説明

架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子及び光学シート

【課題】高温高湿環境下においても、透明度が悪化することのない光学シートを提供する。
【解決手段】単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートの混合物を含むモノマー由来の樹脂を基材とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子であり、前記混合物が前記単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して前記一般式(1)で表されるジメタクリレートを10重量部以上含み、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が80℃且つ湿度90%下で24時間保持後に0.5重量%以下の水分増加量を有することを特徴とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子により上記課題を解決する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子及び光学シートに関する。更に詳しくは、光学シートに好適に用いられる架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子と前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子を用いた光学シートに関する。
【背景技術】
【0002】
光学シートは、液晶表示装置やプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置において、外光の反射によるコントラスト低下や像の映り込みを防止するために、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するようディスプレイの最表面に配置される。このような光学シートは、一般的には、透明支持体上に適切な膜厚の、透明支持体より低屈折率の低屈折率層による皮膜をフィルムの最外層に形成することにより作製されている。
【0003】
低屈折率層による皮膜には、透明性に優れたアクリル系のバインダー樹脂に樹脂粒子を分散して得られたものが一般に用いられる。分散される樹脂粒子は、所望の光学的作用に応じて、その粒子径や材質等が選択される。但し、低屈折率層に優れた透明性を付与するためには、アクリル系のバインダー樹脂と屈折率が近い樹脂粒子を用いる必要がある。バインダー樹脂と屈折率が大きく異なる樹脂粒子を用いた場合、屈折率の違いに起因して低屈折率層の透明性が悪化して白化する等の問題が生じるからである。これより、アクリル系のバインダー樹脂に分散される樹脂粒子には、アクリル系の樹脂粒子が一般に用いられる。
【0004】
この分野の公知技術として、テレビやモニタで必要とされる高温高湿下での長期耐久性に特に優れた反射防止フィルムが知られている(特許文献1参照)。特許文献1による反射防止フィルムは、低屈折率層に1.49以上1.54以下の屈折率の高架橋性樹脂粒子が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−265645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、特許文献1に記載の反射防止フィルムは、高温高湿環境下で長時間放置されると、フィルムの透明性や光拡散性が変化してしまうことが分かった。この原因としては、高湿度下において空気中の水分がアクリル系バインダー樹脂に浸透して、バインダー樹脂内部のアクリル系樹脂粒子の内部に浸入・滞留することにより、バインダー樹脂と樹脂粒子との屈折率に差が生じるためではないかと考えられる。
本発明は、光学シート内部に分散される樹脂粒子の耐水性に着目することにより、高温高湿環境下においても、透明度が悪化することのない光学シートを提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の発明者等は、基本的に耐水性に劣るアクリル系樹脂粒子に、粒子の屈折率を変化させることなく耐水性を付与する技術を見出すことにより本発明に至った。
【0008】
かくして本発明によれば、単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートの混合物を含むモノマー由来の樹脂を基材とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子であり、前記混合物が前記単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して前記一般式(1)で表されるジメタクリレートを10重量部以上含み、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が80℃且つ湿度90%下で24時間保持後に0.5重量%以下の水分増加量を有することを特徴とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が提供される。
【0009】
また、本発明によれば、基材フィルムとその上の光拡散層とを有し、前記光拡散層が、上記の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子とそれを分散させたバインダー樹脂の層とから構成される光学シートであり、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率の差が0.05以下であることを特徴とする光学シートが提供される。
【発明の効果】
【0010】
本発明による架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子は、耐水性に優れ、高温高湿環境下においても水分増加量がほとんどないため、粒子内部に水分が浸入して粒子の屈折率が変化することはない。これにより、アクリル系のバインダー樹脂との屈折率の差が広がることを防げるので、本発明の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子がバインダー樹脂に添加されて得られる光学シートは、高温高湿環境下においても優れた透明度を維持することが可能になる。
【0011】
また、単官能(メタ)アクリレートが、炭素数1〜3のメタクリレートである場合、更に透明性に優れた架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が得られる。
【0012】
また、ジメタクリレートが、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレートである場合、更に耐水性に優れた架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が得られる。
【0013】
また、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が、1.480〜1.515の範囲のベッケ法による光学屈折率を有する場合、バインダー樹脂との光学屈折率の差が非常に小さいため、本発明の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子がバインダー樹脂に添加されて得られる光学シートは、更に優れた透明度を実現することができる。
【0014】
