TW201348321A - 光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物的方法以及由之製得的物品 - Google Patents

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Abstract

本發明係提出一種組成物包含：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選擇性地，選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合。

Description

光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物的方法以及由之製得的物品 發明領域
本發明係有關於光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法。
發明背景
發光二極體(LED)為半導體光源，此乃係更加生態友善的發光替代品。由於其低能耗及低維護特徵，LED已經被廣泛用作為狀態指示器及各種設備及顯示裝置上的顯示器。目前，有無數法規努力操控使用LED作為家庭及辦公室空間的主要照明選項。
LED產生極亮的但極為聚焦的光。因此，LED的光輸出經常顯得粗糙且可能造成不舒適的炫光。適當的封裝材料諸如塑膠板及塑膠片埋設有光散射粒子目前用來擴散LED光及提供甚至更均勻的照明及減少炫光。用於照明應用的塑膠包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)、及聚苯乙烯(PS)。無機粒子諸如二氧化鈦(TiO2)粒子及有機粒子諸如交聯聚甲基苯甲酸甲酯、聚苯乙烯及聚矽氧珠粒目前用作為散射媒體或光擴散體。但光擴散珠粒也可能導致光透射的損耗，可能顯著減低LED照明選項的功效。因此需要有可提供光透射同時維持足夠擴散性的LED擴散體。
發明概要
本發明為光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法。
於一個實施例中，本發明係提出一種組成物包含：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選擇性地，選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合。
較佳實施例之詳細說明
本發明為光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法。
依據本發明之光擴散組成物包含：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選擇性地，選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合。
「μ」、「μm」、及「微米」等詞於此處係作為同義詞使用。
如此處使用，(甲基)丙烯酸酯一詞表示丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、或丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的組合。例如，(甲基)丙烯酸甲酯一詞可表示單獨(甲基)丙烯酸甲酯、單獨丙烯酸甲酯、或(甲基)丙烯酸甲酯與丙烯酸甲酯的組合。
於另一個實施例中，本發明提供一種製造光擴散組成物之方法包含：共聚合至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單 體、及其組合所組成的組群中之交聯單體以形成擴散體聚合物粒子；及將該擴散體聚合物粒子摻混入一基體聚合物，其中以該基體聚合物重量加該擴散體聚合物粒子重量為基準，該等擴散體聚合物粒子係以0.05wt%至2.5wt%之含量存在於該組成物；其中該共聚合處理以製造該光擴散粒子係選自於由懸浮液聚合、乳液聚合、或其組合所組成的該組群。
於另一個實施例中，本發明提供包含依據本發明之光擴散組成物之物品。
製造依據本發明之物品之方法包含：將一或多種光擴散組成物成形為物品其中該成形包含熱成形、擠塑、壓延、射出模製、及其任一種組合。
本發明有用的基體聚合物可包括二或多種聚合物中之任一者或其組合，其中可摻混擴散體聚合物粒子。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該基體聚合物係選自於由下列所組成之組群：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚苯乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、烯烴-丙烯酸乙烯酯共聚物、聚甲基戊烯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯與聚丙烯之共聚物、聚戊二醯二亞胺、苯乙烯-順丁烯二酐、共聚物、環狀烯烴共聚物、聚酯、聚對苯二甲酸伸乙酯及其組合。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該基體聚合物為一或多種聚碳酸酯。
