.
  • Inorganic oxide polymers that are polymerized in a network for example, silicon oxide such as silica, raw materials such as alumina, titania, zirconia, iron oxide, zinc oxide, tin oxide, hafnium oxide, and tungsten oxide Or a starting material can be mentioned and these can also be mixed and used.
  • silicon oxide is particularly preferable because it is an environmentally friendly material and has high durability, and has a refractive index in the range of 1.40 to 1.45, and is a polycrystalline nanodiamond particle. It is lower than the refractive index of and is preferable.
  • the organic polymer aggregation inhibitor has a function of dispersing and holding the polycrystalline nanodiamond particles in the film-forming oxide network polymer medium.
  • a person skilled in the art can easily confirm the dispersion state of the polycrystalline nanodiamond particles using an apparatus such as a scanning electron microscope. If the polycrystalline nanodiamond particles are aggregated due to poor dispersion, the apparent particle diameter of the polycrystalline nanodiamond particles is increased, and the scattering mode is changed from Mie scattering to geometrical scattering, so that transparency is lost.
  • the organic polymer anti-aggregation agent plays an important role in achieving both transparency and light scattering properties.
  • organic polymer aggregation inhibitors include hydrophilic polymers (polymers having hydrophilic sites such as hydroxyl groups, formyl groups, carboxyl groups, amino groups, sulfo groups, thiol groups, and lactam structures as side chains).
  • hydrophilic polymers polymers having hydrophilic sites such as hydroxyl groups, formyl groups, carboxyl groups, amino groups, sulfo groups, thiol groups, and lactam structures as side chains.
  • PVP polyvinyl pyrrolidone
  • hydrophilic polyvinyl compounds such as polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyvinylamine, polyvinylacetamide, polyurea, polyurethane, polyamide, polyimide, polyacrylic acid and the like. It is done. Among these, polyvinylpyrrolidone is more preferable for forming an excellent light-scattering film.
  • the molecular weight of the organic polymer anti-aggregation agent is preferably 200,000 to 500,000, and more preferably 300 to 400,000 as a mass average molecular weight. If the mass average molecular weight is too small than 200,000, it is difficult to improve the affinity between the high refractive index particles in the coating solution and the solvent or water, and the effect of improving the dispersibility of the high refractive index particles is reduced. As a result, defects may occur in the appearance of the coating. On the other hand, if the mass average molecular weight is larger than 500,000, the dispersion of the polycrystalline nanodiamond particles in the coating solution in the film-forming oxide network polymer medium tends to be insufficient, resulting in a light-scattering film.
  • the light of the present invention can be obtained even when the molecular weight is relatively small by devising such as dispersing the polycrystalline nanodiamond particles as a high-concentration solution. It is possible to produce a scattering coating.
  • the light-scattering coating film of the present invention can be formed with a coating solution for forming a light-scattering film composed of the following components in a solvent.
  • a coating solution for forming a light-scattering film composed of the following components in a solvent.
  • the polycrystalline nanodiamond particles interposed between the polycrystalline nanodiamond particles and the film-forming oxide network polymer medium in the film-forming oxide network polymer medium.
  • Organic polymer anti-agglomeration agent that prevents aggregation of water.
  • this light-scattering coating film-forming coating liquid is a dispersion of the polycrystalline nanodiamond particles (first liquid), an organic polymer aggregation inhibitor or a solution or dispersion thereof (The second liquid) and the solution or dispersion liquid (third liquid) of the film-forming oxide network polymer medium can be prepared in advance and can be prepared by mixing these liquids sequentially or simultaneously. .
  • the order of addition is obvious to those skilled in the art.
  • solvents are appropriately selected according to the types of components contained in the types of liquids to be prepared (first liquid, second liquid, and third liquid).
  • Polycrystalline nanodiamond particles, organic polymer anti-agglomeration agents, film-forming oxide network polymer media and solvent dispersion are mixed, for example, by ultrasonic homogenizer, ultrasonic tank, high-pressure homogenizer, bead mill, jet mill. It is preferable to carry out by. You may classify
  • the ratio of the polycrystalline nanodiamond particles in the first liquid is generally 0.1 to 20% by mass, preferably 2.0 to 15% by mass.
  • the ratio is generally 10 to 40% by mass, preferably 15 to 30% by mass.
  • the solid content as the film-forming oxide network polymer medium in the third liquid is generally 0.5 to 30% by mass, preferably 5 to 15% by mass.
  • a component necessary for polymerization for example, water or an acid
  • a component necessary for polymerization for example, water or an acid
  • the film-forming oxide network polymer medium is formed as a polymer of silicon oxide, a tetraalkoxysilane such as tetraethoxysilane and, if necessary, an alkyltrialkoxysilane having a functional group
  • it is formed by hydrolyzing in a solvent with an acid such as nitric acid together with ⁇ -glycidoxypropylsilane, etc., but these raw materials are water (purified water) or the presence of other solvents.
  • Preparation of a dispersion of a film-forming oxide network polymer medium that is polymerized through oxygen atoms centered on atoms other than silicon atoms can be similarly prepared in accordance with the above description of silicon atoms. .
  • R 1 4-a -Si-X a As a raw material for the film-forming oxide network polymer medium, specifically, in the case of forming a siloxane polymer (silica), R 1 4-a -Si-X a (where R 1 Is a hydrogen atom or a monovalent organic group such as an alkyl group, X is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms or halogen, and a is an integer of 1 to 4. They can be classified into the following two types (a) and (b). (A) Type: When a is 4 in the above formula. In this case, all four bonds of Si have a structure that undergoes hydrolysis and is converted to a hydroxyl group.
  • monomethyltriethoxysilane monomethyltrimethoxysilane, trichlorosilane, monomethyltrichlorosilane, dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, dichlorosilane, ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane, ⁇ -glycidoxy And propyltriethoxysilane.
  • ⁇ -glycidoxypropylsilane ⁇ -glycidoxypropylsilane
  • a light scattering film can be stably formed with a film thickness of 1 to 15 ⁇ m. Benefits such as easy to obtain.
  • TEOS is converted to SiO 2 by mass and GPTMS is converted to R-SiO 3/2 (R is ⁇ -glycidyloxypropyl group) and calculated
  • R is ⁇ -glycidyloxypropyl group
  • the organic solvent may be contained, for example, in an amount of 1 to 99% by mass, preferably 50 to 95% by mass in the coating solution for forming a light scattering film of the present invention.
  • the organic solvent volatilizes after it is finally applied to the substrate and does not remain in the coating.
  • the organic solvent is relatively large in order to smoothly disperse the polycrystalline nanodiamond particles in the film-forming oxide network polymer medium using an organic polymer anti-aggregation agent, and to facilitate the application. It is desirable to use an organic solvent.
  • the content of the polycrystalline nanodiamond particles in the dispersion is, for example, 1 to 10% by mass in one of the preferred embodiments.
  • a film-forming oxide network polymer medium water or an acid may be allowed to coexist.
  • the substrate is corroded by an acid or water, there is no problem as a coating solution for forming a light-scattering film even if water or an acid coexists.
  • the substrate is glass, there is no problem even if water and acid coexist in the coating solution. These water and acid eventually volatilize and become components of the film.
  • Water is added to the coating solution for forming a light-scattering film in order to advance the hydrolysis and polycondensation reaction of the raw material of the film-forming oxide network polymer medium.
  • Liquid water or an aqueous solution may be used as a raw material, or moisture taken in from the atmosphere may be used. Moreover, when the acid added separately is aqueous solution, the water can be substituted.
  • water can be contained, for example, in an amount of 0.1 to 60% by mass.
  • the film-forming oxide network polymer medium is silica
  • hydrolysis of TEOS or the like proceeds catalytically. Therefore, generally not much excess water is required. If the amount (total) of the raw materials is 1 g, the amount of water is often 0.1 to 1 g, for example, which can be optimized by the knowledge of those skilled in the art.
  • an acid is added to accelerate hydrolysis and polycondensation reaction.
  • the acid used in the coating solution for forming the light scattering film include nitric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, trifluoroacetic acid, trifluoroacetic anhydride, citric acid, sulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, and trifluoromethanesulfonic acid. Vinyl sulfonic acid, maleic acid, glycolic acid and the like can be used.
  • nitric acid is preferable because it is easily available, has a large hydrolysis action, and can smoothly produce a coating solution for forming a light-scattering film.
  • the concentration of the acid in the coating solution for forming a light scattering film of the present invention is preferably 0.001 to 1% by mass, for example. If the amount is less than 0.001% by mass, the effect of promoting the hydrolysis and polycondensation reaction of the raw material of the film-forming oxide network polymer medium is small. If the amount is more than 1% by mass, the reaction proceeds too quickly. Therefore, the pot life of the coating liquid tends to be shortened.
  • a known surfactant antioxidant, ultraviolet absorber, light stabilizer, infrared absorber, flame retardant, Components such as hydrolysis inhibitors and antifungal agents may be contained.
  • the surfactant include silicone surfactants (trade names “BYK-322”, “BYK-323”, “BYK-345”, “BYK-346”, “BYK-370”, “BYK-377”).
  • the light-scattering film-forming coating solution When applying the light-scattering film-forming coating solution to the surface of a transparent substrate such as glass, from the standpoint of productivity, for example, spin coating, bar coating, reverse roll coating, and other rolls
  • Well-known means such as a coating method, curtain coating method, spray coating method, dip coating method, nozzle coating method, dispenser coating method, screen printing method, and ink jet printing method can be adopted, and partial film formation is possible by masking as appropriate.
  • the film can be formed in any shape and pattern.
  • the total solid concentration in the coating solution for forming a light-scattering film upon coating by these coating methods is about 0.1 to 20% by mass, preferably about 1 to 10% by mass.
  • the substrate After applying the light-scattering film-forming coating solution to the substrate, the substrate is heated to form a light-scattering film on the substrate surface.
  • the heating temperature is, for example, 40 to 300 ° C., preferably 50 to 250 ° C., and the heating temperature is, for example, 1 to 240 minutes, preferably 5 to 120 minutes.
  • the heating may be performed not only under normal pressure but also under pressure, under reduced pressure, or in an inert atmosphere.
  • the substrate on which the light-scattering film is formed is not particularly limited as long as it has a heat-resistant temperature higher than the above heating temperature.
  • plate glass with inorganic transparency such as window glass for vehicles, float plate glass usually used for window glass for buildings, soda-lime glass manufactured by roll-out method, glass manufactured by down-draw method, etc. Can be used. What is necessary is just to select the thickness of a base material suitably, and the external appearance with a floating feeling can be obtained using a thin thing, or the external appearance with a three-dimensional effect can be obtained using a thick thing.
  • tempered glass, film-attached glass, and laminated glass can be used as the base material, and from the viewpoint of energy saving, multilayer glass can be used as the transparent base material.
  • a layer for adjusting the refractive index may be formed between the light-scattering coating and the base material, or in the upper layer of the light-scattering coating, and the light-scattering coating side of the base material and the light-scattering coating Low reflection layer, low radiation layer, antifouling layer, antifogging layer, etc. may be formed on the opposite side where no coating is applied.
  • the low reflection layer include a dielectric multilayer film, a film using a fluorine compound, a silica film, and a film using hollow particles.
  • the low radiation layer include a multilayer film using silver.
  • the antifouling layer include a silicone compound, a compound having a fluoroalkyl group, a low surface energy film containing a compound having a fluoroether structure, a hydrophilic film, and a photocatalytic film.
  • Anti-fogging layers include transparent oxide conductive films, metal wire grids (methods for preventing condensation by raising the temperature), water-absorbing films (methods for absorbing condensed water), super-hydrophilic films, and nano uneven structures (condensed water) And the like).
  • the transparent screen having a light-scattering coating in the present invention has the structure shown in FIG. 4, and is usually used in combination with a projection device such as a projector.
  • a projection device such as a projector.
  • a known sensor such as a resistive film type, a capacitance type, an infrared type, or a camera type is selected and incorporated, It may be controlled by a computer or the like.
  • a speaker that generates sound in conjunction with the video may be combined.
  • the screen itself can be vibrated as a vibrating body to generate sound.
  • the reflective transparent screen using the light-scattering film of the present invention has a film-forming property including titanium oxide, titanium nitride, stainless steel, etc. between the upper layer of the light-scattering film or between the substrate and the light-scattering film. It can be formed by providing a transparent layer or transparent substrate (hereinafter also referred to as a high refractive index layer) having a higher refractive index than that of the oxide network polymer medium. As an example, as shown in FIG. 5, a transparent screen having a high refractive index layer on the opposite side to the glass substrate is shown.
  • the scattered light intensity is enhanced by the light reflection by the high refractive index layer, and the image when used as a reflective transparent screen for front projection is sharpened.
  • the high refractive index layer is a titanium oxide layer, about 1 to 100 nm is preferable in terms of transparency and optical interference, and more preferably 30 to 80 nm.
  • the mirror type screen using the light scattering coating of the present invention can be formed by providing a light reflection layer containing silver or the like on the light scattering coating as shown in FIG.
  • a light-scattering film and a light-reflective layer in combination, the reflected image from the light-reflective layer and the screen image from the light-scattering film can be overlaid, and a mirror-type screen that adds screen performance to the characteristics of a normal mirror.
  • the light reflection layer preferably contains a metal such as gold, silver, copper, or aluminum, and silver is preferable from the viewpoint of reflectivity and productivity.
  • the film thickness may be about 50 to 100 nm or more so long as it does not transmit light.
  • a copper as a sacrificial layer and a back coating to the upper layer as a construction of a mirror used as a building material.
  • the light reflecting layer can be provided using an electroless plating method such as an evaporation method or a silver mirror reaction.
  • metal flaky particles may be applied, or a film provided with a metal layer in advance may be attached.
  • the relationship among the mass of the polycrystalline nanodiamond particles (A), the mass of the organic polymer aggregation inhibitor (B), and the mass of the film-forming oxide network polymer medium (C) are also important. is there. Particularly, the total value (A + B + C) of the mass (A) of the polycrystalline nanodiamond particles, the mass (B) of the organic polymer aggregation inhibitor, and the mass (C) of the film-forming oxide network polymer medium is 100% by mass.
  • a / (A + B + C) is 0.1 to 10.0% by mass, preferably 0.2 to 5.0% by mass.
  • the ratio of B / A is 0.05 or more, preferably 0.3 or more.
  • the upper limit may be about 10.
  • the mass (C) of the film-forming oxide network polymer medium in the present invention is calculated as the mass converted into the chemical form (SiO 2 in the case of silica) after complete hydrolysis / dehydration curing. It is a thing.
  • the polycrystalline nanodiamond particles and the film-forming oxide network polymer medium have the effect of improving the durability and hardness of the light scattering film. That is, the higher the content of polycrystalline nanodiamond particles and the film-forming oxide network polymer medium, the better the durability of the light-scattering film and the greater the hardness.
  • the amount (A) of the polycrystalline nanodiamond particles usually does not take a value larger than 10% by mass in the present invention, or may be a smaller amount as described above, in practice, The amount (C) of the film-forming oxide network polymer medium mainly contributes to the durability of the light-scattering film.
