JP3283761B2 - ポリカーボネート樹脂製光拡散板 - Google Patents
ポリカーボネート樹脂製光拡散板Info
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Description
脂製光拡散板に関する。更に詳しくは優れた光拡散機
能、色調、表面性及び衝撃強度を備えたポリカーボネー
ト樹脂製白色光拡散板に関する。
や衝撃強度を有するがゆえに広範な分野で使用されてい
る。例えばスカイドーム、トップライト、アーケード、
マンションの腰板、道路側壁板等の建築分野にも多量使
用されている。これらの用途の多くは白色光拡散板とし
て用いられており、従来ポリカーボネート樹脂製の白色
光拡散板(以下乳白色板という)は、ポリカーボネート
樹脂に炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、酸
化チタン等の光拡散剤を添加混合し、Tダイ付き押出機
でシート状に溶融押出し、一対以上の鏡面冷却ロールで
挟持加圧することによって製造していた(特公昭57−
24816号公報)。しかしながら、この方法で得られ
る乳白色板は、添加した光拡散剤の凝集により、その表
面が不均一になり易く、大小さまざまな凹凸模様がみら
れる等その外観に問題があった。
て架橋重合体の有機微粒子が検討されてきた。例えば屈
折率がポリカーボネート樹脂と異なる架橋重合体の微粒
子を添加混合する方法(特公昭39−10515号公
報)では、表面が均一で凹凸の少ない乳白色板が得られ
るものの、黄味を呈し、色調のよい乳白色板は得られて
いない。また、部分的に架橋したポリマー微粒子をポリ
カーボネート樹脂に添加混合する方法が提案されている
(特開平3−143950号公報)。しかしながら、こ
の方法によって得られる乳白色板も黄味の強いものであ
った。更に、酸化チタンを含む微粒子と、ゴム状ビニル
ポリマーのコアとシェルを含んだコア/シェルモノホル
ジーを有し且つアルキルアクリレート重合物又はアルキ
ルメタクリレート重合物を含有するポリマー粒子とから
なる光拡散剤組成物が提案されている(特開平7−14
9995号公報)。しかしながら、この光拡散剤組成物
をポリカーボネート樹脂に添加して得られる乳白色板も
黄味を帯びるものであった。色調のよい乳白色板を得る
方法として、酸化チタンに珪素化合物を混ぜる方法が提
案されている(特開平5−329998号公報)。しか
しながら、この方法で得られる乳白色板は光拡散効果が
十分でなく、光源が透けて見えるといった問題がある。
このように光拡散機能、色調、表面性全てに満足できる
ポリカーボネート樹脂製の乳白色板は得られていない。
た光拡散性能、色調、表面性及び衝撃強度を備えたポリ
カーボネート樹脂製の乳白色板、特に屋外の明り取りや
照明器具に適したポリカーボネート樹脂製の乳白色板を
低コストで提供することである。
検討を重ねた結果、不融性アクリル系重合体微粒子、酸
化チタン及び珪素化合物を夫々特定量配合したポリカー
ボネート樹脂を溶融押出して得た乳白色板は、優れた光
拡散性能、色調、表面性及び衝撃強度を得られることを
見出し、本発明を完成するに至った。
ート樹脂板の厚さが1〜10mmであって、かつ該ポリ
カーボネート樹脂板1m2 当りに10〜100gの不融
性アクリル系重合体微粒子、0.12〜1.2gの酸化
チタン及び0.0012〜0.5gの珪素化合物を含有
させることを特徴とするポリカーボネート樹脂製光拡散
板に係るものである。
は、二価フェノールとカーボネート前駆体を反応させて
得られる芳香族ポリカーボネート樹脂である。ここで使
用する二価フェノールとしては2,2−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)プロパン(通称ビスフェノールA)を
主たる対象とするが、その一部又は全部を他の二価フェ
ノールで置換えてもよい。他の二価フェノールとしては
例えば1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタ
ン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘ
キサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメ
チルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキ
