EP1478693A2 - Composition thermoplastique transparente comprenant des billes de verre creuses - Google Patents

Composition thermoplastique transparente comprenant des billes de verre creuses

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Publication number
EP1478693A2
EP1478693A2 EP03718891A EP03718891A EP1478693A2 EP 1478693 A2 EP1478693 A2 EP 1478693A2 EP 03718891 A EP03718891 A EP 03718891A EP 03718891 A EP03718891 A EP 03718891A EP 1478693 A2 EP1478693 A2 EP 1478693A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particles
light
diffusing
thermoplastic composition
plate
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP03718891A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Yannick Ederle
Jean-Michel Bruneau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Atofina SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Atofina SA filed Critical Atofina SA
Publication of EP1478693A2 publication Critical patent/EP1478693A2/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/16—Solid spheres
    • C08K7/18—Solid spheres inorganic
    • C08K7/20—Glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/22—Expanded, porous or hollow particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L33/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides or nitriles thereof; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
    • C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
    • C08L33/10—Homopolymers or copolymers of methacrylic acid esters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/24992—Density or compression of components
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    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/25—Web or sheet containing structurally defined element or component and including a second component containing structurally defined particles
    • Y10T428/254—Polymeric or resinous material

Definitions

  • the subject of the present invention is a transparent plastic composition comprising particles of hollow glass beads, which can be used to form shaped articles, in particular plates (or panels) diffusing light. These plates are more particularly suitable for making flat luminous screens intended for the display system of microcomputers, in particular liquid crystal.
  • Light scattering plates are known which are intended for the manufacture of microcomputer screens.
  • a plate is for example made of a transparent plastic material, such as poly (methyl methacrylate) (PMMA), and is coated on one of its faces with dots of suitable size, printed by a technique such as serigraphy.
  • PMMA poly (methyl methacrylate)
  • such a plate of generally rectangular shape, is illuminated by a light source, generally one or more fluorescent tubes placed in the vicinity of one or more edges of the panel (especially in parallel to the latter), so as to illuminate the latter (or these) by the edge (also designated by the term “song").
  • a light source generally one or more fluorescent tubes placed in the vicinity of one or more edges of the panel (especially in parallel to the latter), so as to illuminate the latter (or these) by the edge (also designated by the term “song").
  • the light rays from the source are transmitted by the transparent material in the mass of the plate, which thus functions as a light guide.
  • a diffusing plate In a microcomputer display system, such a diffusing plate is generally mounted behind the liquid crystal display device, and thus brightens the information displayed by the latter.
  • This diffusing plate, the associated light source (s), the frame in which the assembly is mounted, and possibly accessory elements (such as films helping to make the diffused light more homogeneous, prismatic films and / or one or more protective films) constitute a unit used in the field of assembling flat screens of microcomputers, often referred to in the art by the English expression of "back light unit”. It is designated in the present text by the terms "backlight unit".
  • the diffusing plate is illuminated for example by 2 fluorescent tubes placed parallel to the edges corresponding to 2 opposite sides.
  • the scattered light intensity can show a certain variation from one of these sides to the other, with a drop in the central part of the plate. It is desirable for the visual comfort of the user that the drop in light intensity observed in the central part of the plate is as limited as possible.
  • Diffusing plates provided with screen-printed dots have drawbacks arising from the difficulty of their manufacture, which is accompanied by a high rejection rate of non-conforming products. They are more fragile, in particular due to problems of adhesion of the points to the plate or the possibility of scratching when handling said plates.
  • light scattering panels usable for light display systems, for advertising or signage purposes.
  • These display systems generally comprise, mounted in an appropriate frame, an assembly comprising a plate (or panel) of transparent plastic material containing particles of material capable of diffusing light. These plates can be lit by light sources placed in the vicinity of the edge (s).
  • patent application EP 0893481 describes a composition made of transparent plastic material comprising polyamide particles, usable for light display systems.
  • the levels of illumination allowed by such a system of the order of a few hundred lux, are however insufficient to ensure the illumination of a microcomputer screen.
  • Japanese application JP 50-002180 discloses a thermoplastic resin composition obtained by polymerization of a monomer derived from methyl methacrylate, which comprises from 0.2 to 20% by weight of glass particles. This composition is used for the preparation of a molded product by stretching a cast plate, said product offering, thanks to its surface roughness, advantageous optical properties taken advantage of in the making of a lampshade.
  • the purpose of this application is to improve the optical properties of the shaped articles diffusing the light, and in particular those of the plates required by the backlighting units intended for the assembly of flat screens for microcomputer. It therefore aims to ensure a high scattered light intensity, while maintaining a homogeneous character of this intensity over the entire surface of the plate, and in particular on its central part.
  • the object of the invention is, for this purpose, a thermoplastic composition for shaped articles diffusing light, based on the one hand of transparent thermoplastic material formed of a (meth) acrylic (co) polymer, and on the other hand of light scattering particles, said composition being characterized in that it comprises, as light scattering particles, particles of hollow glass beads - or a mixture of particles of hollow glass beads and particles of mineral and / or organic compound -, said light-scattering particles: having an average dimension of 0.5 ⁇ m to 200 ⁇ m, having a refractive index different from that of the transparent thermoplastic material of at least ⁇ 0.05 and, being used in quantity, by relative to the total composition, from 5 ppm to
  • the light scattering particles preferably have an average dimension of 2 ⁇ m to 100 ⁇ m, and even more preferably from 10 to 50 ⁇ m.
  • thermoplastic composition according to the invention preferably contains from 50 to 700 ppm and particularly from 100 to 500 ppm by weight of light-diffusing particles.
  • the relative quantities of ingredients are indicated by percentages by weight.
  • the refractive index of the light scattering particles preferably differs from that of the thermoplastic by at least ⁇ 0.1.
  • composition according to the invention can also contain additives such as, for example, dyes, lubricants or UV stabilizers.
  • the (meth) acrylic thermoplastic (co) polymer can be, in particular, constituted by a homopolymer of alkyl (meth) acrylate, or else by a copolymer derived from alkyl (meth) acrylate and from at least one monomer. ethylenically unsaturated (s) copolymerizable (s) with alkyl (meth) acrylate.
  • the term "(meth) acrylic” is intended to denote a derivative of acrylic or methacrylic acid, and by "(meth) acrylate” an acrylate or methacrylate ester.
  • thermoplastic (co) polymer It is preferred to use a methacrylic thermoplastic (co) polymer.
  • alkyl methacrylate mention may in particular be made of compounds in which the alkyl group has from 1 to 10 carbon atoms, for example methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl and isobornyl methacrylate .
  • a particularly advantageous monomer is methyl methacrylate, the polymerization of which leads to poly (methyl methacrylate) which, as a thermoplastic polymer suitable for the invention, is particularly preferred, in particular because of its advantageous optical properties.
