CN103030731B - 树脂粒子及其用途 - Google Patents

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Abstract

一种树脂粒子,其通过在水介质中将单体混合物聚合而获得,该单体混合物含有具有链长为1~50的氧乙烯链和链长为1~50的氧化丙烯链中至少一种的单官能性(甲基)丙烯酸酯、上述单官能性(甲基)丙烯酸酯以外的单官能性乙烯类单体、以及交联性单体,上述氧乙烯链的链长和上述氧化丙烯链的链长的合计为2以上,上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述单官能性(甲基)丙烯酸酯的量在0.1~20重量份的范围内。

Description

树脂粒子及其用途
技术领域
本发明涉及一种对于溶剂和粘合剂具有优秀的分散性,主要适用于涂料用消光剂、光扩散剂(防眩薄膜用光扩散剂、光学扩散薄膜用光扩散剂等)等的树脂粒子及其用途(涂层用组成物、光学薄膜、外用剂、以及光扩散性树脂组成物)。
背景技术
一直以来,丙烯类交联树脂粒子、苯乙烯类交联树脂粒子等交联树脂粒子一般用作涂料用消光剂或构成照明罩、液晶显示装置的光学扩散薄膜、防眩薄膜、光扩散板等光扩散构件的光扩散剂。为了使树脂粒子具有消光功能、防眩功能、光扩散功能等功能,在将树脂粒子用作涂料用消光剂、光学扩散薄膜用光扩散剂、防眩薄膜用光扩散剂等时,一般会将通过使树脂粒子分散到粘合剂溶液中而获得的涂层材料涂布在基材上,在涂层表面上由树脂粒子造成凹凸不平。
将树脂粒子用作这些涂层材料时,要求能够良好地确保作为涂层材料的适用期并保持涂层后的涂层材料的表面状态。因此,作为涂层材料的原料的溶剂和粘合剂树脂与树脂粒子必须具有良好的亲和性。
为了解决上述课题,在专利文献1中公开了一种至少在表面存在羟基和/或羧基的树脂粒子。
此外,虽然不是解决上述课题,但在专利文献2中公开了一种将羧基、羟基、氨基等官能基局限在粒子表面的功能性丙烯类聚合物定形粒子。
进而,在专利文献3中公开了一种通过将含有非交联性单体混合物和交联性单体的混合物悬浮聚合而获得的珠状交联聚合物,该非交联性单体混合物含有烷基的碳原子数为1~8的(甲基)丙烯酸羟烷基酯和烷基的碳原子数为1~13的甲基丙烯酸烷基酯,该交联性单体在分子内具有2个以上的双重结合。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本专利特开2002-249525号公报
【专利文献2】日本专利特开2005-29766号公报
【专利文献3】日本专利特开平7-150052号公报
发明内容
发明拟解决的问题
上述专利文献1~3中公开的现有技术的树脂粒子都是通过使含有亲水性官能基的单体共聚而获得的,因此具有亲水性的部分。但是,该亲水性的部分仅在末端存在1个羟基、羧基、氨基等官能基,链长较短,因此粒子表面的亲水性区域的厚度不充分,无法向树脂粒子赋予充分的亲水性。此外,现有技术的树脂粒子的亲水性的部分的链长较短,因此将树脂粒子与粘合剂溶液等其他成分混合并形成组成物时,无法充分改善树脂粒子对于例如其他成分中含有的物质的亲和性,诸如具有羟基等亲水性官能基的粘合剂、水性溶剂等。其结果是,现有技术的树脂粒子对于粘合剂溶液等其他成分的分散稳定性并不充分。
本发明的目的在于提供一种亲水性优秀,并且与粘合剂溶液等其他成分混合时的分散稳定性优秀的树脂粒子以及使用该树脂粒子的涂层用组成物、光学薄膜、外用剂、和光扩散性树脂组成物。
解决发明课题的方法
本发明人为解决上述课题进行了锐意研究,最终发现通过在单体混合物中以特定比例使用具有特定构造的(甲基)丙烯酸酯,能够获得亲水性优秀、并且对粘合剂溶液等的分散稳定性优秀的树脂粒子,并达成本发明。
为了解决上述课题,本发明的一种树脂粒子,其通过在水介质中将单体混合物聚合而获得,该单体混合物含有具有链长为1~50的氧乙烯链和链长为1~50的氧化丙烯链中至少一种的单官能性(甲基)丙烯酸酯、上述单官能性(甲基)丙烯酸酯以外的单官能性乙烯类单体、以及交联性单体,其特征在于,上述氧乙烯链的链长和上述氧化丙烯链的链长的合计为2以上,并且上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述单官能性(甲基)丙烯酸酯的量在0.1~20重量份的范围内。
由于本发明的树脂粒子是通过在水介质中将单体混合物聚合而获得的,该单 体混合物含有合计量为100重量份的单官能性乙烯类单体和交联性单体、以及具有合计链长为2以上的氧乙烯链和氧化丙烯链中至少一种的单官能性(甲基)丙烯酸酯0.1重量份以上,所以在树脂粒子表面具有充分量的链长较长的亲水性部分即合计链长为2以上的氧乙烯链和氧化丙烯链中的至少一种。因此,本发明的树脂粒子不仅在分子的末端,在分子链的中央部分(不包括末端的部分)也具有亲水性部分,具有厚度方向(半径方向)充分大的亲水性区域,因此亲水性优秀。此外,由于本发明的树脂粒子具有充分量的这种链长较长的亲水性部分,所以在与粘合剂溶液等其他成分混合时,对其他成分中含有的亲水性物质(例如具有羟基等亲水性官能基的粘合剂、水性溶剂等)的亲和性高,并且对于该亲水性物质的分散性优秀。其结果是,上述构成的树脂粒子在与粘合剂溶液等其他成分混合时,不仅在化学方面,在物理方面也能够保持优秀的(对于其他成分的)分散稳定性。进而,通过上述链长较长的亲水性部分,即使将使本发明的树脂粒子分散到粘合剂溶液中的涂层用组成物进行涂层并使其硬化后,硬化的涂层用组成物(涂层膜)中的树脂粒子的分散性也能得到改善。
此外,本发明的树脂粒子的上述氧乙烯链和氧化丙烯链的链长为50以下,因此单体混合物在聚合时的聚合稳定性良好,能够容易地制造。
此外,由于本发明的树脂粒子中,单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,上述单官能性(甲基)丙烯酸酯的量为20重量份以下,所以单体混合物在聚合时的聚合稳定性良好,能够容易地制造。
此外,本发明的树脂粒子是通过将含有单官能性单体(单官能性(甲基)丙烯酸酯和单官能性乙烯类单体)与交联性单体的单体混合物进行聚合而获得的,因此是交联树脂粒子,具有良好的耐溶剂性。
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯”是指丙烯或甲基丙烯,“(甲基)丙烯酸”是指丙烯酸或甲基丙烯酸。
由于本发明的树脂粒子具有上述优秀的特性,所以能够适用于光学扩散薄膜、防眩薄膜等光学薄膜用光扩散剂、涂料用消光剂、化妆品原料等。
本发明的一种涂层用组成物,其特征在于,含有本发明的树脂粒子。本发明的涂层用组成物含有分散稳定性优秀的本发明的树脂粒子,因此树脂粒子高度分散,所以光扩散性、光透过性等光学特性和涂布性优秀。
本发明的一种光学薄膜,其特征在于,通过将本发明的涂层用组成物涂布到 基材薄膜上而获得。本发明的光学薄膜是通过涂布树脂粒子高度分散的本发明的涂层用组成物而获得的,因此光扩散性、光透过性等光学特性优秀。
本发明的一种外用剂,其特征在于,含有本发明的树脂粒子。本发明的涂层用组成物含有分散稳定性优秀的本发明的树脂粒子,因此树脂粒子高度分散,所以涂布性优秀,平滑且无粘稠感,水类液状外用剂中的可再分散性也优秀。
本发明的一种光扩散性树脂组成物,其特征在于,含有本发明的树脂粒子和透明基材树脂。本发明的涂层用组成物含有分散稳定性优秀的本发明的树脂粒子,因此树脂粒子在透明基材树脂中高度分散,所以光扩散性等光学特性和涂布性优秀。
发明的效果
如上所述,通过本发明可提供一种亲水性优秀,并且与粘合剂溶液等其他成分混合时的分散稳定性优秀的树脂粒子以及使用该树脂粒子的涂层用组成物、光学薄膜、外用剂、以及光扩散性树脂组成物。
附图说明
图1是显示涂层用组成物中实施例1的树脂粒子的分散状态的显微镜照片。
图2是显示涂层用组成物中比较例1的树脂粒子的分散状态的显微镜照片。
