JPH04328148A - 光拡散性シート状物 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、反射防止用あるいは照
明カバー、各種ディスプレイ、スクリーンなどに使用さ
れる光拡散性シート状物に関する。

【０００２】

【従来の技術】光拡散性の良い樹脂板を得る方法として
は、透明性の良い基材樹脂材料に無機顔料を混入するの
が最も一般的である。無機顔料としては硫酸バリウム、
酸化チタン、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、炭酸カ
ルシウムやガラスビーズなどがある。無機顔料は安価で
使いやすいが、樹脂板の全光線透過率が下がりやすく、
使用できる種類や量が限定されやすい。

【０００３】この問題を改善する方法として、基材樹脂
と屈折率の異なる架橋重合体微粒子を基材となる合成樹
脂に添加する方法が特公昭３９ー１０５１５号、同４６
ー１１８３４、同５５ー７４７１、同５８ー１１４６３
号、特開平１ー２３６２５７号、同１ー３０１７４５号
などに開示されており、これらに記載された技術により
、高透過率、高拡散性のメタクリル樹脂板の製造が可能
になっている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、架橋重
合体微粒子として一般に使用されているものは、メタク
リル樹脂系架橋微粒子（Ｎｄ＝１．４９）やスチレン樹
脂系架橋微粒子（Ｎｄ＝１．５８）などであり、メタク
リル樹脂（Ｎｄ＝１．４９）を基材とする場合はスチレ
ン樹脂系架橋微粒子を、ポリカーボネート樹脂（Ｎｄ＝
１．５８）を基材とする場合はメタクリル樹脂系架橋微
粒子を組み合わせる必要があった。

【０００４】これらの組み合わせでもある程度の高透過
率や高拡散性が得られるが、透過率が高く拡散性の特性
を示すスクリーンゲイン（Ｇｏ）の高い領域になると、
必ずしも拡散性が良いとは言えなかった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは上
記の問題点に鑑み、高い透過率を維持しながら、良好な
拡散性を有する光拡散性シートを提供するべく鋭意検討
した結果、本発明を完成するに到った。

【０００６】即ち、本発明は基材樹脂に、平均粒径１〜
２０μｍのメチルメタクリレートとスチレンの共重合体
架橋微粒子が０．０５〜２０重量％添加されてなる光拡
散性シート状物である。

【０００７】光拡散性は、基材樹脂と拡散剤の屈折率の
差によって大きく左右される。同じ屈折率では全く光拡
散性は得られないが、屈折率の差が大きいほど入射光は
広い範囲に拡散される。しかし、拡散光の増加にともな
い拡散剤界面での反射光も増えるため透過率は下がって
くる。隠蔽性が要求される場合には問題ないが、照明カ
バー、ディスプレイ、スクリーンなどでは透過率の低下
は大きな問題である。

【０００８】従って、基材樹脂と拡散剤の屈折率差を極
力小さくすると、透過率の低下を抑えて拡散性、特に入
射光が直進する方向付近での拡散性が改善されることに
なる。

【０００９】ポリカーボネート樹脂の屈折率は１．５８
であるが、拡散剤としてメチルメタクリレート／スチレ
ン＝６／４よりなる架橋微粒子を用いると、その屈折率
は１．５２でありメチルメタクリレートよりなる架橋微
粒子（屈折率１．４９）に比べ基材樹脂との屈折率差が
小さくなる。

【００１０】また、ポリメチルメタクリレート樹脂（屈
折率１．４９）を基材とする場合も屈折率１．５８のス
チレン架橋微粒子を用いるよりメチルメタクリレート／
スチレン＝６／４よりなる架橋微粒子を用いる方が屈折
率の差を小さくすることができる。

【００１１】本発明の光拡散性シート状物において、添
加されるメチルメタクリレートとスチレンの共重合体架
橋微粒子は、例えばソープフリーの乳化重合の際に架橋
のためにジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタ
クリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート
等の他官能ビニル化合物を添加して乳化共重合させるこ
とにより製造することができる。

【００１２】良好な光拡散性を得るためには、架橋微粒
子はできるだけ球形状に近いものが好ましいが、上記方
法により長径／短径の比率の十分に小さいものが容易に
得られる。また、上記方法によれば、粒径の良好に揃っ
たビーズが容易に得られる。

【００１３】本発明で使用される架橋微粒子の平均粒径
は１〜１０μｍとすることが必要である。平均粒径が１
μｍ未満では光拡散性が強くなり、シートの全光線透過
率が低下するとともに架橋微粒子の製造が困難になる。 一方、１０μｍを超えるとシートの光拡散性が低下する
。

