JP6577361B2 - 水分散体、コーティング液及び透過型スクリーンの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水分散体、コーティング液及び透過型スクリーンの製造方法に関する。

近年、建築分野では、光透過性を保有したまま広告などの情報を投影表示できる透過型スクリーンが注目を集めている。透過型スクリーンは、例えば、商業ビルのショーウィンドウ、案内板等に用いられている。また、透過型スクリーンは、建築分野だけではなく、自動車分野でも注目を集めている。例えば、自動車のフロントガラスに位置情報等を投影するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）としての透過型スクリーンの利用が近年さかんに研究されている。

透過型スクリーンとしては、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、透明基材表面に高屈折率微細粒子を含有する樹脂フィルムを貼ったフィルムタイプ、高屈折率微細粒子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高屈折率微細粒子を分散させた分散液をガラス等の透明基材表面に塗布して光散乱膜を形成した塗膜タイプなどが知られている。その中でも、特に、透明性の高い塗膜タイプの透過型スクリーンの改良が望まれている。

ところで、ショーウィンドウ、案内板等に用いられる透過型スクリーンは、正面からだけでなく、斜めからも見られることが多い。そのため、スクリーン面の外観が白濁しておらず、光散乱性が良好なこと、及び、斜めの角度からでもスクリーン面の映像を鮮明に見ることができることが求められる。

このような観点から、塗膜タイプの透過型スクリーンでは、高屈折率微細粒子の分散安定性に優れる分散液の開発が進められている。

例えば、特許文献１には、水及び／又はアルコールからなる超臨界流体中でナノダイヤモンドを酸化処理することにより、ナノダイヤモンドの表面改質を行い、ダイヤモンド微細粒子の水及び溶媒への分散性を改良した、ダイヤモンド微細粒子とバインダーとを含有する液体組成物が開示されている。

特許文献２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、これをさら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。

特開２０１１−０２２２６１号公報 特開２０１３−１６４５６９号公報

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、ダイヤモンド微粒子の表面改質等の煩雑な工程が行われるため、より簡便な透過型スクリーンの製造方法の開発が望まれている。

また、街を歩く人々、又は、自動車のドライバーが、透過型スクリーンの表面に触れることが想定されるため、塗膜タイプの塗膜型スクリーンには、表面の塗膜が剥がれないように、実使用に耐えうる耐久性を有することが望まれている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを両立し、且つ、優れた耐久性を有する光散乱膜の形成を可能とするコーティング液及びそれを用いた透過型スクリーンの製造方法、並びに上記のコーティング液を容易に調整することができる水分散体を提供することを目的とする。

本発明に係る水分散体は、屈折率が２．０以上の微細粒子と、アニオン性ポリマーとを、含み、動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１μｍ〜１．０μｍであることを特徴とする。本発明に係る水分散体によれば、上記高屈折率微細粒子が良好に分散したコーティング液を容易に調製することができ、当該コーティング液は高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを両立し、且つ、基材への密着性及び耐水性等の耐久性に優れた光散乱膜を形成することができる。

本発明に係る水分散体は、微細粒子が、ダイヤモンド、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含むことが好ましい。この場合、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の透明視認性を向上させることが容易となる。

本発明に係る水分散体は、アニオン性ポリマーが、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも１種のアニオン性基を有することが好ましい。この場合、高屈折率微細粒子の分散安定性が一層向上する傾向がある。このような水分散体を用いることにより、上記高屈折率微細粒子が更に良好に分散したコーティング液を容易に調製することができる。当該コーティング液によれば、耐水性及び耐湿性に一層優れた光散乱膜を形成することができる。

本発明に係る水分散体は、アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含むことが好ましい。この場合、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の基材への密着性を向上させることができる。

本発明に係る水分散体において、上記ポリウレタン樹脂及び上記アクリルウレタン樹脂は、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも一種のポリオール成分に由来する構造単位を有することが好ましい。この場合、耐光性及び基材への密着性に一層優れる光散乱膜を形成することができるコーティング液を容易に調製することができる。

本発明に係るコーティング液は、屈折率が２．０以上の微細粒子と、アニオン性ポリマーとを、含み、動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１．０μｍである。

本発明に係るコーティング液は、微細粒子が、ダイヤモンド、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含むことが好ましい。

本発明に係るコーティング液は、アニオン性ポリマーが、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも１種のアニオン性基を有することが好ましい。

本発明に係るコーティング液は、アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含むことが好ましい。

本発明に係るコーティング液において、上記ポリウレタン樹脂及び上記アクリルウレタン樹脂は、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも一種のポリオール成分に由来する構造単位を有することが好ましい。

本発明に係るコーティング液は、透過型スクリーン用であることが好ましい。

本発明に係る透過型スクリーンの製造方法は、基板上に、上記本発明に係るコーティング液をコーティングする工程を備える。本発明に係る製造方法により製造される透過型スクリーンは、耐久性に優れていると共に、透明視認性を損なわず良好な光散乱反射性を有することができる。本発明の方法によって得られる透過型スクリーンは、屋外など厳しい環境に置かれるショーウィンドウ用透過型スクリーン及びヘッドアップディスプレー用スクリーンとして好適である。

本発明に係る透過型スクリーンの製造方法において、透過型スクリーンはヘッドアップディスプレー用であってよい。

本発明によれば、高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを両立し、且つ、優れた耐久性を有する光散乱膜の形成を可能とするコーティング液及びそれを用いた透過型スクリーンの製造方法、並びに上記のコーティング液を容易に調整することができる水分散体を提供することができる。

本発明に係る透過型スクリーンの一実施形態を示す模式断面図である。 実施例に係る透過型スクリーンに光が入射した際の、光の散乱方向を説明するための模式図である。

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本願明細書において、「Ａ及びＢに由来する構造単位」とは「Ａに由来する構造単位及びＢに由来する構造単位」を意味する。

［１−１］水分散体
本実施形態に係る水分散体は、屈折率が２．０以上の微細粒子と、アニオン性ポリマーとを、含む。

水分散体は、動的散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１．０μｍであることが好ましい。メジアン径が０．０１μｍ以上である場合、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の光散乱反射性を向上させやすくなる。また、メジアン径が１．０μｍ以下である場合、水分散体の分散安定性及び水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の透明視認性を向上させやすくなる。これらの観点から、メジアン径は、０．０５〜０．７μｍであることが好ましい。なお、上記メジアン径は、水分散体中に分散した微細粒子をゼータサイザーナノＺＳ（マルバーン社製）にて、２５℃の測定温度で測定した値である。

＜微細粒子＞
本明細書において微細粒子とは、微細粒子の一次粒子及びその凝集体などの二次粒子も包含される。
光散乱膜に含まれる微細粒子の屈折率は、粒子以外の膜を構成する材料よりも高い屈折率を有することが好ましい。一般に、アニオン性ポリマーの屈折率は１．５〜１．６程度であるので、本実施形態における微細粒子の屈折率は２．０以上であってもよく、２．３以上であることが好ましい。本願明細書では、このような屈折率２．０以上の微細粒子を「高屈折率微細粒子」と定義する。なお、微細粒子の屈折率は、実施例に記載の方法で測定される。