具体实施方式
〔树脂粒子〕
以下更详细地说明本发明的树脂粒子。
本发明的一种树脂粒子,其通过在水介质中将单体混合物聚合而获得,该单体混合物含有具有链长为1~50的氧乙烯链和链长为1~50的氧化丙烯链中至少一种的单官能性(甲基)丙烯酸酯(以下称为“亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯”)、上述单官能性(甲基)丙烯酸酯以外的单官能性乙烯类单体、以及交联性单体,其特征在于,上述氧乙烯链的链长和上述氧化丙烯链的链长的合计为2以上,并且上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述单官能性(甲基)丙烯酸酯的量在0.1~20重量份的范围内。
上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯是在1分子中具有1个可聚合的烯基 (广义的乙烯基)的化合物,该化合物具有链长为1~50的氧乙烯链,即以下述一般式
-(C2H4O)m-
(m为1~50的数)
表示的分子链与链长为1~50的氧化丙烯链,即以下述一般式
-(C3H6O)n-
(n为1~50的数)
表示的分子链中的至少一种,并且上述氧乙烯链的链长m和上述氧化丙烯链的链长n的合计为2以上。
如果上述氧乙烯链的链长m或氧化丙烯链的链长n超过50,则聚合稳定性会降低,难以获得树脂粒子,因此并非优选。如果上述氧乙烯链的链长m和上述氧化丙烯链的链长n的合计不足2,则亲水性部分的链长过短,树脂粒子对于水介质的可湿性会变差,同时树脂粒子对于具有羟基等亲水性官能基的粘合剂树脂和溶媒的分散性会变差,因此并非优选。优选上述氧乙烯链的链长m和氧化丙烯链的链长n分别在1~30的范围内。因此,能够进一步改善聚合稳定性,更容易地获得树脂粒子。
作为上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯,可列举例如以下述一般式(1)表示的化合物。
(式中、R1表示H或CH3,m为1~50的数,n为1~50的数(其中,m和n的合计为2以上),R2表示H或CH3)
作为以上述一般式(1)表示的化合物,优选使用聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等。
作为以上述一般式(1)表示的化合物,可利用市售商品。作为上述市售商品,可列举例如日油株式会社制的“Brenmar(注册商标)”系列。并且,上述“Brenmar(注册商标)”系列中,适合使用聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯的1种即“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m平均约为5,n平均约为2,R2为H)、聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯的1种即“Brenmar(注册商标)50PEP-300”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m平均约为3.5,n 平均约为2.5,R2为H)、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯的1种即“Brenmar(注册商标)PE-200”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m平均约为4.5,n平均约为0,R2为H)、聚丙二醇单甲基丙烯酸酯的1种即“Brenmar(注册商标)PP-500”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m为0,n平均约为9,R2为H)、“Brenmar(注册商标)PP-1000”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m为0,n平均约为4~6,R2为H)、甲氧基聚乙二醇单甲基丙烯酸酯的1种即“Brenmar(注册商标)PME-400”(含有以上述一般式(1)表示的多个化合物的混合物,R1为CH3,m平均约为9,n为0,R2为CH3)等。这些亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯可以仅使用1种,也可以混合使用2种以上。
上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的使用量在0.1~20重量份的范围内。如果上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的使用量不足0.1重量份,则难以获得上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的效果(改善树脂粒子对于水介质的可湿性,同时改善树脂粒子对于具有羟基等官能基的粘合剂树脂和溶媒的分散性的效果),因此并非优选。如果上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的使用量超过20重量份,则会降低聚合稳定性,难以获得树脂粒子,因此并非优选。
上述单官能性乙烯类单体是在1分子中具有1个可聚合的烯基(广义的乙烯基)的化合物,是与上述单官能性(甲基)丙烯酸酯不同的化合物。作为上述单官能性乙烯类单体,可使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯单体;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸酯单体;卤化乙烯单体;氰化乙烯类单体等。这些单官能性乙烯类单体可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
作为上述单官能性乙烯类单体,优选使用(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯、以及选自由苯乙烯和α-甲基苯乙烯组成的群中的至少1种苯乙烯类单体的混合物。因此,能够实现光透过性高,并且具有适合用于光扩散剂的折射率(特别是1.505~1.580的范围内的折射率)的树脂粒子。
上述交联性单体是在1分子中具有多个可聚合的烯基(广义的乙烯基)的化合物。作为上述交联性单体,可列举二乙烯基苯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇三(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、1,9-壬二醇二甲基丙烯酸酯等。作为本发明中使用的交联性单体,优选选自由乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、以及二乙烯基苯组成的群中的至少1种。这些交联性单体的链长较短,因此量少且可提高耐溶剂性,同时由于其疏水性高,所以容易通过添加亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯,获得树脂粒子的分散稳定化效果。这些交联性单体可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
