CN102702709B - 光学扩散性树脂组成物以及使用其的光学扩散构件和照明罩 - Google Patents

光学扩散性树脂组成物以及使用其的光学扩散构件和照明罩 Download PDF

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Abstract

一种含有(a)基材树脂、(b)聚合物粒子、以及(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中至少一种的光学扩散性树脂组成物以及将其成型而成的光学扩散构件和照明罩,作为所述聚合物粒子,使用将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子。

Description

光学扩散性树脂组成物以及使用其的光学扩散构件和照明罩
技术领域
本发明涉及一种透光性和阻燃性优秀,并且适用于照明罩材料等的光学扩散性树脂组成物以及使用所述光学扩散性树脂组成物的光学扩散构件和照明罩。
背景技术
以往,使用丙烯酸类树脂、聚碳酸酯类树脂、苯乙烯类树脂等作为基材树脂的光学扩散性树脂组成物具有优秀的成型性和生产率等,因此广泛地用作构成一般照明、照明显示器、照明广告牌等照明器具的照明罩(光学扩散板)的材料和构成玻璃窗(具有光学扩散性的树脂制的窗构件等)的光学扩散薄膜的材料等。特别是使用聚碳酸酯类树脂作为基材树脂的光学扩散性树脂组成物的耐冲击性优秀并且阻燃性优秀,可适用于这些领域。
已知通过对于含有聚碳酸酯类树脂的光学扩散性树脂组成物,添加作为阻燃剂的有机酸金属盐或添加作为阻燃剂的聚四氟乙烯等含氟聚合物,能够加强光学扩散性树脂组成物的阻燃性。
例如,在日本公开专利公报“日本专利特开2006-143949”中记载了一种芳香族聚碳酸酯树脂组成物,其相对于芳香族聚碳酸酯(A)100重量份,含有选自有机酸碱金属盐和有机酸碱土金属盐中至少一种的有机酸金属盐(B)0.001~1重量份、平均粒子直径0.5~30μm的高分子透明微粒子(C)0.01~5重量份、含氟聚合物(D)0.01~1重量份。根据日本公开专利公报“日本专利特开2006-143949”,该芳香族聚碳酸酯树脂组成物的阻燃性和光学扩散/透光性的平衡性优秀,并且在成型加工时材料的劣化少,能够获得稳定的成型加工性。
发明内容
发明要解决的问题
特别是构成照明器具的照明罩要求具有优秀的透光性(透光率)和阻燃性。因此,要求一种特别适用于构成照明器具的照明罩的材料等,并且透光性和阻燃性优秀的光学扩散性树脂组成物。从安全性的观点考虑,最好是万一发生火灾时,光学扩散性树脂组成物尽量缩短有火焰的燃烧的时间(有焰燃烧时间)。
本发明是鉴于上述课题开发而成的,其目的在于提供一种透光性和阻燃性优秀的光学扩散性树脂组成物以及光学扩散构件和照明罩。
用于解决问题的方案
本专利发明人发现在含有(a)基材树脂、(b)聚合物粒子、以及(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中至少一种的光学扩散性树脂组成物中,通过至少使用将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子作为所述聚合物粒子,能够获得透光性优秀并且有焰燃烧时间短的光学扩散性树脂组成物,最终完成本发明。
也就是说,为解决上述课题,本发明的光学扩散性树脂组成物含有(a)基材树脂、(b)聚合物粒子、以及(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中至少一种,其特征在于,所述聚合物粒子含有将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子。
根据上述构成,通过在含有作为阻燃剂发挥作用的含氟聚合物和有机酸金属盐化合物中至少一种的光学扩散性树脂组成物中,至少使用将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子作为聚合物粒子,含氟交联聚合物粒子可作为阻燃剂发挥作用。其结果是,具有上述构成的光学扩散性树脂组成物具有在短时间内结束有焰燃烧的性质,有焰燃烧时间(燃烧试验中结束有焰燃烧的时间)短,阻燃性优秀。因此,具有上述构成的光学扩散性树脂组成物的安全性优秀。此外,与以往的光学扩散性树脂组成物中使用的含氟聚合物或有机酸金属盐化合物相比,作为阻燃剂发挥作用的含氟交联聚合物粒子的透光性高,因此能够提高光学扩散性树脂组成物的透光率。因此,具有上述各构成的光学扩散性树脂组成物的透光性优秀。
并且,具有上述构成的光学扩散性树脂组成物含有有机酸金属盐化合物时,由于使用缩短有焰燃烧时间的效果优秀的有机酸金属盐化合物作为阻燃剂,所以能够提供一种有焰燃烧时间更短的光学扩散性树脂组成物。
并且,具有上述构成的光学扩散性树脂组成物含有含氟聚合物时,由于使用防止燃烧时产生滴下物(drip)(即“滴落物”)的效果优秀的含氟聚合物作为阻燃剂,所以能够提供一种燃烧时不易产生燃烧滴下物的光学扩散性树脂组成物。
本发明的光学扩散构件的特征在于,其是将光学扩散性树脂组成物成型而成的。
根据上述构成,由于使用了透光性和阻燃性优秀的本发明的光学扩散性树脂组成物,所以能够提供一种透光性和阻燃性优秀的光学扩散构件。
本发明的照明罩的特征在于,其是将光学扩散性树脂组成物成型而成的。
根据上述构成,由于使用了透光性和阻燃性优秀的本发明的光学扩散性树脂组成物,所以能够提供一种透光性和阻燃性优秀的照明罩。
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或者甲基丙烯酸的意思。
发明的效果
根据本发明,能够提供一种透光性优秀并且有焰燃烧时间短的光学扩散性树脂组成物、光学扩散构件、以及照明罩。
具体实施方式
[光学扩散性树脂组成物]
本发明的一种光学扩散性树脂组成物,其含有(a)基材树脂、(b)聚合物粒子、以及(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中至少一种,所述聚合物粒子含有将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子。本发明的光学扩散性树脂组成物优选同时含有(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物这两种。因此,能够提供一种有焰燃烧时间更短,并且燃烧时不易产生燃烧滴下物的光学扩散性树脂组成物。
作为所述基材树脂,可列举聚碳酸酯类树脂、丙烯酸类树脂、聚苯乙烯、以及聚酯等。这些树脂可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。作为所述基材树脂,考虑到耐冲击性优秀,阻燃性优秀,并且能够进一步提高光学扩散性树脂组成物的光学扩散性,优选聚碳酸酯类树脂。此外,本发明的光学扩散性树脂组成物优选同时含有(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物这两种,并且含有聚碳酸酯类树脂作为基材树脂。因此,能够提供一种有焰燃烧时间更短,并且燃烧时不易出现燃烧滴下物的光学扩散性树脂组成物。据此,能够提供一种满足例如以UL94V-0标准规定的有焰燃烧时间和燃烧滴下物的必要条件(有焰燃烧时间为50秒以下并且没有燃烧滴下物)的阻燃性优秀的光学扩散性树脂组成物。
