JPH0153901B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高い光拡散性を有すると同時に高い光
線透過率をも兼ね備えた照明カバー等に適した
“オーパル調”の光拡散性アクリル樹脂成形体に
関する。

従来、アクリル樹脂成形体に光拡散効果を与え
る方法としては基材樹脂に硫酸バリウム、酸化チ
タン、タルク等の無機化合物の微粒子を分散させ
るか、あるいは型模様のあるダイスで押すか、エ
ンボスロールを通すなどの機械的手法で凹凸模様
を付与する方法が一般的であり、この様な成形板
を“オーパル調”にする場合には更にオーパル化
剤を添加する等の手法がとられていた。

しかしながら機械的な手法ではある程度光拡散
効果のある成形板は得られても、照明カバー等の
用途に応じた各種形状に二次加工した場合表面の
凹凸が失われて十分な光拡散効果を示す成形体が
得られないという重大な欠点があつた。

また無機化合物の微粒子を基材樹脂に添加した
場合には一般に十分な光拡散性は得られても光線
透過率の低下が大きいという欠点があり、しかも
衝撃強度等の基材樹脂の物性を低下させるという
欠点をも有していた。

本発明はこれら従来方法の欠点を改善したもの
であり、特定の架橋ポリマーをメチルメタクリレ
ート系重合体に特定量配合することにより高い光
拡散性と高い光線透過率とを兼ね備え、かつ二次
加工によつても光拡散性が低下しない“オーパル
調”の光拡散性アクリル樹脂成形体とし得ること
を見出し本発明に到達した。

本発明はメチルメタクリレート系重合体100重
量部に対し下記の架橋ポリマーを１〜30重量部配
合した樹脂組成物を成形して得られる光拡散性ア
クリル樹脂成形体である。

架橋ポリマー： 芳香族ビニルモノマー 40〜75重量％ アルキル基の炭素数が１〜８のアルキルアクリ
レート 10〜40重量％ アルキル基の炭素数が１〜４のアルキルメタク
リレート 15〜40重量％ からなる非架橋性モノマー100重量部と架橋性モ
ノマー0.5〜５重量部を懸濁重合して得られる粒
子径10〜500μ、ゲル含有量40〜90重量％、膨潤
度３〜25なる架橋ポリマー。

本発明は光拡散剤兼オーパル化剤として特定の
組成・粒子径・ゲル含有量・膨潤度を有する架橋
ポリマーをメチルメタクリレート系重合体に配合
することを特徴とするものであり、これにより従
来の無機系の光拡散剤を配合した場合では決して
得られなかつた優れた性能を有する光拡散性アク
リル樹脂成形体を提供するものである。

本発明の特徴の１つは光拡散剤として用いられ
る架橋ポリマーの製造方法およびその生成粒子径
の規制である。即ち架橋ポリマーは懸濁重合によ
り得られる粒子径10〜500μ、好ましくは35〜
200μのものが用いられる。粒子径が500μを超え
る架橋ポリマーではたとえその組成やゲル含有
量、膨潤度が本発明で規制する範囲内であつても
メチルメタクリレート系重合体に添加して成形し
てもその成形体表面は粗い状態となり、照明カバ
ー等の素材としては好ましくないものとなる。逆
に粒子径が10μ未満の架橋ポリマー、特に乳化重
合で得られる様な1μ以下の粒子径のものでは十
分な光拡散効果は得られない。

本発明で用いられる架橋ポリマーを構成するモ
ノマー類にも適正な組成域が存在し、それ以外の
組成では光拡散効果が不十分だつたり、光線透過
率が不十分だつたりするか、あるいはこれを配
合、成形して得られる成形体表面が粗いものとな
るとか美しい“オーパル調”を示さないものとな
るなど商品価値の低いものしか得られない。

本発明で用いられる架橋ポリマーを構成するモ
ノマー類は非架橋性モノマーと架橋性モノマーに
大別される。

非架橋性モノマーとしては芳香族ビニルモノマ
ー40〜75重量％、アルキル基の炭素数が１〜８の
アルキルアクリレート10〜40重量％、アルキル基
の炭素数が１〜４のアルキルメタクリレート15〜
40重量％からなるモノマー混合物が用いられる。

芳香族ビニルモノマーとしてはスチレン、α−
メチルスチレン、ビニルトルエン、ハロゲン化ス
チレン等を用いることが可能であるがスチレンが
特に好ましい。芳香族ビニルモノマーの使用量は
40〜75重量％、好ましくは50〜70重量％である。

