JPH06107881A - 光拡散性メタクリル樹脂 - Google Patents

光拡散性メタクリル樹脂

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JPH06107881A
JPH06107881A JP4261325A JP26132592A JPH06107881A JP H06107881 A JPH06107881 A JP H06107881A JP 4261325 A JP4261325 A JP 4261325A JP 26132592 A JP26132592 A JP 26132592A JP H06107881 A JPH06107881 A JP H06107881A
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JP
Japan
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fine particles
methacrylic resin
particles
meth
acrylate
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Application number
JP4261325A
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English (en)
Inventor
Masao Inoue
雅勇 井上
Kiyotaka Azegami
清孝 畔上
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 光線透過率と光拡散性のバランスに優れたメ
タクリル樹脂を提供する。 【構成】 特定の架橋重合体微粒子とシリコーン微粒子
が合計0.1〜50重量%添加されたメタクリル樹脂。 【効果】 光線透過率と光拡散性のバランスに優れたメ
タクリル樹脂が得られ、しかも拡散剤の配合量が少なく
て済む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、照明カバー、内照式デ
イスプレイ、液晶表示体の光源の拡散部材等、光の拡散
を目的とした部材に適した光拡散性メタクリル樹脂に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】光拡散性メタクリル樹脂は、照明カバー
など各種光源の拡散体として、広く用いられている。こ
れらの用途においては、高い光線透過率を有すると同時
に、高い光拡散性を兼ね備えていることが求められてい
る。
【0003】特に近年、照明器具や液晶表示体光源の薄
型化が進み、蛍光管などの光源と拡散体の距離が小さく
なっているところから、その必要性は一段と高まってい
る。従来の光拡散性メタクリル樹脂を得るための手段と
しては、基材のメタクリル樹脂と屈折率の異なる、例え
ば硫酸バリウム、炭酸カルシウム(特開昭57ー155
245号)、石英(特開昭57ー5742号)、水酸化
アルミニウム(特開昭57ー157202号)等の無機
透明微粒子を分散させることが一般に行われており、ま
たこれらの組み合わせも提案されている(特開昭57ー
162743号、同61ー4762号)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の拡散剤を使用した場合、実現できる特性即ち光線透過
率と光拡散性のバランスは十分ではなく、光源が透けな
いほど拡散性を高くした場合、透過率が低くなる状況に
あった。また、上記の無機拡散微粒子の代わりに、スチ
レンまたは置換スチレンと多官能モノマーとを共重合さ
せた架橋微粒子を分散させたもの(特公昭39ー105
01号、同46ー11834号、同55ー7471
号)、アルキル(メタ)アクリレートと多官能モノマー
を共重合させた架橋微粒子を分散させたもの(特開昭5
9ー38253号)、シリコーン系微粒子を分散させた
もの(特開平1ー172801号、同2ー194058
号)が知られているが、これらの拡散剤を使用した場合
においても、光線透過率と光拡散性のバランスが上記同
様十分でなかったり、十分な光拡散性を得るために、拡
散剤を多量に添加しなければならない等の問題点があっ
た。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術を改善した、光線透過率と光拡散性のバランス
に優れた光拡散性メタクリル樹脂を経済的に提供しよう
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、光拡散剤に
ついて鋭意検討した結果、分子中に少なくとも2個の重
合可能な二重結合を含むベンゼン誘導体と、これと共重
合可能な単量体または2種以上の単量体混合物を重合し
てなる、実質的に球状の平均粒径5〜20μmの架橋重
合体微粒子(I)と、平均粒径1〜20μmのシリコー
ン微粒子(II)が0.1〜20重量%添加されてなる光
拡散性メタクリル樹脂が上記目的を達成できることを見
い出した。
【0007】本発明において、分子中に少なくとも2個
の重合可能な二重結合を含むベンゼン誘導体としては、
ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、アリルスチレ
ン、フェニレンジアクリレート等が挙げられるが、これ
に限定されるものではない。これらのうち、工業的に広
く用いられコストも低いことから、ジビニルベンゼンを
用いることが特に好ましい。
【0008】また共重合可能な単量体としては、(メ
タ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸シクロ
ヘキシル、(メタ)アクリル酸2ーエチルヘキシル、
(メタ)アクリル酸フェニル、(メタ)アクリル酸ベン
ジル、(メタ)アクリル酸2ーヒドロキシエチル、(メ
タ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸ジエチ
ルアミノエチル等の(メタ)アクリル酸エステル類、
(メタ)アクリル酸類、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、アリル(メタ)アクリレート、ネオペンチ
ルグリコールジ(メタ)アクリレート等の多官能(メ
タ)アクリレート類、スチレン、αーメチルスチレン等
の芳香族ビニル単量体類、フェニルマレイミド、シクロ
ヘキシルマレイミド等のマレイミド類などが挙げられる
が、これに限定されるものではない。これらは、必要に
応じて、単独であるいは2種以上を組み合わせて用いら
れる。
【0009】架橋重合体微粒子(I)の粒子径は平均粒
径で5〜20μmである。平均粒径が5μmより小さい
と、粒径2μm以下の粒子の混入が多くなり、透過光が
黄色味を帯びるようになる。架橋重合体微粒子中の粒径
2μm以下のものの混入率は、1重量%未満とすること
が好ましい。一方、平均粒径が20μmより大きいと、
メタクリル樹脂をキャスト重合で製造する場合、原料中
への分散が不良となったり、濾過が十分に行えない等の
点で好ましくない。また押出成形、あるいは射出成形で
製造する場合、製品外観に不均一なムラや表面の光沢を
落とすなどの欠陥が発生しやすいため、同様に好ましく
ない。
【0010】本発明において平均粒径1〜20μmのシ
リコーン微粒子(II)とは、例えばシロキサン結合が3
次元に伸びた網状構造で、ケイ素原子に有機基が結合し
構造を持つようなシリコーン樹脂の微粒子である。
【0011】シリコーン微粒子(II)の粒子径は基本的
には架橋重合体微粒子(I)と同様に考えられる。しか
し、シリコーン微粒子の場合は架橋重合体微粒子(I)
と異なり、その屈折率がメタクリル樹脂の屈折率より低
く粒子界面での散乱が減るため、1μm以下の微粒子が
多少混入してもあまり全光線透過率は犠牲にならない
し、透過光の黄色味も少ないと言う特徴がある。従って
シリコーン微粒子の場合は平均粒径は1〜20μmの範
囲で選択することができる。
【0012】架橋重合体微粒子(I)単独でメタクリル
樹脂に混合し光拡散性を出すことも出来るが、粒径2μ
m以下の微粉が入りやすいこと、またベンゼン誘導体が
多く含まれているために透過光の黄色味が出易いという
問題がある。シリコーン微粒子(II)にはこのような透
過光の黄味の問題はなく、併用により良好な透過光色に
なりやすい。
【0013】シリコーン微粒子(II)単独でメタクリル
樹脂に混合して使用することも可能であるが、シリコー
ン微粒子(II)はメタクリル樹脂に比べて屈折率が低く
(N=1.45〜1.46)、またその屈折率差が架橋重
合微粒子(I)とメタクリル樹脂の屈折率差に比べて小
さいため、添加量を増やさなければならないと言う欠点
がある。あまり添加量が多くなるとメタクリル樹脂の機
械的強度が低下してしまうし、押出成形などではシート
表面が曇ったりロール表面が汚れることがある。
【0014】従って架橋微粒子(I)とシリコーン微粒
子(II)を組み合わせることにより、両者の長所が生か
されることになる。
【0015】本発明のメタクリル樹脂とはメタクリル酸
メチルを主成分とするものである。メタクリル酸メチル
と共重合できる単量体としてはアクリル酸メチル、(メ
タ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル、
(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル
酸2ーエチルヘキシル、(メタ)アクリル酸フェニル、
(メタ)アクリル酸ベンジル、(メタ)アクリル酸2ー
ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、
(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル等の(メタ)
アクリル酸エステル類、(メタ)アクリル酸類、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、アリル(メタ)ア
クリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリ
レート等の多官能(メタ)アクリレート類、スチレン、
αーメチルスチレン等の芳香族ビニル単量体類、フェニ
ルマレイミド、シクロヘキシルマレイミド等のマレイミ
ド類、無水マレイン酸などが挙げられるが、これらに限
定されるものではない。また、メタクリル樹脂の耐衝撃
性を向上させるために、上記の重合体に対し、アクリル
酸エステルを主成分とするゴム状共重合体にメタクリル
酸エステルを主成分とする共重合体をグラフトした共重
合体を分散したものも好ましく採用される。
【0016】本発明において、メタクリル樹脂に対する
架橋重合体微粒子(I)とシリコーン微粒子(II)の配
合量は、必要とされる光学特性及び使用時における厚み
により異なるが、合計で0.1〜50重量%の範囲であ
る。0.1重量%より少ないと、使用時の厚みが例えば
20mmと厚い場合でも十分な拡散性が得られない。また
50重量%より多い場合には、得られるメタクリル樹脂
の機械的物性が不十分となる。
【0017】これらの架橋重合体微粒子(I)とシリコ
ーン微粒子(II)は、それらだけでメタクリル樹脂に配
合・分散して用いられる以外に、数種類の架橋重合体微
粒子を組み合わせたり、硫酸バリウム・水酸化アルミニ
ウム等公知の無機透明微粒子と組み合わせて用いること
ができる。
【0018】さらに、本発明の目的を達成する範囲内
で、商品価値を高めるため、染顔料、安定剤、その他の
添加剤を配合添加することは差し支えない。
【0019】本発明の光拡散性メタクリル樹脂の製造方
法としては、メタクリル酸メチル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またはその部分重合
体に、本発明の架橋重合体微粒子及び必要に応じてその
他の添加剤を混合分散し、鋳型中で重合させる鋳込み重
合法や、メタクリル酸メチル重合体あるいはメタクリル