高屈折率微細粒子は、例えば、ダイヤモンド（屈折率２．４）、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム（屈折率２．４）、酸化ジルコニウム（屈折率２．４）及び酸化チタニウム（屈折率２．７）からなる群より選択される少なくとも一種の成分を含む微細粒子であってよい。高屈折率微細粒子がこれらの成分を含む場合、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の透明視認性を向上させることが容易となる。アニオン性ポリマーとの相溶性が向上する観点から、高屈折率微細粒子は、ダイヤモンドを含むことが好ましい。なお、ダイヤモンド誘導体としては、例えば、フッ素化ダイヤモンド、ケイ素化ダイヤモンド等が挙げられる。

高屈折率微細粒子は、一種の成分を単独で含むものであってよく、２種以上の成分を含むものであってもよい。

高屈折率微細粒子は、例えば、ダイヤモンドを含む微細粒子の凝集体（ダイヤモンド凝集体）であってよい。

ダイヤモンド凝集体としては、***法で得られた、ナノダイヤモンドを含む微細粒子の凝集体が好ましい。***法で得られた、ナノダイヤモンドを含む微細粒子の凝集体は、未精製の凝集体（未精製物）であってよく、精製したもの（精製物）であってもよい。未精製物において、ナノダイヤモンドを含む微細粒子は、ナノダイヤモンドの表面をグラファイト系炭素が覆ったコア／シェル構造を有しており、黒く着色している。精製物は、未精製物におけるナノダイヤモンドを含む微細粒子を酸化処理し、グラファイト系炭化水素からなる相（グラファイト相）を除去することにより得られる。用途によっては未精製物であってよいが、より着色の少ない光散乱膜を得る観点からは、精製物が好ましい。

高屈折率微細粒子の平均粒子径は、０．０１μｍ〜１０μｍであることが好ましい。平均粒子径が１０μｍ以下である場合、高屈折率微細粒子のケーキングが起こりにくく、高屈折率微細粒子が均一に分散され易い傾向がある。上記微細粒子の平均粒子径が０．０１μｍ以上である場合は、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の光散乱反射性を容易に向上させることができる。なお、ケーキングとは、経時で微細粒子が沈降し、堆積して固まる現象をいう。

本発明において、前述の高屈折微細粒子の平均粒子径は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）観察又は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察等により求められる。具体的には、観察写真中の任意の５０個以上の高屈折微細粒子について、各粒子の粒子径（直径）を測定し、それらを算術平均して求める。なお、観察写真中、高屈折微細粒子の形状が真円状でない場合には、その粒子の断面の最大の外接円の直径を粒子径（直径）として測定する。

高屈折率微細粒子の含有量は、アニオン性ポリマー１００質量部に対して、１〜５０質量部が好ましく、５〜２５質量部がより好ましい。高屈折率微細粒子の含有量が上記範囲内であると、高屈折率微細粒子の分散安定性が向上するとともに、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の基材への密着性が十分なものになり得る。

＜アニオン性ポリマー＞
本明細書においてアニオン性ポリマーとは、アニオン性の官能基（アニオン性基）を有するポリマーを意味する。アニオン性ポリマーは、高屈折率微細粒子の分散安定性に優れるという観点から、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも１種のアニオン性基を有することが好ましい。これらの中でも、カルボキシ基及び／又はカルボキシレート基有するアニオン性ポリマー、あるいは、スルホ基及び／又はスルホネート基を有するアニオン性ポリマーがより好ましい。アニオン性ポリマーは、１種のアニオン性基を単独で有するものであってよく、２種以上のアニオン性基を有するものであってもよい。

アニオン性ポリマーにおけるアニオン性基の含有量は、アニオン性ポリマーの全質量を基準として、０．１〜５．０質量％であることが好ましく、０．２〜２．５質量％であることがより好ましい。アニオン性基の含有量が上記範囲内であると、高屈折率微細粒子の分散安定性に一層優れる水分散体が得られやすくなり、また、後述する透過型スクリーンにおける光散乱膜（透明薄膜層）の耐水性及び耐湿性を一層向上させることができる。

アニオン性ポリマーがカルボキシ基及び／又はカルボキシレート基を有する場合には、カルボキシ基及びカルボキシレート基の合計含有量は、上記アニオン性基の含有量における理由と同様の観点から、アニオン性ポリマーの全質量を基準として、０．５〜４．０質量％であることが好ましく、０．７〜２．５質量％であることがより好ましい。

アニオン性ポリマーがスルホ基及び／又はスルホネート基を有する場合には、スルホ基及びスルホネート基の合計含有量は、上記アニオン性基の含有量における理由と同様の観点から、アニオン性ポリマーの全質量を基準として、０．１〜１．０質量％であることが好ましく、０．２〜１．０質量％であることがより好ましい。

アニオン性ポリマーがカルボキシ基及び／又はカルボキシレート基、並びに、スルホ基及び／又はスルホネート基を有する場合には、上記アニオン性基の含有量における理由と同様の観点から、カルボキシ基及びカルボキシレート基の合計含有量が、アニオン性ポリマーの全質量を基準として、０．１〜４．０質量％であることが好ましく、スルホ基及びスルホネート基の合計含有量が、アニオン性ポリマーの全質量を基準として、０．１〜１．０質量％であることが好ましい。

アニオン性ポリマーは、水溶性樹脂又は水分散性樹脂（水性樹脂）であることが好ましい。ここで、水分散性とは、アニオン性ポリマーが自己乳化型のタイプであることを意味する。アニオン性ポリマーが水分散性樹脂の場合、水分散性樹脂の動的光散乱法によるメジアン径が０．０５〜０．２μｍであることが好ましい。この場合、高屈折率微細粒子の分散安定性を十分なものとすることができるとともに、後述する透過型スクリーンにおける光散乱膜（透明薄膜層）の耐水性及び耐湿性を一層向上させることができる。

アニオン性ポリマーは、水分散体を用いたコーティング液から形成される膜の基材への密着性を向上させる観点から、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、アクリルウレタン樹脂、アクリルシリコン樹脂及びポリエステル樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含むことが好ましく、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含むことがより好ましい。アニオン性ポリマーは、これらの樹脂の１種を単独で用いてよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含む場合、当該樹脂は、（ａ）有機ポリイソシアネート（以下「（ａ）成分」という）に由来する構造単位と、（ｂ）ポリオール（以下、「（ｂ）成分」という）に由来する構造単位とを有してもよい。すなわち、アニオン性ポリマーは、（ａ）成分及び（ｂ）成分を反応させて得られる縮合反応物であってもよい。

（ａ）成分は、特に制限されず、例えば、２個以上のイソシアネート基を有する脂肪族ポリイソシアネート、脂環式ポリイソシアネート及び芳香族ポリイソシアネートであってよい。このような有機ポリイソシアネートとしては、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、１，５−ペンタメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート化合物；イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサン等の脂環式ジイソシアネート化合物；トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、トリジンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物などが挙げられる。

（ａ）成分は、光散乱膜（例えば、後述する透明薄膜層）に無黄変性を与える観点から、脂肪族ジイソシアネート化合物又は脂環式ジイソシアネート化合物に由来する構造単位を有することが好ましい。脂肪族ジイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート及び１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロヘキサンを好適に用いることができる。

ポリウレタン樹脂及びアクリルウレタン樹脂は、（ａ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。

（ｂ）成分は、２個以上のヒドロキシル基を有する化合物であればよい。（ｂ）成分としては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、アクリルポリオール、ポリエーテルポリオール、エーテル結合とエステル結合とを有するポリエーテルエステルポリオール、シリコーンポリオール、フッ素ポリオール等が挙げられる。これらの中でも、光散乱膜（例えば、後述する透明薄膜層）の耐光性及び基材への密着性に一層優れる観点から、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールが好ましく、光散乱膜の耐湿性及び耐水性に一層優れる観点から、ポリカーボネートポリオールがより好ましい。

ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペートジオール、ポリブチレンアジペートジオール、ポリエチレンブチレンアジペートジオール、ポリヘキサメチレンイソフタレートアジペートジオール、ポリエチレンサクシネートジオール、ポリブチレンサクシネートジオール、ポリエチレンセバケートジオール、ポリブチレンセバケートジオール、ポリ−ε−カプロラクトンジオール、ポリ（３−メチル−１，５−ペンチレン）アジペートジオール、１，６−ヘキサンジオールとダイマー酸の重縮合物、１，６−ヘキサンジオールとアジピン酸とダイマー酸の共重縮合物、ノナンジオールとダイマー酸の重縮合物、エチレングリコールとアジピン酸とダイマー酸の共重縮合物等が挙げられる。

ポリカーボネートポリオールは、分子中にカーボネート結合を有し、且つ水酸基を２個以上有するポリオールであり、例えば、ポリオール類と有機カーボネート化合物又はホスゲンとを反応させることにより得ることができる。ポリオール類としては、例えば、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，１０−デカンジオール及びイソソルビドが挙げられる。ポリカーボネートポリオールは、上記のポリオール類に由来する構造単位を一種又は二種以上を有することができる。有機カーボネート化合物又はホスゲンとしては、例えば、ジフェニルカーボネートが挙げられる。

ポリウレタン樹脂及びアクリルウレタン樹脂は、（ｂ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。

（ｂ）成分の重量平均分子量としては、５００〜５０００であることが好ましく、１０００〜３０００であることがより好ましい。上記重量平均分子量は、末端規定量法に従い水酸基価を測定することにより得ることができる。

アニオン性ポリマーの中でも、樹脂骨格中にアニオン性基を有する、水溶性のポリウレタン樹脂又は水分散性のポリウレタン樹脂（以下、「水性ポリウレタン樹脂」という）が好適である。

（水性ポリウレタン樹脂）
水性ポリウレタン樹脂としては、（Ｉ）カルボキシ基及び／又はカルボキシレート基を有するポリウレタン樹脂（以下、「ポリウレタン樹脂Ａ）」という）、（ＩＩ）スルホ基及び／又はスルホネート基を有するポリウレタン樹脂（以下、「ポリウレタン樹脂Ｂ」という）を好適に用いることができる。

［ポリウレタン樹脂Ａ］
ポリウレタン樹脂Ａとしては、例えば、上記（ａ）成分に由来する構造単位、上記（ｂ）成分に由来する構造単位、（ｃ）カルボキシ基と２個以上の活性水素基とを有する化合物（以下、「（ｃ）成分」という）に由来する構造単位、（ｄ）アミノ基及び／又はイミノ基を２個以上有するポリアミン化合物（以下、「（ｄ）成分」）に由来する構造単位を有するポリウレタン樹脂が好適に用いられる。

（ａ）成分及び（ｂ）成分としては、上述した（ａ）成分及び（ｂ）成分と同様のものが挙げられる。ポリウレタン樹脂Ａは、（ａ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。（ｂ）成分についても同様である。

（ｃ）成分は、カルボキシ基と２個以上の活性水素基とを有する化合物であればよい。活性水素基としては、例えば、水酸基等が挙げられる。なお、（ｂ）成分のうち、（ｃ）成分にも該当する化合物は、（ｃ）成分とみなす。

（ｃ）成分としては、例えば、２，２−ジメチロールプロピオン酸及び２，２−ジメチロールブタン酸が挙げられる。（ｃ）成分は、カルボキシ基を有するジオールと、芳香族ジカルボン酸、脂肪族ジカルボン酸等とを反応させて得られるペンダント型カルボキシ基を有するポリエステルポリオールであってもよい。

ポリウレタン樹脂Ａは、（ｃ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。

（ｄ）成分としては、エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ヒドラジン、ピペラジン、ジアミノジフェニルメタン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、イソホロンジアミン、ノルボランジアミン等の１分子中に２個以上の１級及び／又は２級アミノ基を含有するポリアミン化合物が挙げられる。

ポリウレタン樹脂Ａは、（ｄ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。

［ポリウレタン樹脂Ａの製造方法］
ポリウレタン樹脂Ａは、例えば、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分を反応させる工程と、（ｄ）成分を用いて鎖伸長反応させる工程と、を備える方法により得ることができる。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分を反応させる工程では、カルボキシレート基を有するイソシアネート基末端プレポリマーＡの中和物（以下、「プレポリマーＡ中和物」ともいう）が得られる。プレポリマーＡは、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分の反応物であり、（ａ）成分に由来する構造単位、（ｂ）成分に由来する構造単位及び（ｃ）成分に由来する構造単位を有する。プレポリマーＡ中和物は、（ｃ）成分に由来するカルボキシ基が中和されたカルボキシレート基（−ＣＯＯ−）を有する。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分は、それぞれ、上述した（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分のうち、１種又は２種以上を組み合わせて用いてよい。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｃ）成分を反応させる工程では、プレポリマーＡを得た後、得られたプレポリマーＡを中和してよく、プレポリマーＡの調製と同時に（ｃ）成分に由来するカルボキシ基を中和してもよい。また、プレポリマーＡの調製前に、（ｃ）成分に由来するカルボキシ基を中和してもよい。

（ｃ）成分に由来するカルボキシ基の中和は、適宜公知の方法を用いて行うことができる。このような中和に用いる化合物としては、特に制限されず、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン、Ｎ−メチル−ジエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルモノエタノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジエチルモノエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアミン類；水酸化カリウム；水酸化ナトリウム；アンモニア等が挙げられる。これらの中でも、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリ−ｎ−プロピルアミン、トリブチルアミン等の第３級アミン類が好ましい。

プレポリマーＡ中和物を得るための具体的な方法としては、特に制限されず、例えば、従来公知の一段式の方法（いわゆるワンショット法）、多段式のイソシアネート重付加反応法等により製造することができる。この時の反応温度は、４０〜１５０℃であることが好ましい。

（ｄ）成分を用いて鎖伸長反応させる工程では、プレポリマーＡ中和物を水に乳化分散させた後、プレポリマーＡ中和物と（ｄ）成分とを反応させてよい。

プレポリマーＡ中和物を水に乳化分散させる方法は、特に制限されず、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、ディスパー等の乳化機器を用いた方法を挙げることができる。また、プレポリマーＡ中和物を水に乳化分散させる際には、イソシアネート基と水との反応を極力抑える観点から、プレポリマーＡ中和物を、特に乳化剤を用いずに、自己乳化により水に乳化分散させることが好ましい。この場合、例えば、室温（２５℃）〜４０℃の温度範囲でプレポリマーＡ中和物を乳化分散させる。

プレポリマーＡ中和物の鎖伸長反応は、プレポリマーＡ中和物に、（ｄ）成分を添加する、又は、（ｄ）成分物に、プレポリマーＡ中和物を添加することにより行うことができる。鎖伸長反応は、反応温度２０〜４０℃で行うことが好ましい。鎖伸長反応は、通常、３０〜１２０分間で完結する。