交联性单体的使用量并未特别限定,优选在上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,交联性单体的使用量在1~50重量份的范围内。如果在上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,优选交联性单体的使用量不足1重量份,则树脂粒子的耐溶剂性会降低,因此并非优选。如果树脂粒子的耐溶剂性降低,则与含有溶剂的其他成分例如粘合剂溶液混合时,树脂粒子会吸收溶剂,混合物(例如涂层用组成物)的粘度会提高,混合物的使用性会降低。另外,如果上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,交联性单体的使用量超过50重量份,则树脂粒子几乎不吸收溶剂。因此,如果增加交联性单体使其超过50重量份,则不仅会增大制造成本,而且几乎无法表现出增加交联性单体的效果(改善树脂粒子的耐溶剂性的效果),因此并非优选。
在用来获得本发明的树脂粒子的聚合中,使上述单体混合物分散在水介质中后进行聚合。作为上述水介质并未特别限定,可列举例如水、水与水溶性有机介质(甲醇、乙醇等低级醇(碳原子数为5以下的醇)的混合介质。为了实现树脂粒子的稳定化,上述单体混合物为100重量份时,水介质的使用量通常在100~1000重量份的范围内。
上述单体混合物的聚合温度优选在30~100℃的范围内。保持该聚合温度的时间优选在0.1~20小时的范围内。聚合结束后,根据需要,通过离心分离树脂粒子,去除水介质,并且在利用水和溶剂洗净后进行干燥,使树脂粒子单离。
上述单体混合物的聚合中,通常会在上述单体混合物中添加聚合引发剂。作为上述聚合引发剂,可列举过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、叔丁酯过氧化异丁酸酯等过氧化物类;2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2-偶氮二-(2-甲基丙酸甲酯)等偶氮类;过硫酸钾、过硫酸铵等过酸盐类等。这些聚合引发剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述单体混合物为100重量份时,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0.01~5重量份的范围内。上述单体混合物为100重量份时,如果聚合引发剂的使用量不足0.01重量份,则难以实现聚合引发剂的引发聚合的功能。此外,如果上述单体混合物为100重量份时,聚合引发剂的使用量超过10重量份,则成本方面不经济,因此并非优选。
另外,反应液(乳化液)的表面活性剂浓度为临界胶束浓度以上时,作为上述聚合引发剂,优选使用过氧化苯甲酰、2,2’-偶氮二异丁腈等油溶性聚合引发剂。反应液(乳化液)的表面活性剂浓度为临界胶束浓度以上时,如果使用过硫酸钾等水溶性聚合引发剂作为上述聚合引发剂,则会形成目的树脂粒子以外的新粒子,因此并非较好。
上述单体混合物的聚合中,可根据需要使用分散稳定剂。作为上述分散稳定剂,并无特别限定,能够使用众所周知的物质。作为上述分散稳定剂,可列举例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性高分子;磷酸三钙、碳酸钙、焦磷酸镁等难水溶性无机盐等。这些分散稳定剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述单体混合物的聚合中,优选上述水介质含有表面活性剂。作为上述表面活性剂并无特别限定,可以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、以及两性离子表面活性剂中的任一种。
作为上述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酯盐;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;聚氧乙烯烷基苯醚磷酸钠、聚氧亚烷基芳基醚磷酸钠等磷酸酯盐;萘磺酸甲醛缩合物;聚氧乙烯烷基苯醚硫酸酯盐;聚氧乙烯烷基硫酸酯盐等。
作为上述非离子性表面活性剂,可列举例如十三烷基聚氧乙烯醚等聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯醚、苯乙烯苯酚聚氧乙烯醚、亚烷基的碳原子数为3以上的十三烷基聚氧亚烷基醚等烷基聚氧亚烷基醚、聚氧乙烯脂肪酸酯、山梨聚糖 脂肪酸酯、单月桂酸聚氧乙烯山梨聚糖等聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺、甘油脂肪酸酯、以及氧乙烯-氧化丙烯嵌段共聚物等。
作为上述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;十二烷基三甲基氯化铵等第四级铵盐等。
作为上述两性离子表面活性剂,可列举十二烷基二甲基氧化胺、磷酸酯类或亚磷酸酯类表面活性剂。
这些表面活性剂中,优选使用阴离子性表面活性剂和非离子性表面活性剂中的至少一种。这些表面活性剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量时,优选上述单体混合物的聚合中的表面活性剂的使用量在0.01~5重量份的范围内。如果上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,表面活性剂的使用量不足0.01重量份,则难以保持聚合稳定性,因此并非优选。此外,如果上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,表面活性剂的使用量超过5重量份,则会形成目的树脂粒子以外的新粒子,降低作为光扩散剂等的功能,因此并非优选。
在用来获得本发明的树脂粒子的聚合中,为了改善树脂粒子的耐热性,可以在反应系统中添加链转移剂、抗氧化剂等。作为上述链转移剂,可列举例如正辛硫醇(1-辛硫醇)、正十二碳硫醇、叔十二碳硫醇等硫醇类;γ-松油烯、二戊烯等萜类;氯仿、四盐化炭素等卤化烃、α-甲基苯乙烯二聚物等。
作为用来获得本发明的树脂粒子的单体混合物的聚合方法,只要是在水介质中进行聚合的方法即可,并无特别限定,可以使用乳化聚合法、分散聚合法、种子聚合法等方法。这些聚合方法中,最优选种子聚合法。种子聚合法能够获得可适用于各种用途的粒度分布狭窄的树脂粒子,因此优选。此外,种子聚合法能够获得的树脂粒子的粒子直径适合用作涂布基材薄膜等的涂层用组成物的构成要素,因此特别适合将树脂粒子用作涂层用组成物的构成要素。
上述种子聚合法是在水介质中使来自树脂的种子粒子中吸收上述单体混合物,并且使上述单体混合物聚合的方法。上述种子聚合法中,使种子粒子中吸收了上述单体混合物的油滴于乳化状态下分散到水介质中,制成水性乳胶,并且使上述单体混合物聚合。上述水性乳胶可以通过例如利用匀浆器、超声波处理器、Nanomizer等精细乳化机处理上述单体混合物与水介质的混合液的方法加以制 作。可以在将种子粒子添加到水介质中后再添加上述单体混合物,也可以在单体混合物与水介质的混合液中添加种子粒子。
单体混合物被种子粒子吸收时,通常可以采用在室温(约20℃)下将添加种子粒子后的水性乳胶搅拌1~12小时的方法。此外,也可以通过将乳胶加温到30~50℃左右的方法促进吸收。
优选在种子粒子完全吸收上述单体混合物后,升温实施聚合反应。优选通过将上述单体混合物以球状滴分散的水性乳胶进行搅拌,实施水介质中的上述单体混合物的聚合。该搅拌可以以能够防止例如球状滴出现浮出和聚合后粒子出现沉降的程度缓慢实施。
作为用于上述种子聚合法的种子粒子,其组成并无特别限定,可列举苯乙烯类树脂粒子、苯乙烯/丁二烯类树脂粒子、含有(甲基)丙烯酸酯单体的单独聚合体的(甲基)丙烯类树脂粒子、乙酸乙烯类树脂粒子、含有(甲基)丙烯酸酯单体的共聚体的(甲基)丙烯类树脂粒子(例如,含有苯乙烯类单体和(甲基)丙烯类单体的共聚体的粒子)等。其中,优选含有(甲基)丙烯酸酯单体的单独聚合体或共聚体的(甲基)丙烯类树脂粒子。此外,用于种子聚合的种子粒子优选非交联的树脂粒子,更优选非交联的(甲基)丙烯类树脂粒子。作为上述(甲基)丙烯酸酯单体,可以使用作为上述单官能性乙烯类单体例示的化合物等,作为上述苯乙烯类单体,可以使用苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。种子粒子优选体积平均粒子直径在0.1~10μm的范围内的粒子。
