專利名稱：粒子集合體,其制造方法以及光擴散劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種粒子集合體和該粒子集合體的制造方法，該粒子集合體，例如，可以作為光擴散劑、消光劑或涂料材料等的各種表面處理劑、催化劑擔體、樹脂成型物的添加劑，適用于液晶顯示器的背景以及照明裝置等的光擴散膜、光擴散板等光擴散性成型體。
粒子集合體廣泛使用于涂料材料、各種表面處理劑、催化劑擔體、樹脂成型物的添加劑等。近年來，對具有高耐熱性，高強度，高耐溶劑性的交聯(lián)聚合體粒子的粒子集合體有更進一步的要求。粒子集合體例如可按日本專利公報第2559833號(注冊日1996年9月5日)所示的方法進行制造。該公報中的方法是在聚合體乳膠凝結后加入溶劑使粒子溶合。但是，該方法使用有機溶劑，所以必須對該有機溶劑進行處理。而且，用上述方法制造交聯(lián)聚合體粒子的粒子集合體時，交聯(lián)聚合體粒子很難加熱熔融，因此很難形成集合體。
交聯(lián)聚合體粒子的粒子集合體例如可用特開平2-70741號公報(
公開日1990年3月9日)所述的方法進行制造。該公報的方法為，使含有不飽和羧酸的聚合體中和膨潤作為種粒子使用，作為第2階段，使成分不同的聚合體乳化重合，從而得到交聯(lián)聚合體粒子的粒子集合體。
但是，上述方法中作為第2階段的乳化重合，必須選擇不生成新粒子的條件。因此，受到聚合體的組成及聚合條件的限制。而且，所得到的粒子聚合體的強度很弱，容易被破壞。
如上所述，目前作為交聯(lián)聚合體粒子容易地形成粒子集合體的方法以及高強度的粒子集合體不為人所知。
本發(fā)明人發(fā)現，將含有二乙烯苯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯等交聯(lián)單體的乙烯類單體的混合物聚合而得到的交聯(lián)聚合體粒子，用噴霧干燥方法進行干燥，可效果良好地獲得粒子集合體(特開2000-53720；
公開日2000年2月22日)。通過該方法，可獲得高耐熱性、高強度、且保持交聯(lián)聚合體粒子形狀的比表面積大的粒子集合體。但是，最近對該粒子集合體的耐熱性和耐溶劑性有更進一步提高的要求。
然而，目前在各種液晶顯示裝置中，使用從液晶的內面照射光的逆光源。特別在要求薄型化和小型化的筆記本電腦中使用側光型的面光源裝置，采用通過光擴散膜等將光進行均勻擴散、傳播的方式。該光擴散膜通常是將無機或有機的粒子與粘合劑混合，涂在透明薄膜的表面而制成的。而且，光擴散板是將無機或有機粒子與粘合劑混合，涂在玻璃或塑料等透明面板的表面的方法，或使聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等樹脂與粒子混合成型的方法制造的。
然而，現有的光擴散膜或光擴散板，隨著光的射出面相對的角度不同，會出現輝度分布不均的問題。因此，為了使光均勻擴散、傳播的同時提高光的透過率而進行了一些改良。作為上述改良方法，例如，使用圓球狀的有機材料形成的粒子，使該粒子與粘合劑混合，涂在薄膜或面板表面時改進粒子與粘合劑的比例的方法(特開平5-35124號公報(
公開日1993年2月12日)；特開平8-16732號公報(
公開日1996年1月19日)，改良涂敷面形狀的方法(特開平8-118830號公報；
公開日1996年5月14日)；特開平8-121878號公報(
公開日1996年5月17日)，以及改良涂敷面上的粒子埋設狀態(tài)的方法(特開平9-229202，
公開日1997年9月5日)等，均對涂敷方法進行了各種研究。但是，并沒有考慮粒子本身的改良方法。因此，目前的光擴散膜和光擴散板存在無法獲得充分的輝度分布和光透過率的問題。
本發(fā)明的第一目的在于提供具有高耐熱性、高耐溶劑性、高強度及高光擴散性，并具有大比表面積的粒子集合體，以及可容易地制造該粒子集合體的制造方法。
為了實現上述目的，本發(fā)明的粒子集合體的特征在于，它是由多個交聯(lián)聚合體粒子借助具有反應性官能基的物質互相結合而成。
通過上述構成，可以獲得交聯(lián)聚合體粒子間的結合強度高的粒子集合體。因此，可提供進一步提高耐熱性、耐溶劑性、強度和光擴散性，且比表面積大的粒子集合體。
并且，為了實現上述目的，本發(fā)明的粒子集合體的特征在于，它由至少兩種組成各異的多個粒子互相結合而成。
通過上述構成，可獲得具有所結合的組成各異的多個粒子的各自特性的粒子集合體。因此，可提供進一步提高耐熱性、耐溶劑性、強度以及光擴散性的粒子集合體。而且，上述粒子集合體例如可用作涂料、消光劑及光擴散劑等各種表面處理劑、催化劑擔體、樹脂成型物的添加劑。
為了實現上述目的，本發(fā)明粒子集合體的制造方法的特征在于，使用含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液和具有反應性官能基的物質，通過噴霧進行干燥。
上述噴霧條件只要能確保所得粒子集合體的形狀或干燥狀態(tài)，不作特別限定。具體地說，例如，可借助噴嘴，將含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液和具有反應性官能基的物質分別從噴嘴噴出進行干燥。特別優(yōu)選的是，將含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液與具有反應性官能基的物質的混合液進行噴霧干燥。
通過上述構成，通過將含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液和具有反應性官能基的物質的混合液進行噴霧干燥，借助具有反應性官能基的物質，多個交聯(lián)聚合體粒子形成進一步高效結合的粒子集合體，因此可進一步提高耐熱性、耐溶劑性、強度和光擴散性。并且，通過上述噴霧干燥，可獲得保持形成粒子集合體之前的交聯(lián)聚合體粒子形狀的粒子集合體，所以可簡單地制造比表面積大的粒子集合體。
為了實現上述目的，本發(fā)明粒子集合體的制造方法的特征在于，將含有至少兩種類的多個粒子的分散液進行噴霧干燥。
而且，將含有上述多個粒子的分散液與具有反應性官能基的物質進行噴霧干燥也作為一個特征。例如，上述多個粒子可由有機材料形成，也可由無機材料形成。具體地說，由組成各異的交聯(lián)聚合體粒子或交聯(lián)樹脂粒子等有機材料形成的粒子，和/或由硅石等無機物形成的粒子借助具有反應性官能基的物質結合在一起，從而可形成兼?zhèn)洳煌锢硇再|的粒子集合體。由此，可容易地制造耐熱性、耐溶劑性、強度和光擴散性得到提高的粒子集合體。
本發(fā)明的第二目的在于，提供使用上述粒子集合體而形成的、具有高透過率和充分的光擴散性的光擴散劑，以及用該光擴散劑形成的、例如光擴散膜或光擴散板等的光擴散性成型體。本發(fā)明的第三目的在于，提供用該光擴散膜形成的液晶面板。
為了實現上述目的，本發(fā)明的光擴散劑的特征在于，它含有多個交聯(lián)聚合體粒子相互結合而成的粒子集合體。
并且，為了實現上述目的，本發(fā)明的光擴散劑的特征在于，它含有由至少兩種類的多個粒子結合而成的粒子集合體。
通過上述構成，每個粒子集合體的光擴散性及光透過率優(yōu)良且重量小，與現有的光擴散劑相比只需添加少量便可獲得顯著效果。