［ポリウレタン樹脂Ｂ］
ポリウレタン樹脂Ｂとしては、例えば、（ａ）成分に由来する構造単位、（ｂ）成分に由来する構造単位、（ｄ）成分に由来する構造単位、及び（ｅ）アミノ基及び／又はイミノ基を２個以上とスルホ基及び／又はスルホネート基とを有するポリアミン化合物（以下、「（ｅ）成分」という）に由来する構造単位、を有するポリウレタン樹脂が好適に用いられる。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｄ）成分は、上述した（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｄ）成分と同様のものが挙げられる。ポリウレタン樹脂Ｂは、（ａ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。（ｂ）成分及び（ｄ）成分についても同様である。

（ｅ）成分は、アミノ基及び／又はイミノ基を２個以上有しており、且つ、スルホ基及び／又はスルホネート基を有している化合物であればよく、例えば、２−（２−アミノエチルアミノ）−エタンスルホン酸ナトリウム、２−（３−アミノプロピルアミノ）−エタンスルホン酸ナトリウム、２，４−ジアミノベンゼンスルホン酸ナトリウム等が挙げられる。

ポリウレタン樹脂Ｂは、（ｅ）成分に由来する構造単位を、１種を単独で又は２種以上有してよい。

［ポリウレタン樹脂Ｂの製造方法］
ポリウレタン樹脂Ｂは、例えば、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｅ）成分を反応させる工程と、（ｄ）成分を用いて鎖伸長反応させる工程と、を備える方法により得ることができる。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｅ）成分を反応させる工程では、スルホネート基を有するイソシアネート基末端プレポリマーＢの中和物（以下、「プレポリマーＢ中和物」ともいう）が得られる。プレポリマーＢは、（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｅ）成分の反応物であり、（ａ）成分に由来する構造単位、（ｂ）成分に由来する構造単位及び（ｅ）成分に由来する構造単位を有する。プレポリマーＢ中和物は、（ｅ）成分に由来するスルホ基が中和されたスルホネート基（−ＳＯ_３−）を有する。

（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｅ）成分は、それぞれ、上述した（ａ）成分、（ｂ）成分及び（ｅ）成分のうち、１種又は２種以上を組み合わせて用いてよい。

プレポリマーＢ中和物を得るための具体的な方法としては、特に制限されず、（ｃ）成分に代えて（ｅ）成分を用いること以外は、上記プレポリマーＡ中和物を得る方法と同様であってよい。

（ｄ）成分を用いて鎖伸長反応させる工程では、プレポリマーＢ中和物を水に乳化分散させた後、プレポリマーＢ中和物と（ｄ）成分とを反応させてよい。これにより、ポリウレタン樹脂Ｂを、ポリウレタン樹脂Ｂの乳化分散液として得ることができる。

プレポリマーＢ中和物を水に乳化分散させる方法、及び、（ｄ）成分を用いて鎖伸長反応させる方法の詳細は、プレポリマーＡ中和物に代えてプレポリマーＢ中和物を用いること以外は、上記ポリウレタン樹脂Ａの製造方法と同様であってよい。

これらを満たす水性ポリウレタン樹脂としては、水性ポリウレタン樹脂の水分散液である、エバファノールＨＡ−１５（日華化学（株）社製、ポリエーテル系）、エバファノールＨＡ−５０Ｃ（日華化学（株）社製、ポリカーボネート系）、エバファノールＨＡ−１７０（日華化学（株）社製、ポリカーボネート系）等が入手可能である。また、水分散性のアクリルウレタン樹脂としては、アクリルウレタン樹脂の水分散液である、ネオステッカー１２００（日華化学（株）社製、ポリエステル系）が入手可能である。これらの中でも、ポリカーボネート系及びポリエステル系を好適に用いることができる。なお、ポリエーテル系とは、ポリエーテルポリオールに由来する構造単位を有することを意味する。ポリカーボネート系及びポリエステル系についても同様である。

水分散性のアクリル樹脂としては、アクリル樹脂の水系分散液である、ボンコートＨＹ３６４（大日本インキ化学工業（株）製）、ネオクリルＸＫ−１２（ＤＳＭ社製）等が入手可能である。水分散性のアクリルシリコン樹脂としては、アクリルシリコン樹脂の水系分散液である、カネビノールＫＤ４（日本ＮＳＣ（株）製）等が入手可能である。水分散性のポリエステル樹脂としては、ポリエステル樹脂の水系分散液である、バイロナールＭＤ１２４５（東洋紡績（株）製）等が入手可能である。

水分散体におけるアニオン性ポリマーの含有量は、水分散体の分散安定性の観点から、水分散体の全質量を基準として、２０〜５０質量％が好ましく、２５〜４５質量％がより好ましい。

水分散体において、アニオン性ポリマーの少なくとも一部は、水に乳化分散されていてよい。

＜水＞
水分散体は水を含んでおり、本発明の効果が損なわれない範囲であれば、水以外の溶媒を含んでいてもよい。水以外の溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、石油エーテル、ｎ−メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどが挙げられる。

水の含有量は、水と水以外の溶媒との合計量を基準として、７０質量％以上であってよく、８０質量％以上であってよく、１００質量％であってよい。

水分散体は、高屈折率微細粒子、アニオン性ポリマー及び水以外の他の成分を含有していてもよい。他の成分としては、例えば、消泡剤、防腐剤、増粘剤等が挙げられる。

本実施形態に係る水分散体は、種々のコーティング液に用いることができ、例えば、光散乱膜を形成するために用いられるコーティング液の配合成分として用いることができる。特に、本実施形態に係る水分散体は、光散乱膜である透明薄膜層を備える透過型スクリーンにおける、当該透明薄膜層を形成するために好適に用いることができる。

［１−２］水分散体の製造方法
水分散体は、水に乳化分散したアニオン性ポリマーに、高屈折率微細粒子を添加し、分散させることで得られる。

高屈折率微細粒子としては、上述したダイヤモンド凝集体等の微細粒子を用いることができる。

アニオン性ポリマーを水に乳化分散させる方法は、特に限定されず、例えば、ホモミキサー、ホモジナイザー、ディスパー等の乳化機器を用いた方法を挙げることができる。また、特に乳化剤を用いずに、自己乳化により水に乳化分散させてもよい。また、アニオン性ポリマーを製造する際に、水に乳化分散させたアニオン性ポリマーを直接合成してもよい。

高屈折率微細粒子は、例えば、顔料分散等に通常用いられている分散装置などで分散させることができる。分散装置としては、特に限定されないが、例えば、ディスパー、ホモミキサー（ＰＲＩＭＩＸ社「Ｔ．Ｋ ＨＯＭＯＤｉｓｐｅｒ」等）、プラネタリーミキサー等のミキサー類、ホモジナイザー類（エム・テクニック社製「クレアミックス」、ＰＲＩＭＩＸ社「フィルミックス」等）、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノミル」等）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」等）、ビーズミル（アイメックス株式会社製「イージーナノＲＭＢ」等）、コボールミル等のメディア型分散機、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、スギノマシン社製「スターバースト」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」等）、エム・テクニック社製「クレアＳＳ−５」、奈良機械社製「ＭＩＣＲＯＳ」等のメディアレス分散機、その他ロールミルなどが挙げられる。

高屈折率微細粒子は、あらかじめ所望の粒子径に調整したものを用いてよく、最終的に所望の粒子径となるように、分散させる際に粒子径を調整してもよい（微細粒子化分散処理）。微細粒子分散処理は、例えば、ビーズミル等を用いて行うことができる。