作为所述聚碳酸酯类树脂,在不影响所期望的物性的条件下,并无特别限定,可以使用众所周知的聚碳酸酯类树脂中的任一种。作为所述聚碳酸酯类树脂,优选通过熔融法或者溶液法等方法使芳香族二羟基化合物与光气或者碳酸二酯等碳酸酯前驱体发生反应而获得的芳香族聚碳酸酯类树脂。
作为所述芳香族二羟基化合物,可列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[别名:双酚A]、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-甲苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)萘基甲烷、1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-四甲苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-2,3,5,6-四溴苯基)丙烷等双(羟基芳基)烷烃类;1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,5,5-三甲基环己烷等双(羟基芳基)环烷烃类;4,4’-二羟基苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基苯醚等二羟基芳醚类;4,4’-二羟基二苯硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚等二羟基二烯丙基硫醚类;4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等二羟基二芳基亚砜类;4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯砜等二羟基-二芳砜类;以及4,4’-二羟基联苯等二羟基联苯类等。这些芳香族二羟基化合物可以单独使用,也可以混合使用2种以上。此外,所述聚碳酸酯类树脂在不影响所期望的物性的条件下,可以含有任意的取代基,也可以利用交联剂等进行交联。本发明中,为了能够获得具有优秀的耐冲击性的光学扩散性树脂组成物,优选使用2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[别名:双酚A]作为所述芳香族二羟基化合物。本发明中,也可以使用2种以上聚碳酸酯类树脂。
所述丙烯酸类树脂是(甲基)丙烯酸酯的均聚物或者共聚物。作为(甲基)丙烯酸酯,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯等(甲基)丙烯酸烷基酯。这些化合物可以单独使用,也可以混合使用2种以上。(甲基)丙烯酸酯的共聚物是(甲基)丙烯酸酯与(甲基)丙烯酸酯以外的其他乙烯基类单体(具有可聚合的烯基的化合物)的共聚物。作为其他乙烯基类单体,可列举苯乙烯等。作为所述丙烯酸类树脂,优选甲基丙烯酸甲酯树脂(聚甲基丙烯酸甲酯)。
所述聚合物粒子会作为光学扩散剂发挥作用。所述聚合物粒子的平均粒子直径优选在1~20μm的范围内。所述聚合物粒子的平均粒子直径为1μm以上时,能够使光学扩散性树脂组成物的透光性为良好。所述聚合物粒子的平均粒子直径为20μm以下时,能够使光学扩散性树脂组成物具有良好的光学扩散性。另外,在本说明书中,“平均粒子直径”是指根据以库尔特方式测定的体积基准的粒度分布计算出的粒子直径,具体是指以实施例一项中说明的测定方法测定的平均粒子直径。
相对于所述基材树脂100重量份,所述聚合物粒子的量优选在0.1~5重量份的范围内,更优选在1~5重量份的范围内,尤其优选在1.5~3重量份的范围内。相对于所述基材树脂100重量份,所述聚合物粒子的量为0.1重量份以上时,能够使光学扩散性树脂组成物具有良好的光学扩散性。相对于所述基材树脂100重量份,所述聚合物粒子的量为5重量份以下时,能够使光学扩散性树脂组成物的透光率良好。
所述聚合物粒子含有将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子。所述聚合物粒子中的所述含氟交联聚合物粒子的比例优选在20~100重量%的范围内。所述聚合物粒子中的所述含氟交联聚合物粒子的比例为20重量%以上时,能够进一步缩短光学扩散性树脂组成物的有焰燃烧时间。此外,相对于所述基材树脂100重量份,所述含氟交联聚合物粒子的量优选在0.5~2重量份的范围内。相对于所述基材树脂100重量份,所述含氟交联聚合物粒子的量为0.5重量份以上时,能够进一步缩短光学扩散性树脂组成物的有焰燃烧时间。相对于所述基材树脂100重量份,所述含氟交联聚合物粒子的量为2重量份以下时,能够进一步提高光学扩散性树脂组成物的透光性。关于含氟交联聚合物粒子,将在下文详细说明。
所述聚合物粒子含有含氟交联聚合物粒子以外的其他聚合物粒子时,作为其他聚合物粒子,可以列举交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子、具有交联硅氧烷键合的硅树脂粒子等,但考虑到能够进一步提高光学扩散性树脂组成物的透光性的观点,优选交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子。
交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子是将含有不含氟的(甲基)丙烯酸酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的。
作为所述(甲基)丙烯酸酯,可列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、十二烷基丙烯酸酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸2-乙基己酯等烷基丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等甲基丙烯酸烷基酯;以及丙烯酸四氢糠基酯等。作为(甲基)丙烯酸酯,考虑到进一步提高光学扩散性树脂组成物的光学扩散性的观点,优选(甲基)丙烯酸烷基酯。也就是说,作为交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子,优选交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子。
所述单体混合物中所述(甲基)丙烯酸酯的含量优选在50~99重量%的范围内,更优选在70~95重量%的范围内。所述(甲基)丙烯酸酯的含量为50重量%以上时,能够进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的透光性,因此能进一步提高光学扩散性树脂组成物的透光性。所述(甲基)丙烯酸酯的含量为99重量%以下时,通过进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的交联度,能够进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的强度和耐热性,其结果是,将交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子与基材树脂混合,通过挤出机形成颗粒时,交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子更难发生变形和熔融。
