JPH0411842B2 - - Google Patents

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JPH0411842B2
JPH0411842B2 JP56042139A JP4213981A JPH0411842B2 JP H0411842 B2 JPH0411842 B2 JP H0411842B2 JP 56042139 A JP56042139 A JP 56042139A JP 4213981 A JP4213981 A JP 4213981A JP H0411842 B2 JPH0411842 B2 JP H0411842B2
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light
acrylic resin
diffusing
sheet
aluminum hydroxide
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は光拡散性アクリル系樹脂シート状物に
関する。さらに詳しくは本発明は特定粒径の水酸
化アルミニウムがアクリル系樹脂に分散して混入
されており、延伸による全光線透過率および光拡
散性の変化が少ないことを特徴とする光拡散性ア
クリル系樹脂シート状物に関する。 メタクリル酸メチルを主成分とするアクリル系
樹脂に光拡散剤を添加して成形された光拡散性シ
ート状物は照明器具、看板、グレージング、リヤ
ープロジエクシヨンスクリーン等に利用されてい
る。 従来光拡散シートの製造方法としては酸化チタ
ンやシリカ等の光拡散剤をバインダーに混合し、
この液状物をアクリル系樹脂板等の透光性合成樹
脂板の表面に塗布し、乾燥、固化し、片面に光拡
散層を形成して製造する方法が知られている。ま
た屈折率の異なる重合体を用いる方法、シート状
物の表面に微小な凹凸を施す方法も知られてい
る。しかしながら、これらの方法で製造されたシ
ート状物は表面に光拡散層が露出しているため、
光拡散層が汚損したり剥脱したりする懸念があ
り、また光拡散斑を生じやすく、光拡散斑を生じ
ないようにするには高度の技術を要し、生産性も
低くなるという欠点を伴つている。 また光拡散層が表面に露出しないシート状物を
製造する方法も提案されている。すなわち酸化チ
タン、硫酸バリウム、タルクあるいはシリカのよ
うな無機光拡散剤粒子をアクリル系樹脂に混合分
散させる方法である(特開昭53−98354号、特願
昭55−81059号)。しかし無機光拡散剤粒子の中に
はガラスビーズ、シリカの如く硬度の高いものが
あり、このような硬度の高い光拡散剤を含むシー
ト状物は切削加工が容易でないという欠点を有す
る。 光拡散性シート状物を照明用器具や看板等に使
用する場合にはシート状物を加熱成形することが
多く、加熱成形時にシート状物は部分的に延伸さ
れるため、従来の無機光拡散剤を使用したシート
状物では成形後の光拡散性は大幅に低下し、一方
透過性は増加する。すなわち光拡散性と透過性は
延伸の度合により大幅に変化する欠点を有する。 本発明者はこのような点に鑑み、基材となる合
成樹脂としては光線透過率や耐候性の優れたアク
リル系樹脂を選定する一方、光拡散剤としては特
定の平均粒径の水酸化アルミニウムを特定量混合
分散させることによつて光拡散性の優れ、延伸に
よる全光線透過率および光拡散性の変化が少ない
アクリル系樹脂シート状物が得られることを見出
し、本発明に到達した。 すなわち、本発明の要旨とするところは、アク
リル系樹脂からなるシート状物であつて、該シー
ト状物に平均粒径1μないし20μの水酸化アルミニ
ウムが20〜200g/m2の割合で分散して混入され
ていることを特徴とする光拡散性アクリル系樹脂
シート状物にある。 本発明におけるアクリル系樹脂シート状物はメ
タクリル酸メチルを主成分とする重合体であつ
て、メタクリル酸メチル単独重合体でもよいし、
メタクリル酸メチルと共重合可能な他の不飽和単
量体との共重合体でもよい。共重合可能な他の不
飽和単量体としてはアクリル酸エステル類、メタ
クリル酸エステル類、スチレン等が挙げられる。
また、グリコールジメタクリレートのような多官
能性化合物を共重合することもできる。 本発明のアクリル系樹脂の重合度は粘度平均重
合度で500ないし30000、好ましくは2000ないし
20000のものが使用される。 本発明の光拡散剤として用いる水酸化アルミニ
ウムは平均粒径が1μないし20μの範囲にあるもの
を使用する。水酸化アルミニウムの平均粒径が
1μ未満の場合は同一の光拡散性を得るのに全光
線透過率が低くなつてしまう。逆に水酸化アルミ
ニウムの平均粒径が20μを超えると拡散の均一性
が損われ、好ましくない。 本発明はこのような特定粒径の水酸化アルミニ
ウムをアクリル系樹脂シート状物に均一に分散さ
せ、混入させるのであるが、その混入量は20g/
m2ないし200g/m2とする。水酸化アルミニウム
の混入量が20g/m2未満では光拡散効果が不充分
であり、200g/m2を超えると光線透過率が著し
く低下してしまうからである。 本発明の光拡散性アクリル系シート状物は加熱
成形時に局部的に延伸されても延伸部分の全光線
