(57)【要約】【課題】光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有する光拡散性材料の製造に好適に使用できる光拡散性複合樹脂粒子の提供を課題とする。【解決手段】重合性単量体１００重量部に平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウム４０〜１２０重量部を分散させ、重合させてなることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子により前記課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性単量体１００重量部に平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウム４０〜１２０重量部を分散させ、重合させてなることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子。
【請求項２】
前記炭酸カルシウムが、疎水化処理前の炭酸カルシウム１００重量部がシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤および部分リン酸エステルより選ばれる少なくとも１種０．３〜１０重量部で疎水化処理されたものである請求項１に記載の光拡散性複合樹脂粒子。
【請求項３】
前記重合性単量体が、前記重合性単量体１００重量部中に架橋性単量体１〜５０重量部を含む請求項１または２に記載の光拡散性複合樹脂粒子。
【請求項４】
前記光拡散性複合樹脂粒子が、１．０〜３０．０μｍの平均粒子径を有する請求項１〜３のいずれか１つに記載の光拡散性複合樹脂粒子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光拡散性複合樹脂粒子の製造方法であって、
平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウムを重合性単量体中に分散させて分散液とし、前記分散液を水系媒体中で懸濁重合することにより光拡散性複合樹脂粒子を得ることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子の製造方法。
【請求項６】
前記懸濁重合においてシリカを分散剤として用いる請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の光拡散性複合樹脂粒子および担体としての透明性基材樹脂を含む光拡散性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項７に記載の光拡散性樹脂組成物を用いて製造される照明用カバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散性複合樹脂粒子、その製造方法、該樹脂粒子を配合した光拡散性樹脂組成物および該光拡散性樹脂組成物を利用した照明カバーに関する。さらに詳しくは、重合性単量体１００重量部に平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウム４０〜１２０重量部を分散させ、重合させてなることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子、その製造方法、該樹脂粒子を配合した光拡散性樹脂組成物および該光拡散性樹脂組成物を利用した照明カバーに関する。該照明用カバーは、光拡散性、光透過性に優れるため、蛍光灯或いはＬＥＤ等各種光源の照明用カバーとして好適に用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
光源から出る光を有効利用する見地から、照明カバーや、ディスプレースクリーン等の素材には光拡散性材料が用いられている。このような光拡散性材料として、無機物や有機物からなる微粒子を光拡散剤として用い、基材である光透過性樹脂に分散させたものがある。その原理は、微粒子と光透過性樹脂との屈折率の差を利用し、微粒子と光透過性樹脂との界面に到達した光を屈折させることにより光を透過方向に拡散させるものである。
【０００３】
下記特許文献１の従来技術には、５００ｎｍ以下の平均粒子径を有するシリカ微粒子が透明または半透明のマトリックス樹脂中に分散してなる粒子と、前記粒子を水系懸濁重合により得る製造方法が記載されており、前記粒子を透明または半透明の樹脂中に分散させることにより光拡散性材料の光拡散性を向上させることが開示されている。
【０００４】
また、下記特許文献２の従来技術には、透明熱可塑性樹脂シートに透明バインダー樹脂と艶消し剤とから成る艶消し塗膜を積層したものが開示されており、艶消し剤としてアルミノシリケートが例示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６５５８０号公報
【特許文献２】特開２００３−１３６６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の光拡散性材料は光拡散性を重視してその添加量を増やした場合、光拡散性材料を液晶ディスプレイのバックライトユニット内に用いたときに発光面輝度が低下するという問題があった。一方、光透過性を重視して光拡散性材料の添加量を減らした場合、面発光輝度は高いものの、光拡散性が劣るため、液晶ディスプレイの視野角を狭めるという問題があった。
