JP2005126683A - Light diffusive particle-containing molded article - Google Patents

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JP2005126683A JP2004249157A JP2004249157A JP2005126683A JP 2005126683 A JP2005126683 A JP 2005126683A JP 2004249157 A JP2004249157 A JP 2004249157A JP 2004249157 A JP2004249157 A JP 2004249157A JP 2005126683 A JP2005126683 A JP 2005126683A
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Yuji Noguchi
雄司 野口
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Sekisui Kasei Co Ltd
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Sekisui Plastics Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light diffusive particle-containing molded article which is excellent in light diffusivity, can lessen lowering of a total light transmission rate and has a high transmission efficiency of a diffused light. <P>SOLUTION: The light diffusive particle-containing molded article is obtained by blending light diffusive particles with a transparent base resin. Wherein the light diffusive particles are prepared from a polymer particle derived from a polymerizable vinyl monomer having a reflective index differed from that of the transparent base resin by 0.01-0.10, and its surface coated with a silica film. The silica film is composed of a composite particle constituted of a condensate of a polyalkoxysiloxane oligomer, and has the value of a diffused light transmission rate of ≥80% expressed by the formula: diffused light transmission rate (%)= total light transmission rate (%)×haze (%)×0.01. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、透明基材樹脂に光拡散性粒子が配合されてなる光拡散性粒子含有成形体に関し、詳しくは、該光拡散性粒子として、重合性ビニル系モノマー由来の重合体粒子と該重合体粒子の表面に設けられたシリカ被膜とからなる複合粒子が用いられてなる光拡散性粒子含有成形体に関する。   The present invention relates to a light diffusing particle-containing molded article obtained by blending light diffusing particles with a transparent base resin, and more specifically, as the light diffusing particles, polymer particles derived from a polymerizable vinyl monomer and the heavy particles. The present invention relates to a light diffusing particle-containing molded article in which composite particles comprising a silica coating provided on the surface of the combined particles are used.

従来、照明器具カバー、レンズ、導光板、ビデオディスク、プロジェクションテレビ用スクリーン等の光学用部品、化粧品容器、自動販売機の前面板、看板、商品ディスプレイ、卓上容器等の各種成形体に於いては、母材として種々の樹脂、特に、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられている。   Conventionally, in various molded products such as lighting equipment covers, lenses, light guide plates, video discs, projection TV screens and other optical parts, cosmetic containers, vending machine front plates, signboards, product displays, tabletop containers, etc. As the base material, various resins, in particular, thermoplastic resins such as polycarbonate resin, polystyrene resin, and acrylic resin are used.

ところで、各種成形体に於いては、その意匠性等商品価値を高めるために、樹脂に光拡散性粒子を配合することによって光拡散性の向上が図られている。   By the way, in various molded products, in order to increase the commercial value such as the design property, the light diffusibility is improved by blending light diffusing particles in the resin.

従来、この種の光拡散性粒子としては、ガラス、炭酸カルシウム、シリカなどの無機粒子、あるいはアクリル樹脂、スチレン樹脂のみからなる樹脂粒子が用いられている。
しかしながら、これらの光拡散性粒子を用いた成形体に於いては、透明性が低下するとともに、光拡散性向上の点に於いても十分とは言い難いという問題を有している。
Conventionally, as this kind of light diffusing particles, inorganic particles such as glass, calcium carbonate, and silica, or resin particles made only of acrylic resin and styrene resin are used.
However, in the molded body using these light diffusing particles, there are problems that transparency is lowered and it is difficult to say sufficient in terms of improving light diffusibility.

この問題に対して、樹脂粒子中に500nm以下のシリカ粒子を分散させた複合粒子が提案されている(下記特許文献1)。
しかしながら、斯かる複合粒子によれば、光拡散性向上に優れているものの、拡散光の透過率が低くなるという問題がある。
特開平10−265580号公報
To solve this problem, composite particles in which silica particles of 500 nm or less are dispersed in resin particles have been proposed (Patent Document 1 below).
However, according to such composite particles, although the light diffusibility is improved, there is a problem that the transmittance of the diffused light is lowered.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-265580

上記従来の問題点に鑑み、本発明は、光拡散性に優れ且つ全光線透過率の低下の少ないものとすることができ、しかも、拡散光の透過効率が高い光拡散性粒子含有成形体を提供することを課題とする。   In view of the above-described conventional problems, the present invention can provide a light diffusing particle-containing molded article that is excellent in light diffusibility and has little reduction in total light transmittance and that has high transmission efficiency of diffused light. The issue is to provide.

本発明者は、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、下記手段により上記課題が解決されることを見い出し、本発明を解決するに至った。
即ち、本発明は、透明基材樹脂に光拡散性粒子が配合されてなる光拡散性粒子含有成形体であって、
前記光拡散性粒子は、前記透明基材樹脂との屈折率差が0.01〜0.10である重合性ビニル系モノマー由来の重合体粒子と該重合体粒子の表面に設けられたシリカ被膜とからなり、該シリカ被膜がポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合物からなる複合粒子であり、
(式)拡散光透過率(%)=全光線透過率(%)×ヘイズ(%)×0.01
で表される拡散光透過率の値が80%以上とされてなることを特徴とする光拡散性粒子含有成形体を提供する。
本発明の光拡散性粒子含有成形体は、光拡散性粒子が所定の複合粒子であることから、無機粒子やアクリル樹脂、スチレン樹脂等の樹脂粒子を用いた場合に比して光拡散性に優れ且つ全光線透過率の低下の少ないものとすることができ、しかも、拡散光透過率を80%以上とすることができる。従って、例えば、これを用いた液晶ディスプレイ等では、バックライトからの光の損失が少ないため消費電力を抑えることができる。
尚、本明細書に於いて、透明には、半透明も含まれる。また、光拡散性粒子とは、樹脂に配合することにより、未配合のものよりも成形体の光拡散性を向上させる粒子を意味する。
As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by the following means, and have solved the present invention.
That is, the present invention is a light diffusing particle-containing molded product obtained by blending light diffusing particles with a transparent base resin,
The light diffusing particles are polymer particles derived from a polymerizable vinyl monomer having a refractive index difference of 0.01 to 0.10 with respect to the transparent base resin, and a silica coating provided on the surface of the polymer particles. The silica coating is a composite particle comprising a polyalkoxysiloxane oligomer condensate,
(Formula) Diffuse light transmittance (%) = Total light transmittance (%) × Haze (%) × 0.01
The diffused light transmittance value represented by the formula (1) is 80% or more.
The light diffusing particle-containing molded product of the present invention is light diffusive compared to the case where resin particles such as inorganic particles, acrylic resin, and styrene resin are used because the light diffusing particles are predetermined composite particles. It can be excellent and the total light transmittance is hardly decreased, and the diffuse light transmittance can be 80% or more. Therefore, for example, in a liquid crystal display using the same, power loss can be suppressed because there is little loss of light from the backlight.
In the present specification, the term “transparent” includes translucent. Further, the light diffusing particles mean particles that improve the light diffusibility of the molded body by adding them to the resin as compared with the unmixed ones.

本発明に於いて、前記シリカ被膜は、前記重合体粒子の表面が0.1〜1の開口率で露出するように設けられてなるものが好ましい。
斯かる構成によれば、複合粒子と透明基材樹脂とのなじみが良好となり、より十分な透明性が維持されたものとなりうる。また、重合体粒子の表面をシリカ被膜で完全に覆った複合粒子を用いた場合に比して、複雑な光の反射及び屈折が起こり、より優れた光拡散性を発現しうる。
シリカ被膜の開口率が0.1未満では、比較的光の拡散及び反射性が乏しいものとなる虞があり、また、開口率が1を越える場合は、皮膜の剥離が起こり易くなるため好ましくない。より好ましい開口率は、0.1〜0.8である。
尚、開口率が1である複合粒子は、シリカ被膜が重合体粒子のほぼ半分を覆うことを意味する。また、開口率は、実施例に記載の方法で測定される。
In the present invention, the silica coating is preferably provided so that the surface of the polymer particles is exposed with an aperture ratio of 0.1-1.
According to such a configuration, the familiarity between the composite particles and the transparent base resin can be improved, and more sufficient transparency can be maintained. Further, compared to the case of using composite particles in which the surface of the polymer particles is completely covered with a silica coating, complex light reflection and refraction occurs, and more excellent light diffusibility can be expressed.
If the aperture ratio of the silica coating is less than 0.1, there is a risk that the light diffusion and reflectivity will be relatively poor, and if the aperture ratio exceeds 1, the coating is liable to peel off, which is not preferable. . A more preferable aperture ratio is 0.1 to 0.8.
The composite particles having an opening ratio of 1 means that the silica coating covers almost half of the polymer particles. Moreover, an aperture ratio is measured by the method as described in an Example.

また、このような開口率の複合粒子に於いては、前記シリカ被膜の高さhと該複合粒子の直径Dとが0.5≦h/D<1の関係を有するものが好ましい。
h/Dが1以上の場合、光の拡散及び反射率が比較的乏しくなる虞があり、またh/Dが0.5未満の場合は、被膜の剥離が起こり易くなるため好ましくない。尚、h/Dは、実施例に記載の方法で測定される。
In addition, in the composite particles having such an aperture ratio, it is preferable that the height h of the silica coating and the diameter D of the composite particles have a relationship of 0.5 ≦ h / D <1.
When h / D is 1 or more, light diffusion and reflectance may be relatively poor, and when h / D is less than 0.5, it is not preferable because peeling of the film easily occurs. In addition, h / D is measured by the method as described in an Example.

