CN102471589A - 光扩散性树脂组合物及光扩散性成型体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够获得在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良的光扩散性成型体的光扩散性树脂组合物，以及用该光扩散性树脂组合物成型而得的光扩散性成型体。作为光扩散性树脂组合物，采用相对于每100质量份的热塑性高分子材料，以0.1～10质量份的比例含有下述特定的有机硅酮微粒的组合物：所述有机硅酮微粒是由聚硅氧烷交联结构体构成的有机硅酮微粒，从纵剖面上看，该有机硅酮微粒由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状。

Description

光扩散性树脂组合物及光扩散性成型体
技术领域
本发明涉及一种光扩散性树脂组合物及光扩散性成型体。近年来，人们广泛使用背光源型液晶显示器用光扩散板、防反射膜、光扩散膜、导光板、照明用罩、反射型屏幕、透射型屏幕等光扩散性成型体。对于该光扩散性成型体，要求在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良。本发明涉及一种能够获得满足该要求的光扩散性成型体的光扩散性树脂组合物，以及用该光扩散性树脂组合物成型而得的光扩散性成型体。
背景技术
以往，作为光扩散性树脂组合物，已知使热塑性高分子材料中含有聚苯乙烯类微粒、聚丙烯酸类微粒以及它们的复合微粒等非硅酮类有机微粒而得的各种组合物(例如参照专利文献1～6)，还已知使热塑性高分子材料中含有硅酮类有机微粒而得的组合物(例如参照专利文献7)。但是，这些现有的光扩散性树脂组合物存在如下问题，即，用这些光扩散性树脂组合物成型而得的光扩散性成型体无法充分满足近年来的高要求。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开平3-143950号公报
专利文献2：日本专利特开2004-149610号公报
专利文献3：日本专利特开平2003-82114号公报
专利文献4：日本专利特开2002-30151号公报
专利文献5：日本专利特开2001-194513号公报
专利文献6：日本专利特开2003-183410号公报
专利文献7：日本专利特开平2-194058号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明所要解决的问题是提供一种能够获得在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良的光扩散性成型体的光扩散性树脂组合物，以及用该光扩散性树脂组合物成型而得的光扩散性成型体。
解决课题用的手段
本发明人为了解决上述问题进行了研究，结果发现，采用本身公知的各种微粒中的某种特定的有机硅酮微粒而得的光扩散性树脂组合物是非常合适的。
即，本发明是一种光扩散性树脂组合物，其特征在于，相对于每100质量份的热塑性高分子材料，以0.1～10质量份的比例含有下述有机硅酮微粒。本发明还是一种用该光扩散性树脂组合物成型而得的光扩散性成型体。
有机硅酮微粒：由聚硅氧烷交联结构体构成的有机硅酮微粒，从纵剖面上看，该有机硅酮微粒由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状，内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值在0.01～9.5μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值在0.05～10μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值在0.015～9μm的范围内。
这里，平均值是指从有机硅酮微粒的扫描电子显微镜图像中抽取的任意100个有机硅酮微粒的平均值。
首先，对本发明中的光扩散性树脂组合物(下称本发明的光扩散性树脂组合物)进行说明。本发明的光扩散性树脂组合物是在热塑性高分子材料中以规定的比例含有上述特定的有机硅酮微粒而成的组合物。
