JPH01236257A - 光拡散性メタクリル樹脂およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、照明カバー、照明看板、各種デイスプレィ、
グレージングあるｂは透過型スクリーン等、光の拡散を
目的として部材に好適な光拡散性メタクリル樹脂および
その製造方法に関するものである。 （従来の技術） 従来よシ広く使用してｂる照光カバーや透過型スクリー
ン等の光拡散性材料としては、無機や有機の透明微粒子
を透明合成樹脂中に分散させたものが一般に用いられて
いる。 この場合の透明合成樹脂としては、メタクリル樹脂、ス
チレン樹脂あるいは塩化ビニル樹脂が用いられ、光拡散
性を得るためには、基材の透明合成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、石英等の平
均粒径１゜μ以下の無機透明微粒子等を混入させたり、
あるｂはこれらの透明合成樹脂の面にバインダーを介し
て枦布して得ている（ｖＦ開昭５４−１５５２４１号公
報、特公昭４６−４３１８９号公報、実公昭２９−７４
４０号公報参照）。また上記の微粒子の代わシに、スチ
レンまたは置換スチレンと多官能性七ツマ−とを共重合
させたポリマー微粒子を混入させたものも知られてｂる
（特公昭３９−１０５１５号公報、特公昭４６−１１８
３４号公報、特公昭５５−７４７１号公報参照）。 これらの先行技術によって開示されている樹脂は、拡散
性を向上することを目的としており、相応の効果を発揮
している。しかしながら近年は省エネルギーと−う要請
から、照明カバーやデイスプレィ等にっ−ては、いかに
光を有効に利用するかが肝要になっている。 ところで光源から出る光が一定であると、できるだけ光
を吸収せずに、光を必要とする方向に拡散させる、すな
わち指向性のある拡散を行なうことが光拡散性材料の望
まれる性質の一つである。一方指向性のある拡散性材料
を、照明カバーまたはデイスプレィ等の器具として組み
込む場合には、それらに合った形状が要求される。この
形状とは光源を取り囲む形状や平板状で表面に微細な凹
凸、レンチキュラーレンズあるｔｎはフレネルレンズの
ような規則的な形状を付与することにある。 （発明が解決しようとする問題点） したがって単に拡散性を向上するだけに止まらず、上記
形状の付与が容易に行える材料であり、しか本従来の材
料は指向性のある拡散性とはいえず、たとえ指向性があ
っても光源が透けてしまうとｂう欠陥があった。 本発明はか＼る従来技術の欠陥を改善した新規な光拡散
性材料を提供しようとするものである。 （問題点を解決するための手段） すなわち本発明の要旨とするところは、少なくトモフェ
ニル基含有ビニルモＬ、＜Ｈフェニル基含有（メタ）ア
クリレートの込ずれかまたはこれと共重合する皐量体と
を含み、これと共重合性のある多官能モノマーとを重合
してなる架橋微粒子を、メタクリル酸メチＶを主成分と
する基材ポリマー中に分散してなる光拡散性メタクリル
樹脂であって、しかも （１）架橋微粒子の屈折率と基材ポリマーの屈折率の差
が００２〜α１５、 （２）架橋微粒子中における多官畦モノマーの重量濃度
が５〜２０％、 （６）光拡散性メタクリル樹脂中における架Ｗｅ粒子の
平均粒径が５〜２０μ、しかも粒子径２μ以下の粒子の
混入率が使用する架橋微粒子の量に対して１重量％未満
、 （４）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
Ｎ量濃度がα０８〜１０％、 であることを特徴とする光拡散性メタクリル樹脂を第１
の発明とし、フェニル基含有ビニルもしくはフェニル基
含有（メタ）アクリレートのいずれかまたはこれらの混
合物およびこれと共重合性のある多官能モノマーとを重
合してなる架橋微粒子を、基材ポリマーを構成するメタ
クリル酸メチルを主成分とするモノマーまたはその部分
重合物中に分散し鋳込み重合してなる光拡散性メタクリ
ル樹脂の製造方法であって、しかも （１）架橋微粒子の屈折率と基材ポリマーの屈折率の差
が（１０２〜α１５、 （２）架橋微粒子中における多官畦モノマーの重量濃度
が５〜２０％、 （３）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
平均粒径が５〜２０μで、しかも粒子径２μ以下の粒子
の混入率が使用する架橋微粒子の量に対して１重ｆチ未