また、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が、99%以上のゲル分率を有する場合、バインダー樹脂への添加時に、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が溶剤により変質することがほとんどなくなるため、本発明の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子がバインダー樹脂に添加されて得られる光学シートは、更に優れた透明度を実現することができる。
【0015】
また、本発明による光学シートは、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子とバインダー樹脂との屈折率の差が0.05以下と非常に小さいため、優れた透明度を有する。更に、高温高湿環境下においても、架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子とバインダー樹脂との屈折率の差はほとんど変化しないので、優れた透明度を維持できる。上記特性より、本発明による光学シートは、液晶表示装置やプラズマディスプレイ等のディスプレイ装置の反射防止フィルム等として好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の実施例1による耐湿試験後の光学シートの透明性を示す写真である(白と黒のシートに光学シートを載せ、白と黒の境界からその透明性を目視により評価する)。
【図2】本発明の実施例4による耐湿試験後の光学シートの透明性を示す写真である。
【図3】本発明の比較例1による耐湿試験後の光学シートの透明性を示す写真である。
【図4】本発明の比較例4による耐湿試験後の光学シートの透明性を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明による架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子(以下、単に樹脂粒子ともいう)は、単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートの混合物を含むモノマー由来の樹脂を基材とする。前記混合物は、前記単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して前記一般式(1)で表されるジメタクリレートを10重量部以上含む。また、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子は、80℃且つ湿度90%下で24時間保持後に0.5重量%以下の水分増加量を有する。(メタ)アクリルとは、アクリル又はメタクリルを示す。
【0018】
単官能(メタ)アクリレートの例としては(メタ)アクリル酸、メチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト、ブチル(メタ)アクリレ−ト、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレ−ト、イソオクチル(メタ)アクリレ−ト、イソデシル(メタ)アクリレ−ト、ラウリル(メタ)アクリレ−ト、ステアリル(メタ)アクリレ−ト、フェニル(メタ)アクリレ−ト、シクロヘキシル(メタ)アクリレ−ト、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ−ト、イソボルニル(メタ)アクリレ−ト、メトキシ化シクロデカトリエン(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ−ト、ポリエチレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、ポリプロピレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、アルキルオキシポリエチレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、アルキルオキシポリプロピレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、フェノキシポリエチレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、フェノキシポリプロピレングリコ−ルモノ(メタ)アクリレ−ト、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、グリシジル(メタ)アクリレ−ト、カプロラクトン変性テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレ−ト、3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレ−ト、N,N−ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、N,N−ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、t−ブチルアミノエチル(メタ)アクリレ−ト、モルホリン(メタ)アクリレ−ト、エトキシカルボニルメチル(メタ)アクリレ−ト、エチレンオキシド変性フタル酸(メタ)アクリレ−ト、エチレンオキシド変性コハク酸(メタ)アクリレ−ト、トリフロロエチル(メタ)アクリレ−ト、テトラフロロプロピル(メタ)アクリレ−ト、2−ヒドロキシ−3−(メタ)アクリロイルオキシプロピルトリメチルアンモニウムクロリド、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、さらにはジシクロペンテニロキシエチルアクリレート及びジシクロペンテニロキシエチルメタクリレート等の1分子中にエチレン性不飽和二重結合を1個有する単官能(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を使用することができる。
【0019】
本発明において、炭素数1〜3の単官能(メタ)アクリレートを使用することが好ましい。具体的には、メチル(メタ)アクリレ−ト、エチル(メタ)アクリレ−ト、プロピル(メタ)アクリレ−ト等が挙げられる。これらの1種又は2種以上を使用することができる。
【0020】
本発明では、一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートが架橋剤として使用される。Xを構成する炭化水素基には、二重結合や三重結合が1つ以上含まれていてもよい。好ましいXは、飽和の炭化水素基である。即ち、Xが、−(CH2n−(nは4〜12である)で表される基が好ましい。
【0021】
具体的には、1,4−ブタンジオールジメタクリレート、1,5−ペンタンジオールジメタクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,7−ヘプタンジオールジメタクリレート、1,8−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレート、1,10−デカンジオールジメタクリレート、1,11−ウンデカンジオールジメタクリレート、1,12−ドデカンジオールジメタクリレートが挙げられる。これら架橋剤の内、炭素数6〜9の1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,7−ヘプタンジオールジメタクリレート、1,8−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレートがより好ましい。