透過率の変化が少なく、光拡散性の低下も少な
い。このように高透過率であつて光拡散性に優れ
ており、延伸による全光線透過率および光拡散性
の変化が少ないという特徴は従来の無機光拡散剤
を使用した際には到底得られなかつたものであ
り、特に照明用途に使用する場合に有用である。 本発明の光拡散性アクリル系樹脂シート状物を
製造する方法としてはメタクリル酸メチル単量体
あるいはメタクリル酸メチルを主成分とする単量
体混合物又はそれらの部分重合体に本発明の光拡
散剤を混合分散させて注型重合する方法、アクリ
ル系樹脂重合体の溶液に光拡散剤を混合し、流延
法にてシート化する方法等を適用することができ
る。 このようにして得られた光拡散性アクリル系樹
脂シート状物はその厚さを0.8〜10mmのシートと
することもできるし、厚さ25〜800μのフイルム
とすることもできる。 本発明による光拡散剤としての水酸化アルミニ
ウムは光線透過率をあまり損わず、光拡散性が大
きいのが特徴であるから、後方から投影した映像
等を明視するいわゆるリヤープロジングシヨンス
クリーンやカメラのピントグラス等にも用いられ
る。この場合には光拡散剤として水酸化アルミニ
ウム単独あるいは水酸化アルミニウムと従来から
知られているシリカ、ガラスビーズ等との併用で
あつてもよく、さらに画像の演色性やコントラス
トを向上させるため微量の着色剤で色づけするこ
ともできる。 これらの用途においては、本発明の光拡散性ア
クリル系樹脂シート状物の表面を必要に応じ平滑
面あるいは艶消し面、あるいはフレネルレンズ面
あるいはレンチキユラー面及びこれらの組合せと
することができる。 また、本発明の光拡散性アクリル系樹脂シート
状物を照明用器具あるいは看板等にも用いること
ができる。この場合には光拡散剤として水酸化ア
ルミニウムを用いるが、必要に応じ従来から使わ
れている硫酸バリウム、酸化チタン、ガラスビー
ズ、シリカあるいは有機光拡散物質等を本発明の
光拡散剤と併用することもできる。さらに好みに
応じて着色剤で色づけすることもできる。 以下実施例により本発明を具体的に説明する。
実施例中の部はすべて重量部を示す。 実施例 1〜8 重合率18%のメタクリル酸メチル部分重合体
100部に重合触媒として2,2′−アゾビス−(2,
4−ジメチルバレロニトリル)0.04部、離型剤と
してジオクチルスルホサクシネート・ナトリウム
塩0.005部を混合すると共に光拡散剤として水酸
化アルミニウムを各種の量混合した。この光拡散
剤入りの部分重合体を注型重合法の常法に則り、
脱気後、予め板厚が2mmとなるよう設定されたガ
ラスセルに注入し、このセルを70℃の温水に60分
浸漬後、130℃の空気浴に60分滞在させて重合を
完結させた。セルから剥がしたシートの光学的性
質及びこのシートを半球状にフリーブロー成形し
た後、頭頂部のシートの光学的性質を測定した。
これらの結果を第1表に示す。 なお、本発明におけるシートの光学的性質の測
定方法は次の通りである。 全光線透過率の測定はASTM D−1003−61
に準じた。 光拡散剤の平均粒径は島津式粉体表面測定器
にて試料3gを2cm×1mの試料筒に充填し、
500mm水柱で5ccの空気透過の時間により求め
た。 光拡散性を蛍光灯のランプ形状が見えなくな
る距離で表わした。 フリーブロー成形はシート温度を170℃で行
ない、高さが直径の半分である半球状となるよ
うにした。成形後、半球の頭頂部を切り取り、
全光線透過率と光拡散性のサンプルに供した。
The present invention relates to a light-diffusing acrylic resin sheet. More specifically, the present invention is a light-diffusing acrylic resin in which aluminum hydroxide of a specific particle size is dispersed and mixed into an acrylic resin, and the total light transmittance and light diffusivity change little due to stretching. This invention relates to a resin sheet. Light-diffusing sheet materials made by adding a light-diffusing agent to an acrylic resin containing methyl methacrylate as a main component are used for lighting equipment, signboards, glazing, rear projection screens, and the like. The conventional method for manufacturing light diffusion sheets is to mix a light diffusion agent such as titanium oxide or silica with a binder.