満、 （４）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子中
重量濃度が１０８〜１０囁、 であることを特徴とする光拡散性メタクリル樹脂の製造
方法を第２の発明とするところにある。 なお、本発明における透明微粒子の平均粒径とは、重量
平均粒子径を意味する。 以下、本発明をさらに詳細に説明する。 現在実用化されている光拡散性材料の拡散性は、大変に
良好でその程度は最大曲げ角（β値）６０°以上である
。なお最大曲げ角ζβ値）とけ、光拡散性材料に垂直に
入射した平行光線を透過側から該光拡散性材料をみて、
入射光軸上における最大輝度（利得）を フートキャンドル（ｆｔ−ｃｄ） とした場合、輝度（利得）が１７３　Ｇｏ　まで低下す
るに要する光軸とのなす角であυ、−船釣に用いられて
いる。 本発明者は、指向性を与えることのできる光拡散性材料
について検討を加えたところ、次の事実が判明した。す
なわち■光源等が透けて見えなり限り、最大曲げ角（β
値）を小さくする方が指向性を与え易く、かつ最大輝度
（ＧＯ）を大きくすることができる、また■従来品の光
拡散性材料は一般に最大曲げ角ζβ値）が２００以上で
ある。しかるに光拡散剤の濃度を下げ（すなわち光拡散
性を低下させ）、最大曲げ角（β値）を１０°以下にす
ると、光源が透けて見え、光拡散性材料としては隈られ
たものとなる。 本発明は、最大曲げ角（β値）が１０°以下であっても
、光源が透けて見えることがないか、たとえ透けたとし
ても表面に微細な凹凸面やフレネルレンズ、レンチシュ
ラ−レンズ等のレンズ面を設けることにより透けること
のなめ光拡散特性の優れた光拡散性材料を提供しようと
するものである。 本発明の光拡散性メタクリヤ樹脂とは、メタクリル酸メ
チルを主成分とし、メタクリル酸メチルと共重合性のあ
るメタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリ
ル酸シクロヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル
、メタクリアし酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メ
タクリル酸２−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシ
ジル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル
酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチ
Ｖ、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、
アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジ
ル、アクリル酸ジメチルアミノエチＶ、アクリル酸ジエ
チルアミノエチル等のアクリル酸エステル類、メタクリ
ル酸、アクリル酸等の（メタ）アクリル酸類、ジエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、１．３−プチレ
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、ネオベ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、スチレン、α
−メチルスチレン、無水マレイン酸等との重合体であっ
て、これらに限定されるものではない。 また本発明の架橋微粒子とは、スチレン、ビニｙ）ルエ
ン、α−メチルスチレン、ハロゲン化スチレン等のフェ
ニル基含有ビニルもしくはフエニｙｖ（メタ）クリレー
ト、ベンジル（メタ）アクリレート等のフェニル甚含有
Ｃメタ）アクリレートの少なくとも一種を含み、これら
と共重合性のある（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ｔｖ、（メ
タ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリ７
Ｌ／酸２−ヒドロキシエ４Ｓ、ｔ−（メタ）アクリル酸
、無水マレイン酸等を必要に応じて加え、かつこれらと
共重合性のあるジエチレンクリコールタ（メタ）アクリ
レート、１．３−プチレングリコールジ（メタ）アジリ
