(57)【要約】【課題】  表面にシボ面と細溝の両方を有する射出成形導光板を製造するに当たって、金型からの離型性に優れる射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を提供し、微小な欠けや亀裂のない導光板を提供する。【解決手段】  メチルメタクリレート単位９０〜９９．５質量％、およびメチルアクリレート単位及び／又はエチルアクリレート単位０．５〜１０質量％を含み、クロロホルム中、２５℃で測定した還元粘度が４０〜５５ｍｌ／ｇであり、メルトフローレートが５〜１５である共重合体１００質量部に対して、炭素数１６〜１８の高級アルコール０．１５〜０．５質量部と炭素数２０〜３５のパラフィンを０〜０．１質量部含有する射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を用いる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メチルメタクリレート単位９０〜９９．５質量％、およびメチルアクリレート単位及び／又はエチルアクリレート単位０．５〜１０質量％を含み、クロロホルム中、２５℃で測定した還元粘度が４０〜５５ｍｌ／ｇであり、メルトフローレートが５〜１５である共重合体１００質量部に対して、炭素数１６〜１８の高級アルコール０．１５〜０．５質量部と炭素数２０〜３５のパラフィンを０〜０．１質量部含有する射出成形導光板用アクリル樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１に記載の射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を射出成形して得られる導光板であって、該導光板がシボ面と多数の細溝を有する導光板。
【請求項３】
導光板のシボ面の平均傾斜角（θａ）が０．５°〜８°である請求項２に記載の導光板。
【請求項４】
導光板の細溝がプリズム列であり、その頂角が７０〜１１０°で、隣り合う頂点の間隔が１０〜１００μｍである請求項２に記載の導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレー等のバックライトに使用される射出成形導光体の作製に好適なアクリル系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル樹脂は、その卓越した透明性を利用して、液晶ディスプレー用のバックライトの導光板として利用されている。液晶ディスプレーは、液晶画面の背面から均一に光を照射するバックライトにより視認性の優れたディスプレーとして利用され、例えばノート型パーソナルコンピューターの画面や、デスクトップ型パーソナルコンピューターの画面として利用されている。
【０００３】
液晶ディスプレーは、ユニット全体の薄さに特徴を持たせるために、バックライトとしても薄型のものが使用されている。そのためにバックライトとしては導光板と呼ばれる透明板状体を使用し、その側面に細い蛍光灯を配置し、導光板側面より入射した光が液晶画面全体に向けて均一に照射されるような工夫がなされている。
【０００４】
導光板側面より入射した光を液晶画面全体に向けて均一に照射させる方法としては、例えば、特許文献１に記載のように、導光板の片面にドットグラデーション印刷を施す方法が知られている。片面にドットグラデーション印刷を施した導光体には、通常アクリル樹脂を射出成形あるいは押し出し成形あるいは注型重合した平板が使用されており、これにドットグラデーション印刷が施され、主にデスクトップ用の液晶ディスプレーに利用されている。
【０００５】
また、表面に艶消し面、マット面、凸凹加工面などと称されるシボ面や、プリズム列と称される細溝が形成された導光板も知られており、通常の場合、シボ面や細溝に対応した金型を用いてアクリル樹脂を射出成形して得られ、ノート型のパーソナルコンピューターの液晶ディスプレーに利用されることが多い。ノート型のように軽量化が要求される用途では、薄い導光板を用いて、なおかつより明るいバックライトとするために、このようなシボ面や細溝を形成した導光体が知られている。
【０００６】
例えば、特許文献２に記載のような導光板に球面状の凸凹を施す方法また特許文献３に記載のような偏肉形状の導光板で、片面を艶消し凸凹加工面とする方法、さらには、特許文献４に記載のような導光板の片面にプリズム列を形成し、片面にマット面を形成する方法などが知られている。
