CN1330982C - 光透射扩散性优异的合成树脂成型品 - Google Patents

Abstract

本发明提供成型品的脱模容易、反复成型性优异，并且光透射扩散性优异的合成树脂成型品。所述的合成树脂成型品是在至少一个表面形成了凹凸形状的光透射扩散性合成树脂成型品，凹凸形状的倾斜角θ为20度-60度。

Description

光透射扩散性优异的合成树脂成型品

技术领域

本发明涉及适合作为各种显示器、照明罩和招牌等前面板和液晶显示器的背光(backlight)的光扩散板等同时具有光线的透射性和扩散性两项性质的构件的合成树脂成型品。

背景技术

各种显示器、照明罩、招牌(标示板)和液晶显示器的背光的光扩散板等，作为基本功能，要求在整个面上均匀地明亮(高亮度)。在近年，各种各样的方式的显示器面市，其图象越来越高精细化、高亮度化、大型化。实际情况是，用于这些各种显示器、照明罩、招牌、液晶显示器等的照明光源，越来越推进高光度化。这些照明光源为了明亮地照出图象信息，一般配置于图象显示体的背面。此情况下，存在进行高光度化的照明光源的光源影象原样地直接映在显示图象上的问题。为了消除这个问题，前面板本身采用光扩散性能高的材料，在照明光源的前面部安装将光线散射的构件(以下略称为光扩散性构件)等手法等被采用。

过去，各种显示器、照明罩、招牌、液晶显示器的背光等光扩散性构件，一般使用将使无机系或有机系微粒子分散于透明合成树脂中的合成树脂材料成型的构件。利用这些透明合成树脂和分散的微粒子的折射率差，并由于在基材树脂和分散的微粒子的界面光线因折射和反射而散射，使具有光扩散性。

在甲基丙烯系树脂中分散无机系或有机系光扩散剂而得到的光扩散性甲基丙烯系合成树脂，被用于照明器具、上光、招牌、各种显示器、后投影式屏幕、和液晶电视等液晶显示器背光光源用的光扩散板等。

作为具有高的光扩散性，同时兼备高的光线透射性的光扩散性合成树脂，例如，可列举出：(a)使透明树脂中含有平均粒径10μm以下的硫酸钡、碳酸钙等无机微粉末的树脂(参看专利文献1)；(b)使透明树脂中分散平均粒径1-10μm的玻璃粉末、石英粉末、氟化钙等无机透明物质粉末、或聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯的氟化物的有机透明物质粉末的树脂(参看专利文献2)；(c)使透明树脂中分散平均粒径4-50μm的氧化硅、玻璃、氟化钙、氢氧化铝等透明微粒子的树脂(参看专利文献5)；将在常温下为液体状的聚硅氧烷分散于以甲基丙烯酸甲酯为主体的聚合物中的树脂(参看专利文献6)。

可是，上述的现有的光扩散性合成树脂中，添加含有无机物质粉末作为光扩散性粉末的场合，若从提高总光线透射率的目的出发，减少其粉末的添加量，则浊度值(雾值)降低，内部的照明灯透明可见，另一方面，若为了不透明而增加其添加量，以提高浊度值，则具有总光线透射率降低的这一问题。

另外，使分散在常温下为液体状的聚硅氧烷作为光扩散剂的场合，缺乏与基材部分的相溶性、附着性，同时成型体的热变形温度降低，在接近光源的地方耐热性不足，而且，根据配合量的不同而渗色，因此制品的外观差。

另一方面，提出了在板表面形成微细的凹凸，使光扩散性提高的方案(例如，参看专利文献7)。根据该发明提出，具有表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度(Rz)为10-50μm、平均峰间隔(Sm)为30-70μm的表面粗糙度形状的方案。

为了制造在表面形成微细的凹凸形状的合成树脂成型品，通常的方法是使用加工出凹凸形状的反转形状的型模，转印于合成树脂成型品表面的方法。此情况下，顺利地进行将转印了形状的合成树脂成型品从型模脱模的工序在工业生产方面是重要的。可是，上述规定的形状，型模玻璃的表面被薅拔，或者成型品被型模玻璃侧薅拔等，成型品的脱模困难，凹凸形状的再现性不好，工业制造困难。同时，关于光学性能，在液晶显示器用途等方面，也有光扩散性能改善的余地。

因此，实际状况是，迫切希望没有外观问题，而且具有高光扩散性和高光线透射率的光扩散性树脂的出现，但实用上不能充分满足市场需求。

(专利文献1)

特开昭60-139758号公报(权利要求书)

(专利文献2)

特开昭60-21662号公报(权利要求书)

(专利文献3)

特开昭60-184559号公报(权利要求书)

(专利文献4)

特开昭61-4762号公报(权利要求书)

(专利文献5)

特公平5-16002号公报(权利要求书)

(专利文献6)

特开平7-207101号公报(权利要求书)

(专利文献7)

特开平3-142401号公报

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的问题点，提供没有外观问题，成型品的脱模容易，反复成型性优异、且有高光扩散性、高光线透射率的合成树脂成型品。