图1是简要表示供至本发明的光扩散性树脂组合物中的有机硅酮微粒的放大纵剖视图。供至本发明的光扩散性树脂组合物中的有机硅酮微粒本身如日本专利特开2009-114330号公报中记载，是公知的有机硅酮微粒。该有机硅酮微粒由聚硅氧烷交联结构体构成，从纵剖面上看由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状。内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值在0.01～9.5μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值在0.05～10μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值在0.015～9μm的范围内；其中，内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值优选在0.02～6μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值优选在0.06～8μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值优选在0.03～6μm的范围内。
有机硅酮微粒中的内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值、外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值、以及外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值均为如下所述的数值，即，对从供至本发明的有机硅酮微粒的扫描电子显微镜图像中抽取的任意100个有机硅酮微粒分别进行测定，求出其平均值而得的数值。
供至本发明的光扩散性树脂组合物中的有机硅酮微粒是由硅氧烷单元形成三维网络结构而成的聚硅氧烷交联结构体。构成聚硅氧烷交联结构体的硅氧烷单元的种类和比例无特别限制，作为该硅氧烷单元的种类，优选下述化学式1表示的硅氧烷单元和化学式2表示的硅氧烷单元，作为其比例，优选化学式1表示的硅氧烷单元/化学式2表示的硅氧烷单元＝30/70～70/30(摩尔比)的构成比例，更优选30/70～40/60(摩尔比)的构成比例。
[化学式1]
SiO2
[化学式2]
R1SiO1.5
化学式2中，
R1：与硅原子直接连接的碳数1～12的有机基团
化学式2中的R1可例举烷基、环烷基、芳基、烷基芳基、芳烷基等碳数1～12的有机基团，其中优选甲基、乙基、丙基、丁基等碳数1～4的烷基或苯基，更优选甲基。化学式2中的R1为上述有机基团时，作为化学式2表示的硅氧烷单元，优选甲基硅氧烷单元、乙基硅氧烷单元、丙基硅氧烷单元、丁基硅氧烷单元、苯基硅氧烷单元，更优选甲基硅氧烷单元。
供至本发明的光扩散性树脂组合物中的有机硅酮微粒的制造方法无特别限制，优选如下方法：按照化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物/化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物＝30/70～70/30(摩尔比)的比例、优选30/70～40/60(摩尔比)的比例使用下述化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和下述化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物，使它们在催化剂的存在下与水接触而水解，藉此生成硅烷醇化合物，然后使生成的硅烷醇化合物进行缩合反应来制造。
[化学式3]
SiX4
[化学式4]
R2SiY3
化学式3、化学式4中，
R2：与硅原子直接连接的碳数1～12的有机基团
X、Y：碳数1～4的烷氧基、具有碳数1～4的烷氧基的烷氧基乙氧基、碳数2～4的酰氧基、具有碳数1～4的烷基的N，N-二烷基氨基、羟基、卤素原子或氢原子
化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物是最终形成化学式1表示的硅氧烷单元的化合物。化学式3中的X是1)甲氧基或乙氧基等碳数1～4的烷氧基；2)甲氧基乙氧基或丁氧基乙氧基等具有碳数1～4的烷氧基的烷氧基乙氧基；3)乙酰氧基或丙酰氧基等碳数2～4的酰氧基；4)二甲基氨基或二乙基氨基等具有碳数1～4的烷基的N，N-二烷基氨基；5)羟基；6)氯原子或溴原子等卤素原子；或7)氢原子。
作为化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物，可例举四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、三甲氧基乙氧基硅烷、三丁氧基乙氧基硅烷、四乙酰氧基硅烷、四丙酰氧基硅烷、四(二甲基氨基)硅烷、四(二乙基氨基)硅烷、硅烷四醇、氯硅烷三醇、二氯二硅烷醇、四氯硅烷、氯三氢硅烷等，其中优选四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丁氧基硅烷。
