(57)【要約】  本発明は、散乱効率および機械的特性が改善された光散乱ポリマー組成物に関する。該組成物は、ポリマーマトリックス材料と、その中に均一に分散されている少なくとも２つの異なる種類の散乱粒子とを含む。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー組成物であって、
前記ポリマー組成物の重量を基準として、９０．０重量％〜９９．９重量％の、実質的に透明であり、かつ１．３５〜１．６５の屈折率ｎＤｍを有する、ポリマーマトリックス材料；
前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％、好ましくは０．５重量％〜５．０重量％、より好ましくは１．０重量％〜４．０重量％の、前記ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されているポリブチルアクリレート系散乱粒子である複数の第１の散乱粒子であって、前記第１の散乱粒子は、５．０μｍ〜２０．０μｍの平均粒径ｄ１を有し、かつ屈折率ｎＤ１を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
前記屈折率ｎＤ１は、前記屈折率ｎＤｍよりも低く、かつ前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．０４以上である、複数の第１の散乱粒子；
前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％の、前記ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されている前記第１の散乱粒子とは化学的に異なる複数の第２の散乱粒子であって、前記第２の散乱粒子は、１．０μｍ〜５０．０μｍの平均粒径ｄ２を有し、かつ屈折率ｎＤ２を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
前記屈折率ｎＤ２と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．００５〜０．１である、複数の第２の散乱粒子
を含み、
ここで、前記屈折率ｎＤｍ、ｎＤ１、およびｎＤ２は、２３℃で５８９ｎｍのＮａ  Ｄ線で測定され、かつ
前記第１の散乱粒子および前記第２の散乱粒子の平均粒径は、レーザー回折測定のための規格ＩＳＯ  １３３２０−１（２００９）に準拠して測定される、ポリマー組成物。
【請求項２】
前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０５〜０．１６、好ましくは０．０５〜０．１０である、請求項１記載のポリマー組成物。
【請求項３】
前記屈折率ｎＤ２と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０１〜０．１５、好ましくは０．０１〜０．１、より好ましくは０．０２〜０．０９である、請求項１または２記載のポリマー組成物。
【請求項４】
前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤ２との間の絶対差が、０．００１〜０．１５である、請求項１から３までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項５】
前記ポリマーマトリックス材料が、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリルアルキルイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンならびにそれらのコポリマーおよび／または混合物から選択される、請求項１から４までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項６】
前記ポリマーマトリックス材料が、コポリマーの重量を基準として、８０．０重量％〜１００．０重量％、好ましくは９０．０重量％〜９９．９重量％、より好ましくは９５．０重量％〜９９．８重量％のメチルメタクリレート単位および０．０重量％〜２０．０重量％、好ましくは０．１重量％〜１０．０重量％、より好ましくは０．２重量％〜５．０重量％のＣ１〜Ｃ１０−アルキルアクリレート単位を含むコポリマーであるポリアルキル（メタ）アクリレートである、請求項１から４までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項７】
前記第２の散乱粒子が、架橋ポリシロキサンを含み、前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０７重量％〜３．０重量％、好ましくは０．０９重量％〜１．５重量％、より好ましくは０．１重量％〜１．０重量％の前記第２の散乱粒子を含む、請求項１から６までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項８】
前記第２の散乱粒子が、架橋ポリアルキル（メタ）アクリレートおよびポリスチレンのうち少なくとも１つを含み、前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％、好ましくは１．０重量％〜５．０重量％、より好ましくは２．０重量％〜５．０重量％の前記第２の散乱粒子を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項９】
規格ＤＩＮ  ５０３６（１９８０）に準拠して２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定された前記ポリマー組成物の半値角が、少なくとも５°、好ましくは少なくとも８°、より好ましくは少なくとも１０°である、請求項１から８までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１０】
規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４）（透過率、光学ジオメトリ０：ｄｉ、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５、カラーシステムＸ１０Ｙ１０Ｚ１０）で規定されているように、２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定された前記ポリマー組成物の黄色度指数Ｙ．Ｉ．が、５．０以下、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．５以下である、請求項１から９までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１１】
前記ポリマー組成物の透過率（Ｄ６５）が、規格ＩＳＯ  １３４６８−２に準拠して２．０ｍｍの厚さを有する試験片上で測定されて、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％である、請求項１から１０までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１２】
前記ポリマー組成物の散乱の影響が、少なくとも５．０°、好ましくは少なくとも１０．０°である、請求項１から１１までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載のポリマー組成物を含む、光散乱物品。
【請求項１４】
押出、射出成形およびキャスト成形から選択される工程段階を含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載のポリマー組成物からの請求項１３記載の光散乱物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の属する技術分野
本発明は、散乱効率および機械的特性が改善された光散乱ポリマー組成物に関する。該組成物は、ポリマーマトリックス材料と、その中に分散されている少なくとも２つの異なる種類の散乱粒子とを含む。
【０００２】
本発明のさらなる態様は、本発明のポリマー組成物の熱可塑性成形によって得られる光散乱成形品に関する。
【０００３】
最後に、本発明のさらなる態様は、本発明のポリマー組成物を使用して光散乱成形品を製造する方法に関する。
【０００４】
従来技術
光拡散要素は、照明器具の保護カバー、プロジェクションテレビのスクリーン、面発光装置などの用途で広く使用されている。近年、液晶表示装置の表示品質の向上や視野角特性の向上のためにも光拡散素子が用いられている。
【０００５】
通常、光拡散要素は、その中に均一に分散されている透明なマトリックス材料および散乱粒子を含む。散乱粒子として通常、使用される材料は、しばしば、従来の無機乳白剤、例えばＢａＳＯ４またはＴｉＯ２を含む。残念ながら、これらの材料は、かなりの量の入射光を後方散乱しやすいため、低い発光効率を有する。
【０００６】
ここ数十年の間に、散乱用途では、いわゆる散乱ビーズの使用が一般的になった。散乱ビーズは、通常、屈折率がマトリックスの屈折率とは異なる架橋ポリマー材料である。これらの散乱ビーズの利点は、成形組成物の高レベルの前方散乱であり、したがって、高い発光効率である。光散乱ポリマー組成物におけるこの好ましい前方散乱の程度を特徴付けるために、ポリマー組成物の透過率ならびに散乱ビーズを含む成形品の半値角が、通常、測定されている。ポリマー組成物の散乱効率を特徴付けるさらなる重要なパラメータは、光透過率Ｔ（Ｄ６５）と半値角βとの積として定義される散乱の影響である。