为了得到光透射扩散性优异的合成树脂成型品，从配置在背面的点状或棒状的光源发出的光全面均匀且明亮地射出到表面侧为好，本发明人为了达到这个目的，考虑了成型品的理想表面模型。即，着眼于下述几点：①从空气层入射到成型品的光线在成型品表面反射的光、以及从成型品射出到空气层的光线在成型品与空气层的界面反射回来的光要尽量减小。换言之，将来自配置在背面的光源的光线尽量多地射出到相对的表面侧、以及②来自光源的光线的扩散性要高。

因此，用十点平均粗糙度(Rz)和平均峰间隔(Sm)规定了表面的凹凸形状(参看专利文献7)。于是，如第1图那样将表面的凹凸形状模型化，作为规定形状的参数，将峰与峰的平均峰间隔记为P，将凹凸的高度即十点平均粗糙度记为Rz，将凹凸的峰和谷的平坦部分的长度记为a和b，将凹凸的倾斜角记为θ，关于这些参数，从光学性能和从铸模的脱模性方面锐意研究的结果发现，凹凸倾斜角θ大大地影响扩散性能和总光线透射率以及从模的脱模性。

于是，本发明人发现，导入作为新的概念的凹凸的倾斜角θ，具有用此表示的特定的凹凸形状的光透射性合成树脂成型品解决上述课题，从而完成本发明。

即，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，它是在至少一个表面形成凹凸形状的光透射扩散性合成树脂成型品，凹凸形状的倾斜角θ为20度-60度，表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度Rz为3μm-12μm。

进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，凹凸形状的平均峰间隔P为5μm-50μm，表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度Rz为3μm-15μm。

又，本发明涉及Rz/P＝0.2-0.7的上述光透射扩散性合成树脂成型品。

进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，它是将下述单体混合物聚合而成，所述单体混合物包含80-99.5质量％的以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体、和20-0.5质量％的在常温下为液体状的反应性聚硅氧烷化合物。

又，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体，含有以甲基丙烯酸甲酯为主体的单官能性不饱和单体不饱和单体80-99.9质量％、和在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体20-0.1质量％。

进一步地，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，相对于单体混合物100质量份，还进一步含有0.01-0.05质量份从萘二甲酰亚胺和苝染料中选择的荧光燃料。

又，本发明涉及上述光透射扩散性合成树脂成型品，反应性聚硅氧烷化合物的固化了的粒子以1次粒子粒径0.05-1μm、2次粒子粒径1-20μm分散。

进一步地，本发明涉及含有上述光透射扩散性合成树脂成型品的光扩散板。

又，本发明涉及液晶显示器用的上述光扩散板。

进一步地，本发明涉及以两张玻璃板为型模板进行浇铸聚合的上述光透射扩散性合成树脂成型品的制造方法。

本发明的光透射扩散性合成树脂成型品的表面形状，是通过作为新的概念的凹凸倾斜角θ规定的，满足此项的表面形状与过去比，尺寸细距化，成为光线透射率和光扩散性能平衡性好地提高，且成型(脱模)也容易，工业生产性优异的制品。

即使P和R_Z是相同的，倾斜角θ也会随着a和b的尺寸变化，当θ是大的时，扩散性能提高，同时总光线透射率降低。

而且，现有的成型品，Rz为10μm-50μm，由于凹凸的高度Rz大，因此在从型模脱模时，型模玻璃的表面被薅拔，或者成型品被型模玻璃侧薅拔等，成型品的脱模困难。另一方面，具有上述倾斜角的本发明的光透射扩散性合成树脂成型品的优选方案，是下述形状：Rz小，为3μm-15μm，脱模性被大大地改善，另一方面，将P细距化为5μm-50μm，由此防止了倾斜角θ变小。因此尽管维持了光扩散性能和光线透射率，但脱模性优异。

又，本发明的光透射扩散性合成树脂中，使用作为优选方案的将反应性聚硅氧烷化合物混合到甲基丙烯酸甲酯的不饱和单体中并聚合的甲基丙烯酸系树脂的场合，成型品耐热性优异，没有渗色、外观也优异。

附图说明

图1是表示合成树脂成型板的表面凹凸形状的图。

具体实施方式

以下详细地说明本发明。

本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品的表面凹凸形状，凹凸的倾斜角θ为20度-60度。另外，为了满足上述θ，平衡性好地提高光透射扩散性，优选高度Rz为3μm-15μm、间距P为5μm-50μm、且Rz与P的比率Rz/P为0.2-0.7。

为了维持良好的光扩散性能，并在从型模取出合成树脂成型品时，避免例如型模玻璃的表面被薅拔、成型品被型模玻璃侧薅拔等型模破损和成型品的形状被损害，或大大地损害质量，优选高度Rz为5μm-10μm、P为5μm-30μm、且Rz/P为0.25-0.6、倾斜角θ为30度-55度。

在本发明的合成树脂成型品的表面多数存在的凹凸形状，能够用光学显微镜、电子显微镜、放大投影器、触针式表面粗糙度测定器和激光显微镜等装置测量。

再者，采用现有的触针式表面粗糙度测定器进行的凹凸的平均间隔(Sm)测定中，形状微细化的场合，峰谷数的受损数增加，测量成为比显微镜放大观察得出的实际尺寸大的值；数值的离散极大，缺乏可靠性，因此未必能表达现实的凹凸尺寸，存在上述问题。为此，本发明的合成树脂成型品，平均峰间隔P和倾斜角θ的测定，通过用显微镜等观察来进行为好。