化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物是最终形成化学式2表示的硅氧烷单元的化合物。化学式4中的Y与上述化学式3中的X相同，化学式4中的R2与上述化学式2中的R1相同。
作为化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物，可例举甲基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、丙基三丁氧基硅烷、丁基三丁氧基硅烷、苯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基三(2-丁氧基乙氧基)硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三丙酰氧基硅烷、甲基硅烷三醇、甲基氯二硅烷醇、甲基三氯硅烷、甲基三氢硅烷等，其中，如上文中对化学式2的R1的描述所述，优选最终形成甲基硅氧烷单元、乙基硅氧烷单元、丙基硅氧烷单元、丁基硅氧烷单元或苯基硅氧烷单元的硅烷醇基形成性硅化合物，更优选最终形成甲基硅氧烷单元的硅烷醇基形成性硅化合物。
制造有机硅酮微粒的方法中，首先按照上述化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物/化学式4表示的硅烷醇基形成性化合物＝30/70～70/30(摩尔比)的比例、优选30/70～40/60(摩尔比)的比例使用化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和化学式4表示的硅烷醇基形成性化合物，使两者在催化剂的存在下与水接触而水解，生成硅烷醇化合物，这里，用于进行水解的催化剂可采用现有公知的催化剂。作为该催化剂，例如作为碱性催化剂，可例举氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、氨等无机碱类，以及三甲胺、三乙胺、四乙基氢氧化铵、十二烷基二甲基羟乙基氢氧化铵、甲醇钠等有机碱类。作为酸性催化剂，可例举盐酸、硫酸、磷酸等无机酸类，以及乙酸、柠檬酸、甲磺酸、对甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、十二烷基磺酸等有机酸类。
使化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和化学式4表示的硅烷醇基形成性化合物在催化剂的存在下与水接触而水解时，通常在水中添加硅烷醇基形成性硅化合物和催化剂并搅拌，将不溶于水的硅烷醇基形成性化合物从反应体系内消失而形成均匀的液层的时刻作为水解的终点。根据硅烷醇基形成性硅化合物的种类，除了原有的水解反应性有所不同外，基于在水中的分散性的差异而产生的水解反应性也有所不同，因此要适当选择添加至反应体系内的催化剂的种类、其用量及反应温度等，为了使硅烷醇基形成性硅化合物与水的接触反应变得容易，也可以在反应体系内添加表面活性剂。
作为与催化剂一起添加至反应体系内的表面活性剂，可使用任意的公知的非离子型表面活性剂、阴离子型表面活性剂。作为非离子型表面活性剂，可例举具有氧乙烯基和/或氧丙烯基作为氧化烯基的α-烷基-ω-羟基(聚氧化烯)、α-(对烷基苯基)-ω-羟基(聚氧化烯)、聚氧化烯脂肪酸酯、聚氧化烯蓖麻油等具有聚氧化烯基的非离子型表面活性剂。其中优选α-烷基-ω-羟基(聚氧化烯)，更优选α-十二烷基-ω-羟基聚(氧乙烯)(氧乙烯单元的数量为6～16)。
作为阴离子型表面活性剂，可例举辛基硫酸盐、鲸蜡基硫酸盐、月桂基硫酸盐等碳数8～18的有机硫酸盐，以及辛基磺酸盐、鲸蜡基磺酸盐、月桂基磺酸盐、硬脂基磺酸盐、油基磺酸盐、对甲苯磺酸盐、十二烷基苯磺酸盐、油基苯磺酸盐、萘磺酸盐、二异丙基萘磺酸盐等碳数8～30的有机磺酸盐。其中优选碳数8～30的有机磺酸盐，更优选十二烷基苯磺酸盐。
反应体系内存在表面活性剂时，可以分别单独使用上文中所述的非离子型表面活性剂和阴离子型表面活性剂，也可以使两者共存。此时，作为各表面活性剂的浓度范围，无论是单独存在还是两者共存，非离子型表面活性剂均优选为0.001～0.05质量％，阴离子型活性剂均优选为0.005～0.55质量％。
水/硅烷醇基形成性硅化合物总量的给料比例通常为10/90～70/30(质量比)。催化剂的用量根据其种类和硅烷醇基形成性硅化合物的种类而不同，相对于硅烷醇基形成性硅化合物的总量通常优选为1质量％以下。水解反应的温度通常为0～40℃，为了避免通过水解反应而生成的硅烷醇化合物当时即发生缩合反应，优选为30℃以下，更优选为5～20℃。
