Нечувствительный к царапанью светопропускающий экран и способ его изготовления

Нечувствительный к царапанью светопропускающий экран и способ его изготовления

Реферат

Настоящее изобретение относится к нечувствительным к царапанью светопропускающим экранам, содержащим по меньшей мере один полиметилметакрилатный слой, к способу изготовления подобных светопропускающих экранов и их применению.

Техника светопропускающих экранов позволяет обеспечить доступность информации для широкого круга зрителей. В принципе подобная система состоит из поверхности для формирования изображения, освещаемой с обратной стороны проектором и таким образом предоставляющей информацию наблюдателю.

Подобную технику используют, например, на диспетчерских пунктах (электростанций, железнодорожных узлов) для облегчения осуществляемого ответственными лицами наблюдения за сложными производственными процессами, благодаря чему исключаются ошибки управления. Другой сферой применения светопропускающих экранов являются информационные табло, используемые, например, на спортивных стадионах или автогонках. Благодаря подобным табло болельщики могут наблюдать за непосредственным ходом спортивных событий, даже если они находятся на значительном удалении от места их проведения.

Речь при этом идет о предназначенных для формирования изображений поверхностях, которые обладают чрезвычайно большой площадью. Благодаря постоянному совершенствованию в области проекционной техники появляются все новые сферы применения светопропускающих экранов.

Так, например, передачу информации рассматриваемым способом используют также в телевизионных устройствах, крупных кинозалах, домашних кинотеатрах, а также для размещения рекламы на ярмарках-выставках, в витринах и магазинах.

Кроме того, технику светопропускающих экранов используют для передачи информации при проведении презентаций, а также на имитирующих кабину пилота тренажерах с целью максимально реалистичного воспроизведения виртуальной летной обстановки.

Многие преимущества рассматриваемой техники достигаются благодаря тому, что проектор находится вне просмотрового помещения. Благодаря этому наблюдатель, находящийся перед проекционной поверхностью, не перекрывает направление проецирования, отсутствует отвлекающий шум проектора и предоставляется возможность привлекательного оформления просмотрового помещения.

Между тем существует множество полимерных листов и пленок, используемых в технологии светопропускающих экранов. Нередко листы модифицируют, создавая определенные поверхностные структуры в виде помещаемых на обратную сторону листа систем из линз Френеля и дополнительных вертикально упорядоченных линз Френеля на стороне наблюдателя. Следовательно, изготовление подобных светопропускающих табло связано с высокими затратами. Кроме того, поверхностные структуры могут быть чрезвычайно чувствительны к механическим воздействиям. Повреждение поверхностных структур приводит к весьма существенному ухудшению качества проецируемого изображения.

Кроме того, известны светопропускающие листы и пленки с рассеивающими средами, причем подобные материалы содержат частицы, показатель преломления которых отличается от показателя преломления соответствующей матрицы. Такие листы и пленки также пригодны для проецирования на просвет, однако они не обеспечивают полный диапазон пропускания необходимого профиля и поэтому удовлетворяют лишь части предъявляемых к светопропускающим экранам требований.

В связи с множеством областей возможного использования к проекционным поверхностям предъявляют самые разнообразные требования. Так, например, в одной из сфер применения проекционные поверхности должны обеспечивать очень «спокойное», четкое и обладающее высоким разрешением воспроизведение оригинала, поскольку наблюдатель должен воспринимать информацию в течение продолжительных промежутков времени (речь идет, например, о диспетчерских пунктах, домашних кинотеатрах и тому подобное).

Если проекционные поверхности используют для презентаций и рекламы, например, на стендах ярмарок-выставок, то они должны обладать особенно низкой чувствительностью к механическим воздействиям и загрязнению, в то время как требования к качеству проецирования в данном случае бывают не очень высокими.

Могут быть изготовлены, например, листы и пленки с известными рассеивающими средами, такими как сульфат бария и диоксид титана, которые обладают большим углом светорассеяния. Кроме того, соответствующие поверхности обеспечивают высокое разрешение при проецировании. Большим должен быть и угол наблюдения проецируемых изображений. Однако оказывается, что резкость получаемых на подобных проекционных поверхностях изображений является недостаточной, причем многим из предъявляемых к светопропускающим экранам требований не удовлетворяют и другие параметры, например чувствительность к царапанью.

