JPH1067828A - Microparticle suitable for light-diffusing plastic - Google Patents

Microparticle suitable for light-diffusing plastic

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JPH1067828A
JPH1067828A JP9103841A JP10384197A JPH1067828A JP H1067828 A JPH1067828 A JP H1067828A JP 9103841 A JP9103841 A JP 9103841A JP 10384197 A JP10384197 A JP 10384197A JP H1067828 A JPH1067828 A JP H1067828A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
fine particles
refractive index
resin
acrylate
Prior art date
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Pending
Application number
JP9103841A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kozo Nakao
公三 中尾
Kenji Imai
健治 今井
Kiyoshi Takahashi
高橋  清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1067828A publication Critical patent/JPH1067828A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide spherical microparticles which can give a light-diffusing plastic having a high frontal luminance and a high high-width diffusion angle. SOLUTION: The particles are substantially void-free, substantially spherical and transparent, and made of a crosslinked copolymer comprising methyl methacrylate, styrene and a polyfunctional (meth)acrylate and satisfying the formulas I, II and III: formula I: 4.54W2 -0.94<=W1 <6.66W2 -0.36, formula II: 0.4<=W1 +W2 <=0.98, and formula III: 7<=d<30 (wherein W1 is the weight fraction of methyl methacrylate, W2 is that of styrene; and d is the mean particle diameter (μm)).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は照明カバー、照明看
板、グレージング、各種ディスプレイあるいはリアプロ
ジェクションテレビ用のスクリーン等光の拡散を目的と
した部材に好適な光拡散性プラスチックに適した微粒子
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to fine particles suitable for light-diffusing plastics suitable for light-diffusing members such as lighting covers, lighting signs, glazing, various displays or screens for rear projection televisions. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、照明カバー、ディスプレー用スク
リーン等の光拡散性材料としては、無機または有機の透
明微粒子をアクリル樹脂、スチレン樹脂等の透明プラス
チックに分散させた材料、あるいは透明プラスチックの
表面を何らかの方法で租面化した材料等が知られてお
り、これらを併用することも公知である。近年特にリア
プロジェクションテレビ用のスクリーン等の高度の性能
を要求される光拡散性プラスチックの必要性の増大に伴
ないより高性能の材料を求めて多くの努力がなされてき
た。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a light diffusing material for a lighting cover, a display screen, or the like, a material in which inorganic or organic transparent fine particles are dispersed in a transparent plastic such as an acrylic resin or a styrene resin, or a transparent plastic surface is used. Materials and the like that have been surfaced by some method are known, and their use in combination is also known. In recent years, many efforts have been made for higher performance materials, especially as the need for light-diffusing plastics, which require high performance such as screens for rear projection televisions, increases.

【0003】これら光拡散性材料に望まれる性能は、
(1)できるだけ広い範囲に、均一に、しかも(2)明
るく、光を拡散させることである。しかし光源からでる
光の量は一定であるので、これら(1)と(2)の要求
は互いに相反する要求である。したがって、実際には必
要に応じて、拡散材の濃度を変える等の方法で、最も好
ましい輝度と広がりとなるように選択して用いている。
透明プラスチックに光拡散材を分散させて光拡散性材料
を得る方法において、好適な光拡散材と透明プラスチッ
クの組み合わせを得るための指標としては、主として光
拡散材微粒子の粒径および光拡散材微粒子と透明プラス
チックの屈折率差が用いられてきた。
The desired performance of these light diffusing materials is as follows:
(1) To diffuse light uniformly and as widely as possible, and (2) to emit light. However, since the amount of light emitted from the light source is constant, these requirements (1) and (2) are mutually exclusive requirements. Therefore, in practice, the brightness is selected and used so as to obtain the most preferable brightness by, for example, changing the concentration of the diffusing material as necessary.
In a method of obtaining a light diffusing material by dispersing a light diffusing material in a transparent plastic, as an index for obtaining a suitable combination of the light diffusing material and the transparent plastic, the particle diameter of the light diffusing material fine particles and the light diffusing material fine particles are mainly used. And the difference in the refractive index of transparent plastic has been used.