光擴散聚合物組成物包含0.05至2.5wt%擴散體聚合物粒子。0.05至2.5wt%之全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如擴散體聚合物粒子之含量可由0.05、0.1、0.5、1.0、1.25、1.75、2.0、或2.5wt%之下限至0.1、0.75、1.0、1.5、1.85、2.5、或2.75wt%之上限。例如，擴散體聚合物粒子之含量可於0.05至2.5wt%之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之含量可於0.5至1.75wt%之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之含量可於1.0至2.25wt%之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之含量可於0.1至1.5wt%之範圍，擴散體聚合物粒子之特徵為平均直徑為2.0至8微米(或μ)。2.0至8μ之全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如擴散體聚合物粒子之平均直徑可由2.0、2.5、3、3.6、4.1、4.8、5.5、6、6.9、7.4、或7.8微米之下限至2.8、3.4、3.9、4.25、5、5.75、6.2、7、7.5、或8微米之上限。舉例言之，擴散體聚合物粒子之平均直徑可於2.0至8微米之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之平均直徑可於2.75至6.8微米之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之平均直徑可於3至7.0微米之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之平均直徑可於2.0至5微米 之範圍，或於替代例中，擴散體聚合物粒子之平均直徑可於4.8至8微米之範圍。
擴散體聚合物粒子之特徵在於粒徑分布使得至少90wt%擴散體聚合物粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內。得自至少90wt%的全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如落入於體積平均粒徑之±30%以內的擴散體聚合物粒子之wt%可得自90、92、94、96、或98wt%之下限。
更狹窄的粒徑分布也含括於此處及揭示於此處。例如至少90wt%擴散體聚合物粒子可落入於體積平均粒徑的±30%以內，或於替代例中，落入於體積平均粒徑的±25%以內，或於替代例中，落入於體積平均粒徑的±20%以內，或於替代例中，落入於體積平均粒徑的±15%以內。
另外，多於一個粒徑分布各自具有至少90wt%擴散體聚合物粒子係落入於該分布的體積平均粒徑之±30%以內。得自至少90wt%的全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如落入於該分布的體積平均粒徑之±30%以內的擴散體聚合物粒子之wt%可得自90、92、94、96、或98wt%之下限。
擴散體聚合物粒子之特徵為具有1.50至1.55的折射率RI。1.5至1.55的全部個別值及小範圍皆含括於此處及揭示於此處；例如，擴散體聚合物粒子的RI可由1.5、1.51、1.52、15.3、或1.54之下限至1.51、1.52、1.53、1.54、或1.55之上限。例如，擴散體聚合物粒子之RI可於1.5至1.55之範 圍，或另外，擴散體聚合物粒子之RI可於1.53至1.55之範圍，或另外，擴散體聚合物粒子之RI可於1.5至1.54之範圍，或另外，擴散體聚合物粒子之RI可於1.52至1.54之範圍。
擴散體聚合物粒子之特徵為具有大於4wt%之交聯度。大於4wt%之全部個別值及小範圍皆係含括於此處也揭示於此處；例如擴散體聚合物粒子之交聯度可為4、5、6、7、8、10、12、或14wt%之下限。
擴散體聚合物粒子係使用至少一種烷基(甲基)丙烯酸酯單體共聚合5wt%至25wt%交聯單體，該交聯單體係選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體及其組合所組成之組群。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係使用一或多個(甲基)丙烯酸烷基酯單體製備。
於特定實施例中，擴散體聚合物粒子係使用C2-C8丙烯酸酯單體製造。例如，擴散體聚合物粒子可使用丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯單體或其任一個組合製造。
於替代實施例中，擴散體聚合物粒子係使用C2-C8甲基丙烯酸酯單體製備。例如，擴散體聚合物粒子係使用甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯單體或其任一種組合製備。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係使用甲基丙烯酸甲酯製備。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係使用甲基丙烯酸甲酯與二乙烯基苯共聚合製備。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係使用任一種或多種(甲基)丙烯酸芳基酯單體製備。