РАССЕИВАЮЩЕЕ СТЕКЛО ДЛЯ ПРИМЕНЕНИЯ В ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ ДИСПЛЕЯХ Российский патент 2009 года по МПК G02F1/335 

Настоящее изобретение относится к стеклянной промышленности, более конкретно к рассеивающему стеклу для применения в жидкокристаллических дисплеях.

С некоторых пор известны мониторы на основе техники жидких кристаллов. Жидкокристаллические дисплеи широко используют в компьютерах в качестве средств представления информации. С недавнего времени технику жидких кристаллов предлагается использовать и в производстве телевизионных приемников. Кроме того, жидкокристаллические дисплеи (ЖКД) используют в автомобилях и на судах для графического представления навигационной информации. В связи с этим к ЖКД предъявляют многочисленные требования. Общим для многих ЖКД является осветительное устройство, помещаемое позади непосредственной ячейки ЖКД с поляризационными пленками. Между осветительным устройством и ячейкой ЖКД часто используют рассеивающее стекло, которое равномерно распределяет свет, необходимый для получения изображения на ячейке ЖКД.

Пригодные для указанной цели стекла, содержащие смеси частиц, сами по себе известны. Так, например, в японском патенте JP 4-134440 описаны светопропускающие экраны, содержащие частицы с различным показателем преломления. Такие экраны обеспечивают улучшение цветопередачи.

Кроме того, подобные пригодные для светотехнического применения стекла описаны, например, в японских патентах JP 8-198976, JP 5-51480 и JP 2000-296580.

Указанные выше листы со светорассеивающими средами в принципе можно использовать в качестве рассеивающих стекол. Однако известные листы не обладают сбалансированным комплексом свойств.

Так, например, распределение яркости, которое достигается при помощи известных, снабженных рассеивающими средами листов, нередко бывает неоптимальным.

Кроме того, многие известные листы обладают относительно высоким показателем желтизны, что может привести к искажению цвета. Вместе с тем многие рассеивающие листы обладают слишком высоким или слишком низким пропусканием и слишком высокой мутностью.

Наряду с этим на оптические свойства многих известных рассеивающих листов с модифицированной ударной вязкостью, такие как рассеивающая способность, половинное значение угла интенсивности рассеяния или показатель желтизны, оказывает влияние температура. Зависимость оптических свойств рассеивающих листов от температуры, возможно, и не имеет никакого значения для некоторых сфер применения этих изделий. Однако следует учитывать, что, например, приборные щитки автомобилей подвержены воздействию колеблющихся в широком диапазоне температур. Вследствие этого при повышенных температурах наблюдаются, в частности, измеримые неоднородности оптических свойств. Рассеивающее стекло должно обеспечивать максимально стабильные оптические свойства несмотря на сильные колебания температуры.

Кроме того, многие рассеивающие листы весьма чувствительны к царапанью. В смонтированном состоянии это свойство листов, возможно, и не имеет особого значения. Однако в процессе монтажа экранного устройства во избежание появления на листе царапин следует соблюдать особые меры предосторожности. Визуально наблюдаемые царапины обусловливают неоднородность рассеянного света на ячейке ЖКД.

Учитывая рассмотренный выше уровень техники, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить предназначенные для применения в ЖКД рассеивающие стекла, которые обладали бы особым образом сбалансированным комплексом свойств. Рассеивающие стекла прежде всего должны обеспечивать высокую световую отдачу при очень высоком рассеивающем эффекте.

Кроме того, рассеивающие стекла должны обеспечивать особенно нейтральный рассеянный свет без смещения цвета. При этом получаемые с помощью ячеек ЖКД цвета в случае колебаний температуры должны изменяться лишь незначительно.

Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы, предложить предназначенные для применения в ЖКД рассеивающие стекла, которые обеспечивали бы особенно равномерное распределение яркости.

Кроме того, рассеивающие стекла должны обладать как можно более высокой механической стабильностью. При этом царапины на полимерном листе должны отсутствовать или должны быть почти незаметными. Повреждения рассеивающего стекла прежде всего не должны отражаться на распределении яркости оснащенного им монитора или оказывать на распределение яркости лишь незначительное влияние.

Еще одна задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить предназначенные для применения в ЖКД рассеивающие стекла, которые обладали бы особой простотой в изготовлении. Так, например, необходимо иметь возможность изготовления рассеивающих стекол прежде всего методом экструзии.

Еще одна задача настоящего изобретения состояла в создании рассеивающих стекол, свойства которых обладали бы лишь незначительной чувствительностью к температуре. Располагая такими стеклами, можно было бы предложить ЖКД, предназначенные для использования, например, в автомобилях.

Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы размеры и форму рассеивающих стекол можно было простыми методами приводить в соответствие с индивидуальными потребностями. Так, например, рассеивающие стекла должны быть пригодны для обработки экономичными методами, например, на установках резки лазерным лучом.

Еще одна задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы рассеивающие стекла обладали высокой долговечностью, прежде всего высокой стойкостью к УФ-излучению или атмосферному воздействию.

Указанные задачи, а также другие задачи настоящего изобретения, которые хотя и не были сформулированы выше, однако могут вытекать из нижеследующего описания как сами собой разумеющиеся или являются неизбежными, решаются предлгаемым рассеивающим стеклом для применения в жидкокристаллических дисплеях, которое включает по меньшей мере один светорассеивающий полиметилметакрилатный слой, содержащий полиметилметакрилатную матрицу, а также от 0,5 до 59,5% мас., в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, сферических рассеивающих частиц (А) со средним размером V₅₀ от 0,1 до 40 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления полиметилметакрилатной матрицы на величину от 0,02 до 0,2, и от 0,5 до 59,5% мас., в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, сферических частиц (В) со средним размером V₅₀ от 10 до 150 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления полиметилметакрилатной матрицы на величину от 0 до 0,2, причем суммарной концентрации сферических рассеивающих частиц (А) и частиц (В) соответствует интервал от 1 до 60% мас., в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, и сферические рассеивающие частицы (А) и сферические частицы (В) обладают разным средним размером V₅₀, и причем рассеивающее стекло характеризуется пропусканием от 20 до 70% и рассеивающей способностью более 0,3, отношение средней шероховатости R_Z поверхности полиметилметакрилатного слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе,

R_Z ²/D_PB ³, составляет от 0,0002 до 0,1300 мкм^-1, и отношение произведения концентрации

с_РА сферических рассеивающих частиц (А) и толщины указанного слоя d_s к размеру сферических рассеивающих частиц (A) D_PA в кубе - c_PA·d_s/D_PA ³ составляет от 0,0001 до 0,5% мас.·мм/мкм³.

Предпочтительные признаки изобретения приведены ниже и в подпунктах.