【０００７】
通常、散乱ビーズの散乱効果は、散乱ビーズのサイズが小さいほど大きくなる。このため、通常、より小さな散乱ビーズを使用することにより、散乱ポリマー組成物中の散乱ビーズの量を減らすことができる。散乱ビーズの量がこのように減少することで、コストが削減され、資源が節約される。しかしながら、特に１．０μｍ未満の平均粒子径を有する散乱ビーズが使用される場合、小さな散乱ビーズの使用により、ポリマー組成物の知覚される黄色さは、著しく増加する。
【０００８】
一方、十分な散乱効率を得るためには、２０μｍを上回る平均粒子径を有する散乱ビーズを、比較的多量で使用する必要がある。しかしながら、このような多量の散乱ビーズの存在は、いくつかの理由で場合により不利になる。ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）マトリックス中の大量の「硬い」散乱ビーズは、得られる組成物の機械的特性、特に耐衝撃性および弾性率に不利な影響を与えることが知られている。さらに、特に射出成形による、得られるポリマー組成物の熱可塑性加工は、散乱粒子が材料全体の溶融粘度を著しく増加させるため、より困難になる。このことは、組成物の使用中、特に射出成形による複雑な成形品の製造中に、様々な欠陥の形成につながり得る。
【０００９】
最終的に、光散乱物品は、とりわけ低反射表面をもたらすことができ、さらに散乱物品の散乱効率を高めるのに役立つテクスチャ表面を有するように設計されることが多いことに留意されたい。
【００１０】
このような光散乱物品の表面構造は、それらの製造方法に強く依存する。例えば、押出によって製造された光散乱物品は、物品の表面に非常に近接して配置された大きな散乱ビーズの存在により形成された構造化表面を有し得る。換言すれば、散乱ビーズは、物品の表面から突き出し得る。
【００１１】
光散乱物品が射出成形によって製造される場合、構造化表面の形成はより困難になり、追加の添加剤および／または構造化ツールの存在が必要になり得ることが多い。
【００１２】
さらに、ライトカバーは、屋外条件にさらされることが多いので、日射および湿度に対する十分な耐性が必要であることにも留意されたい。二酸化チタンなどの無機散乱粒子の存在は、太陽光線に曝されると散乱粒子が光触媒として作用し、それによって大気中の酸素および湿度から反応性の高いラジカルを生成するため、ポリマーマトリックス材料の劣化につながり得ることが多い。さらに、散乱ビーズの一部の材料は、太陽光ＵＶ放射に対して限られた長期安定性しかないので、屋外条件下での使用には適していない。
【００１３】
結果として、多くの光散乱材料は、屋外条件下では黄変することが多く、審美的な観点から非常に不利になる。この望ましくない黄変を隠すために、いわゆる青味剤が、添加剤として使用されることが多い。しかしながら、青味剤は、可視光も吸収するので、材料の光透過率（Ｄ６５）が低下する。
【００１４】
特許出願の欧州特許出願公開第１０２２１１５号明細書には、テクスチャ表面およびつや消しの外観を有するポリマー粒子が記載されている。これらの物品は、ポリマーマトリックスと、１０〜１１０μｍの粒径を有する実質的に球状の高度に架橋されたポリマー粒子とを含む。上記ポリマー粒子は、妥当な散乱効果を達成するために、通常、２０重量％までの量で使用される必要がある。これは、少なくとも経済的な観点からは不利である。
【００１５】
国際公開第２０１６／１３７９１９号には、ＬＥＤ照明用途で使用するための光散乱カバーが記載されている。これらのカバーは、透明なポリマーマトリックス中に分散されている一次有機散乱粒子を含む。国際公開第２０１６／１３７９１９号では、一次有機散乱粒子の使用は、所望の散乱効果を提供するのに十分ではないことが認められている。かかる状況において、この出願では、無機二次散乱粒子の追加の使用が示唆されている。残念ながら、このアプローチは、無機二次散乱粒子によって引き起こされる後方散乱のために、結果として生じる散乱被覆の透過率の低下につながる。さらに、対応する光散乱カバーは、長期の屋外での使用には適していない。
【００１６】
米国特許出願公開第２００６／２４０２００号明細書には、ＬＣＤ用途のための光散乱シート、ならびにその製造方法および使用が記載されている。光散乱シートは、以下のものを含む：
ポリメチルメタクリレートマトリックスを含む少なくとも１つの光散乱ポリメチルメタクリレート層；さらに
（Ａ）光散乱ポリメチルメタクリレート層の重量を基準として、０．５〜５９．５重量％の無機球状散乱粒子であって、メジアンサイズが０．１〜４０μｍの範囲にあり、屈折率がポリメチルメタクリレートマトリックスの屈折率と０．０２〜０．２の範囲の値で異なる、無機球状散乱粒子、および
（Ｂ）光散乱ポリメチルメタクリレート層の重量を基準として、０．５〜５９．５重量％の有機球状粒子であって、メジアンサイズが１０〜１５０μｍの範囲にあり、屈折率がポリメチルメタクリレートマトリックスの屈折率と０〜０．２の範囲の値で異なる、有機球状粒子。同様に、無機散乱粒子を使用すると、光透過率が低下するため、不利である。
【００１７】
国際公開第２０１８／１５８１４５号には、０．０５重量％〜２重量％の１μｍ〜１０μｍの重量平均粒子径を有するポリマーシリコーン粒子と、５重量％〜２０重量％の３０μｍ〜１００μｍの重量平均粒子径を有するポリマー（メタ）アクリル粒子とを含む（メタ）アクリルポリマー組成物が教示されている。これらのポリマー組成物は、興味深い光学特性を有するが、中程度の耐衝撃性しかないことが知られている。
【００１８】
発明の対象
引用された従来技術に照らして、本発明によって対処される技術的課題は、以下の技術的特徴の組み合わせを有する光散乱ポリマー組成物の提供であった：
・  高い透過率と組み合わせた高い光散乱効果；
・  低い総含有量の散乱粒子；
・  優れた機械的特性、特に高い耐衝撃性（例えば、シャルピー衝撃強度）および弾性率；
・  低い黄色度指数；および
・  高い耐候性。
【００１９】
本発明によって対処されるさらなる技術的課題は、上記の特徴を有する光散乱物品の提供、ならびにかかる光散乱物品の製造方法の提供である。
【００２０】
発明の概要
本発明は、５．０μｍ〜２０．０μｍの平均粒径ｄ１を有するポリブチルアクリレート系散乱粒子を、第１の散乱粒子と化学的に異なりかつ１．０μｍ〜５０．０μｍの平均粒径ｄ２を有する第２の散乱粒子と組み合わせて使用すると、それらの屈折率を適切に調整する際に、強力な相乗効果が得られるという驚くべき発見に基づいている。特に、上記の粒子の組み合わせを含む成形組成物の散乱効果は、両方の種類の粒子のいずれかを含む成形組成物の散乱効果よりも著しく強い。さらに、より一層重要なことに、得られる成形組成物は、所与の散乱効果と組み合わせて、１種類の散乱粒子だけを使用しては達成できない優れた光透過率を有する。
【００２１】
本発明のポリマー組成物における散乱粒子の総量は、いずれかの種類の粒子を含む、比較的低い黄色度指数（Ｙ．Ｉ．）を有するポリマー組成物における散乱粒子の総量よりも有意に低い。これは、経済的な観点から有利であるだけでなく、得られるポリマー組成物の優れた機械的特性、特に高い耐衝撃性（例えば、シャルピー衝撃強度）および弾性率ももたらす。
【００２２】
最終的に、本発明者らは、本発明の散乱ポリマー組成物が、優れた耐候性を有し、かつ車両のバックライト、街路灯などの屋外用途に有利に使用され得ることを見出した。
【００２３】
本発明の散乱ポリマー組成物は、以下のものを含む：
ポリマー組成物の重量を基準として、９０．０重量％〜９９．９重量％の、実質的に透明であり、かつ１．３５〜１．６５の屈折率ｎＤｍを有する、ポリマーマトリックス材料；
ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％、好ましくは０．５重量％〜５．０重量％、より好ましくは１．０重量％〜４．０重量％の、ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されているポリブチルアクリレート系散乱粒子である複数の第１の散乱粒子であって、該第１の散乱粒子は、５．０μｍ〜２０．０μｍの平均粒径ｄ１を有し、かつ屈折率ｎＤ１を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、屈折率ｎＤ１は、屈折率ｎＤｍよりも低く、かつ屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．０４以上である、複数の第１の散乱粒子；
ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％の、ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されている第１の散乱粒子とは化学的に異なる複数の第２の散乱粒子であって、該第２の散乱粒子は、１．０μｍ〜５０．０μｍの平均粒径ｄ２を有し、かつ屈折率ｎＤ２を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、屈折率ｎＤ２と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．００５〜０．１である、複数の第２の散乱粒子。
【００２４】
そのさらなる態様では、本発明は、上記で特定されたポリマー組成物を含む光散乱物品に関する。
【００２５】