  • the (meth) acrylic thermoplastic (co) polymer preferably comprises from 70 to 100% by weight of the main monomer: (for example alkyl methacrylate), and from 0 to 30% by weight of monomer (s) to ethylenic unsaturation (s) copolymerizable with alkyl methacrylate.
  • ethylenically unsaturated monomer (s) are chosen, for example, from Cio-alkyl acrylates, styrene, substituted styrenes, acrylonitrile, methacrylonitrile, methacrylates C1-C10 alkyl different from the main monomer, hydroxyalkyl acrylates and methacrylates, alkoxyalkyl or aryloxyalkyl acrylates and methacrylates, in which the alkyl group has from 1 to 4 carbon atoms, acrylamide, methacrylamide , acrylic acid, methacrylic acid, maleimides and alkylene glycol dimethacrylates, in which the alkylene group has from 1 to 4 carbon atoms.
  • the (meth) acrylic (co) polymers can be obtained by any known process, for example by suspension, emulsion, bulk or solution polymerization in a solvent.
  • the light scattering particles consist only of hollow glass beads.
  • hollow glass beads are commercially available.
  • beads known under the name Scotchlite ® is marketed by Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M), St. Paul, Minnesota, USA. These beads are obtained by known methods.
  • EP 1 172 341 it is possible, for example, to add a flammable liquid to a mixture containing ingredients suitable for the preparation of glass as well as a blowing agent, then subject the entire composition to wet grinding so as to obtain a dispersion of particles having a 5
  • This slurry is then atomized by means of a nozzle with 2 fluids, at a pressure between 0.2 and 2 MPa, so as to form droplets. Heating these droplets leads to the formation of hollow glass beads or microspheres.
  • ingredients suitable for the preparation of glass mention may be made of silica sand, volcanic ash, perlite, obsidian, silica gel, zeolite, bentonite, borax, boric acid, Ca (PO ), Na 2 SO 4 , Ma P 2 O, Al 2 O 3 , a compound derived from SiO 2 , B 2 O 3 or Na 2 O. It is preferred to use a glass based on borosilicates, in particular sodium hydroxide and lime.
  • the blowing agent generates gas when the mixture of ingredients leading to the glass is subjected to vitrification by heating, and has the effect of producing substantially spherical and hollow particles of molten and vitrified glass.
  • the blowing agent can be, for example, sulfate, carbonate, nitrate, sodium acetate, potassium, lithium, calcium, magnesium, barium, aluminum or zinc.
  • the light-scattering particles can also consist of a mixture comprising: particles of hollow glass beads, and particles of mineral compound, such as titanium dioxide, barium sulphate, zinc oxide, and / or - particles of organic compound, such as crosslinked polystyrene, poly (tetrafluoroethylene) or particles with a multilayer structure, for example bilayer, formed from at least one crosslinked polystyrene core.
  • the composition according to the invention can be obtained by hot mixing of the thermoplastic material (for example in the form of granules), with particles of diffusing material (hollow glass beads and, optionally, particles of mineral and / or organic compound ) and possibly other additives such as dyes, lubricants or UV stabilizers. These particles and additives are, in general, mixed with the thermoplastic material in the form of a masterbatch. This mixing can be carried out in any suitable device.
  • the present invention also relates to a shaped article diffusing light which can be produced from the thermoplastic composition described above by various known molding methods, in particular by extrusion, injection, compression or casting. We then obtain plate products and molded products of various shapes.
  • composition according to the invention is particularly suitable for manufacturing articles, in particular plates, by extrusion. Indeed, for the shaped article to have diffusing properties, the composition from which it is made, must contain particles whose substantially spherical shape is not changed at the temperature used for extrusion.
  • the composition according to the invention which contains particles of the hollow glass beads is particularly suitable since these particles have a high melting temperature (approximately 1200 ° C.). This is also the case for compositions which comprise a mixture of particles as described above, particularly that based on hollow glass beads and poly (tetrafluoroethylene).
  • the shaped articles can also be obtained directly in the form of plates by mass polymerization of a mixture of (meth) acrylic monomers and optionally of their prepolymer, in the presence of light-diffusing particles (hollow glass beads and optionally particles of compound mineral and / or organic) and other possible additives, in a mold formed by two glass plates (casting process).
  • light-diffusing particles hindered glass beads and optionally particles of compound mineral and / or organic
  • any known free radical initiator can be used, for example diazo compounds such as azo-bis-isobutyronitrile (AIBN), peroxides, such as benzoyl peroxide.
  • the copolymerization generally takes place in the presence of a chain transfer agent, such as monocyclic diunsaturated terpenes and monounsaturated bicyclic terpenes such as terpinolene, mercaptans, such as tert-dodecyl-mercaptan. It is also possible to add agents promoting the release of the plates, for example stearic acid, sodium dioctylsulfosuccinate, in the amount usually used.
  • the plates obtained from the compositions according to the invention, can have different thicknesses depending on the use envisaged, and in particular from 3 mm to 25 mm.
  • the thickness is generally 8 to 20 mm.
  • Extrusion is a suitable process for manufacturing articles (plates for example) of the thickness indicated above and, in particular, of thin thickness.
  • the extrusion process provides a low thickness tolerance compared to other manufacturing processes, which ensures the reproducibility of plates and therefore of the light intensity emitted, and facilitates the mounting of plates in frames with precise dimensions. .
  • This type of specification is particularly required for the production of flat luminous screens.
  • the subject of the invention is also a light diffusing panel, which comprises a support made of transparent thermoplastic material formed from a (meth) acrylic (co) polymer, and a diffusing layer formed from a composition according to the invention, placed on one side or both sides of the support.
  • This product can be obtained by any suitable process, for example by coextrusion, juxtaposition of 2 hot plates by simple adhesion (still T FR03 / 00524
  • the support can have a thickness of 2 to 25 mm and the diffusing layer (s) a thickness of 20 to 1000 ⁇ m.
  • the plates obtained from the compositions according to the invention can be used in any light display system, and in particular that described in patent application EP-A-0893481.
  • the shaped articles described above are light diffusing plates having a thickness of between 3 to 15 mm, preferably between 4 and 12 mm, and even more preferably between 6 and 10 mm. These plates are suitable for making backlight units for assembling flat screens of microcomputers. These plates are advantageously produced by shaping the thermoplastic composition according to the invention by extrusion.
  • the invention finally relates to a backlight unit suitable for assembling flat screens of microcomputers, comprising:
  • one or more light sources placed in the vicinity of one or more edges of said plate, so as to illuminate the latter by one or more edges,
  • fluorescent tubes are used as a light source, 2 in number or an even number greater than 2, arranged (optionally in pairs) parallel to the edges of the plate which correspond to 2 sides opposed.
  • FIG. 1 illustrates an embodiment of the backlight unit according to the invention, seen from above.
  • a light diffusing plate (1) according to the invention is illuminated by 2 fluorescent tubes (2) mounted in a white plastic frame (3), so as to illuminate the plate by 2 of its sides (or edges) (4) opposed.