Благодаря тому, что отношение средней шероховатости R_Z поверхности полиметилметакрилатного (ПММА) слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе, R_Z ²/D_PB ³, составляет от 0,0002 до 0,1300 мкм^-1, неожиданно удалось предложить предназначенные для применения в ЖКД рассеивающие стекла с отличным комплексом сбалансированных свойств, которые включают по меньшей мере один светорассеивающий ПММА-слой, содержащий ПММА-матрицу, а также от 0,5 до 59,5% мас., в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, сферических рассеивающих частиц (А) со средним размером V₅₀ от 0,1 до 40 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления ПММА-матрицы на величину от 0,02 до 0,2, и от 0,5 до 59,5% мас., в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, сферических частиц (В) со средним размером V₅₀ от 10 до 150 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления ПММА-матрицы на величину от 0 до 0,2, причем суммарной концентрации сферических рассеивающих частиц (А) и частиц (В) соответствует интервал от 1 до 60% мас., в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, и сферические рассеивающие частицы (А) и сферические частицы (В) обладают разным средним размером V₅₀, и причем рассеивающие стекла характеризуются пропусканием от 20 до 70% и рассеивающей способностью более 0,2.

Благодаря предлагаемым в настоящем изобретении техническим решениям прежде всего удалось достичь, в частности, следующих преимуществ.

- Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла могут быть выполнены в соответствии с индивидуальными потребностями без происходящего при этом ухудшения распределения яркости и/или повышения чувствительности к царапанью.

- Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обладают высоким пропусканием и высокой рассеивающей способностью.

- Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обеспечивают особенно правильную цветопередачу изображений на ЖКД.

- Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обеспечивают особенно равномерное распределение яркости.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обладают высокой механической стабильностью. При этом царапины, которые могут находиться на поверхности рассеивающего стекла, не влияют на создаваемое при помощи ячейки ЖКД изображение или оказывают на него лишь незначительное влияние.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла могут использоваться также в ЖКД, подвергаемых особенно значительным температурным колебаниям. Причем эти температурные колебания оказывают лишь незначительное влияние на распределения яркости, пропускание или рассеивающую способность рассеивающих стекол.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла особенно просты в изготовлении. Так, например, рассеивающие стекла можно изготавливать прежде всего методом экструзии.

- Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обладают высокой атмосферостойкостью, в особенности стойкостью к УФ-излучению.

- Размеры и форму рассеивающих стекол можно приводить в соответствие с индивидуальными потребностями.

Светорассеивающий ПММА-слой рассеивающего стекла согласно настоящему изобретению содержит от 1 до 60% мас., прежде всего от 3 до 55% мас., предпочтительно от 6 до 48% мас., сферических рассеивающих частиц (А) и сферических частиц (В) в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя.

Рассеивающие частицы (А) и частицы (В) являются сферическими частицами. Определение «сферические» в соответствии с настоящим изобретением означает, что частицы обладают преимущественно шарообразной формой, причем специалисту понятно, что в зависимости от метода изготовления могут содержаться также частицы, обладающие иной формой, или форма частиц может отличаться от идеальной шарообразной конфигурации.

Таким образом, определение «сферические» означает, что отношение наибольшего размера частиц к их наименьшему размеру не превышает 4 и предпочтительно составляет не более 2, причем размер частиц определяют путем измерения длины соответствующего отрезка условной прямой, проходящей через центр тяжести частицы. Сферической формой обладают по меньшей мере 70%, особенно предпочтительно по меньшей мере 90% частиц от их общего количества.

Средний размер V₅₀ рассеивающих частиц (А) находится в интервале от 0,1 до 40 мкм, прежде всего от 0,5 до 30 мкм и особенно предпочтительно от 1 до 15 мкм.

Светорассеивающий ПММА-слой содержит от 0,5 до 59,5% мас., предпочтительно от 1 до 20% мас. и особенно предпочтительно от 1,5 до 10% мас. сферических рассеивающих частиц (А) в расчете на общую массу светорассеивающего ПММА-слоя.

Подобные частицы известны и являются коммерчески доступными продуктами. К ним относятся прежде всего полимерные частицы, а также частицы, состоящие из неорганических материалов.

Особые ограничения с точки зрения используемых в соответствии с настоящим изобретением частиц отсутствуют, причем преломление света происходит на границе раздела фаз рассеивающих частиц (А) и матричного полимера.

В соответствии с этим рассеивающие частицы (А) обладают показателем преломления n₀, измеренным при D-линии натриевого дублета (589 нм) и температуре 20°С, который отличается от показателя преломления n₀ матричного полимера на величину, составляющую от 0,02 до 0,2.

Сферические рассеивающие частицы (А) предпочтительно содержат сшитый полистирол, полисиликон и/или сшитые поли(мет)акрилаты.

Одну из групп полимерных частиц, предпочтительно используемых в качестве рассеивающих сред, образуют частицы, содержащие силиконы. Подобные частицы получают, например, путем гидролиза и поликонденсации органотриалкоксисиланов и/или тетраалкоксисиланов формул

R¹Si(OR²)₃ и Si(OR²)₄,

в которых R¹ означает, например, замещенную или незамещенную алкильную, алкенильную или фенильную группу, а остаток R² означает алкильную группу гидролизуемого алкоксила, такую как метил, этил или бутил, или алкоксизамещенную углеводородную группу, такую как 2-метоксиэтил или 2-этоксиэтил. Примерами органотриалкоксисиланов являются метилтриметоксисилан, метилтриэтоксисилан, метил-н-пропокси-силан, метилтриизопропоксисилан и метилтрис(2-метоксиэтокси)силан.

Указанные силановые соединения и способ изготовления сферических силиконовых частиц известны специалистам и описаны в европейском патенте ЕР 1116741 и японских патентах JP 63-077940 и JP 2000-186148.

Особенно предпочтительно используемыми рассеивающими средами из силикона согласно настоящему изобретению являются силиконы, поставляемые фирмой GE Bayer под торговым наименованием TOSPEARL® 120 и TOSPEARL® 3120.

Другую группу предпочтительных полимерных частиц образуют частицы, которые содержат:

b1) от 25 до 99,9 массовых частей мономеров, содержащих в качестве заместителей ароматические группы, таких как, например, стирол, α-метилстирол, замещенные в кольцо стиролы, фенил(мет)акрилат, бензил(мет)акрилат, 2-фенилэтил(мет)акрилат, 3-фенилпропил(мет)-акрилат или винилбензоат, а также

b2) от 0 до 60 массовых частей пригодного для сополимеризации с мономерами b1) эфира акриловой и/или метакриловой кислоты с 1-12 атомами углерода в алифатическом эфирном остатке, причем примерами подобных эфиров являются метил(мет)акрилат, этил(мет)-акрилат, н-пропил(мет)акрилат, изопропил(мет)акрилат, н-бутил(мет)-акрилат, изобутил(мет)акрилат, трет-бутил(мет)акрилат, циклогексил(мет)акрилат, 3,3,5-триметилциклогексил(мет)акрилат, 2-этилгексил(мет)акрилат, норборнил(мет)акрилат или изоборнил(мет)-акрилат;

b3) от 0,1 до 15 массовых частей сшивающих сомономеров, содержащих по меньшей мере две группы с этиленовой ненасыщенностью и пригодных для радикальной сополимеризации с b1) и при необходимости с b2), таких как, например, дивинилбензол, гликольди(мет)акрилат, 1,4-бутандиолди(мет)акрилат, аллил(мет)акрилат, триаллилцианурат, диаллилфталат, диаллилсукцинат, пентаэритриттетра(мет)акрилат или триметилолпропантри(мет)акрилат, причем сумма сомономеров b1), b2) и b3) составляет 100 массовых частей.