【０００７】
一方、アクリル樹脂の射出成形において、金型から安定に成形品を取り出すための方法として、アクリル樹脂の処方を改良する方法が知られている。
【０００８】
例えば、特許文献５に記載のようなグリセリン高級脂肪酸エステルと飽和脂肪族アルコールを添加する方法が知られている。
【０００９】
また、特許文献６に記載のような高級アルコールと高級脂肪酸のモノグリセライドとパラフィンを含有する方法が知られている。特許文献６では、メルトフローレート（MFR）を２０〜２４ｇ／１０ｍｉｎにすることが好ましいと開示されている。
【００１０】
また、特許文献７に記載のようなグリセリン高級脂肪酸エステルと水分を含有する方法が知られている。
【００１１】
【特許文献１】特開平６−１９４５２６号公報
【特許文献２】実開平５−７９５３７号公報
【特許文献３】特開平７−１６４４９６号公報
【特許文献４】特開２００４−８７３０９号公報
【特許文献５】特開平１−２９４７６３号公報
【特許文献６】特開平７−４８４９５号公報
【特許文献７】特開平８−２５３６５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、表面にシボ面と細溝の両方を有する射出成形導光板は、細溝をもたない導光板にくらべ、金型からの離型が困難となり、従来技術によるアクリル樹脂組成範囲では、この離型性の問題を十分に解決できず、導光板に微小な欠けや亀裂が生じるという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、表面にシボ面と細溝の両方を有する射出成形導光板を製造するに当たって、金型からの離型性に優れる射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を提供し、微小な欠けや亀裂のない導光板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の要旨は、メチルメタクリレート単位９０〜９９．５質量％、およびメチルアクリレート単位及び／又はエチルアクリレート単位０．５〜１０質量％を含み、クロロホルム中、２５℃で測定した還元粘度が４０〜５５ｍｌ／ｇであり、メルトフローレートが５〜１５である共重合体１００質量部に対して、炭素数１６〜１８の高級アルコール０．１５〜０．５質量部と炭素数２０〜３５のパラフィンを０〜０．１質量部含有する射出成形導光板用アクリル樹脂組成物である。
【００１５】
又、本発明は、上記射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を射出成形して得られる導光板であって、該導光板がシボ面と多数の細溝を有する導光板に関するものである。
【００１６】
そして、前記導光板のシボ面の平均傾斜角（θａ）が０．５°〜８°であり、細溝がプリズム列であり、その頂角が７０〜１１０°で、隣り合う頂点の間隔が１０〜１００μｍである導光板に関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、従来技術のアクリル樹脂では離型が困難であったシボ面と細溝を有する射出成形導光板の離型性が改善され、生産性が良くなる。これにより、より高輝度の液晶ディスプレーの商品化が進むことが期待できる。また、導光板以外にも、細溝を有する精密部材の射出成形が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の射出成形導光板用アクリル樹脂組成物は、メチルメタクリレート単位９０〜９９．５質量％、およびアクリレート単位（以下、単にアルキルアクリレート単位という）０．５〜１０質量％を含む共重合体を主成分とする。アルキルアクリレート単位としては、メチルアクリレートとエチルアクリレートの何れか一方又は両方を用いても良いが、メチルアクリレートが導光板の熱変形温度を高める点からは好ましい。
【００１９】
メチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位の質量構成はメチルメタクリレート単位が９４〜９９．５質量％、アルキルアクリレート単位０．５〜６質量％であることが好ましい。
【００２０】