アルキル基の炭素数が１〜８のアルキルアクリ
レートとしてはメチルアクリレート、エチルアク
リレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリ
レート、２−エチルヘキシルアクリレートなどを
単独で又は混合して用いることが出来るが、ブチ
ルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト等ガラス転移温度が低いものが好ましい。アル
キルアクリレートの使用量は10〜40重量％、好ま
しくは15〜30重量％である。

アルキル基の炭素数が１〜４のアルキルメタク
リレートとしてはメチルメタクリレート、エチル
メタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチ
ルメタクリレート等を単独で又は混合して用いる
ことが出来るがメチルメタクリレートが特に好ま
しい。アルキルメタクリレートの使用量は15〜40
重量％、好ましくは15〜30重量％である。

その他のモノエチレン性不飽和モノマーは特に
は用いる必要はないが、20重量％を超えない範囲
で用いることは可能である。具体例としてはフマ
ール酸、マレイン酸および共重合可能なカルボン
酸とそのエステル類、アクリル酸、メタクリル
酸、アクリロニトリル、ハロゲン化ビニル、ビニ
ルエステル類等が使用可能である。

架橋性モノマーとしては分子内に２個以上の不
飽和結合をもつ化合物が用いられるが、特にその
２個以上の不飽和結合のうちの少なくとも１個が
アリル基である様な化合物であることが好まし
い。この様なアリル基含有架橋性モノマーを用い
ることにより本発明の特徴の１つである架橋ポリ
マーの膨潤度、ゲル含有量のコントロールが容易
になるばかりでなく、架橋ポリマー内部に適度な
架橋分布を与えるので良好な特性が得られやすく
なる。アリル基を含有する架橋性モノマーとして
はアリルメタクリレート、トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアヌレートがその代表的な
ものであり、アリルメタクリレートが特に好まし
い。

さらにこれら以外のその他の架橋性モノマーと
してはエチレングリコールジメタクリレート等の
アルキレングリコールの不飽和カルボン酸エステ
ル類；プロピレングリコールジアリルエーテル等
のアルキレングリコールの不飽和アルコールエー
テル；ジビニルベンゼン等の多価ビニルベンゼン
等をあげることが出来る。架橋性モノマーの添加
量は、前記非架橋性モノマーの合計量100重量部
あたり0.5〜５重量部であり、特に1.0〜４重量部
であることが好ましい。

本発明のもう１つの特徴はある特定のゲル含有
量および膨潤度を有する架橋ポリマーを光拡散剤
として用いるという事である。

下記に示す測定法で得られたゲル含有量の値が
40〜90重量％、好ましくは55〜85重量％でかつ膨
潤度が３〜25、好ましくは７〜20である様な架橋
ポリマーを用いた場合にのみ優れた特徴を有する
オーパル調の光拡散板が得られる。

ゲル含有量が40重量％未満の架橋ポリマーある
いは膨潤度が25を超える架橋ポリマーを用いた場
合には十分な光拡散効果が得られないばかりか全
体的にヘイズイになり光線透過率も低下するので
好ましくない。逆にゲル含有量90重量％を超える
か、あるいは膨潤度が３未満の架橋ポリマーを用
いた場合には光拡散効果は得られても成形体表面
がザラザラした荒れた感じになり、特殊な場合を
除き照明カバー等の用途には向かないものとな
る。

（ゲル含有量・膨潤度の測定法） 所定量の架橋ポリマーを秤量ビンに秤量し、約
100倍量のメチルエチルケトン（MEK）中に48時
間浸漬する。浸漬後余分のMEKをデカンテーシ
ヨンにより、十分に除去しMEKで膨潤状態にあ
る試料の重量を求める。

次いで減圧乾燥によりMEKを乾燥除去し、試
料の絶乾重量を求める。

算出は次式に従う。

ゲル含有量（重量％）＝絶乾重量〔ME
K浸漬後〕／採取試料重量×100 膨潤度＝MEK膨潤状態の試料の重量−
絶乾重量／絶乾重量 架橋ポリマーのゲル含有量、膨潤度の調整は主
に用いる架橋性モノマーの種類、量の調整および
適量の連鎖移動剤の使用により行なう。連鎖移動
剤としては炭素数２〜20のアルキルメルカプタ
ン、エステル系メルカプタン等通常用いられるも
のを用いることが出来る。