对于化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和化学式4表示的硅烷醇基形成性化合物，例如可以一次性将这些硅烷醇基形成性硅化合物投入水中，然后进行水解，或者也可以在逐次投入的同时进行水解。所用的硅烷醇基形成性硅化合物之间的水解速度显著不同时，优选预先进行水解速度慢的硅烷醇基形成性硅化合物的水解，接着投入水解速度快的硅烷醇基形成性硅化合物继续进行水解。
然后，将含有以上生成的硅烷醇化合物的反应液供于缩合反应，生成所要的呈中空半球体状的有机硅酮微粒。本发明中，因为可使用水解中的所述催化剂作为缩合反应的催化剂，所以将含有水解生成的硅烷醇化合物的反应液直接或者在进一步添加催化剂后加温至30～80℃以使反应继续进行，藉此进行缩合反应，以有机硅酮微粒的水性悬浊液的形式获得有机硅酮微粒。如上所述使硅烷醇化合物进行缩合反应后，优选通过添加氨、氢氧化钠、氢氧化钾等碱而将水性悬浊液的pH调整至8～10的范围，更优选将pH调整至8～9.5的范围。对于使硅烷醇化合物进行缩合反应后的水性悬浊液的固体成分浓度(有机硅酮微粒的浓度)，优选通过调整水的量而使其达到2～12质量％的范围，更优选达到5～9质量％的范围，特别优选达到7～8.5质量％的范围。
可以将有机硅酮微粒从所述水性悬浊液中分离，例如使其通过金属网而将其提取出来，通过离心分离法或加压过滤法等将固体成分调整至30～70质量％，以含水物的形式使用。还可以将该含水物进一步在100～250℃下加热干燥，根据需要进行粉碎，以干燥物的形式使用。
如上所述得到的有机硅酮微粒是满足如下条件的微粒：从纵剖面上看由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状。内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值在0.01～9.5μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值在0.05～10μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值在0.015～9μm的范围内。
作为供至本发明的光扩散性树脂组合物中的热塑性高分子材料，可例举1)聚碳酸酯类高分子材料；2)聚甲基丙烯酸甲酯(以下简称为PMMA)等聚丙烯酸类高分子材料；3)聚苯乙烯、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(以下简称为ABS)等聚苯乙烯类高分子材料；4)聚对苯二甲酸乙二酯、聚间苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯等聚酯类高分子材料；5)聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯等聚乙烯基类高分子材料；6)聚苯乙烯、聚丙烯(以下简称为PP)等聚烯烃类高分子材料；7)选自上述1)～6)的两种以上的热塑性高分子材料的共混聚合物、聚合物合金等热塑性高分子材料等。其中，从效果的体现程度的角度来看，优选选自聚碳酸酯类高分子材料、聚丙烯酸类高分子材料、聚酯类高分子材料、聚乙烯基类高分子材料及聚烯烃类高分子材料的高分子材料，更优选聚碳酸酯类高分子材料和/或聚丙烯酸类高分子材料。
本发明的光扩散性树脂组合物是，相对于每100质量份上文中所述的热塑性高分子材料，以0.1～10质量份的比例含有上述有机硅酮微粒而成的光扩散性树脂组合物，其中优选以0.3～7质量份的比例含有上述有机硅酮微粒，更优选以0.5～5质量份的比例含有上述有机硅酮微粒。
接着，对本发明中的光扩散性成型体(下称本发明的光扩散性成型体)进行说明。本发明的光扩散性成型体是使用上文中所述的本发明的光扩散性树脂组合物通过公知的成型方法成型而得的光扩散性成型体。作为该成型方法，可例举注射成型、挤出成型、吹塑成型、吹胀成型、型材挤塑成型、注射吹塑成型、真空气压成型、热压成型、纺丝等。
本发明的光扩散性成型体在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良，因此作为背光源型液晶显示器用光扩散板、防反射膜、光扩散膜、导光板、照明用罩、反射型屏幕、透射型屏幕等有用。
发明的效果
如果采用上文中所述的本发明的光扩散性树脂组合物，则可获得在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良的光扩散性成型体。
