JP2007197588A - 異形粒子、異形粒子組成物及びその製造方法、並びに光拡散成形品 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第一の重合体からなる(a)粒子1と、(a)粒子の表面の少なくとも一部に配置された、第二の重合体からなる(b)粒子2と、を有し、その数平均粒子径が、0.8〜10μmである異形粒子である。
【選択図】図2
Description
本発明の異形粒子の一実施形態は、第一の重合体からなる(a)粒子と、この(a)粒子の表面の少なくとも一部に配置された、第二の重合体からなる(b)粒子とを有し、その数平均粒子径が、0.8〜10μmのものである。以下、その詳細について説明する。
本実施形態の異形粒子を構成する(a)粒子は、第一の重合体からなるものである。この第一の重合体は、水溶解度が10−2質量%以下の有機化合物を含有する油溶性重合開始剤を吸収可能なシードポリマー粒子であることが好ましい。具体的には、スチレン系重合体、スチレン−ブタジエン共重合体等のスチレン系重合体や、アクリルエステル系重合体等を挙げることができる。
構成単位(a1)を構成するために用いられる芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、p−メチルスチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン、4−メチルスチレン、4−エチルスチレン、4−tert−ブチルスチレン、3,4−ジメチルスチレン、4−メトキシスチレン、4−エトキシスチレン、2−クロロスチレン、3−クロロスチレン、4−クロロスチレン、2,4−ジクロロスチレン、2,6−ジクロロスチレン、4−クロロ−3−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1−ビニルナフタレン、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン等を挙げることができ。なかでも、スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル系単量体は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
構成単位(a2)を構成するために用いられる極性官能基含有単量体は、その分子中に極性官能基を有する単量体である。この極性官能基としては、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、グリシジル基、エステル基等を好適例として挙げることができる。極性官能基含有単量体の具体例としては、以下の(1)〜(5)に示す単量体を挙げることができる。なお、以下に例示する単量体は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
第一の重合体には、必要に応じて、前述の各種単量体と共重合可能なその他の単量体からなる単量体単位(構成単位(a3)ともいう)が含まれていてもよい。この構成単位(a3)を構成するその他の単量体としては、以下に示すものを挙げることができる。
本実施形態の異形粒子を構成する(b)粒子は、第二の重合体からなるものである。この第二の重合体は、例えば構成単位として、(b1)芳香族ビニル系単量体単位(以下、「構成単位(b1)」ともいう)、(b2)極性官能基含有単量体単位(以下、「構成単位(b2)」ともいう)、及び(b3)その他の単量体単位(以下、「構成単位(b3)」ともいう)を含むものであることが好ましい。
構成単位(b1)を構成するために用いられる芳香族ビニル系単量体としては、前述の構成単位(a1)を構成するために用いられる芳香族ビニル系単量体と同様のものを挙げることができる。なかでも、スチレン、ジビニルベンゼン、α−メチルスチレンが好ましい。これらの芳香族ビニル系単量体は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
構成単位(b2)を構成するために用いられる極性官能基含有単量体は、その分子中に極性官能基を有する単量体である。この極性官能基としては、カルボキシル基、シアノ基、水酸基、グリシジル基、エステル基等を好適例として挙げることができる。極性官能基含有単量体の具体例としては、前述の構成単位(a2)を構成するために用いられる極性官能基含有単量体と同様のものを挙げることができる。なかでも、エステル基含有単量体が好ましく、メチル(メタ)アクリレート等の(シクロ)アルキル(メタ)アクリレート類、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート等の多価(メタ)アクリレート類が更に好ましい。これらの極性基含有単量体は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