(甲基)丙烯酸芳基酯之實例包括經取代之及未經取代之苯基(甲基)丙烯酸酯諸如甲基丙烯酸苯酯及甲基丙烯酸萘酯及經取代之及未經取代之苯甲基(甲基)丙烯酸酯諸如甲基丙烯酸苯甲酯及丙烯酸苯甲酯。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係使用任兩種或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體製備。例如，擴散體聚合物粒子可使用丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯單體製備，或於替代例中，擴散體聚合物粒子可使用甲基丙烯酸丁酯及甲基丙烯酸甲酯單體製備。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但擴散體聚合物粒子係經由將一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體及其組合所組成之組群中之交聯單體共聚合製備。5wt%至25wt%交聯單體之全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如交聯單體之含量為5、8、11.5、14、17.7、21、或24wt%之下限至6、9.2、12、15.6、18、23.5、或25wt%之上限。例如，交聯單體之含量可於5至25wt%之範圍，或於替代例中，交聯單體之含量可於5至15wt%之範圍，或於替代例中，交聯單體之含量可於15至55wt%之範圍，或於替代例中，交聯單體之含量可於7.5至18wt%之範圍，或於替代例中，交聯單體之含量可於9至23wt%之範圍。
適合用來與一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體共聚合的脂肪族交聯單體及芳香族交聯單體中之任一者或任一種組合皆可使用。例如，交聯單體可選自於由下列所組成之組群：二乙烯基苯、三乙烯基苯、二鄰苯二甲酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、二(甲基)丙烯酸丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二乙二醇酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、二乙烯基碸及其組合。
擴散體聚合物粒子選擇性地可經由一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體及交聯單體與選自於由芳基(甲基)丙烯酸酯單體及一乙烯基芳香烴所組成之組合中的一或多 種共聚單體共聚合而製備。
可用來與一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體及交聯單體選擇性地共聚合之芳基(甲基)丙烯酸酯包括例如甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯基乙酯、甲基丙烯酸苯基丙酯、芳基烷基甲基丙烯酸酯，其中芳基係經以烷基、鹵原子、烷氧基、硝基、或不會干擾聚合反應之類似取代基取代；芳基氧基烷基(甲基)丙烯酸酯，諸如苯氧基乙基甲基丙烯酸酯及苯甲基氧基乙基甲基丙烯酸酯及苯甲基(甲基)丙烯酸酯其中該芳基係經取代或未經取代。
一乙烯基芳香烴含有每個分子8至約16個碳原子。此等化合物於芳香核上除了乙烯基取代基之外可未攜帶任何其它取代基，或可於芳香核上額外取代有烷基、環烷基、芳基、鹵原子、烷基芳基及芳基烷基基團。可用來與一或多個烷基(甲基)丙烯酸酯單體及交聯單體選擇性地共聚合的一乙烯基芳香烴之實例包括苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、1-乙烯基萘、4-環己基苯乙烯、對-甲苯基苯乙烯、對-苯甲基苯乙烯、1-乙烯基-5-丁基萘、溴苯乙烯、氯苯乙烯。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子係經由一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯單體及二乙烯基苯與甲基丙烯酸甲酯共聚合製備。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法， 但該擴散體聚合物粒子係於無芳基(甲基)丙烯酸酯單體及/或一乙烯基芳香烴存在下製備。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子係包含50至90wt%衍生自至少一種烷基(甲基)丙烯酸酯單體之單位，5至25wt%衍生自一或多種芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位，及5至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體及其組合所組成之組群中之交聯單體。