附图说明
图1是简要表示供至本发明的光扩散性树脂组合物中的有机硅酮微粒的放大纵剖视图。
实施例
以下，为了更具体地阐述本发明的结构和效果而例举实施例等，但本发明并不受到这些实施例的限定。以下的实施例和比较例中，份表示质量份，％表示质量％。
试验部分1(有机硅酮微粒的合成)
·有机硅酮微粒(T-1)的合成
在反应容器中加入700g的离子交换水，再添加0.3g的48％氢氧化钠水溶液，制成水溶液。在该水溶液中添加81.7g(0.6摩尔)的甲基三甲氧基硅烷和83.2g(0.4摩尔)的四乙氧基硅烷，在温度不超过30℃的条件下进行1小时的水解反应后，再添加作为表面活性剂的3g的10％十二烷基苯磺酸钠水溶液，在相同温度下进行3小时的水解反应。接着，将所得反应产物进行10小时的缩合反应，得到含有有机硅酮微粒的水性悬浊液。将该水性悬浊液供于离心分离，将白色微粒分离，得到有机硅酮微粒(T-1)的含水物(固体成分约40％)。将该有机硅酮微粒(T-1)的含水物在150℃下热风干燥5小时，结果为60.1g。对该热风干燥产物进行采用扫描电子显微镜的观察、元素分析、ICP发射光谱分析、FT-IR光谱分析，结果该有机硅酮微粒(T-1)是满足如下条件的有机硅酮微粒：从纵剖面上看由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状，内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值为2.64μm，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值为3.02μm，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值为1.53μm，该有机硅酮微粒由聚硅氧烷交联结构体构成，该聚硅氧烷交联结构体具有化学式1的硅氧烷单元/化学式2的硅氧烷单元＝40/60(摩尔比)的比例。
应予说明，有机硅酮微粒(T-1)的形状、内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值、外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值、以及外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值为如下所述的数值，即，使用扫描电子显微镜以5000～10000倍对任意100个有机硅酮微粒(T-1)进行观察，测定各部位，求出其平均值而得的数值。结合有机基团的分析如下所述进行。精密称取5g的有机硅酮微粒(T-1)，将其添加至250ml的0.05N氢氧化钠水溶液，将有机硅酮微粒中的水解性基团全部萃取处理至水溶液中。通过超离心分离从萃取处理液中分离有机硅酮微粒，对分离出的有机硅酮微粒进行水洗后，在200℃下干燥5小时，将所得产物供于元素分析、ICP发射光谱分析、FT-IR光谱分析，测定总碳含量和硅含量，并且确认硅-碳键、硅-氧-硅键。由这些分析值和用作原料的化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物的R2的碳数算出化学式1表示的硅氧烷单元/化学式2表示的硅氧烷单元的比例。
·有机硅酮微粒(T-2)和(T-3)的合成
与有机硅酮微粒(T-1)同样地合成有机硅酮微粒(T-2)和(T-3)，并进行测定和分析等。
·比较用有机硅酮微粒(t-1)的合成
在反应容器中加入3950g的离子交换水和50g的28％氨水，在室温下搅拌10分钟，制成均匀的氨水溶液。在该氨水溶液中以不混入氨水溶液中的方式添加600g(4.41摩尔)的甲基三甲氧基硅烷，形成上层为甲基三甲氧基硅烷层、下层为氨水溶液层的双层状态。接着，在保持双层状态的同时缓慢地进行搅拌，在甲基三甲氧基硅烷和氨水溶液的界面上进行水解和缩合反应。随着反应的进行，反应产物逐渐沉降，下层变得白浊，上层的甲基三甲氧基硅烷层逐渐变薄，在约3小时的时间内消失。再将温度保持在50～60℃，在相同条件下进行3小时的搅拌后，冷却至25℃，过滤分离悬浮物，得到白色微粒的含水物(t-1)。对该含水物进行水洗，在150℃下进行3小时的热风干燥，对于所得干燥物，与实施例1同样地进行测定和分析，结果是平均粒径为3.0μm的实心球状的有机硅酮微粒。如上所述合成的各有机硅酮微粒的内容汇总示于表1～表4。
[表1]
Figure BPA00001496692200101
表1中，
A/B：化学式1表示的硅氧烷单元/化学式2表示的硅氧烷单元(摩尔比)
S-1：硅酸酐单元