シ−3−メチルフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロ
キシフェニル)サルファイド、ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)スルホン酸等があげられる。カーボネート前駆
体としては例えばホスゲン、上記二価フェノール類のビ
スクロロホメート、ジフェニルカーボネート、ジ−p−
トリルカーボネート、ジ−p−クロロフェニルカーボネ
ート、ジナフチルカーボネート等があげられ、なかでも
ホスゲン及びジフェニルカーボネートが最も好ましい。
分子量で表して通常15,000〜40,000、好ま
しくは18,000〜35,000である。かかるポリ
カーボネート樹脂を製造するに際し、適当な分子量調整
剤、反応を促進するための触媒、加工性改善のための分
岐剤、更に必要に応じて例えば亜燐酸エステル、燐酸エ
ステル、ホスホン酸エステル等の安定剤、難燃剤、離型
剤、着色剤、紫外線吸収剤等を添加することができる。
1〜10mmである。1mmより薄いと剛性が不足する
ので適当でなく、10mmより厚くなると重量的に実用
的でない。
微粒子は、その製造過程において少なくとも部分的に架
橋されており、ポリカーボネート樹脂の加工過程におい
て実質的に変形せず、微粒子状態を維持しているもので
ある。即ち、ポリカーボネート樹脂の成形温度(350
℃)まで加熱してもポリカーボネート樹脂中に溶融しな
い微粒子である。その好適な例として、例えば部分架橋
したメタクリル酸メチルをベースとしたポリマー微粒子
[積水化成品工業(株)製MBX−5、MBX−8、M
BX−20、MBX−50]、ポリ(ブチルアクリレー
ト)のコア/ポリ(メチルメタクリレート)のシェルを
有するポリマー、ゴム状ビニルポリマーのコアとシェル
を含んだコア/シェルモノホルジーを有するポリマー
[ローム・アンド・ハース・カンパニー製商品名パラロ
イドEXL−5136]等があげられる。不融性アクリ
ル系重合体微粒子の粒径は5〜50μmの範囲が好まし
い。かかる微粒子の粒径はコールターカウンター法で測
定した重量分布平均粒径であり、その測定機は株式会社
日科機の粒子数・粒度分布アナライザーMODELZm
である。光拡散性能の面からは5〜50μmを外れて
も影響は小さいが、粒径が5μmより小さいか又は50
μmを越えると、ポリカーボネート樹脂に添加混合して
溶融押出すときにスクリューの喰い込みが不安定になり
易いので好ましくない。不融性アクリル系重合体微粒子
の使用量は、厚さ1〜10mmのポリカーボネート樹脂
板1m2 当り10〜100gである。10gより少ない
と十分な光拡散性が得られ難く、100gより多くして
も光拡散効果は飽和して最早向上しなくなる。
意の酸化チタンでよいが、得られる乳白色板の白度の点
から塩素法により製造された酸化チタンであって且つア
ルミニウムと珪素の含水酸化物の混合物で処理した酸化
チタンが好ましい。ここで酸化チタンの表面処理に用い
るアルミニウムと珪素の含水酸化物の代表的な例として
アルミナとシリカがあげられる。アルミナとシリカの混
合割合はアルミナ100重量部に対してシリカ10〜1
00重量部の範囲が適当である。酸化チタンの使用量
は、厚さ1〜10mmのポリカーボネート樹脂板1m2
当り0.12〜1.2gである。0.12gより少ない
量では十分な乳白色板が得られ難く、1.2gより多く
なると隠蔽力が増大するため光拡散板としての効果が薄
くなる。
することにより従来にない鮮やかな乳白色板が得られ
る。珪素化合物としては下記一般式
炭素数1〜3のアルキル基、R3は炭素数1〜3のアル
キル基又は−R4NHR5(但しR4はエチレン基又はプ
ロピレン基、R5は水素原子又はアミノエチル基)、n
は2又は3である]で表される珪素化合物が好ましく、
特に好ましい珪素化合物としてはメチルトリメトキシシ
ラン、ジメチルジメトキシシラン、エチルトリメトキシ
シラン、プロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、N(β−アミノエチル)−γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、N(β−アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルメチル−ジメトキシシラ