  • these edges (4) facing the fluorescent tubes are polished beforehand to avoid the reflection of the light emitted.
  • the face (A) of the plate (1) is that through which the light is diffused, for example towards a liquid crystal display device.
  • the face (B) of the plate advantageously carries a film or an opaque plate (5) formed by any suitable material, for example example by polymethyl methacrylate treated to have a low transmission (such as Altuglas ref. 101.47005), a polymer of white vinyl chloride, a white polyester or polyethylene.
  • a film or an opaque plate (5) formed by any suitable material, for example example by polymethyl methacrylate treated to have a low transmission (such as Altuglas ref. 101.47005), a polymer of white vinyl chloride, a white polyester or polyethylene.
  • FIG. 2 represents the distribution of the light intensity (in lux) diffused by plates prepared in accordance with examples 1 to 5 described below, and tested in accordance with the test protocol also described below, as a function of the distance from from the right fluorescent tube (in cm).
  • the plates manufactured in the composition illustrated in the examples are first cut to a rectangular format of 31.4 cm by 23.9 cm. They are then tested in the device described in Figure 1, representative of a backlight unit.
  • the light sources are 23.9 cm long LTM 150XH cold cathode fluorescent tubes sold by the company Harrison. Each of the 2 fluorescent tubes was placed in a white profile with a 6 mm lip into which the small side of the plate is also inserted. In this way, the light emitted by each tube is directed exclusively on the edge of the plate.
  • the evaluation of the scattered light intensity is carried out perpendicular to the plate, using a luxmeter whose cell is placed at variable distances counted on an axis parallel to the length of the plate, and equal 4, 8, 12, 16 and 20 cm from the right fluorescent tube (for an observer looking at the scattered light).
  • Example 1 Thermoplastic composition comprising PMMA and 170 ppm of hollow glass beads.
  • PMMA beads are used, sold by the company ATOGLAS under the name "OROGLAS ® 9EL” (grade for the extrusion of plates).
  • the hollow glass beads used have an average diameter of 20 ⁇ m and a refractive index of approximately 1 (product sold by the company 3M under the name "SKOTCHLITE ® K20").
  • the refractive index of PMMA is 1.498.
  • This mixture is then extruded to form a rectangular plate of dimension 2000 mm x 3000 mm x 6 mm which is then cut to the desired format.
  • the plate of length 31.4 cm and width 23.9 cm is then tested according to the test protocol described above.
  • This curve corresponds to a high light intensity level (greater than 2000 lux), and substantially uniform from one edge to the other of the plate. In the central area of the plate, the drop in intensity is relatively limited.
  • Example 2 Thermoplastic composition comprising PMMA and 810 ppm of PTFE
  • the same PMMA is used as in Example 1.
  • the particles of PTFE have an average diameter of 11 ⁇ m (product sold by the company DUPONT DE NEMOURS under. The name “ZONYL ® 1000").
  • the refractive index of PTFE is equal to 1.376.
  • the PTFE particles are incorporated into the PMMA by proceeding as in Example 1, in an amount of 5.4% of a masterbatch consisting of 1.5% of PTFE. We also obtain in the same way extruded plates of the same dimension.
  • test protocol leads to the light intensity values indicated in table 1, corresponding to the curve of FIG. 2 identified by "example 2".
  • This curve corresponds to a high light intensity in the vicinity of the edges of the diffusing plate, of the same level as in Example 1.
  • the light intensity is highly heterogeneous, showing a drop in the central area of the plate. about 15% compared to this same example.
  • Example 3 Thermoplastic composition comprising PMMA and 200 ppm of hollow glass beads.
  • Example 1 is repeated by introducing 1% of a masterbatch consisting of 2% of hollow glass beads.
  • This curve has a slightly improved light intensity level compared to Example 1, while providing satisfactory homogeneity over the whole of the plate.
  • Example 4 Thermoplastic composition comprising PMMA and 200 ppm of PTFE.
  • Example 2 is repeated by introducing 1% of the masterbatch consisting of 2% of PTFE particles.
  • This curve has a remarkably uniform light intensity over the whole of the plate, but which, in a range of around 1200 lux, is situated at a level which is very insufficient to be suitable for use in a backlight unit.
  • Example 5 Thermoplastic composition comprising PMMA and a mixture of 100 ppm of hollow glass beads and 400 ppm of PS.
  • a composition according to the invention is produced by proceeding as in Example 1, except that one introduces into the PMMA placed in the single-screw extender 2% of a master mixture based on PMMA comprising 5000 ppm of glass beads hollow and 2% of PS. After extrusion under the same conditions as in the previous examples, and implementation of the test protocol, the values of the scattered light intensity are indicated in table 1, and the corresponding curve is plotted in FIG. 2.
  • This curve has a light intensity slightly higher than that of Example 1, which thus corresponds to an efficiency in light transmission quite excellent, except in the central part of the plate, where it remains however very close.

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Abstract

Composition thermoplastique comprenant un (co)polymère (méth)acrylique et des particules de billes de verre creuses -ou un mélange de particules de billes de verre creuses et de particules de composé minéral et/ou organique-, lesdites particules diffusant la lumière : ayant une dimension moyenne de 0,5 µm à 200 µm, possédant un indice de réfraction différent de celui de la matière thermoplastique transparente d'au moins ± 0,05 et, étant utilisées en quantité, par rapport à la composition totale, de 5 ppm à 1000 ppm en poids. Articles façonnés correspondants, notamment plaques pour unités de rétro­éclairage.

Description

COMPOSITION THERMOPLASTIQUE TRANSPARENTE COMPRENANT DES
BILLES DE VERRE CREUSES
La présente invention a pour objet une composition en matière plastique transparente comprenant des particules de billes de verre creuses, qui est utilisable pour former des articles façonnés, notamment des plaques (ou panneaux) diffusant la lumière. Ces plaques sont plus particulièrement adaptées à la confection d'écrans lumineux plats destinés au système d'affichage des micro-ordinateurs, notamment à cristaux liquides.
On connaît des plaques diffusant la lumière destinées à la fabrication d'écrans de micro-ordinateurs. Une telle plaque est par exemple constituée d'une matière plastique transparente, telle que le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), et est revêtue sur l'une de ses faces de points de taille appropriée, imprimés par une technique telle que la sérigraphie.
Durant son utilisation comme système d'affichage de micro-ordinateur, une telle plaque, de forme généralement rectangulaire, est éclairée par une source de lumière, généralement un ou des tubes fluorescents placés au voisinage d'un ou des bords du panneau (notamment parallèlement à ces derniers), de manière à éclairer celui-ci (ou ceux-ci) par la tranche (également désignée par le terme de "chant"). Les rayons lumineux issus de la source sont transmis par la matière transparente dans la masse de la plaque, qui fonctionne ainsi en guide de lumière.