【0022】
上記の一般式(1)で表されるジメタクリレートの含有量は、単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して、10重量部以上である。好ましくは、10〜100重量部であり、20〜90重量部がより好ましい。10重量部未満だと、光学シート用途として充分な耐溶剤性や耐水性を備えた樹脂粒子が得られない場合がある。一方、一般式(1)で表されるジメタクリレートの含有量が多すぎても、含有量に見合った耐溶剤性や耐水性の向上が認められず、生産コストが上昇する場合がある。また、重合性が低下する場合もある。
【0023】
本発明の樹脂粒子の基材となるモノマー由来の樹脂には、上述の単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)で表されるジメタクリレートが80重量%以上含まれることが好ましい。好ましくは90〜100重量%である。80重量%未満の場合、屈折率が好ましい範囲から外れ、透明性に優れた光学シートを得られないことがある。
【0024】
また、物性等に悪影響を与えない範囲で、単官能(メタ)アクリレート以外の他のモノマーを含有してもよい。他のモノマーとしては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸等の不飽和酸、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタリン塩、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、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−フェニルスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン等のスチレン及びその誘導体が挙げられる。
【0025】
単官能(メタ)アクリレート以外の他のモノマーの含有量は、単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートの混合物100重量部に対して20重量部以下が好ましい。20重量部を超えると、得られる樹脂粒子の屈折率が高くなる場合がある。樹脂粒子の屈折率が高くなると、この樹脂粒子を用いて得られる光学シートが優れた透明度を得られない場合がある。
【0026】
本発明の樹脂粒子は、80℃且つ湿度90%下で24時間保持後の水分増加量が0.5重量%以下である。水分増加量が0.5重量%以下に抑えられることにより、高温高湿環境下においても、屈折率が変化しない樹脂粒子を実現できる。更に、得られた樹脂粒子をバインダー樹脂に分散させてなる光学シートは、高温高湿環境下においても、樹脂粒子の屈折率が近傍するバインダー樹脂の屈折率と乖離することもないので、優れた透明度を維持することが可能となる。なお、上記の水分増加量の測定方法については、実施例で述べる。
【0027】
また、本発明の樹脂粒子は、ベッケ法による光学屈折率が1.480〜1.515の範囲であることが好ましい。この範囲の屈折率であれば、各種樹脂バインダーの中でも特に透明性に優れる(メタ)アクリル系樹脂バインダーとの組み合わせにおいて、屈折率の差を容易に0.05以下にできるので、透明性に優れた光学シートを容易に得ることができる。
なお、屈折率の測定方法については、実施例で述べる。
【0028】
また、本発明の樹脂粒子の平均粒子径は、特に限定されるものではないが、光学シートとしての用途から、0.8〜20μmであることが好ましい。より好ましくは、2〜15μmである。粒子径のばらつきを示す変動係数(CV値)は、光学シートに用いた場合に光透過性の向上が期待できる15%以下が好ましい。より好ましくは、12%以下である。
なお、平均粒子径及び変動係数(CV値)の測定方法については、実施例で述べる。
【0029】
また、本発明の樹脂粒子のゲル分率は、99%以上であることが好ましい。99%以上であれば、溶剤による樹脂粒子の光学特性の変化を少なくすることができる。
なお、ゲル分率の測定方法については、実施例で述べる。
【0030】
本発明の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子の製造方法は、例えばシード重合法、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法等の公知の重合方法を用いることができる。比較的大きく、粒子径の揃った粒子が得られることから、シード重合法が好ましい。以下シード重合法による架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子の製造方法の一例について説明するが、本発明は、この製造方法のみに限定されるものではない。
【0031】
(シード粒子の製造方法)
シード粒子の製造方法は特に限定されないが、乳化重合、ソープフリー乳化重合あるいは懸濁重合等の方法を用いることができる。シード粒子の粒子径の均一性や製造方法の簡便さを考慮すると、乳化重合及びソープフリー乳化重合法が好ましい。
シード粒子の重量平均分子量を、重合開始剤の使用量の加減あるいは分子量調整剤の添加量の加減等により、調整してもよい。
【0032】
シード粒子の製造に用いられるモノマーとしては、特に限定されるものではないが、膨潤倍率を高くすることができるという観点から、単官能(メタ)アクリル系モノマーが好ましい。
【0033】
重合開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロロ過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジ−t−ブチルパーオキサイド等の有機過酸化物;2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’一アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩化水素、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二硫酸二水和物、2,2−アゾビス(2−アミジノプロパン)二塩化水素、2,2−アゾビス[N−(2−カルボキシエチル)−2−メチルプロピオンアミジン]水和物、2,2−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロキシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパン}二塩化水素、2,2−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]、2,2−アゾビス(1−イミノ−1−ピロリジノ−2−エチルプロパン)二塩化水素、2,2−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、2,2−アゾビス[2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド]、2,2−アゾビス(N−ヒドロキシエチルイソブチルアミド)、4,4−アゾビス(4−シアノペンタン酸)、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビス(2,4ジメチルバレロニトリル)等のアゾ化合物類、過硫酸アンモニウム、過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類、ベンゾイルパーオキサイド、アセチルパーオキサイド、メチルエチルケトンパーオキサイド、t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物類等が挙げられる。上記重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合開始剤の添加量は、単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して0.1〜3重量部とできる。
