(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材樹脂に、二つの曲面または一つの曲面と一つの平面とで形成され、両面の間に境界線を有し、この境界を横方向としたときの側面図において、横方向の最大粒子径をＤ、縦方向の最大高さをｄとしたとき、式：
０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．８      （Ｉ）
を満たす異形樹脂粒子を配合したマスターペレット。
【請求項２】
異形樹脂粒子が、二つの凸面で形成された粒子である請求項１に記載のマスターペレット。
【請求項３】
異形樹脂粒子が、一つの凸面と一つの平面とで形成された粒子である請求項１に記載のマスターペレット。
【請求項４】
異形樹脂粒子が、一つの凸面と、一つの凹面とで形成された粒子である請求項１に記載のマスターペレット。
【請求項５】
異形樹脂粒子を、０．１〜６０重量％配合した請求項１〜４のいずれかに記載のマスターペレット。
【請求項６】
基材樹脂が（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリル酸アルキル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂のいずれかである請求項１〜５のいずれかに記載のマスターペレット。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載のマスターペレットを用いて得られる成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基材樹脂に異形樹脂粒子を配合してなるマスターペレットおよび、このマスターペレットからなる成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、照明器具カバー、レンズ、導光板、ビデオディスク、プロジェクションテレビ用スクリーンなどの光学用部品、化粧品容器、自動販売機の前面板、看板、商品ディスプレイ、卓上容器などにポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂などの熱可塑性樹脂が用いられている。これらの用途において、その意匠性など商品価値を高めるために、透明熱可塑性樹脂に光拡散性物質を添加することが行われている。
【０００３】
光拡散性物質としては、ガラス、炭酸カルシウム、シリカなどの無機粒子、あるいはアクリル樹脂、ポリスチレン等の樹脂粒子が用いられている。しかし、無機粒子を用いた場合、均一に分散させることが難しく、また、光の透過性を顕著に低下させるという問題がある。一方、樹脂粒子を用いた場合、熱可塑性樹脂との親和性がよく均一に分散しやすいことや、屈折率が基材樹脂のものと近いため、添加量を多くしても光の透過性を低下させず、好適に用いられる。ところが、樹脂粒子を用いた場合でも、プロジェクションテレビ用スクリーン等に関して高まる要求（光線透過特性を維持しつつ、光拡散性に優れる）にはまだ満足できるものではない。
【０００４】
そこで、本発明では、光拡散性に優れ、かつ従来より全光線透過率の低下が少ない成形体およびこれを製造するためのマスターペレットを得ることを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、前記のような課題を解決すべく鋭意研究した結果、基材樹脂に、特定の形状を有する異形樹脂粒子を配合することにより、良好な光拡散性と光線透過特性を有するマスターペレットが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
本発明によれば、基材樹脂に、二つの曲面または一つの曲面と一つの平面とで形成され、両面の間に境界線を有し、この境界を横方向としたときの側面図において、横方向の最大粒子径をＤ、縦方向の最大高さをｄとしたとき式：
０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．８        （Ｉ）
を満たす異形樹脂粒子を配合したマスターペレット、およびこのマスターペレットからなる成形体が提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明において基材樹脂に配合される異形樹脂粒子は、二つの曲面または一つの曲面と一つの平面とから形成され、両面の間に境界線を有する。
なお、ここでいう曲面および平面は、通常、欠けや窪みなどの無い均一な面であるが、本発明の効果が認められる範囲であれば、欠けや窪みなどの不均一な部分が僅かに存在しても構わない。
【０００８】
また、境界線は、電子顕微鏡写真などで異形樹脂粒子を観察したときに確認できるものである。すなわち、ＳＥＭ写真上において異形樹脂粒子のコントラストが異なり、境界線として認められる部分である。なお、その部分の幅は、粒子の最大高さの１／１０程度以下であり、より詳しくは１／２０程度以下である。境界線が部分的に欠けて全体として不連続なものであっても、本発明の効果を奏する限り、本発明の境界線とする。