本说明书中,交联性单体也可称为多官能单体,是指具有可聚合的2个以上烯基(广义的乙烯基)的单体。作为交联性单体,具体可列举乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、九甘醇二(甲基)丙烯酸酯、十甘醇二(甲基)丙烯酸酯、十四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、十五甘醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、邻苯二甲酸二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性羟基特戊酸酯新戊二醇二丙烯酸酯、多官能聚酯丙烯酸酯、多官能尿烷丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸酯类多官能单体;二乙烯基苯及其衍生物、二乙烯基萘及其衍生物等芳香族乙烯类多官能单体。这些交联性单体可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。作为所述交联性单体,考虑到能够更容易构筑交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的网眼构造(交联构造)的观点,优选乙二醇二甲基丙烯酸酯。
单体混合物中交联性单体的含量(与交联丙烯酸酯类树脂粒子中来自交联性单体的成分的含量大致相等)优选在1~50重量%的范围内,更优选在5~30重量%的范围内。交联性单体的含量为1重量%以上时,通过进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的交联度,能够进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的强度和耐热性,其结果是,将交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子与基材树脂混合,通过挤出机形成颗粒时,交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子更难发生变形和熔融。交联性单体的含量为50重量%以下时,会进一步提高交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子的透光性,因此会进一步提高光学扩散性树脂组成物的透光性。
所述单体混合物除了(甲基)丙烯酸酯和交联性单体以外,在不影响本发明的效果的范围内,也可以含有可与(甲基)丙烯酸酯共聚的乙烯基类单体。作为可与(甲基)丙烯酸酯共聚的乙烯基类单体,具体可列举丙烯酸;甲基丙烯酸;苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体等。这些乙烯基类单体可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。另外,(甲基)丙烯酸酯与乙烯基类单体的共聚可以是随机共聚,也可以是嵌段共聚。
另外,可以在下文叙述的含氟交联聚合物粒子的制造方法中,通过使用(甲基)丙烯酸烷基酯代替(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的制造方法,制造交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子。
所述有机酸金属盐化合物可以作为缩短有焰燃烧时间的效果优秀的阻燃剂发挥作用。由于所述有机酸金属盐化合物的缩短有焰燃烧时间的效果优秀,所以优选选自有机酸碱金属盐和有机酸碱土金属盐所组成的群中的至少一种,更优选为有机酸碱金属盐。此外,考虑到缩短有焰燃烧时间的效果优秀的观点,所述有机酸金属盐化合物更优选为选自由有机磺酸的金属盐和硫酸酯的金属盐所组成的群中的至少一种。考虑到兼有在燃烧时防止产生燃烧滴下物的功能的观点,所述有机酸金属盐化合物优选为含氟的有机酸盐的金属盐,更优选为含氟的有机磺酸盐的金属盐,尤其优选为碳原子数为1~8的全氟链烷磺酸酯的金属盐。作为碳原子数为1~8的全氟链烷磺酸酯的金属盐,可列举例如全氟丁烷磺酸钾(DIC株式会社制、产品名“Megafac(注册商标)F114”)、以及全氟乙烷磺酸钾等。
所述含氟聚合物可作为防止在燃烧时产生燃烧滴下物的效果优秀的阻燃剂发挥作用。所述含氟聚合物是含氟的聚烯烃的均聚物或者共聚物。作为所述含氟聚合物,优选具有纤丝(小纤维)形成能力的含氟聚合物。作为具有纤丝形成能力的含氟聚合物,优选例如聚四氟乙烯、四氟乙烯·丙烯共聚物等的四氟乙烯的均聚物或者共聚物,更优选聚四氟乙烯。作为所述聚四氟乙烯,可列举例如Du Pont-Mitsui Fluorochemicals株式会社制的“PTFE6-J”、Daikin工业株式会社制的“Polyflon(注册商标)D-1”、“Polyflon(注册商标)D-2”、“Polyflon(注册商标)MPAFA-500H”、“Polyflon(注册商标)FA-500C”、以及“Polyflon(注册商标)F-104”、Mitsubishi Rayon株式会社制的“Metablen(注册商标)A3000”、“Metablen(注册商标)A3750”、以及“Metablen(注册商标)A3800”等。
本发明的光学扩散性树脂组成物和光学扩散构件也可根据需要含有荧光增白剂、热稳定剂、紫外线吸收剂等各种成分。本发明中,通过使用这些各种成分,能够使光学扩散性树脂组成物和光学扩散构件具有所期望的荧光增白性等物性。
作为所述荧光增白剂,并无特别限定,可使用例如恶唑类荧光增白剂(例如,日本化药株式会社制的“Kayalight(注册商标)OS”)、咪唑类荧光增白剂、以及罗丹明类荧光增白剂等。相对于基材树脂100重量份,光学扩散性树脂组成物中荧光增白剂的含量优选在0.0005~0.1重量份的范围内,更优选在0.001~0.1重量份的范围内,尤其优选在0.001~0.05重量份的范围内。
作为所述热稳定剂,并无特别限定,可以使用例如磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯等有机磷类热稳定剂;受阻酚类热稳定剂;以及内酯类热稳定剂等。相对于基材树脂100重量份,光学扩散性树脂组成物中热稳定剂的含量优选在0.005~0.5重量份的范围内,更优选在0.01~0.5重量份的范围内,尤其优选在0.01~0.3重量份的范围内。
作为紫外线吸收剂,并无特别限定,可以使用例如二苯甲酮类紫外线吸收剂、苯并三唑类紫外线吸收剂、以及羟基苯基三嗪类紫外线吸收剂等。相对于基材树脂100重量份,光学扩散性树脂组成物中紫外线吸收剂的含量优选在0.01~2.0重量份的范围内,更优选在0.03~2.0重量份的范围内,尤其优选在0.05~1.0重量份的范围内。
[含氟交联聚合物粒子及其制造方法]
所述含氟交联聚合物粒子是将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的。