ン等があげられる。珪素化合物の使用量は厚さ1〜10
mmのポリカーボネート樹脂板1m2当り0.0012
〜0.5gである。0.0012gより少ない量ではく
すんだ乳白色板になり易く、0.36gより多くなると
鮮やかな乳白色は平衡に達し、その効果は飽和するよう
になる。
リカーボネート樹脂組成物は、常法に従って、通常は溶
融押出し法により所定の厚さの板状に成形される。溶融
押出しする際には、押出機の溶融ゾーンを10〜500
mmHgに減圧して押出すのが好ましい。押出機の溶融
ゾーンを減圧にしないときは、配合した不融性アクリル
系重合体微粒子が酸素の影響を受けて、粒径の表面が部
分的に崩れてしまい光拡散性能が低下することがある。
に説明する。なお、評価項目及び方法は以下の通りであ
る。 (1)色調:目視により観察し、鮮やかな白色のものを
◎、やや黄味のある白色を○、黄味のあるくすんだ白色
のものを×とした。 (2)色相:カラーマシン[日本電色工業(株)製Z−
100DP]により測定したb値で示した。 (3)全光線透過率:JIS K−6735に従って
H.T.Rメーター[日本精密工学(株)製積分球式光
線透過率測定装置](C光源)により測定した値で示し
た。 (4)衝撃強度:厚さ3mmの樹脂板を使用し、AST
M D−790(ノッチ付)によりアイゾット衝撃強度
を測定した値(kgf・cm/cm)で示した。 (5)表面性:目視により観察し、表面が鏡面状のもの
を◎、表面に凹凸が若干あるものを○、表面の凹凸が著
しく目立つものを×と示した。 (6)相対拡散透過光量:図1に示すように試験片を挟
んで光源と受光部を設け、試験片を透過した光エネルギ
ーを受光部で測定した。測定機として日本電色工業
(株)製の可変角度光沢計VG−1B型を用いた。受光
角θが0°のときの測定値を100%とし、受光角を5
°、10°、20°、30°、40°、50°、60
°、70°と変えて測定し、光拡散性能の良好なものを
◎、光拡散性能がやや低いものを○、光拡散性能が低い
ものを×とした。◎、○、×の光の相対角度分布を図
2、3、4に示す。
ノールAとホスゲンから得た粘度平均分子量24,30
0のポリカーボネート樹脂300kgに、表1記載量に
なる様に調整した重量の不融性アクリル系重合体微粒子
[ローム・アンド・ハース・カンパニー製EXL−51
36、重量分布平均粒径7μm]と、酸化チタン[石原
産業(株)製CR−60]と珪素化合物[メチルトリメ
トキシシラン、信越シリコーン(株)製KBM−13]
とを予め混合したものを添加混合し、シリンダー径90
mmのベント付きTダイ押出機により、押出機温度26
0〜300℃、ダイス温度260〜300℃、ベント部
の真空度を200mmHgに保持して厚さ3mm、幅1
000mmのポリカーボネート樹脂製光拡散板を溶融押
出し、得られた拡散板の評価結果を表1に示した。
散機能、色調、表面性及び衝撃強度全てに優れており、
白色光拡散板として極めて好適である。
図
Claims (3)
- 【請求項1】 ポリカーボネート樹脂板の厚さが1〜1
0mmであって、かつ該ポリカーボネート樹脂板1m2
当りに10〜100gの不融性アクリル系重合体微粒
子、0.12〜1.2gの酸化チタン及び0.0012
〜0.5gの珪素化合物を含有させることを特徴とする
ポリカーボネート樹脂製光拡散板。 - 【請求項2】 不融性アクリル重合体微粒子の平均粒径
が、5〜50μmである請求項1記載のポリカーボネー
ト樹脂製光拡散板。 - 【請求項3】 珪素化合物が下記一般式 【化1】 [式中R1はメチル基又はエチル基、R2は炭素数1〜3
のアルキル基、R3は炭素数1〜3のアルキル基又は−
R4NHR5(但しR4はエチレン基又はプロピレン基、
R5は水素原子又はアミノエチル基)、nは2又は3で
ある]で表される珪素化合物である請求項1又は2記載
のポリカーボネート樹脂製光拡散板。
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JP17481696A JP3283761B2 (ja) | 1996-07-04 | 1996-07-04 | ポリカーボネート樹脂製光拡散板 |
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-
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