(57)【要約】【課題】反りが低減され、寸法安定性及び加工性が良好な導光板を得ることができるメタクリル重合体並びにこの導光板を用いた液晶表示装置を提供する。【解決手段】メタクリル酸メチル単位５０〜８０質量％、メタクリル酸t-ブチル単位１５〜４５質量％及び分子内に２個の（メタ）アクリロイル基を有し、分子量が５００以下の架橋性単量体単位１〜９質量％を含むメタクリル重合体、メタクリル重合体から得られるシート状物及び導光板並びに導光板を有する液晶表示装置。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メタクリル酸メチル単位５０〜８０質量％、メタクリル酸t-ブチル単位１５〜４５質量％及び分子内に２個の（メタ）アクリロイル基を有し、分子量が５００以下の架橋性単量体単位１〜９質量％を含むメタクリル重合体。
【請求項２】
キノン構造を有する化合物及びフェノール構造を有する化合物から選ばれる少なくとも１種の禁止剤に由来する化合物の含有量が０．００５質量部以下である請求項１に記載のメタクリル重合体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のメタクリル重合体から得られるシート状物。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のメタクリル重合体から得られる導光板。
【請求項５】
請求項４に記載の導光板を有する液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メタクリル重合体、シート状物、導光板及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶テレビ、液晶モニター、パソコン等の各種ディスプレイは薄型化の傾向にあり、ディスプレイに使用される導光板の厚さもより薄くなってきている。
【０００３】
導光板は薄くなるほど反りやすくなるため、反りが低減された導光板が求められている。また、ディスプレイは狭額縁化の傾向にあり、導光板の吸水膨張による寸法変化の低減も求められている。
【０００４】
上記の反り及び寸法変化の問題を解決するために、例えば特許文献１には、４０℃及び９０％ＲＨの条件下での寸法安定性の良好なキャスト板が得られる、架橋性単量体を含有する単量体混合物を共重合して得られるメタクリル系樹脂が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１４１，７１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、より高温で反り難い導光板が要求されるようになってきており、例えば８５℃及び８５％ＲＨといった厳しい条件下で、反り及び寸法変化の抑制された導光板が求められている。
【０００７】
また、導光板は、テレビ、パソコン、携帯電話等の各種用途に合わせて切削加工等の加工処理が施されることから、良好な加工性も求められている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載されたセルキャスト板は、このような厳しい条件での低反り性と加工性の両方を満足することができない。
【０００９】
本発明の目的は、反りが低減され、寸法安定性及び加工性が良好な導光板を得ることができるメタクリル重合体を提供することにあり、この導光板を用いた液晶表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題は、下記の発明［１］〜［５］により解決される。
［１］  メタクリル酸メチル単位５０〜８０質量％、メタクリル酸t-ブチル単位１５〜４５質量％及び分子内に２個の（メタ）アクリロイル基を有し、分子量が５００以下の架橋性単量体単位（以下、「本架橋性単量体単位」という）１〜９質量％を含むメタクリル重合体（以下、「本メタクリル重合体」という）。
［２］  キノン構造を有する化合物及びフェノール構造を有する化合物から選ばれる少なくとも１種の禁止剤に由来する化合物の含有量が０．００５質量部以下である［１］に記載の本メタクリル重合体。
［３］  ［１］又は［２］に記載の本メタクリル重合体から得られるシート状物（以下、「本シート状物」という）。
［４］  ［１］又は［２］に記載の本メタクリル重合体から得られる導光板（以下、「本導光板」という）。
［５］  ［４］に記載の導光板を有する液晶表示装置。
【発明の効果】
【００１１】
本メタクリル重合体により、反りが低減され、寸法安定性及び加工性が良好な本導光板を得ることができる。本導光板は液晶表示装置に好適に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本シート状物の反り量を評価するための冶具に本シート状物の試験片を固定したときの状態を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜メタクリル酸メチル単位＞
メタクリル酸メチル単位は本メタクリル重合体の構成単位の一つである。
【００１４】
本メタクリル重合体中のメタクリル酸メチル単位の含有量は、５０〜８０質量％である。メタクリル酸メチル単位の含有量が５０質量％以上の場合に、本導光板の透明性及び加工性が良好になる。メタクリル酸メチル単位の含有量が８０質量％以下の場合に、本メタクリル重合体の吸水率が低く、本導光板の反りが低減され、本導光板の寸法安定性が良好になる。メタクリル酸メチル単位の含有量の下限値は、５５質量％以上が好ましい。
＜メタクリル酸t-ブチル単位＞
メタクリル酸t-ブチル単位は本メタクリル重合体の構成単位の一つである。
【００１５】
本メタクリル重合体中のメタクリル酸ｔ−ブチル単位の含有量は、１５〜４５質量％である。メタクリル酸ｔ−ブチル単位の含有量が１５質量％以上の場合に、本メタクリル重合体の吸水率が低く、本導光板の反りが低減され、本導光板の寸法安定性が良好になる。メタクリル酸ｔ−ブチル単位の含有量が４５質量％以下の場合に、本導光板の加工性及び耐熱性が良好である。メタクリル酸ｔ−ブチル単位の含有量の下限値は、２０質量％以上が好ましい。
＜本架橋性単量体単位＞
本架橋性単量体単位は本メタクリル重合体の構成単位の一つである。
【００１６】
本架橋性単量体単位は分子内に２個の（メタ）アクリロイル基を有し、分子量が５００以下の単量体単位である。