  • the amount (C) of the film-forming oxide network polymer medium is determined as the remaining amount (A) of the polycrystalline nanodiamond particles and the amount (B) of the organic polymer aggregation inhibitor. That is, [(A + C) / (A + B + C)] cannot be increased without limit in the present invention.
  • the haze of the light-scattering film of the present invention is preferably 0.5 to 40%, more preferably 2 to 30%. If the haze is less than 0.5%, the sharpness of the image is not sufficient, and if it exceeds 40%, the transparency is insufficient.
  • the transmittance of the light-scattering film in the transmission type transparent screen of the present invention is preferably 60 to 99%, more preferably 70 to 99%. If the transmittance is less than 60%, the sharpness of the image is not sufficient.
  • the light scattering property of the light scattering coating in the transmission type transparent screen of the present invention is preferably 10 ⁇ 10 ⁇ 6 or more, and more preferably 50 ⁇ 10 ⁇ 6 or more. If it is less than 10 ⁇ 10 ⁇ 6 , the sharpness of the video is not sufficient.
  • the film thickness of the light-scattering film in the transparent screen or mirror type screen of the present invention is, for example, preferably 1 to 15 ⁇ m, and more preferably 2 to 10 ⁇ m. If it is less than 1 ⁇ m, the content per unit area of the polycrystalline nanodiamond particles in the coating becomes small, and it is difficult to improve the light scattering property. On the other hand, if it exceeds 15 ⁇ m, it is difficult to increase the hardness of the coating. In addition, either the state where the polycrystalline nanodiamond particles are completely embedded in the light-scattering coating, the state where a part of the polycrystalline nanodiamond particles is exposed on the surface of the coating, or the state where both states are mixed It may be.
  • the light-scattering film is formed on a transparent substrate and used as a film for imparting properties such as a transmissive transparent screen, a reflective transparent screen, and a mirror screen.
  • a film for imparting properties such as a transmissive transparent screen, a reflective transparent screen, and a mirror screen.
  • the coating solution for forming the light-scattering coating itself is solidified as it is, and the solidified film is adhered onto the transparent substrate.
  • a film of metal, metal oxide, or the like may be formed on the light-scattering film, and then applied to the substrate as necessary.
  • the light-scattering film prepared as described above has improved durability, and becomes a light-scattering film excellent in both transparency and light-scattering property.
  • a transparent screen or a mirror type screen provided with a light-scattering coating film that has excellent durability and both transparency and light-scattering properties has not been obtained.
  • the present invention provides a coating solution kit for forming a light-scattering film for forming a substrate having a light-scattering film in the form of a kit in which the first liquid, the second liquid, and the third liquid are separately prepared. Is also contemplated.
  • the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.
  • the quality (characteristics) evaluation was performed by the method shown below about the transparent screen, reflective screen, and mirror type screen which have a light-scattering film obtained in the following examples.
  • the reflection type screen and the mirror type screen prepared in the examples were configured to have a light scattering coating on the entire surface of one side of the glass substrate.
  • Light scattering property (%) (scattered light intensity in 60 ° direction) / (transmitted light intensity) ⁇ 100%
  • the reflective transparent screens Examples 29 to 33
  • the substrate surface in the case of Examples 29 to 30, the substrate surface, and in the case of Examples 31 to 33, the sample film surface.
  • green (550 nm) laser light was incident at an incident angle of 45 °, and the intensity of the scattered light was measured while changing the angle of the detector.
  • the ratio of the light scattering intensity in the direction of scattering perpendicular to the sample film surface to the intensity of light transmitted in the incident direction was used as an indicator of light scattering properties.
  • the light scattering property was evaluated by the following formula.
  • Light scattering property (%) ⁇ (scattered light intensity in the direction perpendicular to the substrate surface or sample film surface) / (transmitted light intensity) ⁇ ⁇ 100%
  • green (550 nm) laser light is incident at an incident angle of 45 ° with respect to the substrate surface, and the intensity of scattered light is detected by a detector. Measured while changing the angle.
  • the ratio of the light scattering intensity in the direction perpendicular to the sample film surface to the intensity of the specularly reflected light was used as an index of the light scattering property.
  • the light scattering property was evaluated by the following formula.
  • Light scattering property (%) ⁇ (scattered light intensity in a direction perpendicular to the sample film surface) / (regular reflected light intensity) ⁇ ⁇ 100%
  • SWOM test A weather resistance promotion test (SWOM test) was performed according to the standard of JIS K7350-4: 2008 using a sunshine weather meter (S80, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). A black panel temperature of 63 ° C., a relative humidity of 50%, and 12 minutes of one cycle of 60 minutes were water sprays, and both film surface side light irradiation and substrate surface side light irradiation were performed. Test sample is taken after 1000 hours, and in case of transmissive transparent screen and reflective transparent screen, check for crack generation and film peeling, transmittance and haze measurement, no crack or film peeling Both the transmittance and haze change were within ⁇ 2%. In the case of a mirror type screen, generation of cracks, film peeling, white turbidity, and silver oxidation (blackening) were confirmed, and those without cracks, film peeling, and silver oxidation were accepted.
  • Example 1 (Preparation of base material) The surface of a 100 mm square and 2.0 mm thick float glass plate was polished with cerium oxide, washed with ion-exchanged water, and dried to prepare a glass substrate.
  • Composition A1 Preparation of coating solution for forming light scattering film: Composition A1
  • the following materials were used as components of the coating solution for forming a light-scattering film.
  • Polycrystalline nano diamond particles Diamond particles (made by Vision Development Co., Ltd., trade name V-diamond, refractive index 2.42, average particle size 280 nm, particle size distribution 0-2 ⁇ m) are used.
  • Organic polymer aggregation inhibitor polyvinylpyrrolidone (PVP) (manufactured by Kishida Chemical Co., Ltd., mass average molecular weight 360,000)
  • Raw material composition of film-forming oxide network polymer medium Refractive index of a film-forming oxide network polymer medium that forms nitric acid as an acid for promoting hydrolysis and polycondensation of ethanol and ion-exchanged water as a solvent for tetraethoxysilane ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane 1 .4
  • ethanol (6.03 g), ion-exchanged water (2.58 g), tetraethoxysilane (TEOS, 1.01 g), ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS, 0.29 g), 1N-nitric acid. (0.08 g) was added, and the above-mentioned polycrystalline nanodiamond particles and polyvinylpyrrolidone dispersion A (0.15 g) were added, and the mixture was stirred at room temperature (20 ° C.) for 2 hours to form a light scattering coating.
  • TEOS tetraethoxysilane
  • GPSTMS ⁇ -glycidoxypropyltrimethoxysilane
  • 1N-nitric acid (0.08 g) was added, and the above-mentioned polycrystalline nanodiamond particles and polyvinylpyrrolidone dispersion A (0.15 g) were added, and the mixture was stirred at room temperature
  • a coating liquid A (polycrystalline nanodiamond particle concentration of 0.6% by mass, total solid content concentration of 5.0% by mass) (composition A1 in Table 1 below) was obtained.
  • the total solid content is (1) polycrystalline nanodiamond particles + (2) polyvinylpyrrolidone (PVP) + (3) SiO 2 equivalent of TEOS + (4) R-SiO 3 / of GPTMS It was calculated as 2 equivalents (R is 3-glycidyloxypropyl group).
  • the coating liquid prepared above (the coating liquid according to the example of the present invention is shown in Table 1 below).
  • a series is formed by spin coating at a rotation speed of 500 rpm, and then baked in an electric furnace at 260 ° C for 10 minutes to have a light-scattering film as shown in FIG. A transmissive transparent screen was produced.
  • Table 1 is a table showing the composition of the coating solution for forming a light-scattering film.
  • Table 3 shows the results of evaluating the characteristics and sensory characteristics of the transmission type transparent screen obtained in Example 1.
  • the transmissive transparent screen obtained in Example 1 was evaluated well in terms of transparency, image sharpness, and viewing angle.
  • the appearance of the transmission type transparent screen was good without white turbidity or film unevenness.
  • the pencil hardness was as high as 9H. This is considered to be due to the fact that the value of [(A + C) / (A + B + C)] can be set relatively large at 97.6% in the design of the coating material.
  • Examples 2 to 28 Formation of Transmission Type Transparent Screen A light scattering coating forming coating solution having the composition shown in Table 1 was prepared, and the transmission type transparent screens of Examples 2 to 28 were prepared in the same manner as Example 1. As is clear from the results shown in Table 3, as in Example 1, the transparent screens of Examples 2 to 28 are substantially free from defects in appearance such as film unevenness, white turbidity, cracks, and the like. The light scattering property (sharpness of the image) was also satisfactory.
  • Examples 29-30 Formation of a reflective transparent screen (configuration of "base material-light scattering coating-high refractive index layer”)
  • a glass substrate previously provided with a light scattering coating obtained in Example 2 using the light scattering coating forming coating solution A1 or Example 20 using the light scattering coating forming coating solution A12. It was made to hold
  • a Ti target was used, a magnet was placed on the back side, and the inside of the vacuum chamber was evacuated by a vacuum pump. Next, power was applied to the target. At this time, argon gas and oxygen gas were introduced into the vacuum chamber while continuously operating the vacuum pump. By this operation, a high refractive index titanium oxide layer having a film thickness of 50 nm was formed on the light-scattering film, and the reflective transparent screens of Examples 29 to 30 were prepared as having the structure shown in FIG. did.
  • Example 31 Formation of a reflective transparent screen (configuration of "base material-high refractive index layer-light scattering coating")
  • the titanium oxide of the high refractive index layer on the glass substrate surface was used in the same manner as employed in Example 29.
  • Example 20 was repeated to form a reflective transparent screen, except that a light scattering coating was formed on the titanium oxide layer.
  • the thickness of the titanium oxide layer was 50 nm.
  • Example 31 was repeated except that the high refractive index layer was changed from titanium oxide to titanium nitride by changing the gas introduced into the vacuum chamber into nitrogen gas and oxygen gas, and a reflective transparent screen was formed. Formed.
  • the thickness of the titanium nitride layer was 50 nm.
  • a reflective transparent screen was formed by repeating Example 32, except that a stainless steel layer was formed between the glass substrate surface and the titanium nitride layer. Formation of the stainless steel layer was performed by introducing argon gas and nitrogen gas using a magnetron sputtering apparatus using a stainless steel target. The thickness of the stainless steel layer was 15 nm, and the thickness of the titanium nitride layer was 40 nm.
  • Examples 34-35 Formation of Mirror Type Screen As shown in FIG. 6, a silver layer was formed on the light-scattering film produced in Example 2 or Example 25 using a silver mirror reaction. In forming this silver layer, first, 0.4 g of tin (II) chloride was dissolved in 40 g of ion-exchanged water as a plating sensitizing treatment solution, and diluted hydrochloric acid was added to adjust the pH to 2.0. As a sensitization treatment, spray coating was performed on the light-scattering coating film, and after 15 minutes, washed with water and air dried.
  • tin (II) chloride was dissolved in 40 g of ion-exchanged water as a plating sensitizing treatment solution, and diluted hydrochloric acid was added to adjust the pH to 2.0.
  • spray coating was performed on the light-scattering coating film, and after 15 minutes, washed with water and air dried.
  • a silver plating solution and a reducing solution are mixed in equal amounts, and then quickly spray-coated on the sensitized light-scattering coating, washed with water and air-dried after 30 minutes, so that 80 nm is formed on the light-scattering coating. A uniform silver plating was formed. Subsequently, copper plating, a back coating film, and an edge coating film were applied to prevent silver oxidation. In this treatment, first, 1.16 g of copper sulfate was dissolved in 38.49 g of ion-exchanged water, and 0.32 g of concentrated sulfuric acid and 0.03 g of potassium sodium tartrate were added thereto to form a copper plating solution.
  • the main ingredients used in the seaming process are 40 g of bisphenol type liquid epoxy resin (epoxy equivalents 184 to 194), 60 g of bisphenol type solid epoxy resin (epoxy equivalents 900 to 1000) and lusocresol / novolak type epoxy resin (epoxy etc.)
  • the amount of rheology control agent 4 g, leveling agent 0.5 g, and antifoaming agent 0.5 g was added to 3 g of the amount 205 to 230), and 100 g of methyl isobutyl ketone was added as a solvent to adjust the viscosity.
  • the curing agent used in combination with the main agent was a polyamide resin having an amine value of 235 to 265 and an active hydrogen equivalent of 150. These main agents and curing agents were mixed before use to form an edge coating film.
  • Example 1 a coating film was formed in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid B1 as “B series” described in Table 2 and containing no polycrystalline nanodiamond was used. However, since it does not scatter light, it was not visible even when an image was projected.
  • Example 2 instead of polycrystalline nanodiamond particles, single crystal diamond nanoparticles (Vision Development, average particle size 250 nm, particle size distribution 150 to 550 nm) are included, and no organic polymer anti-aggregation inhibitor is included.
  • a light scattering film was formed in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid B2 of No. 2 was used. However, when a film was formed with a composition not containing an organic polymer aggregation inhibitor, a polycrystalline nanodiamond aggregated in the film-forming oxide network polymer, so that a film having a good appearance could not be obtained.
  • Example 3 In Example 1, single crystal diamond nanoparticles (made by Vision Development Co., Ltd., average particle size 250 nm, particle size distribution 150 to 550 nm) are included instead of polycrystalline nanodiamond particles, and a film-forming oxide network polymer medium is included A light-scattering film was formed in the same manner as in Example 1 except that the coating liquid B3 in Table 2 was used. However, when the film was formed with a composition not containing the film-forming oxide network polymer medium, the appearance was good, but film peeling occurred in the SWOM test, and the durability was very poor.
  • Example 4 Comparative Example 4 In Example 1, except that the coating liquid B4 shown in Table 2 containing single crystal nanodiamond particles (Vision Development, average particle size 250 nm, particle size distribution 150 to 550 nm) was used instead of the polycrystalline nanodiamond particles. In the same manner as in Example 1, a light-scattering film was formed. However, the light scattering property was not sufficiently obtained, and the sharpness of the image was low and the viewing angle was narrow as compared with Example 1 using polycrystalline nanodiamond.
  • the coating liquid B4 shown in Table 2 containing single crystal nanodiamond particles Vision Development, average particle size 250 nm, particle size distribution 150 to 550 nm
  • Comparative Example 5 In Comparative Example 4, Comparative Example 4 was repeated except that the coating liquid B5 of Table 2 containing the single crystal nanodiamond particles and the organic polymer aggregation inhibitor at a ratio of 1: 1 was used. In this case, aggregation of the single crystal diamond nanoparticles could not be sufficiently suppressed, and a film having a good appearance could not be obtained.
  • Table 1 Composition of coating solution for forming light scattering film (mass indicates A + B + C as 100)
  • Table 2 Composition of comparative example of coating solution for forming light scattering film (mass indicates A + B + C as 100)
  • the following excellent effects can be obtained.
  • the film-forming oxide network polymer medium By using the film-forming oxide network polymer medium, the adhesiveness with a substrate such as a glass substrate is excellent, and a significant improvement in durability can be achieved when used outdoors.
  • the transparent screen, the reflective screen, and the mirror type screen having the light-scattering film of the present invention are used for projector projection screens and lighting devices that can be used outdoors, for example, in the field of buildings and automobiles. It can be used as a light diffuser.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)