Смеси, из которых получают полимерные частицы, особенно предпочтительно содержат по меньшей мере 80% мас., стирола и по меньшей мере 0,5% мас., дивинилбензола.

Получение сшитых полимерных частиц известно специалистам. Так, например, рассеивающие частицы могут быть получены путем эмульсионной полимеризации, например, в соответствии с европейской заявкой на патент ЕР-А 342283 или ЕР-А 269324, еще более предпочтительно путем полимеризации в органической фазе, например, в соответствии с немецкой заявкой на патент Р 4327464.1, причем благодаря использованию второго из указанных методов получают частицы, обладающие особенно узким распределением по размерам, иначе говоря частицы с особенно незначительным отклонением диаметра от соответствующего среднего значения.

Особенно предпочтительно используют полимерные частицы, термостабильность которых составляет по меньшей мере 200°С, прежде всего по меньшей мере 250°С, без ограничения указанными температурами. При этом термостабильность означает, что частицы в основном не подвержены обусловленной воздействием тепла деструкции. Деструкция, обусловленная воздействием тепла, приводит к нежелательному изменению цвета полимерного материала, то есть к его непригодности для использования.

Особенно предпочтительными являются частицы, поставляемые фирмой Sekisui, в частности, под торговыми наименованиями ®Techpolymer SBX-6, ®Techpolymer SBX-8 и ®Techpolymer SBX-12.

К неорганическим материалам, из которых также могут быть изготовлены рассеивающие частицы (А), относятся, в частности, гидроксид алюминия, алюминиево-калиевый силикат (слюда), силикат алюминия (каолин), сульфат бария (BaSO₄), карбонат кальция и силикат магния (тальк). Предпочтительным из этих материалов является сульфат бария.

Предпочтительные из указанных выше рассеивающих частиц состоят из неорганических материалов.

Описанные выше рассеивающие частицы (А) могут использоваться по отдельности или в виде смесей, состоящих из частиц двух или более типов.

Светорассеивающий ПММА-слой содержит от 0,5 до 59,5% мас., предпочтительно от 5 до 40% мас., и особенно предпочтительно от 8 до 25% мас., сферических частиц (В) в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя.

Средний размер V₅₀ используемых согласно изобретению частиц (В) составляет от 10 до 150 мкм, предпочтительно от 15 до 70 мкм и особенно предпочтительно от 30 до 50 мкм, причем частицы обладают показателем преломления n₀, измеренным при D-линии натриевого дублета (589 нм) и температуре 20°С, который отличается от показателя преломления n₀ матричного полимера на величину, составляющую от 0 до 0,2.

Частицы (В) также являются коммерчески доступными продуктами. Частицы (В) могут быть изготовлены из материалов, аналогичных рассеивающим частицам (А). При этом предпочтительно используют полимерные частицы.

Сферические частицы (В) предпочтительно содержат сшитый полистирол, полисиликон и/или сшитые поли(мет)акрилаты.

Указанные выше рассеивающие частицы (В) могут использоваться по отдельности или в виде смесей частиц двух или более видов.

Предпочтительное средневесовое отношение рассеивающих частиц (А) к частицам (В) находится в интервале от 1:100 до 10:1, прежде всего от 1:50 до 7,5:1, особенно предпочтительно от 1:25 до 5:1 и еще более предпочтительно от 1:10 до 3:1.

Средний размер V₅₀ рассеивающих частиц (А) отличается от среднего размера частиц (В) предпочтительно по меньшей мере на 5 мкм, прежде всего по меньшей мере на 10 мкм, причем частицы (В) обладают большим размером нежели рассеивающие частицы (А).

Для определения размера частиц, а также распределения частиц по размерам можно использовать метод поглощения лазерного излучения. Соответствующие измерения могут быть выполнены на приборе Galay-CIS фирмы L.O.T. GmbH, причем методика определения размера частиц, а также распределения частиц по размерам описана в прилагаемом к указанному прибору руководстве для пользователя.

Размер неорганических частиц может быть определен при помощи рентгеновских седиграфов. Для соответствующих измерений можно использовать прибор MICROSCAN II фирмы Quantachrome. MICROSCAN II является измерительным прибором, предназначенным для автоматического определения распределения частиц порошков по размерам в суспензиях в диапазоне измеряемых величин от 0,1 до 300 мкм. Принцип измерения прибором MICROSCAN II состоит в седиментации частиц с регистрацией рентгеновского излучения. Для этого частицы гомогенно диспергируют в жидкости посредством встроенного шлангового насоса, соответственно путем ультразвуковой обработки. Размер частиц определяют в соответствии с законом Стокса в зависимости от плотности частиц и диспергирующей жидкости, вязкости жидкости, а также скорости седиментации частиц.

Средний размер частиц V₅₀ получают из медианы средневесового значения, причем 50% мас. частиц обладают размером, меньшим этого значения или равным ему, а 50% мас. этих частиц обладают размером, превышающим его.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения частицы равномерно распределены в полимерной матрице без сколько-нибудь заметного агрегирования или ассоциации. Равномерность распределения частиц означает, что в пределах полимерной матрицы они обладают преимущественно постоянной концентрацией.

Светорассеивающий слой наряду со сферическими частицами включает полимерную матрицу, которая содержит ПММА. Светорассеивающий ПММА-слой предпочтительно содержит по меньшей мере 30% мас., прежде всего по меньшей мере 40% мас. и особенно предпочтительно по меньшей мере 50% мас., полиметилметакрилата в расчете на массу светорассеивающего слоя.

Полиметилметакрилаты в общем случае получают путем радикальной полимеризации содержащих метилметакрилат смесей. В общем случае подобные смеси содержат по меньшей мере 40% мас., предпочтительно по меньшей мере 60% мас. и особенно предпочтительно по меньшей мере 80% мас. метилметакрилата в расчете на массу мономеров.

Кроме того, эти предназначенные для получения полиметилметакрилатов смеси могут содержать другие (мет)акрилаты, пригодные для сополимеризации с метилметакрилатом. Под (мет)акрилатами подразумеваются как метакрилаты и акрилаты, так и их смеси.