Une partie des ces rayons sont toutefois réfléchis et diffusés par les points imprimés, et peuvent ainsi être observés depuis la face de la plaque tournée vers l'utilisateur. Ce sont ces rayons réfléchis et diffusés qui ont pour effet de rendre la plaque lumineuse.
Dans un système d'affichage de micro-ordinateur, une telle plaque diffusante est généralement montée en arrière du dispositif d'affichage à cristaux liquides, et rend ainsi lumineuses les informations affichées par ce dernier. Cette plaque diffusante, la ou les source(s) de lumière associée(s), le cadre dans lequel l'ensemble est monté, et éventuellement des éléments accessoires (tels que des films contribuant à rendre plus homogène la lumière diffusée, des films prismatiques et/ou un ou des films de protection) constituent une unité utilisée dans le domaine de l'assemblage des écrans plats de microordinateurs, souvent dénommée dans le métier par l'expression anglaise de "back light unit". On la désigne dans le présent texte par les termes d' "unité de rétro-éclairage".
Il est important, en vue du confort visuel de l'utilisateur d'un écran de microordinateur, de disposer non seulement d'une plaque diffusante assurant un niveau d'éclairement très élevé (de l'ordre de 2000 lux), ce qui suppose un rendement approprié en lumière transmise dans la masse de la plaque, mais encore d'une intensité de lumière diffusée vers l'utilisateur qui soit uniforme (ou homogène) sur l'ensemble de la surface de la plaque.
De plus, selon une configuration fréquente pour une unité de rétro-éclairage, la plaque diffusante est éclairée par exemple par 2 tubes fluorescents placés parallèlement aux tranches correspondant à 2 côtés opposés. Dans une telle configuration, l'intensité lumineuse diffusée peut accuser une certaine variation d'un de ces côtés à l'autre, avec une baisse dans la partie centrale de la plaque. Il est souhaitable pour le confort visuel de l'utilisateur que la baisse d'intensité lumineuse observée dans la partie centrale de la plaque soit aussi limitée que possible.
Les plaques diffusantes munies de points sérigraphiées présentent des inconvénients provenant de la difficulté de leur fabrication, qui s'accompagne d'un taux de rejet important des produits non conformes. Elles sont de plus fragiles, en raison notamment de problèmes d'adhésion des points à la plaque ou des possibilités de rayure lors de la manipulation desdites plaques.
On connaît par ailleurs des panneaux diffusant la lumière utilisables pour des systèmes d'affichage lumineux, à des fins publicitaires ou signalétiques. Ces systèmes d'affichage comprennent généralement, monté dans un encadrement approprié, un ensemble comprenant une plaque (ou panneau) en matière plastique transparente contenant des particules de matière pouvant diffuser la lumière. Ces plaques peuvent être éclairées par des sources de lumière placées au voisinage du (ou des) chant(s).
Ainsi, la demande de brevet EP 0893481 décrit une composition en matière plastique transparente comprenant des particules de polyamide, utilisable pour des systèmes d'affichages lumineux. Les niveaux d'éclairement permis par un tel système, de l'ordre de quelques centaines de lux, sont cependant insuffisants pour assurer l'éclairement d'un écran de microordinateur.
La demande internationale WO 01/66644 décrit une composition en matière plastique transparente comprenant des particules de polytétrafluoroéthylène (PTFE), utilisable, notamment, pour des écrans lumineux plats. Bien que les particules de PTFE permettent pour des plaques d'une certaine épaisseur d'obtenir une intensité lumineuse diffusée importante, celle-ci accuse toutefois une baisse excessive dans la partie centrale de l'écran.
La demande japonaise JP 50-002180 divulgue une composition en résine thermoplastique obtenue par polymérisation d'un monomère dérivant du méthacrylate de méthyle, qui comprend de 0,2 à 20 % en poids de particules de verre. Cette composition est utilisée pour la préparation d'un produit moulé par étirement d'une plaque coulée, ledit produit offrant grâce à sa rugosité de surface des propriétés optiques avantageuses mises à profit dans la confection d'un abat-jour.
La présente demande a pour but d'améliorer les propriétés optiques des articles façonnés diffusant la lumière, et notamment celles des plaques requises par les unités de rétroéclairage destinées à l'assemblage des écrants plats pour micro-ordinateur. Elle a ainsi pour but d'assurer une intensité lumineuse diffusée élevée, tout en maintenant un caractère homogène de cette intensité sur l'ensemble de la surface de la plaque, et notamment sur sa partie centrale.
L'invention a pour objet, à cette fin, une composition thermoplastique pour articles façonnés diffusant la lumière, à base d'une part de matière thermoplastique transparente formée d'un (co)polymère (méth)acrylique, et d'autre part de particules diffusant la lumière, ladite composition étant caractérisée en ce qu'elle comprend, comme particules diffusant la lumière, des particules de billes de verre creuses -ou un mélange de particules de billes de verre creuses et de particules de composé minéral et/ou organique-, lesdites particules diffusant la lumière : ayant une dimension moyenne de 0,5 μm à 200 μm, possédant un indice de réfraction différent de celui de la matière thermoplastique transparente d'au moins ± 0,05 et, étant utilisées en quantité, par rapport à la composition totale, de 5 ppm à
1000 ppm en poids.
Les particules diffusant la lumière, ont de préférence une dimension moyenne de 2 μm à 100 μm, et encore plus préférentiellement de 10 à 50 μm.
La composition thermoplastique selon l'invention contient, de préférence, de 50 à 700 ppm et particulièrement de 100 à 500 ppm en poids de particules diffusant la lumière. Dans le présent texte et en l'absence d'indication contraire, les quantités relatives d'ingrédients sont indiqués par des pourcentages en poids.
L'indice de réfraction des particules diffusant la lumière diffère de préférence de celui de la matière thermoplastique d'au moins ± 0,1.
La composition selon l'invention peut aussi contenir des additifs comme par exemple des colorants, des lubrifiants ou stabilisants UV.
Le (co)polymère thermoplastique (méth) acrylique peut être, en particulier, constitué par un homopolymère de (méth)acrylate d'alkyle, ou bien par un copolymère dérivé de (méth)acrylate d'alkyle et d'au moins un monomère à insaturation(s) éthylénique(s) copolymérisable(s) avec le (méth)acrylate d'alkyle. On entend désigner par le terme "(méth)acrylique" un dérivé de l'acide acrylique ou méthacrylique, et par "(méth)acrylate" un ester acrylate ou méthacrylate.
On préfère utiliser un (co)polymère thermoplastique méthacrylique.
Comme méthacrylate d'alkyle, on peut citer notamment les composés dans lesquels le groupe alkyle a de 1 à 10 atomes de carbone, par exemple le méthacrylate de méthyle, d'éthyle, de propyle, d'isopropyle, de butyle et d'isobornyle.
Un monomère particulièrement avantageux est le méthacrylate de méthyle dont la polymérisation conduit au poly(méthacrylate de méthyle) qui en tant que polymère thermoplastique convenant à l'invention, est particulièrement préféré, notamment en raison de ses propriétés optiques avantageuses.