酸メチルを主成分とする共重合体に、本発明の架橋重合
体微粒子及び必要に応じてその他の添加剤を混合分散
し、押出成形あるいは射出成形によって製品を得る方法
等が挙げられる。
【0020】
【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。
【0021】架橋重合体微粒子(I)の製造 ジビニルベンゼン50部、スチレン50部、重合開始剤
として2、2’ーアゾビスー(2、4ージメチルバレロ
ニトリル)0.1部、水100部、分散剤として70%
ケン化ポリアクリル酸カリウム0.01部を重合容器に
仕込み、80℃で攪拌下懸濁重合を行った。重合後、洗
浄、乾燥し、風力ミクロンセパレーターにて分級し、架
橋重合体微粒子を得た。平均粒径は8μmであった。
【0022】シリコーン微粒子(II)としてケイ素原子
に3個の加水分解性官能基と、一個のメチル基とを有す
る原料シランを加水分解反応に、次いで縮合反応して微
粒子化した球状微粒子であるトスパール(東芝シリコー
ン社(株)製)を用いた。平均粒径は6μmと3μmのも
のを用意した。
【0023】光拡散性メタクリル樹脂板の製造 アクリペットVH(三菱レイヨン(株)製)に、上記で
得られた架橋重合体微粒子および/またはシリコーン微
粒子を混合し、250℃で溶融させた後板厚が2mmに
なるように押出成形した。このようにして得られたメタ
クリル樹脂板を取り出し、光学性能を測定評価した。結
果を表1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】また、実施例1及び実施例2でトータルの
微粒子濃度を横軸に取り、縦軸に全透と拡散率を取った
図を図1〜図4に示した。
【0026】ここで拡散率は次の式で定義した。
【0027】
【数1】
【0028】比較例1〜2 シリコーン微粒子(II)のみを添加して実施例1と同様
にメタクリル樹脂板を製造した。結果を表2に示す。
【0029】
【表2】
【0030】これらの結果を実施例1、2と同様にグラ
フ化し図5〜図8に示した。実施例1と比較例1につい
て微粒子の濃度と全光線透過率の関係を比較すると、実
施例1の方がより同一添加濃度において全光線透過率が
低くなっていることがわかる。つまり、希望する全光線
透過率を得るためには、実施例1の方が低い添加濃度に
することができるわけである。また、濃度と拡散率の関
係で両者を比較すると、実施例1の方が低い添加量でよ
り高い拡散率が得られることが分かる。
【0031】比較例3 架橋重合体微粒子(I)のみを添加して実施例1と同様
にメタクリル樹脂板を製造した。結果を表3に示す。
【0032】
【表3】
【0033】比較例3についても濃度と全透及び拡散率
の関係を図9〜10に示した。架橋重合体微粒子は屈折
率が1.58と高いため、実施例1、2に比べてより少
ない濃度でより高い拡散率を得ることができる。しか
し、実施例のメタクリル樹脂板に比べ、比較例3のメタ
クリル樹脂板の透過光は極めて黄味が強く、蛍光灯を透
かしてみるときに問題となるレベルであった。
【0034】
【発明の効果】本発明は、以上記述したごとき構成から
なるものであり、全光線透過率と光拡散性のバランスが
よく、しかもそのために必要な拡散剤の配合量が少なく
てすむなどの優れた特徴を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と全光線透過率の関係を表すグラフである。
【図2】実施例1で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と拡散率の関係を表すグラフである。
【図3】実施例2で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と全光線透過率の関係を表すグラフである。
【図4】実施例2で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と拡散率の関係を表すグラフである。
【図5】比較例1で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と全光線透過率の関係を表すグラフである。
【図6】比較例1で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と拡散率の関係を表すグラフである。
【図7】比較例2で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と全光線透過率の関係を表すグラフである。
【図8】比較例2で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と拡散率の関係を表すグラフである。
【図9】比較例3で得られたメタクリル樹脂板の微粒子
濃度と全光線透過率の関係を表すグラフである。
【図10】比較例3で得られたメタクリル樹脂板の微粒
子濃度と拡散率の関係を表すグラフである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 (C08L 25/02 83:04)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 分子中に少なくとも2個の重合可能な二
    重結合を含むベンゼン誘導体と、これと共重合可能な単
    量体または2種以上の単量体混合物を重合してなる、実
    質的に球状の平均粒径5〜20μmの架橋重合体微粒子
    (I)と、平均粒径1〜20μmのシリコーン微粒子(I
    I)が合計0.1〜50重量%添加されてなる光拡散性メ
    タクリル樹脂。
JP4261325A 1992-09-30 1992-09-30 光拡散性メタクリル樹脂 Pending JPH06107881A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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