作为(甲基)丙烯酸含氟烷基酯,可列举例如2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯、2,2,3,3-四甲基丙烯酸四氟丙酯等含氟甲基丙烯酸烷基酯;以及全氟辛基乙基丙烯酸酯等含氟烷基丙烯酸酯等。这些(甲基)丙烯酸含氟烷基酯可以分别单独使用,也可以混合使用2种以上。
相对于整个单体混合物,所述单体混合物中(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的含量优选在50~95重量%的范围内。相对于整个单体混合物,(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的含量为50重量%以上时,能够进一步缩短光学扩散性树脂组成物的有焰燃烧时间。相对于整个单体混合物,(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的含量为95重量%以下时,会进一步提高含氟交联聚合物粒子的交联度,因此能够进一步提高含氟交联聚合物粒子的强度,其结果是,将含氟交联聚合物粒子与基材树脂混合时,含氟交联聚合物粒子更难发生粉碎。
作为所述交联性单体,关于交联(甲基)丙烯酸酯类树脂粒子,可以将上述各种化合物单独或混合使用2种以上。考虑到更容易构筑含氟交联聚合物粒子的网眼构造的观点,作为交联性单体优选乙二醇二甲基丙烯酸酯。
相对于整个单体混合物,所述单体混合物中交联性单体的含量优选在5~50重量%的范围内。相对于整个单体混合物,交联性单体的含量为5重量%以上时,会进一步提高含氟交联聚合物粒子的交联度,因此会进一步提高含氟交联聚合物粒子的强度,其结果是,在将含氟交联聚合物粒子与基材树脂混合时,含氟交联聚合物粒子更难发生粉碎。相对于整个单体混合物,交联性单体的含量为50重量%以下时,可能进一步增加含氟交联聚合物粒子中的含氟成分,因此能够进一步缩短光学扩散性树脂组成物的有焰燃烧时间。
所述单体混合物优选含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体这2种成分,更优选含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯50~95重量%和交联性单体50~5重量%。所述单体混合物含有这2种成分时,能够进一步缩短光学扩散性树脂组成物的有焰燃烧时间。(甲基)丙烯酸含氟烷基酯优选为50~95重量%的原因以及交联性单体优选为50~5重量%的原因如上所述。
除了(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体以外,在不影响本发明的效果的范围内,所述单体混合物也可以含有可与(甲基)丙烯酸含氟烷基酯共聚的乙烯基类单体。作为可与(甲基)丙烯酸含氟烷基酯共聚的乙烯基类单体,具体可列举丙烯酸;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、十二烷基丙烯酸酯、丙烯酸十八酯、丙烯酸2-乙基己酯等烷基丙烯酸酯;甲基丙烯酸;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正辛酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷基酯等甲基丙烯酸烷基酯;苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、以及α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体等。这些乙烯基类单体可以单独使用,也可以混合使用2种以上。另外,(甲基)丙烯酸含氟烷基酯与乙烯基类单体的共聚可以是随机共聚,也可以是嵌段共聚。
可以利用例如使所述单体混合物分散或悬浮在水性溶媒中进行聚合的悬浮聚合法,制造所述含氟交联聚合物粒子。作为所述水性溶媒,可列举水或者水与水溶性溶媒(例如,甲醇、乙醇等醇)的混合溶媒,但优选水。
通常会在存有聚合引发剂的环境下实施所述单体混合物的聚合。作为聚合引发剂,可列举油溶性的聚合引发剂,例如过氧化物类聚合引发剂、以及偶氮类聚合引发剂等。作为过氧化物类聚合引发剂,具体可列举过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化辛酰、邻氯过氧化苯甲酰、邻甲氧基过氧化苯甲酰、过氧化甲乙酮、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化氢异丙苯、过氧化环己酮、叔丁基过氧化氢、以及二异丙基苯过氧化氢等。作为所述偶氮类聚合引发剂,可列举2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2,3-二甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2,3,3-三甲基丁腈)、2,2’-偶氮双(2-异丙基丁腈)、1,1’-偶氮双(环己烷-1-腈)、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、偶氮异丁氰基甲酰胺、4,4’-偶氮双(4-氰基戊酸)、以及偶氮二异丁酸二甲酯等。这些聚合引发剂可以单独使用,也可以混合使用2种以上。考虑到聚合引发剂的分解速度的观点,作为聚合引发剂,优选2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、过氧化苯甲酰、或者过氧化月桂酰。相对于单体混合物100重量份,所述聚合引发剂的使用量优选在0.01~10重量份的范围内,更优选在0.1~5.0重量份的范围内。相对于单体混合物100重量份,聚合引发剂的使用量为0.01重量份以上时,能够更切实地引发聚合。另外,相对于单体混合物100重量份,所述聚合引发剂的使用量为10重量份以下时,能够获得与聚合引发剂的使用量相应的效果,因此能够获得与成本相应的效果。
为了使单体混合物在水性溶媒中稳定地分散,在所述水性溶媒中也可以添加悬浮稳定剂。作为悬浮稳定剂,可列举例如磷酸钙、磷酸镁、磷酸铝、磷酸锌等磷酸盐;焦磷酸钙、焦磷酸镁、焦磷酸铝、焦磷酸锌等焦磷酸盐;碳酸钙、碳酸镁等金属碳酸盐;氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝等金属氢氧化物;以及偏硅酸钙、硫酸钙、硫酸钡、硅胶等不溶水性无机化合物等。考虑到可稳定地获得含氟交联聚合物粒子的观点,作为悬浮稳定剂,优选焦磷酸镁或者焦磷酸钙。这些悬浮稳定剂可以单独使用也可以组合使用2种以上。可考虑所期望的含氟交联聚合物粒子的粒子直径以及悬浮聚合时单体混合物的分散稳定性,调整悬浮稳定剂的使用量。
所述水性溶媒中可以添加表面活性剂,也可以并用悬浮稳定剂和表面活性剂。作为表面活性剂,可使用阴离子性表面活性剂、非离子性表面活性剂、阳离子性表面活性剂、以及两性离子性表面活性剂中的任一种。作为阴离子性表面活性剂,可列举例如油酸钠、蓖麻油钾等脂肪酸油、月桂硫酸钠、月桂硫酸铵等烷基硫酸盐;十二烷基苯磺酸钠等烷基苯磺酸盐;烷基萘磺酸盐;烷烃磺酸盐;丁二酸二辛酯磺酸钠等二烷基磺基琥珀酸盐;烯基琥珀酸二钾盐;烷基磷酸酯盐、萘磺酸甲醛缩合物;聚氧乙烯烷基苯醚硫酸盐、聚氧乙烯十二烷基醚硫酸钠等聚氧乙烯烷基醚硫酸盐;以及聚氧乙烯烷基硫酸盐等。作为非离子性表面活性剂,可列举例如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、以及氧乙烯-氧丙烯嵌段共聚物等。作为阳离子性表面活性剂,可列举例如月桂胺醋酸盐、十八烷胺乙酸盐等烷基胺盐、以及十二烷基三甲基氯化铵等季铵盐等。作为两性离子表面活性剂,可列举例如十二烷基二甲基氧化胺、磷酸酯类表面活性剂、以及亚磷酸酯类表面活性剂等。这些表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。可考虑所期望的含氟交联聚合物粒子的粒子直径和悬浮聚合时单体混合物的分散稳定性,调整表面活性剂的使用量。