Указанные мономеры являются хорошо известными соединениями. К ним относятся, в частности, (мет)акрилаты, являющиеся производными насыщенных спиртов, например, метилакрилат, этил(мет)акрилат, пропил(мет)-акрилат, н-бутил(мет)акрилат,

трет-бутил(мет)акрилат, пентил(мет)акрилат и 2-этилгексил(мет)акрилат;

(мет)акрилаты, являющиеся производными ненасыщенных спиртов, например, олеил(мет)акрилат, 2-пропинил(мет)акрилат, аллил(мет)акрилат, винил(мет)акрилат;

арил(мет)акрилаты, такие как бензил(мет)акрилат или фенил(мет)акрилат, причем соответствующие арильные остатки могут быть незамещенными или могут содержать до четырех заместителей;

циклоалкил(мет)акрилаты, такие как 3-винилциклогексил(мет)акрилат, борнил(мет)акрилат;

гидроксиалкил(мет)акрилаты, такие как 3-гидроксипропил(мет)акрилат, 3,4-дигидроксибутил(мет)акрилат, 2-гидроксиэтил(мет)акрилат, 2-гидроксипро-пил(мет)акрилат;

гликольди(мет)акрилаты, такие как 1,4-бутандиол(мет)акрилат;

(мет)акрилаты спиртоэфиров, такие как тетрагидрофурфурил(мет)акрилат, винилоксиэтоксиэтил(мет)акрилат;

амиды и нитрилы (мет)акриловой кислоты, такие как N-(3-диметиламино-пропил)(мет)акриламид, N-(диэтилфосфоно)(мет)акриламид, 1-метакрило-иламидо-2-метил-2-пропанол;

серосодержащие метакрилаты, такие как этилсульфинилэтил(мет)акрилат, 4-тиоцианато-бутил(мет)акрилат, этилсульфонилэтил(мет)акрилат, тиоцианатометил(мет)акрилат, метилсульфинилметил(мет)акрилат, бис((мет)акрилоилоксиэтил)сульфид;

полифункциональные (мет)акрилаты, такие как триметилоилпропантри(мет)акрилат.

Наряду с указанными выше (мет)акрилатами подлежащие полимеризации композиции могут содержать также другие ненасыщенные мономеры, способные сополимеризоваться с метилметакрилатом и указанными (мет)акрилатами.

К ним относятся, в частности, 1-алкены, такие как гексен-1, гептен-1; разветвленные алкены, например, винилциклогексан, 3,3-диметил-1-пропен, 3-метил-1-диизобутилен, 4-метилпентен-1; акрилонитрил;

сложные виниловые эфиры, такие как винилацетат;

стирол, замещенные стиролы с алкильным заместителем в боковой цепи, например, α-метилстирол и α-этилстирол, замещенные стиролы с алкильным заместителем в кольце, такие как винилтолуол и п-метилстирол, галогенированные стиролы, например, монохлорстиролы, дихлорстиролы, трибромстиролы и тетрабромстиролы;

гетероциклические виниловые соединения, такие как 2-винилпиридин, 3-винилпиридин, 2-метил-5-винилпиридин, 3-этил-4-винилпиридин, 2,3-диметил-5-винилпиридин, винилпиримидин, винилпиперидин, 9-винилкарбазол, 3-винилкарбазол, 4-винилкарбазол, 1-винилимидазол, 2-метил-1-винил-имидазол, N-винилпирролидон, 2-винилпирролидон, N-винилпирролидин, 3-винилпирролидин, N-винилкапролактам, N-винилбутиролактам, винилоксолан, винилфуран, винилтиофен, винилтиолан, винилтиазолы и гидрированные винилтиазолы, винилоксазолы и гидрированные винилоксазолы; простые виниловые и изопрениловые эфиры;

производные малеиновой кислоты, например малеиновый ангидрид, метилмалеиновый ангидрид, малеинимид, метилмалеинимид; и диены, например дивинилбензол.

Указанные мономеры в общем случае используют в количестве от 0 до 60% мас., предпочтительно от 0 до 40% мас. и особенно предпочтительно от 0 до 20% мас. в расчете на массу мономеров, причем они могут использоваться в виде индивидуальных соединений или смесей.

Для инициирования полимеризации в общем случае используют известные радикальные инициаторы. К предпочтительно используемым инициаторам относятся, в частности, хорошо известные специалистам азоингибиторы, такие как азобисизобутиронитрил и 1,1-азобисциклогексанкарбонитрил, а также пероксисоединения, такие как пероксид метилэтилкетона, пероксид ацетил ацетона, дилаурилпероксид, трет-бутилпер-2-этилгексаноат, пероксид кетона, пероксид метилизобутилкетона, пероксид циклогексанона, пероксид дибензоила, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутил-пероксиизопропилкарбонат, 2,5-бис(2-этилгексаноилперокси)-2,5-диметилгексан, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилперокси-3,5,5-три-метилгексаноат, пероксид дикумила, 1,1-бис(трет-бутилперокси)циклогексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)3,3,5-триметилциклогексан, гидропероксидкумила, трет-бутилгидропероксид, бис(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбонат, смеси двух или более указанных соединений друг с другом, а также смеси указанных соединений с неуказанными здесь соединениями, которые также способны образовывать радикалы.

Указанные соединения часто используют в количестве от 0,01 до 10% мас., предпочтительно от 0,5 до 3% мас., в расчете на массу мономеров.

При этом могут использоваться разные поли(мет)акрилаты, отличающиеся друг от друга, например, молекулярной массой или составом мономеров.

Кроме того, матрица светорассеивающего слоя может содержать другие, предназначенные для модифицирования свойств полимеры. К ним относятся, в частности, полиакрилонитрилы, полистиролы, простые полиэфиры, сложные полиэфиры, поликарбонаты и поливинилхлориды. Эти полимеры могут использоваться по отдельности или в виде смесей, причем речь также может идти о сополимерах, являющихся производными указанных выше полимеров.

Средневесовая молекулярная масса M_w гомополимеров и/или сополимеров, подлежащих использованию согласно изобретению в качестве матричных полимеров, может колебаться в широких пределах, причем молекулярную массу обычно выбирают в зависимости от цели применения и метода переработки формовочной массы. Однако в общем случае молекулярная масса составляет от 20000 до 1000000 г/моль, предпочтительно от 50000 до 500000 г/моль, особенно предпочтительно от 80000 до 300000 г/моль и не ограничена указанными пределами.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения матрица светорассеивающего ПММА-слоя содержит по меньшей мере 70% мас., предпочтительно по меньшей мере 80% мас., и особенно предпочтительно по меньшей мере 90% мас. ПММА в расчете на массу матрицы светорассеивающего слоя.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения показатель преломления поли(мет)акрилатов матрицы светорассеивающего слоя, измеренный при D-линии натриевого дублета (589 нм) и температуре 20°С, находится в интервале от 1,46 до 1,54.