【0004】たとえば特公昭39−10515号公報に
は基体透明樹脂との屈折率差が0.05〜0.3であ
り、平均直径が0.5〜5μである架橋微粒子を光拡散
材とする方法が述べられており、また特開昭48−44
333号公報には基体樹脂よりも0.05〜0.5だけ
大きい屈折率を有する粒径10μ以下の結晶粉を配合す
る方法が記載されており、さらにまた特開昭60−13
9758号公報においては屈折率差が0.02〜0.1
で粒径が10〜50μ、特開昭60−184559号公
報では屈折率差0.02〜0.1で粒径が4〜10μの
ものが提案されているほか、特開昭61−4762号公
報の如く、粒径が4〜50μで屈折率が基体樹脂よりも
0.02〜0.1大きい微粒子と粒径が4〜50μで屈
折率が0.02〜0.1小さい微粒子を併用する方法も
記載されている。その他特公昭60−21662号公報
または特開昭62−174261号公報においては基体
樹脂よりも屈折率が0.01〜0.1小さく平均粒径が
1〜10μの微粒子を分散する方法も提案されている。
その他、具体的記述のある基体樹脂および光拡散材の組
み合わせは極めて多岐にのぼり、すべてを記述すること
は困難であるが、たとえばメタクリル樹脂 (屈折率1.
492) を基体樹脂とする場合において結晶性シリカ
(屈折率1.54) 、無定形シリカ (屈折率1.46)
、炭酸カルシウム(屈折率1.58) 、水酸化アルミニ
ウム(屈折率1.57)、ガラスビーズGB−210
(屈折率1.521)、ガラス球 (屈折率1.46) 、
フッ化カルシウム (屈折率1.43) 、フッ化リチウム
(屈折率1.39) 、硫酸バリウム(屈折率1.6
4)、アルミナ粉末(屈折率1.7)の他屈折率は不明
であるが酸化マグネシウム、酸化チタン、タルクや架橋
ボリマー等が用いられており、ポリスチレン樹脂 (屈折
率1.59) 、ポリ塩化ビニル樹脂 (屈折率1.55)
またはポリカーボネー卜樹脂 (屈折率1.59) を基体
樹脂とする場合においても種々の無機微粒子が用いられ
ている。
For example, Japanese Patent Publication No. 39-10515 discloses a cross-linked fine particle having a difference in refractive index from a transparent resin of the substrate of 0.05 to 0.3 and an average diameter of 0.5 to 5 μ as a light diffusing material. A method is described, and JP-A-48-44
No. 333 discloses a method of blending a crystal powder having a refractive index larger than that of a base resin by 0.05 to 0.5 and a particle diameter of 10 μm or less.
No. 9758 discloses a refractive index difference of 0.02 to 0.1.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-184559 proposes a particle having a refractive index difference of 0.02 to 0.1 and a particle size of 4 to 10 μm. As disclosed in the publication, fine particles having a particle diameter of 4 to 50 μm and a refractive index of 0.02 to 0.1 larger than that of the base resin and fine particles having a particle diameter of 4 to 50 μm and a refractive index of 0.02 to 0.1 smaller are used together. A method is also described. In addition, Japanese Patent Publication No. 60-21662 or Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-174261 proposes a method of dispersing fine particles having a refractive index of 0.01 to 0.1 smaller than the base resin and an average particle size of 1 to 10 μm. ing.
In addition, there are a wide variety of combinations of the base resin and the light diffusing material with specific descriptions, and it is difficult to describe all of them.
492) as the base resin
(Refractive index 1.54), amorphous silica (refractive index 1.46)
, Calcium carbonate (refractive index 1.58), aluminum hydroxide (refractive index 1.57), glass beads GB-210
(Refractive index 1.521), glass sphere (refractive index 1.46),
Calcium fluoride (refractive index 1.43), lithium fluoride
(Refractive index: 1.39), barium sulfate (refractive index: 1.6)
4) Other than alumina powder (refractive index 1.7), the refractive index is unknown, but magnesium oxide, titanium oxide, talc, crosslinked polymer, etc. are used, and polystyrene resin (refractive index 1.59), polychlorinated Vinyl resin (refractive index 1.55)
Alternatively, various inorganic fine particles are used even when a polycarbonate resin (refractive index: 1.59) is used as the base resin.

【0005】このように従来開示されてきた技術を整理
してみると、屈折率差、粒径について多くの方法が提案
されているものの、それらは非常に広い範囲のものが、
まちまちに提案されており、どのような組合せが好まし
いのか、判断に苦しむのが現状である。事実近年のリア
プロジェクションテレビ用のスクリーン等に関し、ます
ます高まる要求に対しては、これら既存の技術では、未
だ不十分であることが追試験の結果判明した。
[0005] As described above, when the techniques disclosed in the prior art are summarized, although many methods have been proposed for the refractive index difference and the particle diameter, they have a very wide range.
Various proposals have been made, and it is currently difficult to determine what combination is preferable. In fact, additional tests have shown that these existing technologies are still inadequate for the ever increasing demands for screens for rear projection televisions in recent years.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このように
雑然とした技術の流れの中で、すぐれた光拡散性能を有
する、すなわち最大輝度Goができるだけ大きく、かつ
半値角(輝度が1/2まで低下する角度)のできるだけ
大きい、しかも透過光が赤味を帯びることのない光拡散
材料を提供しうるものであって、メタクリル樹脂中に分
散することにより良好な光拡散性能をもたらし得る球状
微粒子を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has excellent light diffusion performance in such a cluttered flow of technology, that is, the maximum luminance Go is as large as possible and the half-value angle (luminance is 1/1). 2), which can provide a light-diffusing material that has as large an angle as possible and that does not cause the transmitted light to have a reddish tinge, and can provide good light-diffusing performance by being dispersed in methacrylic resin. It is intended to provide fine particles.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、メタクリル樹
脂からなる光拡散性プラスチックの光拡散性能を向上さ
せるために、メチルメタクリレート(以下、メチルメタ
クリレートをMMAと記す)、スチレンおよび多官能性
(メタ)アクリレートからなる架橋共重合体で構成さ
れ、下記一般式 (I) 、式 (II) および式 (III)を満足
する、実質的に内部に空孔を有さない、実質的に球状の
透明微粒子により本発明の目的が達成される。 4.54W2−0.94≦W1<6.66W2−0.36 (I) 0.4≦W1+W2≦0.98 (II) 7≦d<30 (III) (ただし、W1 はメチルメタクリレートの重量分率、W
2 はスチレンの重量分率、dは平均微粒子径(μm)を
表わす。)
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention relates to a method for improving the light diffusion performance of a light-diffusing plastic comprising a methacrylic resin, wherein methyl methacrylate (hereinafter, methyl methacrylate is referred to as MMA), styrene and polyfunctional ( A substantially spherical, substantially void-free, substantially spherical interior material which is composed of a crosslinked copolymer comprising meth) acrylate and satisfies the following general formulas (I), (II) and (III). The object of the present invention is achieved by the transparent fine particles. 4.54 W 2 -0.94 ≦ W 1 <6.66 W 2 −0.36 (I) 0.4 ≦ W 1 + W 2 ≦ 0.98 (II) 7 ≦ d <30 (III) (W 1 is the weight fraction of methyl methacrylate, W
2 represents the weight fraction of styrene, and d represents the average particle size (μm). )