Abstract

多結晶ナノダイヤモンド粒子を使用する、透明性及び耐久性に優れた光散乱性被膜を提供する。この光散乱性被膜は、透明性と、光散乱性との両立性に優れている。その光散乱性被膜を利用する透明スクリーンや、反射型スクリーン、ミラー型スクリーンも提供される。本発明によれば、光散乱性被膜は、（１）多結晶ナノダイヤモンド粒子と、（２）前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さい屈折率を有する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体と、（３）該多結晶ナノダイヤモンド粒子と、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との間に介在して、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の凝集を防止する有機高分子凝集防止剤と、を含む。

Description

多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液
　本発明は、多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜に関し、特に、透明性及び光散乱性（鮮鋭性）に優れた光散乱性被膜に関するものである。
　街の商業ビルのショーウィンドウや、案内板等に、光透過性を保持したまま広告等の情報を投影表示する透明スクリーンが、建築物分野において近年注目を集めている。また、建築物の分野だけでなく、自動車のフロントガラスに位置情報等を投影するディスプレイとしての透明スクリーンの利用も近年盛んに研究されており、自動車分野でも注目を集めている。
　従来、透明スクリーンとして、２枚のガラスの間にホログラムを封入した合わせガラスタイプや、透明基材表面に光散乱体を含有する樹脂フィルムを貼ったフィルムタイプ、光散乱体を透明基材に練りこんだパネルタイプ、透明な分散媒体中に光散乱体を分散させた光散乱性被膜をガラス等の透明基材表面に塗布した塗膜タイプなどが知られている。
　ショーウィンドウや、案内板等に用いられる透明スクリーンは、正面からだけでなく、斜めからも見られることが多く、スクリーン面の外観が白濁等しておらず、光散乱性が良好なことや、斜めの角度からでもスクリーン面の映像を鮮明に見られることが求められる。
　また、歩行者や、自動車のドライバーが、透明スクリーンの表面に触れることが想定される用途においては、塗膜タイプの場合は簡単には表面の塗膜が剥がれないように、実使用に耐えうる硬度を有する透明スクリーンが望まれている。
　特許文献１には、ナノダイヤモンド粒子をポリビニルアルコール（ＰＶＡ）によって被覆（表面改質）し、これを更にシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）中に分散させてなる「ナノダイヤモンド複合体」が開示されている。当該「ナノダイヤモンド複合体」を含有する樹脂シートは、透明性が高く、かつ適度な光散乱性を有するため、当該樹脂シートをガラス基板上に配置することによって、優れた透明光拡散体が得られることが、記載されている。
　特許文献２には、高屈折率ナノ粒子として、ナノダイヤモンドを用い、これをポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はシクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）中に分散させた上で、シート（ナノダイヤモンド複合体）に成型する技術が開示されている。このシート（ナノダイヤモンド複合体）は、透明であり、かつ良好な光散乱性を兼ね備えるため、透明スクリーン用に好適に使用できることが報告されている。
　特許文献３には、シリカ、アルミナ、ガラスビーズ、透明ポリマービーズなどの微粒子を光拡散材とし、これらを反応性シリル基含有エポキシ化合物の存在下、ポリエステル系樹脂等の媒体（結合剤）に分散させてなる、光拡散層形成用塗布液が開示されている。該塗布液をガラス基材上に塗布し、乾燥・硬化したところ、密着性、透明性に優れた、光拡散板が作製できたことが報告されている。
　特許文献４には、ダイヤモンド微粒子のコアと有機ポリマー又はシリカのシェルとからなるコア／シェル型複合粒子を作製し、この粒子を光散乱体としてポリビニルブチラール樹脂中に分散させ、塗膜を得る技術が開示されている。該塗膜をガラス表面に接着させたところ、優れた透過型の透明スクリーンが得られたことが、記載されている。
　特許文献５には、特定の方法で製造したダイヤモンド粒子、及びガラス質材料粉末（ガラスフリット）を、アクリル樹脂、酢酸セルロース等の媒体（バインダー）に分散させて塗料を作製する技術が開示されている。該塗料をガラス基材に塗装したところ、光散乱性（映像の鮮鋭性）と透明性を両立する透過型の透明スクリーンが得られたことが、記載されている。
特開２０１３－１６４５６９号公報 特開２０１４－１５３７０８号公報 再公表ＷＯ２００８－０１６０８８号公報 特開２０１１－１１３０６８（特許５２１４５７７）号公報 特開２０１１－２１５５６８（特許５２５５０２３）号公報
　実用上、透明性の要求されるガラス等に対する「映像の鮮鋭性」の要求度は高い。その点、上記の通り、特許文献１～５においては、光拡散材（高屈折率粒子）を有機高分子（樹脂）に分散させ、得られた高屈折率粒子／有機高分子の複合体を、ガラス等の基材上に配置することによって、透明性と光散乱性（映像の鮮映性に対応する）を両立する透過型の透明スクリーンを作製することに、成功している。
　しかしながら、これらは何れも有機高分子（樹脂）を媒体とするものである。一方で、これらの媒体を配置する基材として最も典型的なのは、無機物質である「ガラス」である。すなわち、これらの発明においては、ガラスを基材として用いる場合、「有機高分子（樹脂）」と「ガラス」という、異質なものどうしを接着させることになる。このため、両者の接着において、密着性を確保することが比較的難しい、という技術的制約があった。
　なお、上記特許文献１～５の技術によっても、ガラス基材と被膜の間の一定の密着性は満足する。しかし、風雨に晒されたり、日光に晒されたりする場所に設置される透明スクリーンなど、耐久性を要求される場合には、ガラス基材に対する密着性の一段と高い「無機酸化物高分子（例えばシリカ高分子）」を媒体とする光散乱性被膜の開発が、求められていた。
　ところが、ナノダイヤなどの高屈折率粒子を、無機酸化物高分子中に良好に分散させることは大変難しい。本発明者らが種々検討を行った限り、「透明性」と「光散乱性」が両立する光散乱性被膜は、簡単に作製できるものではなかった。つまり、「透明性」を確保しようとすると、「光散乱性」は十分でなく、逆に「光散乱性」を確保しようとすると、「透明性」が十分でなく、無機酸化物高分子を媒体とする場合には、光散乱性被膜はなかなか作製することができなかった。
　従って、本発明の課題は、多結晶ナノダイヤモンドのような高屈折率粒子を、シリカなどの無機酸化物高分子媒体に分散させることより、風雨に晒されたり、日光に晒されたりする屋外の場所に設置される場合においても優れた耐久性を有する光散乱性被膜を提供するとともに、同時に、透明性と、光散乱性との両立性を図ることのできる光散乱性被膜を提供することにある。
　本発明者らは、上記課題を達成するため鋭意検討した結果、（１）多結晶ナノダイヤモンド粒子と、（２）前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さい屈折率を有し、かつ光散乱性被膜が適用される透明基材に対して付着性を有する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体と、（３）該多結晶ナノダイヤモンド粒子と、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との間に介在して、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の凝集を防止する有機高分子凝集防止剤とを組合せることにより、優れた耐久性と、両立された透明性及び光散乱性と、を有する光散乱性被膜が得られることを見出した。特に、多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）と、有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）と、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）との合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が０．１～１０．０質量％であり、かつＢ／Ａが０．０５以上とすると、優れた透明な光散乱性被膜が得られた。この特徴は、少量の単結晶ナノダイヤモンド粒子では得られず、少量の多結晶ナノダイヤモンド粒子において、優れた光散乱性被膜が得られたことは、予想外のことであった。この光散乱性被膜をガラスなどの透明基材上に設けることにより、透過型の透明スクリーンが得られる。また、透明基材と光散乱性被膜の間や光散乱性被膜の上に高屈折率の透明層を設けることにより、反射型の透明スクリーンが得られ、光散乱性被膜の上層に金属層を設けることにより、ミラー型スクリーンが得られる。
　本発明によれば、耐久性に優れた光散乱性被膜を提供するとともに、同時に、透明性と、光散乱性との両立性を図ることのできる光散乱性被膜を提供出来る。
光散乱性を評価する方法を概念的に示す透過型の透明スクリーンに関する図である。 光散乱性を評価する方法を概念的に示す反射型の透明スクリーンに関する図である。 光散乱性を評価する方法を概念的に示すミラー型スクリーンに関する図である。 透過型の透明スクリーンの一例を模式的に表した図である。 反射型の透明スクリーンの一例を模式的に表した図である。 ミラー型スクリーンの一例を模式的に表した図である。
　本発明は、このような新規な知見に基づいて創作された発明である。
　本発明で使用される透明基材は、耐熱性、耐候性などの耐久性などの性質を有するものであれば、特に限定されることなく、各種の基材を使用することができる。透明基材としては、典型的には、ガラス基板であるが、ガラス材料としては、強化ガラスや、フィルム付着ガラス、合わせガラスなどが挙げられ、材質からは、ソーダ石灰ガラスやアルミノシリケイトガラス、硼珪酸ガラス、無アルカリガラスなど、各種のガラス材料を板状にして使用することができる。その他の透明基材としては、プラスチック製の樹脂板やフィルム基材、例えば、ポリカーボネート樹脂や、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、トリアセチルセルロース樹脂、ポリアミド樹脂、その他のプラスチック製の透明基材を使用することできる。耐熱性や、耐候性などの耐久性の点からは、プラスチック製の透明基材よりも、ガラス等の金属酸化物の透明基材が好ましい。
　ガラス板等の透明基材は、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との密着性を確保するために、酸化セリウム等で予め充分に研磨し、表面の汚れ等を丁寧に除去しておくことが好ましい。
　透明基材は、通常、矩形の形態で使用されるが、その他の形態、例えば、円形や、楕円形、三角形など各種の形状であってもよい。
　大きさは、用途に応じて、適宜決められるものである。また、厚みは、用途に応じて、例えば、使用される態様において必要とされる強度などに通常設定される。