【００１４】本発明の光拡散性シート状物は、例えば上
記ポリカーボネート樹脂を主成分とする基材樹脂のペレ
ットまたはパウダーと上記のメチルメタクリレートとス
チレンの共重合体架橋微粒子とを混合し、２７０〜３０
０℃で押出成形することにより製造することができる。 架橋微粒子は光拡散性シート状物の製造時においても融
解することなしに当初の形態を保持する。また、メチル
メタクリレートとスチレンの架橋微粒子の耐熱性は、ポ
リメチルメタクリレート単独の架橋微粒子より優れてお
り、ポリカーボネート樹脂などの成形においては有効で
ある。

【００１５】また、本発明の光拡散性シート状物は、例
えばメチルメタクリレートを主成分とする基材樹脂のペ
レットまたはパウダーに、メチルメタクリレートとスチ
レンの共重合架橋微粒子を混合し、２１０〜２４０℃で
押出成形することによっても製造することができる。

【００１６】本発明に用いられる架橋微粒子の添加濃度
は、製品の厚みによって異なるが、５０μｍ厚では３〜
２０重量％、１ｍｍ厚では０．１５〜２重量％、３ｍｍ
厚では０．０５〜１重量％程度の濃度範囲が実用的であ
る。 薄物の場合は架橋微粒子の分散性やフィルムの強度低下
があるため、２０重量％程度が限界である。１〜３ｍｍ
程度の厚みでもトータルの添加濃度が増えるとシートの
強度や架橋微粒子の分散性が問題となるので、２重量％
程度以下にしておくことが望ましい。

【００１７】本発明の光拡散性シート状物は、表面に微
細な凹凸をつけて拡散性能を補ったり、表面の写り込み
を防止させることができるほか、レンチキュラーなどの
レンズ形状を付与させても良い。

【００１８】

【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。なお、本発明において光の拡散性を示すＧ０、
α、βは次のように定義する。Ｇ０（スクリーンゲイン
）…光源がサンプルを照射するときの光源側の照度（フ
ートカンデラ）で、測定面の輝度（フートランバード）
を割った値。α、β…輝度の測定角度が０゜の時の値を
スクリーンゲインと呼び、その他の角度では単にゲイン
と呼ぶが、ゲインがスクリーンゲインの半分の値になる
測定角度をα、１／３の値になる測定角度をβと称す。

【００１９】実施例１、比較例１ ポリカーボネート樹脂に、平均粒径７．９μｍのメチル
メタクリレートとスチレンの共重合架橋微粒子（実施例
１）と平均粒径８．０μｍのポリメチルメタクリレート
架橋微粒子（比較例１）を混合し、成形温度２８０℃に
て厚み１００μｍのフィルムを作成した。作成したフィ
ルム表面はやや凹凸が発生していた。

【００２０】図１は実施例１と比較例１において架橋微
粒子の添加濃度を振ったときのＧ０の値の変化を示めし
たものである。両者を比較すると、同一濃度でのＧ０の
値は実施例１の方が高かった。従って、一定のＧ０を得
ようとすると添加濃度を増やす必要があり、薄物の場合
は比較例１の方が濃度を下げられることがわかる。

【００２１】一方、図２によると、実施例１に比べ同一
Ｇ０では極めて小さくなっている。つまり、ポリメチル
メタクリレート架橋微粒子ではシースルーが強く、拡散
性が劣っていることがわかる。ポリメチルメタクリレー
ト架橋微粒子は、添加濃度を減らせる利点があるものの
、拡散性の点でメチルメタクリレートとスチレンの共重
合架橋微粒子に劣ることがわかる。

【００２２】実施例２〜４ メチルメタクリレートとスチレンの共重合架橋微粒子の
平均粒径が１３．２μｍ、７．９μｍ、６．５μｍのも
のを使用し、板厚２ｍｍの表面が平滑なシートを押出成
形により得た。

【００２３】図３に各微粒子を用いたときの濃度とＧ０
の関係を示すが、同一のＧ０を得ようとすると、平均粒
径が大きいビーズでは添加濃度を増す必要があることが
わかる。図４はＧ０とα、βの関係を示したものである
。図２の実施例１と図４の実施例３は同じカーブになっ
ていないが、この差は表面状態の差に起因し、フィルム
の場合の方が表面が凹凸になるので拡散性が良くでてい
る。図４でメチルメタクリレートとスチレンの共重合架
橋微粒子の平均粒径の違いを見るとほとんど差のないこ
とがわかる。

【００２４】実施例２〜４で得られたシートの透過率と
曇価は表１の通りであり、ポリカーボネート樹脂板の透
過率８９％に比べ低下が小さかった。

【００２５】

【表１】

【００２６】５図と６図は実施例１と比較例１の架橋微
粒子の熱分解性（ＴＧＡ）を調べたもので、横軸は温度
、縦軸は重量を示し、温度を上げて行ったときに重量が
どう変化するかを示したものである。実施例１のメチル
メタクリレートとスチレンの共重合架橋微粒子では３０
０℃まで加熱しても加熱減量が４％位であるのに対し、
比較例１のポリメチルメタクリレート架橋微粒子では２
５％重量が減少している。このように、メチルメタクリ
レートとスチレンの共重合架橋微粒子は耐熱性が良好で
、ポリカーボネート樹脂のように高温（２７０〜３００
℃）で成形する樹脂に対しても使用が可能である。