Формовочные массы, предназначенные для изготовления светорассеивающего слоя, могут содержать обычные добавки любого типа. К ним относятся, в частности, антистатики, антиоксиданты, смазки для облегчения извлечения формованных изделий, огнезащитные средства, «внутренние» смазки (лубриканты), красители, средства для улучшения текучести, наполнители, светостабилизаторы, УФ-абсорберы и органические фосфорные соединения, такие как фосфиты или фосфонаты, пигменты, средства для повышения атмосферостойкости и пластификаторы. Однако количество добавок ограничено целью применения. Так, например, добавки не должны причинять слишком сильного ущерба светорассеивающим свойствам ПММА-слоя, а также его пропусканию. Добавки, оптические свойства которых зависят от температуры, следует использовать прежде всего лишь в незначительных количествах. Так, например, светорассеивающее стекло должно содержать лишь незначительное количество модификаторов ударной вязкости, например, описанных в европейских заявках на патент ЕР-А 0113924, ЕР-А 0522351, ЕР-А 0465049 и ЕР-А 0683028. Максимальное содержание модификаторов ударной вязкости в светорассеивающих стеклах преимущественно составляет 20% мас., предпочтительно 10% мас. и особенно предпочтительно 4% мас. Согласно одному из особых аспектов осуществления настоящего изобретения предлагаемое рассеивающее стекло особенно предпочтительно вовсе не содержит модификаторов ударной вязкости.

Особенно предпочтительные формовочные массы для изготовления полимерной матрицы поставляет фирма Röhm GmbH & Co. KG.

Толщина светорассеивающего ПММА-слоя в общем случае находится в интервале от 1 до 100 мм, предпочтительно от 1 до 10 мм и особенно предпочтительно от 2 до 5 мм.

Как уже указывалось выше, отношение произведения концентрации сферических рассеивающих частиц (А) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (А) в кубе, c_PA·d_S/D_PA ³, составляет от 0,0001

до 0,5% мас.·мм/мкм³. В частности оно составляет от 0,0025 до 0,3% мас.·мм/мкм³.

Если в качестве рассеивающей среды используют полимерные частицы с размером частиц V₅₀ от 6 до 30 мкм, то в соответствии с одним из особых аспектов осуществления настоящего изобретения отношение произведения концентрации c_PA сферических рассеивающих частиц (А) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (А) в кубе, c_PA·d_S/D_PA ³, предпочтительно составляет от 0,0015 до 0,09% мас.·мм/мкм³, особенно предпочтительно от 0,0025 до 0,06% мас.·мм/мкм³ и еще более предпочтительно от 0,005 до 0,04% мас.·мм/мкм³.

Если в качестве рассеивающей среды используют неорганические частицы с размером частиц V₅₀ от 0,1 до 5 мкм, то согласно одному из особых аспектов осуществления настоящего изобретения отношение произведения концентрации с_РА сферических рассеивающих частиц (А) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (А) в кубе, C_PA·d_S/D_PA ³, предпочтительно составляет от 0,015 до 0,5% мас.·мм/мкм³, прежде всего от 0,025 до 0,3% мас.·мм/мкм³.

Концентрация С_РВ сферических частиц (В), толщина d_S светорассеивающего ПММА-слоя, а также размер D_PB сферических частиц (В) могут быть выбраны таким образом, чтобы отношение произведения концентрации с_РВ сферических рассеивающих частиц (В) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (В) в кубе, c_PB·d_S/D_PB ³, предпочтительно составляло от 0,000005 до 0,04% мас.·мм/мкм³, прежде всего от 0,00005 до 0,02% мас.·мм/мкм³.

Если в качестве рассеивающей среды используют полимерные частицы с размером частиц V₅₀ от 6 до 30 мкм, то в соответствии с одним из особых аспектов осуществления настоящего изобретения отношение произведения концентрации c_PA сферических рассеивающих частиц (А) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (А) в кубе, c_PA·d_S/D_PA ³, предпочтительно составляет от 0,0015 до 0,09% мас.·мм/мкм³, особенно предпочтительно от 0,0025 до 0,06% мас.·мм/мкм³ и еще более предпочтительно от 0,005 до 0,04% мас.·мм/мкм³.

Если в качестве рассеивающей среды используют неорганические частицы с размером частиц V₅₀ от 0,1 до 5 мкм, то согласно одному из особых аспектов осуществления настоящего изобретения отношение произведения концентрации c_РА сферических рассеивающих частиц (А) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (А) в кубе, c_PA·d_S/D_PA ³, предпочтительно составляет от 0,015 до 0,5% мас.·мм/мкм³, прежде всего от 0,025 до 0,3% мас.·мм/мкм³.

Концентрация c_PB сферических частиц (В), толщина d_S светорассеивающего ПММА-слоя, а также размер D_PB сферических частиц (В) могут быть выбраны таким образом, чтобы отношение произведения концентрации с_РВ сферических рассеивающих частиц (В) и толщины светорассеивающего ПММА-слоя к размеру сферических рассеивающих частиц (В) в кубе, c_PB·d_S/D_PB ³, предпочтительно составляло от 0,000005 до 0,04% мас.·мм/мкм³, прежде всего от 0,00005 до 0,02% мас.·мм/мкм³.

Отношение средней шероховатости R_Z поверхности ПММА-слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе, R_Z ²/D_PB ³, преимущественно может составлять от 0,0002 до 0,1300 мкм^-1, предпочтительно от 0,0009 до 0,0900 мкм^-1, прежде всего от 0,0006 до 0,0800 мкм^-1 и предпочтительно от 0,0008 до 0,0400 мкм^-1.

Согласно одному из особых аспектов предлагаемого в изобретении рассеивающего стекла отношение концентрации c_PA сферических рассеивающих частиц (А) к толщине

d_S светорассеивающего ПММА-слоя, c_PA/d_S, составляет от 0,2 до 20% мас./мм, прежде всего от 0,5 до 10% мас./мм.

Согласно одному из особых аспектов предлагаемого в изобретении рассеивающего стекла отношение концентрации c_PB сферических частиц (В) к толщине d_S светорассеивающего ПММА-слоя, c_PB/d_S, больше или равно 2,5% мас./мм, прежде всего больше или равно 4% мас./мм.

Отношение толщины d_S светорассеивающего ПММА-слоя к размеру D_PA сферических рассеивающих частиц, d_S/D_PA, предпочтительно составляет от 5 до 1500, прежде всего от 10 до 1000, особенно предпочтительно от 100 до 600 и не ограничено указанными пределами.

Показатель блеска R₈₅ ⁰ светорассеивающего ПММА-слоя предпочтительно меньше или равен 60, прежде всего меньше или равен 40 и особенно предпочтительно составляет менее 30.