【０００７】
前記特許文献１記載の従来技術では、光拡散性材料に用いられるシリカ粒子は光透過性には優れるが、光拡散性という面では不十分なものであった。また、前記従来技術に記載のシリカ複合樹脂粒子は、シリカ粒子を重合性単量体中に均一に分散させるために、樹脂との相溶性を考慮して、有機ポリマーと複合させるという前処理を行う必要があった。
【０００８】
前記特許文献２記載の従来技術は、アルミノシリケートをバインダー樹脂と混合した艶消し塗膜であるが、無機物であるアルミノシリケートと有機物であるバインダー樹脂とを均一に分散させることが難しく、優れた光拡散性と光透過性とを発揮させることができないという問題があった。
【０００９】
従って、光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有する光拡散性材料の製造に好適に使用できる光拡散性複合樹脂粒子の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、重合性単量体１００重量部に平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウム４０〜１２０重量部を分散させ、重合させてなることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子から、優れた光拡散性および光透過性を有する光拡散性材料を得ることができることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
【００１１】
かくして本発明によれば、重合性単量体１００重量部に平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウム４０〜１２０重量部を分散させ、重合させてなることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子が提供される。
【００１２】
また、本発明によれば、前記の光拡散性複合樹脂粒子の製造方法であって、平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウムを重合性単量体中に分散させて分散液とし、前記分散液を水系媒体中で懸濁重合することにより光拡散性複合樹脂粒子を得ることを特徴とする光拡散性複合樹脂粒子の製造方法が提供される。
【００１３】
さらに、本発明によれば、前記の光拡散性複合樹脂粒子および担体としての透明性基材樹脂を含む光拡散性樹脂組成物が提供される。
【００１４】
他方、本発明によれば、前記の光拡散性樹脂組成物を用いて製造される照明用カバーが提供される。
【発明の効果】
【００１５】
炭酸カルシウムが光拡散性複合樹脂粒子中に分散された状態で含まれるため、本発明の光拡散性複合樹脂粒子を用いて得られる光拡散性材料は、課題であった光拡散性、光透過性等の光学特性を改善することができる。
また、炭酸カルシウムが、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤および部分リン酸エステルより選ばれる少なくとも１種で疎水化処理されている場合、前記の改善に加えて、炭酸カルシウムの重合性モノマーへの分散性をさらに改善することができる。
さらに、重合性単量体が架橋性単量体を含む場合、前記の改善に加えて、前記光拡散性複合樹脂粒子の形状の崩れを改善することができる。
一方、光拡散性複合樹脂粒子が１．０〜３０．０μｍの平均粒子径を有する場合、前記の改善に加えて、光拡散性複合樹脂粒子の透明性基材樹脂への分散性を改善することができる。
【００１６】
本発明の製造方法により、前記の光拡散性複合樹脂粒子を安定に製造することができる。
また、分散剤としてシリカを用いることにより、光拡散性複合樹脂粒子をより安定に製造することができる。
本発明で得られる光拡散性複合樹脂粒子を含む光拡散性樹脂組成物は、光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有するため、液晶表示装置等に好適に使用できる。
また本発明の光拡散性樹脂組成物は光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有するため、照明用カバーとして好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施例１の光拡散性複合樹脂粒子の概略断面図である。
【図２】実施例１の光拡散性複合樹脂粒子を使用して製造した光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の光拡散性複合樹脂粒子およびその用途について詳細に説明する。
【００１９】
（光拡散性複合樹脂粒子およびその製造方法）
図１に示すように、本発明の光拡散性複合樹脂粒子１は、疎水化処理された炭酸カルシウム２が基材としての光透過性樹脂３中に分散されたものである。
【００２０】