凹凸的高度、即十点平均粗糙度(Rz)为按表面粗糙度标准JISB0601-1994标准计量的值。

本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品，在至少一个表面形成上述表面凹凸形状是必要的。在需要提高光线扩散性能、减少表里的温度差所致的成型品的翘曲的场合，在表里两面形成表面凹凸形状为好。

作为本发明所用的合成树脂材料，优选光线的透射率高、透视性优异的材料。例如，可列举出甲基丙烯酸树脂、MS树脂、聚碳酸酯树脂、聚苯乙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、氯乙烯树脂等。其中，特别优选光线透射率高、紫外线所致的着色少的甲基丙烯酸树脂。

所谓甲基丙烯酸树脂，是以甲基丙烯酸甲酯单元为主成分的聚合物，特别使用甲基丙烯酸甲酯均聚物、或甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯腈、马来酸酐、苯乙烯或α-甲基苯乙烯的任一个以上的共聚物、以及甲基丙烯酸甲酯均聚物与上述共聚物的混合物等。

上述单体添加聚合引发剂成型为板状。作为聚合引发剂，可以使用油溶性的有机过氧化物和偶氮系化合物等自由基聚合引发剂。

这些聚合引发剂的配合量，相对于基材原料优选为0.03-0.3质量％左右。

而且，配合交联剂，通过浇铸聚合可得到载荷挠曲温度高的甲基丙烯酸树脂板，并能够得到在高温环境下的使用和发生表里温度差的用途中，板的翘曲变形小的合成树脂板。这是作为各种显示器、照明器具、招牌等构件非常理想的特性。

在此所说的交联剂，可列举出在分子内有至少2个的(甲基)丙烯酰基、存在于上述(甲基)丙烯酰基间的原子数为10以下的单体等。优选以下的式(1)-(3)表示的单体。

MA-O-(CH₂)_n-O-MA…(1)

(其中，n为3-6的整数，MA表示甲基丙烯酰基。)

【化学式1】

(其中，R₁表示H、CH₃、C₂H₅或CH₂OH基，R₂表示H、CH₃、

【化学式2】

(R₄表示H、CH₃基)、或CH₂OH基，R₃表示H、CH₃基，R₁、R₂和R₃不同时为氢，(M)A表示甲基丙烯酰基或丙烯酰基。)

(M)A-O-(-CH₂CH₂O-)_n-(M)A…  (3)

(其中，n为1或2。)

交联剂的配合量，若考虑最终得到的树脂成型品的耐热性和树脂成型品中的有未交联的双键的侧链所导致的耐候性的劣化(变黄等)等，则相对于上述合成树脂原料100重量份，优选为2-40重量份，更优选为2.5-30重量份。

能够使各合成树脂中分散作为光扩散性构件的无机系或有机系的微粒子。优选使用折射率与作为基材的合成树脂材料不同的透明微粒子，例如，可列举出硅氧烷树脂、无机玻璃、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、氧化钛、氧化硅、氟树脂、氢氧化铝、硫酸钡、碳酸钙等微粒子。

扩散性构件可使用各种的粒子形状、粒子尺寸的。可以单一地使用或并用多个。

扩散性构件，能够考虑光线透射率和扩散性能的平衡而决定配合量。

本发明的合成树脂成型品，也能够如上述那样使合成树脂中分散光扩散构件，但在以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体中分散反应性的聚硅氧烷化合物并聚合而成的甲基丙烯酸树脂，可得到高的光扩散性和高的光线透射率，作为材料是理想的。

具体讲，聚合由以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体80-99.5质量％和在常温下为液体状的反应性聚硅氧烷化合物20-0.5质量％构成的单体混合物而成的合成树脂是优选的。

所谓以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体，是指：相对于不饱和单体的总量，含有甲基丙烯酸甲酯50质量％以上，优选含有60质量％以上，更优选含有80质量％以上，也可以含有其他的不饱和单体的不饱和单体或不饱和单体混合物。

能够与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，如果是能够与甲基丙烯酸甲酯共聚的，则没有特别限制。作为那样的单体的具体例子，能够列举出1个分子中的碳原子数为1-18的一元醇或一元酚与丙烯酸的酯、1个分子中的碳原子数为2-18的一元醇或一元酚与甲基丙烯酸的酯、1个分子中的碳原子数为2-4的二元醇与丙烯酸或甲基丙烯酸的单酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、醋酸乙烯酯、氯乙烯、偏氯乙烯、偏氟乙烯、乙烯、马来酸酐、马来酸、富马酸、缩水甘油(甲基)丙烯酸酯等单官能性不饱和单体等，但不限于这些。再者，与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，为2种以上的混合物也可以。

另外，作为与甲基丙烯酸甲酯并用的其他的不饱和单体，优选使用在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体。作为该交联性乙烯基单体的具体例子，可列举出(甲基)丙烯酸与乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、1，3-丁二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、四羟甲基甲烷、二羟甲基乙烷、三羟甲基乙烷、二羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇的多元酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、二乙烯基苯、三烯丙基异氰尿酸酯等多官能性不饱和单体；等等，但并不限于这些。再者，所谓在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体，构成2种以上的混合物也可能。特别优选乙二醇二甲基丙烯酸酯、1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等。