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】本発明者等は、すでに、基体透明
樹脂と透明微粒子の屈折率差、透明微粒子の粒径と拡散
性能の関係を総合的に検討した(特願昭63−1563
97号)。すなわち、基体透明樹脂の屈折率Nsと透明
微粒子の屈折率Npの絶対差|Np−Ns|が0.02
以上、0.04以下であることが光拡散性プラスチック
を得るために重要である。本発明者らは基体樹脂と透明
微粒子の屈折率差および透明微粒子の粒子径を変えた平
板を種々作成し、平板の後方より平行光線を入射し、前
方に出てくる光の輝度の角度分布を測定し、平板面にお
ける照度と各々の輝度からゲインGを次式により計算し
た。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present inventors have comprehensively studied the relationship between the refractive index difference between a transparent resin and transparent fine particles and the particle size of transparent fine particles and diffusion performance (Japanese Patent Application No. 63-1563).
No. 97). That is, the absolute difference | Np−Ns | of the refractive index Ns of the base transparent resin and the refractive index Np of the transparent fine particles is 0.02.
As described above, the value of 0.04 or less is important for obtaining a light-diffusing plastic. The present inventors have prepared various flat plates in which the refractive index difference between the base resin and the transparent fine particles and the particle size of the transparent fine particles are changed, and a parallel light beam is incident from the rear of the flat plate, and the angular distribution of the brightness of the light emitted forward. Was measured, and a gain G was calculated from the illuminance on the flat plate surface and each luminance by the following equation.

【0009】 G=輝度(フートランバート)/照度(フートキャンドル) (IV) ゲインは拡散板の正面において最高値を示し、拡散板の
法線となす角が大きくなるにつれて、図1に示すよう
に、徐々に値が小さくなる。ゲインの最高値をピークゲ
インと呼びGoで表わすこととし、ゲインがピークゲイ
ンの1/2になる角度を半値角と呼びαで表わすことと
すると、本発明の目的はGoおよびαをいずれも大きく
することにある。ただし、一般には光拡散板は単なる平
板状で用いられるとは限らず、種々のレンズ形状を賦与
したり、表面処理等の別の光拡散性賦与手段との併用に
より目的を達成することが多く、Go、α等はそれらの
種類、程度によっても変動するので、このような測定手
段によるGoおよびαの値で表現することは適当ではな
い。しかしながら、このようにして平板状の光拡散板で
測定したGoおよびαの大きい組み合わせを採用する
と、他の形状においても優れた性能を示すことが、実験
的に確認できるので、本発明者らは、光拡散材による光
拡散性能を比較評価しやすい平板による方法を主として
採用した。一定の基板樹脂と光拡散材の組み合わせにお
いて、光拡散材の濃度を変えると、図2のように濃度の
増加に伴つてGoは減少し、αは増大する。そこで良好
な光拡散材を選択する手段として、光拡散材の濃度を変
えて、一定のGoが得られる濃度を選定し、その濃度に
おける半値角αが大きいものが好ましい光拡散性プラス
チックであると考えた。
G = Luminance (Foot Lambert) / Illuminance (Foot Candle) (IV) The gain has the highest value in front of the diffuser, and as the angle between the diffuser and the normal increases, as shown in FIG. , The value gradually decreases. If the highest value of the gain is called peak gain and expressed by Go, and the angle at which the gain becomes 1/2 of the peak gain is called half-value angle and expressed by α, the object of the present invention is to make both Go and α large. Is to do. However, in general, the light diffusion plate is not always used in the form of a simple flat plate, and often achieves its purpose by giving various lens shapes or by using another light diffusion imparting means such as surface treatment. , Go, α, etc. also vary depending on their type and degree, and it is not appropriate to represent the values of Go and α by such measuring means. However, when a large combination of Go and α measured with a flat light diffusing plate is employed in this way, it can be experimentally confirmed that excellent performance is exhibited in other shapes. A method using a flat plate, which makes it easy to compare and evaluate the light diffusion performance of the light diffusing material, was mainly adopted. When the concentration of the light diffusing material is changed in a certain combination of the substrate resin and the light diffusing material, as shown in FIG. 2, Go decreases with increasing concentration and α increases. Therefore, as a means for selecting a good light diffusing material, the concentration of the light diffusing material is changed to select a concentration at which a constant Go is obtained, and a material having a large half-value angle α at that concentration is a preferable light diffusing plastic. Thought.