最終的に、本発明のさらなる態様は、ポリマー組成物から光散乱物品を製造するための方法であって、押出、射出成形およびキャスト成形から選択される工程段階を含む、方法に関する。
【００２６】
好ましい実施形態の詳細な説明
ポリマーマトリックス材料
本発明の特に好ましい実施形態では、実質的に透明なポリマーマトリックス材料は、架橋されておらず、したがって熱可塑性を有する。この実施形態では、本発明のポリマー組成物は、押出および射出成形で使用され得る。したがって、この実施形態では、本発明のポリマー組成物は、成形組成物である。
【００２７】
本出願で使用される「実質的に透明」という用語は、規格ＩＳＯ  １３４６８-２（２００６）に準拠して厚さ２．０ｍｍのサンプル上で測定された、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも６０％、より好ましくは少なくとも７０％、さらにより好ましくは少なくとも８０％、特に好ましくは少なくとも９０％の透過率（Ｄ６５）を有する材料を指す。
【００２８】
本発明で使用するポリマーマトリックス材料は、原則として、屈折率ｎＤｍが１．３５〜１．６５の範囲にあるものであれば、特に制限されない。例えば、ポリマーマトリックス材料は、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリルメチルイミド、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、スチレン−コポリマー、シクロオレフィン−ポリマー、シクロオレフィン−コポリマーまたはそれらの混合物から選択され得る。特に好ましい実施形態では、ポリマーマトリックス材料は、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリ（メタ）アクリルアルキルイミド、およびコモノマーとしてスチレンおよび／または無水マレイン酸を含むコポリアルキル（メタ）アクリレートならびにそれらの混合物から選択される。
【００２９】
ポリアルキル（メタ）アクリレートは、単独で、または異なるポリアルキル（メタ）アクリレートの混合物として使用され得る。さらに、ポリアルキル（メタ）アクリレートは、コポリマーであることもでき、ポリアルキル（メタ）アクリレート単位以外の繰り返し単位を含むことができる。その例には、スチレンおよび／または不飽和酸無水物、例えば無水マレイン酸またはメタクリル酸などの不飽和酸から誘導される単位が含まれる。
【００３０】
本明細書で使用される「（メタ）アクリレート」という用語は、メタクリレート、例えばメチルメタクリレート、エチルメタクリレート等だけでなく、アクリレート、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート等も指し、さらにこれらの繰り返し単位から構成される混合物も指す。
【００３１】
本発明の目的のために、Ｃ１〜Ｃ１８−アルキル（メタ）アクリレート、有利にはＣ１〜Ｃ１０−アルキル（メタ）アクリレート、特にＣ１〜Ｃ４−アルキル（メタ）アクリレートポリマーのホモポリマーおよびコポリマーが特に好ましい。適切な場合、これらは、それとは異なる繰り返し単位も含み得る。
【００３２】
ポリマーマトリックス材料は、有利には、コポリマーの重量を基準として、８０．０重量％〜１００．０重量％、特に９０．０重量％〜９９．９重量％、より好ましくは９５．０重量％〜９９．８重量％のＣ１〜Ｃ１０アルキルメタクリレートを含有するコポリマーから選択される。
【００３３】
好ましいＣ１〜Ｃ１０−アルキルメタクリレートは、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、ペンチルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、ヘプチルメタクリレート、オクチルメタクリレート、イソオクチルメタクリレート、およびエチルヘキシルメタクリレート、ノニルメタクリレート、デシルメタクリレート、さらにシクロアルキルメタクリレート、例えばシクロヘキシルメタクリレート、イソボルニルメタクリレートまたはエチルシクロヘキシルメタクリレートを包含する。主要な繰り返し単位としてメチルメタクリレートを使用することが特に好ましい。
【００３４】
好ましいＣ１〜Ｃ１０−アルキルアクリレートは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルアクリレート、ペンチルアクリレート、ヘキシルアクリレート、ヘプチルアクリレート、オクチルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ノニルアクリレート、デシルアクリレート、およびエチルヘキシルアクリレート、さらにシクロアルキルアクリレート、例えばシクロヘキシルアクリレート、イソボルニルアクリレートまたはエチルシクロヘキシルアクリレートを包含する。
【００３５】
非常に特に好ましいコポリマーは、コポリマーの重量を基準として、８０．０重量％〜１００．０重量％、好ましくは９０．０重量％〜９９．９重量％、より好ましくは９５．０重量％〜９９．８重量％のメチルメタクリレート単位および０．０重量％〜２０．０重量％、好ましくは０．１重量％〜１０．０重量％、より好ましくは０．２重量％〜５．０重量％のＣ１〜Ｃ１０−アルキルアクリレート単位を包含し、メチルアクリレート単位、エチルアクリレート単位および／またはブチルアクリレート単位が特に好ましい。対応するコポリマーは、Ｅｖｏｎｉｋ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  ＧｍｂＨからＰＬＥＸＩＧＬＡＳ（登録商標）の商標で市販されている。
【００３６】
さらに別の特に好ましい実施形態では、コポリマーは、以下の組成：
コポリマーの重量を基準として、７０．０〜９５．０重量％のメチルメタクリレート；
コポリマーの重量を基準として０．５〜１５．０重量％の無水マレイン酸；および
コポリマーの重量を基準として、０．０〜２５．０重量％の、スチレンが最も好ましいが、ビニル官能基以外の官能基を有していないビニル−共重合性モノマー
を有する。
【００３７】
ポリアルキル（メタ）アクリレートは、フリーラジカル重合プロセス、特にバルク重合、溶液重合、懸濁重合および乳化重合プロセスによって製造される。これらの目的に特に適した開始剤は、特に、アゾ化合物、例えば、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）または２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、レドックス系、例えば、第三級アミンと、過酸化物との組み合わせ、あるいは二硫酸ナトリウムと、カリウム、ナトリウムもしくはアンモニウムの過硫酸塩との組み合わせ、または好ましくはそれらの過酸化物との組み合わせ（これに関連して、例えば、H. Rauch-Puntigam, Th. Voelker, “Acryl- und Methacrylverbindungen” [Acrylic and methacrylic compounds], Springer, Heidelberg, 1967, またはKirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, pages 386 ff, J. Wiley, New York, 1978を参照のこと）を包含する。特に適切な過酸化物重合開始剤の例は、ジラウロイルペルオキシド、ｔｅｒｔ−ブチルペルオクトエート、ｔｅｒｔ−ブチルペリソノナノエート、ジシクロヘキシルペルオキソジカーボネート、ジベンゾイルペルオキシドおよび２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタンである。また、重合反応の過程で、また様々な重合温度でのフリーラジカルの一定の流れを維持するために、半減期の異なる各種重合開始剤の混合物（例は、ジラウロイルペルオキシドや２，２−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルペルオキシ）ブタンである）を用いて重合反応を行うことも可能であり、好ましい。重合開始剤の使用量は、一般に、モノマー混合物を基準として、０．０１重量％〜２．０重量％である。重合反応は、連続的またはバッチ式で実行され得る。
【００３８】
ポリマーまたはコポリマーの鎖長は、分子量調節剤（特に例は、この目的のために知られているメルカプタン、例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、２−メルカプトエタノールまたは２−エチルヘキシルチオグリコレート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレートである）の存在下でモノマーまたはモノマー混合物を重合することによって調節することができ；分子量調整剤の使用量は、一般的に、モノマーまたはモノマー混合物を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％、好ましくは０．１重量％〜２．０重量％、特に好ましくは０．２重量％〜１．０重量％である（H. Rauch-Puntigam, Th. Voelker, “Acryl- und Methacrylverbindungen” [Acrylic and methacrylic compounds], Springer, Heidelberg, 1967; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [Methods of organic chemistry], Vol. XIV/1, page 66, Georg Thieme, Heidelberg, 1961, またはKirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 1, pages 296 ff, J. Wiley, New York, 1978を参照のこと）。ｎ−ドデシルメルカプタンは、分子量調節剤として特に好ましく使用される。