更に、本発明に於いて、前記光拡散性粒子の配合量は、前記透明基材樹脂100重量部(紫外線吸収剤等の各種添加剤を除く樹脂成分100重量部)に対して0.1〜20重量部であるものが好ましい。
斯かる範囲であれば、より確実に、光拡散性に優れ且つ全光線透過率の低下が少なく、しかも、拡散光透過率が80%以上のものとするとことができる。
Furthermore, in this invention, the compounding quantity of the said light diffusable particle is 0.1-0.1 with respect to 100 weight part of said transparent base resin (100 weight part of resin components except various additives, such as a ultraviolet absorber). What is 20 weight part is preferable.
Within such a range, it can be ensured that the light diffusibility is excellent, the total light transmittance is hardly lowered, and the diffuse light transmittance is 80% or more.

以上のように、本発明の光拡散性粒子含有成形体は、光拡散性に優れ且つ全光線透過率の低下の少ないものとすることができ、しかも、拡散光の透過効率が高いという利点を有する。   As described above, the light diffusing particle-containing molded article of the present invention can be excellent in light diffusibility and less reduced in total light transmittance, and has the advantage of high transmission efficiency of diffused light. Have.

以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
本発明の光拡散粒子含有成形体は、図1に例示されるように、透明基材樹脂1に光拡散性粒子2が配合されて構成されてなり、
(式)拡散光透過率(%)=全光線透過率(%)×ヘイズ(%)×0.01
で表される拡散光透過率の値が80%以上とされている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As illustrated in FIG. 1, the light diffusing particle-containing molded article of the present invention is constituted by blending light diffusing particles 2 with a transparent base resin 1,
(Formula) Diffuse light transmittance (%) = Total light transmittance (%) × Haze (%) × 0.01
The value of the diffuse light transmittance represented by is set to 80% or more.

前記光拡散性粒子2は、前記透明基材樹脂1との屈折率差が0.01〜0.10である重合性ビニル系モノマー由来の重合体粒子2aと該重合体粒子2aの表面に設けられたシリカ被膜2bとからなる複合粒子2で、好ましくは、球状又は略球状とされている。
前記シリカ被膜2bは、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合物から構成され、好ましくは、図2に示すように、前記重合体粒子2aの表面が0.1〜1の開口率、好ましくは0.1〜0.8の開口率で露出するように設けられ、異方性を有するものとされている。
斯かる構成により、例えば、シリカ単独の球状粒子や、重合体粒子の表面をシリカで完全に覆った球状の複合粒子のような異方性のない粒子に比べ、複雑な光の反射及び屈折が起こり、より優れた光拡散性を発現できるものとなる。
The light diffusing particles 2 are provided on the surface of the polymer particles 2a derived from a polymerizable vinyl monomer having a refractive index difference of 0.01 to 0.10 with respect to the transparent base resin 1 and the surface of the polymer particles 2a. The composite particle 2 composed of the obtained silica coating 2b is preferably spherical or substantially spherical.
The silica coating 2b is composed of a polyalkoxysiloxane oligomer condensate. Preferably, as shown in FIG. 2, the surface of the polymer particles 2a has an opening ratio of 0.1 to 1, preferably 0.1. It is provided so as to be exposed at an aperture ratio of 0.8 and has anisotropy.
With such a configuration, for example, the reflection and refraction of complex light is more complicated than non-anisotropic particles such as spherical particles of silica alone or spherical composite particles in which the surface of polymer particles is completely covered with silica. Occurs, and more excellent light diffusibility can be expressed.

本発明の光拡散性粒子含有成形体は、通常、複合粒子と透明基材樹脂とを混合し、溶融混練して、押出成形、射出成形等の成形方法により得られる。
本発明の光拡散性粒子含有成形体に於いて、複合粒子の配合割合は、透明基材樹脂100重量部に対して、通常0.1〜20重量部、好ましくは0.3〜15重量部、更に好ましくは1〜15重量部である。配合割合が30重量部を上回ると、成形体の製造が難しくなるため好ましくない。また、0.1重量部を下回ると、拡散光透過率を80%以上に調製し難くなり好ましくない。
尚、斯かる配合割合の光拡散性粒子含有成形体は、斯かる割合で透明基材樹脂と複合粒子とを混合し、成形することにより得られる。
The light diffusing particle-containing molded article of the present invention is usually obtained by a molding method such as extrusion molding or injection molding by mixing composite particles and a transparent base resin, melting and kneading them.
In the light diffusing particle-containing molded product of the present invention, the compounding ratio of the composite particles is usually 0.1 to 20 parts by weight, preferably 0.3 to 15 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the transparent base resin. More preferably, it is 1 to 15 parts by weight. If the blending ratio exceeds 30 parts by weight, it is not preferable because it becomes difficult to produce a molded body. On the other hand, when the amount is less than 0.1 parts by weight, it is difficult to adjust the diffuse light transmittance to 80% or more, which is not preferable.
In addition, the light diffusing particle-containing molded body having such a blending ratio can be obtained by mixing and molding the transparent base resin and the composite particles at such a ratio.

本発明に於いて、透明基材樹脂としては、通常、熱可塑性樹脂が使用され、該熱可塑性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル酸アルキル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂等が挙げられる。
これらの中でも、優れた透明性が求められる場合には、(メタ)アクリル樹脂、(メタ)アクリル酸アルキル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。これらの熱可塑性樹脂は、それぞれ単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
前記透明基材樹脂は、前記重合体粒子との屈折率差が0.01〜0.1の範囲、好ましくは0.02〜0.1の範囲となるものが選択されて用いられる。
屈折率差が0.01未満である場合、十分なヘイズが得られず、拡散光透過率が80%未満となり好ましくない。また、屈折率差が0.1より大きくなる場合、成形体の光拡散性が高くなりすぎ、全光線透過率が著しく低下する。
尚、前記透明基材樹脂には、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、フィラー等の添加剤が微量添加されていてもよい。
In the present invention, a thermoplastic resin is usually used as the transparent base resin, and examples of the thermoplastic resin include (meth) acrylic resins, (meth) acrylic acid alkyl-styrene copolymer resins, and polycarbonates. Examples thereof include resins, polyester resins, polyethylene resins, polypropylene resins, polystyrene resins, and the like.
Among these, when excellent transparency is required, (meth) acrylic resin, (meth) acrylic acid alkyl-styrene copolymer resin, polycarbonate resin, and polyester resin are preferable. These thermoplastic resins can be used alone or in combination of two or more.
As the transparent base resin, one having a refractive index difference with respect to the polymer particles of 0.01 to 0.1, preferably 0.02 to 0.1 is selected and used.
When the difference in refractive index is less than 0.01, sufficient haze cannot be obtained, and the diffused light transmittance is less than 80%, which is not preferable. On the other hand, when the difference in refractive index is greater than 0.1, the light diffusibility of the molded product becomes too high, and the total light transmittance is significantly reduced.
In addition, trace amounts of additives, such as a ultraviolet absorber, a heat stabilizer, a coloring agent, and a filler, may be added to the transparent base resin.

本発明の複合粒子に於いて、重合体粒子とシリカ被膜との割合は、重合体粒子100重量部に対して、シリカ被膜が10〜500重量部が好ましく、20〜300重量部が好ましい。
斯かる複合粒子は、例えば、上記の如き配合割合で重合性ビニル系モノマーとポリアルコキシシロキサンオリゴマーとを含むモノマー組成物を調製し、懸濁重合で重合性ビニル系モノマーを重合させた後、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーを縮合させることにより得られる。
In the composite particles of the present invention, the ratio of the polymer particles to the silica coating is preferably 10 to 500 parts by weight, and more preferably 20 to 300 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer particles.
Such composite particles are prepared, for example, by preparing a monomer composition containing a polymerizable vinyl monomer and a polyalkoxysiloxane oligomer at a blending ratio as described above, and polymerizing the polymerizable vinyl monomer by suspension polymerization. It is obtained by condensing an alkoxysiloxane oligomer.

前記重合性ビニル系モノマーとしては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、n−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等のスチレン及びその誘導体、
エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン不飽和モノオレフイン類、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル等のハロゲン化ビニル類、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、
Examples of the polymerizable vinyl monomer include styrene, o-methyl styrene, m-methyl styrene, p-methyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, pn-butyl styrene, p-tert. -Butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, n-methoxy styrene, p-phenyl styrene, p -Styrene such as chlorostyrene and 3,4-dichlorostyrene and derivatives thereof,
Ethylenically unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene,
Vinyl halides such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride,
Vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate and vinyl butyrate,

アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル、α−クロルアクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、   Methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, propyl acrylate, n-octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, 2-acrylate Chlorethyl, phenyl acrylate, methyl α-chloroacrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate , Stearyl methacrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, diethyl methacrylate α- methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as aminoethyl,

アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸2−ヒドロキシプロピル等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、
場合によってはアクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸も使用できる。
Acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 2-hydroxypropyl methacrylate,
In some cases, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, and fumaric acid can also be used.

またビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタリン塩等を本発明の効果を妨げない範囲で1種もしくは2種以上組み合わせて使用することもできる。   Further, vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl isobutyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone, methyl isopropenyl ketone, N-vinyl pyrrole, N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N -N-vinyl compounds such as vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene salts and the like can be used alone or in combination of two or more in a range not impeding the effects of the present invention.