高屈折率微細粒子を分散させる時間（処理時間）は、分散装置に応じて適宜調整することができる。例えば、ホモミキサーを用いる場合、処理時間は、水分散体のメジアン径を上述した好ましい範囲に調整しやすい観点から、１２〜６０分間が好ましい。

本実施形態では、水分散体のメジアン径を、上述した所望の範囲に調整するために、調製後の水分散体を再度分散処理してもよい。

［２］コーティング液
本実施形態に係るコーティング液は、高屈折率微細粒子、アニオン性ポリマー、及び水を含む。本実施形態に係るコーティング液は、例えば、上述した水分散体を配合してなるコーティング液であってよい。また、上述した水分散体をそのまま本実施形態に係るコーティング液として用いてもよい。

コーティング液は、コーティング液の分散安定性に優れる観点及びコーティング膜（コーティング液から形成される膜）を均一に形成しやすくなる観点から、動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１μｍであることが好ましく、０．０５〜０．７μｍであることがより好ましく、０．１〜０．３μｍであることが更に好ましい。なお、メジアン径は、ゼータサイザーナノＺＳ（マルバーン社製）を用いて、２５℃の測定温度で測定した値である。

本実施形態では、メジアン径が上記範囲となるように、調製後のコーティング液に対して分散処理を行ってもよい。

コーティング液に含まれる高屈折率微細粒子及びアニオン性ポリマーの具体例は、それぞれ、上述した水分散体に含まれる高屈折率微細粒子及びアニオン性ポリマーと同様である。

本実施形態では、コーティング液は、必要に応じて、レベリング剤、架橋剤、はじき防止剤等の添加剤を含んでいてよい。

レベリング剤としては、例えば、フッ素系、アセチレングリコール系等の各種界面活性剤；メタノール、エタノール、イソプルピルアルコール等のアルコール；アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、石油エーテル、ｎ−メチルピロリドン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等の溶剤などが挙げられる。

架橋剤としては、例えば、カルボキシ基と反応性のある架橋剤、水分散性ポリイソシアネート系架橋剤等が挙げられる。カルボキシ基と反応性のある架橋剤としては、例えば、水系オキサゾリン系架橋剤、水系ポリカルボジイミド系架橋剤、水系エポキシ樹脂系架橋剤等が挙げられる。これらの架橋剤を添加することで、更に優れた基材への密着性及び耐水性をコーティング膜に付与することも可能である。

上記添加剤を含有するコーティング液は、例えば、上記添加剤を本実施形態に係る水分散体に混合した後、上記分散処理装置を用いて分散処理することによって調製できる。

本実施形態に係るコーティング液は、例えば、透過型スクリーン等の材料として用いることができる。以下、透過型スクリーンの材料として用いられるコーティング液（透過型スクリーン用コーティング液）について説明する。

＜透過型スクリーン用コーティング液＞
透過型スクリーン用コーティング液は、コーティング膜（透過型スクリーン用コーティング液から形成される膜）の透明視認性及び光散乱反射性に優れる観点から、動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１μｍであることが好ましく、０．０５〜０．７μｍであることがより好ましく、０．１〜０．３μｍであることが更に好ましい。

高屈折率微細粒子は、アニオン性ポリマーとの相溶性に優れる観点及びコーティング膜の視野角が広くなり、視認性が向上する観点からダイヤモンド（屈折率２．４）を含むことが好ましい。

透過型スクリーン用コーティング液における高屈折率微細粒子の含有量は、アニオン性ポリマー１００質量部に対して、１〜５０質量部が好ましく、５〜２５質量部がより好ましい。高屈折率微細粒子の含有量が上記範囲内であると、コーティング液における高屈折率微細粒子の分散安定性を十分確保することができ、十分な光学特性を有し且つ基材への密着性に優れたコーティング膜を形成することが容易にできる。

アニオン性ポリマーは、基材への密着性に一層優れるコーティング膜を形成する観点から、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも一種のアニオン性基を有することが好ましい。

透過型スクリーン用コーティング液において、アニオン性ポリマーは、コーティング膜の基材への密着性を向上させる観点から、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含むことが好ましい。アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含む場合、当該樹脂は、コーティング膜の耐光性及び基材への密着性が一層向上する観点から、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも一種のポリオール成分に由来する構造単位を有することが好ましい。

アニオン性ポリマーは、上述したポリウレタン樹脂Ａ及び／又はポリウレタン樹脂Ｂを含むことが好ましい。ポリウレタン樹脂Ａ及びポリウレタン樹脂Ｂの好ましい態様は水分散体におけるポリウレタン樹脂Ａ及びポリウレタン樹脂Ｂと同様である。

透過型スクリーン用コーティング液におけるアニオン性ポリマーの含有量は、コーティング液の分散安定性の観点から、透過型スクリーン用コーティング液の全質量を基準として、５〜５０質量％が好ましく、１０〜４５質量％がより好ましい。

透過型スクリーン用コーティング液は、上述した添加剤を含んでいてもよい。上述した添加剤を含有する透過型スクリーン用コーティング液を調製する場合、分散処理を行う時間を調整することにより、上記好ましいメジアン径の範囲に調整することが可能である。

本実施形態に係る透過型スクリーン用コーティング液によれば、高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを両立し、且つ、基材への密着性、耐水性等の耐久性に優れた光散乱膜を形成することができ、これにより優れた光学特性と耐久性とを併せ持つ透過型スクリーンを簡便に得ることができる。また、本実施形態に係る透過型スクリーン用コーティング液は、上述した水分散体を用いて得ることができ、この場合、より簡便にコーティング液を調製することができる。

［３−１］透過型スクリーン
本実施形態に係る透過型スクリーンは、基板と、基板上に設けられた、本実施形態に係る透過型スクリーン用コーティング液に由来する透明薄膜層とを備える。すなわち、透明薄膜層は、透過型スクリーン用コーティング液を基板上にコーティングしてなる。本実施形態に係る透明薄膜層は光散乱膜として機能することができる。

本実施形態に係る透過型スクリーンは、本実施形態に係る透過型スクリーン用コーティング液によって形成される透明薄膜層を備えることにより、高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを有するとともに優れた耐久性を有することができる。

以下、添付図面を参照しながら、本実施形態に係る透過型スクリーンについて詳細に説明する。なお、各図面の寸法比率は、必ずしも実際の寸法比率とは一致していない。

図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る透過型スクリーンの一態様を示す模式断面図である。透過型スクリーン１の一態様は、基板１１と、当該基板１１上に設けられた透明薄膜層１２と、を備える。透明薄膜層１２は基板１１の両方の主面に設けられていてよい。また、図１（ｂ）に示すように、第一の基板１１ａ上に設けられた透明薄膜層１２の上に、第二の基板１１ｂが更に設けられていてもよい。

基板１１を構成する材料（基材）は、ガラス及び高分子樹脂からなる群より選択される少なくとも１種が好ましい。ガラスは、特に限定されないが、実用性の観点からは、ケイ酸塩ガラス、リン酸塩ガラス、ホウ酸塩ガラス等の酸化ガラスが挙げられる。これらの中でもケイ酸塩ガラスが好ましい。ケイ酸塩ガラスとしては、ケイ酸ガラス、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラス等が挙げられる。