Кроме того, известны светопропускающие экраны, содержащие в качестве рассеивающих сред полимерные частицы. Так, например, в описании изобретения японской заявки JP 11179856 описаны многослойные листы по меньшей мере с одним слоем, содержащим полиметилметакрилатную (ПММА) матрицу, а также сферические частицы из сшитого ПММА в качестве рассеивающей/матирующей среды, причем содержание этих частиц составляет от 0,5 до 25 мас.%. Размеру сферических частиц соответствует интервал от 3 до 30 мкм, причем в примерах описаны только листы толщиной 2 мм, содержащие примерно 3 мас.% рассеивающих частиц размером около 6 мкм. Обеспечение требуемой чувствительности описанных в этом изобретении экранов к царапанью является проблематичным.

Из описания изобретения японской заявки JP 07234304 известна смесь сферических частиц из сшитого акрилата/стирола (14 мкм) в прозрачном полимере. Недостатком соответствующих экранов является то, что царапины чрезвычайно легко визуально заметить.

Кроме того, известны стекла, содержащие смеси частиц. В японском патенте JP 4-134440 описаны листы, содержащие частицы двух видов, размер которых и отличие показателя преломления которых от показателя преломления матрицы подлежат взаимному согласованию, благодаря которому происходит погашение рассеиваемого частицами света определенных длин волн (мелкие частицы рассеивают голубой свет, крупные частицы рассеивают красный свет). В соответствии с этим рассеивающие листы обладают нейтральным цветовым тоном.

Кроме того, известны стекла, которые можно использовать для светотехнических целей. Подобные стекла описаны, например, в японских патентах JP 8-198976, JP 5-51480 и JP 2000-296580.

Недостатком рассмотренных выше листовых материалов является недостаточное качество изображений, а также высокая чувствительность экрана к царапанью.

В европейской заявке на патент ЕР-А-0561551 описан многослойный листовой материал со светорассеивающим слоем, состоящим из смеси прозрачного полимера со сферическими частицами размером от 2 до 15 мкм. Однако подобные экраны также чрезвычайно чувствительны к царапанью.

Таким образом, проблемой известных содержащих рассеивающие среды светопропускающих экранов является то, что в связи с чувствительностью к царапанью они не обладают способностью формировать оптимальные изображения. Прежде всего формируемые на известных светопропускающих экранах изображения отличаются относительно низкой резкостью или относительно неблагоприятным распределением яркости. Наряду с этим для известных экранов иногда бывает характерна проблема отсутствия правильной цветопередачи. Кроме того, многие светопропускающие экраны не обладают необходимыми механическими свойствами, причем прежде всего царапины приводят к оптически неблагоприятным последствиям.

Учитывая рассмотренный выше уровень техники, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить светопропускающие экраны, которые позволяли бы получать изображения особенно высокого качества и вместе с тем обладали бы незначительной чувствительностью к царапанью. Прежде всего подобные экраны должны обеспечивать высокую резкость и разрешение проецируемого изображения.

Кроме того, светопропускающие экраны должны обеспечивать особенно правильную цветопередачу изображений.

Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить светопропускающие экраны, обеспечивающие особенно равномерное распределение яркости.

Кроме того, светопропускающие экраны должны обладать как можно более высокой механической стабильностью. При этом царапины на экране должны отсутствовать или должны быть почти незаметными. Повреждения экрана прежде всего не должны отражаться на его способности формировать изображение или должны оказывать на нее лишь незначительное влияние.

Еще одна задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы предложить светопропускающие экраны, которые обладали бы особой простотой в изготовлении. Так, например, должна иметься возможность изготовления светопропускающих экранов прежде всего методом экструзии.

Кроме того, задачей настоящего изобретения явилось создание светопропускающих экранов, которые обеспечивали бы формирование «спокойных» изображений. Подобные экраны предоставляли бы возможность наблюдать изображения в течение длительного времени, не испытывая усталости.

Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы размеры и форму светопропускающих экранов можно было бы простыми методами приводить в соответствие с индивидуальными потребностями.

Кроме того, получаемые на светопропускающих экранах изображения должны обладать особенно богатой контрастностью.

Другая задача настоящего изобретения состояла в том, чтобы светопропускающие экраны обладали высокой долговечностью, прежде всего высокой стойкостью к УФ-излучению и атмосферному воздействию.

Кроме того, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить светопропускающие экраны, формируемое на которых изображение обладало бы лишь незначительным зеркальным блеском.

Вместе с тем должна иметься возможность приведения размеров светопропускающих экранов в соответствие с индивидуальными потребностями. Прежде всего должна существовать возможность выполнения любых требований, касающихся толщины светопропускающих экранов, однако выполнение этих требований не должно сопровождаться ухудшением качества изображения, а также повышения чувствительности экранов к царапанью.

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 благодаря светопропускающим экранам в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения. Целесообразные варианты предлагаемых в изобретении светопропускающих экранов приведены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.

Что касается способа изготовления светопропускающих экранов, то решение соответствующей задачи сформулировано в пункте 24 формулы изобретения.

Благодаря тому, что концентрация С_РА сферических рассеивающих частиц (А), толщина d_S светорассеивающего ПММА-слоя, а также размер D_РА сферических рассеивающих частиц (А) выбраны таким образом, что отношение С_РА·d_S/D_PA ³ составляет от 0,001 до 0,015 мас.%·мм/мкм³, концентрация С_РВ сферических частиц (В), толщина d_S светорассеивающего ПММА-слоя, а также размер D_РВ сферических частиц (В) выбраны таким образом, что отношение С_PB·d_S/D_PB ³ составляет от 0,000005 до 0,002 мас.%·мм/мкм³, 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, причем светопропускающий экран содержит по меньшей мере один светорассеивающий ПММА-слой, включающий ПММА-матрицу, а также сферические рассеивающие частицы (А) и сферические частицы (В) с разным средним размером V₅₀, причем сферические рассеивающие частицы (А) обладают 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, причем сферические частицы (В) обладают средним размером V₅₀ от 10 до 150 мкм и показателем преломления, отличающимся от показателя преломления ПММА-матрицы на величину от 0 до 0,2, и причем суммарной концентрации сферических рассеивающих частиц (А) и частиц (В) соответствует интервал от 1 до 60 мас.% в расчете на массу светорассеивающего ПММА-слоя, удалось предложить светопропускающие экраны, которые обеспечивают как формирование изображений особенно высокого качества, так и чрезвычайно низкую визуально обнаруживаемую чувствительность к царапанью.

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

Предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны могут быть выполнены в соответствии с индивидуальными потребностями без происходящего при этом ухудшения качества изображения и/или повышения чувствительности к царапанью.

- Предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обеспечивают высокую резкость и разрешение формируемых на них изображений.

- Предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обеспечивают особенно правильную цветопередачу и богатую контрастность формируемых на них изображений.

- Предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обладают особенно равномерным распределением яркости.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обладают высокой механической стабильностью. При этом царапины на экране не видны или лишь слегка заметны.

- Кроме того, изображения, формируемые на предлагаемых в изобретении светопропускающих экранах, являются чрезвычайно «спокойными». Это позволяет наблюдать их в течение длительного времени, не испытывая усталости.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обладают неблестящей матовой структурой поверхности. Выраженность поверхностной структуры при необходимости можно различным образом регулировать, не оказывая при этом воздействия на оптические параметры, за исключением блеска. Благодаря этому можно подавлять эффект зеркального отражения, оказывающий отрицательное влияние на качестве формируемого на экране изображения.

- Кроме того, предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны отличаются особой простотой в изготовлении. Так, например, светопропускающие экраны можно изготавливать прежде всего методом экструзии.

- Предлагаемые в изобретении светопропускающие экраны обладают высокой атмосферостойкостью, в особенности стойкостью к УФ-излучению.