架橋ポリマーの懸濁重合は通常行なわれる方法
で行なうことが出来、用いる開始剤、懸濁安定剤
等については特に制限はないが、粒子径、ゲル含
有量等が好ましい範囲から逸脱しない様その使用
量等については注意が必要である。

本発明におけるメチルメタクリレート系重合体
とはメチルメタクリレートの単独重合体、もしく
はメチルメタクリレートと他のコモノマー例えば
メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ−
ブチルアクリレート、エチルメタクリレート等と
の共重合体でメチルメタクリレート成分が85％以
上のものを言う。

本発明における架橋ポリマー系光拡散剤の使用
量はメチルメタクリレート系重合体100重量部に
対し１〜30重量部、好ましくは５〜15重量部であ
る。

メチルメタクリレート系重合体と架橋ポリマー
系光拡散剤との混合はヘンシエルミキサーを用い
る等通常の方法で行なうことが出来る。

メチルメタクリレート系重合体と架橋ポリマー
系拡散剤との混合物は通常のメチルメタクリレー
ト系重合体と同様の方法、すなわち押出し法、射
出成形法等の方法により容易に成形体とすること
が出来る。

なお、本発明の目的を達成する範囲内で、商品
価値を高める為、微量の染顔料、ブルーイング
剤、蛍光増白剤、光安定剤、その他の添加剤を別
に配合添加することは差しつかえない。

本発明の成形体はオーパル調の高い光拡散性と
高い光線透過率を具備しており、照明カバー等の
素材として好適なものである。

以下実施例により更に詳細に説明するが、本発
明はこれら実施例に限定されるものではない。

実施例 １ (1) 架橋ポリマーの製造 撹拌器、還流冷却器、チツ素ガス導入口等のつ
いた反応容器に次の化合物を仕込んだ。

スチレン 55重量部 ｎ−ブチルアクリレート 20重量部 メチルメタクリレート 25重量部 アリルメタクリレート 3.0重量部 ｔ−ドデシルメルカプタン 0.2重量部 アゾビスイソブチロニトリル 0.5重量部 ポリビニルアルコール 1.0重量部 水 200重量部 反応容器内を十分にチツ素置換した後、上記化
合物の混合物を撹拌しながら75℃に加熱した。３
時間後85℃に昇温し、85℃で更に３時間重合した
後95℃で１時間熱処理し重合を完了させた。

次いで脱水・水洗・乾燥してビーズ状の架橋ポ
リマーを得た。この架橋ポリマーの平均粒子径は
100μ、ゲル含有量は60重量％、膨潤度は13であ
つた。

(2) アクリル樹脂成形体の製造 メチルメタクリレート系重合体（三菱レイヨン
(株)製、アクリペツトMDK）100重量部に対し(1)
で得られた架橋ポリマー10重量部を配合し、ヘン
シエルミキサーを用いてよく混合した後、押出機
を用いてペレツト化した。

得られたペレツトを80℃で一昼夜乾燥した後、
同じ押出機を用い220℃で押出し、2.5mm厚の押出
板を成形した。

得られた成形板の全光線透過率、曇価を積分球
式ヘーズメーターで測定した。また60度鏡面光沢
度をデジタル変角光沢計（スガ試験機製）で測定
した。更に成形板の表面状態を目視で観察すると
ともに、後方の蛍光ランプのランプイメージが認
められるかどうかについても観察した。

この成形板の全光線透過率は72％、曇価は95
％、60度鏡面光沢度は30であつた。また成形体の
表面状態は均一できめ細かく、目視判定によつて
も光拡散度は十分であり、後方の蛍光ランプのラ
ンプイメージは認められなかつた。

参考例 １ ポリビニルアルコールの量を0.3重量部にする
他は実施例１−(1)と同様にして架橋ポリマーを得
た。得られた架橋ポリマーのゲル含有量および膨
潤度は実施例１−(1)で得られた架橋ポリマーとほ
ぼ同じであつたが、その平均粒子径は約600μと
かなり大きかつた。

この架橋ポリマーを篩別し、その32メツシユ
（500μ）通過分を実施例１−(1)で得た架橋ポリマ
ーのかわりに用いる他は実施例１−(2)と同様の手
順で押出板を製造し同様に評価した。