本発明では、疎水化処理された炭酸カルシウムを用いる。炭酸カルシウムの樹脂粒子への分散性を向上させることができ、光拡散性に優れた光拡散性複合樹脂粒子を得ることができ、その結果、光拡散性材料の光拡散性および光透過性を向上させることができる。一方、疎水化処理していない炭酸カルシウムを使用した場合、重合性単量体中で炭酸カルシウムを均一に分散させることは難しく、その結果、光拡散性複合樹脂粒子から製造される光拡散性材料の光拡散性および光透過性を向上させることは困難である。
【００２１】
疎水化処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は、０．５〜５．０μｍであるが、好ましくは０．５〜３．０μｍ、より好ましくは０．７〜２．０μｍである。疎水化処理された炭酸カルシウムの平均粒子径が０．５μｍより小さい場合、光拡散性複合樹脂粒子の光拡散性の低下が見られることがある。また、５．０μｍより大きい場合、光拡散性複合樹脂粒子中に含まれる疎水化処理された炭酸カルシウムの個数が少なくなり、光拡散性効果が小さくなってしまうことがある。
【００２２】
本発明では、疎水化処理された炭酸カルシウムを得るための炭酸カルシウムとしては、光拡散性材料に光拡散性および光透過性を向上させ得る限り特に限定されない。商業的に容易に入手可能な軽質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム等の炭酸カルシウムを使用することができる。
【００２３】
本発明の疎水化処理された炭酸カルシウムは、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、部分リン酸エステル等の疎水化処理剤で炭酸カルシウム表面を処理することにより得られる。具体的な疎水化処理剤としては、例えば、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、イソプロピルイソステアリルチタネート、イソプロピルトリ−ｎ−ドデシルベンゼンスルホニルチタネート等のチタネートカップリング剤、アセトアルコキシアルミニウムジイソピレート等のアルミニウム系カップリング剤、カプロラクトンＥＯ変性リン酸ジメタクリレート等の部分リン酸エステル等が挙げられる。
【００２４】
疎水化処理剤は、重合性単量体への分散性の向上を炭酸カルシウムに付与することができる限り特に限定されない。また、疎水化処理剤を単独でまたは２種以上を併用してもよい。本発明では、シランカップリング剤、チタネートカップリング剤および部分リン酸エステルより選ばれる少なくとも１種を用いることが好ましい。疎水化処理の方法としては、炭酸カルシウムと疎水化処理剤とをミキサーを用いて混合する方法、疎水化処理剤を噴霧する方法等の公知の処理方法を用いることができる。また、これらのカップリング剤は、通常、商業的に容易に入手可能であり、重合性単量体へのより優れた分散性の付与を期待できることがある。
【００２５】
これらの疎水化処理剤は、疎水化処理前の炭酸カルシウム１００重量部に対して、好ましくは０．３〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部、さらにより好ましくは１〜３重量部の範囲で用いられる。また、重合性単量体１００重量部に対し、疎水化処理された炭酸カルシウムの割合は、４０〜１２０重量部、好ましくは５０〜１００重量部である。疎水化処理された炭酸カルシウムの割合が４０重量部より少ない場合、光拡散効果が小さくなることがある。また、１２０重量部より多い場合、疎水化処理された炭酸カルシウムを光拡散性複合樹脂粒子の製造時に重合性単量体に分散させることが難しくなることがある。
【００２６】
本発明の光拡散性複合樹脂粒子は、例えば疎水化処理された炭酸カルシウムを重合性単量体中に分散させ、重合させることにより得られる。本発明では重合方法として公知の重合方法、即ち、懸濁重合、溶液重合、乳化重合、塊状重合等が用いられる。ここで重合時の発熱等を抑えつつ安定に光拡散性複合樹脂粒子を得うる懸濁重合が好ましい。また、さらに安定に重合を行い得ることがあるため、平均粒子径が０．５〜５．０μｍである疎水化処理された炭酸カルシウムを重合性単量体中に分散させて分散液とし、分散液を水系媒体中で重合を行う懸濁重合がより好ましい。なお、これらの製造方法を用いることにより単量体成分と重合体成分の重量部、比率等は略同一となる。
【００２７】
基材となる光透過性樹脂は、透明または半透明であれば特に限定されるものではない。光透過性樹脂を得るための重合性単量体としては、例えば、スチレン、ｏ−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体；アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸テトラヒドロフルフリル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸２−エチルへキシル、メタクリル酸ステアリル等の（メタ）アクリル系単量体、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ−ビニルピロリドン等の単官能の重合性単量体が挙げられ、これらを単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、適宜２以上の不飽和結合を有する架橋性単量体を含んでいてもよい。