【0010】本発明においては光拡散性透明微粒子の平
均粒子径が7μm以上30μm未満であることが必要で
ある。その平均粒子径がこの範囲外の場合には一定のG
oにおけるαが小さくなる。とくに平均粒子径が7μm
に達しない場合には微粒子濃度が低い時、直進方向の限
られた立体角に進行する光が多く、しかもこの光が赤味
を帯びている。微粒子濃度を増してゆくと、直進性の赤
味を帯びた光は低減されるが、Goが非常に低い値とな
るまでこの異常な光はなくならない。この光は人間の目
で観察する時いわゆるスケとして認識される。
In the present invention, it is necessary that the average particle size of the light-diffusing transparent fine particles is not less than 7 μm and less than 30 μm. If the average particle size is outside this range, a constant G
α at o becomes smaller. Especially the average particle size is 7μm
When the concentration does not reach, when the concentration of fine particles is low, a large amount of light travels in a limited solid angle in the straight traveling direction, and this light is reddish. Increasing the concentration of the fine particles reduces the straight-forward reddish light, but does not eliminate this extraordinary light until Go has a very low value. This light is perceived as so-called scale when observed by human eyes.

【0011】人間の目は通常視野角1分 (=1/60
度) で見分けることが可能であり、このスケの現象を光
学測定機器(輝度計)によって測定するには人間の目が
見分けるのと同程度の視野角を有する機器を使用するこ
とが必要である。従来、文献等で輝度の角度分布のデー
タとスケとの間に相関性がないものが見受けられるが、
それは人間の目と輝度計との視野角の差によると思われ
る。現在市販の輝度計の視野角は2度、1度、1/3
度、0.2度等があり、いずれも1/60度に比べて大
きい.視野角ができるだけ小さく、かつ安定した測定が
できることを考慮し、本発明者等は視野角が1/3゜の
ミノルタ社製のミノルタ輝度計nt1/3゜pを用いて
測定を行った。その結果、スケの現象に対応して極めて
せまい角度範囲に集中した強い光を測定することがで
き、Goおよびαの値にある程度反映されることがわか
つた。
The human eye normally has a viewing angle of 1 minute (= 1/60).
In order to measure this phenomenon with an optical measuring device (luminance meter), it is necessary to use a device having a viewing angle comparable to that of the human eye. . Conventionally, there is no correlation between the data of the angular distribution of luminance and the scale in literatures, etc.,
This is probably due to the difference in viewing angle between the human eye and the luminance meter. The viewing angles of currently available luminance meters are 2, 1, and 1/3.
Degrees, 0.2 degrees, etc., all of which are larger than 1/60 degrees. Considering that the viewing angle is as small as possible and stable measurement can be performed, the present inventors performed the measurement using a Minolta luminance meter nt1 / 3 / p manufactured by Minolta and having a viewing angle of 1/3. As a result, it was found that intense light concentrated in an extremely narrow angle range could be measured corresponding to the phenomenon of invisibility, and that it was reflected to some extent on the values of Go and α.

【0012】微粒子の平均粒子径が7μmを下まわる
と、スケを防止するためには最大輝度が極めて低くなる
まで光拡散材の濃度を増す必要があり、スケがなく、か
つゲインの大きい光拡散板を得るには適当ではない。平
均粒子径が30μm以上となると、使用する微粒子の濃
度が大きくなりすぎるため、経済上、生産技術上、不利
となるばかりでなく、本発明の範囲内の粒径の場合に比
べて半値角が小さくなる。
When the average particle diameter of the fine particles is less than 7 μm, it is necessary to increase the concentration of the light diffusing material until the maximum luminance becomes extremely low in order to prevent skewing. Not suitable for obtaining boards. When the average particle size is 30 μm or more, the concentration of the fine particles to be used becomes too large, so that not only is it economically disadvantageous in terms of production technology, but also the half-value angle is smaller than in the case of a particle size within the range of the present invention. Become smaller.

【0013】平均粒子径には種々の定義があるが、本発
明にいう平均粒子径とは、重量メジアン径すなわち重量
累積曲線において累積重量分率が50%となる粒子径で
もって表わす。粒度分布を測定するには、コールターカ
ウンター法、沈降法、顕微鏡写真または電子顕微鏡写真
による計数法等の方法があり、いずれの方法でもよい。
Although there are various definitions for the average particle diameter, the average particle diameter in the present invention is represented by the weight median diameter, that is, the particle diameter at which the cumulative weight fraction becomes 50% in the weight cumulative curve. Methods for measuring the particle size distribution include a Coulter counter method, a sedimentation method, a counting method using a micrograph or an electron micrograph, and the like, and any method may be used.