【００２７】実施例５、比較例２ アクリルフィルムとしてフィルム用アクリル樹脂（三菱
レイヨン（株）製：ハイペット）に、平均粒径７．９μ
ｍのメチルメタクリレートとスチレンの共重合架橋微粒
子（実施例５）または平均粒径８．０μｍのポリスチレ
ン架橋微粒子（比較例２）を混合し、成形温度２４０℃
にて厚み１００μｍのフィルムを作成した。

【００２８】図７は実施例５と比較例２の架橋微粒子で
添加濃度を変えたときのＧ０の変化を示す。高Ｇ０領域
ではポリスチレン架橋微粒子の方が濃度を高める必要が
あるが、低Ｇ０領域では逆の結果となることがわかる。 一方、Ｇ０とα、βの関係を見ると同一Ｇ０ではα、β
は実施例５の方が高く拡散性が良好であることがわかる
。従って、メタクリル樹脂をベースとする場合メチルメ
タクリレートとスチレンの共重合架橋微粒子を拡散剤と
して用いた方がシースルが少なく、より拡散性の良いシ
ート状物が提供できることがわかる。

【００２９】実施例６〜９ メタクリル樹脂としてアクリペットＶＨ（三菱レイヨン
（株）製）を使用し、メチルメタクリレートとスチレン
の共重合架橋微粒子として平均粒径が１３．２μｍ（実
施例６）、７．９μｍ（実施例７）、６．５μｍ（実施
例８）、７．４μｍ（実施例９）のものを使用して、押
出成形により板厚２ｍｍのシートを得た。

【００３０】実施例６〜９で得られたシートの全光線透
過率と曇価は表２の通りであり、ポリメチルメタクリレ
ート板の全光線透過率９３％に対し、その低下を低く抑
えることが可能であった。

【００３１】

【表２】

【００３２】各実施例の架橋微粒子の添加濃度とＧ０の
関係を図９に示すが、平均粒径の大きい実施例６では製
造上の問題はないものの濃度を増す必要があったが、実
施例７〜９では大差はなかった。また、実施例６より更
に平均粒径の大きな架橋微粒子を使用するとＧ０の低い
ものを作ることは濃度的に難しいと思われる。このよう
に、添加濃度に差があるが、Ｇ０とα、βの関係を調べ
ると平均粒径が変わってもα、βともほとんど１つの曲
線上にデータが乗り拡散性に差のないことがわかる。

【発明の効果】本発明によれば、従来のポリスチレン架
橋重合体を使用したものと比べて、高い透過率を維持し
ながら良好な光拡散性を有する光拡散性シート状物を提
供することができ、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】 【図１】　　実施例１のフィルムの架橋微粒子の添加濃
度とＧ０の関係を示す。　　　　 【図２】　　実施例１と比較例１のフィルムのＧ０とα
、βの関係を示す。 【図３】　　実施例２〜４のシートの架橋微粒子の添加
濃度とＧ０の関係を示す。 【図４】　　実施例２〜４のシートのＧ０とα、βの関
係を示す。 【図５】　　実施例１の架橋微粒子のＴＧＡを示す。 【図６】　　比較例１の架橋微粒子のＴＧＡを示す。 【図７】　　実施例５と比較例２のフィルムの架橋微粒
子の添加濃度とＧ０の関係を示す。 【図８】　　実施例５と比較例２のフィルムのＧ０とα
、βの関係を示す。 【図９】　　実施例６〜９のシートの架橋微粒子の添加
濃度とＧ０の関係を示す。 【図１０】　　実施例２〜４のシートのＧ０とα、βの
関係を示す。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基材樹脂に、平均粒径１〜２０μｍの
   メチルメタクリレートとスチレンの共重合体架橋微粒子
   が０．０５〜２０重量％添加されてなる光拡散性シート
   状物。
2. 【請求項２】　　基材樹脂がポリカーボネート樹脂であ
   る請求項第１項に記載の光拡散性シート状物。
3. 【請求項３】　　基材樹脂がポリメチルメタクリレート
   である請求項第１項に記載の光拡散性シート状物。
4. 【請求項４】　　基材表面の少なくとも片面に微小な凹
   凸が形成された請求項第１項に記載の光拡散性シート状
   物。
5. 【請求項５】　　基材表面の少なくとも片面にレジスト
   パターンが形成された請求項第１項に記載の光拡散性シ
   ート状物。