　透明基材としては、表面が平坦な基材だけでなく、表面に凹凸がある基材やパターンを形成した基材や、曲率を持った形状の基材でも良い。表面に凹凸がある基材やパターンを形成した基材に光散乱性被膜を塗布した透明スクリーンやミラー型スクリーンでは、光散乱性に加えて表面の凹凸やパターンによる光学反射の効果も得られ、表面が平坦な基材に光散乱性被膜を形成した透明スクリーンやミラー型スクリーンとは異なる外観を得ることが出来る。例えば、透明スクリーンやミラー型スクリーンを見る角度によって色が変わる、ホログラムのような外観を得られ、意匠性を高めることができる。
　本発明で使用される多結晶ナノダイヤモンド粒子は、市場において容易に入手可能であり、例えば、商品として、V－ダイヤ（ビジョン開発製）やスミダイヤ（住友電気工業製）などとして、購入することができる。多結晶ナノダイヤモンドは、単結晶ナノダイヤモンドとは異なり、劈開性を有さず、また、硬度も高く、摩耗し難い性質を有する。
　多結晶ナノダイヤモンドの製造方法は、既に公知であり、例えば、ＷＯ２０１３０１５３４７号公報や、特表平９－５０９００５号公報などの多くの文献に記載されている。
　多結晶ナノダイヤモンド粒子は、通常、可視光に対する光散乱体として使用できるように、ミー散乱が起こる程度の平均粒径（１５０～５５０ｎｍ）に調整して使用される。ここで言う平均粒径は、動的光散乱法によりエタノール溶媒中での体積分布を測定して得られた粒度分布におけるＤ５０値（累積５０％粒径）としての平均粒径を意味する。
　本発明においては、多結晶ナノダイヤモンド粒子の平均粒径は、１５０～５５０ｎｍ、好ましくは、１５０～３５０ｎｍであることが好ましい。平均粒径が１５０ｎｍより小さいと、光散乱性被膜の光散乱性を向上させにくい。一方、平均粒径が５５０ｎｍより大きいと、光散乱性被膜の外観が、白濁等の不良を生じやすくなる。
　粒度の調整は、例えば、ビーズミルなどを用いた粉砕操作や、濾過、遠心分離、デカンテーションなどの分級操作により、容易に行うことができる。なお、比較的大きな粒子、例えば、平均粒径８００～１００００ｎｍ、好ましくは、１０００～８０００ｎｍ程度の多結晶ナノダイヤモンド粒子をわずかに含むと、少量で高い輝度（鮮鋭度）を有する光散乱性被膜を得ることができる。その場合、比較的大きな粒子は、全体の多結晶ナノダイヤモンド粒子の中で、例えば、０．１～５体積％、好ましくは、０．３～３体積％で存在させることが好ましい。多結晶ナノダイヤモンド粒子は、屈折率（ｎ）が高く、通常、２．４２程度を有する。
　多結晶ナノダイヤモンド粒子は、複数の結晶ドメイン（数１０～数１００ｎｍ）が粒子中に存在しており、切削剤として用いられることがあることから分かるように、硬度が高い密な構造をもつ粒子である。一方、類似のナノダイヤモンド粒子として、単結晶ナノダイヤモンド粒子があるが、単結晶ナノダイヤモンド粒子は一般に、２～１０ｎｍ程度のナノサイズの一次粒子が凝集してなる平均粒径３０～２５０ｎｍの二次粒子凝集体であり、多結晶ナノダイヤモンド粒子のほうが密な構造である。そのために多結晶ナノダイヤモンド粒子の方が、見かけの屈折率の点で有利となり、被膜に添加するナノダイヤモンド粒子の量が比較的少なくても、十分な光散乱特性を有する被膜が得られる。それに伴って、有機高分子凝集防止剤の添加量も少なく出来るため、耐久性の面で好ましい。
　本発明で使用される被膜形成性酸化物網目状高分子媒体は、ガラスなどの透明基材との密着性がよく、光散乱性被膜の耐久性を付与するとともに、その被膜形成性酸化物網目状高分子媒体において、多結晶ナノダイヤモンド粒子を均一に分散された状態で保持する媒体であり、透明基材に塗布された後には、透明基材とともに、透明性を示すものが使用される。このような被膜形成性酸化物網目状高分子媒体としては、多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さいものが使用される。被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の屈折率が大きく、多結晶ナノダイヤモンド粒子との屈折率差が小さい場合には、実質的に光散乱が生じないために、光散乱性被膜として用いることが困難になる。
　被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の屈折率としては、例えば、１．２～２．０、好ましくは、１．２～１．６程度であることが好ましい。
　本発明においては、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体として使用されるものとしては、ケイ素や、チタン、ジルコニウム、鉄、亜鉛、錫、ハフニウム、タングステンなどの原子を中心として、酸素原子を介して、網目状に高分子化した無機酸化物高分子であり、例えば、シリカ等のケイ素酸化物や、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ハフニウム、酸化タングステンなどの原料又は出発材料を挙げることができ、またこれらを混合して用いることもできる。これらは何れも、最終的に光散乱性被膜を形成するまでに、酸素原子を介して、中心元素（金属・半金属原子）が互いに結合し合い、網目上の無機酸化物高分子構造を有する膜となる。中でも、ケイ素酸化物が、環境にとりわけ優しい材料である点や、耐久性が高い点から特に好ましく、また、その屈折率が、１．４０～１．４５の範囲にあり、多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも低く、好適である。
　有機高分子凝集防止剤は、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、多結晶ナノダイヤモンド粒子が、分散して保持されるようにする機能を有するものである。多結晶ナノダイヤモンド粒子の分散状態は、当業者であれば、例えば、走査型電子顕微鏡などの装置を使用して容易に確認することができる。分散不良により多結晶ナノダイヤモンド粒子が凝集してしまうと、多結晶ナノダイヤモンド粒子のみかけの粒子径が大きくなり、散乱モードがミー散乱から幾何散乱となってしまうため、透明性が失われる。有機高分子凝集防止剤は、透明性と光散乱性との両立を達成するために重要な働きをする。
　このような有機高分子凝集防止剤としては、親水性重合体（側鎖として、水酸基や、ホルミル基、カルボキシル基、アミノ基、スルホ基、チオール基、ラクタム構造といった親水性部位を有する重合体をいう）が、好ましく、例えば、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）や、ポリビニルアルコール、ポリビニル酢酸、ポリビニルアミン、ポリビニルアセトアミドなどの親水性ポリビニル化合物を始め、ポリ尿素、ポリウレタン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリル酸等が挙げられる。中でも、ポリビニルピロリドンは、優れた光散乱性被膜を形成する上で、一層好ましい。
　有機高分子凝集防止剤の分子量は、質量平均分子量として、好ましくは、２０万～５０万、更に好ましくは、３０～４０万が好適である。該質量平均分子量が２０万より小さ過ぎると、塗布液中での高屈折率粒子と、溶媒や水との親和性を向上させにくく、高屈折率粒子の分散性を向上させる効果が小さくなり、結果として被膜の外観に不具合が生じることがある。一方、該質量平均分子量が５０万より大き過ぎると、塗布液中での多結晶ナノダイヤモンド粒子の被膜形成性酸化物網目状高分子媒体における分散が不十分と成り易く、結果として光散乱性被膜の外観に不具合が生じ易い。但し、有機高分子凝集防止剤の分子量が比較的小さい場合においても、高濃度の溶液として多結晶ナノダイヤモンド粒子を分散させるなどの工夫をすることにより、比較的分子量が小さい場合でも本発明の光散乱性被膜を製造することは可能である。
　本発明の光散乱性被膜は、溶媒中において、以下の成分から構成される光散乱性被膜形成用塗布液により形成することができる。
（１）多結晶ナノダイヤモンド粒子。
（２）前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さい屈折率を有し、かつ前記透明基材に対して付着性を有する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体。
（３）該多結晶ナノダイヤモンド粒子と、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との間に介在して、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の凝集を防止する有機高分子凝集防止剤。
　この光散乱性被膜形成用塗布液は、多結晶ナノダイヤモンド粒子の分散性を考慮すると、多結晶ナノダイヤモンド粒子の分散液（第１液）、有機高分子凝集防止剤又はその溶液又は分散液（第２液）、そして、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の溶液又は分散液（第３液）を予め準備しておき、順次又は同時にこれらの液を混合することによって調製することができる。これらの添加順序は、当業者には自明である。
　溶液又は分散液として混合される場合に使用される有機溶媒として、メタノールや、エタノール、１－プロパノール、２－プロパノール、ブタノール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンチレングリコール、ヘキシレングリコール、１－メトキシ－２－プロパノール、１－エトキシ－２－プロパノール、２－ピロリドン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン、Ｎ－エチル－２－ピロリドン、エチルラクテート、ブチルラクトン、プロピレングリコール１－モノメチルエーテル２－アセタート、２－プロパノン、２－ブタノン、４－メチル－２－ペンタノン、２－ヘプタノン、２，４－ペンタンジオン、アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ノルマルプロピル、酢酸イソブチル、酢酸ノルマルブチル、ホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、アセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、モルフォリン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン等を用いることが出来る。これらの溶媒は、準備する液の種類（第１液、第２液及び第３液）に含まれる成分の種類に応じて、適宜選択される。
　多結晶ナノダイヤモンド粒子や、有機高分子凝集防止剤、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体と溶媒との混合分散は、例えば、超音波ホモジナイザーや、超音波槽、高圧ホモジナイザー、ビーズミル、ジェットミルによって行うことが好ましい。必要に応じて遠心分離などで分級しても良い。
　水や、メタノール、エタノールは、多結晶ナノダイヤモンド粒子を分散しやすく、好ましい。
　第１液における多結晶ナノダイヤモンド粒子の割合は、一般に、０．１～２０質量％、好ましくは、２．０～１５質量％であることが適当である。
　第２液における有機高分子凝集防止剤を溶液又は分散液として使用する場合には、その割合は、一般に、１０～４０質量％、好ましくは、１５～３０質量％であることが適当である。
　第３液における被膜形成性酸化物網目状高分子媒体としての固形分は、一般に、０．５～３０質量％、好ましくは、５～１５質量％であることが適当である。
　第３液の調製においては、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を構成するための成分又はモノマーに、重合に必要な成分、例えば、水や、酸を添加しておくことが好ましい。