分子量調整剤としては、α−メチルスチレンダイマー、n−オクチルメルカプタン、t−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン類、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素類を使用できる。
【0034】
更に、シード粒子の製造方法を2段以上の多段で行ってもよい。具体的には、単官能(メタ)アクリレートのみから得られるシード粒子、あるいは単官能(メタ)アクリレートと上記一般式(1)で表されるジメタクリレート(架橋剤)とから得られるシード粒子を1次粒子とし、1次粒子を含む液中に単官能(メタ)アクリレートと上記架橋剤とを添加し、1次粒子を種として、2次粒子を製造する方法である。この方法では、シード粒子の平均粒子径を所望の大きさに調整できる。なお、各段に使用される単官能(メタ)アクリレートと架橋剤のそれぞれは、同一でも、異なっていてもよいが、同一であることがモノマーの吸収性、モノマーとの相溶性に優れるため好ましい。
【0035】
(架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子の製造方法)
架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子は、上記工程により得られたシード粒子1重量部に対して、単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)で表されるジメタクリレートを含むモノマー混合物10〜150重量部を重合させることにより得ることができる。
【0036】
モノマー混合物は、水性媒体中のシード粒子に付着し、シード粒子に吸収されかつシード粒子を膨潤させることにより、シード粒子とモノマー混合物とからなる油滴を構成する。モノマー混合物は、水性媒体に全量を一度に添加してもよく、徐々に添加してもよい。後者の方が、モノマー混合物のみからなる重合体粒子の発生を抑制できる。徐々に添加する場合、モノマー混合物を重合させながら添加してもよい。重合させつつ添加すれば、より大量のモノマー混合物を、それのみからなる重合体粒子の発生を抑制しつつ、重合できる。
【0037】
水性媒体としては、例えば、水、水と低級アルコールとの混合媒体が挙げられる。モノマー混合物と水性媒体の割合は1:1〜100が好ましい。
また、モノマー混合物中のモノマーの重合には、重合開始剤を使用できる。重合開始剤としては、特に限定されず公知の重合開始剤を使用できる。例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硫酸ナトリウム等の過硫酸塩類、ベンゾイルハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物、4,4’−アゾビス(4−シアノペンタン酸)等のアゾ系化合物類、過硫酸カリウム−チオ硫酸ナトリウム、過酸化水素−アスコルビン酸等のレドックス系開始剤等、t−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサネート、ベンゾイルパーオキシド、アゾイソビスブチロニトリルが挙げられる。
上記重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。重合開始剤の添加量は、モノマー混合物100重量部に対して0.1〜3重量部とできる。
【0038】
また、水性媒体には界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としては、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をいずれも使用できる。
アニオン性界面活性剤としては、例えば、オレイン酸ナトリウム、ヒマシ油カリ等の脂肪酸油、ラウリル硫酸ナトリウム、ラウリル硫酸アンモニ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、アルキルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、コハクスルホン酸塩、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、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、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。
【0039】
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、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挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、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四級アンモニウム塩等が挙げられる。
【0040】
両性イオン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や、リン酸エステル系又は亜リン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。
上記界面活性剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。界面活性剤の添加量は、水性媒体100重量部に対して0.0001〜1重量部とできる。
【0041】
また、上記重合工程において水系での乳化粒子の発生を抑えるために、亜硝酸塩類、亜硫酸塩類、ハイドロキノン類、アスコルビン酸類、水溶性ビタミンB類、クエン酸、ポリフェノール類等の水溶性の重合禁止剤が用いられてもよい。
【0042】
また、分散安定剤を水性媒体に添加してもよい。分散安定剤としては、ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の水溶性高分子が挙げられる。分散安定剤の添加量は、水性媒体100重量部に対して、0.1〜20重量部とできる。
重合温度は、60〜90℃とでき、重合時間は、1〜20時間とできる。重合は、窒素雰囲気のような重合に対して不活性な不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。
【0043】
重合完了後、樹脂粒子は、必要に応じて遠心分離されて水性媒体が除去され、水及び/又は溶剤で洗浄された後、乾燥、単離される。シード重合により得られる樹脂粒子の水性媒体からの単離方法は、特に限定されるものではないが、例えば、スプレードライヤーに代表される噴霧乾燥法、ドラムドライヤーに代表される加熱された回転ドラムに付着させて乾燥する方法又は凍結乾燥法が挙げられる。
【0044】
(光学シートの製造)
上記樹脂粒子を用いた光学シートの製造方法の一例を以下に述べるが、この方法のみに限定されるものではない。