さらに本発明のメチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体は、クロロホルム中、２５℃で測定した還元粘度が４０〜５５ｍｌ／ｇであり、メルトフローレート（以下「ＭＦＲ」と記す）が５〜１５である共重合体である。より好ましい還元粘度は４４〜５０ｍｌ／ｇである。還元粘度が４０ｍｌ／ｇより小さいと、離型時に割れが生じやすくなり、５５ｍｌ／ｇより大きいと流動性が悪く、細溝やシボ形状が形成しにくくなる。
【００２１】
ＭＦＲが５より小さいと細溝やシボ形状が形成しにくくなり、また１５より大きい場合にはバリが生じやすく良品が得られにくい。
【００２２】
なお、還元粘度は１００ｍｌのクロロホルム中に０．１ｇの共重合体を溶解した溶液について、２５℃にてオストワルド粘度計で測定したものである、ＭＦＲはＪＩＳＫ７２１０に定められた測定条件による値で、温度２３０℃、荷重３７．３Ｎでの１０分間でのグラム数である。
【００２３】
本発明のメチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体の製法は、公知の懸濁重合、溶液重合、塊状重合法が適用でき、特に連続溶液重合や連続塊状重合が好ましく適用できる。
【００２４】
重合に使用されるラジカル重合開始剤としては、例えば、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−３，５，５−トリメチルヘキサネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシラウレート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシアセテート、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシイソブチレート、ｔｅｒｔ−ヘキシル−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサネート、ジ−ｔｅｒｔ−ブチルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン等の有機過酸化物、または、２−（カルバモイルアゾ）−イソブチロニトリル、１，１'−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニトリル）、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス（２−メチルブチロニトリル）、ジメチル−２，２'−アゾビスイソブチレート、２，２'−アゾビス（２，４，４−トリメチルペンタン）、２，２'−アゾビス（２−メチルプロパン）等のアゾ化合物が挙げられる。これらの開始剤は単量体混合物に対して０．００１〜０．０２質量％の範囲で用いられる。
【００２５】
本発明のメチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体の製造においては、分子量を調節するために、ラジカル重合において一般的に用いられる連鎖移動剤が使用される。例えば、メルカプト化合物や、β−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノーレン等が挙げられる。メルカプト化合物としては、ｎ−ブチルチオール、イソブチルチオール、ｎ−オクチルチオール、ｎ−ドデシルチオール、ｓｅｃ−ドデシルチオール、ｔｅｒｔ−ブチルチオール等のアルキル基または置換アルキル基を有する第１級、第２級または第３級メルカプタン；フェニルチオール、チオクレゾール、４−ｔｅｒｔ−ブチル−Ｏ−チオクレゾール等の芳香族チオール化合物；チオグリコール酸とそのエステル；エチレンチオグリコール等の炭素数３〜１８のメルカプト化合物が好ましく挙げられる。これらは単独で用いても、また、２種以上を組み合わせて用いてもよい。中でも、ｔｅｒｔ−ブチルチオール、ｎ−ブチルチオール、ｎ−オクチルチオール、ｎ−ドデシルチオールを用いることが好ましい。これらの連鎖移動剤の使用量を単量体混合物１００質量部に対して、０．１５〜０．５５質量部の範囲にすることにより、本発明のメチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体の、クロロホルム中、２５℃で測定した還元粘度を４０〜５５ｍｌ／ｇの範囲にすることができる。
【００２６】