　例えば、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を、酸化ケイ素のポリマーとして形成する場合には、テトラエトキシシランのようなテトラアルコキシシランと、必要に応じて、官能基を有するアルキルトリアルコキシシラン、例えば、γ－グリシドキシプロピルシランなどと一緒に、硝酸などの酸により、溶媒中で加水分解させることにより、形成されるが、それらの原料を水（精製水）や、その他の溶媒の存在下に配合することにより調製することができる。ケイ素原子以外の原子を中心として、酸素原子を介して重合する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の分散液の調製は、ケイ素原子についての上記説明に準じて、同様に調製することができる。
　被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の原料としては、具体的には、シロキサンポリマー（シリカ）を形成する場合を例にとると、Ｒ1 4-a－Ｓｉ－Ｘa（但し、Ｒ1は、水素原子、又は、アルキル基などの一価の有機基、Ｘは、炭素数１～３のアルコキシ基又はハロゲン、aは、１～４の整数）から選ぶことができる。それらは次の（ａ）及び（ｂ）の２つのタイプに分類できる。
（ａ）タイプ：上記式において、ａが４である場合。この場合、Ｓｉの４つの結合手の全てが加水分解を受けて水酸基に変換する構造を有する。具体的には、テトラエトキシシランや、テトラメトキシシラン、テトラクロロシランなどが挙げられる。
（ｂ）タイプ：上記式において、ａが、１、２又は３である場合。この場合、Ｓｉの４つの結合手の一部のみが加水分解を受けて水酸基に変換する構造を有する。残るＲ1基は、不変のままである。具体的には、モノメチルトリエトキシシランや、モノメチルトリメトキシシラン、トリクロロシラン、モノメチルトリクロロシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジクロロシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。例えば、次のγ－グリシドキシプロピルシラン
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 は、加水分解処理を行うと、３つのメトキシ基は全て加水分解され、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉの網目構造の形成に関与することになる。「γ－グリシドキシプロピル基」は、そのような網目構造の形成には関与せず、Ｓｉ－Ｏ－Ｓｉ結合による網目構造とは別の「側鎖」として、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中に残り、任意の機能を発揮する。このような基を残す被膜形成性酸化物網目状高分子媒体も、本発明の被膜形成性酸化物網目状高分子媒体として有効に機能する。
　上記原料の中で、特に、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）と、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（ＧＰＴＭＳ）とを併用すると、例えば、１～１５μｍの膜厚で光散乱性被膜を安定的に得やすいなどの利点が生じる。両者の混合比に特別な制限はないが、ＴＥＯＳをＳｉＯ2に質量換算し、ＧＰＴＭＳをＲ－ＳｉＯ3/2（Ｒは、γ-グリシジルオキシプロピル基）に質量換算して計算した場合に、ＴＥＯＳ　９９～３０％に対して、ＧＰＴＭＳ　１～７０％の割合で、好ましくは、ＴＥＯＳ　７０～４０％に対して、ＧＰＴＭＳ　３０～６０％の割合で用いることが好適である。
　本発明の光散乱性被膜形成用塗布液中には、有機溶媒は、例えば、１～９９質量％、好ましくは、５０～９５質量％含有してもよい。有機溶媒は、最終的に基材に塗布された後は揮発し、被膜中には残らない。有機溶媒は、多結晶ナノダイヤモンド粒子を有機高分子凝集防止剤を利用して被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中に、円滑に分散させ、塗布を容易化するために、比較的多めに有機溶媒を使うことが望ましい。多結晶ナノダイヤモンド粒子を有機溶媒に分散させるに際して、分散液に対する多結晶ナノダイヤモンド粒子の含量は、例えば、１～１０質量％が好ましい態様の１つである。なお、必要に応じて、他の成分を追加する場合には、有機溶媒を追加し、分散状態を良好に保つことが好ましい。
　被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を形成する場合、水や、酸も共存させてもよい。酸や水によって腐食される基材でない限り、水や、酸が共存していても、光散乱性被膜形成用塗布液として何ら問題はない。例えば、基材がガラスである場合、塗布液中に水、酸が共存していても何ら問題はない。これら水、酸は、最終的には揮発して、被膜の構成成分ではなくなる。
　光散乱性被膜形成用塗布液には、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の原料の加水分解・重縮合反応を進行させるために水が添加される。原料として液体の水や水溶液を用いても良いし、大気中から取り込まれる水分を利用しても良い。また、別途加える酸が、水溶液である場合には、その水でも代用できる。
　光散乱性被膜形成用塗布液中には、水は、例えば、０．１～６０質量％含有することができる。被膜形成性酸化物網目状高分子媒体がシリカである場合、ＴＥＯＳなどの加水分解は、触媒的に進行する。そのため、一般にはそれほど過剰な量の水は必要とされない。原料の量（合計）が１ｇであれば、水の量は、例えば、０．１～１ｇで足りることが多く、これも当業者の知識で最適化できる。
　光散乱性被膜形成用塗布液において、加水分解や重縮合反応を促進するために酸が添加される。光散乱性被膜形成用塗布液に用いる酸としては、硝酸や、塩酸、硫酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、無水トリフルオロ酢酸、クエン酸、スルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、ビニルスルホン酸、マレイン酸、グリコール酸等を用いることが出来る。この中では硝酸が、入手が容易である上、加水分解作用が大きく、光散乱性被膜形成用塗布液を円滑に製造できるので、好ましい。
　本発明の光散乱性被膜形成用塗布液中の酸の濃度は、例えば、０．００１～１質量％であることが好ましい。０．００１質量％より少な過ぎると、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の原料の加水分解や重縮合反応を促進する効果が小さく、１質量％より多過ぎると上記反応が早く進み過ぎて、塗布液のポットライフが短くなりやすい。
　また、光散乱性被膜形成用塗布液中には、本発明の目的を損なわない限りにおいて、公知の界面活性剤や、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、赤外線吸収剤、難燃剤、加水分解防止剤、防黴剤等の成分が含有されていてもよい。界面活性剤としては、例えば、シリコーン系界面活性剤（商品名「ＢＹＫ－３２２」、「ＢＹＫ－３２３」、「ＢＹＫ－３４５」、「ＢＹＫ－３４６」、「ＢＹＫ－３７０」、「ＢＹＫ－３７７」、「ＢＹＫ－３７８」、「ＢＹＫ－３４５５」、以上ＢＹＫ社）や、アクリル系界面活性剤（商品名「ＢＹＫ－３５０」、「ＢＹＫ－３５５」、「ＢＹＫ－３５６」、「ＢＹＫ－３９２」、「ＢＹＫ－３９４」、「ＢＹＫ－３４４１」、以上ＢＹＫ社）、フッ素系界面活性剤（メガファック、ＤＩＣ社）等が挙げられる。
　光散乱性被膜形成用塗布液をガラスなどの透明基材の表面に塗布する場合には、生産性などの面からは、例えば、スピンコート法、バーコート法、リバースロールコート法、その他のロールコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ディップコート法、ノズルコート法、ディスペンサーコート法、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法などの公知手段が採用でき、適宜マスキングすることにより、部分的な成膜はもちろん、任意の形状、図柄に被膜を形成することができる。なお、これらの塗布法で塗布成膜する際の光散乱性被膜形成用塗布液中の全固形分濃度としては０．１～２０質量％、好ましくは、１～１０質量％程度が好ましい。
　光散乱性被膜形成用塗布液を基材に塗布した後、基材を加熱して、該基材表面に光散乱性被膜を形成する。加熱温度は、例えば、４０～３００℃、好ましくは、５０～２５０℃であり、加熱温度は、例えば、１～２４０分間、好ましくは、５～１２０分間であることが好適である。加熱は、常圧下だけではなく、加圧下や、減圧下、不活性雰囲気下で行っても良い。
　上記の加熱温度よりも高い耐熱温度を有するものであれば、光散乱性被膜が形成される基材は特に限定されるものではない。例えば、車両用窓ガラス、建築物用窓ガラスに通常使用されているフロート板ガラス、又はロールアウト法で製造されたソーダ石灰ガラス、又はダウンドロー法で製造されたガラス等無機質の透明性がある板ガラスを使用できる。基材の厚みは適宜選択すればよく、薄いものを用いて浮遊感のある外観を得たり、厚いものを用いて立体感のある外観を得たりできる。また、安全性などの観点から、基材として強化ガラスや、フィルム貼付ガラス、合わせガラスを使用することができ、省エネなどの観点から、透明基材として複層ガラスを使用することができる。更に、光散乱性被膜と基材との間や、光散乱性被膜の上層に屈折率を調整する層を形成していてもよいし、基材の光散乱性被膜側、及び光散乱性被膜が塗布されていない反対側の面に低反射層や低放射層、防汚層、防曇層などを形成していてもよく、既知のスパッタリングなどの物理成膜法、化学蒸着や、湿式コーティングなどの化学成膜法、フィルム貼付にて形成できる。低反射層としては誘電体多層膜やフッ素化合物を用いた膜、シリカ膜、中空粒子を用いた膜などが挙げられる。低放射層としては銀を用いた多層膜が挙げられる。防汚層としてはシリコーン系化合物やフルオロアルキル基を持つ化合物、フルオロエーテル構造を持つ化合物を含む低表面エネルギーの膜、親水性膜、光触媒性膜などが挙げられる。防曇層としては透明酸化物導電膜や金属ワイヤグリッド（温度を上げて結露を防止する方法）、吸水性膜（結露水を吸収する方法）、超親水性膜やナノ凸凹構造膜（結露水を薄膜化する方法）などが挙げられる。
　本発明における光散乱性被膜を有する透明スクリーンは、図４に示される構造をしており、通常はプロジェクターなどの映像を投射する映写装置と組み合わせて使用される。透明スクリーンにセンサーをつけることでタッチスクリーンとし、ユーザーと双方向通信することは容易であり、抵抗膜式、静電容量式、赤外線式、カメラ式など公知のセンサーを選択して組み込み、汎用のコンピュータなどで制御すればよい。映像と連動して音を生じさせるスピーカーを組み合わせてもよく、更にはスクリーン自体を振動体として振動させ、音を発生させることもできる。
　本発明の光散乱性被膜を利用する反射型の透明スクリーンは、光散乱性被膜の上層、又は基材と光散乱性被膜の間に、酸化チタンや窒化チタン、ステンレスなどを含む、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体よりも高い屈折率の透明層又は透明基材（以下、高屈折率層とも呼ぶ）を設けることで形成できる。その一例として、図５に示されるように、ガラス基材に対して反対側に高屈折率層を設けた透明スクリーンを示す。このような構成にすると、該高屈折率層による光反射によって散乱光強度が増強され、フロントプロジェクション用の反射型の透明スクリーンとして用いた場合の映像が鮮鋭化する。該高屈折率層が酸化チタン層である場合は、１～１００ｎｍ程度が透明性や光学干渉の点で好ましく、３０～８０ｎｍがより好ましい。