【０００９】
本発明における異形樹脂粒子は、二つの面からなり、少なくとも一方の面が曲面であるから、通常の円板状粒子や偏平状粒子、板状粒子には見られない特性、例えば光散乱性などの光学特性や、滑り性などの摩擦特性を有している。また、もう一方の面が平面あるいは曲率半径が大きい曲面であるから、通常の球状粒子には無い特性、例えば、優れた耐脱落性をも有している。
【００１０】
本発明における異形樹脂粒子は、樹脂粒子を形成する二つの面の境界線を横方向とすると、この境界線を上から見た平面図は、通常、円形または略円形である。そして、この境界線を挟んで両側に位置する二つの面の形状によって、本発明における異形樹脂粒子の形状は次の三つのタイプに大別される。
【００１１】
すなわち、境界線を横方向として、異形樹脂粒子を側面から見たとき、一つの凸面が境界線を挟んで上方に現れ、もう一つの凸面が境界線を挟んで下方に現れるタイプ（以下、「タイプＡ」という：図１参照）、一つの平面が境界線と一致し、一つの凸面が境界線の上方または下方に現れるタイプ（以下、「タイプＢ」という：図２参照）、および一つの凸面と一つの凹面とが、共に境界線を挟んで同一方向、例えば下方に現れるタイプ（以下、「タイプＣ」という：図３参照）の三つに大別される。
【００１２】
本発明における異形樹脂粒子は、境界線を横方向としたときの側面図において、横方向の最大粒子径をＤとし、縦方向の最大高さをｄとすると、次の式を満たすものが好ましい。
０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．８          （Ｉ）
０．１μｍ≦Ｄ≦５００μｍ        （II）
【００１３】
そして、本発明のマスターペレットおよび成形体が優れた光学特性（ヘイズ、拡散性等）を示すためには、異形樹脂粒子の境界線から各面までの最大距離をそれぞれａおよびｂとすると、次の式を満たすものがより好ましい。
０．３≦ｄ／Ｄ≦０．８            （III）
０≦ａ／ｂ≦０．３                （IV）
（ただし、０≦ａ＜ｂ）
【００１４】
上記目的のためには、次の式を満たすものがさらに好ましい。
０．４≦ｄ／Ｄ≦０．６            （III'）
０≦ａ／ｂ≦０．２                （IV')
（ただし、０≦ａ＜ｂ）
【００１５】
また、本発明のマスターペレットおよび成形体がより優れた光学特性（ヘイズ、拡散性）を示すためには、タイプＡの異形樹脂粒子であって、次の式を満たすものが好ましい。
０．０５≦ｄ／Ｄ≦０．８          （Ｉ）
０．３≦ａ／ｂ≦１                （Ｖ）
（ただし、０＜ａ≦ｂ）
【００１６】
上記目的のためには、次の式を満たすものがさらに好ましい。
０．２≦ｄ／Ｄ≦０．５            （Ｉ’）
０．４≦ａ／ｂ≦１                （Ｖ'）
（ただし、０＜ａ≦ｂ）
【００１７】
なお、上記のＤ、ｄ、ａおよびｂの各数値は、本発明における異形樹脂粒子を電子顕微鏡または光学顕微鏡で観察して、あるいはそれらの画像解析手法により測定もしくは算出して得たものであり、その平均は数平均値を意味する。
【００１８】
本発明における異形樹脂粒子を構成する材料としては、特に限定されないが、例えばポリ（メタ）アクリル酸エステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、（メタ）アクリル酸エステル−スチレン共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等が挙げられる。
なお、異形樹脂粒子は架橋していても架橋していなくてもよいが、耐溶剤性が要求される場合には、架橋している方が好ましい。また、異形樹脂粒子は、例えば紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤などの添加剤を微量含んでいてもかまわない。
【００１９】
異形樹脂粒子の製造方法としては、特に限定されないが、例えば懸濁重合、乳化重合などが挙げられる。
異形樹脂粒子の製造方法の詳細については、後記の製造例が参照されるべきである。
【００２０】
上記の異形樹脂粒子が配合される基材樹脂としては、通常の熱可塑性樹脂であれば特に限定されないが、例えば（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリル酸アルキル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂などが挙げられる。特に透明性が求められる場合には（メタ）アクリル樹脂、（メタ）アクリル酸アルキル−スチレン共重合樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂がよい。これらの基材樹脂は、それぞれ単独で、または２種以上を組合わせて用いることができる。