本発明に使用する炭素数１６〜１８の高級アルコールの具体例としてはセチルアルコール、ステアリルアルコール等であるが、ステアリルアルコールが好ましい。二種以上の混合物でも良い。使用量としては、メチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体１００質量部に対し、０．１５〜０．５質量部である。使用量が０．１５質量部を下回ると離型性が充分でなく、０．５質量部を超えると、導光板の熱変形温度が低下する虞がある。
【００２７】
本発明に使用する炭素数２０〜３５のパラフィンは離型性を補助する成分で、メチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体１００質量部に対し、０〜０．１質量部使用する。より好ましくは０．０４〜０．０８質量部である。
【００２８】
本発明の射出成形導光板用アクリル樹脂組成物においては、公知の紫外線吸収剤、熱安定剤、着色剤、帯電防止剤、光拡散剤等を添加することができる。また、本発明は他の離型剤を併用しても良いが、融点が６０℃を上回らないものが好ましい。
【００２９】
本発明の導光板とは、上記射出成形導光板用アクリル樹脂組成物を射出成形して得られる導光板であって、該導光板がシボ面と多数の細溝を有する導光板である。シボ面は光出射面側に設けられることが好ましく、細溝は、シボ面とは反対の面に設けられることが好ましい。又、その形状は、平板状でも、光入射面側から遠ざかるにつれてその厚みが薄くなるくさび状でも良い。
【００３０】
本発明の導光板におけるシボ面とは、艶消し面やマット面と称される面の事を言う。シボ面の荒れ度合いとしてはＩＳＯ４２８７／１−１９８４に従って蝕針式表面粗さ計を用いて表面形状を測定し、測定方向の座標をｘとして、得られた傾斜関数ｆ(ｘ)から次の（１）式および（２）式を用いて求められる平均傾斜角（θａ）が０．５°〜８°のものが好ましい。
【００３１】
【数１】
2006298966.tif 000002
ここでＬは測定長さであり、Δａは平均傾斜角θａの正接である。
【００３２】
また本発明の導光板における多数の細溝とは、溝断面がおよそＶ字形状をなし、溝の底部は丸みを帯びていても良い。溝が並ぶ場合においては、断面がＶ字の連続となるプリズム列となるが、その底部および頂点部は丸みを帯びていても良い。
【００３３】
多数の細溝とは、導光体のほぼ全面に溝が形成されている状態をいい、溝は互いに交差しているところがあってもよく、となりあう溝の間隔が異なっていても良い。また溝は直線でも曲線でも良い。特に細溝がプリズム列でありその頂角が７０〜１１０°で隣り合う頂点の間隔が１０〜１００μｍである面を有する導光板において、本発明のアクリル樹脂は良好な離型性を示す。
【００３４】
本発明の射出成形導光板用アクリル樹脂組成物の構成要素である高級アルコールやパラフィンは、メチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体の重合時に配合したり、スクリュータイプの押し出し機や脱気装置の混練過程でメチルメタクリレート単位とアルキルアクリレート単位からなる共重合体に配合し、最終的に射出成形導光板用アクリル樹脂組成物はペレットの形態で利用される。
【００３５】
射出成形には、公知の射出成形機が利用でき、上記製造したペレットを溶融温度以上に加熱して溶融し、本発明の導光板形状に対応した金型内に樹脂を射出して行う。
【実施例】
【００３６】
次に、実施例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
【００３７】
（実施例１）
メチルメタクリレート９４．６質量％、メチルアクリレート５．４質量％とからなる単量体混合物１００質量部に対し、ｎ−オクチルチオール０．２５質量部、１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサン０．００３質量部とを混合した後、重合釜内で減圧操作と、窒素ガスによるバブリング操作で溶存酸素を０．５ｐｐｍとした。
【００３８】
この単量体混合物を窒素ガスで加圧された完全混合撹拌機付重合釜へ連続して供給し、１３５℃で攪拌しながら滞在時間を３時間として重合した。
【００３９】