50至90wt%衍生自一或多種烷基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位的全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如，衍生自烷基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可由50、55、60、65、72、78、84、88、或89wt%之下限至52、59、64、70、78、85、89、或90wt%之上限。例如，衍生自烷基甲基丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於50至90wt%之範圍，或另外，衍生自烷基甲基丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於50至70wt%之範圍，或另外，衍生自烷基甲基丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於60至90wt%之範圍，或另外，衍生自烷基甲基丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於63至87wt%之範圍，或另外，衍生自烷基甲基丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於52至78wt%之範圍。
5至25wt%衍生自一或多種芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位的全部個別值及小範圍皆係含括於此處也揭示於此處；例如衍生自一或多種芳基(甲基)丙烯酸酯共聚 單體之單位之含量可由5、8、11、14、17、20、23、或24wt%之下限至6、9、12、15、18、21、24、或25wt%之上限。舉例言之，衍生自芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於5至25wt%之範圍，或另外衍生自芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於50至15wt%之範圍，或另外衍生自芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於15至27wt%之範圍，或另外衍生自芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於12至20wt%之範圍，或另外衍生自芳基(甲基)丙烯酸酯共聚單體之單位含量可於14至22wt%之範圍。
5至25wt%衍生自一或多種交聯單體之單位的全部個別值及小範圍皆係含括於此處且揭示於此處；例如衍生自一或多個交聯單體之單位含量可從5、8、11、14、17、20、23、或24wt%之下限至6、9、12、15、18、21、24、或25wt%之上限。例如，衍生自一或多個交聯單體之單位含量可於5至25wt%之範圍，或於替代例中，衍生自一或多個交聯單體之單位含量可於50至15wt%之範圍，或於替代例中，衍生自一或多個交聯單體之單位含量可於15至27wt%之範圍，或於替代例中，衍生自一或多個交聯單體之單位含量可於12至20wt%之範圍，或於替代例中，衍生自一或多個交聯單體之單位含量可於14至22wt%之範圍。
此處討論之擴散體聚合物粒子之平均粒徑為體積平均粒徑。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組 成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子具有多模態粒徑分布使得針對各個粒徑峰有至少90wt%擴散體聚合物粒子係落入於該體積平均粒徑之±30%以內。例如，該粒徑分布可為單模態、雙模態、三模態、或四模態。須瞭解粒徑峰可取中於2微米至8微米間的任何尺寸。2微米至8微米間之全部數值皆係含括於此處及揭示於此處；例如粒徑峰可取中2、2.25、2.5、2.75、3、2.5、4.24、4.8、5.4、5.8、6.3、6.7、7、7.25、7.75、或8微米。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子具有雙模態粒徑分布。
於替代實施例中，本發明提供依據先前實施例中之任一者的光擴散聚合物組成物、製造該光擴散聚合物組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子具有雙模態粒徑分布其包括取中於2微米至3微米間之一較小型粒徑峰且取中於5微米至6微米間之一較大型粒徑峰。於替代實施例中，該較小型粒徑峰可取中於2.25至2.75微米，及該較大型粒徑峰可取中於5.25至5.75微米。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該擴散體聚合物粒子係透過懸浮液聚合、乳液聚合、分 散液聚合或迷你乳液聚合製備。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該光擴散組成物具有等於或小於5之黃度指數。得自等於或小於5之全部個別值及小範圍皆係含括於此處及揭示於此處；例如，光擴散組成物之黃度指數可得自5、4.5、4、3.5、3、2.5、2、或1之上限。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該摻合產物係經由乾摻混而製造乾摻混產物製備。
於替代實施例中，本發明提供一種組成物、製造該組成物之方法、由之製得的物品、及製造該物品之方法，但該乾摻混產物係進一步熔體混料及透過擠塑、射出模製、吹塑模製、壓延、或研磨加工。