これらの中でも、コストの面で安価なスチレン又はメタクリル酸誘導体が好ましい。
前記重合体粒子は、重合体が架橋されていても架橋されていなくともよいが、耐溶剤性が要求される場合には、架橋されているものが好ましい。
架橋に用いられるモノマーとしては、例えば、重合性ビニル系モノマーたるエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン等の2つ以上の官能基を持つモノマーを挙げることができる。
Among these, styrene or methacrylic acid derivatives that are inexpensive in terms of cost are preferable.
The polymer particles may or may not be crosslinked, but are preferably crosslinked when solvent resistance is required.
Examples of the monomer used for crosslinking include monomers having two or more functional groups such as a polymerizable vinyl monomer such as ethylene glycol dimethacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, and divinylbenzene.

尚、前記重合体粒子には、例えば、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤等の各種添加剤がそれぞれ重合体粒子100重量部に対して1重量部未満であれば含まれていてもよい。   The polymer particles may contain, for example, various additives such as an ultraviolet absorber, a heat stabilizer, and a colorant as long as they are each less than 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer particles. .

前記ポリアルコキシシロキサンオリゴマーは、通常、重合性ビニル系モノマーに不活性(共重合しないことを意味する)であり、該ポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしては、以下に示すような構造式のものが挙げられる。   The polyalkoxysiloxane oligomer is usually inert to a polymerizable vinyl monomer (meaning that it is not copolymerized), and examples of the polyalkoxysiloxane oligomer include the structural formulas shown below.

Figure 2005126683
Figure 2005126683

例えば、ポリメトキシシロキサン、ポリエトキシシロキサン、ポリプロポキシシロキサン、ポリブトキシシロキサン等のオリゴマーが挙げられる。これらの中でも、難水溶性で、樹脂との相分離が良好であるポリメトキシシロキサンオリゴマー、ポリブトキシシロキサンオリゴマーが好ましく、特に、重量平均分子量が300〜3000のポリメトキシシロキサンオリゴマー、ポリブトキシシロキサンオリゴマーが好ましい。重量平均分子量が300未満及び3000を越える場合は、いずれもシリカ被膜を形成し難くなるので好ましくない。
尚、重量平均分子量は、GPCを用いて以下の条件で測定される。
カラム:「TSK GEL」(東ソー社製)
G−1000H
G−2000H
G−4000H
流出液:テトラハイドロフラン
流出速度:1ml/分
流出温度:40℃
Examples thereof include oligomers such as polymethoxysiloxane, polyethoxysiloxane, polypropoxysiloxane, and polybutoxysiloxane. Among these, polymethoxysiloxane oligomers and polybutoxysiloxane oligomers which are poorly water-soluble and have good phase separation from the resin are preferable, and in particular, polymethoxysiloxane oligomers and polybutoxysiloxane oligomers having a weight average molecular weight of 300 to 3000 are preferable. preferable. When the weight average molecular weight is less than 300 or more than 3000, it is difficult to form a silica coating film.
In addition, a weight average molecular weight is measured on condition of the following using GPC.
Column: “TSK GEL” (manufactured by Tosoh Corporation)
G-1000H
G-2000H
G-4000H
Effluent: Tetrahydrofuran Outflow rate: 1 ml / min Outflow temperature: 40 ° C

テトラメトキシシランやテトラエトキシシラン等の上記分子式でn=1〜2であるような低分子量アルコキシシロキサンでは、官能基の加水分解時(縮合時)に、水溶性が強くなるため、モノマー滴中に安定に存在させることが難しく好ましくない。また、上記分子式でn=40以上となるようなポリアルコキシシロキサンオリゴマーは、縮合性や重合性ビニル系モノマーとの相溶性が低下するので好ましくない。   In low molecular weight alkoxysiloxanes such as tetramethoxysilane and tetraethoxysilane in which n = 1 to 2 in the above molecular formula, the water solubility becomes strong during hydrolysis of the functional group (during condensation). It is difficult and difficult to exist stably. In addition, polyalkoxysiloxane oligomers in which n = 40 or more in the above molecular formula is not preferable because the condensability and compatibility with the polymerizable vinyl monomer are reduced.

本発明に於いては、前記重合性ビニル系モノマーがスチレン又はメタクリル酸誘導体で且つアルコキシシロキサンオリゴマーがポリメトキシシロキサンオリゴマー又はポリブトキシシロキサンオリゴマーであるものが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the polymerizable vinyl monomer is styrene or a methacrylic acid derivative and the alkoxysiloxane oligomer is a polymethoxysiloxane oligomer or a polybutoxysiloxane oligomer.

尚、これらのポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合物には、紫外線吸収等の機能付加の目的で、珪素系以外の加水分解性アルコキシ金属化合物が添加されていてもよい。   In addition, hydrolyzable alkoxy metal compounds other than silicon-based compounds may be added to these polyalkoxysiloxane oligomer condensates for the purpose of adding functions such as ultraviolet absorption.

本発明に於いて、前記複合粒子は、その大きさ及び形状が特に限定されるものではないが、成形体が、看板や容器等として用いられる場合には、粒子直径3〜50μmが好ましく、成形体が、光学部品、特に、液晶ディスプレイやプロジェクションテレビ等に於いて高精細な画像表示等の精密さが求められる光学部品に用いられる場合には、3〜30μmが好ましい。
3〜50μmであれば、より均一な拡散光や高い全光線透過率を得られ、また、ディスプレイ等の高精細な画像が求められる分野に於いては、3〜30μmとより小さい粒子の方が精細な画像が得られるためである。
複合粒子の粒子直径は、後述する製造方法に於いて、モノマー組成物と水との混合条件、懸濁安定性や界面活性剤等の添加量及び上記攪拌機の攪拌条件、分散条件を調整することにより調整しうる。
In the present invention, the size and shape of the composite particles are not particularly limited. However, when the molded body is used as a signboard, a container or the like, the particle diameter is preferably 3 to 50 μm. When the body is used in an optical component, particularly an optical component that requires precision such as high-definition image display in a liquid crystal display, a projection television, or the like, 3 to 30 μm is preferable.
If it is 3 to 50 μm, a more uniform diffused light and a high total light transmittance can be obtained. In a field where a high-definition image such as a display is required, particles smaller than 3 to 30 μm are preferred. This is because a fine image can be obtained.
The particle diameter of the composite particles is adjusted by adjusting the mixing conditions of the monomer composition and water, the addition amount of the suspension stability and the surfactant, the stirring conditions of the above stirrer, and the dispersion conditions in the production method described later. Can be adjusted.

尚、本発明の光拡散性粒子含有成形体は、本発明の効果を阻害しない範囲に於いて、前記複合粒子に加えて、樹脂粒子(樹脂単独の粒子)や無機粒子が配合されていてもよい。   The light diffusing particle-containing molded product of the present invention may be blended with resin particles (particles of resin alone) or inorganic particles in addition to the composite particles as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.

本発明の好ましい光拡散性粒子含有成形体は、上記の如き構成であるが、以下、該光拡散性粒子含有成形体の好ましい製造方法を(1)〜(3)の行程に分けて説明する。
(1)(モノマー組成物の調製)
先ず、重合性ビニル系モノマー、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの他、重合性ビニル系モノマーを重合させるための重合開始剤やその他の成分を配合して、モノマー組成物を調製する。
ここで、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしては、既述のものを使用できる。
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの配合量は、所望の開口率及びh/Dとなるように適宜調整されるが、開口率が0.1〜1で且つ0.5≦h/D<1となりやすいという観点から、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して、10〜500重量部が好ましく、更に好ましくは20〜300重量部である。10重量部未満の場合、所定開口率及びh/Dである被覆状態に被覆することが困難であり、500重量部より多い場合、重合体粒子が露出した状態になりにくいため好ましくない。
A preferable light diffusing particle-containing molded article of the present invention has the above-described configuration. Hereinafter, a preferable method for producing the light diffusing particle-containing molded article will be described in steps (1) to (3). .
(1) (Preparation of monomer composition)
First, in addition to a polymerizable vinyl monomer and a polyalkoxysiloxane oligomer, a polymerization initiator for polymerizing the polymerizable vinyl monomer and other components are blended to prepare a monomer composition.
Here, as the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer, those described above can be used.
The blending amount of the polyalkoxysiloxane oligomer is appropriately adjusted so as to obtain a desired opening ratio and h / D, but the viewpoint that the opening ratio is 0.1 to 1 and 0.5 ≦ h / D <1 is likely to be obtained. Therefore, 10 to 500 parts by weight is preferable with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer, and more preferably 20 to 300 parts by weight. When the amount is less than 10 parts by weight, it is difficult to cover the coating state with a predetermined opening ratio and h / D. When the amount is more than 500 parts by weight, the polymer particles are hardly exposed, which is not preferable.

重合開始剤としては、例えば、水系懸濁重合に用いられる油溶性の過酸化物系重合開始剤あるいはアゾ系重合開始剤を使用できる。
具体的には、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過酸化オクタノイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、キュメンハイドロパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド等の過酸化物系重合開始剤、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3−ジメチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,3,3−トリメチルブチロニトリル)2,2’−アゾビス(2−イソプロピルブチロニトリル)、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、(2−カルバモイルアゾ)イソブチロニトリル、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリン酸)、ジメチル−2,2’−アゾビスイソブチレート等のアゾ系開始剤が挙げられる。
As the polymerization initiator, for example, an oil-soluble peroxide polymerization initiator or azo polymerization initiator used for aqueous suspension polymerization can be used.
Specific examples include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, octanoyl peroxide, orthochloroperoxybenzoic acid, orthomethoxybenzoic acid peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxydicarbonate, cumene hydroperoxide, cyclohexanone peroxide, t-butyl. Peroxide polymerization initiators such as hydroperoxide and diisopropylbenzene hydroperoxide, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2 '-Azobis (2,3-dimethylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobis (2,3,3-trimethylbutyronitrile) 2,2 '-Azobis (2-isopropylbutyronitrile 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carbonitrile) 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, (2-carbamoylazo) isobutyronitrile, 4,4′- Examples thereof include azo initiators such as azobis (4-cyanovaleric acid) and dimethyl-2,2′-azobisisobutyrate.