本發(fā)明的光擴散性成型體的特征在于，使用上述光擴散劑。
通過上述構成，由于含有光擴散性提高的粒子集合體，故可提供光擴散性提高的光擴散劑和光擴散性成型體。另外，在使用本發(fā)明的光擴散劑作成光擴散性成型體，用于液晶顯示裝置的逆光源時，可實現高輝度和廣闊視角。
本發(fā)明的其它目的、特征及優(yōu)點通過下述記載可充分表明。下面，參照


本發(fā)明。
圖1為實施例9中的粒子集合體在電子顯微鏡(SEM)下的照片。
圖2為顯示實施例9中的粒子集合體的結構的模式圖。
圖3為實施例10中的粒子集合體的SEM照片。
圖4為顯示實施例10中的粒子集合體的結構的模式圖。
圖5為比較例3中的粒子混合物的SEM照片。
圖6為顯示比較例3中的粒子混合物的結構的模式圖。
圖7為比較例4中的粒子混合物的SEM照片。
圖8為顯示比較例4中的粒子混合物的結構的模式圖。
圖9為比較例5中的粒子的SEM照片。
圖10為顯示比較例5中的粒子結構的模式圖。
圖11為測定實施例9中的液晶面板的光透過率的曲線圖。
圖12為測定實施例10中的液晶面板的光透過率的曲線圖。
圖13為測定比較例3中的液晶面板的光透過率的曲線圖。
圖14為測定比較例4中的液晶面板的光透過率的曲線圖。
圖15為測定比較例5中的液晶面板的光透過率的曲線圖。下面對本發(fā)明的一個實施方案進行說明。本實施方案的粒子集合體的結構為多個交聯(lián)聚合體粒子借助具有反應性官能基的物質相互結合。而且，本實施方案的粒子集合體的制造方法為，使用交聯(lián)聚合體粒子的分散液和具有反應性官能基的物質，使之噴霧、干燥。具體地說，最好將含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液和具有反應性官能基的物質的混合液進行噴霧、使之干燥。
交聯(lián)聚合體粒子為從交聯(lián)的聚合體得到的粒子。具體地說，該交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑在0.01～1μm的范圍內。交聯(lián)聚合體粒子具體地說，例如是由含有分子內有2個以上聚合性乙烯基的交聯(lián)單體的乙烯系單體的組合物經乳化聚合而制成的。
上述交聯(lián)單體最好為分子內有2個以上聚合性乙烯基的單體。作為該交聯(lián)單體，具體地說例如可舉出二乙烯苯類；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯或(一、二、三、聚)甘醇二甲基丙烯酸酯等多價醇的甲基丙烯酸酯類等多官能聚合單體，沒有特別的限定。
另外，在乙烯系單體的組合物中，除了所述交聯(lián)單體，也可含有與所述交聯(lián)單體混合、聚合反應得到的非交聯(lián)單體。該非交聯(lián)單體只要是分子內有1個聚合性乙烯基的聚合性單體即可。作為所述非交聯(lián)單體，具體地說例如可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯化合物；甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸丁酯等甲基丙烯酸酯類；醋酸乙烯，丙酸乙烯等乙烯基酯類；甲基丙烯腈等乙烯氰化物；氯乙烯，氯化亞乙烯等鹵化乙烯化合物；丁二烯等共軛二烯類，沒有特別的限定。
本實施方案中的乙烯系單體組合物中含有分子內有2個以上的聚合性乙烯基的交聯(lián)單體的比率越高，所得到的交聯(lián)聚合體粒子的耐熱性、耐溶劑性和強度越高。但是如果該交聯(lián)單體的比率過高，所得到的交聯(lián)聚合體粒子就會過硬變脆，聚合時容易凝膠化，且容易產生凝聚物。而且，交聯(lián)單體的價格一般很高，如交聯(lián)單體的含量過高則不經濟。此外，并不是交聯(lián)單體的含量越高，就能獲得所希望的物理性質，該含量是有一定的適應范圍的。因此，在所使用的乙烯系單體的組合物為100重量％時，乙烯系單體的組合物中含有的交聯(lián)單體的含量在5～30重量％時較好，在5～20重量％時更好。如果交聯(lián)單體的含量低于5重量％，耐熱性和耐溶劑性降低。如交聯(lián)單體的含量高于30重量％，則不經濟。
關于含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液的制造方法，雖然沒有特別的限定，但乳化聚合的效果很好，能穩(wěn)定地獲得交聯(lián)聚合體粒子，所得到的粒子形狀規(guī)整，且操作簡便，故適合于本發(fā)明。另外，作為本實施方案中獲得交聯(lián)聚合體粒子的粒子集合體的方法，當采用使交聯(lián)聚合體粒子的分散液噴霧干燥的噴霧干燥方法時，作為該分散液最好是水分散液。因此，使用交聯(lián)聚合體粒子的水分散液時乳化聚合更好。關于上述噴霧干燥方法，在后面進行說明。
進行乳化聚合時，用表面活性劑作為乳化劑，用無機過氧化物或氧化還原系開始劑作為聚合開始劑。固體成分(乙烯系單體的組合物)的濃度在5～60重量％的范圍內，且聚合溫度在20～100℃的范圍內，通過乳化聚合可制造交聯(lián)聚合體粒子。通過所述乳化聚合得到的交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑①在0.01～1μm的范圍內更好。另外，所述交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑用光散亂式粒徑分布計進行測定。
將所得到的交聯(lián)聚合體粒子形成粒子集合體，可使用噴霧干燥法，在干燥交聯(lián)聚合體粒子的同時使粒子間融著或結合。該方法可容易地對粒子集合體的粒子直徑和形狀進行控制，是較好的方法。作為噴霧干燥方法，一般使用噴霧干燥機或氣流干燥機等干燥機，對氣流和分散體(分散液)一同噴霧使粒子干燥。作為分散體，從經濟方面和安全方面考慮最好使用水分散體。
在進行噴霧干燥方法時，分散液中含有的固體成分的濃度在5～60重量％的范圍內較好，在10～50重量％的范圍內更好。關于干燥溫度，噴霧入口溫度最好在100～200℃的范圍內，粉體(粒子集合體)的出口溫度最好在30～150℃的范圍內。而且，通過適當調節(jié)固體成分的濃度、分散液的供給速度、干燥溫度等，可使粒子形狀及體積比重等有所變化，沒有必要限定在上述條件。
另外，在交聯(lián)聚合體粒子的分散液的制造過程中，在采用乳化聚合的情況下，因為得到交聯(lián)聚合體粒子的水分散液，故作為所述分散液的媒體，以水媒體為簡便。但是，即使是其它媒體，只要能噴霧干燥或對粒子集合體的形狀沒有影響均可采用，沒有特別的限定。而且，在使用水媒體以外的媒體時，所使用的具有官能基的物質即粘合劑最好使用溶劑溶解性的物質，例如使用在溶劑中稀釋的環(huán)氧樹脂等。因此，所述分散液的媒體如有必要可適當變更。