此外,为了抑制在上述悬浮聚合时发生乳化粒子(由于次要地发生乳化聚合而生成的粒子直径不足1μm的聚合物粒子),也可以在水性溶媒中添加亚硝酸盐类、亚硫酸盐类、对苯二酚类、维生素C类、水溶性维生素B类、枸橼酸、以及聚苯酚类等水溶性的聚合抑止剂。
作为使单体混合物在水性溶媒中分散的方法,可列举例如将单体混合物直接添加到水性溶媒中,并且使用搅拌机或者分散机使单体混合物在水性溶媒中分散的方法;以及使单体混合物通过MPG(微孔材料玻璃)多孔膜压入到水性溶媒中的方法等。作为所述搅拌机,可列举例如螺旋叶搅拌机等。作为所述分散机,可列举例如,由转子和定子构成的利用高剪断力的分散机即均质混合机、超声波分散机、以及利用单体混合物的液滴之间的冲突和单体混合物的液滴对反应容器内壁的冲突实施分散的高压微射流纳米均质机和Nanomizer等高压型分散机等。
聚合反应中优选搅拌反应液(单体混合物已经分散的水性溶媒)。可以在防止单体混合物作为液滴浮上的同时,防止通过聚合而生成的含氟交联聚合物粒子发生沉降的程度下,实施搅拌。聚合温度优选在30~120℃的范围内,更优选在40~80℃的范围内。聚合时间优选在0.1~20小时的范围内。
聚合结束后,通过根据需要将盐酸等酸添加到水性溶媒中分解悬浮稳定剂,然后按照通用的要领从水性溶媒中分离所获得的含氟交联聚合物粒子,并且实施洗净、脱水,能够获得含氟交联聚合物粒子。通过吸引过滤、离心脱水、离心分离、加压脱水等方法作为含水滤饼进行分离,并且洗净、干燥所获得的含水滤饼,能够获得目的的含氟交联聚合物粒子。
[光学扩散性树脂组成物的制造方法]
本发明的光学扩散性树脂组成物的制造方法并无特别限定,可通过以规定量混合和混炼(a)基材树脂、用作光学扩散剂的(b)聚合物粒子、作为阻燃剂的(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中的至少一种,以及根据需要使用的荧光增白剂、热稳定剂等添加剂进行制造。可以利用通常的适用于热可塑性树脂的方法实施混合和混炼,可以通过例如带式搅拌机、亨舍尔混合机、密闭式混炼机、以及转鼓实施预混合,然后利用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、以及多螺杆挤出机等实施混炼。混炼的温度条件通常适宜为240~300℃。
[光学扩散构件和照明罩]
本发明的光学扩散构件是将本发明的光学扩散性树脂组成物成型而成的。本发明的光学扩散构件可以通过一般的热可塑性树脂的成型方法成型为本发明的光学扩散构件。作为成型方法,例如作为生产率方面优选的光学扩散构件的成型方法,可以列举将颗粒状的光学扩散性树脂组成物注塑成型的方法、将颗粒状的光学扩散性树脂组成物注塑压缩成型的方法、将颗粒状的光学扩散性树脂组成物挤压成型的方法、共挤成型法、以及浇铸聚合法等。并且,作为光学扩散构件的成型方法,也可以使用将光学扩散性树脂组成物挤压成型并且获得片状成型品,然后利用真空成型或者压空成型等成型方法将所获得的片状成型品成型为光学扩散构件的方法。
将本发明的光学扩散构件成型为厚度2mm时,本发明的光学扩散构件的总透光率优选为50%以上,更优选为50~60%。总透光率为60%以下时,光学扩散构件容易具有良好的光学扩散性。此外,本发明的光学扩散构件的有焰燃烧时间优选为40秒以下,更优选为不足30秒。
本发明的光学扩散构件能够用作本发明的照明罩。也就是说,本发明的照明罩是将本发明的光学扩散性树脂组成物成型而成的。本发明的照明罩可以用作罩住使用荧光灯、发光二极管(LED)等各种光源的照明器具(一般照明、照明显示器、照明广告牌等),使来自光源的光线扩散的护罩。其中,特别优选将发光二极管(LED)作为光源的照明罩。照明罩的形状可以根据其用途进行变化,例如半圆筒状、平板状等形状。照明罩的厚度通常设定在0.5mm~5mm的范围内。
【实施例】
[聚合物粒子的平均粒子直径的测定方法]
使用库尔特式精密粒度分布测定装置库尔特颗粒计数器II(Beckman Coulter株式会社制),以库尔特方式测定聚合物粒子的平均粒子直径。测定方法按照Coulter Electronics Limited发行的Reference MANUAL FOR THE COULTERMULTISIZER(1987),使用50μm孔进行库尔特颗粒计数器II的校对,测定平均粒子直径。
具体地说,使用触摸搅拌机和超声波使聚合物粒子0.1g分散到0.1%非离子类表面活性剂水溶液10ml中,制成分散液。将所述分散液一边慢慢搅拌一边用滴液吸管滴下到安装在库尔特颗粒计数器II主体上的装满测定用电解液ISOTON(注册商标)II(Beckman Coulter株式会社制)的烧杯中,将库尔特颗粒计数器II主体画面的浓度计的读数调整到10%左右。接着,在库尔特颗粒计数器II主体上将孔尺寸(径)输入为50μm,将Current(网孔电流)输入为800μA,将Gain(增益)输入为4,将Polarity(内侧电极的极性)输入为+,以manual(手动模式)测定体积基准的粒度分布。另外,孔尺寸等可根据需要变更输入。测定中以不让气泡进入烧杯内的程度慢慢搅拌,在测定了10万个有机无机复合粒子的粒度分布时结束测定。然后,将所测定的体积基准的粒度分布的累计值50%的粒子直径作为平均粒子直径(D50)。
[聚合物粒子的CV值的测定方法]
聚合物粒子的CV值(变动系数)是根据测定体积基准的粒度分布时的标准偏差(σ)和体积平均粒子直径(D50),按照以下算式计算出的值。
CV值(%)=(σ/D50)×100
[光学扩散板的总透光率的测定方法]
按照JIS K7361测定光学扩散板的总透光率。具体地说,使用日本电色工业株式会社制的比浊计“NDH2000”,按照JISK7361测定光学扩散板的总透光率。然后,对10个测定样品(光学扩散板)分别测定总透光率,将10次测定值的平均值作为总透光率。
[光学扩散板的有焰燃烧时间的测定方法和燃烧特性的判定方法]
按照UL94V-0、V-1、V-2标准的试验方法,实施光学扩散板的有焰燃烧时间的测定和燃烧特性的判定(判定为V-0、V-1、V-2中的哪一种)。通过注塑成型,制成5个诗笺状的试验片(UL燃烧性试验用试验片)。试验片的尺寸为长度127mm×宽度12.7mm,厚度为2mm。
[制造例1:含氟交联聚合物粒子的制造]
[水相的配制]
在内容积为5L的不锈钢制烧杯中,添加作为水性溶媒的纯水3000g、作为阴离子性表面活性剂的月桂硫酸钠0.54g(水相中的浓度为180ppm)、以及作为悬浮稳定剂的焦磷酸镁75g,配制成水相。
[油相的配制]
