JPH0159297B2 - - 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出すか、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つた。

しかしながら型模様のあるダイスやエンボスロ
ールを用いる方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
な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
加工をしても光拡散性が低下しない光拡散性アク
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： アルキル基の炭素数が１〜４のアルキリメタク
リレート 50〜87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％ 芳香族ビニルモノマー ３〜20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50〜90重量％、膨潤
度３〜25なる架橋ポリマー。

本発明はメチルメタクリレート系重合体の光拡
散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配合したことを特徴
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感じであり、照明カバー等
の素材としては好ましくないものとなる。一方粒
子径が10μ未満の架橋ポリマー、特に乳化重合に
より得られる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
ノマー類にもその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、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感じのものし
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の
に適したモノマー組成はアルキル基の炭素数が１
〜４のアルキルメタクリレート50〜87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％、芳香族ビニルモノマー３〜20重
量％からなる非架橋性モノマーとこれら非架橋性
モノマーの合計量100重量部あたり0.5〜５重量部
の架橋性モノマーから成る組成である。

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50〜87
重量％、好ましくは55〜70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等を
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より好ましい。
アルキルアクリレートの使用量は10〜40重量％、
好ましくは25〜40重量％である。

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り、その使用量
は３〜20重量％、好ましくは３〜15重量％であ
る。芳香族ビニルモノマーを20重量％を超えて用
いると光線透過率等の低下をまねくので好ましく
ない。架橋ポリマーの屈折率調整、架橋度のコン
トロールなどの点からは20重量％を超えない範囲
で用いた方が良い結果が得られる場合が多い。

その他のモノエチレン性不飽和モノマーは特に
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、メタアクリル
酸、アクリロニトリル、ハロゲン化ビニル、およ
び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
不飽和結合を持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。このようなアリル基含有架橋モノマーを用い
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の
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
はアリルメタクレート、トリアリルシアヌレー
ト、トリアリルイソシアネートが代表的なもので
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；
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があ
げられる。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
50〜90重量％、好ましくは60〜85重量％でかつ膨
潤度が３〜25、好ましくは７〜20の架橋ポリマー
を用いた場合にのみメチルメタクリレート系重合
体に対する優れた光拡散効果を与える。

ゲル含有量が50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
体的にいくぶん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。逆にゲル含有量が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成形体表面は荒れた感じ
になり、特殊な場合を除き照明カバー等の用途に
は向かないものになる。

（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測定する。
算出は次式に従う。

ゲル含有量（重量％） ＝絶縁重量〔MEK浸漬後〕／採取 試料 重量×100 膨潤度 ＝MEK膨潤状態の試料重量−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われる。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
で行なう事が出来、用いる開始剤、懸濁安定剤に
ついては特に制限はないが、粒子径、ゲル含量等
の物性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、
螢光増白剤、光安定剤、熱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。

この様にして得られた成形体は優れた光拡散効
果と高い光線透過率とを兼ね備えており、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。

メチルメタクリレート 60重量部 ｎ―ブチルアクリレート 30重量部 スチレン 10重量部 アリルメタクリレート 1.5重量部 ｔ―ドデシルメルカプタン 0.3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 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℃まで加熱し、
チツ素ガス中で重合を進めた。４時間後に90℃ま
で昇温し、90℃に１時間保持して重合を完了させ
た。重合終了後脱水・水洗・乾燥して粒状ビーズ
を得た。

得られたビーズの平均粒子径は120μであり、
ゲル含有量は75重量％、膨潤度は11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℃で押出して25mm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。またその60度鏡面
光沢度をデジタル変角光沢計（スガ試験機製）で
測定するとともに、成形板の表面の状態を目視に
て判定した。

この成形板の全光線透過率は85％、曇価は79で
あり、60度鏡面光沢度は23であつた。また表面状
態は均一で粗い感じはなく優れたものであつた。

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)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。

この成形板の全光線透過率は92％、曇価は76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。

メチルメタクリレート 60重量部 ｎ―ブチルアクリレート 30重量部 スチレン 10重量部 アリルメタクリレート 1.5重量部 ｔ―ドデシルメルカプタン 0.3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は約0.2μの粒子
径を有していた（光透過法で測定）。このラテツ
クスに５重量部の塩化カルシウムを添加して塩析
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。

この成形板は全光線透過率89％、曇価10、60度
鏡面光沢度107であり、光拡散効果が不十分で照
明カバーとして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)と同様の手順で粒状
の架橋ポリマーを得た。

メチルメタクリレート 35重量部 ブチルメタクリレート 30重量部 ｎ―ブチルアクリレート 30重量部 スチレン ５重量部 アリルメタクリレート 1.5重量部 ｎ―オクチルメルカプタン 0.3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 得られたビーズ状架橋ポリマーの平均粒子径は
約90μであり、ゲル含有量は77重量％、膨潤度は
13であつた。

このビーズ状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、同様の
手順で評価した。

この押出板の全光線透過率は85％、曇価は77、
60度鏡面光沢度は29であり、表面状態も均一で極
めて良好であつた。

参考例 ３ 実施例１−(1)で用いたのと同じ反応容器にアリ
ルメタクリレートを除く実施例２で用いた化合物
を仕込み、実施例１−(1)と同様の手順で粒状の未
架橋ポリマーを得た。

得られたビーズ状ポリマーの平均粒子径は約
90μであり、ゲル含有量は０であつた。

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、同様の手順で評
価した。

この成形板はやや曇つた感じではあるが光拡散
度は低く、また60度鏡面光沢度が115と高く、照
明用カバー等の用途には不向きなものであつた。

参考例 ４ 実施例１−(1)で用いたのと同じ反応容器に、ア
リルメタクリレートを７重量部用いる他は実施例
２と同じ化合物を仕込み、実施例１−(1)と同様の
手順で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96重量％、膨潤度は29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くザラザラしており、照
明カバー等の用途には不向きなものであつた。

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： アルキル基の炭素数が１〜４のアルキルメタク
   リレート 50〜87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％ 芳香族ビニルモノマー ３〜20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50〜90重量％、膨潤
   度３〜25なる架橋ポリマー。