本實施方案的主要特征在于，在進行所述噴霧干燥方法時，在含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液中添加具有反應性官能基的物質(粘合劑)。通過添加所述粘合劑，不但交聯(lián)聚合體粒子的粒子間溶著，粒子之間還可通過化學反應而結合在一起。因此，可獲得耐熱性和耐溶劑性更強的粒子集合體。特別是，在將使用大量粒子間很難溶著或結合的交聯(lián)單體的乙烯系單體的組合物聚合，用所得到的玻璃化溫度高的交聯(lián)聚合體粒子得到粒子集合體時，所述噴霧干燥方法特別適用。在用所述噴霧干燥方法獲得的粒子集合體中，粘合劑除了有利于粒子之間的結合，還可對所得到的粒子集合體全體進行涂層。在這種情況下，粒子集合體的各種物體性質(例如，粒子強度或光擴散性)進一步提高。
所述粘合劑為具有與作為交聯(lián)聚合體粒子的原料的乙烯系單體的組合物、表面活性劑、聚合開始劑等中含有的官能基發(fā)生反應而得到的反應性官能基的物質。作為該反應性官能基，具體地說例如可舉出羥基，羧基，噁唑啉基，環(huán)氧基，氮丙啶基以及異氰酸基等，沒有特別的限定。該粘合劑最好分子內具有2個以上反應性官能基，使用具有所述反應性官能基的聚合物較好。
作為所述粘合劑，具體地說例如可舉出作為含羥基物質，含有聚乙烯醇或羥乙基甲基丙烯酸酯為結構單位的聚合物或糖類；作為具有羧基的物質，含有甲基丙烯酸為結構單位的聚合物；作為具有噁唑啉基的物質，含有異丙烯基噁唑啉為結構單位的聚合物；各種多價環(huán)氧化合物或環(huán)氧樹脂；具有氮丙啶基或異氰酸基的化合物或聚合物等，沒有特別的限定。其中含有環(huán)氧基或噁唑啉基的粘合劑與交聯(lián)聚合體含有的官能基的反應性高，特別適合于本發(fā)明。另外，當本實施方案中的含有交聯(lián)聚合體粒子的分散體是水分散體時，粘合劑最好是水溶性或水分散性的。具體地說，例如優(yōu)選是含有水分散性環(huán)氧樹脂或水分散性噁唑啉基的聚合物，或者是含有水溶性環(huán)氧樹脂或水溶性基的聚合物。并且，所述粘合劑優(yōu)選是硬化性的粘合劑。具體地說，如使用該硬化性的粘合劑，在噴霧干燥時，由于粒子間存在經過硬化處理的粘合劑，故可得到良好的粒子集合體。本發(fā)明所得到的粒子集合體最好為用粘合劑硬化的粒子集合體。
所述粘合劑在含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液中的混合比例，相對該分散液的固體成分，在2～30重量％的范圍內較好，在5～20重量％的范圍內更好。如混合比例低于2重量％，粒子間的結合有時不充分。如混合比例高于30重量％，則粘合劑在粒子集合體的表面形成膜，得到比表面積大的粒子集合體的效果會受到損害。
另外，作為本實施方案的粒子集合體的平均粒徑②優(yōu)選在2～200μm的范圍內。在該范圍以外的粒子集合體，根據用途有效果低下的傾向。所述粒子集合體的平均粒徑可用復合定徑機等進行測量。
本實施方案所述的粒子集合體，形成該粒子集合體的交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑優(yōu)選在0.01～1μm的范圍內，粒子集合體的平均粒徑優(yōu)選在2～200μm的范圍內。
本實施方案所述的粒子集合體為多個交聯(lián)聚合體粒子邊保持本身的形狀邊借助粘合劑相互結合的集合體。因此，該粒子集合體具有比表面積大，體積比重小的性質。并且，與現有的粒子集合體相比，具有耐熱性、耐溶劑性和強度高的性質。
本發(fā)明中，在粒子為有機材料形成的交聯(lián)聚合體粒子的情況下，所得到的粒子集合體為了獲得所希望的物理性質，優(yōu)選使用溶劑溶解性低的交聯(lián)聚合體粒子，使用實質上沒有溶劑溶解性的交聯(lián)聚合體粒子更好。下述實施方案2記載的由無機材料形成的粒子，當然沒有溶劑溶解性。本發(fā)明所述的粒子的溶劑溶解性可以用在甲苯中的溶解度為指標。具體地說，在25℃的100g甲苯中加入10g交聯(lián)聚合體粒子，攪拌混合24小時后，交聯(lián)聚合體粒子對甲苯的溶解度在5％以下較好，在3％以下更好，在1％以下最好。本發(fā)明的交聯(lián)聚合體粒子作為使用交聯(lián)單體的交聯(lián)聚合體粒子，耐溶劑性良好。所述溶解度顯示了在攪拌混合前交聯(lián)聚合體粒子為100重量％時，攪拌混合后的交聯(lián)聚合體粒子的分量減少部分。這成為交聯(lián)聚合體粒子相對溶劑溶解了多少，即有多少發(fā)生了交聯(lián)的指標。另外，滿足該指標的粒子在本發(fā)明中，為實質上沒有溶劑溶解性的交聯(lián)聚合體粒子。
下面對本實施方案進行說明。本實施方案中的粒子集合體至少由兩種的多個粒子結合而構成。而且，本實施方案的粒子集合體的制造方法為將含有至少兩種的多個粒子的分散液進行噴霧、使之干燥的方法。并且，本實施方案的光擴散劑含有至少兩種的多個粒子結合而成的粒子集合體。另外，為了簡便，省略與實施方案1的構成相同部分的說明。
作為形成粒子的材料，沒有特別的限定，可使用有機材料也可使用無機材料。作為由有機材料形成的粒子，可舉出交聯(lián)聚合體粒子，具體地說，將二乙烯苯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇類二甲基丙烯酸酯等交聯(lián)單體，和苯乙烯、甲基丙烯酸烷基酯等非交聯(lián)單體的組合物進行聚合，得到的乙烯系交聯(lián)聚合體。也可以是三聚氰胺、苯并胍胺等氨基化合物與甲醛的縮合物氨基系甲醛交聯(lián)樹脂等交聯(lián)樹脂粒子。在聚酰胺、聚(酰)亞胺等高耐熱性塑料中使用的熱分解開始溫度在170℃以上的粒子也可作為本發(fā)明的由有機材料形成的粒子使用。
作為由有機材料形成的粒子，優(yōu)選是上述交聯(lián)聚合體粒子和/或交聯(lián)樹脂粒子。
作為無機材料，沒有特別的限定，例如可舉出二氧化硅，二氧化鈦，氧化鋯，氧化鋁等無機氧化物，以及碳酸鈣，氫氧化鋁，玻璃粒子。上述無機材料中無機氧化物較好，二氧化硅系氧化物更好。
另外，所得到的粒子集合體的耐熱性和耐溶劑性越高越實用。因此，粒子集合體中使用的所有粒子的熱分解開始溫度最好在170℃以上。該熱分解開始溫度為在氮氣氛下通過示差熱分析測定的熱分解開始溫度。所述熱分解開始溫度用測量器TG-DTA(MAC SCIENC公司制造；型號2000S)進行測量。測量在10℃/分的升溫溫度下，氮供給量為20ml/min的條件下所得到的粒子集合體的熱分解開始溫度。然后根據熱分解發(fā)生的峰值算出熱分解開始溫度。所述TG-DTA可測量500℃以下的熱分解開始溫度。
由有機材料形成的粒子的熱分解開始溫度優(yōu)選在190℃以上、200℃以上、210℃以上、230℃以上較好，在250℃以上更好，在280℃以上特別好。由有機材料形成的粒子最好是交聯(lián)聚合體粒子。粒子的熱分解開始溫度如在所述溫度以上，所得到的粒子集合體的耐熱性和耐溶劑性增強。通過調節(jié)交聯(lián)單體的量、種類和所得到的粒子集合體的分子量，可使熱分解開始溫度在所述溫度以上。而且，由無機材料形成的粒子的熱分解開始溫度在本實施方案的熱分解開始溫度測量機器所測量的范圍以上，在1000℃以上。