これらの中でも、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイルが、重合開始剤の分解速度が速い等の点で好ましい。
重合開始剤の添加量は、重合性ビニル系モノマー100重量部に対して、0.01〜10重量部が好ましく、更に好ましくは0.1〜5.0重量部である。
Among these, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), benzoyl peroxide, lauroyl peroxide have a high decomposition rate of the polymerization initiator, etc. This is preferable.
The addition amount of the polymerization initiator is preferably 0.01 to 10 parts by weight, more preferably 0.1 to 5.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer.

(2)(複合粒子の製造)
次いで、調製されたモノマー組成物を用い、例えば、水性媒体中で水系懸濁重合を行うことにより重合性ビニル系モノマーを重合させ、更に、ポリアルコキシシロキサンを縮合させて複合粒子とする。
詳しくは、先ず、水性媒体としては、水、又は水とアルコールのような水溶性溶媒との混合媒体を用いる。
水性媒体の使用量は、懸濁重合粒子の安定化を図るために、通常、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーの合計100重量部に対して、100〜1000重量部とするのが好ましい。
(2) (Production of composite particles)
Next, using the prepared monomer composition, for example, by performing aqueous suspension polymerization in an aqueous medium, the polymerizable vinyl monomer is polymerized, and further, polyalkoxysiloxane is condensed to form composite particles.
Specifically, first, as the aqueous medium, water or a mixed medium of water and a water-soluble solvent such as alcohol is used.
In order to stabilize the suspension polymerized particles, the amount of the aqueous medium used is usually preferably 100 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total of the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer. .

尚、前記水性媒体に、水系での乳化粒子の発生を抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤を添加してもよい。
更に、必要に応じて懸濁安定剤を添加してもよい。懸濁安定剤としては、例えば、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛等のリン酸塩、ピロリン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、ピロリン酸アルミニウム、ピロリン酸亜鉛等のピロリン酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、コロイダルシリカ等難水溶性無機化合物の分散安定剤等が挙げられる。これらの中でも、第三リン酸カルシウムや複分解生成法によるピロリン酸マグネシウムやピロリン酸カルシウム、コロイダルシリカは、重合体粒子を安定して得ることが可能であるため好ましい。
In order to suppress the generation of emulsified particles in the aqueous medium, water-soluble polymerization prohibition such as nitrites, sulfites, hydroquinones, ascorbic acids, water-soluble vitamin Bs, citric acid and polyphenols is prohibited. An agent may be added.
Furthermore, you may add a suspension stabilizer as needed. Examples of the suspension stabilizer include phosphates such as calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate and zinc phosphate, pyrophosphates such as calcium pyrophosphate, magnesium pyrophosphate, aluminum pyrophosphate and zinc pyrophosphate, calcium carbonate And dispersion stabilizers of poorly water-soluble inorganic compounds such as magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, and colloidal silica. Among these, tribasic calcium phosphate, magnesium pyrophosphate, calcium pyrophosphate, and colloidal silica obtained by the metathesis method are preferable because polymer particles can be stably obtained.

また、上記懸濁安定剤と、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等の界面活性剤とを併用することも可能である。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸エステル塩、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。
The suspension stabilizer can be used in combination with a surfactant such as an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, and a nonionic surfactant.
Examples of the anionic surfactant include fatty acid oils such as sodium oleate and castor oil potassium, alkyl sulfate salts such as sodium lauryl sulfate and ammonium lauryl sulfate, alkylbenzene sulfonates such as sodium dodecylbenzenesulfonate, and alkylnaphthalene sulfone. Acid salts, alkane sulfonates, dialkyl sulfosuccinates, alkyl phosphate esters, naphthalene sulfonate formalin condensates, polyoxyethylene alkyl phenyl ether sulfates, polyoxyethylene alkyl sulfates and the like.

ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等が挙げられる。   Nonionic surfactants include, for example, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkyl phenyl ether, polyoxyethylene fatty acid ester, sorbitan fatty acid ester, polyoxysorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene alkylamine, glycerin fatty acid ester, oxy Examples include ethylene-oxypropylene block polymers.

カチオン性界面活性剤としては、例えば、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩等が挙げられる。   Examples of the cationic surfactant include alkylamine salts such as laurylamine acetate and stearylamine acetate, and quaternary ammonium salts such as lauryltrimethylammonium chloride.

両性イオン界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイドや、リン酸エステル系又は亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。   Examples of the zwitterionic surfactant include lauryl dimethylamine oxide and phosphate ester or phosphite ester surfactants.

これら懸濁安定剤や界面活性剤を単独で又は2種以上を組み合わせて使用する。得られる重合体粒子の粒子径と重合時の分散安定性を考慮して、その懸濁安定剤の選択や使用量を適宜調整し使用する。通常、懸濁安定剤の添加量を重合性ビニル系モノマー100重量部に対して0.5〜15重量部、界面活性剤の添加量を水性媒体100重量部に対して0.001〜0.1重量部とする。   These suspension stabilizers and surfactants are used alone or in combination of two or more. In consideration of the particle diameter of the resulting polymer particles and the dispersion stability during polymerization, the selection and use amount of the suspension stabilizer is appropriately adjusted and used. Usually, the addition amount of the suspension stabilizer is 0.5 to 15 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymerizable vinyl monomer, and the addition amount of the surfactant is 0.001 to 0.003 with respect to 100 parts by weight of the aqueous medium. 1 part by weight.

このように各種添加剤の添加された水性媒体にモノマー組成物を添加し、分散させる。
モノマー組成物の分散方法としては、例えば、水性媒体中にモノマー組成物を直接添加し、プロペラ翼等の攪拌力によりモノマー滴として水性媒体に分散させる方法、ローターとステーターから構成される高せん断力を利用する分散機であるホモミキサー、もしくは超音波分散機等を用いて分散させる方法等を採用することができる。また、粒子径を略均一にそろえられる好ましい方法として、マイクロフルイダイザー、ナノマイザー等のモノマー液滴同士の衝突や機壁への衝突力を利用した高圧型分散機やMPG(マイクロポーラスガラス)多孔膜を通してモノマー組成物を水性媒体中に圧入させる等の方法も採用することができる。
尚、分散により、水性媒体中のモノマー組成物は、通常、モノマー滴として球状となる。
In this way, the monomer composition is added and dispersed in the aqueous medium to which various additives are added.
As a method for dispersing the monomer composition, for example, a method in which the monomer composition is directly added to an aqueous medium and dispersed in the aqueous medium as monomer droplets by stirring force of a propeller blade or the like, a high shear force composed of a rotor and a stator is used. It is possible to adopt a method of dispersing using a homomixer that is a disperser that uses the above, an ultrasonic disperser, or the like. In addition, as a preferable method for making the particle diameters substantially uniform, a high-pressure disperser or a MPG (microporous glass) porous film using collision force between monomer droplets such as a microfluidizer or nanomizer and a collision force against the machine wall A method such as press-fitting the monomer composition into an aqueous medium can also be employed.
In addition, the monomer composition in an aqueous medium becomes spherical normally as a monomer droplet by dispersion | distribution.

更に、モノマー組成物が分散した水性媒体を、加熱することにより懸濁重合を開始させる。
重合反応中、好ましくは水性媒体を攪拌する。攪拌は例えば、モノマー滴の浮上や重合後の粒子の沈降を防止できる程度に緩く行えばよい。懸濁重合に於いて、好ましくは重合温度を30〜100℃程度、更に好ましくは、40〜80℃程度にする。そしてこの重合温度を保持する時間として、好ましくは0.1〜20時間程度とする。
なお、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーの沸点が重合温度付近又は重合温度以上である場合には、重合性ビニル系モノマー及びポリアルコキシシロキサンオリゴマーが揮発しないように、オートクレーブ等の耐圧重合設備を使用して、密閉下あるいは加圧下で重合させるのが好ましい。
Furthermore, suspension polymerization is started by heating the aqueous medium in which the monomer composition is dispersed.
The aqueous medium is preferably stirred during the polymerization reaction. For example, the stirring may be performed loosely enough to prevent the monomer droplets from floating and the particles after polymerization from being settled. In suspension polymerization, the polymerization temperature is preferably about 30 to 100 ° C, more preferably about 40 to 80 ° C. The time for maintaining this polymerization temperature is preferably about 0.1 to 20 hours.
In addition, when the boiling point of the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer is near the polymerization temperature or higher than the polymerization temperature, the pressure resistant polymerization equipment such as an autoclave is prevented so that the polymerizable vinyl monomer and the polyalkoxysiloxane oligomer do not volatilize. It is preferable to polymerize under sealing or under pressure.