在与配制水相时使用的烧杯不同的不锈钢制烧杯中,投入作为(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯700g(相对于整个单体混合物为70重量%)、作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯300g(相对于整个单体混合物为30重量%)、以及作为聚合引发剂的2,2-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)6g,充分搅拌,配制成成为油相的混合物。
[聚合反应]
将所配制的油相加入先前调整的水相中,使用均质混合机(特殊机化工业株式会社制、产品名“TK均质混合机”)以搅拌速度5000转/分钟搅拌15分钟,使油相作为液滴分散到水相中,获得悬浮液。接着,利用高压分散装置(MIZUHO工业株式会社制的高压微射流纳米均质机、产品名“HC-5000”),在压力10Mpa下实施1次处理,使悬浮液中的液滴微粒细化。然后,将悬浮液作为反应液,转移到具有搅拌机和温度计的内容量为5L的反应器中,用氮置换(通氮清洁)反应器内的空气。然后,通过在50℃下搅拌反应液5小时,使单体混合物(2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯和乙二醇二甲基丙烯酸酯)共聚,然后在105℃下加热反应液3小时。
加热结束后,将反应液冷却到30℃。如此,获得含有平均粒子直径为10μm的聚合物粒子的泥浆。接着,在泥浆中添加盐酸,直至泥浆的pH值为2以下,分解焦磷酸镁。接着,使用离心脱水机用水洗净泥浆,直至洗净水的pH值为6~7,然后实施脱水。如此,获得脱水滤饼。使用真空干燥机在真空干燥机的保温套温度为60℃的条件下,将所获得的脱水滤饼真空干燥20小时,获得粒子。接着,将粒子通过400网眼的筛子,去除大于400网眼的粗粒。其结果是,获得按照所述测定方法,平均粒子直径为10.7μm的含氟交联聚合物粒子A(具有多分散性的含氟交联甲基丙烯酸烷基类树脂粒子)。按照所述测定方法测定所获得的含氟交联聚合物粒子A的CV值和折射率时,CV值为19.1%,折射率为1.45。
[制造例2:交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子的制造]
[水相的调整]
在内容积为5L的不锈钢制烧杯中,添加作为水性溶媒的纯水3000g、作为阴离子性表面活性剂的月桂硫酸钠1.8g(水相中的浓度为600ppm)、以及作为悬浮稳定剂的焦磷酸镁90g,调整为水相。
[油相的调整]
在与配制水相时使用的烧杯不同的不锈钢制烧杯中,投入作为(甲基)丙烯酸的甲基丙烯酸甲酯950g(相对于整个单体混合物为95重量%)、作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯50g(相对于整个单体混合物为5重量%)、以及作为聚合引发剂的2,2-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)6g,充分搅拌,配制成成为油相的混合物。
[聚合反应]
将所配制的油相加入先前调整的水相中,使用均质混合机(特殊机化工业株式会社制、产品名“TK均质混合机”)以搅拌速度7000转/分钟搅拌15分钟,使油相作为液滴分散到水相中,获得悬浮液。然后,将悬浮液作为反应液,转移到具有搅拌机和温度计的内容量为5L的反应器中,用氮置换(通氮清洁)反应器内的空气。然后,通过在50℃下搅拌5小时,使单体混合物聚合后,在105℃下加热反应液3小时。
加热结束后,将反应液冷却到30℃。如此,获得含有平均粒子直径为5μm的聚合物粒子的泥浆。接着,在泥浆中添加盐酸,直至泥浆的pH值为2以下,分解焦磷酸镁。接着,使用离心脱水机用水洗净,直至洗净水的pH值为6~7,然后实施脱水。如此,获得脱水滤饼。使用真空干燥机在真空干燥机的保温套温度为60℃的条件下,将所获得的脱水滤饼真空干燥20小时,获得粒子。接着,将粒子通过400网眼的筛子,去除大于400网眼的粗粒。其结果是,获得按照所述测定方法,平均粒子直径为5.4μm的交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B(具有多分散性的交联甲基丙烯酸烷基类树脂粒子)。按照所述测定方法测定所获得的交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的CV值和折射率时,CV值为34%,折射率为1.49。
[制造例3:交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子的制造]
除了在制造例2中将单体混合物变更为作为(甲基)丙烯酸酯的丙烯酸丁酯700g(相对于整个单体混合物为70重量%)和作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯300g(相对于整个单体混合物为30重量%)以外,与聚合物粒子B相同地制造聚合物粒子。其结果是,获得按照所述测定方法,平均粒子直径为5.6μm的交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子C。按照所述测定方法测定所获得的交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子C的CV值和折射率时,CV值为36%,折射率为1.48。
[制造例4:含氟交联聚合物粒子的制造]
[水相的配制]
在内容积为5L的不锈钢制烧杯中,添加作为水性溶媒的纯水3000g、作为阴离子性表面活性剂的月桂硫酸钠0.60g(水相中的浓度为200ppm)、以及作为悬浮稳定剂的焦磷酸镁75g,配制成水相。
[油相的配制]
在与配制水相时使用的烧杯不同的不锈钢制烧杯中,投入作为(甲基)丙烯酸含氟烷基酯的2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯500g(相对于整个单体混合物为50重量%)、作为可与含氟(甲基)丙烯酸酯共聚的乙烯基类单体的甲基丙烯酸甲酯450g(相对于整个单体混合物为45重量%)、作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯50g(相对于整个单体混合物为5重量%)、以及作为聚合引发剂的2,2-偶氮双-(2,4-二甲基戊腈)6g,充分搅拌,配制成成为油相的混合物。
[聚合反应]
将所配制的油相加入先前调整的水相中,使用均质混合机(特殊机化工业株式会社制、产品名“TK均质混合机”)以搅拌速度5000转/分钟搅拌15分钟,使油相作为液滴分散到水相中,获得悬浮液。接着,利用高压分散装置(MIZUHO工业株式会社制的高压微射流纳米均质机、产品名“HC-5000”),在压力10Mpa下实施1次处理,使悬浮液中的液滴微粒细化。然后,将悬浮液作为反应液,转移到具有搅拌机和温度计的内容量为5L的反应器中,用氮置换(通氮清洁)反应器内的空气。然后,通过在50℃下搅拌反应液5小时,使单体混合物(2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯基丙烯酸甲酯、以及乙二醇二甲基丙烯酸酯)共聚,然后在105℃下加热反应液3小时。