高分子樹脂としては、可視光の透過性に優れたものが好ましく用いられる。高分子樹脂としては、例えば、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、アクリルウレタン系樹脂、ポリエステルアクリレート系樹脂、ポリウレタンアクリレート系樹脂、エポキシアクリレート系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、アセタール系樹脂、ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、メラミン系樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、電離放射線硬化性樹脂等を用いることができる。

透明薄膜層１２は、高屈折率微細粒子１０及びアニオン性ポリマー（図示せず）を含む。高屈折率微細粒子１０及びアニオン性ポリマーの具体例としては、上述した水分散体の高屈折率微細粒子及びアニオン性ポリマーと同様である。

透過型スクリーン１における透明薄膜層１２の厚みは、透明視認性及び反射像の鮮鋭性が十分となる観点から０．２〜４００μｍであるのが好ましく、０．５〜３０μｍであるのがより好ましく、１〜１０μｍであるのが最も好ましい。

本実施形態に係る透過型スクリーン１は、上記態様に限定されず、例えば、透明薄膜層１２のみからなる透過型スクリーン（透過型シート）であってもよい。この場合、上記基板としては、ガラス、高分子樹脂、金属等で構成される基板が挙げられる。これらの基板は、はく離処理等の表面処理がされていてもよい。

［３−２］透過型スクリーンの製造方法
透過型スクリーン１の製造方法の一態様は、基板１１上に、上記透過型スクリーン用コーティング液をコーティングする工程を備える。当該工程により、基板１１上に透明薄膜層１２が形成される。

透過型スクリーン用コーティング液の基板１１へのコーティングは、公知の方法により行うことができる。コーティング方法としては、例えば、スプレーコート、ディップコート法、スピンコート法、スクリーン印刷法等が挙げられる。また、基材上に透過型スクリーン用コーティング液を塗布して透明薄膜層１２を備えるフィルムを得た後、当該フィルムを用いたラミネートにより、基板１１上に透明薄膜層１２を形成してもよい。

本実施形態では、コーティング液のメジアン径を所望の範囲に調整するために、コーティングの直前にコーティング液の分散処理を行ってもよい。

本実施形態に係る製造方法は、透過型スクリーン用コーティング液を基板１１にコーティングした後、乾燥する工程を備えてよい。

乾燥温度は、室温（２５℃）〜１２０℃であってよい。

本実施形態では、透過型スクリーン用コーティング液を第一の基板１１ａにコーティングして透明薄膜層１２を形成した後、透明薄膜層１２上に第二の基板１１ｂを積層してもよい。

本実施形態では、例えば、上述した方法により得られた基板１１上の透明薄膜層１２を剥がすことにより、透明薄膜層１２のみからなる透過型スクリーン（透過型シート）を得てもよい。

本実施形態に係る製造方法によれば、高い透明視認性と優れた光散乱反射性とを両立し、且つ、基板１１と透明薄膜層１２との密着性、透明薄膜層１２の耐久性に優れた透過型スクリーン１を得ることができる。特に、透過型スクリーン１を製造する一連の工程が、上述した本実施形態に係る水分散体を調製する工程を含む場合には、当該透過型スクリーンをより簡便に得ることができる。

本実施形態に係る透過型スクリーン１は、そのまま、自動車のフロントガラスに位置情報等を投影するヘッドアップディスプレー用スクリーンに適用することも可能である。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではない。

本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（合成例１）
［ダイヤモンド微細粒子の作製］
まず、以下の方法により、ダイヤモンドを含む黒色の粉末（以下、「ＢＤ」という）を合成した。ＴＮＴ（トリニトロトルエン）とＲＤＸ（シクロトリメチレントリニトロアミン）を６０／４０の質量比で含む０．６５ｋｇの爆発物を３ｍ^３の爆発チャンバー内で爆発させた。これにより、ＢＤを保存するための雰囲気を形成した。その後、同様の条件で２回目の爆発を起こしＢＤを合成した。爆発生成物が膨張し熱平衡に達した後、１５ｍｍの断面を有する超音速ラバルノズルを通して、３５秒間ガス混合物をチャンバーより流出させ、サイクロンでＢＤを捕獲した。チャンバー壁との熱交換及びガスにより行われた仕事（断熱膨張及び気化）のため、生成物の冷却速度は２８０℃／分であった。ＢＤの比重は２．５５ｇ／ｃｍ^３、メジアン径（動的光散乱法）は２２０ｎｍであった。ＢＤの比重から、ＢＤは、７６容積％のグラファイト系炭素と２４容積％のダイヤモンドからなっていると算出された。

得られたＢＤを濃度６０質量％の硝酸水溶液と混合し、１６０℃、１４気圧、２０分の条件で酸化性分解処理を行った。その後、１３０℃、１３気圧、１時間の条件で酸化性エッチング処理を行った。酸化性エッチング処理により、ＢＤからグラファイト系炭素が一部除去された粒子が得られた。この粒子を、アンモニアを用いて、２１０℃、２０気圧、２０分還流し中和処理した後、自然沈降させた。次いで、デカンテーションにより３５質量％硝酸での洗浄を行った。さらに、デカンテーションにより３回水洗した後、遠心分離により脱水し、１２０℃で加熱乾燥した。これにより、ダイヤモンド微細粒子を得た。

このダイヤモンド微細粒子を、さらに水に分散させ、デカンテーションを行った。この操作を繰り返すことにより、比較的粒径の小さなダイヤモンド微細粒子Ａと、沈殿部分の比較的粒径の大きなダイヤモンド微細粒子Ｂとに分離した。ダイヤモンド微細粒子Ａ及びダイヤモンド微細粒子Ｂの動的散乱法によるメジアン径及び屈折率は以下のとおりであった。
（１）ダイヤモンド微細粒子Ａ：メジアン径０．４１μｍ（動的光散乱法）、屈折率２．４
（２）ダイヤモンド微細粒子Ｂ：メジアン径２．５μｍ（動的光散乱法）、屈折率２．４

本実施例において、微細粒子の屈折率は以下の方法で測定した。まず、Ｎ−メチルピロリドンに、ナノダイヤモンド等の微細粒子の粉末とポリメタクリル酸メチル樹脂とを、所定の体積分率になるように秤取して、混合する。これにより、微細粒子を分散させ、樹脂を溶解させて被膜形成用塗料を作製する。次いで、この塗料を、スピンコーターを用いて基板上に塗工し、塗膜を形成する（塗工量：２μＬ、塗膜形成条件：５０℃で１０分間）。次いで、塗膜の屈折率を、薄膜屈折率測定装置を用いて測定する。微細粒子の粉末の体積分率を数種類変化させて同様の操作を行い、得られた屈折率値を、横軸が微細粒子の粉末の体積分率、縦軸が塗膜の屈折率を示すグラフにプロットする。プロットした各測定点を直線で近似し、この直線を微細粒子の粉末の体積分率が１００％になる点まで外挿し、その点における屈折率値（体積分率が０％における屈折率との差分ではない）を微細粒子の屈折率とする。

（調製例１）
［水分散体の調製］
２００ｍｌステンレスポットに、分散液として、カーボネート系水性ウレタン樹脂分散液であるエバファノールＨＡ−１７０（日華化学（株）製 不揮発分３６．５質量％）１００質量部を加えた。ここに、ダイヤモンド微細粒子Ａ５質量部を加え、ホモミキサー（Ｔ．Ｋ ＨＯＭＯＤｉｓｐｅｒ（Ｍｏｄｅｌ ２．５）、ＰＲＩＭＩＸ社製）を用いて、５０００ｒｐｍで１５分間処理を行った。その後、＃２０００紗にてろ過を行い、均一な水分散体１を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。得られた水分散体１をゼータサイザーナノＺＳ（マルバーン社製）にて、２５℃の測定温度で測定したところ、メジアン径は０．１６４μｍであった。なお、メジアン径の測定は、水分散体１の調製後、５分以内に行った。