【００２８】
本発明の光拡散性複合樹脂粒子は架橋されているものが好ましく、その場合の架橋性単量体としては、例えば、トリアクリル酸トリメチロールプロパン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸ジエチレングリコール、ジメタクリル酸トリエチレングリコール、ジメタクリル酸デカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタデカエチレングリコール、ジメタクリル酸ペンタコンタへクタエチレングリコール、ジメタクリル酸１，３−ブチレン、メタクリル酸アリル、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、テトラメタクリル酸ペンタエリスリトール、ジメタクリル酸フタル酸ジエチレングリコール；ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン、およびこれらの誘導体等の芳香族ジビニル化合物等が用いられ、これらを単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００２９】
重合性単量体は、重合性単量体１００重量部中に架橋性単量体１〜５０重量部を含むことが好ましく、架橋性単量体３〜２０重量部を含むことがより好ましい。架橋性単量体量が１重量部より少ない場合、後述するように前記光拡散性複合樹脂粒子を他の透明性基材樹脂中へ練り込んで使用する際に、前記光拡散性複合樹脂粒子の形状が崩れ、光拡散性材料の光拡散性や光透過性に悪影響を与えることがある。一方、架橋性単量体量が５０重量部より多い場合、単官能の重合性単量体量が少なくなり、所望の物性を有する光拡散性複合樹脂粒子が得られないことがある。
【００３０】
水系懸濁重合では分散剤を用いることが好ましい。分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性イオン性界面活性剤、ノニオン性界面活性剤等があり、その他、シリカ、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム、タルク、粘土、ケイソウ土、ベントナイト、金属酸化物粉末等が挙げられる。また、分散安定効果を反応系内に導入し得る限り、分散剤を単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００３１】
本発明では、懸濁重合時の分散安定性の観点から、分散剤としてシリカ、特にコロイダルシリカを使用することが好ましい。例えば、ポリビニルアルコール等を使用した場合には、炭酸カルシウムを含有しない微粒子が発生することがある。また、リン酸カルシウム、ピロリン酸マグネシウム等の難水溶性無機塩を使用した場合には、懸濁重合後にこれらを除去する際に使用する塩酸等により、複合粒子の粒子表面近傍に存在する炭酸カルシウムが溶解することもある。ここで、シリカは水媒体１００重量部に対して、好ましくは０．５〜３０重量部、より好ましくは１〜２０重量部使用する。０．５重量部より低い場合、懸濁重合時の分散安定性を欠く場合があり、一方、３０重量部を超える場合、得られる光拡散性複合樹脂粒子の粒子径が極めて小さくなり、製造工程が複雑となることがある。
【００３２】
前記アニオン性界面活性剤としては、オレイン酸ナトリウム等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム等のアルキル硫酸エステル塩；ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム等のアルキルベンゼンスルホン酸塩；アルキレンナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸エステル塩、ポリオキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等が挙げられる。
【００３３】
前記ノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセリン脂肪酸エステル、オキシエチレン−オキシプロピレンブロックポリマー等がある。
【００３４】
前記カチオン性界面活性剤としては、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート等のアルキルアミン塩、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等の第４級アンモニウム塩等がある。前記両性イオン性界面活性剤としては、ラウリルジメチルアミンオキサイド等がある。これらの分散剤は、重合性単量体および炭酸カルシウムの混合物１００重量部に対して、通常０．０１〜２０重量部の範囲内で適宜使用できる。
【００３５】