重合後、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーを縮合させる。
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合方法としては、酸触媒や塩基触媒を用いた脱水縮合が挙げられる。酸触媒及び塩基触媒としては、塩酸、硫酸、硝酸等の無機酸、クエン酸、アスコルビン酸、イソアスコルビン酸、フェノール系化合物等の有機酸、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、硝酸アンモニウム等の無機塩基、更には、アミン系化合物、アミド系化合物等の有機塩基等を用いることができる。なお、製造容器が鋼製やステンレス製である場合、腐食等の面から、塩基性の水酸化ナトリウムやアンモニア等を用いるのが好ましい。触媒の添加量は、ポリアルコキシシロキサンオリゴマー100重量部に対して、0.01〜30重量部が好ましい。より好ましくは、1〜15重量部である。
After the polymerization, the polyalkoxysiloxane oligomer is condensed.
Examples of the condensation method of the polyalkoxysiloxane oligomer include dehydration condensation using an acid catalyst or a base catalyst. Examples of the acid catalyst and base catalyst include inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and nitric acid, organic acids such as citric acid, ascorbic acid, isoascorbic acid and phenolic compounds, inorganic acids such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonium nitrate. Bases and organic bases such as amine compounds and amide compounds can be used. When the production container is made of steel or stainless steel, it is preferable to use basic sodium hydroxide, ammonia or the like from the viewpoint of corrosion or the like. The addition amount of the catalyst is preferably 0.01 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polyalkoxysiloxane oligomer. More preferably, it is 1 to 15 parts by weight.

縮合後、必要に応じて、懸断安定剤を塩酸等により分解し、シリカ被覆重合体粒子を吸引ろ過、遠心脱水、遠心分離、加圧脱水等の方法により含水ケーキとして分離し、更に、得られた含水ケーキを水洗し、乾燥して目的の複合粒子とする。   After the condensation, if necessary, the suspension stabilizer is decomposed with hydrochloric acid or the like, and the silica-coated polymer particles are separated as a hydrous cake by a method such as suction filtration, centrifugal dehydration, centrifugal separation, or pressure dehydration. The obtained water-containing cake is washed with water and dried to obtain the desired composite particles.

上記複合粒子の製造方法によれば、該方法が高せん断力を加えてシリカ粒子を重合体粒子に被覆する方法ではないため、Tg(ガラス転移点)が80℃より低い耐熱性のない重合体の粒子でも容易に被覆することができる。なお、Tgが80℃より低い重合体としては、ポリアクリル酸エチル、ポリアクリル酸n−ブチル、ポリアクリル酸イソブチル、ポリアクリル酸ラウリル、ポリアクリル酸ステアリル、ポリアクリル酸2−エチルヘキシル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸n−ブチル、ポリメタクリル酸イソブチル、ポリメタクリル酸ラウリル、ポリメタクリル酸ステアリル、ポリメタクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられる。   According to the method for producing composite particles, since the method is not a method of applying silica particles to polymer particles by applying a high shear force, a polymer having no Tg (glass transition point) lower than 80 ° C. Even these particles can be easily coated. Examples of the polymer having a Tg lower than 80 ° C. include polyethyl acrylate, poly (n-butyl acrylate), poly (isobutyl acrylate), poly (lauryl acrylate), poly (stearyl acrylate), poly (2-ethylhexyl acrylate), and poly (methacrylic acid). Examples include ethyl, poly (n-butyl methacrylate), poly (isobutyl methacrylate), poly (lauryl methacrylate), poly (stearyl methacrylate), and poly (2-ethylhexyl methacrylate).

(3)(成形による光拡散性粒子含有成形体の製造)
最後に、得られた複合粒子と基材透明樹脂とを混合し溶融混練して、押出成形、射出成形等の成形方法により所定の形状に成形して、光拡散性粒子含有成形体とする。
(3) (Production of light diffusing particle-containing molded product by molding)
Finally, the obtained composite particles and the base transparent resin are mixed, melt-kneaded, and molded into a predetermined shape by a molding method such as extrusion molding or injection molding to obtain a light diffusing particle-containing molded body.

本発明の拡散性粒子含有成形体に於いて、全光線透過率、ヘイズの測定等は、以下の方法により行った。

(全光線透過率、ヘイズ、拡散光透過率の測定)
成形品の全光線透過率およびヘイズを、ヘイズメーター(日本電色株式会社製「NDH−2000」JIS K7105に準拠)により測定した。
また、拡散光透過率は、全光線透過率のうちの拡散光が占める割合であり、該拡散光透過率を
拡散光透過率(%)=全光線透過率(%)×ヘイズ(%)×0.01
で示される式により求めた。

(粒子直径の測定)
粒子直径は、コールターカウンター法により測定した。
コールターカウンター法とは、コールター原理と呼ばれる電気抵抗法によって粒子直径を測定する方法である。
この方法は、詳しくは、電解液中で、アパチャーチューブのアパチャー(細孔)の両側に電極を置いて電流を流し、電解液中に測定する粒子を懸濁させて、アパチャーチューブ内部よりマノメーターで電解液を吸引し、アパチャーを通過する際に、粒子体積に相当する電解液が置換され、両電極間に抵抗が生じるが、この抵抗変化量がアパチャーを通過する粒子の体積に比例するため、これを検知、計算して粒子直径の体積平均粒子径を求めるという方法である。
具体的には、Coulter Electoronics Limited発行のREFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って、100μmの径のアパチャーを用いてキャリブレーションを行い測定した。より具体的には、粒子直径測定装置として、コールターマルチサイザーII及びサンプリングスタンドIIAより構成されたもの(ベックマンコールター社製)を用い、粒子0.1gを0.1%ノニオン界面活性剤溶液10ml中にタッチミキサーと超音波を用いて予備分散し、これを、サンプリングスタンドIIに備え付けの300mlのISOTON II(ベックマンコールター社製:測定用電解液)を入れたビーカーに、緩く攪拌しながらスポイトで添加して、本体画面の濃度計が10%前後になるように調製し、粒子10万個の体積平均粒子径の測定を行った。

(屈折率測定方法)
1.重合体粒子の屈折率測定方法
スライドガラス上に、重合体粒子を0.001gのせ、刊行物「アタゴ屈折計データブック」(株式会社アタゴ発行)より任意に選出した屈折率の液体有機化合物0.2mlで該粒子を分散させ、サンプルプレートを作製した。
次に、各サンプルプレートを光学顕微鏡にセットし、光源にナトリウムランプを用いて観察し、各液体有機化合物の屈折率既知の温度に於いて、粒子の輪郭が見えなくなることを確認し、このとき用いた液体有機化合物の屈折率を、粒子の屈折率とした。
尚、液体有機化合物及びその屈折率として、上記刊行物には、例えば、
「フリフリルアミン(17℃)・・・屈折率1.4900、
p−ジエチルベンゼン ・・・屈折率1.4948」
と記載されているが、屈折率としては、小数点第4位を四捨五入したものを採用した。また、p−ジエチルベンゼンの如く、特に温度が記載されていないものにつていは、20℃に於いて粒子の輪郭の有無を確認した。
下記製造例に於いては、各製造例と同様に別途調製したモノマー組成物を用い、それぞれモノマーをラジカル重合させて重合体粒子とした後、ポリシロキサンオリゴマーを縮合させずに、該重合体粒子を取り出し、トルエンを用いて洗浄し、ポリシロキサンオリゴマーを完全に洗い流したものを対象として上記の如く屈折率を測定した。
2.透明基材樹脂の屈折率測定方法
透明基材樹脂を粒子状(1粒辺り1mg以下程度)に粉砕したものを、上記重合体粒子の場合と同様の方法により測定した。

(複合粒子の被覆状態の確認方法)
複合粒子の水分散体を、一滴スライドガラス上に滴下し、ナトリウムランプを光源とした顕微鏡(使用レンズ:600倍)にて、複合粒子を目視観測する方法により、重合体粒子が露出しているか否か確認した。

(開口率の測定方法)
開口率の測定方法は、まず、複合粒子を、50mlの磁性るつぼに1g取り、これを電気炉(ISUZU社製)を用いて、500℃で2時間焼成し、図3に示す複合粒子のシリカ部分のみの粒子(以下、シリカ粒子という)を得た。
次に、このシリカ粒子を、スパーテルにて磁性るつぼ内より破損しないよう静かに取り出し、走査型電子顕微鏡(日本電子社製:JSM−820−A)で写真を撮影した。
更に、撮影した写真の中から、シリカ粒子の開口部分が上にある任意の50個を選出し、画像解析装置(オムロン社製:Image−Ana LITE)のトレース計測を用いて、手動でそれぞれのシリカ粒子の輪郭及び開口部分の輪郭を指定し、図4に例示するように、シリカ粒子の投影面積(S2)及び開口部分の面積(S1)を計測した。
計測したそれぞれの面積から、以下の式により個々のシリカ粒子の開口率を求め、その平均値を実施例に示した。
開口率=シリカ粒子の開口部分の面積(S1)÷シリカ粒子の投影面積(S2)

(シリカ粒子のh/Dの測定)
図3に示すように、上記シリカ粒子の直径をDとし、シリカ粒子の高さをhとしたときの、h/Dの値を、次の方法によって測定した。
開口率の測定方法と同様にして、シリカ粒子の走査型電子顕微鏡写真を撮影し、撮影した写真の中からシリカ粒子の開口部分の面が撮影面に対して垂直な粒子を任意に50個選出した。上記画像解析装置で個々の粒子のD及びhの値を計測し、h/Dを算出した。本明細書でのh/Dは、50個のh/Dの平均値を意味する。
In the diffusible particle-containing molded article of the present invention, the measurement of total light transmittance, haze, and the like were performed by the following methods.

(Measurement of total light transmittance, haze, diffuse light transmittance)
The total light transmittance and haze of the molded product were measured with a haze meter (based on “NDH-2000” JIS K7105 manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd.).
The diffuse light transmittance is the ratio of diffuse light to the total light transmittance. The diffuse light transmittance is defined as diffuse light transmittance (%) = total light transmittance (%) × haze (%) × 0.01
It calculated | required by the formula shown by.