なお、基材樹脂は、紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、フィラー等の添加剤を微量含んでいてもかまわない。
【００２１】
本発明のマスターペレットは、異形樹脂粒子と基材樹脂とを溶融混練して、押出成形、射出成形等の成形方法により製造される。
マスターペレットにおける異形樹脂粒子の配合割合は、特に限定されないが、０．１〜６０重量％程度、好ましくは０．３〜３０重量％程度、さらに好ましくは０．４〜１０重量％程度である。配合割合が６０重量％を上回ると、マスターペレットの製造が難しくなるため好ましくない。また、０．１重量％を下回ると、本発明の効果が低下するので好ましくない。
【００２２】
本発明の成形体は、上記のようにして得られるマスターペレットを、例えば押出成形、射出成形またはプレス成形することにより製造される。また、その際に基材樹脂を新たに添加してもよい。基材樹脂の添加量は最終的に得られる成形体に含まれる異形樹脂粒子の配合割合が０．１〜６０重量％程度となるように添加するのがよい。なお、成形時には、例えば紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、フィラー等の添加剤を微量添加してもよい。
【００２３】
本発明のマスターペレットおよび成形体は、３種類の異形樹脂粒子（タイプＡ、タイプＢ、タイプＣ）のうち、いずれか一つ、または２種以上を組合わせて配合したものである。また、本発明の効果を阻害しない範囲において、本発明における異形樹脂粒子に加えて、真球状の樹脂粒子や無機粒子を配合してもよい。ただし、その場合には本発明における異形樹脂粒子を加えることによって得られる効果が減じられる可能性があるので、その点に留意しなければならない。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００２５】
製造例１
水２００ｇに対し、懸濁安定剤として複分解法でピロリン酸マグネシウム５ｇを生成させた分散媒を、５００ｍｌセパラブルフラスコに入れ、これに界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム０．０４ｇ、水溶性の重合禁止剤として亜硝酸ナトリウム０．０２ｇを溶解させた。
これとは別に、スチレン９０ｇ、ジビニルベンゼン９ｇ、液状化合物としてジメチルポリシロキサン[２５℃における粘度：１０００ｃＳｔ]１０ｇ、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）０．５ｇを均一に混合溶解してなるモノマー組成物を調製した。
【００２６】
モノマー組成物を上記分散媒に加えて、ホモミキサー（ＩＫＡ社製 ＵＬＵＴＲＡ  ＴＵＲＲＡＸ  Ｔ−２５）にて８０００ｒｐｍで約１０秒間攪拌して微分散し、モノマー組成物の液滴の直径を１５μｍに調整した。上記のセパラブルフラスコに攪拌翼、温度計および還流冷却器を取り付け、窒素置換後、６０℃の恒温水槽中に設置した。セパラブルフラスコ内を攪拌速度２００ｒｐｍで攪拌を継続させ、モノマー組成物を微分散させた分散液の温度が６０℃になってから、１０時間懸濁重合を行った。
【００２７】
次いで、反応液を冷却し、スラリーのｐＨが２程度になるまで塩酸を添加して懸濁安定剤を分解した。濾紙を用いたブフナー漏斗で樹脂粒子を吸引濾過し、１．２リットルのイオン交換水で洗浄し、懸濁安定剤を除去した。吸引濾過後の脱水ケーキを乾燥した後、シクロヘキサンに分散させ、吸引濾過を数回繰り返して、目的の異形樹脂粒子（タイプＢ）を得た。
この樹脂粒子の形状のパラメータを表１に示す。
【００２８】
なお、異形樹脂粒子の形状のパラメータは、電子顕微鏡写真の中から樹脂粒子５０個を任意に選び、粒子の直径を計測して、数平均の中心粒子径を算出し、さらに、中心粒子径の上下３０％範囲に属する樹脂粒子２０個について、境界線を横方向にしたときの粒子の横方向の最大粒子径Ｄ、粒子の縦方向の最大高さｄ、境界線から各面への最大距離ａおよびｂを測定し、ｄ／Ｄおよびａ／ｂの平均値を算出して得た。
【００２９】
製造例２
スチレンを７２ｇに、ジビニルベンゼンを８ｇに、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１０００ｃＳｔ）を２０ｇに変更した以外は、製造例１と同様にして異形樹脂粒子（タイプＡ）を得た。
この樹脂粒子の形状のパラメータを表１に示す。
【００３０】
製造例３
スチレンを８３．７ｇに、ジビニルベンゼンを９．３ｇに、ジメチルポリシロキサン（２５℃における粘度：１０００ｃＳｔ）を８ｇに変更した以外は、製造例１と同様にして異形樹脂粒子（タイプＣ）を得た。
この樹脂粒子の形状のパラメータを表１に示す。