第二の重合体には、必要に応じて、前述の各種単量体と共重合可能なその他の単量体からなる単量体単位(構成単位(b3)ともいう)が含まれていてもよい。この構成単位(b3)を構成するその他の単量体としては、前述の構成単位(a3)を構成するために用いられることのある、その他の単量体と同様のものを挙げることができる。
本実施形態の異形粒子は、(a)粒子と(b)粒子を有するものである。また、(b)粒子は、(a)粒子の表面の少なくとも一部に配置されている。ここで、本明細書にいう「異形」とは、2つ粒子が、粒子全体の中心点に対して非対称に配置されていることをいう。この非対称性を有する粒子であれば、粒子全体としての形状が、図1(b)〜図1(d)のような球状である場合にも、図1(e)のようなラグビーボール状、図1(f)のような双子球状、又は図1(a)のような球状突起をもつ球状等の場合であっても、本明細書にいう「異形粒子」の概念に含まれる。
本実施形態の異形粒子は、例えば、以下に示す方法に従って製造することができる。先ず、第一の重合体からなる(a)粒子は、水性媒体を用いた通常の乳化重合方法により得ることができる。この「水性媒体」とは、水を主成分とする媒体を意味する。具体的には、この水性媒体中における水の含有率は、40質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。水と併用することのできる他の媒体としては、エステル類、ケトン類、フェノール類、アルコール類等の化合物を挙げることができる。
本発明の異形粒子組成物の一実施形態は、前述の(A)異形粒子と、(B)バインダー成分とを含むものである。以下、その詳細について説明する。
本実施形態の異形粒子組成物に含有されるバインダー成分は、透明であるとともに、例えば樹脂製のシート等の表面上に(A)異形粒子を分散一体化させることができるものであれば、その種類は特に限定されない。バインダー成分の具体例としては、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルブチラール、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ニトロセルロース等の熱可塑性樹脂;フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を挙げることができる。これらのバインダー成分は、一種単独で又は二種以上を組み合わせて用いることができる。
本実施形態の異形粒子組成物には、(A)異形粒子、及び(B)バインダー成分以外にも、必要に応じて、硬化剤、分散剤、染料等のその他の成分を含有させることができる。
本実施形態の異形粒子組成物を製造するには、先ず、前述の異形粒子の製造方法に従って得られた異形粒子を含有するエマルジョンから溶媒を除去し、乾燥状態の異形粒子を得る(工程(1))。この工程(1)において、エマルジョンから溶媒を除去する方法については特に限定されないが、フリーズドライ方法、スプレードライ方法が、簡便に乾燥状態とすることができるために好ましい。
本発明の第一の光拡散成形品は、樹脂成分と、前述の異形粒子とを含む樹脂材料からなるものである。また、本発明の第二の光拡散成形品の一実施形態は、基材層と、この基材層の少なくとも一方の面上に形成された、前述の異形粒子組成物からなる光拡散層とを備えたものである。以下、それぞれの詳細について説明する。
第一の光拡散成形品を構成する樹脂材料には、樹脂成分と、前述の異形粒子が含有されている。この樹脂成分については特に限定されないが、可視光線に対して高い透過性を有する透明であるものが好ましい。なお、透明には、無色透明の他に、有色透明、半透明が概念的に含まれる。
第二の光拡散成形品を構成する基材層は、透明(無色透明、有色透明、又は半透明)な樹脂からなる層であることが好ましい。この基材層を構成する樹脂の具体例としては、前述の第一の光拡散成形品を構成する樹脂材料に含有される樹脂成分と同一のものを挙げることができる。
(実施例1)