Предлагаемое светорассеивающее стекло, прежде всего светорассеивающий ПММА-слой, обладают особенно незначительной чувствительностью к царапанью. Согласно одному из особых аспектов осуществления изобретения царапины, полученные на стекле с применением усилия не более 0,4 Н, прежде всего не более 0,7 Н и особенно предпочтительно не более 1,0 Н, визуально незаметны, причем применяемые усилия не ограничены указанными значениями. Чувствительность светорассеивающих стекол к царапанью может быть определена в соответствии со стандартам DIN 53799 и DIN EN 438 путем визуальной оценки поврежденной поверхности, причем царапину наносят алмазным резцом, варьируя силу его прижима к поверхности стекла.

Согласно одному из особых аспектов осуществления настоящего изобретения средняя шероховатость R_Z поверхности листа предпочтительно составляет от 5 до 50 мкм, прежде всего от 5 до 25 мкм, предпочтительно от 6 до 35 мкм и особенно предпочтительно от 6 до 30 мкм.

Среднюю шероховатость R_Z поверхности можно определить в соответствии со стандартом DIN 4768 при помощи измерительного прибора Talsurf 50 фирмы Taylor Hobson, причем показатель R_Z соответствует средней высоте микронеровностей, которая является средним значением глубины микронеровностей для пяти отдельных чередующихся измерительных участков поверхности с шероховатым профилем.

Шероховатость R_Z поверхности стекла в общем случае зависит от выбора частиц (В). Кроме того, воздействие на этот показатель можно оказывать путем варьирования различных параметров, определяемых методом изготовления рассеивающего стекла.

К подобным параметрам относится, в частности, температура расплава в процессе экструзии, причем повышенная температура расплава обусловливает формирование шероховатой поверхности. Однако при этом необходимо учитывать, что температура расплава зависит от точного состава формовочной массы. Температура расплава в общем случае составляет от 150 до 300°С, предпочтительно от 200 до 290°С. Речь при этом идет о температуре расплава перед его выходом из мундштука экструдера.

Кроме того, на шероховатость поверхности листов может оказывать влияние зазор между валками используемого для их разравнивания каландра. Так, например, если каландр оснащен тремя валками с L-расположением, причем поступающая из мундштука экструдера формовочная масса направляется в зазор между первым и вторым валками и обвивает второй валок под углом от 60 до 180°, то разравнивание поверхности обеспечивается в зазоре между вторым и третьим валками. Если зазор между вторым и третьим валками регулируют в соответствии с толщиной листа, то находящиеся на поверхности листа рассеивающие частицы вдавливаются в полимерную матрицу, благодаря чему поверхность становится более ровной. В общем случае для обеспечения большей шероховатости поверхности соответствующий зазор задают несколько большим по сравнению с толщиной подлежащей изготовлению листа, причем зазор часто превышает толщину листа на величину, составляющую от 0,1 до 2 мм, предпочтительно от 0,1 до 1,5 мм, и эта величина не ограничена указанными пределами. Кроме того, шероховатость поверхности зависит от размера частиц, а также от толщины листа, причем соответствующие зависимости показаны на приведенных ниже примерах осуществления изобретения.

Светорассеивающий слой может быть изготовлен известными методами, причем предпочтительными являются методы термопластичного формования. Светорассеивающие слои после добавления частиц могут быть изготовлены из описанных выше формовочных масс традиционными методами термопластичного формования.

Согласно одному из особых вариантов осуществления изобретения для экструзии или изготовления содержащих сферические частицы гранулированных формовочных масс используют двухчервячный экструдер. При этом полимерные частицы в экструдере предпочтительно переводят в расплав. Благодаря такому техническому решению могут быть получены расплавы, из которых можно изготовить листы, обладающие особенно высоким светопропусканием.

При этом рассеивающие стекла могут быть изготовлены благодаря двухступенчатой технологии, согласно которой после осуществляемого в соответствии с изобретением компаундирования на оборудованном боковым питателем двухчервячном экструдере и последующего промежуточного гранулирования следует стадия экструзии пленки или листа на одночервячном экструдере. Полученный на двухчервячном экструдере гранулированный продукт может содержать особенно большие количества рассеивающих сферических частиц, что позволяет простым методом изготавливать рассеивающие стекла с различным содержанием рассеивающих сферических частиц путем смешивания подобного гранулированного материала с формовочными массами, не содержащими рассеивающих сферических частиц.

Кроме того, может использоваться также одноступенчатый технологический процесс, согласно которому смешивание сферических полимерных частиц с расплавом осуществляют, как описано выше, на двухчервячном экструдере, к которому при необходимости присоединено повышающее давление устройство (например, нагнетающий расплав насос), непосредственно соединенный с экструзионным мундштуком, предназначенным для формования плоского изделия. Благодаря описанному техническому решению неожиданно удается изготавливать рассеивающие стекла, которые обладают особенно незначительным показателем желтизны.

Кроме того, рассеивающие стекла можно изготавливать также методом литья под давлением, однако использование подобной технологии требует выбора надлежащих параметров, соответственно прессформ, чтобы обеспечить шероховатость поверхности, находящуюся в предлагаемом в изобретении диапазоне.

Смешивание матрицы с рассеивающими частицами предпочтительно осуществляют методом экструзии на двухчервячном экструдере, а для непосредственной экструзии листа может также использоваться одночервячный экструдер, причем соответствующая технология не ограничена этим вариантом.

Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла обладают пропусканием, составляющим от 30 до 70%, прежде всего от 40 до 70% и особенно предпочтительно от 40 до 65%.

Показатель желтизны рассеивающего стекла предпочтительно меньше или равен 12, прежде всего меньше или равен 10 и не ограничен указанными значениями.

Согласно одному из особых вариантов предлагаемого в изобретении рассеивающего стекла половинное значение угла интенсивности рассеяния больше или равно 15°, прежде всего больше или равно 25°.

Рассеивающая способность предлагаемого в изобретении рассеивающего стекла больше или равна 0,3, прежде всего больше или равна 0,45 и особенно предпочтительно больше или равна 0,6.

Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения поверхность предлагаемых рассеивающих стекол в отраженном свете обладает матовым внешним видом. Блеск листов может быть охарактеризован с помощью рефлектометра в соответствии со стандартом DIN 67530. Показатель блеска листов для угла 85° предпочтительно составляет менее 60, особенно предпочтительно менее 40 и еще более предпочтительно менее 30.

Размер и форма предлагаемых в изобретении рассеивающих стекол ничем не ограничены. Однако в общем случае рассеивающие стекла обладают прямоугольной плоской конфигурацией, поскольку именно такую форму обычно имеют жидкокристаллические дисплеи.

Согласно одному из особых вариантов предлагаемое в изобретении рассеивающее стекло обладает особенно высокой атмосферостойкостью, определяемой в соответствии со стандартом DIN EN ISO 4892, часть 2 (естественное старение или облучение в приборах с фильтрованным излучением ксеноновой дуговой лампы).

Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла в общем случае обладают очень высокой атмосферостойкостью. Так, например, атмосферостойкость рассеивающих стекол в соответствии со стандартом DIN 53387 (ксеноновый тест) предпочтительно составляет по меньшей мере 5000 часов.

Формованные изделия предпочтительно обладают определяемым в соответствии с ISO 527-2 модулем упругости, составляющим по меньшей мере 1500 МПа, прежде всего по меньшей мере 2000 МПа, без ограничения указанных значений.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения рассеивающие стекла пригодны для длительного использования при температуре, предпочтительно составляющей по меньшей мере 60°С, прежде всего по меньшей мере 70°. Температура длительного использования рассеивающих стекол прежде всего зависит от материалов, из которых они изготовлены. Температура длительного использования означает температуру, при которой рассеивающие стекла не деформируются и по истечении нескольких часов.

Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла предпочтительно обладают незначительным тепловым расширением, благодаря чему линейное расширение вследствие нагревания при температуре по меньшей мере 20°С, прежде всего по меньшей мере 40°С, не превышает 0,55% и прежде всего составляет не более 0,3%.

Предлагаемые в изобретении рассеивающие стекла можно использовать в других сферах светотехнического применения, например, в качестве светопропускающих экранов.

Ниже изобретение более подробно поясняется на примерах и сравнительных примерах, не ограничивающих объема изобретения.

A) Методы измерения

Среднюю шероховатость R_Z поверхности определяли в соответствии со стандартом DIN 4768 при помощи измерительного прибора Talysurf 50 фирмы Taylor Hobson.

Пропускание τ_D65/2° определяли в соответствии со стандартом DIN 5036 при помощи измерительного прибора Lambda 19 фирмы Perkin Elmer.

Показатель желтизны τ_D65/10° определяли в соответствии со стандартом DIN 6167 при помощи измерительного прибора Lambda 19 фирмы Perkin Elmer.

Показатель блеска R85° определяли при 85° в соответствии со стандартом DIN 67530 при помощи измерительного прибора Dr. Lange Labor-Reflektometer фирмы Dr. Lange.

Рассеивающую способность и половинное значение угла интенсивности рассеяния определяли в соответствии со стандартом DIN 5036, используя в качестве измерительного прибора гониометр GO-T-1500 фирмы LMT.

B) Получение полимерных частиц

Полимерные частицы В1

Для получения сферических полимерных частиц В1 использовали стабилизатор Пикеринга на основе гидроксида алюминия, который получали путем осаждения из сульфата алюминия и содового раствора непосредственно перед началом полимеризации. Для этого сначала в 0,8 л дистиллированной воды растворяли 16 г Al₂(SO₄)₃, 0,032 г комплексообразователя (трилона А) и 0,16 г эмульгатора К30 фирмы Bayer AG (натриевой соли парафинсульфоната с 15 атомами углерода). Затем к растворенному в воде сульфату алюминия при температуре около 40°С и перемешивании добавляли 1Н раствор карбоната натрия, причем показатель рН после добавления содового раствора находился в интервале от 5 до 5,5. Благодаря указанной последовательности операций обеспечивали коллоидное диспергирование стабилизатора в воде.

После осаждения стабилизатора водную фазу переводили в химический стакан. В стакан вводили 110 г метилметакрилата, 80 г бензилметакрилата и 10 г аллилметакрилата, а также 4 г пероксида дилаурила и 0,4 г трет-бутилпер-2-этилгексаноата. Полученную смесь диспергировали в течение 15 минут, используя диспергирующее устройство Ultra-Turrax S50N-G45MF фирмы Janke und Kunkel, Штауфен, с частотой вращения 7000 об./мин.

Реакционную смесь непосредственно после диспергирования загружали в предварительно нагретый до соответствующей реакционной температуры (80°С) реактор и при температуре около 80°С (температуре полимеризации) в течение 45 минут (длительности полимеризации) и перемешивании (600 об/мин) осуществляли полимеризацию. Затем следовала постреакционная стадия, продолжавшаяся в течение 1 часа при температуре около 85°С. После охлаждения реакционной смеси до 45°С стабилизатор переводили в водорастворимый сульфат алюминия путем добавления 50%-ной серной кислоты. Для выделения сферических полимерных частиц полученную суспензию отфильтровывали на фильтровальной ткани и в течение 24 часов сушили в термошкафу при 50°С.

Распределение частиц по размерам исследовали методом поглощения лазерного излучения. Средний размер частиц V₅₀ составлял 18,6 мкм. Частицы обладали сферической формой, причем не было замечено присутствия каких-либо волокон. Коагуляция частиц отсутствовала. Полученные указанным образом частицы в дальнейшем называли полимерными частицами В1.

Полимерные частицы В2

Полимерные частицы В2 получали в соответствии с немецким патентом DE 3528165 С2, причем частицы обладали составом, в основном аналогичным составу рассмотренных выше полимерных частиц В1.

Распределение частиц по размерам исследовали методом поглощения лазерного излучения. Средний размер частиц V₅₀ составлял 40,5 мкм. Частицы обладали сферической формой, причем не было обнаружено наличия каких-либо волокон. Коагуляция частиц отсутствовала. Полученные указанным образом частицы в дальнейшем называли полимерными частицами В2.

С) Примеры 1-6

Методом экструзии были изготовлены разные рассеивающие стекла. Сначала путем экструзии различных содержащих рассеивающие сферические частицы компаундов, которые состояли из полимерных частиц В1, полимерных частиц В2, полимерных частиц на основе стирола размером V₅₀ около 8,4 мкм (продукция фирмы Sekisui, поставляемая под торговым названием ®Techpolymer SBX-8) и частиц серно-кислого бария со средним размером d50, определенным методом седиментации, около 5 мкм (продукция фирмы Sachtleben, поставляемая под торговым названием сульфат бария Р63, VELVOLUX М), а также поставляемой фирмой Röhm GmbH & Co. KG ПММА-формовочной массы (сополимер 97% мас. метилметакрилата и 3% мас. метилакрилата), экструдировали полимерные листы, причем формовочные массы содержали 0,05% мас. поставляемого фирмой Ciba УФ-стабилизатора Tinuvin P. Экструзию осуществляли на экструдере фирмы BREYER с червяком диаметром 60 мм. Температура расплава на выходе из мундштука в общем случае составляла 270°С. Каландр в общем случае регулировали таким образом, чтобы была достигнута максимальная шероховатость поверхности экструдированных листов.

В таблице 1 приведено содержание частиц в ПММА-матрице, а также толщина листов.