【００３９】
好ましくは、ポリマーマトリックス材料として使用するためのポリアルキル（メタ）アクリレートは、架橋されていない。
【００４０】
ポリマーマトリックス材料は、さらに、その特性を改変するために他のポリマーを含み得る。これらの中でも、特に、ポリアクリロニトリル、コモノマーとしてスチレンおよび／または無水マレイン酸を含むコ−ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリスチレン、ポリエーテル、ポリエステル、ポリカーボネートおよびポリ塩化ビニルである。これらのポリマーは、個別にまたは混合物の形で使用することができ、上記のポリマーから誘導可能なコポリマーを使用することも可能である。
【００４１】
ポリマーマトリックス材料として使用されるべきホモポリマーおよび／またはコポリマーの重量平均モル質量Ｍｗは、広い範囲内で変化してもよく、モル質量は、通常、意図された用途およびポリマー組成物の意図された処理モードに合わせて調整される。しかしながら、これは一般に２０，０００〜１，０００，０００ｇ／モル、好ましくは５０，０００〜５００，０００ｇ／モル、特に好ましくは８０，０００〜３００，０００ｇ／モルの範囲である。
【００４２】
散乱粒子
第１および第２の散乱粒子は、好ましくは、ポリマー組成物のポリマーマトリックス材料内で均一な分布を有し、粒子の顕著な凝集または凝塊はない。均一な分布とは、ポリマー材料マトリックス内の第１および第２の散乱粒子の濃度が実質的に一定であることを意味する。
【００４３】
ポリマー材料マトリックスと散乱粒子との混合によるポリマー組成物の生成は、好ましくは、意図する結果の制限なしに、単軸または二軸スクリュー押出機を用いて溶融物中で混合することにより行われる。
【００４４】
第１の散乱粒子および第２の散乱粒子は、実質的に球状である。本明細書で使用される「実質的に球状」という用語は、アスペクト比、すなわち散乱粒子の最大寸法と最小寸法との比が４以下、好ましくは２以下であることを示し、これらの各寸法は、粒子の重心を介して測定されている。好ましくは、散乱粒子の数を基準として、粒子の少なくとも７０％、特に好ましくは少なくとも９０％は、実質的に球状である。
【００４５】
屈折率ｎＤｍ、ｎＤ１、およびｎＤ２は、規格ＩＳＯ  ４８９（１９９９）に指定されているように、２３℃で５８９ｎｍのＮａ  Ｄ線で測定されている。当業者によって容易に理解されるように、ポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤｍは、規格ＩＳＯ  ４８９（１９９９）の手順Ａを使用して有利に測定されているが、第１の散乱粒子の屈折率ｎＤ１および第２の散乱粒子の屈折率ｎＤ２は、規格ＩＳＯ  ４８９（１９９９）の手順Ｂを使用して有利に測定されている。
【００４６】
理論に縛られることを望まないが、発明者らは、２つの異なる種類の散乱粒子の存在から生じる相乗効果が、屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．０４を下回らない、好ましくは０．０５〜０．１６、好ましくは０．０５〜０．１０である場合に特に強くなることを見出した。特に、屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．０４よりも低いか、または０．１６よりも高い場合、散乱ポリマー組成物の散乱の影響はより低くなると思われる。
【００４７】
好ましい一実施形態では、第２の散乱粒子ｎＤ２の屈折率は、ポリマーマトリックス材料ｎＤｍの屈折率よりも高い。重合体組成物の特に強い散乱効果を達成するために、第２の散乱粒子の屈折率ｎＤ２とポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤｍとの間の絶対差は、好ましくは０．００５〜０．１、好ましくは０．０１〜０．０９、より好ましくは０．０２〜０．０６となるように調整されるべきである。特に、第２の散乱粒子の屈折率ｎＤ２とポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．００５未満であった場合、ポリマー組成物の散乱挙動に対する第２の散乱粒子の寄与はかなり低くなるであろう。このことから、十分な散乱効果を確実にするためには、第２の散乱粒子がより多量にポリマー組成物中に存在することが必要となるであろう。
【００４８】
さらに好ましい実施形態では、第２の散乱粒子ｎＤ２の屈折率は、ポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤＭよりも低い。成形組成物の特に強い散乱効果を達成するために、第２の散乱粒子の屈折率ｎＤ２とポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤＭとの間の絶対差は、理想的には０．０１〜０．１５、好ましくは０．０１〜０．０９、より好ましくは０．０２〜０．０９となるように調整されるべきである。特に、第２の散乱粒子の屈折率ｎＤ２とポリマーマトリックス材料の屈折率ｎＤＭとの間の絶対差が０．０１未満であった場合、成形組成物の散乱挙動への第２の散乱粒子の寄与はかなり低いだろう。このことから、十分な散乱効果を確実にするためには、第２の散乱粒子がより多量に成形組成物中に存在することが必要となるであろう。
【００４９】
さらに、屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤ２との間の絶対差が０．１５〜０．００１、好ましくは０．１５〜０．００７になるように、第１の散乱粒子、第２の散乱粒子、およびポリマーマトリックス材料の材料を選択することが有利であることが示された。このことは、得られる散乱ポリマー組成物の特に有利な光学特性をもたらす。
【００５０】
第１の散乱粒子の平均粒径（平均直径−重量平均）は、５．０〜２０．０μｍの範囲、好ましくは７．０〜１５．０μｍの範囲、さらにより好ましくは８．０〜１２．０μｍの範囲にある。
【００５１】
第１の散乱粒子ならびに第２の散乱粒子は、サイズ分布の最大の狭さを有利に有する。少なくとも５．０μｍのサイズは、好ましくは、ポリマー組成物内の少なくとも６０％の第１の散乱粒子によって保持され、２０．０μｍを上回るサイズは、好ましくは最大で３０％の第１の散乱粒子によって保持される。
【００５２】
いわゆる体積平均ｄ５０値として示される、第１の散乱粒子および第２の散乱粒子の平均粒径（すなわち、粒子の５０体積パーセントは、指定された平均粒径未満の粒径を有する）は、レーザー回折測定のための規格ＩＳＯ  １３３２０−１（２００９）に準拠して測定され得る。通常、散乱粒子のサイズは、それぞれの場合に、ベックマンコールターＬＳ  １３  ３２０レーザー回折粒径アナライザー、トルネードドライパウダーシステムを使用する、レーザー光散乱（室温、２３℃）によって乾燥粉末の形で測定される。測定は、マニュアルに記載されているように実行される。コンピュータ支援分析モデルには、Ｍｉｅが使用される。
【００５３】
第１の散乱粒子は、通常、架橋ポリブチルアクリレート系の散乱粒子である。上記粒子は、上記粒子の重量を基準として、少なくとも７０重量％、好ましくは少なくとも８０重量％のポリブチルアクリレートを含む。通常、上記粒子は、上記粒子の重量を基準として、少なくとも７０重量％、好ましくは少なくとも８０重量％、最も好ましくは少なくとも８５重量％のポリブチルアクリレートを含む。対応する散乱粒子は、当業者に知られており、通常、懸濁重合プロセスによって調製される。
【００５４】
球状ポリマー粒子（ビーズ）での使用に適した架橋モノマーは、当業者に周知であり、かつ一般に、存在するモノマーと共重合可能であり、かつほぼ等しいまたは異なる反応性を有する少なくとも２つ以上の不飽和ビニル基を有するモノマー、例えばジビニルベンゼン、グリコールジおよびトリメタクリレートおよびアクリレート、エチレングリコールジメチルアクリレート、アリルメタクリレート、ジアリルマレエート、アリルアクリルオキシプロピオネート、ブチレングリコールジアクリレート等である。好ましい架橋剤は、エチレングリコールジメタクリレート、ジビニルベンゼン、およびアリルメタクリレートである。アリルメタクリレートが最も好ましい。
【００５５】
架橋プラスチック粒子の製造は、当業者に知られている。例えば、散乱粒子は、例えば欧州特許出願公開第３４２２８３号明細書または欧州特許出願公開第２６９３２４号明細書に記載されているような乳化重合により、非常に特に好ましくは例えば独国特許出願第４３２７４６４号明細書に記載されているような有機相重合により製造され得る。最後に述べた重合技術により、特に狭い粒径分布、換言すれば、平均粒子径からの粒子直径の特に小さな偏差が得られる。
【００５６】