加热结束后,将反应液冷却到30℃。如此,获得含有平均粒子直径为8μm的聚合物粒子的泥浆。接着,在泥浆中添加盐酸,直至泥浆的pH值为2以下,分解焦磷酸镁。接着,使用离心脱水机用水洗净泥浆,直至洗净水的pH值为6~7,然后实施脱水。如此,获得脱水滤饼。使用真空干燥机在真空干燥机的保温套温度为60℃的条件下,将所获得的脱水滤饼真空干燥20小时,获得粒子。接着,将粒子通过400网眼的筛子,去除大于400网眼的粗粒。其结果是,获得按照所述测定方法,平均粒子直径为8.2μm的含氟交联聚合物粒子D(具有多分散性的含氟交联甲基丙烯酸烷基类树脂粒子)。按照所述测定方法测定所获得的含氟交联聚合物粒子D的CV值和折射率时,CV值为24%,折射率为1.47。
[实施例1]
按照以下比例计量作为基材树脂的通过2,2-双(4-羟基苯基)丙烷与碳酸盐前驱体的反应而获得的芳香族聚碳酸酯类树脂(出光兴产株式会社制、产品名“TAFLON(注册商标)A2500”)100重量份、作为聚合物粒子(光学扩散剂)的含氟交联聚合物粒子A0.5重量份(整个聚合物粒子的20重量%)、作为聚合物粒子(光学扩散剂)的交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B 2.0重量份、作为有机酸金属盐化合物的全氟丁烷磺酸钾(DIC株式会社制、产品名“Megafac(注册商标)F114”)0.05重量份、作为含氟聚合物的聚四氟乙烯(Du Pont-Mitsui Fluorochemicals株式会社制、产品名“PTFE-6J”)0.3重量份、以及作为荧光增白剂的恶唑类荧光增白剂(日本化药株式会社制、产品名“Kayalight(注册商标)OS”)0.01重量份,使用亨舍尔混合机混合15分钟,制成混合物(光学扩散性树脂组成物)。使用单轴型挤出机(株式会社星Plastic制、产品名“R50”),在温度为250~280℃、吐出量为10~25kg/h的条件挤出该混合物。将挤出的混合物水冷后,使用造粒机进行切割,获得颗粒状的光学扩散性树脂组成物。
在120℃下将所获得的颗粒状的光学扩散性树脂组成物预干燥5小时,充分去除水分后,使用注塑成型机(川口铁工株式会社制、产品名“K-80”),通过在气缸温度为255~280℃的条件下实施注塑成型,制造出作为光学扩散构件的厚度为2mm、宽度50mm×长度100mm的透光性评价用光学扩散板(试验板)和作为UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的5个试验片。
按照所述测定方法使用作为UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的5个试验片测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为36秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,为了评价所获得的透光性评价用光学扩散板的透光性,通过使用上述比浊计(日本电色工业株式会社制、产品名“NDH2000”)的测定方法测定透光性评价用光学扩散板的总透光率时,总透光率为59%。
此外,通过利用挤压成型机将所述颗粒状光学扩散性树脂组成物挤压成型,制造成作为本实施例的照明罩的厚度为1mm并且为半圆筒状(将圆筒纵向一分为二的形状)的成型品。在具有多个LED光源的荧光管型LED照明(CREE社制、相当于40W的类型)中,将该LED照明上附带的照明罩更换为本实施例的照明罩,通过目视评价光的扩散性。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[实施例2]
除了将含氟交联聚合物粒子A的量变更为1.0重量份(整个聚合物粒子的50重量%),将交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的量变更为1.0重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为33秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为57%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[比较例1]
除了不使用含氟交联聚合物粒子A,仅使用交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B,并且将交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的量变更为2.5重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为44秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为60%。
此外,除了使用本比较例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本比较例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[比较例2]
除了不使用含氟交联聚合物粒子A,仅使用交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B,并且将交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的量变更为4.0重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为60秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-1。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为51%。
此外,除了使用本比较例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本比较例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[比较例3]
除了不使用含氟交联聚合物粒子A,并且除了交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B 2.0重量份外还使用交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子C 0.5重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为51秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-1。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为53%。
此外,除了使用本比较例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本比较例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[实施例3]