【0045】
シード重合で得られた樹脂粒子をバインダー樹脂及び溶剤とともに混合・攪拌して光学シート用樹脂組成物を調整する。
【0046】
バインダー樹脂としては、透明性、樹脂微粒子分散性、耐光性、耐湿性及び耐熱性等の要求される特性に応じて、当該分野において使用されるものであれば特に限定されるものではない。バインダー樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、(メタ)アクリルウレタン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂、ポリ塩化ビニリデン系樹脂、メラミン系樹脂、スチレン系樹脂、アルキド系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、(メタ)アクリルシリコーン系樹脂、アルキルポリシロキサン系樹脂、シリコーン系樹脂、シリコーンアルキド系樹脂、シリコーンウレタン系樹脂、シリコーンポリエステル樹脂、シリコーンアクリル系樹脂等の変性シリコーン樹脂、ポリフッ化ビニリデン、フルオロオレフィンビニルエーテルポリマー等のフッ素系樹脂等が挙げられる。これらのバインダー樹脂は、熱可塑性でもよいし、熱硬化性樹脂、温気硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂等の硬化性樹脂でもよい。これらのバインダー樹脂のうち、透明性に優れる(メタ)アクリル系樹脂が好ましい。
【0047】
また、上記の他に合成ゴムや天然ゴム等の有機系バインダー樹脂や、無機系結着剤等を用いることもできる。有機系バインダー樹脂としては、エチレン−プロピレン共重合ゴム、ポリブタジエンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム等が挙げられる。無機系結着剤のバインダー樹脂としては、シリカゾル、アルカリ珪酸塩、シリコンアルコキシド及びそれらの(加水分解)縮合物ならびにリン酸塩等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
【0048】
このようなバインダー樹脂は、光学シート用樹脂組成物の耐久性を向上させる観点から、架橋反応により架橋構造を形成できる硬化性樹脂が好ましい。バインダー樹脂は、種々の硬化条件で硬化させることができる。硬化のタイプとしては、常温硬化型、加熱硬化型、紫外線又は電子線硬化型等を採用できる。
【0049】
光学シート用樹脂組成物に含まれる溶剤としては、含有することによって、後述する基材フィルムへの塗工が容易になるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族系溶剤、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、プロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル等のアルコール系溶剤、酢酸ブチル、酢酸エチル、セロソルブアセテート等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤及びジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらの溶剤は、単独で用いられてもよいし、2種類以上が併用されてもよい。
【0050】
また、光学シート用樹脂組成物は、硬化剤、架橋剤、硬化触媒等の架橋剤成分を含有してもよい。光学シート用樹脂組成物に架橋剤成分を含有させることにより、バインダー樹脂中の重合体を架橋剤成分によって架橋できる。架橋剤成分の使用量、添加及び分散方法等については特に限定されない。
【0051】
更に、光学シート用樹脂組成物は、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じてその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、顔料、染料、可塑剤、重合安定剤、酸化防止剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤等が挙げられる。これらは1種のみを用いられても、また2種以上が併用されてもよい。
【0052】
光学シートは、基材フィルムの少なくとも一方の面に、前述の光学シート用樹脂組成物の層を塗布等の手段により形成することにより得られる。塗布方法としては、ロールコート法、スプレーコーティング法等各種の方法により行われるが特に限定されるものではない。
【0053】
基材フィルムの材質としては、透明性を有するものであれば特に限定されるものではなく。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。基材フィルムの厚さは、5〜300μmの範囲が好ましい。5μmより薄い場合、塗工、印刷、二次加工時の取り扱いが困難となり、作業性が低下することがある。一方、300μmより厚い場合は、基材そのものの可視光透過率が低下し、光学シートの輝度を低下させてしまうことがある。基材フィルムの表面のうち少なくとも一方の面には、光学シート用樹脂組成物の層との密着性を向上させるため、易接着処理剤を塗布する、あるいはコロナ処理を施す等、易接着処理が施されていればより好ましい。
【0054】
上述の塗布方式による光学シートの製造方法の他に、基材樹脂と樹脂粒子の混合物を押出機とTダイ等を用いて押出シート化する押出法によって光学シートを製造してもよい。
【実施例】
【0055】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0056】
先ず、実施例及び比較例中のシード粒子の平均粒子径、樹脂粒子の平均粒子径、変動係数(CV値)、屈折率、ゲル分率、水分増加量の測定方法(耐水性の評価方法)、光学シートの評価方法について説明する。
(シード粒子の平均粒子径)
シード粒子の平均粒子径は、ベックマンコールター社製のLS230型により測定される。具体的にはシード粒子0.1gと0.1%ノニオン性界面活性剤溶液10mを投入し、ヤマト科学社製タッチミキサーTOUCHMIXER MT−31で2秒間混合する。この後、試験管を市販の超音波洗浄器であるヴェルボクリーア社製ULTRASONIC CLEARNER VS−150を用いて10分間分散させる。分散させたものをベックマンコールター社製のLS230型にて超音波を照射しながら測定する。そのときの光学モデルは、作成した粒子の屈折率にあわせて測定される。
【0057】
(樹脂粒子の平均粒子径及び変動係数)
樹脂粒子の平均粒子径の測定は、Coulter Electronics Limited発行のReference MANUAL FOR THE COULTER MULTISIZER(1987)に従って、280μ mアパチャーを用いてキャリブレーションを行う方法により行われる。測定には、精密粒度分布測定装置( ベックマンコールター社製: コールターマルチサイザーII)が用いられる。具体的には、樹脂粒子0.1gを0.1%ノニオン系界面活性剤溶液10ml中にタッチミキサー及び超音波を用いて予備分散させ、これを本体備え付けのISOTONII(ベックマンコールター社製:測定用電解液)を満たしたビーカー中に、緩く攪拌しながらスポイドで滴下して、本体画面の濃度計の示度を10%前後に合わせる。次にマルチサイザーII本体にアパチャーサイズ280μm、Currentを800、Gainを4、Polarityを+と入力してmanualで測定を行う。測定中は気泡が入らない程度にビーカー内を緩く攪拌しておき、樹脂粒子を10万個測定した点で測定を終了する。