懸濁重合で用いられる重合開始剤として公知のラジカル重合開始剤、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、第３級ブチルヒドロキシパーオキサイド、過酸化クメン、過酸化メチルエチルケトン、第３級ブチルパーフタレート、カプロイルパーオキサイド等の有機過酸化物；アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスイソブチルアミド、２，２'−（２，４−ジメチルバレロニトリル）、アゾビス（α−メチルバレロニトリル）、アゾビス（α−メチルブチロニトリル）等のアゾ化合物等を挙げることができ、これらを単独でまたは２種以上を併用してもよい。これらの重合開始剤は、前記重合性単量体組成物１００重量部に対して、通常０．０１〜２０重量部の範囲内で適宜使用できる。
【００３６】
懸濁重合の条件、即ち、重合温度、時間、撹拌装置等に関しては、特に制限されるものではなく、従来公知の条件を適宜選択して行うことができる。また、重合性単量体中には、必要に応じて、重合安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、難燃剤等の添加剤を適量添加することもできる。
【００３７】
光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は、好ましくは１．０〜３０．０μｍ、より好ましくは２．０〜２０．０μｍ、さらにより好ましくは２．０〜１５．０μｍである。光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径が１．０μｍより小さい場合、光拡散性材料に光拡散性および光透過性を導入できないことがあり、また、光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径が３０．０μｍより大きい場合、より高い光拡散効果を得られ難いことがある。
【００３８】
（光拡散性樹脂組成物）
本発明の光拡散性樹脂組成物は、光拡散性複合樹脂粒子を光拡散剤として、光拡散性複合樹脂粒子の基材と同一または異なる種類の、担体としての透明性基材樹脂中に分散させたものである。前記光拡散性樹脂組成物を用いれば、光拡散性および光透過性に優れた光拡散性材料を容易に製造することができる。即ち、本発明の光拡散性複合樹脂粒子は好適な平均粒子径を有するため、透明性基材樹脂中に容易に、かつ、安定に分散させ得るためである。
【００３９】
光拡散性樹脂組成物に使用される透明性基材樹脂は、透明または半透明であれば特に限定されるものでなく、例えば、塩化ビニル重合体、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体等の塩化ビニル系樹脂；酢酸ビニル重合体、酢酸ビニル−エチレン共重合体等のビニルエステル系樹脂；スチレン重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、スチレン−イソプレンブロック共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体等のスチレン系樹脂；ポリカーボネート樹脂、（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリル酸エステル（共）重合体、（メタ）アクリル酸エステル−アクリロニトリル共重合体、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合体等の（メタ）アクリル酸エステル系樹脂；テレフタル酸とエチレングリコールとの縮合体、アジピン酸とエチレングリコールとの縮合体等のポリエステル系樹脂；ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、カルボキシル変性ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン系樹脂等の透明または半透明の樹脂が挙げられ、これらを単独でまたは２種以上を併用してもよい。
【００４０】
また、前記熱可塑性樹脂のみならず、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂等の光透過性の熱硬化性樹脂も好適に使用することが可能である。
【００４１】
光拡散性樹脂組成物全体１００重量部に対する光拡散性複合樹脂粒子の配合割合は、使用用途により、その最適範囲は異なるが、好ましくは０．１〜２０重量部、より好ましくは０．３〜１０重量部、さらにより好ましくは０．５〜５重量部である。光拡散性複合樹脂粒子の配合割合が０．１重量部より低い場合、光拡散性樹脂組成物の光拡散性が不十分になることがあり、一方、２０重量部より高い場合、十分な光透過性を得ることができないことがある。
【００４２】
光拡散性樹脂組成物は、例えば、光拡散性複合樹脂粒子を光拡散剤として透明性基材樹脂中に分散させることにより得られる。光拡散性樹脂組成物を得る方法としては、特に限定されるものでなく、例えば、透明性基材樹脂に対し、光拡散剤である光拡散性複合樹脂粒子、および、必要に応じて、トルエン等の有機溶剤を適量配合し、撹拌混合することで塗料化することにより、光拡散性樹脂組成物を容易に得ることができる。また、その他にも、光拡散剤である前記光拡散性複合樹脂粒子を、溶融した透明性基材樹脂と混練する方法等、公知の分散方法を適用することができる。
【００４３】
（光拡散性材料）