［分散安定性の評価］
得られた水分散体１を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例２）
分散液として、カーボネート系水性ウレタン樹脂分散液であるエバファノールＨＡ−１５（日華化学（株）製 不揮発分３０．４質量％）を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体２を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体２を測定したところ、メジアン径は０．１７８μｍであった。次に、水分散体２を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例３）
ダイヤモンド微細粒子Ａをビーズミルにより微細粒子化分散処理した。ビーズミルによる分散は、アイメックス株式会社製イージーナノＲＭＢを用いて行った。具体的には、０．１ｍｍ径のジルコニアビーズ５０ｍｌを充填した０．２Ｌのベッセルに、エステル系水性アクリルウレタン樹脂分散液であるネオステッカー１２００（日華化学（株）製 不揮発分３６．７質量％）１００質量部を加えた。次いで、５ｍ／ｓの周速で回転子を回転させながら、ダイヤモンド微細粒子Ａを２質量部加え１時間処理を行った。その後、＃２０００紗にてろ過を行い、均一な水分散体３を得た。紗には、凝集物と思われるものは、ほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体３を測定したところ、メジアン径は０．０５８μｍであった。次に、水分散体３を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例４）
分散液として、カーボネート系水性ウレタン樹脂分散液であるエバファノールＨＡ−１７０（日華化学（株）製 不揮発分３６．５質量％）を用いたこと以外は、調製例３と同様にして、均一な水分散体４を得た。紗には、凝集物が見られなかった。調製例１と同様にして水分散体４を測定したところ、メジアン径は０．０４１μｍであった。次に水分散体４を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例５）
ダイヤモンド微細粒子Ａに代えてダイヤモンド微細粒子Ｂを用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体５を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体５を測定したところ、メジアン径は０．５６３μｍであった。次に、水分散体５を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例６）
ダイヤモンド微細粒子Ａに代えて市販の酸化ジルコニウム（ＺｒＯ_２）微細粒子（関東電化工業（株）社製、メジアン径：１２ｎｍ、屈折率：２．４）３質量部を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体６を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体６を測定したところ、メジアン径は０．０３７μｍであった。次に、水分散体６を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例７）
ダイヤモンド微細粒子Ａを１０質量部用いたこと、及び、分散液として、水性アクリル−ウレタン複合樹脂分散液であるボンコートＨＹ３６４（大日本インキ化学工業（株）製 不揮発分４５．２質量％）を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体７を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体７を測定したところ、メジアン径は０．１７２μｍであった。次に、水分散体７を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例８）
ダイヤモンド微細粒子Ａに代えて市販のチタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ_３）微細粒子（関東電化工業（株）社製、メジアン径：２５ｎｍ、屈折率２．４）３質量部を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体８を得た。紗には、凝集物と見られるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体８を測定したところ、メジアン径は０．０５４μｍであった。次に、水分散体８を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例９）
ダイヤモンド微細粒子Ａの使用量を１０質量部としたこと、及び、分散液として、水性アクリル樹脂分散液であるネオクリルＸＫ−１２（大日本インキ化学工業（株）社製、不揮発分４５．４％）を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体９を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体９を測定したところ、メジアン径は０．１９３μｍであった。次に、水分散体９を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したが、沈降物はほとんど見られなかった。

（調製例１０）
ダイヤモンド微細粒子Ａに代えてダイヤモンド微細粒子Ｂを用いたこと、及び、ホモミキサーによる処理時間を１０分間に変更したこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体１０を得た。紗には、凝集物がほとんど回収されなかった。調製例１と同様にして水分散体１０を測定したところ、メジアン径は１．３μｍであった。次に、水分散体１０を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したところ、沈降物が確認された。

（調製例１１）
分散液として、カチオン系水性ウレタン樹脂分散液であるネオステッカーＣ−３３（日華化学（株）製 不揮発分３６．５質量％）を用いたこと、及び、ホモミキサーによる処理時間を１０分間に変更したこと以外は、調製例１と同様にして、水分散体１１を調製した。紗には、凝集物が１．７ｇ回収された。調製例１と同様にして水分散体１１を測定したところ、メジアン径は１２μｍであった。次に、水分散体１１を２００ｍｌのメスシリンダーに移し、３時間静置したところ、二層に分離した。

（調製例１２）
ポリビニルアルコール（ＰＶＡ１１７，クラレ株式会社製）と蒸留水を加熱混合することにより、ポリビニルアルコールを８質量％含有する水溶液を得た。ダイヤモンド微粒子Ａの使用量を３質量部としたこと、及び、分散液として、上記ポリビニルアルコールを８質量％含有する水溶液を用いたこと以外は、調製例１と同様にして、均一な水分散体１２を得た。紗には、凝集物と思われるものはほとんど見られなかった。調製例１と同様にして水分散体１２を測定したところ、メジアン径は０．２５４μｍであった。

表１中の分散安定性は、分散安定性の評価において、分散安定性が良好であった場合を○、沈降物が見られた場合を△、二層に分離した場合を×とした。

（実施例１）
［透過型スクリーン用コーティング液の調製］
ビーカーに調製例１で得られた水分散体１を３５質量部加え、攪拌しながらイオン交換水５５質量部をゆっくりと加えて希釈した。さらに、滴下ロートを使用してイソプロピルアルコール１０質量部を５分かけて滴下した。滴下終了後、続けて３０分攪拌混合し、超音波で１０分間処理した。上記操作により、透過型スクリーン用コーティング液を調製した。得られたコーティング液をゼータサイザーナノＺＳ（マルバーン社製）にて、２５℃の測定温度で測定したところ、メジアン径は０．１５８μｍであった。なお、コーティング液の測定は、コーティング液の調製後、５分以内に行った。

［透過型スクリーンの作製］
基板として、ポリエステルフィルム（商品名：ルミラーＵ−３４、東レ（株）社製、厚み：１００μｍ）を用意した。バーコーターを用いて、上記操作により得られたコーティング液を当該基板に塗布した。次いで、１００℃の温風乾燥機で３分間乾燥し、透過型スクリーンを得た。得られた透過型スクリーンにおける被膜（透明薄膜層）の厚み（膜厚）は、５．０μｍであった。なお、本実施例において、被膜の厚みは、基板上の被膜の断面を走査型電子顕微鏡（日立社製、Ｓ−５４００）で撮影して測定した。

（実施例２）
水分散体２を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を調製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．１８１μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、４．５μｍであった。

（実施例３）
イオン交換水の添加時にカルボジイミド系水系架橋剤のＮＫアシストＣＩ（日華化学（株）社製）２質量部を加えたこと、及び、イオン交換水の使用量を４０質量部に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にして、コーティング液を測定したところメジアン径は０．１８７μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、５．２μｍであった。

（実施例４）
水分散体３を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。作製した透過型スクリーン用コーティング液をゼータサイザーナノＺＳ（マルバーン社製）にて、２５℃の測定温度で測定したところメジアン径０．０６１μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、４．８μｍであった。