本明細書で使用される「架橋された」という用語は、散乱粒子の材料がテトラヒドロフランまたは塩化メチレンなどの強力な有機溶媒にまったく溶解できないことを意味する。一定時間後の有機溶媒の粒径変化を測定する膨潤率測定は、通常、架橋の程度を求めるための試験方法である。膨潤率が低く、ＭＤＣ／ＴＨＦ溶媒に溶解しない画分、および粒子の完全性の保持は、高度に架橋されたアクリルポリマーの兆候である。
【００５７】
第１の散乱粒子の例は、Ｋａｎｅｋａ  Ｂｅｌｇｉｕｍ  ＢＶ（ウェスターロ、ベルギー）から市販されているＫａｎｅ  Ａｃｅ（商標）ＭＰ９０、Ｋａｎｅ  Ａｃｅ（商標）ＭＰ９１等の艶消し剤および光拡散剤を含むが、これらに限定されない。
【００５８】
一実施形態では、第２の散乱粒子は、架橋ポリシロキサンおよび／または架橋ポリ（メタ）アクリレートから選択される材料を包含し得る。ポリシロキサンで構成され、かつ特に好ましくは本発明で使用される散乱剤は、商品名ＴＯＳＰＥＡＲＬ（登録商標）１２０およびＴＯＳＰＥＡＲＬ（登録商標）３１２０、ＴＳＲ  ９０００でＭｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（レバークーゼン、独国）から市販されている。これらの粒子は、架橋ポリシロキサン（ポリメチルシルセスキオキサン）である。
【００５９】
第２の散乱粒子が、架橋ポリシロキサンを含む場合、ポリマー組成物は、通常、ポリマー組成物の重量を基準として、０．０７重量％〜３．０重量％、好ましくは０．０９重量％〜１．５重量％、より好ましくは０．１重量％〜１．０重量％の第２の散乱粒子を含む。
【００６０】
さらに好ましい実施形態では、第２の散乱粒子は、以下の組成：
６０重量％〜８０重量％、好ましくは６５重量％〜７５重量％のアルキル（メタ）アクリレート
３９．９重量％〜１９．９重量％、好ましくは３４．５重量％〜２４．５重量％のスチレン
０．１重量％〜３．０重量％、好ましくは０．５重量％〜１．５重量％の架橋性モノマー
を有する。
【００６１】
この実施形態では、第２の散乱粒子の平均粒径（平均直径−重量平均）は、１５．０μｍ〜５０．０μｍの範囲、好ましくは４５．０μｍ〜３０．０μｍの範囲、さらにより好ましくは４５．０μｍ〜３５．０μｍの範囲にある。
【００６２】
第２の散乱粒子が、架橋ポリアルキル（メタ）アクリレート、例えば架橋ポリアルキルアクリレートを含む場合、ポリマー組成物は、通常、ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％、好ましくは１．０重量％〜５．０重量％、より好ましくは２．０重量％〜５．０重量％の第１の散乱粒子を含む。
【００６３】
第２の散乱粒子は、好ましくは以下を含む：
ａ２）２５〜９９．９重量部の、置換基として芳香族基を有するモノマー、例えばスチレン、α−メチルスチレン、環置換スチレン、フェニル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、２−フェニルエチル（メタ）アクリレート、３−フェニルプロピル（メタ）アクリレートまたはビニルベンゾエート；
ｂ２）０〜７４．９重量部の、脂肪族エステル基中に１〜１２個の炭素原子を有するアクリル酸エステルおよび／またはメタクリル酸エステル、これらはモノマーａ２）と共重合可能であり、本明細書では、例として以下のものを挙げることができる：メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、シクロ−ヘキシル（メタ）アクリレート、３，３，５−トリメチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）アクリレートまたはイソボルニル（メタ）アクリレート；および
ｃ２）０．１〜１５重量部の、ａ２）および必要に応じてｂ２）とフリーラジカル経路により共重合可能な少なくとも２つの不飽和基を有する、架橋コモノマー、例は、ジビニルベンゼン、グリコールジ（メタ）アクリレート、１、４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、アリル（メタ）アクリレート、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルスクシネート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレートまたはトリメチロールプロパントリ−（メタ）アクリレート、ここで、コモノマーａ２）、ｂ２）およびｃ２）の量は、合計で１００重量部になる。
【００６４】
本発明のポリマー組成物は、任意のタイプの従来の添加剤をさらに含み得る。これらには、帯電防止剤、酸化防止剤、離型剤、難燃剤、潤滑剤、染料、流動性向上剤、充填剤、光安定剤、および有機リン化合物、例えばホスファイトまたはホスホネート、顔料、耐候安定剤および可塑剤またはそれらの混合物が含まれる。
【００６５】
ポリマー組成物の特性
上記のポリマー組成物は、射出成形または押出などの既知の成形プロセスを使用して、防護照明器具等の光散乱物品の製造に有利に使用され得る。
【００６６】
本発明のポリマー組成物は、比較的少ない総量の散乱粒子を含むため、ポリマー組成物の機械的特性、特に耐衝撃性および弾性率は、未修飾（すなわち、ニート）ポリマーマトリックス材料の特性に実質的に対応する。
【００６７】
通常、本発明の散乱ポリマー組成物のシャルピー衝撃強度は、少なくとも２０ｋＪ／ｍ２、より好ましくは少なくとも２５ｋＪ／ｍ２である。シャルピー衝撃強度は、試験規格：ＩＳＯ  １７９−１（２０１０）、エッジワイズ（シャルピー衝撃強度：ＩＳＯ  １７９−１／１ｅＵ（２０１０）、ノッチ付きシャルピー衝撃強度：ＩＳＯ  １７９−１／１ｅＡ（２０１０））に準拠して有利に決定される。
【００６８】
本発明のポリマー組成物は、通常、少なくとも２０００ＭＰａ、より好ましくは少なくとも２５００ＭＰａ、さらにより好ましくは少なくとも３０００ＭＰａの弾性率を有する。当業者によって容易に理解されるように、弾性率の決定は、試験規格ＩＳＯ  ５２７−２（２０１２）に準拠して行われるべきである。
【００６９】
本発明の散乱ポリマー組成物は、２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定されて、５．０以下、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．５以下の驚くほど低い黄色度指数Ｙ．Ｉ．を有する。黄色度指数は、規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４（Ｅ））（透過率、光学ジオメトリ０：ｄｉ、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５、カラーシステムＸ１０Ｙ１０Ｚ１０）に準拠してＡｇｉｌｅｎｔ  Ｃａｒｙ  ５０００分光光度計などの機器を使用して決定され得る。
【００７０】
光散乱成形の特に好ましい実施形態では、２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いてＩＳＯ  １３４６８−２（２００６）に準拠して測定されて、≧７２％、好ましくは≧７６％の透過率Ｔ、ＩＳＯ  １７２２３（２０１４（Ｅ））に準拠して≦５．０、好ましくは≦４．０の黄色度指数（Ｙ．Ｉ．）、および≧５．０°、好ましくは≧８．０°の半値角βが示されるが、本明細書では一切の制限を示唆するものではない。上記の各規格の内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００７１】
ＩＳＯ  １３４６８−２に準拠した透過率Ｔ、ＩＳＯ  １７２２３（２０１４（Ｅ））に準拠した黄色度指数（Ｙ．Ｉ．）、および半値角βを決定するために、ポリマー組成物は、通常、射出成形されて寸法６０×４５×２．０ｍｍ３の試験片が得られる。
【００７２】
第１の散乱粒子および第２の散乱粒子の相乗効果により、２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定されたポリマー組成物の半値角βは、少なくとも５．０°、好ましくは少なくとも８．０°、より好ましくは少なくとも１０．０°の高さである。半値角は、ＧＯ−Ｔ−１５００ＬＭＴゴニオメーター試験ユニットを使用して、規格ＤＩＮ  ５０３６（１９７８）に準拠して決定され得る。
【００７３】
当業者には容易に理解されるように、透過率Ｔ（Ｄ６５）と半値角βとの積は、光散乱ポリマー組成物を特徴付けるための特に重要なパラメータである。このパラメータは、「散乱の影響」ηとして知られている。高い散乱の影響η＝Ｔ＊βは、ポリマー組成物が可視光線の優れた透過率と高い半値角βとの組み合わせを有することを示す。２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定されたポリマー組成物の散乱の影響は、少なくとも５．０°、より好ましくは少なくとも１０．０°であることが好ましい。注目すべきことに、本発明のポリマー組成物は、これらの要件に適合する。
【００７４】
最後に、本発明のポリマー組成物は、湿気の影響下での高い耐候性および光学品質の安定性を特徴とする。耐候性試験は、規格ＩＳＯ  ４８９２−２（２０１３（Ｅ））、第３表、方法Ａ、サイクル１、相対湿度６５％に沿って行われ得る。
【００７５】
規格ＩＳＯ  ４８９２−２（２０１３（Ｅ）、方法Ａ、サイクル１、脚注ｃ）に準拠した加速実験室耐候性試験は、以下の条件下で実行され得る：
総曝露時間：２５００時間