　本発明の光散乱性被膜を利用するミラー型スクリーンは、図６に示されるように、光散乱性被膜の上層に、銀などを含む光反射層を設けることで形成できる。光散乱性被膜と光反射層の併用により、光反射層による反射像と光散乱性被膜によるスクリーン映像とを重ねて視認でき、通常の鏡の特性にスクリーン性能を付加したミラー型スクリーンとすることができる。光反射層は、金や、銀、銅、アルミニウムなどの金属を含むことが好ましく、反射率や生産性の観点から銀が好ましい。膜厚は５０～１００ｎｍ程度以上で光が透過しない厚みがあればよい。金属の酸化を防ぐため、例えば銀の場合は更に上層に犠牲層としての銅、及び裏どめの塗料を塗布することが、建築材料用途として用いられる鏡の構成として一般的である。光反射層は、蒸着法や銀鏡反応などの無電解めっき法を用いて設けることができる。また金属の薄片状粒子を塗布してもよいし、金属層をあらかじめ設けたフィルムを貼付してもよい。
　本発明においては、多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）、有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、及び被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）相互の関係も重要である。特に、多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）、有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）の合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）は０．１～１０．０質量％、好ましくは、０．２～５．０質量％である。
　また、Ｂ／Ａの比率は０．０５以上、好ましくは、０．３以上である。上限としては、例えば、１０程度であろう。有機高分子凝集防止剤が、多結晶ナノダイヤモンド粒子に比べて、質量にして０．０５倍以上添加されることにより、一見すると意外であるが、透明性と光散乱性との両立が容易に達成できることが興味深い。
　なお、本発明における被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）は、加水分解／脱水硬化を完全に行った後の化学形態（シリカであればＳｉＯ2）に換算した質量として計算したものである。
　本発明の光散乱性被膜においては、多結晶ナノダイヤモンド粒子と、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体が、光散乱性被膜の耐久性や硬度を向上させる効果を持つ。すなわち、多結晶ナノダイヤモンド粒子と、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の含量が高い方が、光散乱性被膜の耐久性をより良好にし、硬度を大きくしやすい。
　尤も多結晶ナノダイヤモンド粒子の量（Ａ）は、上記のように、通常、本発明においては１０質量％よりも大きい値を取ることがない、又はそれよりも少ない量でよいので、実際上、光散乱性被膜の耐久性に主として寄与するのは、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の量（Ｃ）である。そして、この被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の量（Ｃ）は、多結晶ナノダイヤモンド粒子の量（Ａ）と、有機高分子凝集防止剤の量（Ｂ）の残余の量として決まる。つまり、本発明において［（Ａ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）］を無制限に高めることはできない。
　本発明の光散乱性被膜のヘーズは、０．５～４０％が好ましく、２～３０％がより好ましい。ヘーズが０．５％未満では映像の鮮鋭性が十分でなく、４０％を超えると透明性が不十分となる。
　また、本発明の透過型の透明スクリーンにおける光散乱性被膜の透過率は、６０～９９％が好ましく、７０～９９％がより好ましい。透過率が６０％未満では映像の鮮鋭性が十分でなくなってしまう。
　また、本発明の透過型の透明スクリーンにおける光散乱性被膜の光散乱性は、１０×１０-6以上が好ましく、５０×１０-6以上がより好ましい。１０×１０-6未満では映像の鮮鋭性が十分でなくなってしまう。
　本発明の透明スクリーンやミラー型スクリーンにおける光散乱性被膜の膜厚は、例えば、１～１５μｍが好ましく、２～１０μｍがより好ましい。１μｍ未満では、被膜中の多結晶ナノダイヤモンド粒子の単位面積当たりの含有量が小さくなり、光散乱性を良好にし難い。一方、１５μｍを超えると、被膜の硬度を大きくするのが難しくなり易い。なお、光散乱性被膜中に多結晶ナノダイヤモンド粒子が完全に埋まっている状態、被膜の表面に多結晶ナノダイヤモンド粒子の一部が露出している状態、両状態が混合されている状態のいずれであっても良い。
　本発明において、光散乱性被膜は、透明基材などの上に形成されて、透過型の透明スクリーンや、反射型の透明スクリーン、ミラー型スクリーンなどとしての性質を付与するための膜として使用される。その光散乱性被膜は、透明基材の上に塗布することなく、予め光散乱性被膜形成用塗布液自体をそのまま、固化し、その固化したフィルムを、透明基材の上に付着してもよい。また、光散乱性被膜に金属や酸化金属などの膜を形成し、次いで、必要に応じて、基材上に適用してもよい。
　上記のように調製された光散乱性被膜は、改善された耐久性を有するとともに、透明性と、光散乱性との両者に優れた光散乱性被膜となる。これまで、耐久性に優れ、かつ透明性と、光散乱性との両者に優れた、光散乱性被膜を設けた透明スクリーンやミラー型スクリーンは、得られていない。
　本発明は、第１液、第２液及び第３液を別々に準備したキットの形態で、光散乱性被膜を有する基材を形成するための光散乱性被膜形成用塗布液キットとすることも企図される。
　以下において、本発明について、実施例により更に詳細に説明するが、本発明の範囲は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
　なお、以下の実施例で得られる光散乱性被膜を有する透明スクリーン、反射型スクリーン及びミラー型スクリーンは、以下に示す方法により品質（特性）評価を行った。実施例で調製された、反射型スクリーン及びミラー型スクリーンは、ガラス基板の片側の全面に光散乱性被膜を有する構成とした。
[外観]
　目視にて膜を観察した。表面のブツの有無、ナノダイヤの凝集、膜むらを評価した。
○：いずれの欠陥もなく、良好な外観である。 
△：一部分に、ブツやナノダイヤの凝集、膜ムラのいずれか、もしくは全ての欠陥が見られる。
×：全面的に、ブツやナノダイヤの凝集、膜ムラのいずれか、もしくは全ての欠陥が見られる。
[ヘーズ、透過率]
　JIS-R3212の規格に従って、ヘーズメーター（日本電色工業製、ＮＤＨ２０００）を用いて測定した。
　透過性（％）は、この値が大きいほど、透明性が高いことを示す。
　ヘーズ（％）は、この値が大きいほど、白濁していることを示す。
[鉛筆硬度]
　JIS-K5600の規格に従って、測定した。
　Ｈに付される数値が大きいほど、膜表面の硬度が高いことを示す。
[膜厚]
　サーフコーダー(小坂研究所、ET-4000A)を用いて測定した。
[光散乱性]
　透過型の透明スクリーン（実施例１～２８）については、図１に示すように、試料膜面に対して垂直に緑色(550 nm)レーザー光を入射し、散乱光の強度を検出器の角度を変えながら測定した。入射方向に透過した光の強度に対する、試料膜面に垂直に透過する方向から60°傾いた方向における光散乱強度の割合を光散乱性の指標とした。具体的には、光散乱性は、以下の式で評価した。
　　　光散乱性（％）＝（60°方向の散乱光強度）／（透過光強度）×100%
　反射型の透明スクリーン（実施例２９～３３）については、図２に示すように、実施例２９～３０の場合は基材面に対して、実施例３１～３３の場合は試料膜面に対して、４５°の入射角で緑色(550 nm)レーザー光を入射し、散乱光の強度を検出器の角度を変えながら測定した。入射方向に透過した光の強度に対する、試料膜面に垂直に散乱する方向における光散乱強度の割合を光散乱性の指標とした。具体的には、光散乱性は、以下の式で評価した。
　　　　光散乱性（％）＝｛（基材面又は試料膜面に対して垂直に反射する方向の散乱光強度）／（透過光強度）｝×100%
　ミラー型スクリーン（実施例３４、３５）については、図３に示すように、基材面に対して４５°の入射角で緑色(550 nm)レーザー光を入射し、散乱光の強度を検出器の角度を変えながら測定した。正反射した光の強度に対する、試料膜面に垂直に散乱する方向における光散乱強度の割合を光散乱性の指標とした。具体的には、光散乱性は、以下の式で評価した。
　　光散乱性（％）＝｛（試料膜面に対して垂直に反射する方向の散乱光強度）／（正反射光強度）｝×100%
[耐久性；ＳＷＯＭ試験]
　サンシャインウェザーメーター（スガ試験機社製、Ｓ８０）を用い、ＪＩＳ　Ｋ７３５０－４：２００８の規格に従って、耐候性促進試験（ＳＷＯＭ試験）を行った。ブラックパネル温度６３℃、相対湿度５０％、１サイクル６０分間のうちの１２分間を水噴霧とし、膜面側光照射と基材面側光照射との両方を行った。試験時間１０００時間後に試験サンプルを取り出して、透過型の透明スクリーン及び反射型の透明スクリーンの場合は、クラックの発生や膜剥離の確認、透過率及びヘーズの測定を行い、クラックや膜剥離がなく、透過率及びヘーズの変化がどちらも±２％以内のものを合格とした。ミラー型スクリーンの場合は、クラックの発生や膜剥離、白濁、銀の酸化（黒色化）の確認を行い、クラックや膜剥離、銀の酸化がないものを合格とした。
[官能評価/透明性]
　実際の目視と、数値測定の結果とを比較しながら決定した。
1:プロジェクタ方向の背景が極めてくっきりと見える。
2: プロジェクタ方向の背景がくっきりと見える。
3: プロジェクタ方向の背景がやや白っぽくなるが十分見える。
4: プロジェクタ方向の背景が白っぽくなるがわずかに見える。
5: プロジェクタ方向の背景が白っぽくなりほぼ見えない。
6: プロジェクタ方向の背景が全く見えない。
[官能評価/鮮映性] 
　実際の目視と、数値測定の結果とを比較しながら決定した。
1:投射された映像の発色が極めて鮮やかで、輪郭が極めてはっきりと見える。
2:投射された映像の発色が鮮やかで、輪郭がはっきりと見える。
3:投射された映像の発色がよく、輪郭が十分見える。
4:投射された映像が全体的に白っぽく、輪郭が薄い。
5:投射された映像の色合いがほとんど区別できず、輪郭がほとんど認識できない。
6:投射された映像が見えない。
[官能評価/視野角] 
　実際の目視と、数値測定の結果とを比較しながら決定した。
1:斜め60°方向からでも投射された映像の発色が鮮やかで、輪郭がはっきりと見える。
2:斜め60°方向からでも投射された映像の発色がよく、輪郭が十分見える。
3:斜め60°方向から映像が見えない。
実施例１
（基材の準備）
　１００ｍｍ角で厚さ２．０ｍｍのフロートガラス板の表面を酸化セリウムで研磨した後、イオン交換水で洗浄後、乾燥させてガラス基材を準備した。
（光散乱性被膜形成用塗布液の調製：組成Ａ１）
　光散乱性被膜形成用塗布液の成分として、以下の材料を使用した。