【0014】本発明において、光拡散性微粒子の形状に
関する因子は非常に重要な事項である。すなわち光拡散
性微粒子は、微粒子中に占める中空状微粒子の割合か3
重量%以下、好ましくは中空状微粒子を全く含まず、か
つ実質的に球状の微粒子であることが重要である。
In the present invention, factors relating to the shape of the light diffusing fine particles are very important. That is, the ratio of the hollow fine particles to the fine particles is 3 or less.
It is important that the fine particles are substantially spherical particles containing no fine particles by weight, preferably containing no hollow fine particles at all.

【0015】また中空部を実質的に含まない微粒子とし
て種々の破砕無機粉があり、これらも前記諸条件を満た
す範囲で用いることにより、優れた光拡散性プラスチッ
クとすることができるが球状の形状を有する微粒子の方
が、このような不定形の微粒子に比べて、同一のピーク
ゲインGoを与える濃度の拡散板において半値角αが大
きくなるので、さらに好ましい。また上述の如く球状微
粒子の比率が高い方が好ましい。非球状微粒子は好まし
くは30%以下、さらに好ましくは10%以下、最も好
ましくは全く含まないのがよい。
There are various types of crushed inorganic powder as fine particles substantially free of a hollow portion. By using these powders in a range satisfying the above conditions, an excellent light diffusing plastic can be obtained. Are more preferable, since the half-value angle α becomes larger in a diffusion plate having the same peak gain Go as compared with such amorphous particles. It is preferable that the ratio of the spherical fine particles is high as described above. The non-spherical fine particles are preferably not more than 30%, more preferably not more than 10%, most preferably not containing any.

【0016】上記の屈折率差、粒径、形状の諸条件を満
足するには透明微粒子として、ポリマー、殊に架橋ポリ
マーを用いるのが有利であり好ましい。架橋重合体微粒
子の場合にはそのポリマー組成により屈折率を調整する
ことが可能であり、適切な重合方法により、実質的に中
空部を含まず、かつ実質的に球状の微粒子を得ることが
できる。
In order to satisfy the above-mentioned conditions of the difference in refractive index, particle size and shape, it is advantageous and preferable to use a polymer, especially a crosslinked polymer, as the transparent fine particles. In the case of crosslinked polymer fine particles, the refractive index can be adjusted by the polymer composition, and by an appropriate polymerization method, substantially no hollow portion can be obtained, and substantially spherical fine particles can be obtained. .

【0017】一般に光拡散性プラスチックは、光拡散性
微粒子と基板樹脂を溶融混練して押し出し、あるいはプ
レス法により、または場合によっては光拡散性微粒子を
重合性モノマーまたは部分重合した重合性モノマーシラ
ップ中に分散させて重合する方法によって作られる。し
たがつて光拡散性微粒子は光拡散性プラスチックを作る
工程中において、溶融、溶解等により好ましくない形状
に変化しないことが必要である。そのためには、ポリマ
ーの分子量を十分高くしておく方法も可能であるが、よ
り好ましくは適度な架橋を与えておくのがよい。
In general, the light-diffusing plastic is prepared by melt-kneading the light-diffusing fine particles and the substrate resin and extruding them, or by pressing, or, in some cases, in a polymerizable monomer syrup obtained by polymerizing the light-diffusing fine particles or a partially polymerized monomer. It is made by a method of dispersing and polymerizing. Therefore, it is necessary that the light diffusing fine particles do not change into an undesired shape due to melting, melting, etc. during the process of producing the light diffusing plastic. For this purpose, it is possible to use a method in which the molecular weight of the polymer is sufficiently high, but it is more preferable to provide appropriate crosslinking.

【0018】光拡散性プラスチックの基体樹脂として
は、透明で光線透過率の高い樹脂すなわちメタクリル樹
脂が使用される。メタクリル樹脂は、耐久性および物性
が優れているので好ましい樹脂である。通常メタクリル
樹脂は耐熱性、成形性、耐久性等を改良する目的でMM
Aの他にアルキルアクリレートを共重合したり、滑剤、
紫外線吸収剤を添加したりするが、ここでいうメタクリ
ル樹脂はそのようなMMAを主体とする樹脂全般をい
う。基体樹脂をメタクリル樹脂とする場合、MMAとス
チレンおよび多官能性(メタ)アクリレートを構成成分
とする架橋樹脂である微粒子を光拡散剤とするのが好適
である。通常のメタクリル樹脂は屈折率が1.49前後
であるので、光拡散剤微粒子の屈折率は1.51〜1.
53程度であることが好ましい。もちろん基体樹脂であ
るメタクリル樹脂の種類によって若干高いまたは低い屈
折率であってもよい。
As the base resin of the light-diffusing plastic, a resin having high light transmittance, that is, a transparent resin, that is, a methacrylic resin is used. Methacrylic resin is a preferred resin because of its excellent durability and physical properties. Usually, methacrylic resin is used for improving heat resistance, moldability, durability, etc.
In addition to A, copolymerization of alkyl acrylate, lubricant,
Although an ultraviolet absorber is added, the methacrylic resin referred to herein refers to all such MMA-based resins. When the base resin is a methacrylic resin, it is preferable to use fine particles which are cross-linked resins containing MMA, styrene and polyfunctional (meth) acrylate as constituents. Since ordinary methacrylic resin has a refractive index of about 1.49, the refractive index of the light diffusing agent fine particles is 1.51 to 1.
It is preferably about 53. Of course, the refractive index may be slightly higher or lower depending on the type of methacrylic resin as the base resin.