於替代實施例中，本發明提供包含依據先前實施例中之任一者的光擴散組成物之物品。物品之實例包括光擴散器、照明器具組件、燈泡組件、用來覆蓋照明器具的面板、天窗、燈具、電視或電影觀看用的背光投影螢幕、裝飾、發光號誌(尤其為背光半透明號誌)、溫室光罩、光箱、製圖桌、汽車天窗、藝術用途(例如用作為視覺顯示器-篋組件)、CRT單元的抗輝光螢幕、雙壁光罩、LED顯示罩、控制面板、汽車組件(諸如汽車車燈及控制面板罩)、及飛機組件(諸如控制面板罩)。如此處使用，「照明擴散器」一詞表示擴散由LED所發出的光的任何物品。
於另一個實施例中，本發明係提出一種組成物主要組成為：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體共聚合。
於另一個實施例中，本發明係提出一種組成物主要組成為：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合。
於另一個實施例中，本發明係提出一種組成物包含：基體聚合物與0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子的摻合產物，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0至8微米的平均直徑，粒徑分布使得至少90wt%聚合粒子係 落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子之製備係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合。
於另一個實施例中，本發明提供一種製造光擴散組成物之方法主要組成為：共聚合至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體以形成擴散體聚合物粒子；及將該擴散體聚合物粒子摻混入一基體聚合物，其中以該基體聚合物重量加該擴散體聚合物粒子重量為基準，該等擴散體聚合物粒子係以0.05wt%至2.5wt%之含量存在於該組成物；其中該共聚合處理以製造該光擴散粒子係選自於由懸浮液聚合、乳液聚合、或其組合所組成的該組群。
於另一個實施例中，本發明提供主要組成為依據前述實施例中之任一者的光擴散組成物之物品。
實施例
下列本發明之實施例例示說明本發明但非意圖限制本發明之範圍。
擴散體聚合物粒子實施例之製備
步驟1：於步驟1中，製造具有0.25微米直徑之交聯 聚合物粒子。反應成分顯示於表1。
裝配有攪拌器及冷凝器且具有氮氣氣氛的反應器內進給混合物A(參見表1)及加熱至83℃。然後添加10wt%已均化的混合物B(參見表1)及25%混合物C(參考表1)以120分鐘時間以攪拌添加至反應器內同時維持混合物於83℃。於添加混合物B及C後，於83℃持續攪拌90分鐘，隨後反應器內容物冷卻至室溫。藉布魯克海文儀器公司(Brookhaven Instruments)粒徑分析儀BI-90測量所得粒子的粒徑為0.25微米。「DI水」表示去離子水。
步驟2：於本步驟中，步驟1中所形成的粒子使用丙烯酸正丁酯、苯乙烯、及1-己烷硫醇之乳液成長至0.75微米直徑。反應成分顯示於表2。
於裝配有攪拌器及冷凝器且含有氮氣氣氛的反應器內添加混合物A及以攪拌加熱至85℃。添加混合物B、C、D及E(參見表2)，該添加係以4小時時間以攪拌添加至反應器內，隨後以攪拌將溫度維持於86℃ 60分鐘。然後反應 器內容物冷卻至70℃，添加混合物F及G(參見表2)，及反應器內容物以攪拌維持於70℃ 1.5小時，隨後反應器內容物冷卻至室溫。所得乳液聚合物粒子藉布魯克海文儀器粒徑分析儀BI-90測得具有0.75微米直徑。
步驟3A：本發明擴散體聚合物實施例1之製備
於步驟2之乳液中製備的聚合物粒子使用甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、及甲基丙烯酸烯丙酯之乳液成長至3.88微米直徑。反應成分顯示於表3。
裝配有攪拌器及冷凝器且有氮氣氣氛的反應器內進給混合物A(參考表3)，及以攪拌加熱至80℃。以攪拌 添加已均化的混合物B(參考表3)至反應器，隨後將溫度維持於80℃。添加混合物B後，反應器攪拌180分鐘。然後混合物C(參考表3)進給至反應器內，反應器內容物維持於70℃，同時進行放熱聚合。反應器內容物達到峰溫後，反應器內容物以攪拌維持於85℃ 150分鐘。然後反應器內容物冷卻至周圍溫度。所得乳液粒子藉馬爾文(Malvern)粒徑分析儀測量具有3.88微米直徑。EGDMA表示二甲基丙烯酸乙二醇酯及TMPTMA表示三丙烯酸三羥甲基丙酯。TRIGONOX 21S為過氧基-2-乙基己酸第三丁酯，商業上得自愛佐諾貝爾公司(Akzo Nobel Corporation)。
步驟3B：本發明擴散體聚合物實施例2之製備
於步驟2之乳液中製備的聚合物粒子使用甲基丙烯酸甲酯與二乙烯基苯酯乳液成長至4.60微米直徑。反應 成分顯示於表4。
裝配有攪拌器及冷凝器且有氮氣氣氛的反應器內於室溫進給混合物A(參考表4)及該混合物攪拌隔夜。添加混合物B(參考表4)至反應器，及進給已均化的混合物C(參考表4)至反應器。反應器內容物加熱至65℃，及於該溫維持330分鐘。然後將溫度升高至75℃，及於該溫度維持120分鐘。然後將溫度升高至85℃及於該溫度維持180分鐘。然後將反應器內容物冷卻至周圍溫度。所得乳液粒子藉馬爾文粒徑分析儀測得具有4.6微米直徑。
步驟3C：本發明擴散體聚合物實施例3之製備
於步驟2之乳液中製備的聚合物粒子使用甲基丙烯酸甲酯及二乙烯基苯之乳液成長至3.60微米直徑。反應成分顯示於表5。MMA表示甲基丙烯酸甲酯，PVP表示聚乙烯基吡咯啶酮及DVB表示二乙烯基苯。