除了将含氟交联聚合物粒子A的量变更为1.5重量份(整个聚合物粒子的60重量%),将交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的量变更为1.0重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为27秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为55%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[实施例4]
除了使用含氟交联聚合物粒子D 2.0重量份替代含氟交联聚合物粒子A和交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为32秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为56%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[实施例5]
除了将含氟交联聚合物粒子A的量变更为2.0重量份,并且不使用交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为25秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为54%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线。
[实施例6]
除了将含氟交联聚合物粒子A的量变更为2.0重量份(整个聚合物粒子的33重量%),将交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B的量变更为4.0重量份以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为40秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为45%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,无法透过照明罩确认各个LED光源的轮廓,本实施例的照明罩能够充分扩散来自LED光源的光线,但与其他实施例相比,亮度暗并且光量少。
[实施例7]
除了将含氟交联聚合物粒子A的量变更为0.5重量份,并且不使用交联(甲基)丙烯酸烷基酯类树脂粒子B以外,其他与实施例1相同,获得光学扩散性树脂组成物、透光性评价用光学扩散板、以及UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)。
按照所述测定方法测定所获得的UL燃烧性试验用光学扩散板(试验片)的有焰燃烧时间时,试验片的有焰燃烧时间为32秒。此外,按照所述判定方法判定上述试验片的燃烧特性时,试验片的燃烧特性为V-0。
此外,按照所述测定方法测定所获得的透光性评价用光学扩散板的总透光率时,试验片的总透光率为87%。
此外,除了使用本实施例的光学扩散性树脂组成物以外,其他与实施例1相同,制造照明罩并进行评价。其结果是,能够透过照明罩清楚地确认各个LED光源的轮廓,因此本实施例的照明罩与其他实施例相比,来自LED光源的光线的扩散小。
下表1中总结显示了实施例和比较例的光学扩散性树脂组成物的构成成分的种类和量,以及光学扩散板的评价结果。
实施例1~5的光学扩散板的总透光率高达50%以上(也就是说光线透过损失少),具有良好的光学扩散性,具有满足UL94标准的V-0的必要条件的良好的阻燃性,并且有焰燃烧时间短至40秒以下。
实施例6的光学扩散板与实施例1~5的光学扩散板相比,虽然总透光率低,但具有可适用于实际使用的高总透光率,具有良好的光学扩散性,具有满足UL94标准的V-0的必要条件的良好的阻燃性,并且有焰燃烧时间短至40秒以下。
实施例7的光学扩散板虽然光学扩散性较低,但总透光率非常高,超过60%,具有满足UL94标准的V-0的必要条件的良好的阻燃性,并且有焰燃烧时间短至40秒以下。
比较例1~3的光学扩散板虽然总透光率高达50%以上,但有焰燃烧时间长,超过40秒。特别是比较例2~3的光学扩散板的有焰燃烧时间超过50秒,无法满足UL94标准的V-0的必要条件,阻燃性差。
因此,实施例1~7的光学扩散性树脂组成物和光学扩散板具有高总透光率,并且与比较例1~3的光学扩散性树脂组成物和光学扩散板相比,其有焰燃烧时间短。
此外,根据实施例1~5与实施例6的比较可以看出,在相对于基材树脂100重量份,聚合物粒子的量为5重量份以下时,特别是3重量份以下时,这些实施例的光学扩散性树脂组成物和光学扩散板具有高总透光率。
此外,根据实施例1~5与实施例7的比较可以看出,在相对于基材树脂100重量份,聚合物粒子的量为1重量份以上,特别是1.5重量份以上时,这些实施例的光学扩散性树脂组成物和光学扩散板具有良好的光学扩散性。
这些评价结果表明,本发明的光学扩散性树脂组成物、光学扩散构件、以及照明罩具有优秀的透光性和阻燃性。因此,本发明的光学扩散构件能够适用于构成一般照明、照明显示器、照明广告牌等照明器具的照明罩(光学扩散板)、以及构成玻璃窗(具有光学扩散性的树脂制窗构件等)的光学扩散薄膜等成型体,本发明的光学扩散性树脂组成物能够适用于上述成型体的材料。

Claims (10)

1.一种光学扩散性树脂组成物,其含有
(a)基材树脂、
(b)聚合物粒子、以及
(c)有机酸金属盐化合物和含氟聚合物中至少一种,其特征在于,
所述聚合物粒子含有将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯和交联性单体的单体混合物共聚而成的含氟交联聚合物粒子,
所述聚合物粒子中所述含氟交联聚合物粒子的比例在20~100重量%的范围内,
相对于所述基材树脂100重量份,所述聚合物粒子的量在0.1~5重量份的范围内。
2.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,含有有机酸金属盐化合物。
3.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,含有含氟聚合物。
4.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,同时含有有机酸金属盐化合物和含氟聚合物这两种。
5.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,所述基材树脂为聚碳酸酯类树脂。
6.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,所述聚合物粒子的平均粒子直径在1~20μm的范围内。
7.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,相对于所述基材树脂100重量份,所述含氟交联聚合物粒子的量在0.5~2重量份的范围内。
8.根据权利要求1所述的光学扩散性树脂组成物,其特征在于,所述含氟交联聚合物粒子是将含有(甲基)丙烯酸含氟烷基酯50~95重量%和交联性单体50~5重量%的单体混合物共聚而成的。
9.一种光学扩散构件,其特征在于,其是将根据权利要求1至8中任一项所述的光学扩散性树脂组成物成型而成的。
10.一种照明罩,其特征在于,其是将根据权利要求1至8中任一项所述的光学扩散性树脂组成物成型而成的。
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