(Measurement of particle diameter)
The particle diameter was measured by the Coulter counter method.
The Coulter counter method is a method of measuring the particle diameter by an electric resistance method called the Coulter principle.
In detail, this method is described in detail by placing an electrode on both sides of the aperture (pore) of the aperture tube in the electrolyte, passing an electric current, suspending the particles to be measured in the electrolyte, and using a manometer from inside the aperture tube. When the electrolyte is sucked and passes through the aperture, the electrolyte corresponding to the particle volume is replaced, and resistance is generated between both electrodes, but this resistance change is proportional to the volume of the particle passing through the aperture. This is a method of detecting and calculating this to obtain the volume average particle diameter of the particle diameter.
Specifically, according to REFERENCE MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER (1987) published by Coulter Electoronics Limited, calibration was performed using an aperture having a diameter of 100 μm. More specifically, as a particle diameter measuring device, a device composed of Coulter Multisizer II and Sampling Stand IIA (manufactured by Beckman Coulter) was used, and 0.1 g of particles in 10 ml of 0.1% nonionic surfactant solution. Pre-dispersed using a touch mixer and ultrasonic waves, and added to a beaker containing 300 ml of ISOTON II (manufactured by Beckman Coulter, Inc .: electrolyte for measurement) attached to the sampling stand II with a dropper while gently stirring. Then, the concentration meter on the main body screen was prepared to be around 10%, and the volume average particle diameter of 100,000 particles was measured.

(Refractive index measurement method)
1. Method for measuring refractive index of polymer particles 0.001 g of polymer particles are placed on a slide glass, and a liquid organic compound having a refractive index arbitrarily selected from the publication “Atago Refractometer Data Book” (published by Atago Co., Ltd.) The particles were dispersed in 2 ml to prepare a sample plate.
Next, each sample plate is set in an optical microscope and observed using a sodium lamp as a light source, and it is confirmed that the outline of the particles becomes invisible at a temperature where the refractive index of each liquid organic compound is known. The refractive index of the liquid organic compound used was defined as the refractive index of the particles.
In addition, as a liquid organic compound and its refractive index, the above-mentioned publication includes, for example,
"Furifurylamine (17 ° C) ... refractive index 1.4900,
p-diethylbenzene ... refractive index 1.4948 "
However, as the refractive index, the value rounded to the fourth decimal place was adopted. In addition, in the case where the temperature is not particularly described such as p-diethylbenzene, the presence or absence of the outline of the particle was confirmed at 20 ° C.
In the following production examples, a monomer composition prepared separately in the same manner as in each production example was used, and after the monomers were radically polymerized into polymer particles, the polymer particles were condensed without polysiloxane oligomer condensation. Was taken out and washed with toluene, and the refractive index was measured as described above for a polysiloxane oligomer that had been completely washed away.
2. Method for measuring refractive index of transparent substrate resin A material obtained by pulverizing a transparent substrate resin in a particulate form (about 1 mg or less per one particle) was measured by the same method as in the case of the polymer particles.

(Method for confirming the coating state of composite particles)
Whether the polymer particles are exposed by a method of visually observing the composite particles with a microscope (used lens: 600 times) using a sodium lamp as a light source by dropping an aqueous dispersion of the composite particles on a glass slide. I confirmed it.

(Measurement method of aperture ratio)
First, 1 g of the composite particles was taken into a 50 ml magnetic crucible and calcined at 500 ° C. for 2 hours using an electric furnace (manufactured by ISUZU), and the composite particle silica shown in FIG. Partial particles (hereinafter referred to as silica particles) were obtained.
Next, the silica particles were gently taken out from the inside of the magnetic crucible with a spatula, and a photograph was taken with a scanning electron microscope (manufactured by JEOL Ltd .: JSM-820-A).
Furthermore, from the photographed photograph, arbitrary 50 pieces having an opening portion of silica particles on the top are selected, and each of them is manually measured by using a trace measurement of an image analysis apparatus (made by OMRON: Image-Ana LITE). The contour of the silica particle and the contour of the opening portion were designated, and the projected area (S2) and the area (S1) of the opening portion of the silica particle were measured as illustrated in FIG.
From the measured areas, the aperture ratios of the individual silica particles were determined by the following formula, and the average value was shown in the examples.
Opening ratio = area of the opening of silica particles (S1) ÷ projected area of silica particles (S2)

(Measurement of h / D of silica particles)
As shown in FIG. 3, the value of h / D when the diameter of the silica particle is D and the height of the silica particle is h was measured by the following method.
In the same manner as the aperture ratio measurement method, a scanning electron micrograph of silica particles is taken, and 50 particles whose silica particle opening surface is perpendicular to the imaging surface are selected from the photographed images. did. The value of D and h of each particle was measured with the image analysis apparatus, and h / D was calculated. In this specification, h / D means an average value of 50 h / Ds.

製造例1
水性媒体たる水200gに対し、懸濁安定剤として複分解法によるピロリン酸マグネシウム5gを混合させて、500mlセパラブルフラスコに入れ、更に、界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム0.04g、重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム0.02gを分散媒に溶解させた。
別途、単官能性の重合性ビニル系モノマーとしてメタクリル酸メチル56gとジビニルベンゼン14g、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしてMKCシリケートMS57(三菱化学社製:平均分子量1300〜1500、前記構造式中Rはメチル、nの平均は15〜18)30g、重合開始剤として2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)0.25gを均一に溶解して、モノマー組成物を調製した。
このモノマー組成物を、前記セパラブルフラスコ内の分散媒に加え、ホモミキサー(IKA社製 商品名:ULTRA TURRAX T−25)にて8000rpmで約10秒間攪拌して、モノマー組成物を微分散させた。次いで、セパラブルフラスコに攪拌翼、温度計及び還流冷却器を取り付け、窒素置換後、60℃の恒温水槽(ウォーターバス)中に設置し、セパラブルフラスコ内を攪拌速度200rpmで攪拌し続け、セパラブルフラスコ内のモノマー組成物を加えた分散媒の温度が60℃になってから10時間懸濁重合を行うことで重合性ビニル系モノマーを重合させた。次いで、水酸化ナトリウム2gを触媒として添加して、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合を行った。
次いで、セパラブルフラスコを恒温水槽より取り出し、セパラブルフラスコ内を攪拌しながらセパラブルフラスコ内の反応液を室温まで冷却し、スラリーのpHが2程度になるまで塩酸を添加して懸濁安定剤を分解し、濾紙を用いたブフナー漏斗で吸引濾過し、1.2Lのイオン交換水で洗浄することにより懸濁安定剤を除去し、乾燥させて、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は20μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 1
To 200 g of water as an aqueous medium, 5 g of magnesium pyrophosphate by metathesis method is mixed as a suspension stabilizer and placed in a 500 ml separable flask. Further, 0.04 g of sodium lauryl sulfate as a surfactant and sublimation as a polymerization inhibitor. 0.02 g of sodium nitrate was dissolved in the dispersion medium.
Separately, 56 g of methyl methacrylate and 14 g of divinylbenzene as monofunctional polymerizable vinyl monomers, and MKC silicate MS57 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: average molecular weight 1300 to 1500 as polyalkoxysiloxane oligomer), wherein R is methyl, n The average of 15 to 18) was 30 g, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) 0.25 g was uniformly dissolved as a polymerization initiator to prepare a monomer composition.
This monomer composition is added to the dispersion medium in the separable flask and stirred for about 10 seconds at 8000 rpm with a homomixer (trade name: ULTRA TURRAX T-25, manufactured by IKA) to finely disperse the monomer composition. It was. Next, a stirring blade, a thermometer and a reflux condenser are attached to the separable flask, and after replacing with nitrogen, the separable flask is placed in a constant temperature water bath (water bath) at 60 ° C., and the inside of the separable flask is continuously stirred at a stirring speed of 200 rpm. The polymerizable vinyl monomer was polymerized by suspension polymerization for 10 hours after the temperature of the dispersion medium to which the monomer composition in the bull flask was added reached 60 ° C. Next, 2 g of sodium hydroxide was added as a catalyst to condense the polyalkoxysiloxane oligomer.
Next, the separable flask is taken out from the constant temperature water bath, the reaction liquid in the separable flask is cooled to room temperature while stirring the separable flask, and hydrochloric acid is added until the pH of the slurry becomes about 2 to obtain a suspension stabilizer. The suspension stabilizer was removed by suction filtration with a Buchner funnel using filter paper and washed with 1.2 L of ion exchange water, and dried to obtain composite particles. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 20 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例2
重合性ビニル系モノマーとしてスチレン56gとジビニルベンゼン20gを用いた以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は12μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 2
Composite particles were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 56 g of styrene and 20 g of divinylbenzene were used as the polymerizable vinyl monomer. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 12 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例3
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーとしてMKCシリケートMS58B15(三菱化学社製:平均分子量1600〜1800)を用いた以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は15μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 3
Composite particles were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that MKC silicate MS58B15 (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: average molecular weight 1600 to 1800) was used as the polyalkoxysiloxane oligomer. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 15 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例4
ポリアルコキシシロキサンオリゴマーを縮合させる触媒として、水酸化ナトリウム2gに代えて、酸であるスルファミン酸ナトリウム2gを用い、また、80℃の恒温槽を用いて重合温度を80℃とした以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は20μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 4
Production Example, except that 2 g of sodium sulfamate, which is an acid, is used as a catalyst for condensing the polyalkoxysiloxane oligomer instead of 2 g of sodium hydroxide, and the polymerization temperature is set to 80 ° C. using a thermostatic bath of 80 ° C. In the same manner as in Example 1, composite particles were obtained. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 20 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例5
重合性ビニル系モノマーとして、メタクリル酸メチル56g及びジビニルベンゼン14gに代えて、メタクリル酸メチル35g、スチレン21g及びエチレングリコールジメタクリレート14gを用いた以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は20μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 5
Composite particles are obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 35 g of methyl methacrylate, 21 g of styrene and 14 g of ethylene glycol dimethacrylate are used as the polymerizable vinyl monomer instead of 56 g of methyl methacrylate and 14 g of divinylbenzene. It was. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 20 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例6
重合性ビニル系モノマーとしてのメタクリル酸メチルを20gに、ジビニルベンゼンを5gに、ポリアルコキシシロキサンオリゴマーを75gにし、更に、分散媒体たる水に食塩を4g加えた以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は15μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 6
Except for adding 20 g of methyl methacrylate as a polymerizable vinyl monomer, 5 g of divinylbenzene, 75 g of polyalkoxysiloxane oligomer, and adding 4 g of salt to water as a dispersion medium, the same as in Production Example 1 A composite particle was obtained. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 15 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