上述单体混合物为100重量份时,优选在0.1~10重量份的范围内使用上述种子粒子,更优选在0.2~5重量份的范围内使用。如果上述单体混合物为100重量份时,上述种子粒子的使用量不足0.1重量份,则上述单体混合物不会被种子粒子完全吸收,会在水介质中独自聚合,生成异常粒子。如果上述单体混合物为100重量份时,上述种子粒子的使用量超过10重量份,则种子粒子的使用量会变得过多,因此生产效率会变差,并非优选。
种子粒子可以通过聚合乙烯类单体,优选(甲基)丙烯酸酯而获得。作为用来获得种子粒子的乙烯类单体,可以使用作为上述单官能性乙烯类单体例示的化合物等。作为用来获得种子粒子的乙烯类单体的聚合方法,并无特别限定,但可以使用无皂聚合聚合法(不使用表面活性剂的乳化聚合法)、乳化聚合法、悬浮聚合法、分散聚合法、种子聚合法等方法。
也可以重复多个阶段实施种子聚合。也就是说,种子聚合可以包含例如:第1阶段的种子聚合,其通过使单体混合物吸收到利用并非种子聚合的聚合获得的第1种子粒子中并聚合,获得第2种子粒子;以及最终阶段的种子聚合,其通过使单体混合物吸收到第2种子粒子中并聚合,获得本发明的交联的树脂粒子。此外,种子聚合还可以包括上述第1阶段的种子聚合、通过使单体混合物吸收到第2种子粒子中并聚合而获得第3种子粒子的第2阶段的种子聚合、……以及获得本发明的交联的树脂粒子的最终阶段的种子聚合。多个阶段重复实施种子聚合的方法适用于要增大树脂粒子的粒子直径时。
作为用来获得用于第1阶段的种子聚合的种子粒子(第1种子粒子)的乙烯类单体的聚合方法,优选无皂聚合聚合法。为了获得用于第1阶段的种子聚合的种子粒子的乙烯类单体的聚合可以与获得本发明的树脂粒子的上述单体混合物的聚合同样实施,但优选不使用表面活性剂。另外,为了获得用于第2阶段以后的种子聚合的种子粒子(第2以后的种子粒子)的乙烯类单体的聚合是与获得本发明的树脂粒子的最终阶段的种子聚合相同的种子聚合,优选使用表面活性剂,根据需要可使用分散稳定剂。
本发明的树脂粒子的构造优选为,折射率在1.505~1.580的围内,使树脂粒子0.1g浮在蒸馏水50ml的液面上,在不会于上述液面上发生漩涡和动荡的程度的搅拌下,将甲醇滴下到上述液面时,所有的树脂粒子被蒸馏水和甲醇的混合液沾湿并完全沉降到上述混合液中,测定此时的甲醇添加量A(ml),根据所测定的甲醇添加量A,利用下式
可湿性值={(14.49×A)+(23.43×50)}/(A+50)
计算出的可湿性值为20.5(cal/cm3)1/2以上(利用下式
可湿性值={(29.65×A)+(47.94×50)}/(A+50)
计算出的可湿性值为41.95(J/cm3)1/2以上)。
如果树脂粒子的折射率小于1.505时或折射率大于1.580时,在用于防眩薄膜等光学薄膜或光扩散性树脂组成物时,树脂粒子界面中以广角状散射的广角散射成分会增大,其结果是,正面亮度和正面对比度会降低。与此相对,由于上述构成的树脂粒子的折射率在1.505~1.580的范围内,所以树脂粒子界面中以广角状散射的广角散射成分会减少,其结果是,能够抑制光学薄膜或光扩散性树脂组成物的正面亮度和正面对比度的降低。此外,折射率在1.505~1.580的范围 内的现有树脂粒子一般是例如交联苯乙烯树脂粒子等的亲水性低的树脂粒子,因此可湿性值低,但是上述构成的树脂粒子的可湿性值为20.5(cal/cm3)1/2以上。因此,上述构成的树脂粒子对于粘合剂溶液等其他成分的分散性高,特别是对具有羟基等亲水性官能基的粘合剂、含有水性溶剂等的粘合剂溶液的分散性高。
本发明的树脂粒子的体积平均粒子直径优选在0.1~5μm的范围内。因此,在将本发明的树脂粒子与其他成分混合时,能够获得良好的光扩散性和消光等特性。
此外,本发明的树脂粒子的粒子直径的变动系数优选为16%以下。因此,在将本发明的树脂粒子与其他成分混合时,分散性和分散稳定性会改善,并且树脂粒子的光扩散性和消光等特性会变得均匀。本发明的树脂粒子优选体积平均粒子直径在0.1~5μm的范围内,并且粒子直径的变动系数为16%以下。
〔涂层用组成物〕
本发明的树脂粒子可以作为涂料用消光剂、光学扩散薄膜用光扩散剂、防眩薄膜用光扩散剂等包含在涂层用组成物中。本发明的涂层用组成物含有本发明的树脂粒子。
上述涂层用组成物可根据需要含有粘合剂树脂。作为上述粘合剂树脂,可以使用可溶于有机溶剂或水的树脂或者能够在水中分散的乳胶型水性树脂。作为这种粘合剂树脂,可以列举丙烯树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、氯化聚烯烃树脂、无定形聚烯烃树脂等。可根据对于涂层的基材的紧密性和使用环境等适当选择这些粘合剂树脂。粘合剂树脂和树脂粒子的添加量会根据用途、形成的涂层膜的膜厚、树脂粒子的平均粒子直径、涂层方法的不同而有所差异。
上述涂层用组成物可根据需要含有溶剂。作为构成涂层用组成物的溶剂,并无特别限定,优选使用能够溶解或分散粘合剂树脂的溶剂。例如,在涂层用组成物为油类涂料时,可以使用甲苯、二甲苯等烃类溶剂;丁酮、甲基异丁基甲酮等酮类溶剂;乙酸乙酯、乙酸正丁酯等酯类溶剂;二恶烷、乙二醇二乙醚、乙二醇单正丁醚等醚类溶剂等作为上述溶剂。涂层用组成物为水类涂料时,可以使用水、醇类等水性溶剂(水介质)作为上述溶剂。这些溶剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。相对于涂层用组成物的总量,涂层用组成物中的溶剂含量通常在20~60重量%的范围内。
根据需要,涂层用组成物也可以含有众所周知的涂面调节剂、流动性调节剂、 紫外线吸收剂、光稳定剂、硬化催化剂、体质颜料、着色颜料、金属颜料、云母粉颜料、染料、有机溶剂等。
使用涂层用组成物的涂层膜的形成方法并无特别限定,可以使用任意一种众所周知的方法。作为涂层膜的形成方法,可以列举例如喷雾涂层法、滚涂法、凹印涂布法、逗号涂布法、流延涂布法、刷涂法等方法。为了根据需要调节粘度,可以用稀释剂稀释涂层用组成物。作为稀释剂,可以列举甲苯、二甲苯等烃类溶剂;丁酮、甲基异丁基甲酮等酮类溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯类溶剂;二恶烷、乙二醇二乙醚等醚类溶剂;水;醇类溶剂等。这些稀释剂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
〔光学薄膜〕
本发明的光学薄膜是通过将本发明的涂层用组成物涂布到基材薄膜上而获得的。本发明的光学薄膜能够用作防眩薄膜、光学扩散薄膜等。
作为上述基材薄膜的材质,只要是具有透明性的物质即可,并无特别限定,可列举例如聚对苯二甲酸乙二酯等聚酯类树脂、三乙酰纤维素树脂、聚苯乙烯类树脂、聚碳酸类树脂、环烯烃类树脂等。
上述基材薄膜的厚度优选在5~300μm的范围内。上述基材薄膜的厚度小于5μm时,在涂布、印刷、二次加工时会难以处理,作业性会降低。另外,上述基材薄膜的厚度大于300μm时,基材薄膜本身的可见光透过率有时会降低。
本发明的光学薄膜可通过涂布等手段在基材薄膜的至少一侧的面上形成本发明的涂层用组成物的层的方法来获得。作为涂布方法,可列举滚涂法、喷雾涂层法等。
〔外用剂〕
进而,本发明的树脂粒子也可以用作外用剂的原料。本发明的外用剂含有本发明的树脂粒子。虽然可以根据外用剂的种类适当设定外用剂中树脂粒子的含量,但优选其在1~80重量%的范围内,更优选在5~70重量%的范围内。如果相对于外用剂的总量,树脂粒子的含量低于1重量%,则会难以确认含有树脂粒子所产生的明显效果。此外,如果树脂粒子的含量高于80重量%,则不能表现出与含量的增加相应的显著效果,因此在生产成本方面并非较好。