以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体优选是，由相对于不饱和单体总量，为80-99.9质量％的以甲基丙烯酸甲酯为主体的单官能性不饱和单体和为20-0.1质量％的在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体构成。该交联性乙烯基单体优选为15-1质量％，更优选为12-2质量％。

所谓本发明所用的有反应性、在常温下为液体状的聚硅氧烷化合物，优选为由用下述结构式表示的化合物的至少1种构成的化合物。再者，在本发明中，所谓该聚硅氧烷化合物在常温下为液体状是指在25℃的粘度为1-20000mm²/s的状态。

【化学式3】

式中，有机基指-RNHR’、氨基、-RCOOH、-ROH、-RSH、环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、聚醚基等；R和R’指烷基或亚烷基；m和n指整数。

【化学式4】

式中，有机基指环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、-RCOOH、-ROH、CH₂＝C(CH₃)COOR-、-RC₆H₅OH、氨基、聚醚基等；R指亚烷基；n指整数。

【化学式5】

式中，有机基指环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、-RCOOH、-ROH、CH₂＝C(CH₃)COOR-、-RC₆H₅OH、氨基、聚醚基等；R指亚烷基；n指整数。

【化学式6】

式中，有机基指-ROH、-R(OH)₂、环氧基(包括环氧丙基、环氧环烷基)、CH₂＝C(CH₃)COOR-等；R＝烷基或亚烷基；n指整数。

【化学式7】

式中，有机基指氨基、烷氧基等；R指烷基；m和n指整数。

这些之中，从相分离所致的2次粒子的容易生成考虑，特别优选使用结合2个化学式5的两末端型的结构的反应性聚硅氧烷化合物。

该反应性聚硅氧烷化合物的配合量，相对于由以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体和该反应性聚硅氧烷化合物构成的单体混合物，若考虑良好的光扩散性和成本，则优选0.5-20质量％，更优选1-10质量％。

另外，这样的光透射扩散性合成树脂中的该反应性聚硅氧烷化合物，为了透射光的红色不强，不产生透射，在聚合时，以0.05-20μm的粒子粒径分散是所希望的。

混合上述的反应性聚硅氧烷化合物、并聚合的光透射扩散性合成树脂，有下述特征：在单体混合物的聚合中，通过相分离使生成反应性聚硅氧烷化合物的固化了的粒子，使用其微粒子，扩散光。即，具有下述作用：通过组合反应性聚硅氧烷化合物的固化反应、和包含不饱和单体优选交联性乙烯基单体的不饱和单体的聚合反应，在聚合中通过相分离形成作为有亚微粒子级的1次粒子粒径的微粒子的集合体的微粒子级2次粒子。

在这样的光透射扩散性合成树脂中，反应性聚硅氧烷的固化了的1次粒子成为集合体，形成2次粒子。在光透射扩散性合成树脂中，全部的1次粒子被2次粒子包围为好，但如果是少量，则1次粒子单独地分散也可以。2次粒子为集合、聚集成可分辨各个1次粒子的程度的形态，不是正圆形，但具有有凹凸的大致圆形乃至长圆形的截面形状。1次粒子粒径优选为0.05-1μm，更优选为0.08-0.8μm。2次粒子粒径优选为1-20μm，更优选为1-10μm。

另外，通过调整反应性聚硅氧烷化合物的配合量、在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体的种类、量、以及聚合条件、聚合速度等，控制通过相分离得到的反应性聚硅氧烷微粒子的粒子粒径是可能的，与配合预先制造的微粒子比，与聚合同时地廉价分散而粒子粒径不同的微粒子成为可能。

进一步地，通过配合交联性乙烯基单体，能够使由得到的光透射扩散性合成树脂构成的光扩散板的热刚性，能够防止由表里的温度差和吸湿等导致的翘曲。

聚合固化由上述的有反应性的聚硅氧烷化合物和以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体构成的单体混合物的方法，没有特别限制，例如可列举出：自由基聚合引发剂的存在下或不存在下加热的方法、采用由自由基聚合引发剂和促进剂构成的所谓氧化还原系进行的方法等。

本发明的光透射扩散性优异的合成树脂成型品的制造方法，并不特别限定，但可使用浇铸聚合成型(铸塑聚合成型)、压制成型、挤出成型、注射成型等。这些方法是通过由预先形成了凹凸形状的铸模转印本发明的凹凸形状，从而使合成树脂成型品表面形成凹凸形状的。在凹凸形状的尺寸再现性和添加交联剂所致的耐热性等功能赋予性的自由度方面，以玻璃板为铸模，向该铸模内注入树脂原料并聚合、转印后，冷却，从该铸模脱模的浇铸聚合成型法(铸塑聚合)是最优选的。

本发明所用的形成凹凸形状的铸模的材质并不特别限定，例如可列举出无机玻璃、不锈钢、镀铬的金属等。

作为在上述铸模上形成凹凸形状的方法，并不特别限定，能够采用喷砂处理、化学蚀刻、喷砂处理和化学蚀刻并用等方法形成。

上述凹凸形状，通过以各种的配合混合氢氟酸、氟化铵、硫酸、盐酸等剂液，并改变规定的温度、浸渍时间、浸渍次数而得到。另外，根据使用的玻璃板的组成不同得到的凹凸形状也不同，因此必须注意。