3,5,5−トリメチルヘキサノイルパーオキシサイド(商品名「パーロイル355」、日本油脂社製、水溶解度:0.01%)2部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1部、及び水20部を撹拌して乳化後、超音波ホモジナイザーで更に微粒子化し、水性分散体を得た。得られた水性分散体に、数平均粒子径1.0μmの単分散ポリスチレン粒子15部を添加し、16時間撹拌した。次いで、スチレン(ST)70部、ジビニルベンゼン(DVB)20部、及びグリシジルメタクリレート(GMA)10部を加え、40℃で3時間ゆっくり撹拌して、モノマー成分(ST、DVB、及びGMA)を単分散ポリスチレン粒子に吸収させた。その後、75℃に昇温して、3時間重合反応を行うことにより、第一の重合体からなる(a)粒子を含有するエマルジョンを得た。なお、(a)粒子の数平均粒子径は1.8μmであり、凝固物はほとんど発生しなかった。
第一の重合体と第二の重合体の配合処方を表1に示す通りにすること以外(但し、比較例1及び2では、第二の重合体を形成していない)は、前述の実施例1の場合と同様にして、ポリマー粒子(ポリマー(C)〜(G))をそれぞれ含有するエマルジョンを得た。各種物性値を表1に示す。
(実施例4)
ポリマー(A)を含有するエマルジョンを、スプレードライヤー(型番「L−8型」、大川原化工機社製)を使用して乾燥し、粉末状のポリマー(A)を得た。ポリメチルメタクリレート(ポリMMA)(商品名「パラペットHR−L」、クラレ社製、メルトインデックス:2g/10分)50部、及びメチルイソブチルケトン(MIBK)200部を混合して得られた混合液に対して、前記粉末状のポリマー(A)50部を添加して分散させることにより、ポリマー組成物を得た。
表2に示す配合処方とすること以外は、前述の実施例4の場合と同様にして、ポリマー組成物を得た。また、得られた各ポリマー組成物を使用し、前述の実施例4の場合と同様にして、光拡散フィルム(実施例5〜7、比較例5〜9)を得た。得られた光拡散フィルムの光拡散層の厚さ、全光線透過率、及びヘイズを表2に示す。
表2に示すように、実施例1〜3のポリマー粒子を用いて作製した実施例4〜7の光拡散フィルムは、比較例1〜4のポリマー粒子を用いて作製した比較例5〜9の光拡散フィルムと比べて、全光線透過率とヘイズのバランスに非常に優れたものであることが明らかである。
2 (b)粒子
5 異形粒子
D 短径
L 長径
Claims (12)
- 第一の重合体からなる(a)粒子と、
前記(a)粒子の表面の少なくとも一部に配置された、第二の重合体からなる(b)粒子と、を有し、
その数平均粒子径が、0.8〜10μmである異形粒子。 - 前記第一の重合体に含まれる単量体単位の少なくとも一種が、前記第二の重合体に含まれる単量体単位と異なる請求項1に記載の異形粒子。
- 前記(a)粒子の数平均粒子径(La)と、前記(b)粒子の数平均粒子径(Lb)との比が、(La)/(Lb)=0.05〜20.0である請求項1又は2に記載の異形粒子。
- 前記第一の重合体が、
(a1)芳香族ビニル系単量体単位60〜98質量%、
(a2)極性官能基含有単量体単位2〜40質量%、及び
(a3)その他の単量体単位0〜38質量%(但し、(a1)+(a2)+(a3)=100質量%)、
を含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の異形粒子。 - 前記第二の重合体が、
(b1)芳香族ビニル系単量体単位0〜25質量%、
(b2)極性官能基含有単量体単位75〜100質量%、及び
(b3)その他の単量体単位0〜25質量%(但し、(b1)+(b2)+(b3)=100質量%)、
を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の異形粒子。 - 前記(a)粒子をシードポリマー粒子とし、前記(b)粒子がシード重合により形成された請求項1〜5のいずれか一項に記載の異形粒子。
- (A)請求項1〜6のいずれか一項に記載の異形粒子と、
(B)バインダー成分と、
を含む異形粒子組成物。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の異形粒子を含有するエマルジョンから溶媒を除去して、乾燥状態の前記異形粒子を得る工程と、
得られた前記異形粒子とバインダー成分を混合する工程と、
を有する異形粒子組成物の製造方法。 - 樹脂成分と、
請求項1〜6のいずれか一項に記載の異形粒子と、
を含む樹脂材料からなる光拡散成形品。 - 導光板、光拡散板、又は光拡散フィルムである請求項9に記載の光拡散成形品。
- 基材層と、
前記基材層の少なくとも一方の面上に形成された、請求項7に記載の異形粒子組成物からなる光拡散層と、
を備えた光拡散成形品。 - 光拡散板、又は光拡散フィルムである請求項11に記載の光拡散成形品。
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