S-2：甲基硅氧烷单元
S-3：苯基硅氧烷单元
[表2]
Figure BPA00001496692200102
表2中，
C/D：化学式3表示的硅烷醇基形成性化合物/化学式4表示的硅烷醇基形成性化合物(摩尔比)
SM-1：四乙氧基硅烷
SM-2：甲基三甲氧基硅烷
SM-3：苯基三甲氧基硅烷
[表3]
Figure BPA00001496692200103
表3中，
A-1：十二烷基苯磺酸钠
A-2：月桂基磺酸钠
N-1：α-十二烷基-ω-羟基聚(氧乙烯)(氧乙烯单元的数量为12)
浓度：水解反应体系内的表面活性剂的浓度(％)
[表4]
Figure BPA00001496692200111
表4中，
范围：最大值-最小值(μm)
形状：
A；粒子整体为中空半球状
B；粒子整体为实心球状
试验部分2(光扩散性聚碳酸酯树脂组合物的制备)
·实施例1
在100份的聚碳酸酯树脂(帝人化成公司制的商品名パンライトK1285)中添加0.6份试验部分1中合成的有机硅酮微粒(T-1)，混合后用直径40mm的带排气口的双轴挤出机在树脂温度为280℃的条件下熔融混炼，进行挤出，制成实施例1的颗粒状的光扩散性聚碳酸酯树脂组合物(P-1)。
·实施例2～8和比较例1～9
与实施例1的光扩散性聚碳酸酯树脂组合物的制备同样地制成实施例2～8和比较例1～9的光扩散性聚碳酸酯树脂组合物。各例的光扩散性聚碳酸酯树脂组合物的内容汇总示于表5。
试验部分3(光扩散性聚碳酸酯树脂成型体的制造及其评价)
使用试验部分2中制成的各例的光扩散性聚碳酸酯树脂组合物，用注射成型机(发那科公司制的商品名ロボシヨツトS-2000，螺杆转数80rpm，螺杆直径26mmΦ)在料缸温度280℃、模具温度80℃、冷却时间30秒、成型循环50秒的条件下成型，制成200×500mm、厚2mm的试验片，作为光扩散性聚碳酸酯树脂成型体。对于该试验片，如下所述评价总光线透射率、雾度、耐热着色性、弯曲弹性模量和线膨胀各向异性。结果汇总示于表5。
·总光线透射率和雾度的测定及其评价
对于上述试验片，以JIS-K7105(1981)为基准，用雾度计(日本电色工业公司制的商品名NDH-2000)测定总光线透射率和雾度，按照下述标准进行评价。
总光线透射率的评价标准
AAA：总光线透射率在0.7以上
AA：总光线透射率在0.6以上但低于0.7
A：总光线透射率在0.5以上但低于0.6
B：总光线透射率在0.4以上但低于0.5
C：总光线透射率低于0.4
雾度的评价标准
AAA：雾度在0.93以上
AA：雾度在0.91以上但低于0.93
A：雾度在0.89以上但低于0.91
B：雾度在0.87以上但低于0.89
C：雾度低于0.87
·耐热着色性的测定及其评价
从上述试验片上切出200×200mm的样品膜，将该样品膜放入温度80℃的热风循环烘箱中，保持180分钟。然后，用色彩色差计(美能达公司制的商品名CR-300)以b值测定样品膜的加热着色程度。以JIS-Z8729(2004)为基准，由下述数学式1算出Δb，按照下述标准进行评价。
数学式1
Δb＝b2-b1
b1：加热处理前的样品膜的b值
b2：加热处理后的样品膜的b值
耐热着色性的评价标准
AA：Δb小于0.1
A：Δb在0.1以上但小于0.5
B：Δb在0.5以上但小于2.0
C：Δb在2.0以上
·弯曲弹性模量的测定及其评价
从上述试验片上切出12×126mm的样品片，对于该样品片，以JIS-K7171(2008)为基准测定弯曲弹性模量，按照下述标准进行评价。
弯曲弹性模量的评价标准
A：弯曲弹性模量在2500MPa以上
B：弯曲弹性模量小于2500MPa
线膨胀各向异性的测定及其评价
将上述试验片在110℃下进行3小时的退火处理后，从其大致中央部位切出5×5mm的样品片。对于该样品片，以JIS-K7197(1991)为基准测定线膨胀系数。测定在30℃～110℃的范围内进行，其中，将40℃和80℃之间的尺寸变化率作为线膨胀系数。测定使用热机械分析装置(TA仪器公司制的商品名TA instrument 2940)，在相对于浇口(ゲ一ト)为流动方向和直角方向这两个方向上进行测定。由下述数学式2算出线膨胀系数的各向异性(线膨胀各向异性)，按照下述标准进行评价。
数学式2
线膨胀各向异性＝(直角方向的线膨胀各向异性)-(流动方向的线膨胀各向异性)
线膨胀各向异性的评价标准
A：线膨胀各向异性小于0.08
B：线膨胀各向异性在0.08以上
表5
Figure BPA00001496692200141
表5中，
T-1～T-3、t-1：试验部分1中合成的有机硅酮微粒
t-2：球状聚苯乙烯类微粒(积水化成品工业公司制的商品名テクノポリマ一SBX-4)