- Размеры и форму светопропускающих экранов можно приводить в соответствие с индивидуальными потребностями.

Согласно настоящему изобретению светорассеивающий ПММА-слой светопропускающего экрана 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 предпочтительно 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) составляет от 0,1 до 40 мкм, прежде всего от 0,5 до 30 мкм и особенно предпочтительно от 1 до 15 мкм.

Подобные частицы известны и являются коммерчески доступными продуктами. К ним относятся прежде всего полимерные частицы, а также частицы, состоящие из неорганических материалов, например гидроксида алюминия, алюминиевокалиевого силиката (слюды), силиката алюминия (каолина), сульфата бария (BaSO₄), карбоната кальция и силиката магния (талька). При этом особенно предпочтительными являются частицы из полимера.

С точки зрения используемых в соответствии с настоящим изобретением полимерных частиц отсутствуют особые ограничения. Так, например, тип полимера, из которого изготавливают подобные частицы, в значительной мере не играет критической роли, причем преломление света происходит на границе раздела фаз полимерных сферических частиц и матричного полимера.

В соответствии с этим полимерные частицы обладают показателем преломления n_o, измеренным при D-линии натриевого дублета (589 нм) и температуре 20°С, который отличается от показателя преломления n_о 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-пропоксисилан, метилтриизопропоксисилан и метил-трис-(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 в настоящем изобретении рассеивающими средами из силикона являются продукты фирмы GE Bayer, выпускаемые под торговыми наименованиями 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-этил-гексил(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, пентаэритрит-тетра(мет)акрилат или триметилолпропан-три(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.

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

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), причем 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 массовое соотношение рассеивающих частиц (А) к частицам (В) составляет от 1:10 до 10:1, прежде всего от 1:5 до 5:1, особенно предпочтительно от 1:3 до 3:1 и еще более предпочтительно от 1:2 до 2:1.

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 может использоваться 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. 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 предпочтительно 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. Термином «(мет)акрилаты» обозначают 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-гидроксипропил(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-диметиламинопропил)(мет)акриламид, N-(диэтилфосфоно)(мет)акриламид, 1-метакрилоиламидо-2-метил-2-пропанол;

серосодержащие метакрилаты, такие как этилсульфинилэтил(мет)акрилат, 4-тиоцианатобутил(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 составы 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, гало-генированные 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-диме-тил-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 ацетилацетона, дилаурилпероксид, трет-бутилпер-2-этилгексаноат, пероксид кетона, пероксид метилизобутилкетона, пероксид циклогексанона, пероксид дибензоила, трет-бутилпероксибензоат, трет-бутил пероксиизопропилкарбонат, 2,5-бус-(2-этилгексаноилперокси)-2,5-диметилгексан, трет-бутилперокси-2-этилгексаноат, трет-бутилперокси-3,5,5-триметилгексаноат, пероксид дикумила, 1,1-бис-(трет-бутилперокси)циклогексан, 1,1-бис(трет-бутилперокси)3,3,5-триметилциклогексан, гидропероксид кумила, трет-бутилгидропероксид, бис-(4-трет-бутилциклогексил)пероксидикарбонат, смеси двух или более указанных соединений друг с другом, а также смеси указанных соединений с неуказанными 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 может идти также о полимерных продуктах, 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 подобных добавок ограничено областью применения соответствующего полимера. Так, например, добавки не должны причинять слишком сильного ущерба светорассеивающим свойствам ПММА-слоя, а также его прозрачности.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения в состав формовочных масс с целью повышения механической стабильности при необходимости может быть введен модификатор ударной вязкости. Подобные модификаторы ударной вязкости для полимеров на основе полиметакрилатов являются довольно известными продуктами: так, например, получение и структура формовочных масс на основе полиметакрилатов с модифицированной ударной вязкостью описаны, в частности, в европейских заявках на патент ЕР-А 0113924, ЕР-А 0522351, ЕР-А 0465049 и ЕР-А 0683028.

Предпочтительные ударопрочные формовочные массы, которые могут использоваться для изготовления матрицы, содержат от 50 до 99 мас.%, прежде всего от 70 до 98 мас.% ПММА в расчете на массу формовочной массы без рассеивающих частиц (А) и частиц (В). Соответствующие ПММА были рассмотрены выше.