A manufacturing method is known in which this liquid material is applied to the surface of a transparent synthetic resin board such as an acrylic resin board, dried and solidified, and a light diffusing layer is formed on one side. Also known are methods of using polymers with different refractive indexes and methods of forming minute irregularities on the surface of a sheet-like material. However, since the sheet-like products manufactured by these methods have a light diffusion layer exposed on the surface,
There is a concern that the light diffusion layer may become contaminated or peel off, and it also tends to cause light diffusion spots, which requires advanced technology to prevent light diffusion spots and has the drawbacks of low productivity. It's on. A method of manufacturing a sheet-like article in which the light-diffusing layer is not exposed on the surface has also been proposed. That is, it is a method of mixing and dispersing inorganic light diffusing agent particles such as titanium oxide, barium sulfate, talc, or silica in an acrylic resin (Japanese Patent Laid-Open No. 53-98354, Japanese Patent Application No. 55-81059). However, some inorganic light diffusing agent particles have high hardness, such as glass beads and silica, and sheet-like materials containing such hard light diffusing agents have the disadvantage that cutting is not easy. When using a light-diffusing sheet material for lighting equipment, signboards, etc., the sheet material is often heat-formed, and the sheet material is partially stretched during heat-forming, so conventional inorganic light-diffusing materials cannot be used. In sheet materials using the agent, the light diffusivity after molding decreases significantly, while the transmittance increases. That is, it has the disadvantage that light diffusivity and transmittance vary greatly depending on the degree of stretching. In view of these points, the inventor selected an acrylic resin with excellent light transmittance and weather resistance as the synthetic resin to serve as the base material, while using aluminum hydroxide with a specific average particle size as the light diffusing agent. It was discovered that by mixing and dispersing a specific amount of acrylic resin sheets, an acrylic resin sheet with excellent light diffusivity and little change in total light transmittance and light diffusivity due to stretching could be obtained, and the present invention was achieved. That is, the gist of the present invention is a sheet-like material made of an acrylic resin, in which aluminum hydroxide having an average particle size of 1 μ to 20 μ is dispersed at a rate of 20 to 200 g/m 2 . A light-diffusing acrylic resin sheet material is characterized in that the light-diffusing acrylic resin sheet is mixed with The acrylic resin sheet in the present invention is a polymer containing methyl methacrylate as a main component, and may be a methyl methacrylate homopolymer,
It may also be a copolymer of methyl methacrylate and other copolymerizable unsaturated monomers. Other copolymerizable unsaturated monomers include acrylic esters, methacrylic esters, styrene, and the like.
Moreover, polyfunctional compounds such as glycol dimethacrylate can also be copolymerized. The acrylic resin of the present invention has a viscosity average degree of polymerization of 500 to 30,000, preferably 2,000 to 30,000.