t-3：氟类树脂微粒(旭硝子公司制的商品名L-150J)
t-4：双凸透镜状聚丙烯酸类微粒(积水化成品工业公司制的商品名テクポリマ一LMX系列)
t-5：凹状聚丙烯酸类微粒(松本油脂制药公司制的商品名マイクロスフエア一M-311)
t-6：球状聚丙烯酸类微粒(积水化成品工业公司制的商品名テクノポリマ一MBX-4)
t-7：按照专利文献4的实施例1的方法制备的由聚丙烯酸类交联聚合物微粒和聚苯乙烯类交联聚合物微粒构成的粉状的微粒集合体
试验部分4(光扩散性聚丙烯酸树脂组合物的制备)
·实施例9
在100份的聚甲基丙烯酸甲酯树脂(三菱丽阳公司制的商品名アクリペツトVH#001)中添加0.6份试验部分1中合成的有机硅酮微粒(T-1)，混合后用直径40mm的带排气口的双轴挤出机在树脂温度为240℃的条件下熔融混炼，进行挤出，制成实施例9的颗粒状的光扩散性聚丙烯酸树脂组合物。
·实施例10～16和比较例10～18
与实施例9的光扩散性聚丙烯酸树脂组合物的制备同样地制成实施例10～16和比较例10～18的光扩散性聚丙烯酸树脂组合物。各例的光扩散性聚丙烯酸树脂组合物的内容汇总示于表6。
试验部分5(光扩散性聚丙烯酸树脂成型体的制造及其评价)
使用试验部分4中制成的各光扩散性聚丙烯酸树脂组合物，用注射成型机(发那科公司制的商品名ロボシヨツトS-2000，螺杆转数80rpm，螺杆直径26mmΦ)在料缸温度240℃、模具温度70℃、冷却时间25秒、成型循环45秒的条件下成型，制成200×500mm、厚2mm的试验片，作为光扩散性聚丙烯酸树脂成型体。对于该试验片，如下所述评价总光线透射率、雾度、耐热着色性、弯曲弹性模量和线膨胀各向异性。结果汇总示于表6。
·总光线透射率和雾度的测定及其评价
对于上述试验片，以JIS-K7105(1981)为基准，用雾度计(日本电色工业公司制的商品名NDH-2000)测定总光线透射率和雾度，按照下述标准进行评价。
总光线透射率的评价标准
AAA：总光线透射率在0.75以上
AA：总光线透射率在0.65以上但低于0.75
A：总光线透射率在0.55以上但低于0.65
B：总光线透射率在0.45以上但低于0.55
C：总光线透射率在0.35以上但低于0.45
雾度的评价标准
AAA：雾度在0.93以上
AA：雾度在0.91以上但低于0.93
A：雾度在0.89以上但低于0.91
B：雾度在0.87以上但低于0.89
C：雾度低于0.87
·耐热着色性的测定及其评价
从上述试验片上切出200×200mm的样品膜，将该样品膜放入温度80℃的热风循环烘箱中，保持180分钟。然后，用色彩色差计(美能达公司制的商品名CR-300)以b值测定样品膜的加热着色程度。以JIS-Z8729(2004)为基准，由上述数学式1算出Δb，按照下述标准进行评价。
耐热着色性的评价标准
AA：Δb小于0.1
A：Δb在0.1以上但小于0.5
B：Δb在0.5以上但小于2.0
C：Δb在2.0以上
·弯曲弹性模量的测定及其评价
从上述试验片上切出12×126mm的样品片，对于该样品片，以JIS-K7171(2008)为基准测定弯曲弹性模量，按照下述标准进行评价。
弯曲弹性模量的评价标准
A：弯曲弹性模量在2500MPa以上
B：弯曲弹性模量小于2500MPa
线膨胀各向异性的测定及其评价
将上述试验片在110℃下进行3小时的退火处理后，从其大致中央部位切出5×5mm的样品片。对于该样品片，以JIS-K7197(1991)为基准测定线膨胀系数。测定在30℃～110℃的范围内进行，其中，将40℃和80℃之间的尺寸变化率作为线膨胀系数。测定使用热机械分析装置(TA仪器公司制的商品名TA instrument 2940)，在相对于浇口为流动方向和直角方向这两个方向上进行测定。由上述数学式2算出线膨胀系数的各向异性(线膨胀各向异性)，按照下述标准进行评价。
线膨胀各向异性的评价标准
A：线膨胀各向异性小于0.1
B：线膨胀各向异性在0.1以上
[表6]
表6中，
T-1～T-3、t-1～t-7：同表5
由表5和表6的结果也可知，如果采用本发明的光扩散性树脂组合物，则可获得在刚性和尺寸稳定性优良的同时，耐热性、透光性和光扩散性等也优良的光扩散性成型体。
符号的说明
11内侧小劣弧
12外侧大劣弧
31棱线
W1内侧小劣弧的端部之间的宽度
W2外侧大劣弧的端部之间的宽度
H外侧大劣弧的高度

Claims (11)

1.一种光扩散性树脂组合物，其特征在于，相对于每100质量份的热塑性高分子材料，以0.1～10质量份的比例含有下述有机硅酮微粒；