裝配有攪拌器及冷凝器且有氮氣氣氛的反應器內於室溫進給混合物A(參考表5)及攪拌隔夜。然後混合物 B(參考表5)添加至反應器及溫度升高至80℃。已均化的混合物C(參考表5)進給至反應器內，及混合物攪拌60分鐘同時維持溫度於80℃。然後反應器內容物溫度冷卻至65℃。混合物D(參考表5)進給至反應器內及溫度維持於65℃同時進行放熱聚合。到達峰溫後，反應器內容物溫度以攪拌維持於80℃ 30分鐘。然後反應器內容物溫度升高至87℃及於該溫度維持165分鐘隨後將反應器內容物冷卻至周圍溫度。所得乳液粒子藉馬爾文粒徑分析儀測量具有3.6微米直徑。
步驟3D：比較性擴散體聚合物實施例1之製備
於步驟2之乳液中製備的聚合物粒子於步驟1使用丙烯酸正丁酯及甲基丙烯酸烯丙酯，然後接著為步驟2之甲基丙烯酸甲酯與丙烯酸乙酯之共聚合反應成長至5微米直徑。反應成分顯示於表6。
裝配有攪拌器及冷凝器且具有氮氣氣氛的反應器內進給混合物A，以攪拌加熱至90℃。混合物B及已均化 的混合物C進給至反應器內，反應器內容物於60℃攪拌1小時。將已均化混合物C進給入反應器內，以攪拌維持反應器內容物於60℃ 1小時，然後徐緩升高溫度至65-70℃，同時進行放熱聚合。達到峰溫後，反應器內容物以攪拌以30分鐘時間冷卻至73℃，將混合物F之半量、混合物E進給至反應器內，其餘混合物F及混合物G隨後分開以2小時時間添加至反應器內。反應器內容物溫度以攪拌維持於73-75℃ 60分鐘，隨後反應器內容物冷卻至室溫。所得乳液粒子藉馬爾文粒徑分析儀測量具有5微米直徑。
組成物實施例之製備
表7列舉之組成物的光擴散體珠粒乾摻混於聚碳酸酯樹脂(雷桑(LEXAN)141，折射率為1.590)，接著使用30毫米雙螺桿擠塑機(雷斯翠(LEISTRITZ)，紐澤西州索墨維爾)以190℃至288℃之工作缸溫度熔體混料。熔體混料後接著造粒，於真空烤爐於60℃乾燥，及於250℃至270℃之溫度射出模製。得自射出模製之試驗片尺寸為70毫米x70毫米x1.5毫米。「PS」表示平均粒徑，TT表示總透射比，及YI表示黃度指數。MBX-8為具有8微米平均粒徑及折射率1.49之光擴散丙烯酸系樹脂粒子，商業上得自積水化學公司(Sekisui Chemical Co.,Ltd.)。SI-020為甘茲化學公司(Ganz Chemical Co.,Ltd)製造及出售且具有2微米粒徑的聚矽氧擴散劑。
測試方法
測試方法如下：
D50係根據ASTM E167-96測量(物體及材料的測向光 度計量術標準規範)。D50為測量50%輸出光強度的角度。
濁度係根據ASTM D1003-00測量(透明塑膠之濁度及光透射比之標準測試方法)。
黃度指數係根據ASTM E 313-00測量(得自儀器測量的色彩座標計算黃度指數及白度指數之標準規範)。
本發明可未悖離其精髓及主要屬性而以其它形式具體實施，因此須參考隨附之申請專利範圍而非前文說明書作為本發明範圍之指示。

Claims (10)

  1. 一種組成物，其係包含：下列之摻合產物：基體聚合物；及0.05wt%至2.5wt%擴散體聚合物粒子，其中該等擴散體聚合物粒子之特徵在於具有2.0微米至8微米的平均直徑，粒徑分布為至少90wt%聚合物粒子係落入於體積平均粒徑的±30%以內，1.50至1.55的折射率RI；大於4%的交聯程度；及其中該等擴散體聚合物粒子係使用至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體，及選擇性地，選自於由(甲基)丙烯酸芳基酯單體及一乙烯基芳香烴所組成的組群中之一或多個共聚單體共聚合而製備。
  2. 如申請專利範圍第1項之組成物，其中該交聯單體係為二乙烯基苯。
  3. 如前述申請專利範圍各項中任一項之組成物，其中該至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯係為甲基丙烯酸甲酯。
  4. 如前述申請專利範圍各項中任一項之組成物，其中該組成物係具有等於或大於80%之透射比。
  5. 如前述申請專利範圍各項中任一項之組成物，其中該組成物係具有等於或小於5的黃度指數。
  6. 一種製造光擴散組成物之方法，其係包含：共聚合至少一種(甲基)丙烯酸烷基酯與5wt%至25wt%選自於由脂肪族交聯單體、芳香族交聯單體、及其組合所組成的組群中之交聯單體以形成擴散體聚合物粒子；及將該擴散體聚合物粒子摻混入一基體聚合物，其中以該基體聚合物重量加該擴散體聚合物粒子重量為基準，該等擴散體聚合物粒子係以0.05wt%至2.5wt%之含量存在於該組成物；其中該共聚合處理以製造該光擴散粒子係選自於由懸浮液聚合、乳液聚合、或其組合所組成的該組群。
  7. 一種物品，其係包含如申請專利範圍第1至5項中任一項之組成物。
  8. 如申請專利範圍第1至5及7項中任一項之組成物，其中該等擴散體聚合物粒子係具有多模態粒徑分布。
  9. 如申請專利範圍第8項之組成物，其中該多模態粒徑分布係為雙模態及該雙模態粒徑分布係包括取中於2.25微米至2.75微米的一較小粒徑峰及取中於5微米至6微米的一較大粒徑峰。
  10. 如申請專利範圍第18項之組成物，其中雙模態粒徑分布係包括取中於2.25微米至2.75微米的一較小粒徑峰及取中於5微米至6微米的一較大粒徑峰。
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