【0019】本発明における多官能性(メタ)アクリレ
ートとは一分子中に二個以上のアクリル基またはメタク
リル基を有する化合物であり、たとえばエチレングリコ
ールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、ノナエチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート等の(ポリ)エチレングリコールジ
(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,3−ブチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、テトラメチレングリコールジ(メ
タ)アクリレート、ヘキサメチレンジ(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
等のグリコールジ(メタ)アクリレートの他トリメチロ
ールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリス
リトールテトラ(メタ)アクリレート等の多価アルコー
ルの多価(メタ)アクリレート等がある。これら多官能
性(メタ)アクリレートは透明微粒子が光拡散性プラス
チックの製造過程においてその微粒子の形状を損なうの
を防止する役割を担うものであり、透明微粒子を構成す
る全モノマーの2%〜60%の範囲で適宜選択される。
The polyfunctional (meth) acrylate in the present invention is a compound having two or more acryl groups or methacryl groups in one molecule, for example, ethylene glycol di (meth) acrylate, diethylene glycol di (meth) acrylate, (Poly) ethylene glycol di (meth) acrylates such as tetraethylene glycol di (meth) acrylate and nonaethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, 1,3-butylene glycol di (meth) acrylate, Glycol di (meth) acrylates such as tetramethylene glycol di (meth) acrylate, hexamethylene di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, and trimethylolpropane tri (meth) Acrylate, there polyhydric polyhydric alcohols such as pentaerythritol tetra (meth) acrylate (meth) acrylate. These polyfunctional (meth) acrylates serve to prevent the transparent fine particles from impairing the shape of the fine particles in the process of producing the light diffusing plastic, and 2% to 60% of the total monomers constituting the transparent fine particles. Is appropriately selected within the range.

【0020】本発明においては、MMAの重量分率をW
1 、スチレンの重量分率をW2 とする時、下記式 (I)
および (II) を満足する範囲であることが必要である。 4.54W2−0.94≦W1<6.66W2−0.36 (I) 0.4≦W1+W2≦0.98 (II)
In the present invention, the weight fraction of MMA is represented by W
1 , when the weight fraction of styrene is W 2 , the following formula (I)
And (II) must be satisfied. 4.54W 2 -0.94 ≦ W 1 <6.66W 2 -0.36 (I) 0.4 ≦ W 1 + W 2 ≦ 0.98 (II)

【0021】MMAの重量分率およびスチレンの重量分
率が上記式 (I) および 式(II) を満足する範囲にある
ことにより、すぐれた光拡散性能を有する、すなわちG
oおよびαができるだけ大きい、しかも透過光が赤味を
帯びることのない光拡散材料用の微粒子をを提供するこ
とができる。
When the weight fraction of MMA and the weight fraction of styrene are within the ranges satisfying the above formulas (I) and (II), they have excellent light diffusion performance, that is, G
It is possible to provide fine particles for a light diffusing material in which o and α are as large as possible and the transmitted light does not take on a reddish tint.

【0022】本発明の共重合体には熱安定性の改良等の
目的で前記モノマーの他にメチルアクリレート、エチノ
レアクリレート、ブチルアクリレート等のアルキルアク
リレートを共重合してもよい。その場合前記の式 (I)
および 式(II) においてW1 をW1 十W3(W3:アルキ
ルアクリレー卜の重量分率を示す)とおきかえればよ
い。アルキルアクリレートは通常MMAの1/4以下で
よい。
The copolymer of the present invention may be copolymerized with an alkyl acrylate such as methyl acrylate, ethynoleacrylate or butyl acrylate in addition to the above-mentioned monomers for the purpose of improving the thermal stability. In that case, the above formula (I)
And Formula (II) with W 1 W 1 tens W 3 in (W 3: shows the weight fraction of alkyl acrylated Bok) and may be replaced. Alkyl acrylate can usually be 1/4 or less of MMA.