本発明に係る光拡散性材料の例としては、上述のような光拡散性樹脂組成物を任意の形状に成形してなる、いわゆる練込み型の光拡散性材料である。
図２に、シート状に成形された光拡散性材料４（本発明では、シート状に成形された光拡散性材料４を練込み型の光拡散シート４とも称する）の一形態を示す。前記練込み型の光拡散シート４は、光拡散性複合樹脂粒子１が光拡散剤として透明性基材樹脂５中に分散させたものである。前記練込み型の光拡散シート４の厚みについては特に限定はないが、好ましくは１〜１００００μｍ、より好ましくは１０〜５０００μｍである。前記練込み型の光拡散シート４は、上述のような光拡散性樹脂組成物を、押出成形、射出成形等をすることにより得ることができる。
【００４４】
本発明の光拡散性材料は、いずれも光拡散剤として本発明の光拡散性複合樹脂粒子を含むため、光拡散性および光透過性に優れ、高い面発光輝度を有したものとなる。しかも、前記光拡散性樹脂組成物を公知の成型方法を用いて任意の形状に成形することにより、光拡散性材料を容易に製造することもできる。
【００４５】
（照明用カバー）
本発明の光拡散性樹脂組成物は、光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有するため、得られた成形体は照明用カバーとして好適に使用することができる。本発明の照明用カバーは、蛍光灯、ＬＥＤ等各種光源で使用できる。照明用カバーの形状はその用途により変化し得るが、例えば、平板状、筒状などの形状があり、その厚さは０．５ｍｍ〜５ｍｍの範囲に設定される。本発明の照明用カバーの製造法は特に限定されないが、例えば押出成形法、共押出成形法、射出成型法、キャスト重合法等の方法により製造することができる。
【実施例】
【００４６】
以下実施例を挙げてさらに説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。実施例、比較例に記載の疎水化処理された炭酸カルシウムの平均粒子径、光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径等は、次の方法により測定する。
【００４７】
（疎水化処理された炭酸カルシウムの平均粒子径）
レーザー回折法により測定することができ、粒度分布からの重量５０％径をもって平均粒子径とする。例えば、ベックマンコールター社製、レーザー回折式粒度分布測定装置ＬＳ−２３０を使用することができる。
【００４８】
（光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径）
本発明の光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は、電気抵抗法によって測定されるものであり、具体的には、以下のようにして測定する。
まず、アパチャー（細孔）の両側に電極が配設されたアパチャー・チューブを、測定対象となる光拡散性複合樹脂粒子が電解液中に懸濁されてなる懸濁液中に浸漬した状態とする。次いで、前記アパチャー・チューブの電極間に前記懸濁液を介して電流を流し、電極間の電気抵抗を測定する。懸濁液中の光拡散性複合樹脂粒子が吸引されてアパチャーを通過するときに粒子体積に相当する電解液が置換されて、電極間の電気抵抗に変化が生じる。この電気抵抗の変化量は粒子の大きさに比例することから、前記電気抵抗の変化量を電圧パルスに変換して増幅、検出することによって粒子体積を算出することができ、この算出された粒子体積に相当する真球の直径を光拡散性複合樹脂粒子の粒子径とする。
さらに、光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は、前記の如くして測定された各光拡散性複合樹脂粒子の粒子径の平均をとることにより算出する。即ち、本発明の光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は体積平均粒子径を意味する。
なお、前記光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は、例えば、べックマンコールター株式会社から製品名「コールターマルチサイザーＩＩ」として市販されている測定装置を用いて測定することができる。
【００４９】
（全光線透過率およびへイズ）
光拡散性材料の光拡散性、光透過性等の光学特性は、全光線透過率およびヘイズの値により評価する。全光線透過率はＪＩＳ  Ｋ  ７３６１によって測定する。具体的には日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ−２０００を使用する。ヘイズはＪＩＳ  Ｋ  ７１３６により測定し、具体的には日本電色工業株式会社製、ＮＤＨ−２０００を使用する。
【００５０】
実施例１
炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名ナノックス＃２５（平均粒子径１．３μｍ））をチタネートカップリング剤（味の素ファインテクノ社製、製品名プレンアクトＴＴＳ）で疎水化処理を行った。具体的には、疎水化処理前の炭酸カルシウム１００重量部にチタネートカップリング剤３重量部を加え、ミキサーで十分に混合し、オーブン中、１００℃で１時間処理することにより、疎水化処理された炭酸カルシウムを得た。表面処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は１．３μｍであった。