２５００時間後の放射曝露：０．５４ＧＪ／ｍ２
放射照度：６０±２Ｗ／ｍ２（広帯域３００ｎｍ〜４００ｎｍ）
温度：チャンバー３８±３℃、黒標準６５±３℃
湿度：６５±１０％ＲＨ
乾燥１０２分、水スプレー１８分
【００７６】
これらの条件下での試験後、規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４）（透過率、光学ジオメトリ０：ｄｉ、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５、カラーシステムＸ１０Ｙ１０Ｚ１０）で規定されている黄色度指数Ｙ．Ｉ．は、５．０以下、好ましくは３．５以下であり、ここで試験片の厚さは、２．０ｍｍである。
【００７７】
上記にかかわらず、本出願ではさらに、以下の実施形態｛１｝〜｛１５｝が開示されている：
｛１｝ポリマー組成物であって、
ポリマー組成物の重量を基準として、９０．０重量％〜９９．４５重量％の、実質的に透明であり、かつ１．３５〜１．６５の屈折率ｎＤｍを有するポリマーマトリックス材料；
ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％の、ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されている複数の第１の散乱粒子であって、該第１の散乱粒子は、１．０μｍ〜１０．０μｍの平均粒径ｄ１を有し、かつ屈折率ｎＤ１を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
ここで、屈折率ｎＤ１は、屈折率ｎＤｍより低く、屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差は、０．０４以上である、複数の第１の散乱粒子；
ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％の、ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されている複数の第２の散乱粒子であって、該第２の散乱粒子は、１５．０μｍ〜５０．０μｍの平均粒径ｄ２を有し、かつ屈折率ｎＤ２を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
ここで、屈折率ｎＤ２と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差は、０．００５〜０．１である、複数の第２の散乱粒子
を含み、
ここで、屈折率ｎＤｍ、ｎＤ１、およびｎＤ２は、２０℃で５８９ｎｍのＮａ  Ｄ線で測定される、ポリマー組成物。
｛２｝屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０５〜０．１６、好ましくは０．０５〜０．１０である、｛１｝記載のポリマー組成物。
｛３｝屈折率ｎＤ２が、屈折率ｎＤｍよりも高く、屈折率ｎＤ２と屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０１〜０．０８、好ましくは０．０１〜０．０７、より好ましくは０．０１〜０．０６である、｛１｝または｛２｝記載のポリマー組成物。
｛４｝屈折率ｎＤ１と屈折率ｎＤ２との間の絶対差が、０．３〜０．０５、好ましくは０．２〜０．０７である、｛１｝から｛３｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛５｝ポリマーマトリックス材料が、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリルアルキルイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンならびにそれらのコポリマーおよび／または混合物から選択される、｛１｝から｛４｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛６｝ポリマーマトリックス材料が、コポリマーの重量を基準として、８０．０重量％〜１００．０重量％、好ましくは９０．０重量％〜９９．９重量％、より好ましくは９５．０重量％〜９９．８重量％のメチルメタクリレート単位および０．０重量％〜２０．０重量％、好ましくは０．１重量％〜１０．０重量％、より好ましくは０．２重量％〜５．０重量％のＣ１〜Ｃ１０−アルキルアクリレート単位を含むコポリマーであるポリアルキル（メタ）アクリレートである、｛１｝から｛４｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛７｝第１の散乱粒子が、架橋ポリシロキサンを含み、ポリマー組成物が、ポリマー組成物の重量を基準として、０．０７重量％〜３．０重量％、好ましくは０．０９重量％〜１．５重量％、より好ましくは０．１重量％〜１．０重量％の第１の散乱粒子を含む、｛１｝から｛６｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛８｝第１の散乱粒子が、架橋ポリアルキル（メタ）アクリレート、好ましくは架橋ポリアルキルアクリレートを含み、ポリマー組成物が、ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％、好ましくは１．０重量％〜５．０重量％、より好ましくは２．０重量％〜５．０重量％の第１の散乱粒子を含む、｛１｝から｛６｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛９｝第２の散乱粒子が、架橋ポリアルキル（メタ）アクリレートおよびポリスチレンのうち少なくとも１つを含み、ポリマー組成物が、ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％、好ましくは１．０重量％〜５．０重量％、より好ましくは２．０重量％〜５．０重量％の第２の散乱粒子を含む、｛１｝から｛８｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛１０｝２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定されたポリマー組成物の半値角が、少なくとも５°、好ましくは少なくとも８°、より好ましくは少なくとも１０°である、｛１｝から｛９｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛１２｝ポリマー組成物の透過率（Ｄ６５）が、２．０ｍｍの厚さを有する試験片上で規格ＩＳＯ  １３４６８−２に準拠して測定されて、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％である、｛１｝から｛１１｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛１３｝ポリマー組成物の散乱の影響が、少なくとも５．０°、好ましくは少なくとも１０．０°である、｛１｝から｛１２｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物。
｛１４｝｛１｝から｛１３｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物を含む、光散乱物品。
｛１５｝押出、射出成形およびキャスト成形から選択される工程段階を含む、｛１｝から｛１２｝までのいずれか１つに記載のポリマー組成物からの｛１４｝に記載の光散乱物品の製造方法。
【００７８】
以下の例は、本発明を詳細に例示するが、決して限定することを意図するものではない。
【００７９】
例
ポリマー組成物の試験
試験片を、ブレンドされたポリマー組成物から射出成形により製造した。適切な試験片を、以下の方法で試験した：
衝撃強度：シャルピー衝撃強度：ＩＳＯ  １７９−１／１ｅＵ（２０１０）、
ノッチ付きシャルピー衝撃強度：ＩＳＯ  １７９−１／１ｅＡ（２０１０）、
装置：振り子衝撃試験機（ＰＳＷ）ＨＩＴ２５Ｐ、Ｚｗｉｃｋ  Ｒｏｅｌｌ  ＡＧ（ウルム、独国）から入手可能
弾性率および引張弾性率：試験規格ＩＳＯ  ５２７−２／１Ａ／５（２０１２）に準拠した弾性率および引張弾性率。試験片タイプ１Ａ、試験速度１ｍｍ／分。装置：Ｚｗｉｃｋ  Ｒｏｅｌｌ  ＡＧ（ウルム、独国）から入手可能な、万能試験機（ＵＰＭ）Ｚ０３０、
光沢：ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ２８１３（２０１５）に準拠して測定された光沢。光沢の測定を、Ｂｙｋ  ＧａｒｄｎｅｒマイクロＴＲＩ光沢計を使用して行った。
表面粗さ：ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４２８７（２０１０）に準拠した粗さ変数Ｒａ、ＲＺおよびＲｍａｘ。カットオフ：Ｒａ値＜２μｍを、０．８ｍｍのカットオフで決定し、Ｒａが２μｍより大きい場合、使用されるカットオフは、２．５ｍｍである。粗さ測定を、Ｒａｎｋ  Ｔａｙｌｏｒ  Ｈｏｂｓｏｎ  ＧｍｂＨによって製造されたＦｏｒｍ  Ｔａｌｙｓｕｒｆ  ５０を使用して行った。
半値角：ＬＭＴ社からのＧＯ  Ｔ  １５００ＬＭＴゴニオメーター試験ユニットを使用して、規格ＤＩＮ  ５０３６（１９８０）に準拠して決定。
透過率：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｃａｒｙ  ５０００分光光度計を使用し、ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  １３４６８−２（２００６）に準拠して、光透過率（Ｄ６５）を測定した。