作为外用剂,可列举例如化妆材料、外用医药品等。
作为化妆材料,只要是通过含有上述树脂粒子获得效果的物质即可,并无特 别限定,可列举例如男士剃须液、润肤露、化妆水、乳剂、乳液、沐浴液、止汗剂等液类化妆材料;肥皂、脸部磨砂膏等洗净用化妆品;润肤膏类;剃须用乳剂;香粉类;粉底霜;口红;润唇膏;胭脂;眉目化妆品;美甲化妆品;洗发用化妆品;染发材料;理发材料;芳香性化妆品;牙刷;浴剂;防晒产品;日光浴产品;爽身粉、婴儿爽身粉等身体用化妆材料等。
作为上述外用医药品,只要是适用于皮肤的物质即可,并无特别限定,可列举例如医药用乳剂、软膏、医药用乳剂、医药用洗剂等。
此外,在不损害本发明的效果的范围内,可以根据目的,在这些外用剂中配合一般使用的主剂或添加物。作为这种主剂或添加剂,可列举例如水、低级醇(碳原子数为5以下的醇)、油脂和腊类、烃、高级脂肪酸(碳原子数为12以上的脂肪酸)、高级醇(碳原子数为6以上的醇)、固醇、脂肪酸酯(2-十六烷乙酸乙酯等)、金属肥皂、保湿剂、表面活性剂(倍半油酸山梨坦等)、高分子化合物、粘土矿物类(兼有体质颜料和吸附剂等多种功能的成分;滑石、云母等)、色材原料(氧化钛、红色氧化铁、黄色氧化铁、黑色氧化铁等)、香料、防腐杀菌剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、硅类粒子、聚苯乙烯粒子等其他树脂粒子、以及特殊配合添加物等。
〔光扩散性树脂组成物〕
通过使本发明的树脂粒子分散在透明基材树脂(透明性树脂)中,能够用作例如照明罩、液晶显示装置的光扩散板等光学用构件的原料(光扩散性树脂组成物)。本发明的光扩散性树脂组成物含有本发明的树脂粒子和透明基材树脂。
作为上述透明基材树脂,通常使用热可塑性树脂。作为上述热可塑性树脂,可列举例如聚甲基丙烯酸甲酯等(甲基)丙烯树脂、(甲基)丙烯酸烷基酯-苯乙烯共聚体、聚碳酸、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。在要求优秀的透明性时,这些热可塑性树脂中优选(甲基)丙烯树脂、(甲基)丙烯酸丙烯-苯乙烯共聚体、聚碳酸、聚酯、以及聚苯乙烯。这些热可塑性树脂可以单独使用,也可以组合使用2种以上。
树脂粒子相对于透明基材树脂的添加比例为,在透明基材树脂为100重量份时,优选树脂粒子在0.01~100重量份的范围内。因此,能够具有良好的光扩散性和光透过性。如果透明基材树脂为100重量份时,上述树脂粒子不足0.01重量份,则会难以具有光扩散性。如果透明基材树脂为100重量份时,上述树脂粒 子超过100重量份,则虽然能够获得光扩散性,但光透过性会变低。更优选的树脂粒子的添加比例为,透明基材树脂为100重量份时,上述树脂粒子在0.1~10重量份的范围内。
光扩散性树脂组成物的制造方法并无特别限定,可以通过机械式粉碎混合方法等混合方法混合本发明的树脂粒子和透明基材树脂,制造光扩散性树脂组成物。机械式粉碎混合方法中,可以通过使用例如亨舍尔混合机、V型混合机、转鼓混合机、混合器、摇滚式混合机等,混合并搅拌本发明的树脂粒子和透明基材树脂,制造光扩散性树脂组成物。
通过形成光扩散性树脂组成物,能够制造光扩散性树脂成形片(光学片)等光扩散性树脂成形体。例如,通过利用混合机混合本发明的树脂粒子和透明基材树脂,并利用押出机等熔融混炼机进行混炼,获得含有光扩散性树脂组成物的颗粒后,通过将该颗粒挤出成型或熔融后注塑成型,能够获得任意形状的光扩散性树脂成形体。
光扩散性树脂成形体可以用作例如发光二极管(LED)照明用照明罩、荧光灯照明用照明罩等的照明罩;液晶显示装置的光扩散板等。液晶显示装置的构成中只要含有光扩散板(光扩散性树脂成形体)即可,并无特别限定。例如,液晶显示装置至少具有含有显示面和内面的液晶显示面板、配置在该面板的内面侧的导光板、以及使光线入射到导光板的侧面的光源。此外,液晶显示装置在导光板的与液晶显示面板相对的面上具有光扩散板,在导光板的与液晶显示面板相对的面的相反面侧具有反射片。此外,在导光板与液晶显示面板的相对面和相反面侧具有反射片。该光源的配置一般称为边光型背光配置。作为液晶显示装置中的光源的配置,除了上述边光型背光配置以外,还有直下型背光配置。具体地说,该配置为在液晶显示面板的内面侧配置光源,并且至少具有配置在液晶显示面板和光源之间的光扩散板。
实施例
以下依据实施例进一步具体说明本发明,但本发明并未限定于这些实施例。下述实施例和比较例中种子粒子的体积平均粒子直径的测定方法、树脂粒子的体积平均粒子直径和粒子直径的变动系数的测定方法、树脂粒子的可湿性值的测定方法、以及涂层用组成物中树脂粒子的分散性的评价方法如下所述。
〔种子粒子的体积平均粒子直径的测定方法〕
将种子粒子0.1g和0.1重量%非离子性表面活性剂水溶液10ml投入试验管,利用触摸搅拌机(商品名“TOUCHMIXERMT-31”、YAMATO科学株式会社制)混合2秒钟。然后,使用市售的超声波洗净器(商品名“ULTRASONICCLEANERVS-150”、VELVO-CLEAR公司产)使试验管内的种子粒子在上述水溶液中预分散10分钟,获得分散液。将超声波照射所获得的分散液,并且使用激光衍射式粒度分布测定装置(型号“LS230”、BeckmanCoulter株式会社制)测定所获得的分散液中含有的种子粒子的体积平均粒子直径(体积基准的粒度分布的算术平均直径)。使激光衍射式粒度分布测定装置中用来计算体积平均粒子直径的光学模型调整为所制作的种子粒子的折射率。
〔树脂粒子的体积平均粒子直径和粒子直径的变动系数的测定方法〕
按照CoulterElectronicsLimited发行的ReferenceMANUALFORTHECOULTERMULTISIZER(1987),使用具有与要测定的粒子的粒子直径适合的Xμm的尺寸(直径)的孔,实施库尔特式精密粒度分布测定装置(商品名“coulterMultisizerIII”、BeckmanCoulter公司产)的校对,利用上述库尔特式精密粒度分布测定装置测定树脂粒子的体积平均粒子直径和CV值。
相对于平均粒子直径不足1μm的树脂粒子,孔尺寸Xμm为20μm,相对于1μm以上且不足10μm的树脂粒子,孔尺寸Xμm为50μm,相对于平均粒子直径为10μm以上且不足30μm的树脂粒子,孔尺寸Xμm为100μm,相对于平均粒子直径为30μm以上且不足90μm的树脂粒子,孔尺寸Xμm为280μm,相对于平均粒子直径超过90μm的树脂粒子,孔尺寸X μm为400μm。
具体地说,将树脂粒子0.1g放入0.1重量%非离子性表面活性剂水溶液10ml中,利用触摸搅拌机(商品名“TOUCHMIXERMT-31”、YAMATO科学株式会社制)和超声波使其预分散,获得分散液。然后,一边在安装在上述测定装置主体上的装满测定用电解液(“ISOTON(注册商标)II”、BeckmanCoulter株式会社制)的烧杯中慢慢搅拌一边用滴管滴下该分散液,将上述测定装置主体画面的浓度计的读数调整到10%左右。接着,在上述测定装置主体上设置孔尺寸Xμm,将Current(网孔电流)、Gain(增益)、Polarity(内侧电极的极性)设定为相应孔尺寸的指定条件,测定体积平均粒子直径和体积基准的粒度分布的标准偏 差。测定中以不让气泡进入烧杯内的程度慢慢搅拌,在测定了10万个树脂粒子时结束测定。作为树脂粒子的体积平均粒子直径,计算出体积基准的粒度分布的算术平均直径(体积%模式的算术平均直径)。
根据上述标准偏差(σ)和上述平均粒子直径(D),通过以下算式计算出树脂粒子的粒子直径的变动系数(CV值)。
CV值(%)=(σ/D)×100
〔树脂粒子的可湿性值的测定方法〕