另外，本實施方案的粒子集合體是由所述粒子和粘合劑形成的。因此，基本上所得到的粒子集合體的熱分解開始溫度表示為比所使用的粒子的熱分解開始溫度的值要低一些。在本實施方案中，通過對粘合劑的添加量和種類進行選擇，粒子集合體的熱分解開始溫度在180℃以上較好，在200℃以上更好，在220℃以上特好，在260℃以上最好。特別是在本發(fā)明的粒子集合體中，采用形成粒子集合體的粒子的熱分解開始溫度在250℃以上的粒子，使用粘合劑得到的粒子集合體的熱分解溫度在220℃以上，則作為粒子集合體可獲得良好的耐熱性。更好是使用熱分解開始溫度在280℃以上的粒子，粒子集合體的熱分解開始溫度在260℃以上。
另外，作為由所述材料形成的粒子的制造方法，沒有特別的限定，采用現有的方法即可。所得到的粒子的平均粒徑①優(yōu)選在0.01～5μm的范圍內。
本實施方案的粒子集合體為選擇至少兩種由所述材料構成的粒子所形成的集合體。此時，種類不同的粒子的曲折率的差在0.02以上較好，在0.03以上更好。種類不同的粒子的曲折率的差在0.02以上時，所得到的粒子集合體的光擴散能更為優(yōu)異。而且，所選的粒子可從同一材料群選擇，也可從不同的材料群中選擇。例如可舉出用組成不同的聚合性單體聚合而得到的乙烯系交聯(lián)聚合體粒子。作為該乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的組合，具體地說可選擇以苯乙烯為結構單位的乙烯系交聯(lián)聚合體粒子和以甲基丙烯酸甲酯為結構單位的乙烯系交聯(lián)聚合體的粒子兩種。也可以是交聯(lián)單體的使用量不同的乙烯系交聯(lián)聚合體粒子。并且，也可選擇以苯乙烯為結構單位的乙烯系交聯(lián)聚合體粒子和/或以甲基丙烯酸甲酯為結構單位的乙烯系交聯(lián)聚合體的粒子、以及無機材料二氧化硅粒子的組合物。根據所希望獲得的粒子集合體的物理性質，可對所述各種粒子進行適當的組合使用。
而且，使所選擇的粒子的平均粒徑①相同，具體地說，通過在一定范圍內對所用粒子的平均粒徑進行調節(jié)，可使獲得的粒子集合體的粒徑均勻。所謂粒徑相同是指大粒子的平均粒徑相對小粒子的平均粒徑，調整為3倍以下較好，2倍以下更好。如大粒子的平均粒徑為小粒子的平均粒徑的3倍以上，就可能含有某一種材料形成的粒子的粒子集合體，兩種粒子的混合比例不能反映所得到的粒子集合體的材料比例。另外，在使用三種以上粒子時，只要最小粒子的平均粒徑與最大粒子的平均粒徑比在所述范圍內即可。
兩種以上粒子的混合比例沒有特別的限定。但是，考慮到粒子集合體的性能，最少粒子的比例相對所用粒子的全重量，在3重量％以上較好，在5重量％以上更好。
粒子集合體的制造方法最好使用噴霧干燥法。在本實施方案中，制造粒子集合體時，除了向干燥機供給兩種以上的粒子之外，可與實施方案1記載的噴霧干燥方法進行相同的操作?？傊?，可根據反應，將含有官能基的物質即粘合劑一并使用，進行噴霧干燥。
在向干燥機供給粒子時，最好用溶劑將粒子作為分散液進行供給。此時，作為所用的溶劑并沒有任何限定，可直接使用制造粒子時所用的溶劑，也可更換更好的溶劑。噴霧干燥方法中的溶劑，從形成粒子集合體的穩(wěn)定性、經濟性和安全性的觀點考慮，最好使用水。并且，在本實施方案中，最好將粒子以水分散體或乳液的狀態(tài)供給至干燥機。作為粒子在使用交聯(lián)聚合體粒子時，所述水分散體或乳液最好通過乳化聚合而獲得。而且，如有必要也可使用用水以外的溶劑聚合的交聯(lián)聚合體粒子。
在使用兩種以上粒子時，混合粒子的方法沒有特別的限定。具體地說，可舉出下述方法將兩種以上的粒子事先混合的分散液供給至干燥機的方法；將含有各種粒子的分散液分別供給，在干燥機內或干燥機正前方的配管內進行混合的方法；以及將含有各種粒子的分散液分別供給至干燥機內不同的噴嘴或同一噴嘴內的不同供給口，在干燥時進行混合的方法。并沒有特別的限定。
在實施方案1中使用的將具有反應性官能基的物質即粘合劑與交聯(lián)聚合體粒子的分散液混合的方法中，可采用上述各種方法。例如，事先將粘合劑和交聯(lián)聚合體粒子的分散液在混合狀態(tài)下供給至干燥機的方法；將粘合劑和交聯(lián)聚合體粒子的分散液分別供給，在干燥機內或干燥機正前方的配管內進行混合的方法；以及將交聯(lián)聚合體粒子的分散液和粘合劑分別供給至干燥機內不同的噴嘴或同一噴嘴內的不同供給口，在干燥時進行混合的方法，而沒有特別限定。在上述方法中，最好采用事先將粘合劑和交聯(lián)聚合體粒子的分散液在混合狀態(tài)下供給至干燥機的方法。通過采用該方法，可形成粒子形狀穩(wěn)定的粒子集合體，可獲得耐熱性、耐溶液性更好，特別是光散亂性優(yōu)良的均勻的粒子集合體。
本實施方案的粒子集合體為既保持各個粒子的形狀又使兩種以上的粒子結合的集合體。因此，該粒子集合體的形狀為球狀，粒徑分布鮮明，具有比表面積大，體積比重小的性質。與現有的粒子集合體相比，還具有耐熱性、耐溶劑性、強度和光擴散性更高的性質。
另外，粒子集合體的平均粒徑②對于所使用的粒子的平均粒徑①，在5～50倍的范圍內較好，在10～40倍的范圍內更好。如超出該范圍，當粒子集合體的比表面積變小時，表面的凹凸就會降低。
本實施方案的粒子集合體中，作為原料使用的粒子的平均粒徑在0.01～5μm的范圍內，且粒子集合體的平均粒徑②最好在上述粒子的5～50倍的范圍內。
而且，用不同有機材料制成的兩種以上粒子形成的粒子集合體，每個粒子集合體的重量可進一步變小，使得單位重量的光擴散性能更加優(yōu)良。
而且，使用由無機材料制成的粒子形成的粒子集合體的耐熱性和耐溶劑性更加優(yōu)良，可將上述特性應用于所要求的用途。
并且，使用由無機材料制成的粒子和由有機材料制成的粒子，所形成的粒子集合體兼有兩者的性質。由此，因為與有機素材的親和力高，所以在各種用途中適合將該粒子集合體與有機素材組合使用。
在進行噴霧干燥時，可在至少兩種粒子的分散液中添加具有反應性官能基物質的粘合劑。通過添加該粘合劑，可得到耐熱性、耐溶劑性和強度提高的粒子集合體。特別是作為粒子在使用二氧化硅等無機材料的情況下，在粒子間的溶著或結合不充分時，添加所述粘合劑更好。并且，所述粘合劑的添加量對于粒子，固體成分最好在0.1～20重量％的范圍內。在所述范圍內可使所得到的粒子集合體的耐溶劑性進一步提高。
在采用噴霧干燥方法的情況下，關于干燥機的噴嘴形態(tài)，如上所述，噴嘴部分為使粘合劑與交聯(lián)聚合體粒子的分散液相混合的噴嘴即可，沒有特別的限定。
含有實施方案1和實施方案2中的粒子集合體的光擴散劑，可與成型用樹脂、涂料、接合劑、涂層用樹脂等配合使用。并且，即使將含有所述粒子集合體的光擴散劑與現有的光擴散劑一起使用也沒有任何問題，所述粒子集合體占光擴散劑總量的10重量％以上較好，占20重量％以上特別好。
本實施方案的光擴散劑，每個粒子集合體的光擴散性能優(yōu)良同時重量小，與現有的光擴散劑相比，加入少量即可獲得顯著效果。因此可實現輝度分布均勻并達到高透光率。并且因為曲折率不同的粒子結合形成粒子集合體，所以與由單一粒子形成的粒子集合體相比，光擴散性優(yōu)良。
光擴散性成型體為使用所述光擴散劑的成型體。作為該光擴散性成型體的制造方法，具體地說例如可舉出下述方法(ⅰ)在薄膜或面板等透明性基礎材料的表面涂敷所述光擴散劑的方法；(ⅱ)將所述光擴散劑與環(huán)氧樹脂或聚酯樹脂等成型用樹脂相混合，制成用于各種用途的形狀的方法等，沒有特別的限定。