黄色度指数Ｙ．Ｉ：Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｃａｒｙ  ５０００分光光度計を使用し、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５およびカラーシステムＸ１０Ｙ１０Ｚ１０について規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４（Ｅ））で規定されているようにＹ．Ｉ．（Ｄ６５／１０°）を決定した。
【００８０】
耐候性試験を、以下のパラメータで行った：
・  装置：Ｘｅｎｏｔｅｓｔ  Ｂｅｔａ  ＬＭ／１
・  フィルター：Ｘｅｎｏｃｈｒｏｍｅ  ３００フィルターシステム、日光（ＩＳＯ  ４８９２−２）
・  放射照度：６０Ｗ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ）
・  ２５００時間後の放射曝露：０．５４ＧＪ／ｍ２（３００〜４００ｎｍ）
・  温度：チャンバー３８±３℃、黒標準６５±３℃
・  湿度：６５±１０％ＲＨ
・  １０２分の乾燥、１８分の水スプレー。
【００８１】
ポリマーマトリックス材料
ポリマー材料（ＰＭＭＡ）を、９８．９２重量％のメチルメタクリレート、１．００重量％のメチルアクリレート、０．０４重量％のジラウロイルペルオキシドおよび０．０４重量％のｎ−ドデシルメルカプタンを混合することによって調製し、反応混合物を６０℃に３６時間、加熱する。重合物を、ポリマーミルを用いて粉砕し、さらにユニットを脱気して押出機で処理した。得られたポリマー材料の重量平均分子量Ｍｗは、標準としてＰＭＭＡを使用し、溶離剤としてＴＨＦを使用したＧＰＣによって決定して、約１００，０００ｇ／モルであった。
【００８２】
散乱粒子Ａ（本発明）
散乱粒子Ａ（第２の散乱粒子）として、ＴＳＲ９０００粒子を使用した。ＴＳＲ９０００粒子は、狭い粒径分布および２．２μｍの平均粒子径を有する球状シロキサン粒子の混合物である。屈折率ｎＤ１は、１．４２である。ＴＳＲ９０００は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ（レバークーゼン、独国）から市販されている。
【００８３】
散乱粒子Ｂ（本発明）
散乱粒子Ｂ（第１の散乱粒子）として、９．０μｍの平均粒子径および１．４３の屈折率ｎＤ１を有するポリアクリレートベースの粒子ＫａｎｅＡｃｅ（商標）ＭＰ９１を使用した。ＫａｎｅＡｃｅ（商標）ＭＰ９１は、Ｋａｎｅｋａ  Ｂｅｌｇｉｕｍ  ＢＶ（ウェスターロ、ベルギー）から市販されている。
【００８４】
散乱粒子Ｃ（本発明）
散乱粒子Ｃ（第２の散乱粒子）として、特許出願の国際公開第２００５／０２２２４５号（第２７頁）に記載されている粒子Ｂ２）を使用した。これらの散乱粒子は、４０．５μｍの平均粒子径および１．５３の屈折率ｎＤ２を有するポリメタクリレートベースの粒子である。
【００８５】
散乱粒子Ｄ（比較）
散乱粒子Ｄ（第２の散乱粒子）は、積水化学株式会社（日本）から市販されているポリスチレンベースの粒子であるＴｅｃｈｐｏｌｙｍｅｒ（登録商標）ＳＢＸ−８である。Ｔｅｃｈｐｏｌｙｍｅｒ（登録商標）ＳＢＸ−８は、８．０μｍの平均粒子径および１．５９の屈折率ｎＤ１を有する。
【００８６】
ポリマー組成物のブレンド
例１、２、９および１０（本発明の例）ならびに例３〜７、１１および１２（比較例）の散乱ポリマー組成物を、上記のポリマーマトリックス材料およびそれぞれの散乱粒子を使用して押出機によって調製した。
【００８７】
この目的のために、ポリマーマトリックス材料のビーズを、散乱粒子と混合し、タンブルミキサーでドライブレンドした。得られたドライブレンドを、Ｏｅ３０  Ｓｔｏｒｋ押出機（処理温度２５０℃）を使用して均質化し、造粒した。均質な散乱ポリマー組成物を得るために、ブレンドを、押出機を通して２回処理した。
【００８８】
例１、２、９および１０（本発明の例）ならびに例３〜７、１１および１２（比較例）の散乱ポリマー組成物の成分を、第１表に列挙する。
【００８９】
本出願の比較例３および４は、国際公開第２０１８／０１９９６５号の教示を例示し、本出願の比較例８は、文献の国際公開第２０１６／１３７９１９号の例２に実質的に対応する。
【表１】
2021512204.tif 000002
【００９０】
続いて、得られたポリマー組成物を、異なる壁厚：１ｍｍ、２ｍｍおよび３ｍｍの３つの正方形のセグメントを有するプラーク（１４０×４０ｍｍ２）に射出成形した。この目的のために、Ａｒｂｕｒｇ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ  ＫＧ（ロースブルク、独国）から市販されている射出成形機Ａｌｌｒｏｕｎｄｅｒ  ３２０Ｃを使用した。射出成形温度は、２４０℃〜２６５℃であった。
【００９１】
射出成形中の処理パラメータは、試験したすべてのポリマー組成物で同一であり、これを以下の第２表にまとめる：
【表２】
2021512204.tif 000003
【００９２】
シャルピー衝撃強度（ノッチ付き、ノッチなし）用のバーおよび引張強度評価試験用のバーを、バッテンフェルト３５０ＣＤ射出成形機（Ｂａｔｔｅｎｆｅｌｄ  Ｃｉｎｃｉｎｎａｔｉ  Ｅｘｔｒｕｓｉｏｎ  Ｈｏｌｄｉｎｇ  ＧｍｂＨ、バートオインハウゼン、独国から入手可能）を使用してＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ２９４に準拠して射出成形した。
【００９３】
シャルピー衝撃強度評価試験用のバーは、以下の形状：８０×１０×４ｍｍ３を有し、
引張強度評価試験用のバーは、以下の形状：１７０×２０／１０×４ｍｍ３、ダンベル型を有していた。
【００９４】
射出成形中の処理パラメータは、試験したすべてのポリマー組成物で同一であり、これを以下の第３表にまとめる：
【表３】
2021512204.tif 000004
【００９５】
押出
単層プレートを、Ｄｒ．Ｃｏｌｌｉｎ（Ｄｒ．Ｃｏｌｌｉｎ  ＧｍｂＨ、エーバースベルク、独国）からの押出ラインを使用して製造した。脱気押出機を使用したため、別の工程段階での顆粒の予備乾燥は不要であった。押出中の溶融物温度は、約２５５℃であり、溶融物圧力は、約４０バールであり、スクリュー速度は、７０分−１であった。
【００９６】
ロール速度は、０．７５０ｍ／分であり、ロール温度は、９５℃〜１２０℃の間に保たれた。得られた板状試験片は、２．０ｍｍの均一な厚さを有していた。
【００９７】
例１、２、９および１０（本発明の例）ならびに例３〜７、１１および１２（比較例）の散乱ポリマー組成物の光学的および機械的特性の評価。
試験したすべての成形組成物の光学特性を評価するために、異なる壁厚の３つの正方形のセグメントを有する射出成形プラーク（１４０×４０ｍｍ２）を使用した。
【００９８】
シャルピー衝撃強度および弾性率の測定を、上記のようにバーを用いて行った。最後に、表面粗さＲｚおよび光沢（６０°）の評価のために、押出試験片を使用した。
【００９９】
得られた結果を第４表にまとめる。
【表４】
2021512204.tif 000005
ａ  ２．０ｍｍの厚さで、異なる壁厚：１ｍｍ、２ｍｍおよび３ｍｍの３つの正方形のセグメントを有する射出成形プラーク（１４０×４０ｍｍ２）で測定；
ｂ  散乱の影響η＝Ｔ＊βを、次の式に従って計算した：η＝（Ｔ＊β）／１００％
ｃ  以下の条件：総曝露時間：２５００時間；放射曝露：０．５４ＧＪ／ｍ２；放射照度：６０±２Ｗ／ｍ２の下で、規格ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４８９２−２（２０１３）に準拠した加速実験室耐候性試験後、２．０ｍｍの厚さで異なる壁厚：１ｍｍ、２ｍｍおよび３ｍｍの３つの正方形のセグメントを有する射出成形プラーク（１４０×４０ｍｍ２）で測定；
ｄ  以下の寸法の射出成形標準試験片で測定：１７０×２０／１０×４ｍｍ、ダンベル型；
ｅ  ２．０ｍｍの厚さを有する押出試験片を用いて測定；
ｆ  以下の条件：総曝露時間：１０００時間；放射曝露：０．２１６ＧＪ／ｍ２；放射照度：６０±２Ｗ／ｍ２の下で、規格ＤＩＮ  ＥＮ  ＩＳＯ  ４８９２−２（２０１３）に準拠した加速実験室耐候性試験後、２．０ｍｍの厚さで異なる壁厚：１ｍｍ、２ｍｍおよび３ｍｍの３つの正方形のセグメントを有する射出成形プラーク（１４０×４０ｍｍ２）で測定。
【０１００】
第１表から分かるように、例１、２、９および１０（本発明の例）の散乱ポリマー組成物は、散乱ポリマー組成物の重量を基準として、合計で７重量％未満の散乱粒子を含む。これらのポリマー組成物は、優れた機械的特性、特に、約３１ｋＪ／ｍ２以上のシャルピー耐衝撃性を有する。これは、シャルピー耐衝撃性が２０ｋＪ／ｍ２を超えない、例３〜７、１１（比較例）の散乱ポリマー組成物とは対照的である。
【０１０１】
第１の散乱粒子（粒子Ｂ）と第２の散乱粒子（粒子ＡまたはＣ）との組み合わせが存在するために、これらのポリマー組成物は、約１４．５°またはそれ以上の半値角βを有する。これは、高い散乱効率、すなわち、高い半値角は、大量の散乱粒子を使用することでしか達成できず、したがって、このことがポリマー組成物の機械的特性に悪影響を及ぼす従来技術の光散乱ポリマー組成物とは対照的である。
【０１０２】