另外，在将聚合上述反应性聚硅氧烷化合物的甲基丙烯酸树脂聚合的反应中，为了使1次粒子粒径和2次粒子粒径在合适的范围内，在型模内静置单体混合物并聚合的浇铸聚合方法是优选的，具体讲，在2张模板间，与聚合同时地成型为板状的浇铸聚合方法是优选的。关于在浇铸聚合中使用的型模的材质没有特别限制，能够使用金属、玻璃、陶瓷、树脂等任意的材质。其中，使用将由上述的具有本发明的光扩散板的表面形状的相反的表面形状的两张玻璃板构成的型模板通过氯乙烯制的筒等隔离物使模面相互面对面而组装的型模，将型模面保持成水平或垂直，进行浇铸聚合的方法，由于能适当地发挥本发明的效果，因此是优选的。

另外，也能够配合紫外线吸收剂、热稳定剂、防氧化剂、荧光增白剂、静电防止剂、阻燃剂、增塑剂、荧光染料等染颜料、增强剂、改质剂、脱模剂、稳定剂、抗菌剂等各种添加剂。应该通过这些添加剂，使合成树脂成型品的光线透射率大大降低，或在不使雾值大大增加的程度下确定添加量。

本发明的合成树脂成型品的形状并不特别限定，但优选使用平板状。关于成型品的厚度，也未特别限定，从0.1mm-5mm的薄物到60mm左右的厚物能够体现良好的性能。

其中，选自萘二甲酰亚胺或苝染料的荧光染料，通过相对于单体混合物100质量份，配合0.01-0.05质量份，得到优异的耐光性。另外，作为该荧光染料的特征，将从光源入射的近紫外光变换为长波长侧，可见光增加，视认性提高，因此通过与反应性聚硅氧烷化合物的光扩散粒子组合，光透射扩散性合成树脂得到更优异的高透射、高扩散性成为可能。

再有，本发明的合成树脂中，相对于光透射扩散性合成树脂的质量，使含有5-30质量％的有由甲基丙烯酸甲酯系聚合物构成的最外层，且在内部有由丙烯酸橡胶等构成的至少1层的橡胶质聚合物层的多层结构聚合物粒子也可能。据此，耐冲击性和在高温下的形态保持性更优异，即使由光源的灯灭等所致的在高温、低温下的反复使用也能防止翘曲等外观缺点的发生。

本发明的光透射扩散性合成树脂，由于有高的光透射性和高的光扩散性，因此能够优选用于照明器具、上光、招牌、各种显示器、后投影式屏幕、和液晶电视等液晶显示器的背光光源用的光扩散板等。特别是大屏幕的电视等的液晶显示器，为了将光源制成直下型背光源，并设置接近于光扩散板的多数的线状光源，要求光源的形状不透过可见那样的优异的光扩散性、耐热性，且需要忠实地再现图象的色调和光源的色温度，因此能够更有效地发挥本发明的特征。

实施例

以下通过例子更详细地说明本发明，但本发明并不限于这些实施例。

例中的评价用下述方法进行。

(1)表面形状

形状模型(图1)的平均高度Rz，使用小坂研究所(株)制的万能表面形状测定器SE-3C，按JIS B0601-1994标准测量。峰和峰的间隔(间距)P使用日本光学工业(株)制光学显微镜和キ-エンス(株)制图象解析光学显微镜微视场VH-8000测量。凹凸的倾斜角θ用キ-エンス(株)制的超深度形状显微镜(激光显微镜)VF-7500测量。

(2)脱模性的评价

将浇铸聚合成型的合成树脂成型板冷却到室温后，在使形成了凹凸的面相向的2张铸模的间隙打入楔子，观察成型板从铸模剥离的状况。

在4角打入1次楔子，自然地全面剥离的情况记为○，敲打铸模，打入多次楔子好容易剥离的情况记为△，成型板表面的一部分被铸模侧薅拔，相反地，玻璃制铸模被成型板侧薅拔的情况记为×。

(3)光学特性

光学特性的优劣，从本发明的利用领域的个性看，用总光线透射率τt和扩散系数D及光影象评价来评价。

①总光线透射率τt

用村上色彩技术研究所(株)制的ヘ-ブメ-タHM-150型，依据JISK7136；2000(ISO 14782；1999)测定。

Tt越大越亮，是优选的形态。

②扩散系数D

使用村上色彩技术研究所(株)制的ゴニオフオトメ-タ-GP-1R型，从法线方向向样品板(50mm×50mm)的表面照射光线，使配置于与光源相反侧的受光器相对于样品的法线可变到0度-90度，测定离法线的各自的角度的透射光的强度(Iθ)。将在角度5度、20度和70度下的强度分别记为I5°、I20°、I70°。然后，对各个角度，求出B_θ(B_θ＝I_θ/COSθ)，根据下式求出扩散系数D。

D＝(B₇₀+B₂₀)/2×B₅    (式)

扩散系数D越大，光线的扩散性越优异。

③光源影象(lamp image)