Согласно одному из особых вариантов осуществления настоящего изобретения ПММА, используемые для изготовления формовочных масс с модифицированной ударной вязкостью, получают путем радикальной полимеризации смесей, содержащих от 80 до 100 мас.%, предпочтительно от 90 до 98 мас.% метилметакрилата и при необходимости от 0 до 20 мас.%, предпочтительно от 2 до 10 мас.% других радикально полимеризующихся сомономеров, которые также были указаны выше. Особенно предпочтительными сомономерами являются, в частности, алкил(мет)-акрилаты с 1-4 атомами углерода в алкиле, прежде всего метилакрилат, этилакрилат или бутилметакрилат.

Средневесовая молекулярная масса M_w ПММА, которые могут использоваться для изготовления матрицы с модифицированной ударной вязкостью, предпочтительно составляет от 90000 до 200000 г/моль, прежде всего от 100000 до 150000 г/моль.

Предпочтительные ударопрочные формовочные массы, которые могут использоваться для изготовления матрицы, содержат от 0,5 до 55 мас.%, предпочтительно от 1 до 45 мас.%, особенно предпочтительно от 2 до 40 мас.%, прежде всего от 3 до 35 мас.% модификатора ударной вязкости в расчете на массу формовочной массы без рассеивающих частиц (А) и частиц (В), представляющего собой эластомерную фазу из частиц сшитого полимера.

Модификатор ударной вязкости может быть получен известным методом путем суспензионной или эмульсионной полимеризации.

Предпочтительные модификаторы ударной вязкости представляют собой частицы сшитого полимера, обладающие средним размером от 50 до 1000 нм, предпочтительно от 60 до 500 нм и особенно предпочтительно от 80 до 120 нм.

Подобные частицы могут быть получены, например, путем радикальной полимеризации смесей, как правило содержащих по меньшей мере 40 мас.%, предпочтительно от 50 до 70 мас.% метилметакрилата, от 20 до 80 мас.%, предпочтительно от 25 до 35 мас.% бутилакрилата, а также от 0,1 до 2 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 1 мас.% сшивающих мономеров, например многофункционального (мет)акрилата, как, например, аллилметакрилат, и сомономеры, способные сополимеризоваться с указанными выше виниловыми соединениями.

К предпочтительным сомономерам относятся, в частности, алкил(мет)-акрилаты с 1-4 атомами углерода в алкиле, такие как этилакрилат или бутилметакрилат, предпочтительно метилакрилат, или другие полимеризующиеся по виниловым связям мономеры, как, например, стирол. Смеси, предназначенные для изготовления указанных выше частиц, предпочтительно могут содержать от 0 до 10 мас.%, предпочтительно от 0,5 до 5 мас.% сомономеров.

Особенно предпочтительные модификаторы ударной вязкости являются полимерными частицами, обладающими двухслойной, особенно предпочтительно трехслойной структурой снабженного оболочкой ядра. Подобные структуры снабженного оболочкой ядра описаны, в частности, в европейских заявках на патент ЕР-А 0113924, ЕР-А 0522351, ЕР-А 0465049 и ЕР-А 0683028.

Особенно предпочтительные модификаторы ударной вязкости на основе акрилатного каучука обладают, в частности, следующей структурой:

ядро: полимер с содержанием метилметакрилата по меньшей мере 90 мас.% в расчете на массу ядра,

оболочка 1: полимер с содержанием бутилакрилата по меньшей мере 80 мас.% в расчете на массу первой оболочки,

оболочка 2: полимер с содержанием метилметакрилата по меньшей мере 90 мас.% в расчете на массу второй оболочки.

Соответственно как ядро, так и оболочки наряду с указанными мономерами могут содержать и другие мономеры. Другие мономеры уже были рассмотрены выше, причем особенно предпочтительные сомономеры обладают сшивающим действием.

Предпочтительный модификатор ударной вязкости на основе акрилатного каучука может обладать, например, следующей структурой:

ядр