在(ⅰ)的方法中，作為用在透明性基礎材料中的薄膜材料，具體地說例如可舉出聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚乙烯，聚丙烯等，沒有特別的限定。特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯，其價格低廉且透明性高，非常適合應用。作為透明性基礎材料使用的透明性板的材料，具體地說例如可舉出玻璃、聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂等，沒有特別的限定。另外，光擴散成型體不限于膜、板等平面結構的成型體，也可具有LCD(液晶)面板或LED發(fā)光裝置、熒光發(fā)光裝置等立體結構。
在(ⅰ)的方法中，涂敷光擴散劑時，通常將用有機溶劑稀釋后的分散用樹脂混合在光擴散劑中作為所述分散用樹脂，例如可舉出丙烯系樹脂，聚酯樹脂，聚氯乙烯，聚氨基甲酸乙酯，硅氧烷樹脂，具有光學透明性的物質尤為適用。所述聚酯樹脂為具有變性結構的PET，為具有溶劑溶解性的變性聚酯樹脂。
作為有機溶劑，可舉出甲苯，二甲苯，丁酮，環(huán)己烷，醋酸酯類，沒有特別的限定。光擴散劑和分散用樹脂以及有機溶劑的比例，沒有特別的限定，例如對于100重量份的光擴散劑，分散用樹脂最好在50～300重量份的范圍內，有機溶劑最好在50～500重量份的范圍內。由此，可得到涂層用組合物。并且，在該涂層用組合物中，可添加用于交聯(lián)分散用樹脂的交聯(lián)劑、防靜電劑、以及用于分散光擴散劑的分散劑等。
在(ⅰ)的方法中，作為將所述涂層用組合物涂敷在透明性基板的表面的方法，具體地說例如可舉出(Comma Direct)涂層法，旋轉涂層法，噴霧涂層法，滾動涂層法，浸漬法，刀涂層法，幕式涂層法及層壓法等，沒有特別限定。
將所述涂層用組合物涂敷在具有透明性的膜表面而形成的光擴散劑的層厚，最好在5～100μm的范圍內。將本實施方案的含有光擴散劑的光擴散膜(光擴散性成型體)用于液晶顯示裝置的逆光源時，可實現高輝度和廣闊的視角。下面對本發(fā)明的其它實施方案進行說明。本實施方案的光擴散劑含有多個交聯(lián)聚合體粒子互相結合而成的粒子集合體。并且，本實施方案的光擴散性成型體使用了所述光擴散劑。另外，為了簡便，省略與實施方案1或實施方案2的構成相同部分的說明。
所述交聯(lián)聚合體粒子只要是含有交聯(lián)聚合體的粒子，對其組成和制法沒有特別的限定。例如含有交聯(lián)單體的乙烯系單體的組合物，可按照現有公知的方法通過乳化聚合制造而成。
乙烯系單體的組合物中含有的交聯(lián)單體的比例越高，所得到的交聯(lián)聚合體粒子的耐熱性、耐溶劑性以及強度越高。但是如交聯(lián)單體的比例過高，交聯(lián)聚合體粒子之間很難溶著或結合，因此很難形成粒子集合體。
由此，作為所述交聯(lián)單體，例如使用二乙烯苯時，乙烯系單體的組合物中含有的二乙烯苯的比例在2～10重量％的范圍內較好，在3～8重量％的范圍內更好。
并且作為所述交聯(lián)單體，例如使用三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯時，乙烯系單體的組合物中含有的三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯的比例在5～30重量％的范圍內較好，在8～20重量％的范圍內更好。
作為將得到的交聯(lián)體粒子形成粒子集合體的方法，可舉出使用噴霧干燥法，將交聯(lián)聚合體粒子干燥的同時使粒子間發(fā)生溶著或相互結合，沒有特別的限定。所述噴霧干燥法可容易地對粒子集合體的粒徑和形狀進行控制。
通過所述方法得到的粒子集合體為所述多個交聯(lián)聚合體粒子相互結合而形成的集合體。因此，該粒子集合體的形狀為球形，粒徑分布鮮明，具有比表面積大，體積比重小的性質。
通過噴霧干燥法得到的粒子集合體的平均粒徑②在2～50μm的范圍內較好，在5～20μm的范圍內更好。所述粒子集合體的平均粒徑②小于2μm時，有時不能充分獲得光擴散性能。但如所述粒子集合體的平均粒徑②大于50μm時，則光透過率有時會降低。所述粒子集合體的平均粒徑可由復合定徑機等進行測量。
在進行噴霧干燥時，如有必要可在交聯(lián)聚合體粒子的分散液中添加粘合劑。通過添加該粘合劑，可得到耐熱性、耐溶劑性和強度進一步提高的粒子集合體。該粘合劑的添加量為，對于交聯(lián)聚合體粒子該固體成分優(yōu)選在0.1～10重量％。在該范圍內，所得到的粒子集合體的耐溶劑性可進一步提高。作為所述粘合劑，可使用實施方案1所示的粘合劑。
如實施方案1或實施方案2所述，粘合劑與交聯(lián)聚合體粒子的混合方法，可采用各種方法。在實施方案3中也如上所述，通過對含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液與結合劑進行噴霧干燥，借助粘合劑交聯(lián)聚合體粒子間可發(fā)生強固的溶著或結合。并且，在本發(fā)明中，所得到的粒子集合體的至少一部分可獲得被粘合劑所涂層狀態(tài)下的粒子集合體。如此，通過使用粘合劑形成粒子集合體，可使粒子集合體的耐熱性、耐溶劑性提高。
本實施方案的光擴散劑可與成型用樹脂、涂料、接合劑、涂層用樹脂配合使用。而且，即使將含有所述粒子集合體的光擴散劑與現有公知的光擴散劑一起使用，也沒有任何問題。相對光擴散劑全體，所述粒子集合體含有量在10重量％以上較好，在20重量％以上更好。
另外，本實施方案的光擴散劑，每個粒子集合體的光擴散性能優(yōu)良，同時重量小，與現有的光擴散劑相比，加入少量即可獲得顯著效果。因此，輝度分布均勻且可達到較高的光透過率。
本實施方案的光擴散性成型體為使用所述光擴散劑的成型體。將該光擴散性成型體例如用于液晶顯示裝置的逆光源時，可實現高輝度和廣闊的視角。下面通過實施例與比較例對本發(fā)明進行詳細說明，但本發(fā)明不受實施例和比較例的限制。另外，所使用的粒子或交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑在分散液的狀態(tài)下用光分散式分布計(Model_370；Nicomp公司制造)進行測量。另外，噴霧干燥后所得到的粒子集合體的平均粒子直徑(平均粒徑)用復合定徑機(MultisizerⅡ；Coulter公司制造)進行測量。
(制造例1)向帶有攪拌器、溫度計和環(huán)流冷卻器的2L可分離式燒瓶中加入純水433g和Hitenol N08；0.9g(第一工業(yè)制藥株式會社制的陰離子表面活性劑)，一邊進行氮置換，一邊在攪拌下升溫至70℃，升溫至70℃以后，添加57g甲基丙烯酸甲酯，5分鐘后，添加70g過硫酸鉀的2重量％的水溶液。
然后，在添加了過硫酸鉀20分鐘后，在70℃下用4個小時勻速添加預先調制的預制乳液(甲基丙烯酸甲酯608g、二乙烯苯35g、純水752g、Hitenol N08；34g)。添加結束后升溫至75℃，再進行2小時的熟成。之后，冷卻到40℃，得到含有交聯(lián)聚合體粒子(PMMA系交聯(lián)聚合體粒子)的分散液(1)。該交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑①用光散亂式粒徑分布計測量為0.2μm。