【0058】
体積加重の平均径(体積%モードの算術平均径:体積メヂアン径)が樹脂粒子の平均粒子径(x)として算出される。
変動係数(CV値)とは、標準偏差(σ)及び上記平均粒子径(x)から以下の式により算出された値である。
CV値(%)=(σ/x)×100
【0059】
(樹脂粒子の屈折率)
シード重合により得られる樹脂粒子の光学屈折率の測定は、ベッケ法により行う。具体的には以下のとおり行う。
スライドガラス上に樹脂粒子を載せ、屈折液(CARGILLE社製:カーギル標準屈折液)を滴下する。樹脂粒子と屈折液をよく混ぜ、下からナトリウムランプを照射する。上部から粒子の輪郭を観察し、輪郭が見えない場合、屈折液と樹脂粒子の屈折率が等しいとする。
【0060】
(ゲル分率の測定方法)
トルエン100重量部に対し、樹脂粒子を3重量部分散させた後、遠心分離(10000rpmで5分間)し、上澄み液を除去し乾燥させた不溶分の重量を測定する。この不溶分の重量を、トルエンに分散させる前の重合体粒子重量で割ることで、ゲル分率を求める。
【0061】
(水分増加量の測定方法(耐水性の評価))
水へのなじみ具合及び高温高湿環境下での水分変化量について、次の方法で測定する。
(1)水100gに樹脂粒子1gを添加して観察する。耐水性がないものは、水となじみ沈降する。それに対し、耐水性のあるものは撥水して沈まない。
(2)温度20℃、湿度50%で24時間放置された樹脂粒子10gを、温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れ、オーブンに入れる前の樹脂粒子との水分含有量の差を測定する。
なお、樹脂粒子に含まれる水分量は、次の方法により測定する。
カールフィッシャー法を利用した電量滴定式水分測定装置を用いてI2+SO2+2H2O→2HI+H2SO4の反応をさせてサンプルの水分の電気分解に要した電気量(クーロン)を積算させることにより水分を測定する。まずサンプルを入れないでブランクを測定し、次いでサンプル0.3gを投入して、水分を自動計算させる。
水分増加量(%)=オーブンに入れ24時間経過後の樹脂粒子の水分量 − オーブンに入れる前の樹脂粒子の水分量
【0062】
(光学シートの評価方法)
樹脂粒子を用いて得られる光学シートは、透明性及び光拡散性により評価される。具体的には、以下の方法による。
(1)透明性の評価
白地に黒ベタ印刷された白黒シートの上に、実施例及び比較例で得られた光学シートを載せ、光学シートの状態(透明あるいは白濁の程度)及び光学シートを透して白黒シートの白黒境界線の見え方を目視により判断して、次の4段階に分けて評価する。
◎:光学シートは透明であり、白黒境界線がはっきりと見える
○:光学シートはやや白く見え、白黒境界線がぼんやりと見える
△:光学シートが白濁しており、白黒境界線がにじんで見えにくい
×:光学シートがかなり白濁しており、白黒境界線が見えない
【0063】
(2)光拡散性の評価
光源(20w蛍光等)の上に9ポイントの大きさの文字が印刷された文字シートをセットする。その文字シートから30mm離して光学シートをセットして、目視により光学シート越しに文字シートに印刷された文字が判読できるかどうかを判断して、次の3段階に分けて評価する。
◎:光学シート越しに文字の存在そのものを認識できないほど光拡散性がある
○:光学シート越しになんとか文字を識別できる程度の光拡散性がある
×:光学シート越しに問題なく文字を読むことができるほど光拡散性がない
上記の評価を、光学シート製造直後の状態と、温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れた後の状態とに分けて比較する。
【0064】
(実施例1)
(1a)シード粒子1の製造
攪拌機、温度計及び還流コンデンサーを備えたセパラブルフラスコに、イオン交換水1300g、メタクリル酸メチル(MMA)320gに分子量調整剤としての1−オクタンチオール3gを溶解させたものを投入して、攪拌しながら窒素雰囲気下で70℃に昇温した。重合開始剤としての過硫酸アンモニウム1.6gをイオン交換水300gに溶解させたものを続けて投入して、70℃で12時間攪拌し、重合反応を行った。この重合反応により、平均粒子径0.5μm、ゲル分率(トルエン抽出法)0%のポリメチルメタクリレート粒子(以下、シード粒子1という)を含有する分散液が得られた。
【0065】
(2a)シード粒子2の製造
攪拌機、温度計及び還流コンデンサーを備えたセパラブルフラスコに、イオン交換水1300g、メタクリル酸メチル320gに分子量調整剤としての1−オクタンチオール3gを溶解させたものを投入した。更に、シード粒子1の分散液160g加え、これを攪拌しながら窒素気流中で70℃に昇温した。重合開始剤としての過硫酸アンモニウム1.6gをイオン交換水300gに溶解させたものを続けて投入して、70℃で12時間攪拌し、重合反応を行った。この重合反応により、平均粒子径が1.1μm、ゲル分率0%のポリメチルメタクリレート粒子(以下、シード粒子2という)を含有する分散液が得られた。
【0066】
(3a)樹脂粒子の製造
メタクリル酸メチル640gと1,6ヘキサンジオールジメタクリレート160gとからなるビニル系モノマーに、t−ブチルペルオキシ2−エチルヘキサネート8gを溶解させてモノマー混合物を得た。このモノマー混合物とジオクチルスルホコハク酸ナトリウム(界面活性剤)8gが含まれたイオン交換水800gとを混合して、混合液を得た。得られた混合液を、T.KホモミキサーMark2.5型(特殊機化工業社製)に入れて、9000rpmで10分間処理して乳化液を得た。この乳化液にシード粒子2の分散液80gを加え、30℃で4時間攪拌した。攪拌後の分散液を光学顕微鏡で観察したところ、乳化液中のモノマーは完全に種粒子に吸収されていることが認められた。この攪拌後の分散液に、88%部分けん化ポリビニルアルコール4%水溶液2400g及び亜硝酸ナトリウム0.64gを加えた。その後、分散液中のモノマーを70℃で3時間重合させた。次いで、105℃で2.5時間攪拌して、有機過酸化物を分解させた。その後、濾過により固形分を得た。固形分を取り出し、真空乾燥機により60℃で12時間乾燥を行った結果、樹脂粒子を得た。
【0067】
(4a)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.04μm、CV値8.9%、屈折率1.500、ゲル分率99.4%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、沈まなかった。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.43%増加した。
【0068】
(5a)光学シートの製造
樹脂粒子10g、屈折率が1.491のジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(DPHA)(日本化薬社製)45g、重合開始剤としてのビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド(長瀬産業社製:イルガキュア819)2gをトルエンに分散させて、得られた混合液を遠心攪拌機により3分間攪拌した。攪拌後、混合液を3時間放置した後、再度遠心攪拌機により3分間攪拌した。攪拌後、混合液をPETフィルム上に100μmのコーターを用いて塗工することで塗膜を得た。塗膜を有するフィルムを70℃に保った乾燥機にて1時間乾燥させることで光学シートを得た。
【0069】