光源影象评价按照下述2项试验进行：在基材树脂中未配合扩散微粒子的方案的场合的试验1和在基材树脂中配合分散了扩散微粒子的方案的场合的试验2。

试验1：离40W的荧光灯50mm配置供试样品。从离该供试样品约30cm的距离使供试样品通过，用肉眼观察荧光灯的影象。荧光灯的影象模糊、不明确的场合，评价为○；如果荧光灯的影象能够辨别，则评价为×。试验1是适用于照明罩、招牌等一般用途的光扩散板的评价的试验方法。

试验2：使接触200W白热电灯泡(罩玻璃透明)而配置供试样品。从离该供试样品约30cm的距离使供试样品通过，用肉眼观察白热电灯泡的灯丝影象。看不到灯丝影象的情况，记为◎；尽管灯丝影象模糊，但能够辨别的情况，记为○；总能够辨别灯丝影象的情况，记为△或×。试验2适用于液晶显示器的背光用的光扩散板的评价，是条件比试验1严格的试验方法。

(4)电子显微镜的观察

将光扩散板的切断面在离子溅射后使用日本电子制的扫描电镜JSM6300F型观察，进行拍照。

(5)耐光性试验

用ATLAS制的Ci65weather-ometer，用スガ试验机制的SM-7，用2度视场、C光源、透射法求出100小时氙褪色试验前后的色变化ΔE。

(6)热变形温度

依据JIS K7112，采用无退火的载荷挠曲温度测定。

例1(实施例)

(1)型模玻璃的制作

在氟系的酸性蚀刻液[SEPPIC公司(法国)制的玻璃消光剂LeriteSX-20]中在室温浸渍10mm厚的玻璃板60秒钟，水洗，制作具有所希望的表面形状的型模玻璃。

(2)使之对置，以使形成了所希望的表面形状的面为内侧，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫(gasket)以使得间隙为2mm，组装成玻璃槽。

然后，混合甲基丙烯酸甲酯部分聚合物100重量份、2，2’-偶氮二异丁腈0.1重量份、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑0.03重量份、硬脂酸0.1重量份。将该浆注入到玻璃槽中，在60的温水中加热聚合2小时，在120的加热炉中加热聚合2小时。冷却后，剥掉玻璃槽，得到合成树脂成型板。制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

该合成树脂板由于消除了荧光灯的光源影象，同时整体上白色明亮地发光，因此作为背光型照明招牌用材料和匠心性显示器以及遮蔽用显示器也是极为有用的。

例2(实施例)

使用例1中使用的型模玻璃，使对置，以便形成了所希望的表面形状的面为内侧，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。

然后，向甲基丙烯酸甲酯20重量份中配合5重量份市售的硅氧烷珠，混合搅拌15分钟。其后，加入甲基丙烯酸甲酯部分聚合物68.5重量份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯7.0重量份、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑0.03重量份、硬脂酸0.01重量份、2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)0.1重量份以及1，1-双(叔丁基过氧化)-3，3，5-三甲基环己烷0.1重量份，搅拌30分钟。将该浆注入到玻璃槽中，在60的温水中加热聚合2小时，在120的加热炉中加热聚合2小时。冷却后，剥掉玻璃槽，得到合成树脂成型板。制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

该合成树脂板，不但荧光灯的背光影象大体完全地消除，总光线透射率也能够高高地保持。作为高性能招牌和各种显示器的背光的光扩散板是有用的。

例3-例8(实施例)

将10mm厚的玻璃板改变氟系酸性蚀刻液的品种、浸渍的时间(10-300秒)和浸渍次数(1-3次)制作出有各种的表面形状的型模玻璃。使该玻璃对置，以使形成了表面形状的面为内侧，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。将与例2同样的浆注入到该玻璃槽中，与例1同样地得到合成树脂成型板。制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

例9(实施例)

代替硅氧烷珠，配合2重量份的化学式5所示的结构的反应性聚硅氧烷化合物[信越化学工业社制的X-24-4044(821mm²/s、丙烯酰基当量3600g/mol)]，除此以外与实施例2同样地得到厚度2mm的合成树脂板。

评价结果示于表1。

例10(比较例)

使10mm厚的平滑的玻璃板2张对置，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。将与例1同样的浆注入到该玻璃槽中，与例1同样地得到合成树脂成型板。

制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

例11(比较例)

使10mm厚的平滑的玻璃板2张对置，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。将与例2同样的浆注入到该玻璃槽中，与例2同样地得到合成树脂成型板。

制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

例12-15(比较例)

将10mm厚的玻璃板改变氟系酸性蚀刻液的品种、浸渍的时间和浸渍次数制作出有各种的表面形状的型模玻璃。使该玻璃对置，以使形成了表面形状的面为内侧，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。将与例2同样的浆注入到该玻璃槽中，与例1同样地得到合成树脂成型板。制板时的脱模性、表面形状、光学性质、材料物性的评价结果示于表1。