另外，該分散液干燥后得到的粉體的熱分解開始溫度為290℃，曲折率為1.15。
向帶有攪拌器、溫度計和環(huán)流冷卻器的2L可分離式燒瓶中加入純水433g和Hitenol N08；0.9g，一邊進行氮置換，一邊在攪拌下升溫至70℃，升溫至70℃以后，添加100g添加預先調制的預制乳液(苯乙烯608g、二乙烯苯35g、純水752g、Hitenol N08；34g，共計1429g)。5分鐘后，添加70g過硫酸鉀的2重量％的水溶液。
然后，在添加了過硫酸鉀20分鐘后，在70℃下用4個小時勻速添加預制乳液剩余部分。添加結束后，升溫至80℃，再進行2小時的熟成。之后，冷卻到40℃，得到含有交聯(lián)聚合體粒子(苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子)的分散液(2)。該交聯(lián)聚合體粒子的平均粒徑①用光散亂式粒徑分布計測量為0.3μm。
另外，該分散液干燥后得到的粉體的熱分解開始溫度為300℃，曲折率為1.58。并且，用實施方案1記載的方法測定該交聯(lián)聚合體粒子的溶解度為0.5％。將含有PMMA系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(1)和含有苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)以固體成分10∶90的比例進行混合，得到分散混合液。并且，將含有噁唑啉基的聚合物(株式會社日本觸媒制，EPOCROSS K2020E)相對所述分散混合液的固體成分，以10重量％的比例添加混合，得到混合液。該混合液用YAMATO科學制的噴霧干燥機在下述條件下進行干燥，得到本申請結構的粒子集合體的粉體(A)。供給速度5ml/min；噴霧壓2kg/cm2；風量0.3m3/min；入口溫度150℃；出口溫度60℃。
將得到的粉體(A)用復合定徑機(Multisizer)進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為9μm。用電子顯微鏡(SEM)觀察粉體(A)，其為保持了交聯(lián)聚合體粒子形狀而結合形成的粒子集合體。并且，粉體(A)的熱分解開始溫度為270℃。除了代替含有苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)，使用三聚氰胺交聯(lián)樹脂粒子(株式會社日本觸媒制，EPOSTARS，平均粒徑0.3μm，曲折率1.59)在水中用陰離子表面活性劑的固體成分為30重量％分散形成的混合液以外，重復與實施例1同樣的操作，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(B)。
將得到的粉體(B)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為8μm。用SEM觀察粉體(B)，其為保持了交聯(lián)聚合體粒子形狀而結合形成的粒子集合體。并且，粉體(B)的熱分解開始溫度為300℃。除了代替含有苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)，使用硅石粒子的水分散體(株式會社日本觸媒制，Seahostar KE-W30，平均粒徑0.3μm，曲折率1.60)以外，重復與實施例1同樣的操作，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(C)。
將得到的粉體(C)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為8μm。用SEM觀察粉體(C)，其為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。并且，粉體(C)的熱分解開始溫度為1000℃以上。除了代替含有苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)，按固體成分為20重量％的比例添加苯并胍胺·三聚氰胺樹脂粒子(株式會社日本觸媒制，EPOSTAR M30，平均粒徑μm，曲折率1.59)，制成分散混合液，再按固體成分為25重量％的比例添加含有噁唑啉基的聚合物(同上)以外，重復與實施例1同樣的操作，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(D)。
將得到的粉體(D)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為11.3μm。用SEM觀察粉體(D)，其為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。并且，粉體(D)的熱分解開始溫度為300℃以上。除了代替含有苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)，按固體成分為50重量％的比例添加苯并胍胺樹脂粒子(株式會社日本觸媒制，EPOSTARL15，平均粒徑10μm，曲折率1.59)，制成分散混合液，再按固體成分為25重量％的比例添加含有噁唑啉基的聚合物(同上)以外，重復與實施例1同樣的操作，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(E)。
將得到的粉體(E)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為13.1μm。用SEM觀察粉體(E)，其為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。并且，粉體(E)的熱分解開始溫度為300℃以上。本比較例為對應實施例1～5的比較例，并非本發(fā)明的比較例。
除了不使用含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液(1)，只使用含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液(2)以外，通過重復與實施例1相同的操作得到比較用粉體(F)。因此，該比較用粉體(F)只由1種粒子集合體形成。
將得到的比較用粉體(F)用復合定徑機進行測量，平均粒徑為11μm。用作為分散用樹脂的聚酯樹脂(東洋紡株式會社制，Vylon 200)100g，作為稀釋用有機溶劑的甲苯120g和丁酮30g，與實施例1得到的粉體(A)20g相混合，得到涂層用組合物。