20000 are used. The aluminum hydroxide used as the light diffusing agent of the present invention has an average particle size in the range of 1 μm to 20 μm. The average particle size of aluminum hydroxide is
When it is less than 1μ, the total light transmittance becomes low even though the same light diffusivity is obtained. On the other hand, if the average particle size of aluminum hydroxide exceeds 20 μm, the uniformity of diffusion will be impaired, which is not preferable. In the present invention, aluminum hydroxide having a specific particle size is uniformly dispersed and mixed into an acrylic resin sheet, and the amount of the aluminum hydroxide mixed is 20g/
m2 to 200g/ m2 . This is because if the amount of aluminum hydroxide mixed is less than 20 g/m 2 , the light diffusion effect will be insufficient, and if it exceeds 200 g/m 2 , the light transmittance will be significantly reduced. Even if the light-diffusing acrylic sheet material of the present invention is locally stretched during heat molding, there is little change in the total light transmittance of the stretched portions, and there is little decrease in light diffusivity. As described above, it has high transmittance and excellent light diffusivity, and the characteristics of little change in total light transmittance and light diffusivity due to stretching are unattainable when using conventional inorganic light diffusing agents. It is particularly useful when used in lighting applications. The method for producing the light-diffusing acrylic resin sheet of the present invention involves adding the light-diffusing agent of the present invention to a methyl methacrylate monomer, a monomer mixture containing methyl methacrylate as a main component, or a partial polymer thereof. A method of mixing and dispersing and performing cast polymerization, a method of mixing a light diffusing agent into a solution of an acrylic resin polymer, and forming a sheet by a casting method, etc. can be applied. The light-diffusing acrylic resin sheet thus obtained can be made into a sheet with a thickness of 0.8 to 10 mm, or a film with a thickness of 25 to 800 μm. Aluminum hydroxide as a light diffusing agent according to the present invention does not significantly impair light transmittance and is characterized by high light diffusivity. It is also used for camera focusing glasses, etc. In this case, the light diffusing agent may be aluminum hydroxide alone or a combination of aluminum hydroxide and conventionally known silica, glass beads, etc. Furthermore, in order to improve the color rendering properties and contrast of the image, a trace amount of aluminum hydroxide may be used. It can also be colored with a coloring agent. In these uses, the surface of the light-diffusing acrylic resin sheet of the present invention can be made into a smooth surface, a matte surface, a Fresnel lens surface, a lenticular surface, or a combination thereof, as required. Furthermore, the light-diffusing acrylic resin sheet of the present invention can be used for lighting equipment, signboards, and the like. In this case, aluminum hydroxide is used as the light diffusing agent, but if necessary, conventionally used barium sulfate, titanium oxide, glass beads, silica, or organic light diffusing substances may be used in combination with the light diffusing agent of the present invention. You can also do that. Furthermore, you can color it with a coloring agent according to your preference. The present invention will be specifically explained below using Examples.
All parts in the examples indicate parts by weight. Examples 1 to 8 Methyl methacrylate partial polymer with a polymerization rate of 18%
2,2'-Azobis-(2,
4-dimethylvaleronitrile), 0.005 part of dioctyl sulfosuccinate sodium salt as a mold release agent, and various amounts of aluminum hydroxide as a light diffusing agent. This partial polymer containing a light diffusing agent is processed according to the conventional method of cast polymerization.
After degassing, it was poured into a glass cell whose thickness had been set in advance to be 2 mm, and the cell was immersed in hot water at 70°C for 60 minutes, and then left in an air bath at 130°C for 60 minutes to complete polymerization. . The optical properties of the sheet peeled off from the cells and the optical properties of the sheet on the top of the head after free blow molding the sheet into a hemispherical shape were measured.
These results are shown in Table 1. The method for measuring the optical properties of the sheet in the present invention is as follows. Measurement of total light transmittance is ASTM D-1003-61
According to. The average particle size of the light diffusing agent was determined by filling 3 g of sample into a 2 cm x 1 m sample cylinder using a Shimadzu powder surface measuring device.
It was determined from the time of air permeation of 5 cc in a 500 mm water column. Light diffusivity was expressed as the distance at which the shape of the fluorescent lamp became invisible. Free blow molding was carried out at a sheet temperature of 170°C to form a hemispherical shape with a height half the diameter. After shaping, cut out the top of the hemisphere,
The samples were subjected to total light transmittance and light diffusivity.