この成形板は光拡散性は十分であつたが、表面
は非常にザラザラした荒れた感じであり、照明カ
バー等の用途には好ましくないものであつた。

参考例 ２ 実施例１−(1)で用いたのと同様の反応容器に次
の化合物を仕込んだ。

スチレン 55重量部 ｎ−ブチルアクリレート 20重量部 メチルメタクリレート 25重量部 アリルメタクリレート ３重量部 ｔ−ドデシルメルカプタン 0.2重量部 過硫酸カリウム 0.3重量部 スルフオコハク酸のエステルソーダ塩
1.5重量部 水 250重量部 容器内を十分にチツ素ガスで置換した後、上記
化合物の混合物を撹拌しながら70℃まで昇温し、
そのまま５時間保持して重合を完了させた。得ら
れたラテツクス中のポリマー粒子の粒子径は約
0.2μであつた（光透過法で測定）。このラテツク
スを５重量部の塩化カルシウムを用いて塩析し、
さらに脱水・水洗・乾燥して粉末状の架橋ポリマ
ーを得た。

この乳化重合により得られた架橋ポリマーを実
施例１−(1)で得た架橋ポリマーのかわりに用いる
他は全く実施例１−(2)と同様にして押出板を製造
し同様に評価した。

この成形板は60度鏡面光沢度が98と高くまた光
拡散性も不十分であり、照明カバー等の用途には
不向きなものであつた。

実施例 ２ 実施例１−(1)で用いたのと同じ反応容器に次の
化合物を仕込み、実施例１−(1)と同様の手順でビ
ーズ状の架橋ポリマーを得た。

スチレン 60重量部 ２−エチルヘキシルアクリレート 15重量部 メチルメタクリレート 25重量部 アリルメタクリレート 2.0重量部 エチレングリコールジメタクリレート
0.5重量部 ｎ−オクチルメルカプタン 0.2重量部 ラウロイルパーオキサイド 1.5重量部 第三リン酸カルシウム 1.0重量部 界面活性剤 0.01重量部 水 200重量部 得られた架橋ポリマーの平均粒子径は約80μで
あり、ゲル含有量は81重量％、膨潤度は10であつ
た。

この架橋ポリマーを実施例１−(1)で製造した架
橋ポリマーのかわりに用いる他は、実施例１−(2)
と同様の手順で押出板を製造し同様に評価した。

この押出板の全光線透過率は75％、曇価は97で
あり、60度鏡面光沢度は18であつた。この押出板
の表面状態は均一できめ細かく、また光拡散性も
良好で後方の蛍光ランプのランプイメージも認め
られなかつた。

参考例 ３ アリルメタクリレートおよびエチレングリコー
ルジメタクリレートを用いない他は実施例２と同
様にしてビーズ状の未架橋ポリマーを得た。

この未架橋ポリマーを実施例１−(1)で製造した
架橋ポリマーのかわりに用いる他は実施例１−(2)
と同様の手順で押出板を製造し同様に評価した。

この成形板はある程度乳白化しているが、60度
鏡面光沢度は95と高く、光拡散度も不十分で後方
の蛍光ランプのランプイメージが認められるなど
照明カバー等の素材としては不適当なものであつ
た。

参考例 ４ アリルメタクリレートは用いずエチレングリコ
ールジメタクリレートを６重量部用いる他は実施
例２と同様にして粒状の架橋ポリマーを得た。

得られた架橋ポリマーの平均粒子径は約90μで
あり、ゲル含有量は99重量％、膨潤度は2.1であ
つた。

この架橋ポリマーを実施例１−(1)で得た架橋ポ
リマーのかわりに用いる他は実施例１−(2)と同様
にして押出板を製造し同様に評価した。

この成形板は表面が荒れてザラついており、光
拡散性も不均一でムラがある等照明カバー等の素
材としては不適当なものであつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ メチルメタクリレート系重合体100重量部に
   対し下記の架橋ポリマーを１〜30重量部配合した
   樹脂組成物を成形して得られる光拡散性アクリル
   樹脂成形体。 架橋ポリマー： 芳香族ビニルモノマー 40〜75重量％ アルキル基の炭素数が１〜８のアルキルアクリ
   レート 10〜40重量％ アルキル基の炭素数が１〜４のアルキルメタク
   リレート 15〜40重量％ からなる非架橋性モノマー100重量部と架橋性モ
   ノマー0.5〜５重量部を懸濁重合して得られる粒
   子径10〜500μ、ゲル含有量40〜90重量％、膨潤
   度３〜25なる架橋ポリマー。