作為基礎材料的膜，使用厚度為100μm的聚酯膜(Toray株式會社制，Lumirror#100T56)，用滾涂敷法將所述涂層用組合物涂在該膜的一面上，在120℃下用熱風干燥1分鐘，形成厚度為30μm的光擴散層，得到膜(10)。除了將所使用的粉體從粉體(A)變?yōu)榉垠w(B)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到膜(11)。除了將所使用的粉體從粉體(A)變?yōu)榉垠w(C)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到膜(12)。除了將所使用的粉體從粉體(A)變?yōu)榉垠w(D)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到膜(13)。并且，用SEM觀察，如圖2所示，該膜(13)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。該粒子集合體的顯微鏡照片如圖1所示。除了將所使用的粉體從粉體(A)變?yōu)榉垠w(E)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到膜(14)。并且，用SEM觀察，如圖4所示，該膜(14)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。該粒子集合體的顯微鏡照片如圖3所示。本比較例為對應實施例6～10的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了將所使用的粉體從粉體(A)變?yōu)榉垠w(F)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到比較用膜(15)。本比較例為對應實施例6～10的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了代替粉體(A)，使用按重量比為4∶1的比例將粉體(D)與苯并胍胺·三聚氰胺樹脂粒子(株式會社日本觸媒制，EPOSTARM30，平均粒徑3μm，曲折率1.59)混合的混合物以外，重復與實施例6同樣的操作，得到比較用膜(16)。并且，用SEM觀察，如圖6所示，該膜(16)為苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子(粉體D)與苯并胍胺·三聚氰胺樹脂粒子混合而成的粒子混合物。該粒子混合物的顯微鏡照片如圖5所示。本比較例為對應實施例6～10的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了代替粉體(A)，使用按重量比為4∶1的比例將粉體(E)與苯并胍胺粒子(株式會社日本觸媒制，EPOCROSSL15，平均粒徑10μm，曲折率1.59)混合的混合物以外，重復與實施例6同樣的操作，得到比較用膜(17)。并且，用SEM觀察，如圖8所示，該膜(17)為苯乙烯系交聯(lián)聚合體粒子(粉體E)與苯并胍胺粒子混合而成的粒子混合物。該粒子混合物的顯微鏡照片如圖7所示。本比較例為對應實施例6-10的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了代替粉體(A)，使用苯并胍胺粒子(同上)以外，重復與實施例6同樣的操作，得到比較用膜(18)。并且，用SEM觀察，如圖10所示，該膜(18)由苯并胍胺粒子形成。該粒子混合物的顯微鏡照片如圖9所示。由實施例6～10所得到的膜(10)～(12)和由比較例2所得到的比較用膜(15)的光擴散性能以及光透過率按以下的順序進行測定。即，使用角度光度計(goniophotometer)，從垂直方向對光擴散層射入束徑為1mm的平行光，一邊變換受光角一邊測定光的透過率。
膜的光透過率的結果顯示于表1。
根據上述結果，將由至少兩種以上粒子結合而成的粒子集合體形成的光擴散膜，例如用于液晶顯示裝置時，可實現廣闊的視角。用實施例9、10所得到的膜(13)、(14)或比較例3～5所得到的比較用膜(16)～(18)制造LCD(液晶)板，按以下的順序測定該LCD板的光透過率。即，作為測量裝置使用LCD5200(大塚電子株式會社制)，在測定角度為-60～60度的條件下向LCD板照射光從而測定光透過率。
測量角度設定為當LCD板與照射的光垂直相交時的透過角為0度。即，透過角為0度時的光透過率最大。圖11顯示了測定膜13的光透過率的曲線圖，圖12顯示了測定膜14的光透過率的曲線圖，圖13顯示了測定比較用膜16的光透過率的曲線圖，圖14為測定比較用膜17的光透過率的曲線圖，圖15顯示了測定比較用膜18的光透過率的曲線圖。
并且，制造與實施例9、10所得到的膜(13)、(14)相同組成的粒子混合物，使用該粒子混合物，用與實施例9、10同樣的方法制造LCD板。然后，用與實施例9、10的LCD板相同的測量條件測量該LCD板的光透過率。將所述粒子集合體的LCD板與粒子混合物的LCD板的光透過率的比作為對混合值，定義如下。
對混合值=使用離粒子集合體的LCD板的透過角為0度時的光透過率/使用粒子混合物的LCD板的透過角為0度時的光透過率(但是粒子集合體與粒子混合物為相同組成、相同測定條件)。
使用所述LCD板的光透過率的測定結果示于表2。
根據上述結果，由兩種以上的多個粒子相互結合的粒子集合體與粒子混合物相比，光透過性提高。
并且，根據上述結果，由曲折率不同的粒子形成的粒子集合體所構成的LCD板，與同比例混合的粒子混合物的LCD板相比，透過角0度時的透過率提高1.3～2.1倍。將含有PMMA系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(1)與含有噁唑啉基的聚合物(株式會社日本觸媒制，EPOCROSS K2020E)以固體成分為100∶10的比例進行混合制成混合液。該混合液用YAMATO科學制的噴霧干燥機在下述條件下進行干燥，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(G)。供給速度5ml/min；噴霧壓2kg/cm2；風量0.3m3/min；入口溫度150℃；出口溫度60℃。
將得到的粉體(G)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為9μm。用SEM觀察，該粉體(G)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。使用作為分散用樹脂的聚酯樹脂(東洋紡株式會社制，Vylon 200)100g，作為稀釋用有機溶劑的甲苯120g和丁酮30g，與實施例11所得到的粉體(G)20g相混合，得到涂層用組合物。
作為基礎材料的膜，使用厚度為100μm的聚酯膜(Toray株式會社制，Lumirror#100T56)，在該膜的一面上用滾涂層法涂上所述涂層用組合物，在120℃下用熱風干燥1分鐘，形成厚度為30μm的光擴散層，得到膜(20)。本比較例為對應實施例12的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了代替20g粉體(G)，使用30g球狀單一粒子(株式會社日本觸媒制，EPOSTAR MA1010，平均粒徑10μm)以外，重復與實施例11同樣的操作，得到比較用膜(21)。基于上述條件(光學特性的評價-1)，對實施例12所得到的膜(20)與比較例6所得到的比較用膜(21)的光擴散性能與光透過率進行測定。
膜的光透過率的結果示于表3。