【0023】基体樹脂としてスチレンとMMAの共重合
体を用いると屈折率が高くなるため、レンズとしての効
果が高まり、有利となる場合がある。このような場合に
も、前記のメタクリル樹脂に用いた透明微粒子に類似の
架橋共重合体を用いることが望ましい。ただし、スチレ
ン−MMA樹脂の屈折率に応じて適当な屈折率に調整す
ればよい。以上述べたポリマービーズは、懸濁重合法に
より合成する事ができる。例えば、ポリビニルアルコー
ルを分散剤とし、モノマーをディスパーザー等により、
微細に分散した後、重合、濾過、洗浄、乾燥することに
より、製造することができる。
When a copolymer of styrene and MMA is used as the base resin, the refractive index is increased, and the effect as a lens is enhanced, which may be advantageous. Even in such a case, it is desirable to use a crosslinked copolymer similar to the transparent fine particles used for the methacrylic resin. However, an appropriate refractive index may be adjusted according to the refractive index of the styrene-MMA resin. The polymer beads described above can be synthesized by a suspension polymerization method. For example, polyvinyl alcohol is used as a dispersant, and the monomer is produced using a disperser or the like.
After finely dispersing, it can be produced by polymerization, filtration, washing and drying.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明をさらに具体的
に説明する。 実施例1 MMA34部、スチレン16部、エチレングリコールジ
メタクリレート50部、ラウロイルパーオキサイド0.
2部をポリビニルアルコール((株)クラレ製PVA−4
20) 0.4%含む水300部と混合し、ラボディスパ
ーザーにより分散を行なった。この液を攪拌しながら窒
素雰囲気で70℃で20分、95℃で50分加熱した。
得られた分散液を濾過および水による繰りかえし洗浄を
行ない最後にメタノールで洗浄後、乾燥した。このよう
にして得られた架橋微粒子の粒度分布を粒度分布計(セ
イシン企業製ミクロンフォトサイザ−SKA−500
0)で測定したところ、重量メジアン径は10.58μ
mであった。この際の比重は別途同一組成の重合物を作
つて測定した値(1.1891)を用いた。屈折率は顕
微鏡によりベッケ線の移動挙動を見る方法で測定し、1.
5174であつた。またこのビーズは実質的にすべて球
状でかつ中空粒子を含んでいなかった。この架橋ビーズ
を用い、以下の方法により、種々の重量分率でビーズを
含有する、厚さ1mmのメタクリル樹脂板を作った。
The present invention will now be described more specifically with reference to examples. Example 1 34 parts of MMA, 16 parts of styrene, 50 parts of ethylene glycol dimethacrylate, lauroyl peroxide 0.1 part
2 parts of polyvinyl alcohol (PVA-4 manufactured by Kuraray Co., Ltd.)
20) The mixture was mixed with 300 parts of water containing 0.4%, and dispersed with a laboratory disperser. This liquid was heated with stirring in a nitrogen atmosphere at 70 ° C. for 20 minutes and at 95 ° C. for 50 minutes.
The resulting dispersion was filtered and washed repeatedly with water, and finally washed with methanol and dried. The particle size distribution of the crosslinked fine particles thus obtained was measured using a particle size distribution analyzer (Micron Photosizer SKA-500 manufactured by Seishin Enterprise).
0), the weight median diameter was 10.58 μm
m. As the specific gravity at this time, a value (1.1891) measured separately by preparing a polymer having the same composition was used. The refractive index is measured by observing the movement behavior of the Becke line under a microscope.
5174. Also, the beads were substantially all spherical and free of hollow particles. Using the crosslinked beads, methacrylic resin plates having a thickness of 1 mm and containing beads at various weight fractions were prepared by the following method.

【0025】アクリル酸エチル11.9重量部、MMA
128.1部の混合液中にアクリル酸エチル8.5%を
共重合したアクリル樹脂ビーズ(協和ガス化学工業製F
−1000B屈折率1.4920)60重量部を溶解し
て、アクリル樹脂シラップを作つた。このシラップに前
記の架橋ビーズを必要量、凝集しないように注意しなが
ら、分散させた。この中にアゾビスイソブチロニトリル
0.02重量部を溶解せしめ、ガスケットを装着した2
枚のガラス板中に入れ、脱気した後、80℃で2時間、
さらに120℃で2時間加熱して重合した。なお板厚は
1mmとなるように調整した。重合終了後ガラス板より
微粒子ビーズ入りアクリル板を取り出した。
Ethyl acrylate 11.9 parts by weight, MMA
Acrylic resin beads prepared by copolymerizing 8.5% of ethyl acrylate in a mixture of 128.1 parts (F Kyowa Gas Chemical Industry Co., Ltd.)
An acrylic resin syrup was prepared by dissolving 60 parts by weight of -1000B refractive index 1.4920). The required amount of the crosslinked beads was dispersed in this syrup while taking care not to aggregate. 0.02 parts by weight of azobisisobutyronitrile was dissolved therein, and a gasket was attached.
After putting in a glass plate and degassing, at 80 ° C for 2 hours,
Further, the mixture was heated at 120 ° C. for 2 hours to carry out polymerization. The thickness was adjusted so as to be 1 mm. After the completion of the polymerization, an acrylic plate containing fine particle beads was taken out from the glass plate.