多結晶ナノダイヤモンド粒子
　ダイヤモンド粒子(ビジョン開発製、商品名Ｖ－ダイヤ、屈折率２．４２、平均粒径２８０ｎｍ、粒径分布０～２μｍ)を使用。
有機高分子凝集防止剤
　ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）（キシダ化学製、質量平均分子量３６万）
被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の原料組成：
テトラエトキシシラン
γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
溶媒として、エタノール及びイオン交換水
加水分解や重縮合を促進するための酸として、硝酸
形成する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の屈折率　１．４
　ガラス容器に、上記で得られた多結晶ナノダイヤモンド粒子(0.20 g)に、水(9.00 g)を添加し（多結晶ナノダイヤモンド粒子　約２質量％）、洗浄槽にて25℃で10分間超音波分散した。次いで、得られた多結晶ナノダイヤモンド粒子の分散液に、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）(0.80 g)を加え、更に10分間超音波分散した後に、１晩攪拌して、多結晶ナノダイヤモンド粒子及びポリビニルピロリドンの分散液Ａ（ナノダイヤ濃度：２質量％）を準備した。
　次に、ガラス容器に、エタノール(6.03 g)、イオン交換水(2.58 g)、テトラエトキシシラン(TEOS、1.01 g)、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GPTMS、0.29 g)、1N-硝酸(0.08 g)を添加し、更に、上記多結晶ナノダイヤモンド粒子及びポリビニルピロリドンの分散液Ａ(0.15 g)を添加して、室温(20℃)で2時間攪拌して、光散乱性被膜形成用塗布液Ａ（多結晶ナノダイヤモンド粒子濃度0.6質量％、全固形分濃度5.0質量％）（以下の表１の組成Ａ１）を得た。
　なお、ここで、全固形分は、(1)多結晶ナノダイヤモンド粒子＋(2)ポリビニルピロリドン（PVP）＋(3)TEOSのうちSiO2換算分＋(4)GPTMSのうちR－SiO3/2換算分（Rは、３－グリシジルオキシプロピル基）として計算した。
透過型の透明スクリーンの形成
　上記酸化セリウムで研磨した透明ガラス基板(厚さ2 mm)の上に、上記で調製した塗布液（本発明の実施例にかかる塗布液は、以下の表１において、「Ａシリーズ」として表示する）をスピンコート法にて500 rpmの回転速度で成膜した後、２６０℃の電気炉内で１０分間焼成し、図４に示されるような光散乱性被膜を有する透過型の透明スクリーンを作製した。
　得られた透過型の透明スクリーンについて、上記の評価方法に記載した要領で評価した。ここで、表１は、光散乱性被膜形成用塗布液の組成を示す表である。表３は、実施例１で得られた透過型の透明スクリーンについての特性及び官能を評価した結果を示す。
　表３に示されるように、実施例１により得られた透過型の透明スクリーンは、透過性、画像の鮮鋭性及び視野角において、良好な評価となった。透過型の透明スクリーンの外観に白濁や膜ムラはなく良好であった。また、鉛筆硬度は９Ｈと大きかった。これは、被膜材料の設計において、前記［（Ａ＋Ｃ）／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）］の値を、97.6％と、比較的大きく設定できたことに起因すると考えされる。
実施例２～２８
透過型の透明スクリーンの形成
　表１に示す組成を有する光散乱性被膜形成用塗布液を準備し、実施例１と同様にして、実施例２～２８の透過型の透明スクリーンを調製した。
　表３に記載の結果より明らかなように、実施例１と同様に、実施例２～２８の透明スクリーンについても、膜むら、白濁、クラックなどの外観上の不具合が実質的に無く、透過性と光散乱性（映像の鮮鋭性）も満足すべきレベルであった。
実施例２９～３０
反射型の透明スクリーンの形成（「基材－光散乱性被膜－高屈折率層」の構成）
　光散乱性被膜形成用塗布液Ａ１を使用する実施例２、又は、光散乱性被膜形成用塗布液Ａ１２を使用する実施例２０で得られた、光散乱性被膜をあらかじめ設けたガラス基材を基材ホルダーに保持させ、真空チャンバー内に所望のターゲットを設置した。マグネトロンスパッタリング装置において、Ｔｉターゲットを使用し、その裏側にマグネットを配置し、真空チャンバー内を真空ポンプによって排気した。次に、ターゲットへ電力を印加した。この時、真空ポンプを連続的に稼動させながら、真空チャンバー内にアルゴンガス、酸素ガスを導入した。この操作により、光散乱性被膜上に膜厚５０ｎｍの高屈折率の酸化チタン層を成膜し、図５に示される構造を有するものとして、実施例２９～３０の反射型の透明スクリーンを作製した。
実施例３１～３３
反射型の透明スクリーンの形成（「基材－高屈折率層―光散乱性被膜」の構成）
　実施例３１において、実施例２０と同様にして光散乱性被膜をガラス基材面に設ける前に、実施例２９で採用したのと同様にして、ガラス基材面に高屈折率層の酸化チタン層を形成した後、酸化チタン層の上に光散乱性被膜を形成したことを除いて、実施例２０を繰り返し反射型透明スクリーンを形成した。酸化チタン層の厚みは５０ｎｍであった。
　実施例３２において、真空チャンバー内に導入するガスを窒素ガス、酸素ガスとすることで高屈折率層を酸化チタンから窒化チタンとしたことを除いて、実施例３１を繰り返し、反射型透明スクリーンを形成した。窒化チタン層の厚みは５０ｎｍであった。
　実施例３３において、ガラス基材面と窒化チタン層の間にステンレス層を形成したことを除いて、実施例３２を繰り返し、反射型透明スクリーンを形成した。ステンレス層の形成は、ステンレスターゲットを使用したマグネトロンスパッタリング装置を用いて、アルゴンガス、窒素ガスを導入することで行った。ステンレス層の厚みは１５ｎｍ、窒化チタン層の厚みは４０ｎｍであった。
実施例３４～３５
ミラー型スクリーンの形成
　実施例２又は実施例２５で作製した光散乱性被膜上に、図６に示されるように、銀鏡反応を利用して銀層の成膜を行った。この銀層の形成に際しては、まず、めっき増感処理液として、イオン交換水４０ｇに塩化スズ(ＩＩ)０．４ｇを溶かし希塩酸を加えて、ｐＨ２．０とした。増感処理として、光散乱性被膜上にスプレー塗布し、１５分後に水洗、風乾した。次に、硝酸銀０．７５ｇをイオン交換水３９．２５ｇに溶かし、ここに０．１５ｍｏｌ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液４０ｇを投入して褐色沈殿させた。更にアンモニア水を液が透明になるまで滴下し、「銀めっき液」とした。続けて、酒石酸ナトリウムカリウムを０．１５ｇ、グルコースを１．５ｇをイオン交換水３７．５ｇに溶かし、更にメタノールを３７．５ｇ加えて「還元液」とした。銀めっき液と還元液とを等量で混合し、その後速やかに、増感処理された光散乱性被膜上にスプレー塗布し、３０分後に水洗、風乾することで、光散乱性被膜上に８０ｎｍの均一な銀めっきを形成した。次いで、銀の酸化防止のために、銅めっき、裏止め塗膜、縁塗り塗膜を塗布した。この処理に際しては、まず、硫酸銅１．１６ｇをイオン交換水３８．４９ｇに溶かし、ここに濃硫酸０．３２ｇ、酒石酸カリウムナトリウム０．０３ｇを投入して、銅めっき液を形成した。次いで、鉄粉０．３０ｇ、亜鉛粉０．０５ｇをイオン交換水３９．６ｇに溶かし、銅還元液を調製した。銅めっき液と銅還元液とを等量で混合し、その後速やかに、銀めっきされた光散乱性被膜上にスプレー塗布し、３０分後に水洗、風乾することにより、５０ｎｍの均一な銅めっきを形成した。更に、銀めっき及び銅めっきを施した光散乱性被膜上に、エポキシ樹脂及び硬化剤を８５ｇ、シクロヘキサン－ホルムアルデヒド樹脂を１５ｇのバインダーと顔料とが重量比で顔料／バインダー＝２．０であり、かつ顔料組成物中６．０質量％の硫酸鉛を含有する有鉛顔料からなる裏止め塗料を、フローコーターにより塗布した後、乾燥炉で１４０℃になるように硬化させ乾燥後の膜厚５０μｍの裏止め塗膜を形成した。得られたその端縁部をシーミング加工し、光散乱性被膜、銀めっき、銅めっきが露呈している加工部に、刷毛塗りにて縁塗り塗膜の形成を実施した。シーミング加工に使用される主剤は、ビスフェノール型液状エポキシ樹脂（エポキシ等量１８４～１９４）４０ｇ、ビスフェノール型固形状エポキシ樹脂（エポキシ等量９００～１０００）６０ｇ及びルソクレゾール／ノボラック型エポキシ樹脂（エポキシ等量２０５～２３０）３ｇに、レオロジーコントロール剤　４ｇ、レベリング剤　０．５ｇ、消泡剤　０．５ｇを加え、溶剤としてメチルイソブチルケトンを１００ｇ加えて粘度調整し、調製した。主剤と併用される硬化剤は、アミン価２３５～２６５、活性水素等量１５０のポリアミド樹脂を用いた。これらの主剤及び硬化剤を塗布前に混合して使用し、縁塗り塗膜を形成した。
比較例１
　実施例１において、多結晶ナノダイヤモンドを含まない、表２に記載の「Ｂシリーズ」としての塗布液Ｂ１を使用したことを除いて、実施例１と同様にして、被膜を形成した。しかしながら、光を散乱しないため、映像を投影しても視認性はなかった。
比較例２
　実施例１において、多結晶ナノダイヤモンド粒子の代わりに単結晶ダイヤモンドナノ粒子（ビジョン開発製、平均粒径２５０ｎｍ、粒径分布１５０～５５０ｎｍ）を含み、有機高分子抗凝集防止剤を含まない表２の塗布液Ｂ２を使用したことを除いて、実施例１と同様にして、光散乱性被膜を形成した。しかしながら、有機高分子凝集防止剤を含まない組成で成膜すると、被膜形成性酸化物網目状高分子中で多結晶ナノダイヤモンドが凝集するため、良好な外観の膜が得られなかった。
比較例３
　実施例１において、多結晶ナノダイヤモンド粒子の代わりに単結晶ダイヤモンドナノ粒子（ビジョン開発製、平均粒径２５０ｎｍ、粒径分布１５０～５５０ｎｍ）を含み、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を含まない表２の塗布液Ｂ３を使用したことを除いて、実施例１と同様にして、光散乱性被膜を形成した。しかしながら、被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を含まない組成で成膜すると、外観は良好だが、ＳＷＯＭ試験で膜剥離が生じ、耐久性が大変劣っていた。
比較例４
　実施例１において、多結晶ナノダイヤモンド粒子の代わりに、単結晶ナノダイヤモンド粒子（ビジョン開発製、平均粒径２５０ｎｍ、粒径分布１５０～５５０ｎｍ）を含む表２の塗布液Ｂ４を使用したことを除いて、実施例１と同様にして、光散乱性被膜を形成した。しかしながら、光散乱性が十分には得られず、多結晶ナノダイヤモンドを使用する実施例１と比較して映像の鮮鋭性が低く、視野角も狭かった。
比較例５
　比較例４において、単結晶ナノダイヤモンド粒子と、有機高分子凝集防止剤とを１：１の比率で含む表２の塗布液Ｂ５を使用したことを除いて、比較例４を繰り返した。この場合、単結晶ダイヤモンドナノ粒子の凝集を十分に抑制することはできず、良好な外観の膜が得られなかった。
表１：光散乱性被膜形成用塗布液の組成（質量は、Ａ＋Ｂ＋Ｃを１００として示す）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
表２：光散乱性被膜形成用塗布液の比較例の組成
（質量は、Ａ＋Ｂ＋Ｃを１００として示す）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
表３
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004


Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
表４（比較例）
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
（作用効果）
　上記の結果より、本発明によれば、例えば、以下の優れた作用効果が得られる。
１．単結晶ダイヤモンドナノ粒子の場合よりも少ない量の多結晶ナノダイヤモンド粒子を使用しても、優れた光散乱性が得られる。
２．有機高分子凝集防止剤を比較的多く配合できるため、多結晶ナノダイヤモンド粒子の分散性に優れ、透明性と、光散乱性との両立性を大幅に改善することができる。
３．被膜形成性酸化物網目状高分子媒体を使用することにより、ガラス基板などの基板との密着性に優れ、屋外での使用において、大幅な耐久性の改善を達成することができる。
　本発明の光散乱性被膜を有する透明スクリーンや、反射型スクリーン、ミラー型スクリーンは、建築物分野や自動車分野において、例えば、屋外での使用も可能な、プロジェクタ投影用のスクリーンや、照明機器の光拡散体として用いることが出来る。

Claims (12)

  1. 　光散乱性被膜形成用塗布液であって、溶媒中において、
    （１）多結晶ナノダイヤモンド粒子と、
    （２）前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さい屈折率を有する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体と、
    （３）該多結晶ナノダイヤモンド粒子と、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との間に介在して、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の凝集を防止する有機高分子凝集防止剤と、
    を含むことを特徴とする光散乱性被膜形成用塗布液。
  2. 　前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）と、前記有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）との合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が、０．１～１０．０質量％であり、かつＢ／Ａが０．０５以上である、請求項１に記載の光散乱性被膜形成用塗布液。
  3. 　前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）と、前記有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）との合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が０．２～５．０質量％であり、かつＢ／Ａが０．３以上である、請求項１に記載の光散乱性被膜形成用塗布液。
  4. 　透明基材の表面に、請求項１に記載の光散乱性被膜形成用塗布液を塗布し、乾燥し、加熱硬化することを特徴とする、透明スクリーン又はミラー型スクリーンの製造方法。
  5. 　前記加熱が、２００℃以上で行われる請求項４に記載の透明スクリーン又はミラー型スクリーンの製造方法。
  6. 　光散乱性被膜であって、
    （１）多結晶ナノダイヤモンド粒子と、
    （２）前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の屈折率よりも小さい屈折率を有する被膜形成性酸化物網目状高分子媒体と、
    （３）該多結晶ナノダイヤモンド粒子と、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体との間に介在して、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体中において、前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の凝集を防止する有機高分子凝集防止剤と、
    を有することを特徴とする光散乱性被膜。
  7. 　前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）と、前記有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）との合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を１００質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が０．１～１０．０質量％であり、かつＢ／Ａが０．０５以上である、請求項６に記載の光散乱性被膜。
  8. 　前記多結晶ナノダイヤモンド粒子の質量（Ａ）と、前記有機高分子凝集防止剤の質量（Ｂ）、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体の質量（Ｃ）との合計値（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を100質量％としたとき、Ａ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）が０．２～５．０質量％であり、かつＢ／Ａが0.3以上である、請求項７に記載の光散乱性被膜。
  9. 　透明基材の上に、請求項６～８のいずれか１項に記載の光散乱性被膜が設けられている、透明スクリーン。
  10. 　透明基材の上に、請求項６～８のいずれか１項に記載の光散乱性被膜が設けられ、更に、該光散乱性被膜の上に、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体よりも高い屈折率の透明層が設けられている、透明スクリーン。
  11. 　透明基材の上に、前記被膜形成性酸化物網目状高分子媒体よりも高い屈折率の透明層が設けられ、更に、該高い屈折率の透明層の上に、請求項６～８のいずれか１項に記載の光散乱性被膜が設けられている、透明スクリーン。
  12. 　透明基材の上に、請求項６～８のいずれか１項に記載の光散乱性被膜が設けられ、更に、前記光散乱性被膜の上に、金属層が設けられている、ミラー型スクリーン。
PCT/JP2017/023500 2016-06-28 2017-06-27 多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液 WO2018003772A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-127786 2016-06-28
JP2016127786A JP6726536B2 (ja) 2016-06-28 2016-06-28 多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018003772A1 true WO2018003772A1 (ja) 2018-01-04

Family

ID=60785378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/023500 WO2018003772A1 (ja) 2016-06-28 2017-06-27 多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6726536B2 (ja)
WO (1) WO2018003772A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019021643A1 (ja) * 2017-07-27 2019-01-31 セントラル硝子株式会社 可視光散乱性被膜形成用塗布液、及び可視光散乱性被膜形成基材

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021179454A (ja) * 2018-08-23 2021-11-18 セントラル硝子株式会社 透明スクリーン、及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013182141A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Mitsubishi Paper Mills Ltd 透視可能な透過型スクリーン
JP2014153708A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Vision Development Co Ltd 透明光拡散体及びこれを利用した透過型スクリーン
WO2015040896A1 (ja) * 2013-09-18 2015-03-26 コニカミノルタ株式会社 積層反射フィルムおよびその製造方法、並びにこれを含む赤外遮蔽体

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013182141A (ja) * 2012-03-02 2013-09-12 Mitsubishi Paper Mills Ltd 透視可能な透過型スクリーン
JP2014153708A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Vision Development Co Ltd 透明光拡散体及びこれを利用した透過型スクリーン
WO2015040896A1 (ja) * 2013-09-18 2015-03-26 コニカミノルタ株式会社 積層反射フィルムおよびその製造方法、並びにこれを含む赤外遮蔽体

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019021643A1 (ja) * 2017-07-27 2019-01-31 セントラル硝子株式会社 可視光散乱性被膜形成用塗布液、及び可視光散乱性被膜形成基材

Also Published As

Publication number Publication date
JP6726536B2 (ja) 2020-07-22
JP2018004758A (ja) 2018-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6599666B2 (ja) 光散乱性被膜を有する透明スクリーン及び光散乱性被膜形成用塗布液
TWI775136B (zh) 附有防眩膜之車輛用透明零件及顯示裝置
JP5720247B2 (ja) 低屈折率膜及びその製造方法、反射防止膜及びその製造方法、低屈折率膜用コーティング液セット、微粒子積層薄膜付き基材及びその製造方法、並びに光学部材
EP1447433B1 (en) Coating material composition and article having coating film formed therewith
JP4107050B2 (ja) コーティング材組成物及びそれにより形成された被膜を有する物品
CN103476726B (zh) 附有低反射膜的玻璃板
TWI342870B (ja)
WO2014061606A1 (ja) 防汚性反射防止膜、物品およびその製造方法
US20060046078A1 (en) Antiglare coating and articles
WO2012086806A1 (ja) 低反射膜を有する物品
JP5784528B2 (ja) 防眩性ガラス基板およびその製造方法
JP2003202406A (ja) 反射防止フィルム及びディスプレイ装置
WO2007097284A1 (ja) 均一分散性光触媒コーティング液及びその製造方法並びにこれを用いて得られる光触媒活性複合材
JP2020122809A (ja) 可視光散乱性被膜形成用塗布液、及び可視光散乱性被膜形成基材
JP2001254072A (ja) 防曇性組成物、防曇性コーティング剤および防曇性被膜形成基材の製造方法
WO2019240178A1 (ja) 防眩膜付基材、画像表示装置、及びデジタルサイネージ
JP2015049319A (ja) 透明基材と防汚性反射防止膜とを備える物品およびその製造方法
WO2018003772A1 (ja) 多結晶ナノダイヤモンドを分散させた光散乱性被膜及び光散乱性被膜形成用塗布液
JP2004352524A (ja) 低反射物品及びその製法
JP4348872B2 (ja) 積層体と可視光吸収膜を有する構造体および可視光吸収インク
WO2019021643A1 (ja) 可視光散乱性被膜形成用塗布液、及び可視光散乱性被膜形成基材
JP2019101433A (ja) ミラーディスプレイシステム
WO2020039891A1 (ja) 透明スクリーン、及びその製造方法
WO2018198936A1 (ja) 低反射膜付き透明基板、光電変換装置、低反射膜付き透明基板の低反射膜を形成するための塗工液及び低反射膜付き透明基板の製造方法
JP2000344546A (ja) 親水性・防曇性基材およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17820126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17820126

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1