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）クリレート、ジビニルベンゼン、
トリアリルシアヌレート等の多官能モノマーを、その重
量濃度が５〜２０係となるようにして懸濁重合を行い、
平均粒径が５〜２０メ 壜の架ａ倣粒子を用いる。 なお粒径分布は狭いほど好ましく、少なくとも２μ以下
の粒子の混入率が使用する架橋微粒子の量に対し１重量
４未満であることが必要であり、その稈度は平均粒径を
Ｘμとすると、（１士ＣＬ３）ｘμの範囲の粒子が全体
の５０憾以上で、かつ望ましくは２μ以下の微粒子は（
１５係以下、３０μ以上の微粒子は１５幅以下が良い。 ２μより小さい粒径の粒子が多く含まれると短波長の光
が選択的に散乱するための透過光が黄帯色することによ
り望ましくない。一方３０μよりも太き８粒径の粒子が
含まれると、透過光のギラつきを招くため望ましくない
。従って好ましくは、平均粒径６〜１２μが良込。多官
能モノマーの重量濃度が２０憾を超えると、光拡散性能
は透けを生じない限界の最大輝度が低くなるため好まし
くなく、一方５壬より低いと同一最大輝度で比較すると
、同一最大輝度で比較すると曲げ角の太き１拡散光の割
合が小さくなりすぎるため好ましくなり０ 光拡散性メタクリル樹脂中の架橋微粒子の重量濃度は光
の透過方向における厚み、および所望の透過光の拡散性
、指向性によるが、ＣＬ０８〜１０壬必要である。 （実施例） 以下、実施例について説明するが、木発明けこれらの例
に限定されるものではない。 〔測定方法〕 実施例中における全光線透過率は、ＡＳＴＭＤ１００３
−６１に準じて測定した。また最大輝度（利得）ＧＯお
よび最大曲げ角（β値）は次のように求めた。すなわち
第１図に示すように測定機器およびサンプルを配置した
が、図中（１）が光源となる日本光学社製コリメーター
、（２）がサンプル、（３）がミノルタ社製輝度計「オ
ートスポット」である。そして、このうち光源（１）は
サンプル（２）面に直角に照射するようにし、かつサン
プル（２）面上における照度が１０ｆｔ−ｃｄとなるよ
うに明るさを調節し、また１度計（３）は光源（１）と
サンプル（２ンの延長線上１ｍの位置に看込て、サンプ
ｆＶ（２）面上の輝度を測定するとともに、これらの値
からＧＯを求めた。さらにこの輝度計（３）をサンプル
（２）を中心とする軸とし、サンプＶ（２）と輝度計（
３）を半径とする円周上を回転し、サンプル（２）面上
の輝度が１　／　３　Ｇｏとなる最大曲げ角（Ｊ３）を
測定した。また平均粒径はコールタ−カウンター社ｍ　
ｒ　Ｔ　Ａ　−Ｉｔ型コールタ−カウンター」から粒径
の累積重量係ヒストグラムを作成し、重量５０４に対応
する粒径を平均粒径とした。さらに光源の透けおよび外
観は肉眼でＢｇして判断した。 〔架橋微粒子の製造〕 スチレン９０部、ジビニルベンゼン１ｏ部、重合開始剤
として２．２′−アゾビス＋２．４−ジメチルバレロニ
トリル）Ｑ、１部、水１００部、分散剤として７０壬ケ
ン化ポリアクリル酸力リウム１１１０１部を重合容器に
仕込み、８０℃テ攪拌下懸濁重合を行った。重合後、洗
浄、乾燥し、虱カミクロンセパレーターにて分級し、所
望の粒度分布の架橋微粒子を得た。 上記方法により第１表に示す記号１−１の架橋微粒子を
製造したが、以下組成を変え、同様な方法で製造し、分
級して第１表に示す合計１４種の架橋微粒子を得た。 〔光拡散性樹脂板の製造〕 メチルメタクリレートの部分重合体（重合率２０壬）１
００部に、第１表の架橋微粒子を第２表の割合で配合し
、十分に分散させた。この混合物に、さらにＲ型剤とし
てα０１部のジオクチルスルホサクシネート・ナトリウ
ム塩および重合開始剤として２．２′−アゾビス＋２．
４−ジメチルバレロニトリル）０．０４部ヲＦｃ　加Ｌ
　溶解させた後、脱気し、予め板厚が２鶏となるよう設
定された２枚の無機ガラスの鋳型中に注入し、この鋳型
を６５℃の温水浴に１８０分浸漬し、次すで１２０℃の
空気浴に１２０分滞在させて重合を完結させた。冷却後
鋳型から樹脂板を取り出し、光学性能を測定、評価した
。この結果を第２表に示す。 この表から明らかなように、ＧＯが大きく、特にβ値が
１０°以下でも光源が透けることがなく、外観上も黄帝
色や透過光のギラつきのない優れたものであった。 以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれ
らの例に限定されるものではなく、例えば平板状のもの
以外にフレ重々レンズおよび／またはレンチキュラーレ
ンズやその他のレンズ形状を設けたり、あるいは球状、
皿状または箱状に成形して使用することも勿論可能であ
る。 （発明の効果） 本発明は以上詳述した如き構成からなるものであるから
、明るさと最大曲げ角のバランスがよく、特に最大曲げ
角が１０°以下でも光源が透けな込性能を有しており、
しかも外観が優れているとともに、一般のメタクリル樹
脂と同様に成形加工がしうる等実用効果の大きい特徴を
有している。 ％、

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例において採用した光学性能の測
定方法を示す説明図である。 （１）・・・・・光　源 （２）・・・・・サンプ々 （３）・・・・・輝度計 特許出願人　　三菱レイヨン株式会社 代理人　弁理士　吉　澤　敏　夫 乳７図 手糸売ネ甫正書（自発） 平成１年　２月２４日 ２、発明の名称 光拡散性メタクリル樹脂およびその製造方法３、補正を
する者 事件との関係　　　　特許出願人 東京都山央区京橋二丁目３番１９号 （６０３）三菱レイヨン株式会社 取締役社長永井彌太部 ％、代理人 〒１０４東京都中央区京橋二丁目３番１９号５、補正の
対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第３頁ｉｔｏ行の「目的として」を「目的
としに補正する。 （３）同第８頁第９行、同頁第１２行および同第１３頁
第８行の「輝度（利得）」をｒ利得」に補正する。 （４）同第８頁第１９行、同第１２頁第１３行および同
頁第１５行（２ケ所）の「輝度」を「利得」に補正する
。 （５）同第１１頁第２行の「フェニル（メタ）クリレー
ト」を「フェニル（メタ）アクリレート」に補正する。 （６）同第１１頁第１４行の「アリル（メタ）クリレー
ト」を「アリル（メタ）アクリレート」に補正する。 （７）同第１４頁第２行ないし第３行の「コールタ−カ
ウンター社」を「コールタ−エレクトロニクス社」に補
正する。 （８）同第１６頁第１表欄外のｒＡＭＡ　ニアクリルメ
タクリレート」をｒＡＭＡ　：アリルメタクリレート」
に補正する。 （以上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくともフェニル基含有ビニルもしくはフェニル
   基含有（メタ）アクリレートのいずれかを含み、これと
   共重合性のある多官能モノマーとを重合してなる架橋微
   粒子を、メタクリル酸メチルを主成分とする基材ポリマ
   ー中に分散してなる光拡散性メタクリル樹脂であつて、
   しかも （１）架橋微粒子の屈折率と基材ポリマーの屈折率の差
   が０．０２〜０．１５、 （２）架橋微粒子中における多官能モノマーの重量濃度
   が５〜２０％、 （３）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
   平均粒径が５〜２０μで、しかも粒子径２μ以下の粒子
   の混入率が使用する架橋微粒子の量に対して１重量％未
   満、 （４）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
   重量濃度が０．０８〜１０％、 であることを特徴とする光拡散性メタクリル樹脂。 ２、フエニル基含有ビニルもしくはフエニル基含有（メ
   タ）アクリレートのいずれかまたはこれらの混合物およ
   びこれと共重合性のある多官能モノマーとを重合してな
   る架橋微粒子を、基材ポリマーを構成するメタクリル酸
   メチルを主成分とするモノマーまたはその部分重合物中
   に分散し、鋳込み重合してなる光拡散性メタクリル樹脂
   の製造方法であつて、しかも （１）架橋微粒子の屈折率と基材ポリマーの屈折率の差
   が０．０２〜０．１５、 （２）架橋微粒子中における多官能モノマーの重量濃度
   が５〜２０％、 （３）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
   平均粒径が５〜２０μで、しかも粒子径２μ以下の粒子
   の混入率が使用する架橋微粒子の量に対して１重量％未
   満、 （４）光拡散性メタクリル樹脂中における架橋微粒子の
   重量濃度が０．０８〜１０％、 であることを特徴とする光拡散性メタクリル樹脂の製造
   方法。