散乱の影響η＝Ｔ＊βは、ポリマー組成物の散乱効率を特徴付ける重要なパラメータである。散乱の影響が大きいほど、ポリマー組成物における望ましくない光損失は少なくなる。重要なことには、例１、２、９および１０（本発明の例）のポリマー組成物の散乱の影響は、１３．０°またはそれ以上の高さである。
【０１０３】
従来技術の散乱成形組成物（例えば、国際公開第２０１６／１３７９１９号を参照）とは対照的に、規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４）で規定されている例１、２、９および１０（本発明の例）のポリマー組成物の黄色度指数Ｙ．Ｉ．は、３．５を超えない。したがって、本発明の組成物における青味剤などの添加剤の使用は、不要である。
【０１０４】
比較例５の組成物は、第２の散乱粒子（散乱粒子Ｃ）が存在しないという点で例４の組成物と異なる。このため、このポリマー組成物の半値角、すなわち、その散乱効率は、本発明の組成物の場合よりも著しく低い。
【０１０５】
比較例６の組成物は、第２の散乱粒子（散乱粒子Ａ）が存在しないという点で例４の組成物と異なる。再び、このポリマー組成物の半値角、すなわち、その散乱効率は、本発明のポリマー組成物の場合よりも著しく低い。
【０１０６】
比較例７は、大量の第２の散乱粒子を含み、第１の散乱粒子を含まない従来技術の一般的な散乱ポリマー組成物を例示する。このポリマー組成物は、優れた光学特性を有するが、そのシャルピー衝撃強度は、中程度（１６．０ｋＪ／ｍ２）しかない。
【０１０７】
本出願の比較例８は、文献の国際公開第２０１６／１３７９１９号の例２に実質的に対応する。比較例８の組成物は、第１の散乱粒子の代わりにポリスチレンベースの散乱粒子ＳＢＸ−８が使用されるという点で例１〜４の組成物とは異なる。得られるポリマー組成物は、高い散乱の影響ηを有するが、その透過率Ｔは、７０．２２％と低い。さらに、このポリマー組成物は、７．２という不利に高い黄色度指数Ｙ．Ｉ．および不良な耐候性を有する。
【０１０８】
比較例１１および１２の組成物は、第２の散乱粒子を欠いている。結果として、これらの組成物は、中程度の機械的特性、特に、わずか２９００ＭＰａの弾性率しか有していない。比較例１２の黄色度Ｙ．Ｉ．は、４．２と高かった。
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月19日(2019.6.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー組成物であって、
前記ポリマー組成物の重量を基準として、９０．０重量％〜９９．９重量％の、実質的に透明であり、かつ１．３５〜１．６５の屈折率ｎＤｍを有する、ポリマーマトリックス材料；
前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％、好ましくは０．５重量％〜５．０重量％、より好ましくは１．０重量％〜４．０重量％の、前記ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されているポリブチルアクリレート系散乱粒子である複数の第１の散乱粒子であって、前記第１の散乱粒子は、５．０μｍ〜２０．０μｍの平均粒径ｄ１を有し、かつ屈折率ｎＤ１を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
前記屈折率ｎＤ１は、前記屈折率ｎＤｍよりも低く、かつ前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．０４以上である、複数の第１の散乱粒子；
前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０５重量％〜５．０重量％の、前記ポリマーマトリックス材料中に均一に分散されている前記第１の散乱粒子とは化学的に異なる複数の第２の散乱粒子であって、前記第２の散乱粒子は、１．０μｍ〜５０．０μｍの平均粒径ｄ２を有し、かつ屈折率ｎＤ２を有する実質的に球状の架橋ポリマー粒子であり、
前記屈折率ｎＤ２と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が０．００５〜０．１である、複数の第２の散乱粒子
を含み、
ここで、前記屈折率ｎＤｍ、ｎＤ１、およびｎＤ２は、２３℃で５８９ｎｍのＮａ  Ｄ線で測定され、かつ
前記第１の散乱粒子および前記第２の散乱粒子の平均粒径は、体積平均ｄ５０値であり、かつレーザー回折測定のための規格ＩＳＯ  １３３２０−１（２００９）に準拠して測定される、ポリマー組成物。
【請求項２】
前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０５〜０．１６、好ましくは０．０５〜０．１０である、請求項１記載のポリマー組成物。
【請求項３】
前記屈折率ｎＤ２と前記屈折率ｎＤｍとの間の絶対差が、０．０１〜０．１５、好ましくは０．０１〜０．１、より好ましくは０．０２〜０．０９である、請求項１または２記載のポリマー組成物。
【請求項４】
前記屈折率ｎＤ１と前記屈折率ｎＤ２との間の絶対差が、０．００１〜０．１５である、請求項１から３までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項５】
前記ポリマーマトリックス材料が、ポリアルキル（メタ）アクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリ（メタ）アクリルアルキルイミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンならびにそれらのコポリマーおよび／または混合物から選択される、請求項１から４までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項６】
前記ポリマーマトリックス材料が、コポリマーの重量を基準として、８０．０重量％〜１００．０重量％、好ましくは９０．０重量％〜９９．９重量％、より好ましくは９５．０重量％〜９９．８重量％のメチルメタクリレート単位および０．０重量％〜２０．０重量％、好ましくは０．１重量％〜１０．０重量％、より好ましくは０．２重量％〜５．０重量％のＣ１〜Ｃ１０−アルキルアクリレート単位を含むコポリマーであるポリアルキル（メタ）アクリレートである、請求項１から４までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項７】
前記第２の散乱粒子が、架橋ポリシロキサンを含み、前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．０７重量％〜３．０重量％、好ましくは０．０９重量％〜１．５重量％、より好ましくは０．１重量％〜１．０重量％の前記第２の散乱粒子を含む、請求項１から６までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項８】
前記第２の散乱粒子が、架橋ポリアルキル（メタ）アクリレートおよびポリスチレンのうち少なくとも１つを含み、前記ポリマー組成物が、前記ポリマー組成物の重量を基準として、０．５重量％〜５．０重量％、好ましくは１．０重量％〜５．０重量％、より好ましくは２．０重量％〜５．０重量％の前記第２の散乱粒子を含む、請求項１から６までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項９】
規格ＤＩＮ  ５０３６（１９８０）に準拠して２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定された前記ポリマー組成物の半値角が、少なくとも５°、好ましくは少なくとも８°、より好ましくは少なくとも１０°である、請求項１から８までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１０】
規格ＩＳＯ  １７２２３（２０１４）（透過率、光学ジオメトリ０：ｄｉ、ＣＩＥ標準光源Ｄ６５、カラーシステムＸ１０Ｙ１０Ｚ１０）で規定されているように、２．０ｍｍの厚さを有する試験片を用いて測定された前記ポリマー組成物の黄色度指数Ｙ．Ｉ．が、５．０以下、好ましくは４．０以下、より好ましくは３．５以下である、請求項１から９までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１１】
前記ポリマー組成物の透過率（Ｄ６５）が、規格ＩＳＯ  １３４６８−２に準拠して２．０ｍｍの厚さを有する試験片上で測定されて、少なくとも５０％、好ましくは少なくとも５５％、より好ましくは少なくとも６０％である、請求項１から１０までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１２】
前記ポリマー組成物の散乱の影響が、少なくとも５．０°、好ましくは少なくとも１０．０°であり、前記散乱の影響が、光透過率Ｔ  Ｄ６５と半値角との積として定義される、請求項１から１１までのいずれか１項記載のポリマー組成物。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれか１項記載のポリマー組成物を含む、光散乱物品。
【請求項１４】
押出、射出成形およびキャスト成形から選択される工程段階を含む、請求項１から１１までのいずれか１項記載のポリマー組成物からの請求項１３記載の光散乱物品の製造方法。
【国際調査報告】
2021512204.tif 000006
2021512204.tif 000007