有机硅酮微粒：由聚硅氧烷交联结构体构成的有机硅酮微粒，从纵剖面上看，该有机硅酮微粒由内侧小劣弧(11)、覆盖该内侧小劣弧(11)的外侧大劣弧(21)、横跨内侧小劣弧(11)和外侧大劣弧(21)的端部之间的棱线(31)形成，整体呈中空半球体状，内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值在0.01～9.5μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值在0.05～10μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值在0.015～9μm的范围内；
这里，平均值是指从有机硅酮微粒的扫描电子显微镜图像中抽取的任意100个有机硅酮微粒的平均值。
2.权利要求1所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒满足如下条件：内侧小劣弧(11)的端部之间的宽度(W1)的平均值在0.02～6μm的范围内，外侧大劣弧(21)的端部之间的宽度(W2)的平均值在0.06～8μm的范围内，且外侧大劣弧(21)的高度(H)的平均值在0.03～6μm的范围内。
3.权利要求1或2所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒具有下述化学式1表示的硅氧烷单元/下述化学式2表示的硅氧烷单元＝30/70～70/30(摩尔比)的比例；
[化学式1]
SiO2
[化学式2]
R1SiO1.5
化学式2中，
R1：与硅原子直接连接的碳数1～12的有机基团。
4.权利要求1～3中任一项所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒通过如下方法制造：按照下述化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物/下述化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物＝30/70～70/30(摩尔比)的比例使用化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物，使它们在催化剂的存在下与水接触而水解，藉此生成硅烷醇化合物，然后使生成的硅烷醇化合物进行缩合反应；
[化学式3]
SiX4
[化学式4]
R2SiY3
化学式3、化学式4中，
R2：与硅原子直接连接的碳数1～12的有机基团；
X、Y：碳数1～4的烷氧基、具有碳数1～4的烷氧基的烷氧基乙氧基、碳数2～4的酰氧基、具有碳数1～4的烷基的N，N-二烷基氨基、羟基、卤素原子或氢原子。
5.权利要求4所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒通过如下方法制造：使化学式3表示的硅烷醇基形成性硅化合物和化学式4表示的硅烷醇基形成性硅化合物在除了存在催化剂外还存在非离子型表面活性剂和/或阴离子型表面活性剂的条件下与水接触。
6.权利要求5所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，非离子型表面活性剂和/或阴离子型表面活性剂是选自下组的一种或两种以上：具有氧乙烯基和/或氧丙烯基作为氧化烯基的α-烷基-ω-羟基(聚氧化烯)、以及碳数8～30的有机磺酸盐。
7.权利要求4～6中任一项所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒是使硅烷醇化合物进行缩合反应后从pH调整至8～10的范围的水性悬浊液中获得的。
8.权利要求4～7中任一项所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，有机硅酮微粒是使硅烷醇化合物进行缩合反应后，从以2～12质量％的浓度含有生成的有机硅酮微粒的水性悬浊液中获得的。
9.权利要求1～8中任一项所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，相对于每100质量份的热塑性高分子材料，以0.3～7质量份的比例含有有机硅酮微粒。
10.权利要求1～9中任一项所述的光扩散性树脂组合物，其特征在于，热塑性高分子材料选自下组：聚碳酸酯类高分子材料、聚丙烯酸类高分子材料、聚苯乙烯类高分子材料、聚酯类高分子材料、聚乙烯基类高分子材料和聚烯烃类高分子材料。
11.一种光扩散性成型体，其特征在于，用权利要求1～10中任一项所述的光扩散性树脂组合物成型而得。
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