続いて反応液組成物を連続的に２０リットル／ｈｒの速度で重合釜内からインラインミキサーを介して管型反応器を通し重合を行った。その際、インラインミキサーの手前でメチルメタクリレートモノマーに１，１−ビス（ｔｅｒｔ−ブチルパーオキシ）−３，５，５−トリメチルシクロヘキサンを１．０質量％の濃度で溶解した重合開始剤溶液を０．０４リットル／ｈｒで注入した。引き続き、反応液組成物を管型反応器出口から連続的に脱気押し出し機に供給して、未反応モノマーを主成分とする揮発物を分離し、さらに脱気押し出し機最終部の混練部に共重合体１００質量部に対し、花王製「カルコール８６８８」（商品名、炭素数１６〜１８の高級アルコールの混合物でステアリルアルコールを主成分とする）０．２質量部と日本精蝋製「パラフィン１１５」（商品名、炭素数２０〜３５の飽和炭化水素混合物）０．０４質量部を供給混練し、ダイスより押出し、賦形して、直径約３mm、長さ３mmのペレット状に切断し、射出成形用アクリル樹脂を得た。ＭＦＲは１０、還元粘度は４６ｍｌ／ｇであった。
【００４０】
長辺の長さが３１０ｍｍで短辺の長さが２４０ｍｍの長方形で、厚さが短辺に沿って２．０ｍｍから０．７ｍｍへと変化するくさび形状であり、一方の面はシボ面を有し、他方の面は頂角が７５°で隣り合う頂点が４０μｍのプリズム列が短辺と平行に形成された金型を用いた。
【００４１】
日本製鋼所製射出成形機「Ｊ６５０ＥＬIII」（商品名）を用い、シリンダー温度２７０℃、金型温度８０℃、射出率２８０ｃｃ／ｃｍ3、成形サイクル７０秒にて導光板を連続で１００枚成形した。
【００４２】
長辺の入光部のゲートをカットし、入光部を平滑に切削したのち、冷陰極管を入光部に置いて点灯させ、面の光り方に異常がないか観察したが、異常は認められなかった。シボ面の平均傾斜角（θａ）は２．１°であった。
【００４３】
（実施例２）
実施例１において、「カルコール８６８８」を０．３質量部と日本精蝋製「パラフィン１１５」を０．０６質量部とする以外は同様の操作によりペレットを得た。ＭＦＲは１０、還元粘度は４６ｍｌ／ｇであった。
【００４４】
さらに実施例１と同一寸法であるが、シボ面の粗さを変更し、また頂角が１００°でとなりあう頂点が４０μｍのプリズム列が短辺と平行に形成された金型を用いて離型性の評価をした。
【００４５】
シリンダー温度２７０℃、金型温度８０℃、射出率２８０ｃｃ／ｃｍ3、成形サイクル５５秒にて導光板を連続で１００枚成形したが、異常は認められなかった。
【００４６】
（比較例１）
実施例１において、「カルコール８６８８」を０．１質量部と日本精蝋製「パラフィン１１５」を０．０２質量部とする以外は同様の操作をくり返し射出成形用アクリル樹脂を得た。ＭＦＲは１０、還元粘度は４６ｍｌ／ｇであった。
【００４７】
実施例１と同様の離形成評価を行ったところ、導光板１００枚中３３枚に部分的な光りむらが生じていた。この光むら部分を顕微鏡で観察すると、プリズム列の斜面部に亀裂が入っていたり、プリズムの頂点部が一部欠けていたりしていた。またシボ面部にも亀裂が入っている部分があり、これらは導光板として使用できるものではなかった。
【００４８】
（実施例３）
メチルメタクリレート９８．５質量％、メチルアクリレート１．５質量％とした以外は実施例１と同様の操作により、ペレットを得た。ＭＦＲは６、還元粘度は４５ｍｌ／ｇであった。
【００４９】
長辺の長さが７０ｍｍで短辺の長さが５０ｍｍの長方形で、厚さが長辺に沿って０．８ｍｍから０．５ｍｍへと変化するくさび形状であり、一方の面はシボ面を有し、他方の面は頂角が９０°でとなりあう頂点が３５μｍのプリズム列が長辺と平行に形成された金型を用いた。
【００５０】
住友重機械工業製射出成型機「ＳＥ７５−Ｄ」（商品名）を用い、シリンダー温度２７０℃、金型温度８０℃、射出率２００ｃｃ／ｃｍ3、成形サイクル３５秒にて導光板を連続で１００枚成形した。
【００５１】
長辺のゲートをカットし、冷陰極管を短辺入光部に置いて点灯させ、面の光り方に異常がないか観察したが、異常は認められなかった。シボ面の平均傾斜角は２．３°であった。
【００５２】
（比較例２）
メチルメタクリレート８９．８質量％、メチルアクリレート１０．２質量％とした以外は実施例１と同様の操作を行い、ペレットを得た。ＭＦＲは２０、還元粘度は４６ｍｌ／ｇであった。
【００５３】
実施例２と同様の離型性評価を行おうとしたが、成形品周辺のバリのため評価に値しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の樹脂組成物は、本発明の導光板以外にも、細溝を有する精密部材の射出成形にも適しており、特に光学的な透明性が要求される用途に適している。