首先,在放入100ml玻璃烧杯(内径约为50mm)的蒸馏水50ml的液面上散布并展开树脂粒子0.1g,使上述树脂粒子浮在上述液面上。接着,一边使用长度为30mm的搅棒利用磁力搅拌器以约500rpm的速度,在上述液面上不产生漩涡和动荡的程度下慢慢搅拌上述玻璃烧杯内的液体,一边将甲醇滴下到上述液面。以所有的树脂粒子被上述液体(蒸馏水和甲醇的混合液)沾湿并完全沉降到上述液体中的时间为终点,测定此时的甲醇添加量A(ml)。将该甲醇添加量A带入下式,计算出可湿性值[(cal/cm3)1/2或(J/cm3)1/2]。该可湿性值相当于所有树脂粒子完全沉降到上述液体中时上述液体的可溶性参数值。因此,树脂粒子的可湿性值大表示树脂粒子对于水等水性溶媒的可湿性高。
可湿性值[(cal/cm3)1/2]={(14.49×A)+(23.43×50)}/(A+50)
可湿性值[(J/cm3)1/2]={(29.65×A)+(47.94×50)}/(A+50)
甲醇的可溶性参数值=14.49(cal/cm3)1/2=29.65(J/cm3)1/2
水的可溶性参数值=23.43(cal/cm3)1/2=47.94(J/cm3)1/2
〔涂层用组成物中的树脂粒子的分散性的评价方法〕
混合双季戊四醇六丙烯酸酯(商品名“KAYARADDPHA”、日本化药株式会社制)50重量份、树脂粒子10重量份、紫外线聚合引发剂(商品名“Irgacure184”、ibaSpecialtyChemicals株式会社制)6重量份、环己酮30重量份、正丁酯醇90重量份、以及异丙酯醇30重量份,获得混合物。通过利用自转公转搅拌机(株式会社THINKY产)使所获得的配合物分散5分钟,获得涂层用组成物。
将上述涂层用组成物的一部分置于物镜玻片上,将玻璃罩盖住上述涂层用组成物,利用显微镜(KEYENCE公司产)确认涂层用组成物中的树脂粒子的分散状态。然后,在树脂粒子未发生凝集时,涂层用组成物中的树脂粒子的分散性评价为良好,在树脂粒子发生凝集时,涂层用组成物中的树脂粒子的分散性评价为不良。
〔实施例1〕
(种子粒子的制造)
首先,混合甲基丙烯酸甲酯200g和作为链转移剂的正辛硫醇3g,配置单体混合物。此外,使作为聚合引发剂的过硫酸钾1g溶解于作为水介质的去离子水19g中,获得过硫酸钾水溶液20g。
将作为水介质的去离子水1000g放入具有搅拌机和温度计的聚合器中,将上述单体混合物供给到上述聚合器,利用氮置换上述聚合器内的空气,一边利用上述搅拌机搅拌上述聚合器的内容物,一边将上述聚合器的内部温度上升到55℃。接着,一边继续上述搅拌,并且将上述聚合器的内部温度保持在55℃,一边将作为聚合引发剂的上述过硫酸钾水溶液20g添加到上述聚合器的内容物中,然后实施聚合20小时。如此,获得含有种子粒子的乳胶。所获得的乳胶中含有的种子粒子的体积平均粒子直径为0.6μm。
(树脂粒子的制造)
接着,使作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠8g溶解在作为水介质的离子交换水1492g中,准备好表面活性剂水溶液1500g。此外,混合作为苯乙烯类单体(单官能性乙烯类单体)的苯乙烯400g、作为烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯(单官能性乙烯类单体)的甲基丙烯酸甲酯300g、作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯300g、作为亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”、由上述一般式(1)表示的多个化合物构成的混合物即R1为CH3,m平均约为5,n平均约为2,R2为H)10g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为1.0重量份)、以及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10g,配制成单体混合液。
接着,通过将上述单体混合液放入上述表面活性剂水溶液1500g中,利用高速乳化分散机(商品名“T.K.HomomixerMarkⅡ2.5型”,PRIMIX株式会社制)以转速9000rpm搅拌所获得的混合液10分钟,获得乳化液。
将上述乳化液放入具有搅拌机和温度计的聚合器,将含有上述制造的种子粒子的乳胶40g加入上述乳化液中,使单体混合液吸收到种子粒子中。然后,在30℃下搅拌上述聚合器的内容物5小时,获得分散液。在该分散液中添加作为分散稳定剂的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制的“Gohsenol(注册商标)GH-17”)的5重量%水溶液3500g。然后,通过使分散液中的单体混合物在70℃聚合10小时,获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为3.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为10.2%。而且,所获得的树脂粒子的折射率为1.535,可湿性值为21.3(cal/cm3)1/2(43.6(J/cm3)1/2)。
此外,利用上述评价方法确认涂层用组成物中的上述树脂粒子的分散状态时,如图1所示,树脂粒子分散良好并无凝集,因此涂层用组成物中的树脂粒子的分散性为良好。
〔实施例2〕(树脂粒子的制造例)
首先,使作为表面活性剂的丁二酸二辛酯磺酸钠5g溶解在作为水介质的离子交换水1495g中,准备好表面活性剂水溶液1500g。此外,添加作为苯乙烯类单体的苯乙烯600g和α-甲基苯乙烯30g、作为烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸甲酯120g、作为交联性单体的二乙烯基苯100g、作为亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制,“Brenmar(注册商标)50PEP-300”、由上述一般式(1)表示的多个化合物构成的混合物即R1为CH3,m平均约为3.5,n平均约为2.5,R2为H)150g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为18重量份)、以及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10g,配制成单体混合液。
接着,通过将上述单体混合液放入上述表面活性剂水溶液1500g中,利用高速乳化分散机(商品名“T.K.HomomixerMark II 2.5型”,PRIMIX株式会社制)以转速9000rpm搅拌所获得的混合液10分钟,获得乳化液。
首先,将上述乳化液放入具有搅拌机和温度计的聚合器,将含有实施例1中制造的种子粒子的乳胶40g加入上述乳化液中,使单体混合液吸收到种子粒子中。然后,在30℃下搅拌上述聚合器的内容物5小时,获得分散液。在该分散液中添加作为分散稳定剂的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制的“Gohsenol(注册商标)GH-17”)的5重量%水溶液3500g。然后,通过使分散液中的单体混合液在70℃聚合10小时,获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为2.9μm,粒子直径的变动系数(CV值)为12.5%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.570,可湿性值为22.6 (cal/cm3)1/2(46.2(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为良好。
〔实施例3〕(树脂粒子的制造例)