２リットル容量の重合槽に、分散剤としてコロイダルシリカ（日産化学社製、製品名スノーテックスＯ−４０、固形分４０％）５０ｇ、塩化ナトリウム３０ｇ、界面活性剤としてポリオキシエチレンスチレン化フェニルエーテル０．３ｇ（第一工業製薬社製、製品名ノイゲンＥＡ−１６７）を水１０００ｇに加え、あらかじめ分散させた。次いでメタクリル酸メチル１５０ｇとエチレングリコールジメタクリレート５０ｇとからなる重合性単量体、疎水化処理された炭酸カルシウム２００ｇを重合槽に加え、ホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）で８０００ｒｐｍ、１０分間撹拌した。この混合液にアゾビスイソブチロニトリル３ｇを加えた液を重合槽に入れ、重合槽内の温度を６０℃に保ちながら高速撹拌して１０時間懸濁重合を行った。冷却後、懸濁液を取り出し、濾過、洗浄、乾燥を行った。
得られた光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は８．５μｍであった。
【００５１】
得られた光拡散性複合樹脂粒子５ｇとポリメチルメタクリレート樹脂（住友化学株式会社製、スミペックスＭＧ−５，屈折率１．４９０）９５ｇとを混合し、射出成型機により２４０℃で成形して、厚さ２ｍｍの光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）および、厚みが１ｍｍで半筒状（筒を縦に半分に割った形）の成形品（照明用カバー）を作製した。
次いで得られた光拡散性材料の全光線透過率およびヘイズを測定した。測定結果は表１に示している。
また、半筒状の成形品については蛍光管型ＬＥＤ照明（ＣＲＥＥ社製、４０Ｗ相当タイプ）の照明カバー部と付け替えて輝度の測定を行った。
輝度の測定は、照明カバーより５０ｃｍ離れた所に輝度計（ＣＡ−１０００，コニカミノルタ社製）を設置し、測定を行った。その結果１１,８００ｃｄ／ｃｍ2であった。
また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しには確認できず、照明カバーはＬＥＤ光源からの光を十分に拡散できていた。
【００５２】
実施例２
炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名ナノックス＃２５（平均粒子径１．３μｍ））１００重量部をチタネートカップリング剤（味の素ファインテクノ社製、製品名ブレンアクトＴＴＳ）３重量部で疎水化処理したことを、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名カルテックス５（平均粒子径０．７μｍ））１００重量部をシランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製、製品名ＳＺ−６０３０）３重量部で疎水化処理したことに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施を行った。
表面処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は０．７μｍであった。
光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は５μｍであった。
得られた光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の全光線透過率およびヘイズの測定結果は表１に示している。
得られた半筒状の成形品について、実施例１と同様にＬＥＤ照明カバー部と付け替えて、輝度測定を行ったところ、輝度は１１,２００ｃｄ／ｃｍ2であった。また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しには確認できず、照明カバーはＬＥＤ光源からの光を十分に拡散できていた。
【００５３】
実施例３
炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名ナノックス＃２５（平均粒子径１．３μｍ））１００重量部をチタネートカップリング剤（味の素ファインテクノ社製、製品名ブレンアクトＴＴＳ）３重量部で疎水化処理したことを、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名スーパー４Ｓ（平均粒子径２．７μｍ））１００重量部をチタネートカップリング剤（味の素ファインテクノ社製、製品名プレンアクトＫＲ−１３８Ｓ）２重量部で疎水化処理したことに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施を行った。
表面処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は２．７μｍであった。
光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は１５μｍであった。
光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の全光線透過率およびヘイズの測定結果は表１に示している。