表1

	表面凹凸形状				脱模性	光学特性			物性
											P(μm)	Rz(μm)	Rz/P	θ(度)		总光线透射率τt(％)	扩散系数D	光源影象	载荷挠曲温度(℃)
例1(实施例)	10	5	0.5	50	○	80	0.28	○	110
										例2(实施例)	10	5	0.5	50	○	51	0.98	◎(试验1)	117
例3(实施例)	15	10	0.67	55	○-△	49	0.982	◎(试验2)	117
										例4(实施例)	20	10	0.5	50	○	50	0.98	◎(试验2)	117
例5(实施例)	15	5	0.33	40	○	51	0.98	◎(试验2)	117
										例6(实施例)	20	5	0.25	30	○	52	0.975	◎(试验2)	117
例7(实施例)	40	12	0.3	30	○	52	0.96	○(试验2)	117
										例8(实施例)	45	12	0.26	28	○	52	0.957	○(试验2)	117
例9(实施例)	10	5	0.5	50	○	56	0.80	○(试验1)	116
										例10(比较例)	900	0.16	0.0002	0.25	○	92	0.01	×(试验1)	110
例11(比较例)	600	0.2	0.0003	0.3	○	51	0.94	×(试验2)	117
										例12(比较例)	50	2	0.04	4.5	○	51	0.945	△(试验2)	117
例13(比较例)	100	8	0.08	9	○	51	0.95	△(试验2)	117
										例14(比较例)	20	15	0.75	59	×	不能测定	不能测定	未测定	117
例15(比较例)	50	30	0.6	53	×	不能测定	不能测定	未测定	117

例1的本发明合成树脂成型板，总光线透射率高，保持整体的明亮度，同时与例10(比较例)比，扩散系数也高，能够消除荧光灯的影象，光源影象也良好。

例2-8的本发明合成树脂成型板，总光线透射率高，保持了整体的明亮度，同时与例11-13(比较例)比，扩散系数也高，光源影象也良好。例9的本发明合成树脂成型板，不只消除荧光灯的影象，总光线透射率也高，是明亮的。本发明的合成树脂成型板，成型品的脱模性良好，例14(比较例)和例15(比较例)，从铸模脱模不顺利，得不到所希望的表面凹凸形状的合成树脂成型板，因此不能进行其后的评价。

作为用于本发明的光透射扩散合成树脂的材料的研究，进行了混合反应性聚硅氧烷而聚合的甲基丙烯酸系树脂的评价。

例16(参考例)

添加混合甲基丙烯酸甲酯(MMA)90质量份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(NPG)5质量份、作为反应性聚硅氧烷化合物的化学式5所示的信越化学工业制的X-24-4044(粘度821mm²/s、丙烯酰基当量3600g/mol)5质量份，BASF公司制的萘二甲酰亚胺荧光染料Lumogen Fviolet570(LFV570)0.015质量份、2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)(ADVN)0.11质量份、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑0.03质量份，脱泡后，从型模(在例12使用的1000×1500×10mm的相互对置的2张无光泽面状的玻璃板之间夹入配成U字型的氯乙烯制筒，组装由玻璃槽构成的型模，并垂直地保持的型模)的端头部注入，在60℃的水浴中保持2小时，接着在120℃的空气浴中保持2小时。冷却后，剥掉玻璃槽的玻璃板，得到厚度2mm的光透射扩散性合成树脂板。

表2示出了光学性质。该光透射扩散性合成树脂板，消除了荧光灯的光源影象，同时在整体上白色明亮地发光，因此作为背光型照明招牌用材料和匠心性显示器以及遮蔽用显示器也是极为有用的。采用电子显微镜观察了亚微粒子级的1次粒子粒径通过聚集生成数微米的2次粒子的状态。

例17-21

除了改变反应性聚硅氧烷化合物、交联性乙烯基单体以及LumogenFviolet570(LFV570)的量以外，与例16同样地浇铸聚合。结果示于表2。

表2

	例子
							16	17	18	19	20	21
	MMA(份)	90.0	92.0	85.0	93.0	90.0							90.0
NPG(份)							5.0	3.0	10.0	5.0	5.0	5.0
	反应性聚硅氧烷化合物(份)	5.0	5.0	5.0	2.0	5.0							5.0
LFV570(份)							0.015	-	-	0	-	-
	ADVN(份)	0.11	0.11	0.11	0.11	0.055							0.22
1次粒子粒径(μm)							0.2～0.4	0.1～0.5	0.05～0.1	0.1～0.2	0.05～0.1	0.1～0.3
	2次粒子粒径(μm)	2～5	1～3	1～10	2～3	5～10							2～4
总光线透射率τt(％)							45.7	45.3	46.2	58.1	44.1	43.4
	扩散系数D	0.959	0.955	0.967	0.735	0.978							0.947
耐光性试验ΔE							0.74	0.68	0.70	0.75	0.76	0.70
	热变形温度(℃)	116	109	126	116	116							116

例22-23(参考例)

代替反应性聚硅氧烷化合物，配合表3所示的扩散剂，除此以外，与例16同样地浇铸聚合。结果示于表3。

表3

	例子
			22	23
	MMA(份)	96.0			96.0
NPG(份)			-	-
	扩散剂种类	碳酸钙			硫酸钡
扩散剂配合量(份)			4.0	4.0
	粒子粒径(μm)	5			3
总光线透射率τt(％)			52.1	44.8
	扩散系数D	0.923			0.956
耐光性试验ΔE			1.7	1.8
	热变形温度(℃)	103			103