Le (co)polymère thermoplastique (méth)acrylique comprend, de préférence, de 70 à 100 % en poids du monomère principal : (par exemple le méthacrylate d'alkyle), et de 0 à 30 % en poids de monomère(s) à insaturation(s) éthylénique(s) copolymérisable(s) avec le méthacrylate d'alkyle. Ce(s) monomère(s) à insaturation(s) éthylénique(s) sont choisis par exemple, parmi les acrylates d'alkyle en -Cio, le styrène, les styrènes substitués, l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, les méthacrylates d'alkyle en Ci-Cio différents du monomère principal, les acrylates et méthacrylates d'hydroxyalkyle, les acrylates et méthacrylates d'alcoxyalkyle ou d'aryloxyalkyle, dans lesquels le groupe alkyle a de 1 à 4 atomes de carbone, l'acrylamide, le méthacrylamide, l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, les maléimides et les diméthacrylates alkylènes glycol, dans lequel le groupe alkylène a de 1 à 4 atomes de carbone.
Les (co)polymères (méth)acryliques peuvent être obtenus par tout procédé connu, par exemple par polymérisation en suspension, en émulsion, en masse ou en solution dans un solvant.
De préférence, les particules diffusant la lumière sont constituées uniquement par des billes de verre creuses.
Une variété de billes de verre creuses sont commercialement disponibles. Par exemple, des billes connues sous la dénomination de Scotchlite® sont commercialisées par la société Minnesota Mining and Manufacturing Company (3M), St Paul, Minnesota, USA. Ces billes sont obtenues par des procédés connus. Selon EP 1 172 341, on peut par exemple ajouter un liquide inflammable à un mélange contenant des ingrédients convenant à la préparation du verre ainsi qu'un agent d'expansion, puis soumettre l'ensemble de la composition à un broyage humide de manière à obtenir une dispersion de particules ayant une 5
dimension moyenne de 3 μm. Ce slurry est alors atomisé au moyen d'une buse à 2 fluides, à une pression comprise entre 0,2 et 2 MPa, de manière à former des gouttelettes. Le chauffage de ces gouttelettes conduit à la formation de billes ou microsphères de verre creuses. Comme ingrédients convenant à la préparation du verre, on peut citer le sable de silice, les cendres volcaniques, la perlite, l'obsidienne, le gel de silice, la zéolite, la bentonite, le borax, l'acide borique, Ca (PO) , Na2SO4, Ma P2O , Al2O3, un composé dérivant de SiO2, B2O3 ou Na2O. On préfère utiliser un verre à base de borosilicates, notamment de soude et de chaux. L'agent d'expansion génère du gaz lorsque le mélange d'ingrédients conduisant au verre est soumis à la vitrification par chauffage, et a pour effet de produire des particules sensiblement sphériques et creuses de verre fondu et vitrifié. L'agent d'expansion peut être par exemple du sulfate, carbonate, nitrate, acétate de sodium, potassium, lithium, calcium, magnésium, barium, aluminium ou zinc.
Les particules diffusant la lumière peuvent aussi être constituées par un mélange comprenant : des particules de billes de verre creuses, et des particules de composé minéral, comme le dioxyde de titane, le sulfate de baryum, l'oxyde de zinc, et/ou - des particules de composé organique, comme du polystyrène réticulé, du poly(tétrafluoroéthylène) ou des particules à structure multicouche, par exemple bicouche, formées d'au moins un cœur de polystyrène réticulé. La composition selon l'invention peut être obtenue par mélange à chaud de la matière thermoplastique (par exemple sous forme de granulés), avec des particules de matière diffusante (billes de verre creuses et, éventuellement, des particules de composé minéral et/ou organique) et éventuellement les autres additifs tels que des colorants, des lubrifiants ou stabilisants UV. Ces particules et additifs sont, en général, mélangées avec la matière thermoplastique sous forme de mélange maître. Ce mélange peut être réalisé dans tout dispositif approprié.
La présente invention a également pour objet un article façonné diffusant la lumière que l'on peut fabriquer à partir de la composition thermoplastique décrite précédemment par divers procédés connus de moulage, en particulier par extrusion, injection, compression ou coulée. On obtient alors des produits en plaques et des produits moulés de formes variées.
La composition selon l'invention est particulièrement appropriée pour fabriquer des articles, notamment des plaques, par extrusion. En effet, pour que l'article façonné ait des propriétés diffusantes, la composition à partir de laquelle il est fabriqué, doit contenir des particules dont la forme sensiblement sphérique n'est pas modifiée à la température utilisée pour l'extrusion. La composition selon l'invention qui contient des particules des billes de verre creuses est particulièrement appropriée puisque ces particules ont une température de fusion élevée (environ 1200°C). C'est aussi le cas des compositions qui comprennent un mélange de particules tel que décrit précédemment, particulièrement celui à base de billes de verre creuses et de poly(tétrafluoroéthylène).
Les articles façonnés peuvent aussi être obtenus directement sous forme de plaques par polymérisation en masse d'un mélange de monomères (méth)acryliques et éventuellement de leur prépolymère, en présence des particules diffusant la lumière (billes de verre creuses et éventuellement des particules de composé minéral et/ou organique) et des autres éventuels additifs, dans un moule formé par deux plaques en verre (procédé par coulée).
Pour cette polymérisation en masse, on peut utiliser tout amorceur de radicaux libres connus, par exemple des composés diazoïques comme l'azo-bis-isobutyronitrile (AIBN), des peroxydes, comme le peroxyde de benzoyle. La copolymérisation a lieu généralement en présence d'un agent de transfert de chaîne, tel que des terpènes monocycliques diinsaturés et des terpènes bicycliques monoinsaturés tels que le terpinolène, des mercaptans, comme le tertio-dodécyl-mercaptan. On peut aussi ajouter des agents favorisant le démoulage des plaques, par exemple l'acide stéarique, le dioctylsulfosuccinate de sodium, en quantité habituellement utilisée.
Les plaques, obtenues à partir des compositions selon l'invention, peuvent avoir différentes épaisseurs suivant l'utilisation envisagée, et notamment de 3 mm à 25 mm. Pour des systèmes d'affichage lumineux publicitaires, l'épaisseur est généralement de 8 à 20 mm.
L'extrusion est un procédé approprié pour fabriquer des articles (plaques par exemple) de l'épaisseur indiquée précédemment et, en particulier, de faible épaisseur. Le procédé d'extrusion procure une tolérance d'épaisseur faible par rapport à d'autres procédés de fabrication, ce qui assure la reproductibilité de plaques et donc de l'intensité lumineuse émise, et facilite le montage des plaques dans des cadres aux dimensions précises. Ce type de spécification est particulièrement requis pour la réalisation d'écrans lumineux plats.