得られた半筒状の成形品について、実施例１と同様にＬＥＤ照明カバー部と付け替えて、輝度測定を行ったところ、輝度は１３,０００ｃｄ／ｃｍ2であった。また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しには確認できず、照明カバーはＬＥＤ光源からの光を十分に拡散できていた。
【００５４】
実施例４
使用した疎水化処理された炭酸カルシウム量２００ｇを１００ｇとした以外は、実施例１と同様にして実施を行った。
表面処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は１．３μｍであった。
光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は８．０μｍであった。
光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の全光線透過率およびヘイズの測定結果は表１に示している。
得られた半筒状の成形品について、実施例１と同様にＬＥＤ照明カバー部と付け替えて、輝度測定を行ったところ、輝度は１３,７００ｃｄ／ｃｍ2であった。また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しには確認できず、照明カバーはＬＥＤ光源からの光を十分に拡散できていた。
【００５５】
比較例１
炭酸カルシウムをカップリング剤で処理を行わなかったことに変更した以外は実施例と同様にして実施を行った。得られた懸濁液を観察すると、炭酸カルシウムが樹脂粒子に複合化されておらず、水系媒体中で分離していた。
よって、以後の検討は中止した。
【００５６】
比較例２
炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名ナノックス＃２５（平均粒子径１．３μｍ））１００重量部をチタネートカップリング剤（味の素ファインテクノ社製、製品名ブレンアクトＴＴＳ）３重量部で疎水化処理したことを、炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、製品名スーパーＳ（平均粒子径６．３μｍ））１００重量部をシランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製、製品名ＳＺ−６０３０）０．５重量部で疎水化処理したことに変更したこと以外は、実施例１と同様にして実施を行った。
表面処理された炭酸カルシウムの平均粒子径は６．３μｍであった。
光拡散性複合樹脂粒子の平均粒子径は３０μｍであった。
光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の全光線透過率およびヘイズの測定結果は表１に示している。
得られた半筒状の成形品について、実施例１と同様にＬＥＤ照明カバー部と付け替えて、輝度測定を行ったところ、輝度は１８,３００ｃｄ／ｃｍ2であった。また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しに輪郭がぼやけて見えるものの、確認できる程度であり、照明カバーはＬＥＤ光源からの光の拡散が不十分であった。
【００５７】
比較例３
炭酸カルシウムを使用しなかったこと以外は、実施例１と同様にして実施を行った。
炭酸カルシウム非含有樹脂粒子の平均粒子径は８．０μｍであった。
光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）の全光線透過率およびヘイズの測定結果は表１に示している。
得られた半筒状の成形品について、実施例１と同様にＬＥＤ照明カバー部と付け替えて、輝度測定を行ったところ、輝度は２８,５００ｃｄ／ｃｍ2であった。また、ＬＥＤ光源の一つ一つは照明カバー越しに輪郭がはっきり確認でき、照明カバーはＬＥＤ光源からの光の拡散が不十分であった。
【００５８】
表１に、実施例および比較例の原料種等を示す。
【００５９】
【表１】
2011094119.tif 000002
【００６０】
表１の評価結果は、本発明で得られた光拡散性材料は光拡散性、光透過性等の優れた光学特性を有していることを示している。
【００６１】
本発明の光拡散性複合樹脂粒子およびこれを用いた光拡散性材料は、液晶表示装置のみならず、照明器具カバー、レンズ、導電板、ビデオディスク、プロジェクションテレビ用スクリーン等の光学用部品に光拡散用途として用いられるだけでなく、化粧用品容器、自動販売機の前面板、看板、商品ディスプレイ、卓上容器等といった光拡散用途以外の用途にも使用され得る。特に本発明の光拡散性樹脂組成物は優れた光学特性を有するため、照明用カバーとして好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１        光拡散性複合樹脂粒子
２        疎水化処理された炭酸カルシウム
３        光透過性樹脂
４        光拡散性材料（練り込み型の光拡散シート）
５        透明性基材樹脂
【図１】
2011094119.tif 000003
【図２】
2011094119.tif 000004