混合反应性聚硅氧烷化合物并聚合得到的合成树脂，具有高光透射性、高光扩散性，同时有耐热性，是适于光扩散板等材料的树脂。使用这样的材料进行了施行了表面凹凸形状的合成树脂的评价。

例24(实施例)

使用例1所用的玻璃，使之对置，以便形成了所希望的表面形状的面为内侧，夹入软质氯乙烯树脂制的密封衬垫以使得使间隙为2mm，组装成玻璃槽。

添加混合甲基丙烯酸甲酯(MMA)90重量份、新戊二醇二甲基丙烯酸酯(NPG)5重量份、作为反应性聚硅氧烷化合物的化学式5所示的信越化学工业制的X-24-4044(粘度821mm²/s、丙烯酰基当量3600g/mol)5重量份，BASF公司制的萘二甲酰亚胺荧光染料Lumogen Fviolet570(LFV570)0.015重量份、2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)(ADVN)0.11重量份、2-(2’-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑0.03重量份，脱泡后，将该浆注入到玻璃槽中，在60℃的水浴中保持2小时，接着在120℃的空气浴中保持2小时。冷却后，剥掉玻璃槽的玻璃板，得到厚度2mm的光透射扩散性合成树脂板。制板时的脱模性、表面凹凸形状、电子显微镜观察、光学性质、材料物性的评价结果示于表4。该合成树脂板，不但白热电灯泡的灯丝影象大体完全消除，而且总光线透射率也能够保持得高。作为高性能招牌和各种显示器的背光光扩散板是极为有用的。

例25(实施例)

改变了甲基丙烯酸甲酯(MMA)、反应性聚硅氧烷化合物(X-24-4044)、Lumogen F violet570的添加量，除此以外，与例24同样地得到厚度2mm的光透射扩散性合成树脂板。评价结果示于表4。

例26-31(实施例)

使用例3-8所用的具有各种的表面凹凸形状的型模玻璃，并使Lumogen F violet 570的添加量与例25同样，得到厚度2mm的光透射扩散性合成树脂板。评价结果示于表4。

表4

		例子
												24	25	26	27	28	29	30	31
组成	MMA(份)	90	90.6	90	90	90	90	90	90
										反应性聚硅氧烷化合物(份)	5	4.4	5	5	5	5	5	5
	LFV570(份)	0.015	0	0	0	0	0	0	0
										粒子粒径	1次粒子粒径(μm)	0.2～0.4	0.1～0.2	0.1～0.5	0.2～0.5	0.1～0.4	0.2～0.5	0.05～0.2	0.1～0.5
2次粒子粒径(μm)	2～5	1～3	2～5	2～8	3～5	2～6	3～7	2～5
									表面凹凸形状		P(μm)	10	10	15	20	15	20	40	45
Rz(μm)	5	5	10	10	5	5	12	12
										Rz/P	0.5	0.5	0.67	0.5	0.33	0.25	0.3	0.26
θ(度)	50	50	55	50	40	30	30	28
										生产性	脱模性	○	○	○～△	○	○	○	○	○
光学特性	τt(％)	45	50	43	45	47	47	48	49
										D	0.99	0.985	0.995	0.99	0.985	0.975	0.97	0.96
	光源影象(试验2)	◎	◎	◎	◎	◎	◎	◎	○
										物性	载荷挠曲温度(℃)	116	114	116	117	115	116	117	115

本发明的合成树脂成型品，较高地维持扩散性能和光线透射率，同时成型品的脱模性良好，是工业生产性优异的成型品。

Claims (10)

1.一种光透射扩散性合成树脂成型品，其在至少一个表面形成有凹凸形状，凹凸形状的倾斜角θ为20度-60度，表面粗糙度标准中的十点平均粗糙度Rz为3μm-12μm。

2.根据权利要求1所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其中，凹凸形状的平均峰间隔P为5μm-50μm。

3.根据权利要求2所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其中，Rz/P为0.2-0.7。

4.根据权利要求1-3的任一项所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，它是由含有80-99.5质量％的以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体、和20-0.5质量％的在常温下为液体状的反应性聚硅氧烷化合物的单体混合物聚合而成。

5.根据权利要求4所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其特征在于，以甲基丙烯酸甲酯为主体的不饱和单体含有：以甲基丙烯酸甲酯为主体的单官能性不饱和单体80-99.9质量％、和在分子内有2个以上的乙烯基的交联性乙烯基单体20-0.1质量％。

6.根据权利要求4所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其中，相对于单体混合物100质量份，还进一步含有0.01-0.05质量份的从萘二甲酰亚胺和苝染料中选择的荧光染料。

7.根据权利要求4所述的光透射扩散性合成树脂成型品，其中反应性聚硅氧烷化合物的固化了的粒子以1次粒子粒径为0.05-1μm、2次粒子粒径为1-20μm进行分散。

8.一种光扩散板，包含权利要求1-7的任一项所述的光透射扩散性合成树脂成型品。

9.权利要求8所述的光扩散板作为液晶显示器用的光扩散板的用途。

10.权利要求1-7的任一项所述的光透射扩散性合成树脂成型品的制造方法，其特征在于，以两张玻璃板为型模板进行浇铸聚合。

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