L'invention a également pour objet un panneau diffusant la lumière, qui comprend un support en matériau thermoplastique transparent formé d'un (co)polymère (méth)acrylique, et une couche diffusante formée d'une composition selon l'invention, placée sur une face ou sur les deux faces du support. Ce produit peut être obtenu par tout procédé approprié, par exemple par coextrusion, juxtaposition de 2 plaques à chaud par simple adhésion (encore T FR03/00524
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appelée "plaxage"). Dans ce mode de réalisation, le support peut avoir une épaisseur de 2 à 25 mm et la ou les couche(s) diffusante(s) une épaisseur de 20 à 1000 μm.
Les plaques obtenues à partir des compositions selon l'invention peuvent être utilisées dans tout système d'affichage lumineux, et notamment celui décrit dans la demande de brevet EP-A-0893481.
Selon une variante préférée de l'invention, les articles façonnés décrits précédemment sont des plaques diffusant la lumière ayant une épaisseur comprise entre 3 à 15 mm, de préférence entre 4 et 12 mm, et encore plus préférentiellement entre 6 et 10 mm. Ces plaques conviennent à la réalisation d'unités de rétro-éclairage pour l'assemblage d' écrans plats de microordinateurs. Ces plaques sont avantageusement fabriquées par mise en forme de la composition thermoplastique selon l'invention par extrusion.
L'invention a enfin pour objet une unité de rétro-éclairage convenant à l'assemblage d'écrans plats de micro-ordinateurs, comprenant :
- une plaque diffusant la lumière selon l'invention,
- une ou des source(s) de lumière disposées au voisinage d'un ou des bords de ladite plaque, de manière à éclairer celle-ci par un ou des chant(s),
- un cadre dans lequel sont montées la plaque et la ou les source(s) de lumière. Selon une variante préférée de l'invention, on utilise comme source de lumière des tubes fluorescents, au nombre de 2 ou d'un nombre pair supérieur à 2, disposés (éventuellement par paire) parallèlement aux tranches de la plaque qui correspondent à 2 côtés opposés.
Description des dessins :
Figure 1 :
La figure 1 illustre un mode de réalisation de l'unité de rétro-éclairage selon l'invention, vue de dessus.
Une plaque diffusant la lumière (1) selon l'invention est éclairée par 2 tubes fluorescents (2) montés dans un cadre en plastique blanc (3), de manière à éclairer la plaque par 2 de ses côtés (ou chants) (4) opposés. Avantageusement ces chants (4) faisant face aux tubes fluorescents sont préalablement polis pour éviter la réflexion de la lumière émise.
La face (A) de la plaque (1) est celle par laquelle la lumière est diffusée, par exemple vers un dispositif d'affichage à cristaux liquides.
Pour obtenir une meilleure réflexion de la lumière avant sa diffusion par la plaque (1), la face (B) de la plaque, opposée à celle par laquelle la lumière est diffusée, porte avantageusement un film ou une plaque opaque (5) formée par tout matériau approprié, par exemple par du polyméthacrylate de méthyle traité pour avoir une faible transmission (tel que l'Altuglas réf. 101.47005), un polymère de chlorure de vinyle blanc, un polyester blanc ou du polyéthylène.
Figure 2 :
La figure 2 représente la distribution de l'intensité lumineuse (en lux) diffusée par des plaques préparées conformément aux exemples 1 à 5 décrits ci-après, et testées conformément au protocole de test également décrit ci-après, en fonction de la distance à partir du tube fluorescent droit (en cm).
Les exemples suivants sont donnés à titre purement illustratif de la composition et des panneaux diffusant la lumière selon l'invention, et ne sauraient être utilisés pour limiter la portée de celle-ci. Dans ces exemples, les abréviations suivantes sont utilisées :
- PMMA : poly(méthacrylate de méthyle)
- PTFE : polytétrafluoroéthylène
- PS : polystyrène (réticulé)
Les propriétés des panneaux (ou plaques) diffusant la lumière exemplifiés ci-après sont évaluées selon le protocole de test suivant.
Protocole de test de l'intensité lumineuse diffusée :
Les plaques fabriquées dans la composition illustrée dans les exemples sont tout d'abord découpées à un format rectangulaire de 31,4 cm sur 23,9 cm. Elles sont alors testées dans le dispositif décrit sur la figure 1, représentatif d'une unité de rétro-éclairage.
Les sources de lumière sont des tubes fluorescents à cathode froide LTM 150XH de 23,9 cm de longueur commercialisés par la société Harrison. Chacun des 2 tubes fluorescents a été placé dans un profilé blanc présentant une lèvre de 6 mm dans laquelle est également inséré le petit côté de la plaque. De cette façon, la lumière émise par chaque tube est dirigée exclusivement sur la tranche de la plaque.
L'évaluation de l'intensité lumineuse diffusée (exprimée en Lux) est effectuée perpendiculairement à la plaque, au moyen d'un luxmètre dont la cellule est placée à des distances variables comptées sur un axe parallèle à la longueur de la plaque, et égales à 4, 8, 12, 16 et 20 cm à partir du tube fluorescent droit (pour un observateur qui regarde la lumière diffusée). T FR03/00524
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Exemple 1 : Composition thermoplastique comprenant du PMMA et 170 ppm de billes de verre creuses.
On utilise du PMMA en perles commercialisé par la société ATOGLAS sous la dénomination "OROGLAS® 9EL" (grade pour l'extrusion de plaques). Les billes de verre creuses utilisées ont un diamètre moyen de 20 μm et un indice de réfraction d'environ 1 (produit commercialisé par la société 3M sous la dénomination "SKOTCHLITE® K20" ). Pour mémoire, l'indice de réfraction du PMMA est de 1,498.
On introduit dans une extrudeuse monovis contenant le PMMA 0,85 % d'un mélange maître constitué de 2 % de billes de verre creuses. L'ensemble est chauffé à une température comprise entre 220 et 240°C.
Ce mélange est alors extradé pour former une plaque rectangulaire de dimension 2000 mm x 3000 mm x 6 mm qui est alors découpée au format désiré.
La plaque de longueur 31,4 cm et de largeur 23,9 cm est alors testée selon le protocole de test décrit ci-dessus.
On obtient les valeurs d' intensités lumineuses indiquées dans le tableau 1 ci-dessous et représentées graphiquement par la courbe de la figure 2 identifée par "exemple 1".
Cette courbe correspond à une niveau d'intensité lumineuse élevée (supérieur à 2000 lux), et sensiblement uniforme d'un bord à l'autre de la plaque. Dans la zone centrale de la plaque, la baisse d'intensité est relativement limitée.
Exemple 2 (comparatif) : Composition thermoplastique comprenant du PMMA et 810 ppm de PTFE
On utilise le même PMMA qu'à l'exemple 1. Les particules de PTFE ont pour diamètre moyen 11 μm (produit commercialisé par la société DUPONT DE NEMOURS sous . la dénomination "ZONYL® 1000" ). Pour mémoire, l'indice de réfraction du PTFE est égal à 1,376.