首先,使作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠5g溶解在作为水介质的离子交换水1495g中,准备好表面活性剂水溶液1500g。此外,混合作为苯乙烯类单体的苯乙烯100g、作为烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸甲酯700g、作为交联性单体的1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯200g、作为亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)PP-1000”、由上述一般式(1)表示的多个化合物构成的混合物即R1为CH3,m为0,n平均约为4~6,R2为H)10g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为1.0重量份)、以及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10g,配制成单体混合液。
接着,通过将上述单体混合液放入上述表面活性剂水溶液1500g中,利用高速乳化分散机(商品名“T.K.HomomixerMarkⅡ2.5型”,PRIMIX株式会社制)以转速9000rpm搅拌所获得的混合液10分钟,获得乳化液。
将上述乳化液放入具有搅拌机和温度计的聚合器,将含有实施例1中制造的种子粒子的乳胶300g加入上述乳化液中,使单体混合液吸收到种子粒子中。然后,在30℃下搅拌上述聚合器的内容物2小时,获得分散液。在该分散液中添加作为分散稳定剂的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制的“Gohsenol(注册商标)GH-17”)的5重量%水溶液4,000g。然后,通过使分散液中的单体混合液在70℃聚合10小时,获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为1.4μm,粒子直径的变动系数(CV值)为15.6%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.505,可湿性值为22.8(cal/cm3)1/2(46.7(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为良好。
〔实施例4〕(树脂粒子的制造例)
首先,使作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠5g溶解在作为水介质的离子交换水1495g中,准备好表面活性剂水溶液1500g。此外,混合作为苯乙烯类单体的苯乙烯550g、作为烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸丁酯300g、作为交联性单体的乙二醇二甲基丙烯酸酯50g、作为亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的聚丙二醇单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)PP-1000”)100g(单官能性乙烯类单体和交联性单体 的合计量为100重量份时,其为11重量份)、以及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10g,配制成单体混合液。
接着,通过将上述单体混合液放入上述表面活性剂水溶液1500g中,利用高速乳化分散机(商品名“T.K.HomomixerMark II 2.5型”,PRIMIX株式会社制)以转速9000rpm搅拌所获得的混合液10分钟,获得乳化液。
将上述乳化液放入具有搅拌机和温度计的聚合器,将含有实施例1中制造的种子粒子的乳胶20g加入上述乳化液中,使单体混合液吸收到种子粒子中。然后,在30℃下搅拌上述聚合器的内容物5小时,获得分散液。在该分散液中添加作为分散稳定剂的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制的“Gohsenol(注册商标)GH-17”)的5重量%水溶液3500g。然后,通过使分散液中的单体混合液在70℃聚合10小时,获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为4.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为11.2%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.550,可湿性值为21.8(cal/cm3)1/2(44.6(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为良好。
〔实施例5〕(树脂粒子的制造例)
首先,使作为表面活性剂的十二烷基苯磺酸钠5g溶解在作为水介质的离子交换水1495g中,准备好表面活性剂水溶液1500g。此外,混合作为苯乙烯类单体的苯乙烯30g、作为烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯的甲基丙烯酸丁酯800g、作为交联性单体的二乙烯基苯120g、作为亲水性单官能性(甲基)丙烯酸酯的聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar50PEP-300”)50g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为5.3重量份)、以及作为聚合引发剂的2,2’-偶氮二异丁腈10g,配制成单体混合液。
接着,通过将上述单体混合液放入上述表面活性剂水溶液1500g中,利用高速乳化分散机(商品名“T.K.HomomixerMark II 2.5型”,PRIMIX株式会社制)以转速9000rpm搅拌所获得的混合液10分钟,获得乳化液。
将上述乳化液放入具有搅拌机和温度计的聚合器,将含有实施例1中制造的种子粒子的乳胶20g加入上述乳化液中,使单体混合液吸收到种子粒子中。然后,在30℃下搅拌上述聚合器的内容物5小时,获得分散液。在该分散液中添加作为分散稳定剂的聚乙烯醇(日本合成化学工业株式会社制的“Gohsenol(注册商标) GH-17”)的5重量%水溶液3500g。然后,通过使分散液中的单体混合液在70℃聚合10小时,获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为4.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为11.8%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.510,可湿性值为22.5(cal/cm3)1/2(46.0(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为良好。
〔实施例6〕(树脂粒子的制造例)
除了将聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(商品名“Brenmar70PEP-350B”、日油株式会社制)的添加量变更为50g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为5.0重量份)以外,以与实施例1相同的方法获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为3.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为11.5%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.535,可湿性值为21.7(cal/cm3)1/2(44.4(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为良好。