(6a)光学シートの評価
得られた光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。白黒シートに光学シートを載せ、その透明性を観察したところ、光学シートには白濁がなく透明であり、白黒境界線がはっきりと見えた(◎)。また、光学シート越しに文字シートに印刷された文字をなんとか識別できた(○)。
また、光学シートを温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後、透明性及び光拡散性について観察したところ、透明性及び光拡散性ともに変化がなかった。温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後の光学シートの透明性評価の写真を図1に示す。白黒境界線がはっきり見え、黒地が白濁していないことが分かる。結果を表1に示す。
【0070】
(実施例2)
(3b)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、1,6ヘキサンジオールジメタクリレートを1,9ノナンジオールジメタクリレートに変えたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4b)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.07μm、CV値10.9%、屈折率1.500、ゲル分率99.3%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、沈まなかった。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.27%増加した。
【0071】
(5b)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6b)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。結果を表1に示す。
【0072】
(実施例3)
(3c)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、メタクリル酸メチルを480gとし、1,6ヘキサンジオールジメタクリレートを320gとしたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4c)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.01μm、CV値11.3%、屈折率1.500、ゲル分率99.6%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、沈まなかった。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.33%増加した。
【0073】
(5c)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6c)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。結果を表1に示す。
【0074】
(実施例4)
(3d)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、ビニル系モノマーをメタクリル酸メチル400g、1,6ヘキサンジオールジメタクリレート320g、スチレン80gからなるビニル系モノマーにしたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4d)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径3.96μm、CV値12.5%、屈折率1.510、ゲル分率99.4%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、沈まなかった。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.05%増加した。
【0075】
(5d)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6d)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。
白黒シートに光学シートを載せ、その透明性を観察したところ、光学シートはやや白く見え、白黒境界線がぼんやりと見えた(○)。また、光学シート越しに文字シートを観察したところ、文字の存在そのものを認識できなかった(◎)。
また、光学シートを温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後、透明性及び光拡散性について観察したところ、透明性及び光拡散性ともに変化がなかった。温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後の光学シートの透明性評価の写真を図2に示す。白黒境界線がぼんやり見えることが分かる。結果を表1に示す。
【0076】
(比較例1)
(3e)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、1,6ヘキサンジオールジメタクリレートをエチレングリコールジメタクリレートに変えたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4e)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.05μm、CV値9.4%、屈折率1.496、ゲル分率99.5%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、ほとんどの樹脂粒子が沈降した。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.65%増加した。
【0077】
(5e)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6e)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。
白黒シートに光学シートを載せ、その透明性を観察したところ、光学シートには白濁がなく透明であり、白黒境界線がはっきりと見えた(◎)。また、光学シート越しに文字シートに印刷された文字をなんとか識別できた(○)。
また、光学シートを温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後、透明性及び光拡散性について観察した。透明性については、光学シートが白濁し、白黒境界線がにじんで見えづらくなった(△)。一方、光拡散性は向上した(◎)。温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後の光学シートの透明性評価の写真を図3に示す。白黒境界線がにじんで見え難いことが分かる。結果を表1に示す。
【0078】
(比較例2)
(3f)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、1,6ヘキサンジオールジメタクリレートをトリメチロールプロパントリメタクリレートに変えたことを除き、実施例1と同様の操作を行ったが、樹脂粒子を得ることができなかった。
【0079】
(比較例3)
