JP6153382B2 - 光拡散性ポリマー組成物、その製造方法、およびそれから製造される物品 - Google Patents
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Description
工程1:工程1では、0.25μ径の架橋ポリマー粒子を生成する。反応の成分は表1に示すとおりである。
攪拌機および凝縮器を備え、窒素置換された反応器に、混合物A(表1を参照)を入れて、83℃まで加熱した。次に、均質化された10wt%の混合物B(表1を参照)および25%の混合物C(表1を参照)を反応器中に添加し、混合物を83℃に維持しながら120分間にわたって撹拌した。混合物BおよびCを添加した後、83℃で90分間撹拌を続け、次いで反応器の内容物を室温まで冷却した。結果として得られた粒子の粒子径をBrookhaven Instruments粒子径分析器BI−90で測定したところ0.25μmであった。「DI水」は脱イオン水を意味する。
窒素置換した攪拌機および凝縮器付き反応器に混合物Aを添加して、撹拌しながら85℃まで加熱した。混合物B、C、DおよびE(表2を参照)を撹拌しながら4時間かけて反応器に添加した後、温度を86℃に維持しながら60分間撹拌した。その後、反応器の内容物を70℃まで冷却して混合物FおよびG(表2を参照)を添加し、反応器の内容物を70℃に維持して1.5時間撹拌した後、反応器の内容物を室温まで冷却した。結果として得られたエマルジョンポリマー粒子の粒子径をBrookhaven Instruments粒子径分析器BI−90で測定したところ、0.75μであった。
ブチルメタクリレート、スチレンおよびアリルメタクリレート(ally methacrylate)のエマルジョンを使用して、工程2のエマルジョン中に生成されたポリマー粒子を3.88μ径まで成長させる。反応の成分を表3に示す。
メチルメタクリレートおよびジビニルベンゼンのエマルジョンを使用して、工程2のエマルジョン中に生成されたポリマー粒子を4.60μ径まで成長させた。反応の成分を表4に示す。
メチルメタクリレートおよびジビニルベンゼンのエマルジョンを使用して、工程2のエマルジョン中に生成されたポリマー粒子3.60μ径まで成長させる。反応の成分を表5に示す。MMAはメチルメタクリレートを意味し、PVPはポリビニルピロリドンを意味し、DVBはジビニルベンゼンを意味する。
段階Iにおいて、工程2のエマルジョン中に生成されたポリマー粒子をn−ブチルアクリレートおよびアリルメタクリレート(ally methacrylate)を使用して5μ径に成長させ、その後、段階IIにおいて、メチルメタクリレートおよびエチルアクリレートの共重合を行った。反応の成分を表6に示す。
表7に示す組成の光拡散体ビーズを、ポリカーボネート樹脂(LEXAN141、屈折率が1.590)中で乾式混合し、その後、190〜288℃の範囲のバレル温度で30mmのツインスクリュー押出機(LEISTRITZ,Somerville,New Jersey)を使用して溶融混合した。溶融混合の後、造粒し、真空オーブン中で60℃にて乾燥させ、250〜270℃の温度で射出成形する。射出成形からの試験プレート(plaque)の寸法は、70mm×70mm×1.5mmであった。「PS」は平均粒子径を意味し、TTは全透過率を意味し、YIは黄色度指数を意味する。MBX−8は、平均粒子径が8μで屈折率が1.49の光拡散性アクリル樹脂粒子で、Sekisui Chemical Co.,Ltd.から市販されている。SI−020は、Ganz Chemical Co.,Ltd.で製造され市販されている粒子径が2μのシリコーン拡散剤である。
試験方法は以下を含む。
なお、本発明には以下の態様が含まれることを付記する。
[1]
マトリックスポリマーと、
0.05〜2.5wt%の拡散体ポリマー粒子と
の混合生成物を含む組成物であって、
前記拡散体ポリマー粒子は、2.0〜8マイクロメートルの平均径、前記ポリマー粒子の少なくとも90wt%が体積平均粒子径の±30%以内に含まれるような粒子径分布、1.50〜1.55の屈折率(RI)、4%を超える架橋レベルによって特徴付けられ、かつ
前記拡散体ポリマー粒子は、脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される5wt%〜25wt%の架橋モノマー、ならびに任意に、アリール(メタ)アクリレートモノマーおよびモノビニルアレーンからなる群から選択される1種以上のコモノマーと共重合した少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーを使用して生成される
組成物。
[2]
前記マトリックスポリマーは、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、ポリスチレンメタクリレートコポリマー、スチレン−メチルメタクリレートコポリマー、オレフィン−ビニルアセテートコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンとのコポリマー、ポリグルタルイミド、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、[1]に記載の組成物。
[3]
前記拡散体ポリマー粒子は、50〜90wt%の少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位と、5〜25wt%の1種以上のアリール(メタ)アクリレートコモノマーに由来する単位と、5〜25wt%の、脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される架橋モノマーに由来する単位とを含む、[1]または[2]に記載の組成物。
[4]
前記架橋モノマーがジビニルベンゼンである、[1]〜[3]のいずれかに記載の組成物。
[5]
前記少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーがメチルメタクリレートである、[1]〜[4]のいずれかに記載の組成物。
[6]
前記組成物が80%以上の透過率を示す、[1]〜[5]のいずれかに記載の組成物。
[7]
前記組成物が5以下の黄色度指数を示す、[1]〜[6]のいずれかに記載の組成物。
[8]
[1]〜[7]のいずれかに記載の組成物を含む、光拡散体。
[9]
前記混合生成物は乾式混合によって調製されて、乾式混合生成物を生成する、[1]〜[8]のいずれかに記載の組成物。
[10]
前記乾式混合生成物が更に溶融混合される、[9]に記載の組成物。
[11]
脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される5wt%〜25wt%の架橋モノマーと共重合した少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーを共重合させて、拡散体ポリマー粒子を形成することと、
前記拡散体ポリマー粒子をマトリックスポリマー中に混合することと