製造例7
重合性ビニル系モノマーとして、メタクリル酸メチル56gとジビニルベンゼン14gに代えて、スチレンを70g用いた以外は、製造例1と同様にして、複合粒子を得た。得られた複合粒子は、重合体粒子の表面の一部が露出していた。また、粒子直径は12.5μmであった。
この複合粒子の開口率、h/D、屈折率を下記表1に示した。
Production Example 7
Composite particles were obtained in the same manner as in Production Example 1 except that 70 g of styrene was used instead of 56 g of methyl methacrylate and 14 g of divinylbenzene as the polymerizable vinyl monomer. In the obtained composite particles, a part of the surface of the polymer particles was exposed. The particle diameter was 12.5 μm.
The aperture ratio, h / D, and refractive index of the composite particles are shown in Table 1 below.

比較製造例1
攪拌機および温度計を備えた重合器に、ラウリル硫酸ナトリウム0.05gを溶解させた脱イオン水500gを入れ、第三リン酸カルシウム50gを添加して分散させた。次いで、重合性ビニル系モノマーであるスチレン80gとジビニルベンゼン20gとに、過酸化ベンゾイル0.5gとアゾビスイソブチロニトリル0.5gとを溶解させた混合液を、重合器に入れ、T.Kホモミキサー(特殊機化工業株式会社製)により分散させ、液滴を12μm程度に調整した。次いで、重合器内を65℃に加熱して攪拌しながら懸濁重合を行った後、冷却した。懸濁液を濾過、洗浄した後、乾燥させて真球状の重合体粒子を得た。この重合体粒子の粒子直径は12μm、屈折率は1.590であった。
Comparative production example 1
A polymerization vessel equipped with a stirrer and a thermometer was charged with 500 g of deionized water in which 0.05 g of sodium lauryl sulfate was dissolved, and 50 g of tricalcium phosphate was added and dispersed. Next, a mixed solution prepared by dissolving 0.5 g of benzoyl peroxide and 0.5 g of azobisisobutyronitrile in 80 g of styrene as a polymerizable vinyl monomer and 20 g of divinylbenzene was put in a polymerization vessel. The liquid was dispersed with a K homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to adjust the droplets to about 12 μm. Next, the inside of the polymerization vessel was heated to 65 ° C. and subjected to suspension polymerization while stirring, and then cooled. The suspension was filtered, washed, and dried to obtain true spherical polymer particles. The polymer particles had a particle diameter of 12 μm and a refractive index of 1.590.

比較製造例2
重合性ビニル系モノマーをメタクリル酸メチル80gとジビニルベンゼン20gとに変更した以外は、比較製造例1と同様にして、真球状の重合体粒子を得た。この重合体粒子の粒子直径は20μm、屈折率は1.510であった。
Comparative production example 2
Spherical polymer particles were obtained in the same manner as in Comparative Production Example 1 except that the polymerizable vinyl monomer was changed to 80 g of methyl methacrylate and 20 g of divinylbenzene. The polymer particles had a particle diameter of 20 μm and a refractive index of 1.510.

比較製造例3
(重合体含有溶液の製造)
攪拌機、温度計および冷却管を備えた300mlの四つ口フラスコに、テトラメトキシシラン144.5g、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン23.6g、水19g、メタノール30gおよびアンバーリスト15(ローム・アンド・ハース・ジャパン社製の陽イオン交換樹脂)5gを入れ、65℃で2時間攪拌し反応させた。反応混合物を室温まで冷却した後、冷却管に代えて蒸留塔を取付け、これに冷却管および流出口を設け、常圧下、80℃まで2時間かけて昇温しメタノールの流出がなくなるまで同温度に保持し、反応を更に進行させた。再び、室温まで冷却した後、アンバーリスト15を濾過し、数平均分子量が1800の重合性ポリシロキサンを得た。
次いで、攪拌機、滴下口、温度計、冷却管および窒素ガス導入口を備えた1リットルのフラスコに、有機溶剤としてトルエン200gを入れ、窒素ガスを導入し、攪拌しながらフラスコ内温を110℃まで加熱した。次いで、上記で得られた重合性ポリシロキサン20g、メチルメタクリレート80g、2−エチルヘキシルアクリレート10g、スチレン60g、ブチルアクリレート30gおよび2、2’−アゾビスイソブチロニトリル6gを混合した溶液を滴下口より2時間かけて滴下した。滴下後も同温度で1時間攪拌を続けた後、1,1’−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.4gを30分おきに2回添加し、さらに2時間加熱して共重合を行い、数平均分子量が12000の重合体がトルエンに溶解した重合体含有溶液を得た。得られた溶液中の固形分は49.5重量%であった。
(複合粒子分散体の製造)
攪拌機、2つの滴下口(滴下口1および2)および温度計を備えた1リットルの四つ口フラスコに、酢酸ブチル496g、メタノール124gを入れておき、内温を20℃に調整した。次いで、フラスコ内を攪拌しながら上記で得られた重合体含有溶液10gおよびテトラメトキシシラン100gの混合液(溶液A)を滴下口1から、水30g、25%アンモニア水30gおよびメタノール60gの混合液(溶液B)を滴下口2から、1時間かけて滴下した。滴下後、同温度まで2時間攪拌し続けた。更に、110mmHgの圧力下、フラスコ内温を100℃まで昇温し、アンモニア、メタノール、トルエン、酢酸ブチルを固形分濃度が30重量%となるまで留去し、重合体及びシリカの複合粒子が酢酸ブチルに分散した分散体を得た。
(複合粒子の製造)
攪拌機、不活性ガス導入管、還流冷却器および温度計を備えたフラスコに、ポリビニルアルコール(PVA−205、クラレ(株)製)0.5gを溶解した脱イオン水900gを仕込んだ。次いで、メタクリル酸メチル75g、エチレングリコールジメタクリレート19g、上記複合粒子分散体20gおよびアゾビスイソブチロニトリル1gを配合した混合物をフラスコに仕込み、T.K.ホモジナイザー(特殊機化工業(株)製)により3000rpmで5分間攪拌して、均一な懸濁液を調製した。
次いで、窒素ガスを吹き込みながら75℃に加熱し、この温度で5時間攪拌を続けて重合反応を行った後、冷却、懸濁液の濾過、洗浄、乾燥を行って複合粒子を得た。この複合粒子は、重合性ビニル系モノマー由来の重合体粒子中に、シリカ粒子が分散している構造を有していた。また、平均粒子径は12μm、屈折率は1.510であった。
Comparative production example 3
(Production of polymer-containing solution)
To a 300 ml four-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser tube, 144.5 g of tetramethoxysilane, 23.6 g of γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 19 g of water, 30 g of methanol and Amberlyst 15 (Rohm and -5 g of a cation exchange resin manufactured by Hearth Japan Co., Ltd. was added and stirred at 65 ° C. for 2 hours for reaction. After the reaction mixture is cooled to room temperature, a distillation column is attached instead of the cooling pipe, and a cooling pipe and an outlet are provided. The temperature is increased to 80 ° C. under normal pressure over 2 hours, and the same temperature is maintained until methanol does not flow out. The reaction was allowed to proceed further. After cooling to room temperature again, Amberlyst 15 was filtered to obtain a polymerizable polysiloxane having a number average molecular weight of 1800.
Next, in a 1 liter flask equipped with a stirrer, a dripping port, a thermometer, a cooling tube and a nitrogen gas inlet, 200 g of toluene as an organic solvent was introduced, nitrogen gas was introduced, and the flask internal temperature was increased to 110 ° C. while stirring. Heated. Next, a solution obtained by mixing 20 g of the polymerizable polysiloxane obtained above, 80 g of methyl methacrylate, 10 g of 2-ethylhexyl acrylate, 60 g of styrene, 30 g of butyl acrylate and 6 g of 2,2′-azobisisobutyronitrile was added from the dropping port. It was dripped over 2 hours. After the dropwise addition, stirring was continued for 1 hour at the same temperature, and then 0.4 g of 1,1′-bis (t-butylperoxy) -3,3,5-trimethylcyclohexane was added twice every 30 minutes. The copolymer was heated for 2 hours to obtain a polymer-containing solution in which a polymer having a number average molecular weight of 12000 was dissolved in toluene. The solid content in the obtained solution was 49.5% by weight.
(Production of composite particle dispersion)
Into a 1 liter four-necked flask equipped with a stirrer, two dropping ports (dropping ports 1 and 2) and a thermometer, 496 g of butyl acetate and 124 g of methanol were placed, and the internal temperature was adjusted to 20 ° C. Next, 10 g of the polymer-containing solution obtained above and 100 g of tetramethoxysilane (solution A) were mixed from the dropping port 1 while stirring in the flask, and a mixture of 30 g of water, 30 g of 25% aqueous ammonia and 60 g of methanol. (Solution B) was added dropwise from the dropping port 2 over 1 hour. After the dropping, stirring was continued for 2 hours until the same temperature. Further, the temperature inside the flask was raised to 100 ° C. under a pressure of 110 mmHg, and ammonia, methanol, toluene, and butyl acetate were distilled off until the solid concentration reached 30% by weight. A dispersion dispersed in butyl was obtained.
(Manufacture of composite particles)
A flask equipped with a stirrer, an inert gas introduction tube, a reflux condenser and a thermometer was charged with 900 g of deionized water in which 0.5 g of polyvinyl alcohol (PVA-205, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was dissolved. Next, a mixture containing 75 g of methyl methacrylate, 19 g of ethylene glycol dimethacrylate, 20 g of the composite particle dispersion and 1 g of azobisisobutyronitrile was charged into a flask. K. A uniform suspension was prepared by stirring at 3000 rpm for 5 minutes with a homogenizer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.).
Next, the mixture was heated to 75 ° C. while blowing nitrogen gas, and the polymerization reaction was continued at this temperature for 5 hours, followed by cooling, filtration of the suspension, washing, and drying to obtain composite particles. The composite particles had a structure in which silica particles were dispersed in polymer particles derived from a polymerizable vinyl monomer. Moreover, the average particle diameter was 12 micrometers and the refractive index was 1.510.