Les particules de PTFE sont incorporées dans le PMMA en procédant comme à l'exemple 1, à raison de 5,4 % d'un mélange maître constitué de 1,5 % de PTFE. On obtient également de la même façon des plaques extradées de même dimension.
La mise en œuvre du protocole de test conduit aux valeurs d'intensité lumineuse indiquées dans le tableau 1, correspondant à la courbe de la figure 2 identifiée par "exemple 2". Cette courbe correspond à une intensité lumineuse élevée au voisinage des bords de la plaque diffusante, du même niveau qu'à l'exemple 1. Toutefois, l'intensité lumineuse est fortement hétérogène, accusant dans la zone centrale de la plaque une chute d'environ 15 % par rapport à ce même exemple.
Exemple 3 : Composition thermoplastique comprenant du PMMA et 200 ppm de billes de verre creuses.
On répète l'exemple 1 en introduisant 1 % d'un mélange maître constitué de 2 % de billes de verre creuses.
Les valeurs de l'intensité lumineuse sont indiquées dans le tableau 1, et la courbe correspondante est tracée sur la figure 2. ,
Cette courbe présente un niveau d'intensité lumineuse légèrement amélioré par rapport à l'exemple 1, tout en offrant une homogénéité satisfaisante sur l'ensemble de la plaque.
Exemple 4 (comparatif) : Composition thermoplastique comprenant du PMMA et 200 ppm de PTFE.
On reproduit l'exemple 2 en introduisant 1 % du mélange maître constitué de 2 % de particules de PTFE.
Les valeurs de l'intensité lumineuse sont indiquées dans le tableau 1, et la courbe correspondante est tracée sur la figure 2.
Cette courbe présente une intensité lumineuse remarquablement uniforme sur l'ensemble de la plaque, mais qui, dans un domaine d'environ 1200 lux, se situe à un niveau très insuffisant pour convenir à une utilisation dans une unité de rétro-éclairage.
Exemple 5 : Composition thermoplastique comprenant du PMMA et un mélange de 100 ppm de billes de verre creuses et 400 ppm de PS.
On utilise pour le PMMA et les billes de verre creuses les mêmes matériaux que dans les exemples précédents. On met en œuvre des particules sphériques de PS réticulé de diamètre moyen 6 μm et commercialisées par la société SEKISUI sous la dénomination "PS grade SBX-6". L'indice de réfraction du PS est égal à 1,592.
On fabrique une composition selon l'invention en procédant comme à l'exemple 1, excepté que l'on introduit dans le PMMA placé dans l'extradeuse monovis 2 % d'un mélange maître à base de PMMA comprenant 5000 ppm de billes de verre creuses et 2 % de PS. Après extrusion dans les mêmes conditions que dans les exemples précédents, et mise en œuvre du protocole de test, les valeurs de l'intensité lumineuse diffusée sont indiquées dans le tableau 1, et la courbe correspondante est tracée sur la figure 2.
Cette courbe présente une intensité lumineuse légèrement supérieure à celle de l'exemple 1, ce qui correspond ainsi à un rendement en transmission de lumière tout à fait excellent, sauf dans la partie centrale de la plaque, où elle reste cependant très voisine.
Tableau 1 : intensité lumineuse diffusée (en Lux)

Claims

REVENDICA TIONS
1. Composition thermoplastique pour articles façonnés diffusant la lumière, à base d'une part de matière thermoplastique transparente formée d'un (co)polymère (méth) acrylique, et d'autre part de particules diffusant la lumière, la dite composition étant caractérisée en ce qu'elle comprend, comme particules diffusant la lumière, des particules de billes de verre creuses -ou un mélange de particules de billes de verre creuses et de particules de composé minéral et/ou organique-, lesdites particules diffusant la lumière : ayant une dimension moyenne de 0,5 μm à 200 μm,
- possédant un indice de réfraction différent de celui de la matière thermoplastique transparente d'au moins ± 0,05 et
- étant utilisées en quantité, par rapport à la composition totale, de 5 ppm à 1000 ppm en poids.
2. Composition thermoplastique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les particules diffusant la lumière ont une dimension moyenne de 2 μm à 100 μm, de préférence de 10 à 50 μm.
3. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle contient de 50 à 700 ppm, de préférence de 100 à 500 ppm en poids de particules diffusant la lumière.
4. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'indice de réfraction des particules diffusant la lumière diffère de celui de la matière thermoplastique d'au moins + 0,1.
5. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le (co)polymère (méth)acrylique est choisi parmi un homopolymère de (méth)acrylate d'alkyle, ou bien un copolymère dérivé de (méth)acrylate d'alkyle et d'au moins un monomère à insaturation(s) éthylénique(s) copolymérisable(s) avec le (méth)acrylate d'alkyle.
6. Composition thermoplastique selon la revendication 5, caractérisée en ce que le (méth)acrylate d'alkyle est le méthacrylate de méthyle.
7. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisée en ce que le (co)polymère thermoplastique (méth)acrylique comprend :
- de 70 à 100 % en poids du méthacrylate d'alkyle, comme monomère principal, et de 0 à 30 % en poids de monomère(s) à insaturation(s) éthylénique(s) copolymérisable(s) avec le méthacrylate d'alkyle.
8. Composition thermoplastique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le(s) monomère(s) à insaturation(s) éthylénique(s) sont choisis parmi les acrylates d'alkyle en Ci- Cio, le styrène, les styrènes substitués, l'acrylonitrile, le méthacrylonitrile, les méthacrylates d'alkyle en Ci-Cio différents du monomère principal, les acrylates et méthacrylates d'hydroxyalkyle, les acrylates et méthacrylates d'alcoxyalkyle ou d'aryloxyalkyle, dans lesquels le groupe alkyle a de 1 à 4 atomes de carbone, l'acrylamide, le méthacrylamide, l'acide acrylique, l'acide méthacrylique, les maléimides et les diméthacrylates alkylènes glycol, dans lequel le groupe alkylène a de 1 à 4 atomes de carbone.
9. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les particules diffusant la lumière sont constituées uniquement par des billes de verre creuses.
10. Composition thermoplastique selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les particules diffusant la lumière sont constituées par un mélange comprenant : des particules de billes de verre creuses, et des particules de composé minéral, choisi parmi le dioxyde de titane, le sulfate de baryum, l'oxyde de zinc, et/ou - des particules d'un composé organique choisi parmi le polystyrène réticulé, le poly(tétrafluoroéthylène) ou des particules à structure multicouche, notamment bicouche, formées d'au moins un cœur de polystyrène réticulé.
11. Article façonné diffusant la lumière fabriqué à partir de la composition thermoplastique telle que définie dans l'une des revendications 1 à 10, par moulage par extrusion, injection, compression ou coulée.
12. Article façonné selon la revendication 11 sous forme de plaque.
13. Article façonné selon la revendication 12, caractérisé en ce que la plaque a une épaisseur comprise entre 3 mm et 25 mm.