【0026】このようにして得られた微粒子含有アクリ
ル樹脂板(光拡散板)にコリメートされたハロゲンラン
プの光を後方より入射した。光拡散板から1.5mの前
方に、輝度計 (ミノルタ輝度計nt1/3゜p)を設置
し、輝度を測定した。輝度計の位置をずらし、角度を変
えて、同一部分を測定する操作をくりかえし、輝度の角
度分布を測定した。一方、別途光拡散板の位置の照度を
照度計により測定しておき、輝度と照度の比から式 (I
V) によりゲインを計算した。正面のゲインをGo、ゲイ
ンがGoの1/2となる時の角度をαとして、各濃度の
値を表1に示す。
The light of the halogen lamp collimated into the fine particle-containing acrylic resin plate (light diffusion plate) thus obtained was incident from the rear. A luminance meter (Minolta luminance meter nt1 / 3 ゜ p) was placed 1.5 m ahead of the light diffusion plate, and the luminance was measured. The position of the luminance meter was shifted, the angle was changed, and the operation of measuring the same portion was repeated, and the angular distribution of luminance was measured. On the other hand, the illuminance at the position of the light diffusing plate is separately measured by an illuminometer, and the expression (I
V) was used to calculate the gain. Table 1 shows the values of the respective densities, where the front gain is Go and the angle at which the gain is 1/2 of Go is α.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】この結果を縦軸をGo、横軸をαとする両
対数グラフにプロットすると、図2のようになる。この
図よりGoが20となる濃度においてはαは7.8゜と
なる。この値は後述の比較例に示される値に比べて大き
な値であり、この光拡散板は一定のピークゲインとした
時の拡散半値角の大きいすぐれた材料である。
The results are plotted on a log-logarithmic graph in which the vertical axis is Go and the horizontal axis is α, as shown in FIG. From this figure, at the concentration where Go is 20, α is 7.8 °. This value is larger than a value shown in a comparative example described later, and this light diffusion plate is an excellent material having a large diffusion half-value angle at a constant peak gain.

【0029】実施例2、3および比較例1〜4 実施例1と同様にして、表2に示すような各種の微粒子
ならびに基体樹脂を用いて光拡散性プラスチックを作成
し、光拡散性能を測定した。測定結果も表2に示す。
Examples 2 and 3 and Comparative Examples 1 to 4 In the same manner as in Example 1, a light-diffusing plastic was prepared using various fine particles and a base resin as shown in Table 2, and the light-diffusing performance was measured. did. Table 2 also shows the measurement results.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明により、正面の輝度が高く、かつ
拡散半値角の大きい光拡散性プラスチックを得ることが
可能となった。
According to the present invention, it is possible to obtain a light-diffusing plastic having a high front luminance and a large diffusion half-value angle.

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

【図1】図1は、実施例1の各架橋ビーズ濃度における
ゲインの角度分布を表わす図である。(縦軸は対数目
盛、横軸は等間隔目盛で示している。)
FIG. 1 is a diagram showing an angular distribution of gain at each crosslinked bead concentration in Example 1. (The vertical axis is shown on a logarithmic scale, and the horizontal axis is shown on an equally spaced scale.)

【図2】図2は、実施例および比較例におけるピークゲ
インと半値角を示すグラフである。(縦軸、横軸とも対
数目盛で示している。)
FIG. 2 is a graph illustrating a peak gain and a half-value angle in an example and a comparative example. (The vertical and horizontal axes are shown on a logarithmic scale.)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 101/00 C08L 101/00 F21V 1/14 F21V 1/14 Z G02B 5/02 G02B 5/02 B G03B 21/62 G03B 21/62 G09F 9/00 318 G09F 9/00 318B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location C08L 101/00 C08L 101/00 F21V 1/14 F21V 1/14 Z G02B 5/02 G02B 5/02 B G03B 21/62 G03B 21/62 G09F 9/00 318 G09F 9/00 318B

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メチルメタクリレート、スチレンおよび
多官能性(メタ)アクリレートからなる架橋共重合体で
構成され、下記一般式 (I) 、式 (II) および式 (III)
を満足する、実質的に内部に空孔を有さない、実質的に
球状の透明微粒子。 4.54W2−0.94≦W1<6.66W2−0.36 (I) 0.4≦W1+W2≦0.98 (II) 7≦d<30 (III) (ただし、W1 はメチルメタクリレートの重量分率、W
2 はスチレンの重量分率、dは平均粒子径(μm)を表
わす。)
1. A crosslinked copolymer comprising methyl methacrylate, styrene and a polyfunctional (meth) acrylate, having the following general formulas (I), (II) and (III)
Substantially transparent particles having substantially no pores therein. 4.54 W 2 -0.94 ≦ W 1 <6.66 W 2 −0.36 (I) 0.4 ≦ W 1 + W 2 ≦ 0.98 (II) 7 ≦ d <30 (III) (W 1 is the weight fraction of methyl methacrylate, W
2 represents the weight fraction of styrene, and d represents the average particle size (μm). )
【請求項2】 メタクリル樹脂を基体樹脂とする光拡散
性プラスチックに用いられることを特徴とする請求項1
記載の微粒子。
2. The method according to claim 1, wherein the resin is used for a light-diffusing plastic having methacrylic resin as a base resin.
Fine particles as described.
【請求項3】 リアプロジェクションテレビのスクリー
ン用の光拡散性材料に用いられることを特徴とする請求
項1または請求項2記載の微粒子。
3. The fine particles according to claim 1, which are used as a light diffusing material for a screen of a rear projection television.
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