（実施例５）
水分散体４を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．０３９μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、４．６μｍであった。

（実施例６）
水分散体５を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．４７６μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、５．３μｍであった。

（実施例７）
水分散体６を用いて、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．０５３μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、４．７μｍであった。

（実施例８）
水分散体７を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．１６２μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、５．１μｍであった。

（実施例９）
水分散体８を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．０６６μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、６．７μｍであった。

（実施例１０）
水分散体９を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．１８６μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは、５．４μｍであった。

（実施例１１）
基板としてのポリエステルフィルム（商品名：ルミラーＵ−３４、東レ（株）社製、厚み：１００μｍ）に、マイクロスプレーガン（商品名：ＮＥＯ−７７マイクロスプレーガン＋ＳＴ１５０カップセット、株式会社恵宏製作所製）を用いてスプレー塗布したこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。被膜の厚みは５．２μｍであった。

（比較例１）
水分散体１０を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は１．２０μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。

（比較例２）
水分散体１２を用いたこと以外は、実施例１と同様な操作を行い、透過型スクリーン用コーティング液を作製した。実施例１と同様にしてコーティング液を測定したところ、メジアン径は０．２４７μｍであった。次いで、得られたコーティング液を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、透過型スクリーンを作製した。

［透過型スクリーンの評価］
本実施例１〜１０及び比較例１〜２で得られた透過型スクリーンの品質を、以下に示す方法により評価した。結果を表２に示す。

＜外観評価＞
目視にて被膜表面を観察し、膜むら、白濁、クラックなどの外観上の不具合が無いものを○、膜むら、白濁、クラックなどの外観上の不具合が有るものを×とした。

＜耐久性評価＞
［密着性］
被膜面に粘着セロハンテープをはりつけ、角度６０°で急速に剥がしたときの被膜の外観を観測し、以下の基準で評価した。なお、◎である場合に密着性が最も良好である。
◎：被膜の９５％以上がフィルム側に残った。
○：被膜の８０％以上がフィルム側に残った。
△：被膜の５０％以上８０％未満がフィルム側に残った。
×：被膜の５０％未満しかフィルム側に残らなかった。

［耐水性］
作製した透過型スクリーンを２０℃のイオン交換水に１週間浸漬した後、透明薄膜層の外観を観測し、以下の基準で透明性を評価した。なお、◎である場合に耐水性が最も良好である。
◎：白化が全く見られない
○：白化がごくわずか見られる
△：わずかに白化
×：白化

＜透明視認性評価＞
［曇価（ヘーズ）及び全透過率］
ＪＩＳ−Ｒ３２１２（２０１５年版）の規格に準拠して、ヘーズメーター（日本電色工業製、ＮＤＨ２０００）を用いて透過型スクリーンの曇価（ヘーズ）及び全透過率を測定した。

［透過性］
プロジェクタからの光線に対して膜面が垂直になるように設置した透過型スクリーンに、プロジェクタを用いて映像を投影した。プロジェクタと反対側からプロジェクタ側（プロジェクタ方向）の背景を観察し、以下の基準で透過性を評価した。なお、１である場合に透過性が最も良好である。
１：プロジェクタ方向の背景がきわめてくっきり見える。
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。

＜光散乱反射性評価＞
［光散乱性］
プロジェクタからの光線に対して膜面が垂直になるように設置した透過型スクリーンに、５５０ｎｍの光を垂直入射し、検出器の位置を垂直透過位置から徐々に変化させていき、垂直入射面に対する検出器の傾き（検出角度、図２中のβ）が１０°のときの波長５５０ｎｍの光（前方散乱光Ｓｆ）の透過率を測定した。測定装置には、日本分光社の分光光度計ＡＲＳＮ−７３３を用いた。透過率が大きいほど、光散乱性が良好であると評価される。

［映像鮮鋭性］
プロジェクタからの光線に対して膜面が垂直になるように設置した透過型スクリーンに、プロジェクタを用いて映像を投影した。プロジェクタ側及びプロジェクタと反対側それぞれにおいて、プロジェクタからの光線に対して水平方向から、投影された映像の様子を目視し、以下の基準で映像の鮮鋭性を評価した。なお、評価が１である場合、映像の鮮鋭性が最も良好であることを意味する。
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：投影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。

［視野角（８０°）視認性］
プロジェクタからの光線に対して膜面が垂直になるように設置した透過型スクリーンに、プロジェクタを用いて映像を投影した。プロジェクタ側及びプロジェクタの反対側それぞれにおいて、プロジェクタからの光線に対して斜め８０°の方向（図２中、α及びβが８０°となる方向）から、投影された映像の様子を目視し、以下の基準で視野角（８０°）視認性を評価した。なお、評価が１である場合、視野角（８０°）視認性が最も良好であることを意味する。
１：斜め８０°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８０°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８０°方向から映像が見えない。

１・・・透過型スクリーン
１０・・・微細粒子
１１、１１ａ、１１ｂ・・・基板
１２・・・透明薄膜層
Ｉ・・・入射光
Ｓ_ｆ・・・前方散乱光
Ｓ_ｂ・・・後方散乱光

Claims (12)

1. 透過型スクリーン用のコーティング液に用いられる水分散体であって、
   屈折率が２．０以上の微細粒子と、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも１種のアニオン性基を有するアニオン性ポリマーとを、含み、
   前記アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含み、
   動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１．０μｍである、水分散体。
2. 前記微細粒子が、ダイヤモンド、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含む、請求項１に記載の水分散体。
3. 前記ポリウレタン樹脂及び前記アクリルウレタン樹脂が、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも一種のポリオール成分に由来する構造単位を有する、請求項１又は２に記載の水分散体。
4. 前記微細粒子の含有量は、前記アニオン性ポリマー１００質量部に対して、５〜２５質量部である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の水分散体。
5. 透過型スクリーン用のコーティング液であって、
   屈折率が２．０以上の微細粒子と、カルボキシ基、カルボキシレート基、スルホ基及びスルホネート基からなる群より選択される少なくとも１種のアニオン性基を有するアニオン性ポリマーとを、含み、
   動的光散乱法によるメジアン径が、０．０１〜１．０μｍである、コーティング液。
6. 前記微細粒子が、ダイヤモンド、ダイヤモンド誘導体、チタン酸バリウム、酸化ジルコニウム及び酸化チタニウムからなる群より選択される少なくとも一種の成分を含む、請求項５に記載のコーティング液。
7. 前記アニオン性ポリマーが、水溶性又は水分散性である、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂及びアクリルウレタン樹脂からなる群より選択される少なくとも一種の樹脂を含む、請求項５又は６に記載のコーティング液。
8. 前記ポリウレタン樹脂及び前記アクリルウレタン樹脂が、ポリエステルポリオール及びポリカーボネートポリオールからなる群より選択される少なくとも一種のポリオール成分に由来する構造単位を有する、請求項７に記載のコーティング液。
9. 前記微細粒子の含有量は、前記アニオン性ポリマー１００質量部に対して、５〜２５質量部である、請求項５〜８のいずれか一項に記載のコーティング液。
10. 水を更に含む、請求項５〜９のいずれか一項に記載のコーティング液。
11. 基板上に、請求項５〜１０のいずれか一項に記載のコーティング液をコーティングする工程を備える、透過型スクリーンの製造方法。
12. 前記透過型スクリーンがヘッドアップディスプレー用である、請求項１１に記載の透過型スクリーンの製造方法。

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