根據上述結果，使用多個交聯(lián)聚合體粒子互相結合而成的粒子集合體的光擴散膜(光擴散性成型體)，與由單一粒子形成的光擴散膜相比，可實現高透過率和廣闊的視角。除了將含有在預制乳液中的乙烯系單量體混合物，變更為甲基丙烯酸甲酯560g和二乙烯苯140g以外，重復與制造例1相同的操作，得到含有平均粒徑0.2μm的交聯(lián)聚合體粒子的分散液(3)。向含有PMMA系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(1)200g(固體成分37重量％)中，添加含有具有反應性官能基物質(粘合劑)的噁唑啉基的聚合物的乳液(株式會社日本觸媒制，EPOCROSS K2020E，固體成分46重量％)16g，通過充分混合制成混合液。
然后，用YAMATO科學制的噴霧干燥機在下述條件下對該混合液進行干燥，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(H)。供給速度14ml/min；噴霧壓2.3kg/cm2；風量0.3m3/min；入口溫度150℃；出口溫度60℃。
將得到的粉體(H)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為14μm。用SEM觀察，該粉體(H)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。除了代替含有PMMA系交聯(lián)聚合體粒子的分散液(1)，使用含有交聯(lián)聚合體粒子的分散液(3)以外，重復與實施例13相同的操作，得到具有本申請結構的粒子集合體的粉體(I)。
將得到的粉體(I)用復合定徑機進行測量，粒子集合體的平均粒徑②為14μm。用SEM觀察，該粉體(I)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。并且，粉體(I)的熱分解開始溫度為290℃。本比較例為對應實施例13、14的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了不添加粘合劑(含有噁唑啉基的聚合物)以外，通過與實施例13同樣的操作，得到平均粒徑為14μm的比較用粉體(J)。該粉體(J)為交聯(lián)聚合體粒子形狀得以保持的經結合形成的粒子集合體。本比較例為對應實施例13、14的比較例，并不是本發(fā)明的比較例。
除了不添加粘合劑(含有噁唑啉基的聚合物)以外，通過與實施例14同樣的操作，得到比較用粉體(K)。用SEM觀察，該比較用粉體(K)為交聯(lián)聚合物粒子經干燥得到的物質，不形成粒子集合體。
在100g甲醇中分別添加5g的粉體(H),(I)和比較用粉體(J)，在均質攪拌機中8000rpm下攪拌5分鐘，攪拌后進行脫溶劑處理，測定粉體(粒子集合體)的平均粒徑的同時用SEM觀察其形狀。結果，沒有任何粉體的平均粒徑發(fā)生變化，且保持了交聯(lián)聚合體粒子的結合。除了用甲苯取代甲醇，重復與耐溶劑性試驗-1相同的操作。其結果為，粉體(H)和粉體(I)的平均粒徑沒有變化，交聯(lián)聚合體粒子的結合也得到了保持，然而比較用粉體(J)的平均粒徑變小至1μm以下，且交聯(lián)聚合體粒子的結合幾乎不存在了。
根據上述結果，交聯(lián)聚合體粒子借助粘合劑結合而形成的粒子集合體與沒有借助粘合劑結合的粒子集合體相比，其耐溶劑性提高。
本發(fā)明的具體實施方案及實施例僅用來說明本發(fā)明的技術內容，而不應該局限于這些具體實施方案和實施例對本發(fā)明作狹義的解釋，在本發(fā)明的主旨和權利要求記載的范圍內，可進行各種變更。
權利要求
1．一種由多個粒子借助具有反應性官能基物質的粘合劑相互結合而成的粒子集合體。
2．權利要求1所述的粒子集合體，其特征在于，該粒子集合體是通過將含有多個粒子的粒子分散液與具有反應性官能基物質的粘合劑進行噴霧干燥而形成。
3．權利要求1所述的粒子集合體，其特征在于，該粒子集合體是由平均粒徑在0.01～1μm范圍內的多個粒子互相結合而成，粒子集合體的平均粒徑在2～200μm的范圍內。
4．權利要求1所述的粒子集合體，其特征在于，所述多個粒子由有機材料形成。
5．權利要求4所述的粒子集合體，其特征在于，由有機材料形成的多個粒子為交聯(lián)聚合體粒子和/或交聯(lián)樹脂粒子。
6．權利要求1所述的粒子集合體，其特征在于，所述多個粒子包括由無機材料形成的粒子和由有機材料形成的粒子。
7．權利要求1所述的粒子集合體，其特征在于，所述粒子的熱分解開始溫度在170℃以上。
8．一種粒子集合體，其特征在于，它是通過將具有反應性官能基的物質和粒子分散液噴霧干燥而得到的平均粒徑在0.01～1μm范圍內的多個粒子，借助具有反應性官能基物質的粘合劑相互結合而成，粒子集合體的平均粒徑在2～200μm的范圍內。
9．權利要求8所述的粒子集合體，其特征在于，粒子分散液中含有具有所述反應性官能基的物質。
10．權利要求1～9的任一項所述的粒子集合體，其特征在于，所述多個粒子借助在分子內至少含有2個選自羥基、羧基、噁唑啉基、環(huán)氧基、氮丙啶基以及異氰酸基的至少一種官能基的粘合劑，相互結合。
11．一種粒子集合體的制造方法，該粒子集合體由平均粒徑在0.01～1μm范圍內的多個粒子互相結合而成，粒子集合體的平均粒徑在2～200μm的范圍內，其中，將含有所述多個粒子的分散液進行噴霧干燥。
12．權利要求11所述的粒子集合體的制造方法，其特征在于，將含有所述多個粒子的分散液與分子內至少含有2個選自羥基、羧基、噁唑啉基、環(huán)氧基、氮丙啶基以及異氰酸基的至少一種官能基的粘合劑的混合液進行噴霧干燥。
13．一種光擴散劑，其特征在于，其含有由平均粒徑在0.01～1μm范圍內的多個粒子借助具有反應性官能基物質的粘合劑互相結合而成的粒子集合體，該粒子集合體的平均粒徑在2～200μm范圍內。
14．權利要求13所述的光擴散劑，其特征在于，所述多個粒子的熱分解開始溫度在170℃以上。
15．權利要求13或14所述的光擴散劑，其特征在于，所述多個粒子借助在分子內至少含有2個選自羥基、羧基、噁唑啉基、環(huán)氧基、氮丙啶基以及異氰酸基的至少一種官能基的粘合劑，相互結合。
16．一種光擴散性成型體，其特征在于，其含有由平均粒徑在0.01～1μm范圍內的多個粒子借助具有反應性官能基物質的粘合劑互相結合而成的粒子集合體，該粒子集合體的平均粒徑在2～200μm范圍內。
17．權利要求16所述的光擴散性成型體，其特征在于，所述多個粒子的熱分解開始溫度在170℃以上。
18．權利要求16或17所述的光擴散性成型體，其特征在于，所述多個粒子借助在分子內至少含有2個選自羥基、羧基、噁唑啉基、環(huán)氧基、氮丙啶基以及異氰酸基的至少一種官能基的粘合劑，相互結合。
全文摘要
一種粒子集合體,通過多個交聯(lián)聚合體粒子借助具有反應性官能基的物質(粘合劑)相互結合而形成。粒子集合體通過至少兩種的多個粒子的結合而形成。由此,可提供耐熱性、耐溶劑性、強度以及光擴散性提高的粒子集合體。并且,使用所述粒子集合體的光擴散劑,其光擴散性進一步提高。當將使用該光擴散劑的光擴散性成型體用于液晶顯示裝置的逆光源時,可獲得高輝度和廣視角。該粒子集合體可用噴霧干燥簡單制造。
文檔編號C08F6/18GK1323849SQ0111606
公開日2001年11月28日 申請日期2001年5月14日 優(yōu)先權日2000年5月12日
發(fā)明者入口治郎, 山本泰裕, 清水修二, 井上雅史, 大石英樹 申請人:株式會社日本觸媒