〔比较例1〕(树脂粒子的制造例)
除了将聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”)的添加量变更为0.5g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为0.05重量份)以外,以与实施例1相同的方法获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为3.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为11.1%。而且,所获得的树脂粒子的折射率为1.535,可湿性值为20.2(cal/cm3)1/2(41.3(J/cm3)1/2)。
此外,利用上述评价方法确认涂层用组成物中的上述树脂粒子的分散状态时,如图2所示,树脂粒子发生凝集,因此涂层用组成物中的树脂粒子的分散性为不良。
〔比较例2〕(制造树脂粒子的试验例)
除了将聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”)的添加量变更为400g(单官能性乙烯类单体和交联性单体的合计量为100重量份时,其为40重量份)以外,以与实施例1相同的方法尝试制作树脂粒子。其结果是,聚合中聚合体发生凝聚和凝集,无法获得树脂粒子。
〔比较例3〕(树脂粒子的制造例)
除了使用甲基丙烯酸2-羟乙酯(商品名“LightEsterHOB”、共荣社化学株式会社制)10g代替聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”)以外,以与实施例1相同的方法获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为3.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为11.7%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.535,可湿性值为21.0(cal/cm3)1/2(43.0(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为不良(发生凝集)。
〔比较例4〕(树脂粒子的制造例)
除了不添加聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”)以外,以与实施例1相同的方法获得树脂粒子。
所获得的树脂粒子的体积平均粒子直径为3.0μm,粒子直径的变动系数(CV值)为10.2%。此外,所获得的树脂粒子的折射率为1.535,可湿性值为20.1(cal/cm3)1/2(41.1(J/cm3)1/2),涂层用组成物中的分散性为不良(发生凝集)。
〔比较例5〕(制造树脂粒子的试验例)
除了添加以上述一般式(1)表示的化合物即R1为CH3,m=1、n=0,R2为H的2-甲基丙烯酸羟乙酯(三菱RAYON株式会社制、商品名“ACRYESTERHO”)100g代替聚(乙二醇-丙二醇)单甲基丙烯酸酯(日油株式会社制、商品名“Brenmar(注册商标)70PEP-350B”)10g以外,以与实施例1相同的方法获得树脂粒子。其结果是,聚合中聚合体发生凝聚和凝集,无法获得树脂粒子。
实施例1~6和比较例1~5中获得的树脂粒子的折射率、体积平均粒子直径、以及涂层用组成物中的分散性汇总示于表1。
【表1】
通过实施例1~6和比较例1~5的比较,可以看出本发明的树脂粒子的涂层用组成物中的分散性为良好。
〔实施例7〕(涂层用组成物的制造例)
首先,混合作为粘合剂树脂的季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(KAYARADPET-30、日本化药株式会社制)100重量份、实施例1中制造的树脂粒子15重量份、紫外线聚合引发剂(CibaSpecialtyChemicals株式会社制、Irgacure184)6重量份、以及作为溶剂的甲苯140重量份,获得混合物。通过利用砂磨机使上述混合物分散30分钟,获得作为涂层用组成物的光扩散层形成用组成物。
〔实施例8〕(防眩薄膜的制造例)
利用凹印反涂层法在厚度为80μm的TAC(三乙酰纤维素)薄膜的单面上涂布实施例7中获得的光扩散层形成用组成物,在100℃下干燥2分钟。然后,利用1个120W/cm的集光型高压水银灯对涂膜照射紫外线,通过使涂膜硬化获得作为光学薄膜的具有层厚为6μm的光扩散层(通过使光扩散层形成用组成物硬化而形成的涂层膜)的防眩薄膜。
〔实施例9〕(外用剂的制造例)
本例中制造含有粉体部和油部的粉底霜。也就是说,首先利用亨舍尔混合机混合实施例1中获得的树脂粒子21g、作为粘土矿物类的滑石38g、作为粘土矿物类的云母22g、作为色材原料的氧化钛6g、作为色材原料的红色氧化铁0.6g、作为色材原料的黄色氧化铁1g、以及作为色材原料的黑色氧化铁0.1g,配制出上述粉体部。此外,混合溶解作为脂肪酸酯的2-十六烷乙酸乙酯10g、作为表面活性剂的倍半油酸山梨坦1g、以及防腐剂0.2g,配制出油部(不含香料)。
接着,在上述粉体部中加入上述油部(不含香料)并且均一地混合。进而,在将香料0.1g添加到所获得的混合物中并进行混合后,粉碎所获得的混合物,通过筛子。将通过筛子的混合物压缩成形,获得作为外用剂的粉底霜。

Claims (10)

1.一种树脂粒子,其通过在水介质中将单体混合物聚合而获得,该单体混合物含有具有链长为1~50的氧乙烯链和链长为1~50的氧化丙烯链中至少一种的单官能性(甲基)丙烯酸酯、上述单官能性(甲基)丙烯酸酯以外的单官能性乙烯类单体、以及交联性单体,
上述氧乙烯链的链长和上述氧化丙烯链的链长的合计为2以上,
上述单官能性乙烯类单体和上述交联性单体的合计量为100重量份时,上述单官能性(甲基)丙烯酸酯的量在0.1~20重量份的范围内,
其中,
所述树脂粒子的折射率在1.505~1.580的范围内,
使树脂粒子0.1g浮在蒸馏水50mL的液面上,在不会于上述液面上产生漩涡和动荡的程度的搅拌下,将甲醇滴下到上述液面时,所有树脂粒子被蒸馏水和甲醇的混合液沾湿并且完全沉降到上述混合液中,测定此时的甲醇添加量A,以mL计,根据所测定的甲醇添加量A,依据下式
可湿性值={(14.49×A)+(23.43×50)}/(A+50)
计算出的可湿性值为20.5(cal/cm3)1/2以上。
2.根据权利要求1所述的树脂粒子,其中
上述单官能性乙烯类单体为
烷基的碳原子数为1~4的(甲基)丙烯酸烷基酯和
选自由苯乙烯和α-甲基苯乙烯所组成的群中至少1种的苯乙烯类单体的混合物。
3.根据权利要求1所述的树脂粒子,其中
上述交联性单体为选自由乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、以及二乙烯基苯所组成的群中至少1种的单体。
4.根据权利要求1所述的树脂粒子,其中
其通过使上述单体混合物吸收到来自树脂的种子粒子中,并且使上述单体混合物 聚合的种子聚合法而获得。
5.根据权利要求1所述的树脂粒子,其中
体积平均粒子直径在0.1~5μm的范围内,并且粒子直径的变动系数为16%以下。
6.一种涂层用组成物,其含有权利要求1至5中任一项所述的树脂粒子。
7.一种光学薄膜,其通过将权利要求6所述的涂层用组成物涂布到基材薄膜上而获得。
8.根据权利要求7所述的光学薄膜,其中
其是防眩薄膜。
9.一种外用剂,其含有权利要求1至5中任一项所述的树脂粒子。
10.一种光扩散性树脂组成物,其含有权利要求1至5中任一项所述的树脂粒子和透明基材树脂。
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