14. Panneau diffusant la lumière, comprenant un support en matériau thermoplastique transparent formé d'un (co)polymère (méth)acrylique, et une couche diffusante formée d'une composition selon l'une des revendications 1 à 10, placée sur une face ou sur les deux faces du support.
15. Panneau selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est obtenu par coextrusion ou plaxage.
16. Panneau selon l'une des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que le support a une épaisseur de 2 à 25 mm et la ou les couche(s) diffusante(s) une épaisseur de 20 à 1000 μm.
17. Article façonné selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que la plaque a une une épaisseur comprise entre 3 à 15 mm, de préférence entre 4 et 12 mm, et encore plus préférentiellement entre 6 et 10 mm.
18. Unité de rétro-éclairage convenant à l'assemblage d' écrans plats de microordinateurs, comprenant :
- une plaque ou un panneau diffusant la lumière tels que définis dans l'une des revendications 12 à 17 ,
- une ou des source(s) de lumière disposées au voisinage d'un ou des bords de la dite plaque, de manière à éclairer celle-ci par un ou des chant(s), un cadre dans lequel sont montées la plaque et la ou les source(s) de lumière.
19. Unité de rétro-éclairage selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'on utilise comme source de lumière des tubes fluorescents, au nombre de 2 ou d'un nombre pair supérieur à 2, disposés, éventuellement par paire, parallèlement aux tranches de la plaque qui correspondent à 2 côtés opposés.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005047615A1 (de) * 2005-10-05 2007-04-12 Bayer Materialscience Ag Lichtstreuende Kunststoffzusammensetzung mit hoher Helligkeit und deren Verwendung in Flachbildschirmen
US20110190604A1 (en) * 2006-12-22 2011-08-04 Hyde Roderick A Nitric oxide sensors and systems
US8221690B2 (en) * 2007-10-30 2012-07-17 The Invention Science Fund I, Llc Systems and devices that utilize photolyzable nitric oxide donors
US7975699B2 (en) 2007-10-30 2011-07-12 The Invention Science Fund I, Llc Condoms configured to facilitate release of nitric oxide
US8642093B2 (en) * 2007-10-30 2014-02-04 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for use of photolyzable nitric oxide donors
US7862598B2 (en) * 2007-10-30 2011-01-04 The Invention Science Fund I, Llc Devices and systems that deliver nitric oxide
US20090110933A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Systems and devices related to nitric oxide releasing materials
US20090112055A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Sleeves configured to facilitate release of nitric oxide
US7897399B2 (en) 2007-10-30 2011-03-01 The Invention Science Fund I, Llc Nitric oxide sensors and systems
US8349262B2 (en) * 2007-10-30 2013-01-08 The Invention Science Fund I, Llc Nitric oxide permeable housings
US8877508B2 (en) * 2007-10-30 2014-11-04 The Invention Science Fund I, Llc Devices and systems that deliver nitric oxide
US20090112193A1 (en) * 2007-10-30 2009-04-30 Searete Llc, A Limited Liability Corporation Of The State Of Delaware Systems and devices that utilize photolyzable nitric oxide donors
US8980332B2 (en) 2007-10-30 2015-03-17 The Invention Science Fund I, Llc Methods and systems for use of photolyzable nitric oxide donors
US10080823B2 (en) 2007-10-30 2018-09-25 Gearbox Llc Substrates for nitric oxide releasing devices
TWI434085B (zh) * 2010-07-23 2014-04-11 Entire Technology Co Ltd 具微結構之反射均光導光裝置及具有該反射均光導光裝置的背光模組與液晶顯示器
EP2583992B1 (fr) * 2011-10-17 2014-06-11 H.B. Fuller Company Microparticules de verre creuses utilisées comme système anti-blocage dans des émails thermofluides
KR101970552B1 (ko) * 2012-05-03 2019-04-22 엘지디스플레이 주식회사 퀀텀 도트를 갖는 확산시트 및 이를 포함하는 백라이트 유닛
CN102702724B (zh) * 2012-05-23 2014-02-26 北京信息科技大学 多相复合去耦材料及其制备方法
JP2014238535A (ja) * 2013-06-10 2014-12-18 三菱電機株式会社 透明基板、タッチパネルおよび表示装置
MX389722B (es) 2013-10-30 2025-03-20 Halliburton Energy Services Inc Composiciones sellantes para su uso en operaciones de formaciones subterráneas.
CN103724975B (zh) * 2014-01-10 2017-11-28 西南科技大学 一种高光反射pc膜材料及其制备方法
CN104589751B (zh) * 2015-01-01 2017-03-01 宁波帝杨电子科技有限公司 一种户外荧光薄膜及其制备方法
DE102015003378A1 (de) * 2015-03-17 2016-09-22 Jörg Beckmann Verfahren zum Strangpressen, Extrudieren, Spritzgießen oder 3D-Drucken eines Gegenstandes
CA3042577C (fr) 2016-12-07 2021-04-13 Evonik Rohm Gmbh Feuille mate extrudee ayant des proprietes mecaniques ameliorees et une resistance aux intemperies elevee
JP7377725B2 (ja) * 2019-01-25 2023-11-10 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 熱可塑性樹脂組成物及び成形体
KR102126460B1 (ko) * 2019-12-11 2020-06-25 황천남 폴리프로필렌 복합 수지 광확산판
CN115066649A (zh) 2020-02-10 2022-09-16 康宁公司 包含图案化反射器的背光

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3225570A (en) 1963-06-27 1965-12-28 Singer Co Automatic stitch control
DE2721887A1 (de) 1977-05-14 1978-11-16 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von folien aus glaskugelgefuellten thermoplasten
US4348312A (en) * 1978-11-20 1982-09-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ultra-high-index glass microspheres and products made therefrom with a fluoropolymer and an ester polymer blend
US4192576A (en) 1978-11-20 1980-03-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Ultra-high-index glass microspheres and products made therefrom
US5051334A (en) * 1989-04-21 1991-09-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging method using photohardenable compositions containing hollow spheres
DE4326521B4 (de) * 1992-08-10 2005-12-22 Bridgestone Corp. Lichtstreuendes Material und Verfahren zu seiner Herstellung
FR2766493B1 (fr) 1997-07-25 2003-10-03 Atohaas Holding Cv Composition thermoplastique a base de (co)polymere thermoplastique transparent contenant des particules de polyamide utilisable pour des articles faconnes diffusant la lumiere
JP3933277B2 (ja) * 1997-11-17 2007-06-20 電気化学工業株式会社 熱可塑性樹脂組成物
FR2806088B1 (fr) 2000-03-07 2003-07-18 Atofina Composition thermoplastique transparente contenant des particules de polytetrafluoroethylene et articles faconnes obtenus a partir de cette composition

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO03072645A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
US7183001B1 (en) 2007-02-27
FR2836477B1 (fr) 2004-06-18
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WO2003072645A3 (fr) 2004-04-01

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