【表】 実施例9〜11、比較例1〜6 光拡散剤として水酸化アルミニウムとその他の
光拡散剤との併用、あるいは全く他の従来の光拡
散剤を使用したほかは全く実施例1と同様にして
光拡散性シートを製造し、それぞれのシートの光
学的性質を評価した。結果を第2表に示す。 第1図に本発明の光拡散剤として水酸化アルミ
ニウムを使用して得られたシート(実施例2、
3、4、5、6)及び従来の光拡散剤として硫酸
バリウムを使用して得られたシート(比較例2、
3、4)の成形前並びに成形後の全光線透過率
(%)と光拡散性(cm)の関係を示す。
[Table] Examples 9 to 11, Comparative Examples 1 to 6 Completely the same as Example 1 except that aluminum hydroxide and other light diffusing agents were used together as the light diffusing agent, or a completely different conventional light diffusing agent was used. Light diffusing sheets were produced in the same manner, and the optical properties of each sheet were evaluated. The results are shown in Table 2. FIG. 1 shows a sheet obtained using aluminum hydroxide as a light diffusing agent of the present invention (Example 2,
3, 4, 5, 6) and sheets obtained using barium sulfate as a conventional light diffusing agent (Comparative Example 2,
3, 4) The relationship between total light transmittance (%) and light diffusivity (cm) before and after molding is shown.

【表】 これらの結果からわかるように同一の光拡散性
で比較すると本発明の実施例のシートは従来の光
拡散剤を使用したものと比較して、全光線透過率
がすぐれていることがわかる。また、同一の全光
線透過率で比較すると本発明の実施例のシートは
従来の光拡散剤を使用したものと比較して拡散性
がすぐれていることがわかる。さらに成形後の全
光線透過率および光拡散性の変化は水酸化アルミ
ニウムを光拡散剤として使用した場合は従来の光
拡散剤を使用したものに比べて小さいことがわか
る。
[Table] As can be seen from these results, when comparing the same light diffusing properties, the sheets of the examples of the present invention have superior total light transmittance compared to sheets using conventional light diffusing agents. Recognize. Further, when compared at the same total light transmittance, it can be seen that the sheets of Examples of the present invention have superior diffusivity compared to sheets using conventional light diffusing agents. Furthermore, it can be seen that changes in total light transmittance and light diffusivity after molding are smaller when aluminum hydroxide is used as a light diffusing agent than when a conventional light diffusing agent is used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、実施例及び比較例で得られたシート
の全光線透過率と光拡散性の関係を示す図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between total light transmittance and light diffusivity of sheets obtained in Examples and Comparative Examples.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アクリル系樹脂からなるシート状物であつて
該シート状物に平均粒径1μないし20μの水酸化ア
ルミニウムが20〜200g/m2の割合で分散して混
入されていることを特徴とする光拡散性アクリル
系樹脂シート状物。 2 アクリル系樹脂がメタクリル酸メチル単量体
またはメタクリル酸メチルを主成分とする単量体
混合物又はそれらの部分重合体を重合してなる重
合体である特許請求の範囲第1項記載の光拡散性
アクリル系樹脂シート状物。 3 重合体の粘度平均重合度が2000ないし20000
である特許請求の範囲第2項記載の光拡散性アク
リル系樹脂シート状物。 4 シート状物の厚さが13mmないし25μである特
許請求の範囲第1項、第2項または第3項記載の
光拡散性アクリル系樹脂シート状物。
[Claims] 1. A sheet-like material made of acrylic resin, in which aluminum hydroxide with an average particle size of 1 μ to 20 μ is dispersed and mixed at a rate of 20 to 200 g/m 2 A light-diffusing acrylic resin sheet material characterized by: 2. The light diffusion according to claim 1, wherein the acrylic resin is a polymer obtained by polymerizing a methyl methacrylate monomer, a monomer mixture containing methyl methacrylate as a main component, or a partial polymer thereof. acrylic resin sheet material. 3 The viscosity average degree of polymerization of the polymer is 2000 to 20000
A light-diffusing acrylic resin sheet according to claim 2. 4. The light-diffusing acrylic resin sheet material according to claim 1, 2, or 3, wherein the sheet material has a thickness of 13 mm to 25 μm.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5587140A (en) * 1978-12-22 1980-07-01 Dainippon Printing Co Ltd Transmission type screen

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