(3g)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、ビニル系モノマーをメタクリル酸メチル320g、ベンジルメタクリレート240g、エチレングリコールジメタクリレート240gからなるビニル系モノマーにしたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4g)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.03μm、CV値10.9%、屈折率1.518、ゲル分率99.3%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、沈まなかった。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.04%増加した。
【0080】
(5g)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6g)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。
白黒シートに光学シートを載せ、その透明性を観察したところ、光学シートが白濁しており、白黒境界線がにじんで見えづらかった(△)。光学シート越しに文字シートを観察したところ、文字の存在そのものを認識できなかった(◎)。
また、光学シートを温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後、透明性及び光拡散性について観察したところ、透明性及び光拡散性ともに変化がなかった。結果を表1に示す。
【0081】
(比較例4)
(3h)樹脂粒子の製造
実施例1の樹脂粒子の製造方法(3a)において、メタクリル酸メチルを760gとし、1,6ヘキサンジオールジメタクリレートを40gとしたことを除き、実施例1と同様の操作を行った。
(4h)樹脂粒子の評価
得られた樹脂粒子は、平均粒子径4.07μm、CV値10.9%、屈折率1.496、ゲル分率98.9%の単分散の樹脂粒子であった。この樹脂粒子1gを100ccの水に浮かべたところ、やや沈降が見られた。また、この樹脂粒子10gを温度80℃、湿度90%のオーブンに24時間入れ、その後の水分含有量の変化量を測定したところ、オーブンに入れる前の状態に比べて0.52%増加した。
【0082】
(5h)光学シートの製造
実施例1と同様の方法で光学シートを得た。
(6h)光学シートの評価
実施例1と同様に、光学シートの透明性及び光拡散性を評価した。
白黒シートに光学シートを載せ、その透明性を観察したところ、光学シートには白濁がなく透明であり、白黒境界線がはっきりと見えた(◎)。また、光学シート越しに文字シートに印刷された文字をなんとか識別できた(○)。
また、光学シートを温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後、透明性及び光拡散性について観察した。透明性については、光学シートが白濁し、白黒境界線がにじんで見えづらくなった(△)。一方、光拡散性には変化がなかった(○)。温度80℃、湿度90%のオーブン(恒温恒湿槽)に24時間入れた後の光学シートの透明性評価の写真を図4に示す。白黒境界線がにじんで見え難いことが分かる。結果を表1に示す。
実施例1〜4及び比較例1〜4の結果について、表1にまとめて示す。
【0083】
【表1】

MMA:メタクリル酸メチル
1.6HX:1,6ヘキサンジオールジメタクリレート
1.9ND:1,9ノナンジオールジメタクリレート
St:スチレン
EGDMA:エチレングリコールジメタクリレート
TMP:トリメチロールプロパントリメタクリレート
BZA:ベンジルメタクリレート
【0084】
比較例1の耐水性が劣る原因は、一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートが架橋剤として使用されたかったことによるものと考えられる。
比較例2の結果は、単官能ではなく多官能の(メタ)アクリレートを使用したことが原因だと考えられる。
比較例3の屈折率が高くなった原因は、(メタ)アクリル系樹脂成分の割合が少ないことによるものと考えられる。
比較例4の耐水性が劣る原因は、架橋剤の使用量が少ないことによるものと考えられる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
単官能(メタ)アクリレート及び一般式(1)
CH2=C(CH3)−COO−X−OCO−C(CH3)=CH2 (1)
(式中、Xは炭素数が4〜12の直鎖状の炭化水素基である。)
で表されるジメタクリレートの混合物を含むモノマー由来の樹脂を基材とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子であり、前記混合物が前記単官能(メタ)アクリレート100重量部に対して前記一般式(1)で表されるジメタクリレートを10重量部以上含み、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が80℃且つ湿度90%下で24時間保持後に0.5重量%以下の水分増加量を有することを特徴とする架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子。
【請求項2】
前記単官能(メタ)アクリレートが、炭素数1〜3のメタクリレートである請求項1に記載の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子。
【請求項3】
前記ジメタクリレートが、1,6−ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9−ノナンジオールジメタクリレートである請求項1又は2に記載の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子。
【請求項4】
前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が、1.480〜1.515の範囲のベッケ法による光学屈折率を有する請求項1〜3のいずれか1つに記載の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子。
【請求項5】
前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子が、99%以上のゲル分率を有する請求項1〜4のいずれか1つに記載の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子。
【請求項6】
基材フィルムとその上の光拡散層とを有し、前記光拡散層が、請求項1〜5のいずれか1つに記載の架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子とそれを分散させたバインダー樹脂の層とから構成される光学シートであり、前記架橋(メタ)アクリル系樹脂粒子と前記バインダー樹脂との屈折率の差が0.05以下であることを特徴とする光学シート。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−190404(P2011−190404A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−59756(P2010−59756)
【出願日】平成22年3月16日(2010.3.16)
【出願人】(000002440)積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Fターム(参考)】