を含む、光拡散性組成物の製造方法であって、
前記拡散体ポリマー粒子は、前記マトリックスポリマーの重量と前記拡散体ポリマー粒子の重量との合計を基準として0.05〜2.5wt%のレベルで前記組成物中に存在し、
前記光拡散性粒子を生成するための前記共重合工程は、懸濁重合、エマルジョン重合、またはこれらの組み合わせからなる群から選択される
光拡散性組成物の製造方法。
[12]
[11]に記載の光拡散性組成物を含む、物品。
[13]
[11]または[12]に記載の光拡散性組成物から物品を形成することを含む物品の製造方法であって、前記物品の形成は、熱成形、押出し、カレンダー成形、射出成形およびこれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の工程を含む、物品の製造方法。
[14]
前記拡散体ポリマー粒子が多峰性の粒子径分布を示す、[1]〜[10]のいずれか一項に記載の組成物。
[15]
前記多峰性粒子径分布が二峰性である、[14]に記載の組成物。
[16]
前記二峰性の粒子径分布は、2.25〜2.75μに中心を有するより小さな粒子径ピークと、5〜6μに中心を有するより大きな粒子径ピークとを含む、[15]に記載の組成物。
[17]
前記拡散体ポリマー粒子が多峰性の粒子径分布を示す、[11]に記載の方法。
[18]
前記多峰性粒子径分布が二峰性である、[17]に記載の方法。
[19]
前記二峰性の粒子径分布は、2.25〜2.75μに中心を有するより小さな粒子径ピークと、5〜6μに中心を有するより大きな粒子径ピークとを含む、[18]に記載の方法。
Claims (17)
- マトリックスポリマーと、
0.05〜2.5wt%の拡散体ポリマー粒子と
の混合生成物を含む組成物であって、
前記拡散体ポリマー粒子は、2.0〜8マイクロメートルの平均径、前記拡散体ポリマー粒子の少なくとも90wt%が体積平均粒子径の±30%以内に含まれるような粒子径分布、1.50〜1.55の屈折率(RI)、4%を超える架橋レベルによって特徴付けられ、かつ
前記拡散体ポリマー粒子は、脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される5wt%〜25wt%の架橋モノマー、ならびに、アリール(メタ)アクリレートモノマーおよびモノビニルアレーンからなる群から選択される1種以上のコモノマーと共重合した少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーを使用して生成され、
前記拡散体ポリマー粒子が、多峰性の粒子径分布を示す、前記組成物。 - 前記マトリックスポリマーは、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリルコポリマー、ポリスチレンメタクリレートコポリマー、スチレン−メチルメタクリレートコポリマー、オレフィン−ビニルアセテートコポリマー、ポリメチルペンテン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンとポリプロピレンとのコポリマー、ポリグルタルイミド、スチレン−無水マレイン酸コポリマー、環状オレフィンコポリマー、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の組成物。
- 前記拡散体ポリマー粒子は、50〜90wt%の少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーに由来する単位と、5〜25wt%の1種以上のアリール(メタ)アクリレートコモノマーに由来する単位と、5〜25wt%の、脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される架橋モノマーに由来する単位とを含む、請求項1及び2のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記架橋モノマーがジビニルベンゼンである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーがメチルメタクリレートである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が80%以上の透過率を示す、請求項1〜5のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が5以下の黄色度指数を示す、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記混合生成物は乾式混合によって調製されて、乾式混合生成物を生成する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記乾式混合生成物が更に溶融混合される、請求項8に記載の組成物。
- 請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物を含む光拡散体。
- 脂肪族架橋モノマー、芳香族架橋モノマーおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される5wt%〜25wt%の架橋モノマーと共重合した少なくとも1種のアルキル(メタ)アクリレートモノマーを共重合させて、拡散体ポリマー粒子を形成することと、
前記拡散体ポリマー粒子をマトリックスポリマー中に混合することと
を含む、光拡散性組成物の製造方法であって、
前記拡散体ポリマー粒子は、前記マトリックスポリマーの重量と前記拡散体ポリマー粒子の重量との合計を基準として0.05〜2.5wt%のレベルで前記光拡散性組成物中に存在し、
前記拡散体ポリマー粒子を形成するための前記共重合させることは、懸濁重合、エマルジョン重合、またはこれらの組み合わせからなる群から選択され、
前記拡散体ポリマー粒子が、多峰性の粒子径分布を示す、前記製造方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物を含む物品。
- 請求項11に記載の製造方法により製造された光拡散性組成物から物品を形成することを含む物品の製造方法であって、前記物品の形成は、熱成形、押出し、カレンダー成形、射出成形およびこれらの組み合わせからなる群から選択される1つ以上の工程を含む、前記製造方法。
- 前記多峰性の粒子径分布が二峰性である、請求項1に記載の組成物。
- 前記二峰性の粒子径分布は、2.25〜2.75μに中心を有するより小さな粒子径ピークと、5〜6μに中心を有するより大きな粒子径ピークとを含む、請求項14に記載の組成物。
- 前記多峰性の粒子径分布が二峰性である、請求項11に記載の製造方法。
- 前記二峰性の粒子径分布は、2.25〜2.75μに中心を有するより小さな粒子径ピークと、5〜6μに中心を有するより大きな粒子径ピークとを含む、請求項16に記載の製造方法。
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