【００３１】
比較製造例１
攪拌機および温度計を備えた重合器に、ラウリル硫酸ナトリウム０．０５ｇを溶解させた脱イオン水５００ｇを入れ、第三リン酸カルシウム５０ｇを分散させた。これに予め調製しておいた、スチレン８５ｇ、ジビニルベンゼン１５ｇに過酸化ベンゾイル０．５ｇおよびアゾビスイソブチロニトリル０．５ｇを溶解させた混合液を入れて、Ｔ．Ｋホモミキサー（特殊機化工業株式会社製）により分散し、液滴を１５μｍ程度に調整した。次に、重合器を６５℃に加熱して攪拌しながら懸濁重合を行った後、冷却した。懸濁液を濾過、洗浄した後、乾燥して真球状樹脂粒子を得た。
この樹脂粒子の形状のパラメータを表１に示す。
【００３２】
実施例１
製造例２で得られた異形樹脂粒子（タイプＡ）を、メタクリル酸メチル樹脂（住友化学株式会社製ＭＧ−５）１００重量部に対して０．５重量部添加し、ブレンド後、押出機に供給してマスターペレットを得た。
このペレットを射出成形機に供給して射出成形し、長さ１００ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの光拡散板を得た。
【００３３】
この光拡散板の光拡散性および光透過性を、自動変角光度計（株式会社村上色彩研究所製「ＧＰ−２００」）を用いて、試料となる成形板に垂直に平行光線を入射したときの角度依存性を測定し、０°（正面）方向の透過光強度を１００として、０°〜９０°の各角度の相対透過光強度を測定することにより評価した。この測定データを図４に示す。また、全光線透過率およびヘイズを、ヘイズメーター（日本電色株式会社製「ＮＤＨ−２０００」ＪＩＳ  Ｋ７１０５に準拠）により、それぞれ測定した。その測定データを表２に示す。
【００３４】
実施例２
製造例１で得られた異形樹脂粒子（タイプＢ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。この光拡散板の全光線透過率およびヘイズの測定データを表２に示す。
【００３５】
実施例３
製造例３で得られた異形樹脂粒子（タイプＣ）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。この光拡散板の全光線透過率およびヘイズの測定データを表２に示す。
【００３６】
実施例４
製造例１および製造例２で得られた異形樹脂粒子（タイプＢとタイプＡ）を１：１で混合して用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。この光拡散板の全光線透過率およびヘイズの測定データを表２に示す。
【００３７】
実施例５
製造例１で得られた異形樹脂粒子（タイプＢ）および比較製造例１で得られた真球状粒子を７：３で混合して用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。この光拡散板の全光線透過率およびヘイズの測定データを表２に示す。
【００３８】
比較例１
比較製造例１で得られた樹脂粒子（真球状）を用いた以外は、実施例１と同様にして光拡散板を得た。この光拡散板の自動変角光度計による測定データを図４に、全光線透過率およびヘイズの測定データを表２に示す。
【００３９】
図４より明らかなように、タイプＡの異形樹脂粒子を用いた光拡散板（実施例１）は、ほぼ同粒径の真球状粒子を用いたもの（比較例１）と比較して高角度領域での透過光度が高く、結果として光拡散性に優れていることが分かる。また、表２から、全光線透過率はほぼ同じであり、ヘイズが若干高くなっていることから、光透過性を維持しながら光拡散性に優れていることが分かる。
【００４０】
また、表２から、タイプＢ（実施例２）、タイプＣ（実施例３）の異形樹脂粒子を用いた光拡散板についても同様に、全光線透過率は比較例１とほぼ同じでありながらヘイズが高くなっていることから、光透過性を維持しながら光拡散性に優れていることが分かる。
【００４１】
【表１】
0003751548.tif 000002
【００４２】
【表２】
0003751548.tif 000003
【００４３】
【発明の効果】
本発明のマスターペレットを用いた成形体は、光線透過特性を維持しつつ、光拡散性に優れているため、照明器具カバー、導光板、プロジェクションテレビ用スクリーンなど、高い光拡散性および光透過性を要求される分野で特に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】タイプＡに分類される異形樹脂粒子の側面図である。
【図２】タイプＢに分類される異形樹脂粒子の側面図である。
【図３】タイプＣに分類される異形樹脂粒子の側面図である。
【図４】自動変角光度計で測定した光拡散性データの比較を表すグラフである。
【図１】
0003751548.tif 000004
【図２】
0003751548.tif 000005
【図３】
0003751548.tif 000006
【図４】
0003751548.tif 000007