Таблица 1   Пример 1 Пример 2 Пример 3 Толщина [мм] 0,5 0,5 2 ПММА-матрица [мас.ч.] 82 82 86 ®SBX8 [мас.ч.] 6 6 4 BaSO₄ [мас.ч.] 0 0 0 Полимерные частицы В1 [мас.ч.] 0 12 0 Полимерные частицы В2 [мас.ч.] 12 0 10

Таблица 1 (продолжение)   Пример 4 Пример 5 Пример 6 Толщина [мм] 2 2 2 ПММА-матрица [мас.ч.] 78 87 79 ®SBX8 [мас.ч.] 4 0 0 BaSO₄ [мас.ч.] 0 3 3 Полимерные частицы В1 [мас.ч.] 0 0 0 Полимерные частицы В2 [мас.ч.] 18 10 18

Полученные рассеивающие стекла исследовали, используя указанные выше методы измерения; результаты измерений приведены в таблице 2.

Таблица 2   Пример 1 Пример 2 Пример 3 Пропускание [%] 73,14 71,34 52,3 Показатель желтизны G (τ_D65/10°) 4,86 5,3 6,46 Рассеивающая способность σ 0,56 0,6 0,87 Половинное значение угла интенсивности рассеяния γ [°] 43 49 83,4 R_Z [мкм] 25,4 7,6 20,2 Показатель блеска R85° 4,6 8,6 5,7 c_PA·d_S/D_PA ³ [% мас.·мм/мкм³] 0,00505 0,00505 0,01347 c_PB·d_S/D_PB ³ [% мас.·мм/мкм³] 0,000090 0,00093 0,00030 R_Z ²/D_PB ² 0,00968 0,00416 0,00613

Таблица 2 (продолжение)   Пример 4 Пример 5 Пример 6 Пропускание [%] 50,5 56,75 54,88 Показатель желтизны G (τ_D65/10°) 7,5 4,39 4,73 Рассеивающая способность σ 0,89 0,76 0,8 Половинное значение угла интенсивности рассеяния γ [°] 84 77,0 78,4 R_Z [мкм] 33,7 21,3 28,0 Показатель блеска R85° 0,9 8,1 2,0 c_PA·d_S/D_PA ³ [% мас.·мм/мкм³] 0,01347 0,0480 0,0480 c_PB·d_S/D_PB ³ [% мас.·мм/мкм³] 0,000542 0,00030 0,000542 R_Z ²/D_PB ³ 0,017102 0,00680 0,01184

Изобретение предназначено для применения в жидкокристаллических дисплеях. Рассеивающее стекло включает по меньшей мере один светорассеивающий полиметилметакрилатный (ПММА) слой, содержащий ПММА-матрицу, а также от 0,5 до 59,5% масс., в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, сферических рассеивающих частиц (А) и от 0,5 до 59,5% масс., в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, сферических частиц (В). Рассеивающее стекло характеризуется пропусканием от 20 до 70% и рассеивающей способностью более 0,3, и отношение средней шероховатости R_z поверхности ПММА-слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе, R_z ²/D_PB ³, составляет от 0,0002 до 0,1300 мкм^-1. Технический результат - высокая световая отдача при очень высоком рассеивающем эффекте. 22 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Рассеивающее стекло для применения в жидкокристаллических дисплеях, которое включает по меньшей мере один светорассеивающий полиметилметакрилатный слой, содержащий полиметилметакрилатную матрицу, а также от 0,5 до 59,5 мас.%, в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, сферических рассеивающих частиц (А) со средним размером V₅₀ от 0,1 до 40 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления полиметилметакрилатной матрицы на величину от 0,02 до 0,2, и от 0,5 до 59,5 мас.%, в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, сферических частиц (В) со средним размером V₅₀ от 10 до 150 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления полиметилметакрилатной матрицы на величину от 0 до 0,2, причем суммарной концентрации сферических рассеивающих частиц (А) и частиц (В) соответствует интервал от 1 до 60 мас.%, в расчете на массу светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, и сферические рассеивающие частицы (А) и сферические частицы (В) обладают разным средним размером V₅₀, и причем рассеивающее стекло характеризуется пропусканием от 20 до 70% и рассеивающей способностью более 0,3, отличающееся тем, что отношение средней шероховатости R_z поверхности полиметилметакрилатного слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе - R_z ²/D_PB ³, составляет от 0,0002 до 0,1300 мкм^-1, и отношение произведения концентрации c_PA сферических рассеивающих частиц (А) и толщины указанного слоя d_s к размеру сферических рассеивающих частиц (A) D_PA в кубе - с_РА·d_s/D_PA ³ составляет от 0,0001 до 0,5 мас.%·мм/мкм³.

2. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что отношение средней шероховатости R_z поверхности полиметилметакрилатного слоя в квадрате к размеру сферических частиц (В) в кубе, R_z ²/D_PB ³, составляет от 0,0009 до 0,0900 мкм^-1.

3. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что отношение концентрации с_РВ частиц (В) к толщине d_s светорассеивающего полиметилметакрилатного слоя, c_PB/d_s, больше или равно 2,5 мас.%/мм.

4. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что светорассеивающий полиметилметакрилатный слой обладает показателем блеска R85°, меньшим или равным 40.

5. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что отношение c_PA·d_s/D_PA ³ составляет от 0,0025 до 0,3 мас.%·мм/мкм³.

6. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что отношение c_PA·d_s/D_PB ³ составляет от 0,00005 до 0,02 мас.%·мм/мкм³.

7. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что светорассеивающий полиметилметакрилатный слой обладает толщиной от 1 до 10 мм.

8. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что сферические частицы (В) содержат сшитый полистирол, полисиликон и/или сшитые поли(мет)акрилаты.

9. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что рассеивающие частицы (А) содержат сульфат бария (BaSO₄).

10. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что матрица светорассеивающего ПММА-слоя обладает показателем преломления, измеренным при D-линии натриевого дублета (589 нм) и 20°С, от 1,46 до 1,54.

11. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что средняя шероховатость R_z поверхности листа составляет от 6 до 30 мкм.

12. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что средний размер V₅₀ сферических частиц (В) по меньшей мере на 5 мкм превышает средний размер рассеивающих частиц (А).

13. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что сферические рассеивающие частицы (А) обладают средним размером V₅₀ от 2 до 15 мкм.

14. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что сферические частицы (В) обладают средним размером V₅₀ от 15 до 70 мкм.

15. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что царапины, выполненные на стекле с усилием, не превышающим 0,7 Н, визуально незаметны.

16. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что температура его длительного использования составляет по меньшей мере 60°С.

17. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что модуль его упругости составляет по меньшей мере 2000 МПа.

18. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что его линейное расширение при нагревании по меньшей мере при 20°С не превышает 5%.

19. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что его атмосферостойкость, определенная в соответствии со стандартом DIN 53 387, составляет по меньшей мере 5000 ч.

20. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что оно обладает пропусканием от 40 до 65%.

21. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что оно обладает показателем желтизны, меньшим или равным 12.

22. Рассеивающее стекло по п.1, отличающееся тем, что оно обладает половинным значением угла интенсивности рассеяния, большим или равным 15°.

23. Рассеивающее стекло по одному из пп.1-22, отличающееся тем, что оно обладает рассеивающей способностью, большей или равной 0,45.