実施例1
製造例1で得られた複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂(住友化学株式会社製MG−5、屈折率1.49)300gに対して30g添加し、フードミキサーにて3分間ブレンド後、射出成形機に供給して射出成形し、長さ100mm、幅50mm、厚さ2mmの成形体を得た。
この成形体の前項製透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を、それぞれ上記方法により測定した。結果を下記表2に示した。
Example 1
30 g of the composite particles obtained in Production Example 1 are added to 300 g of methyl methacrylate resin (MG-5, refractive index: 1.49) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., blended for 3 minutes in a food mixer, and then injection molded. It was supplied to a machine and injection molded to obtain a molded body having a length of 100 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 2 mm.
The transmittance, haze, and diffuse light transmittance of the above-mentioned molded product were measured by the above methods. The results are shown in Table 2 below.

実施例2
複合粒子の添加量を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して45gとした以外は実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 2
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the composite particles added was 45 g with respect to 300 g of the methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例3
複合粒子として、製造例2で得られた複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して3g用いた以外は、実施例1と同様にして成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 3
As a composite particle, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1, except that 3 g of the composite particle obtained in Production Example 2 was used with respect to 300 g of methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例4
複合粒子として製造例3の複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して30g用いた以外は、実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 4
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 g of the composite particle of Production Example 3 was used as 300 g of the methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例5
複合粒子として製造例4の複合粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 5
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite particles of Production Example 4 were used as the composite particles. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例6
複合粒子として製造例5の複合粒子を用いた以外は、実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 6
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite particles of Production Example 5 were used as the composite particles. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例7
複合粒子として製造例6の複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して45g用いた以外は、実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 7
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 45 g of the composite particles of Production Example 6 were used as composite particles with respect to 300 g of methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

実施例8
複合粒子として製造例7の複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して3g用いた以外は、実施例1と同様にして、成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Example 8
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3 g of the composite particles of Production Example 7 were used as composite particles with respect to 300 g of methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

比較例1
複合粒子に代えて、比較製造例1で得られた重合体粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して3g用いた以外は、実施例1と同様にして成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Comparative Example 1
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 3 g of the polymer particles obtained in Comparative Production Example 1 were used with respect to 300 g of the methyl methacrylate resin instead of the composite particles. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

比較例2
複合粒子に代えて、比較製造例2で得られた重合体粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して30g用いた以外は、実施例1と同様にして成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Comparative Example 2
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 except that 30 g of the polymer particles obtained in Comparative Production Example 2 were used with respect to 300 g of methyl methacrylate resin instead of the composite particles. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

比較例3
複合粒子として、比較製造例3で得られた複合粒子を、メタクリル酸メチル樹脂300gに対して45g用いた以外は、実施例1と同様にして成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Comparative Example 3
As a composite particle, a molded body was obtained in the same manner as in Example 1, except that 45 g of the composite particle obtained in Comparative Production Example 3 was used with respect to 300 g of methyl methacrylate resin. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

比較例4
粒子を配合せず、メタクリル酸メチル樹脂のみを用いて実施例1と同様にして成形体を得た。更に、実施例1と同様にして全光線透過率、ヘイズ及び拡散光透過率を測定した。結果を下記表2に示した。
Comparative Example 4
A molded body was obtained in the same manner as in Example 1 using only methyl methacrylate resin without blending particles. Further, the total light transmittance, haze and diffuse light transmittance were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2 below.

Figure 2005126683
Figure 2005126683

Figure 2005126683
Figure 2005126683

表2から明らかなように、本発明の光拡散性粒子含有成形体は、従来の重合体粒子や複合粒子の配合されたものに比べ、高い全光線透過率を保持し、高いヘイズが得られている為、拡散光透過率が80%以上と高く、効果的に拡散光が透過しているものと認められる。   As is clear from Table 2, the light diffusing particle-containing molded product of the present invention has a high total light transmittance and a high haze as compared with those in which conventional polymer particles or composite particles are blended. Therefore, it is recognized that the diffused light transmittance is as high as 80% or more and diffused light is effectively transmitted.

本発明の光拡散性粒子含有成形体は、照明器具カバー、レンズ、導電板、ビデオディスク、プロジェクションテレビ用スクリーンなどの光学用部品、化粧品容器、自動販売機の前面板、看板、商品ディスプレイ、卓上容器などに用いられうる。   The light diffusing particle-containing molded product of the present invention includes a lighting fixture cover, a lens, a conductive plate, a video disc, a projection television screen and other optical components, a cosmetic container, a vending machine front plate, a signboard, a product display, a tabletop. It can be used for containers and the like.

シート状に成形された一実施形態の光拡散性粒子含有成形体を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the light diffusable particle containing molded object of one Embodiment shape | molded by the sheet form. 同実施形体に於ける複合粒子を示す概略断面図。The schematic sectional drawing which shows the composite particle in the same embodiment. 同実施形態に於ける複合粒子を焼成して得られるシリカ粒子の概略断面図。The schematic sectional drawing of the silica particle obtained by baking the composite particle in the same embodiment. 開口率の測定方法を説明するための概略図。Schematic for demonstrating the measuring method of an aperture ratio.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・透明基材樹脂
2・・・複合粒子(光拡散性粒子)
2a・・・重合体粒子
2b・・・シリカ被膜
1 ... Transparent substrate resin 2 ... Composite particles
2a ... polymer particles 2b ... silica coating

Claims (4)

透明基材樹脂に光拡散性粒子が配合されてなる光拡散性粒子含有成形体であって、
前記光拡散性粒子は、前記透明基材樹脂との屈折率差が0.01〜0.10である重合性ビニル系モノマー由来の重合体粒子と該重合体粒子の表面に設けられたシリカ被膜とからなり、該シリカ被膜がポリアルコキシシロキサンオリゴマーの縮合物からなる複合粒子であり、
(式)拡散光透過率(%)=全光線透過率(%)×ヘイズ(%)×0.01
で表される拡散光透過率の値が80%以上とされてなることを特徴とする光拡散性粒子含有成形体。
A light diffusing particle-containing molded product obtained by blending light diffusing particles with a transparent base resin,
The light diffusing particles are polymer particles derived from a polymerizable vinyl monomer having a refractive index difference of 0.01 to 0.10 with respect to the transparent base resin, and a silica coating provided on the surface of the polymer particles. The silica coating is a composite particle comprising a polyalkoxysiloxane oligomer condensate,
(Formula) Diffuse light transmittance (%) = Total light transmittance (%) × Haze (%) × 0.01
A light diffusing particle-containing molded product, wherein the diffuse light transmittance value represented by the formula is 80% or more.
前記シリカ被膜は、前記重合体粒子の表面が0.1〜1の開口率で露出するように設けられてなる請求項1記載の光拡散性粒子含有成形体。   The light-diffusing particle-containing molded article according to claim 1, wherein the silica coating is provided such that the surface of the polymer particles is exposed with an opening ratio of 0.1 to 1. 前記シリカ被膜の高さhと前記複合粒子の直径Dとが0.5≦h/D<1の関係を有する請求項2記載の光拡散性粒子含有成形体。   The light diffusing particle-containing molded article according to claim 2, wherein the height h of the silica coating and the diameter D of the composite particles have a relationship of 0.5 ≦ h / D <1. 前記光拡散性粒子の配合量は、前記透明基材樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部である請求項1乃至3の何れかに記載の光拡散性粒子含有成形体。   The compounding quantity of the said light diffusable particle is 0.1-20 weight part with respect to 100 weight part of said transparent base resin, The light diffusable particle containing molded object in any one of Claim 1 thru | or 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009258685A (en) * 2008-03-28 2009-11-05 Lintec Corp Optical laminate for plasma display
JP2012207197A (en) * 2011-03-17 2012-10-25 Sekisui Plastics Co Ltd Organic inorganic composite particle, method for manufacturing the same, and application thereof

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