【００１７】
本架橋性単量体の分子量が５００以下で、本導光板の耐熱性が良好であり、本導光板の反りを低減することができる。
【００１８】
本架橋性単量体の具体例としては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，２−プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ（メタ）アクリレート等のアルカンジオールジ（メタ）アクリレートが挙げられる。尚、「（メタ）アクリ」は、「アクリレート」及び「メタクリレート」から選ばれる少なくとも１種を示す。
【００１９】
本メタクリル重合体中の本架橋性単量体単位の含有量は、１〜９質量％である。本架橋性単量体単位の含有量が１質量％以上の場合に、本導光板の耐熱性が向上し、本導光板の反りが低減される。本架橋性単量体単位の含有量が９質量％以下の場合に、本導光板の加工性が良好である。本架橋性単量体単位の含有量の上限値は、８質量％以下が好ましい。
＜禁止剤に由来する化合物＞
本発明においては、後述する本メタクリル重合体中に禁止剤に由来する化合物を含有することができる。
【００２０】
本メタクリル重合体中の禁止剤に由来する化合物の含有量は、本シート状物の黄帯色の抑制、特に本導光板の長光路における黄帯色の抑制の点で、０．００５質量部以下が好ましい。
【００２１】
本発明において、禁止剤に由来する化合物とは、禁止剤そのもの又は禁止剤の酸化物等の禁止剤の反応物をいう。
【００２２】
上記の禁止剤としては、例えば、キノン構造を有する化合物及びフェノール構造を有する化合物から選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
【００２３】
キノン構造を有する化合物及びフェノール構造を有する化合物から選ばれる少なくとも１種の禁止剤の具体例としては、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテル、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール及び２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノールが挙げられる。
【００２４】
禁止剤の添加方法としては、例えば、単量体又は単量体組成物に溶解する方法が挙げられる。
＜本メタクリル重合体＞
本メタクリル重合体は、メタクリル酸メチル単位５０〜８０質量％、メタクリル酸t-ブチル単位１５〜４５質量％及び本架橋性単量体単位１〜９質量％を含む。
【００２５】
また、本メタクリル重合体は、必要に応じて、禁止剤に由来する化合物及び離型剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光安定剤、着色剤、難燃剤、拡散剤等の添加剤を含有することができる。
【００２６】
上記の添加剤の添加方法としては、例えば、単量体組成物に溶解又は分散する方法が挙げられる。
【００２７】
本メタクリル重合体の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
【００２８】
本メタクリル重合体を得るための原料を鋳型の中に注入した後に原料を塊状重合（注型重合）し、次いで得られた重合体を鋳型から取り出して、本メタクリル重合体を得る。
【００２９】
上記の注型重合法は、光学用途等の透明性が要求される用途において特に好ましい方法である。
【００３０】
上記の原料としては、メタクリル酸メチル５０〜８０質量％、メタクリル酸t-ブチル１５〜４５質量％及び本架橋性単量体１〜９質量％を含む単量体組成物に重合開始剤を添加したものを使用することができる。
【００３１】
本発明においては、上記の単量体組成物中には前述した禁止剤の含有量が０．００５質量部以下であることが、本シート状物の黄帯色の抑制、特に本導光板の長光路における黄帯色の抑制の点で、好ましい。
【００３２】
本発明においては、単量体組成物として、例えば、メタクリル酸メチル５０〜８０質量％の一部及びメタクリル酸t-ブチル１５〜４５質量％の一部の少なくとも１種（短官能性単量体の一部）を予め重合した部分重合体を、メタクリル酸メチル５０〜８０質量％の一部及びメタクリル酸t-ブチル１５〜４５質量％の一部の少なくとも１種の残り（短官能性単量体の残り）の単量体と本架橋性単量体１〜９質量％との混合物中に溶解させたシラップを使用することができる。上記の注型重合においては、単量体組成物の取り扱い性及び本メタクリル重合体の生産性の点で、単量体組成物としてシラップを使用することが好ましい。
【００３３】
注型重合法の重合反応形式としては、例えば、ラジカル重合及びアニオン重合が挙げられる。これらの中で、重合制御の面で、ラジカル重合が好ましい。
【００３４】
ラジカル重合を行う際に使用されるラジカル重合開始剤としては、例えば、２，２'−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２'−アゾビスイソブチロニトリル、２，２'−アゾビス−（２，４−ジメチルバレロニトリル）等のアゾ系化合物；及びラウロイルパーオキサイド、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ベンゾイルパーオキサイド、ビス（４−ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシネオデカノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシピバレート、１，１，３，３−テトラメチルブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート等の有機過酸化物系化合物が挙げられる。これらは１種を単独で、又は２種以上を併せて使用できる。
【００３５】
ラジカル重合開始剤の添加量は、単量体組成物の重合性及び本シート状物の表面外観の面で、単量体組成物１００質量部に対して０.０２〜１質量部が好ましい。
【００３６】
注型重合に使用される鋳型としては、例えば、無機ガラス、クロムメッキ金属板、ステンレス板等の一対の板状体の端部に配置された軟質ガスケットを介して対向させて構成した鋳型及び同一方向へ同一速度で走行する一対のエンドレスベルトの両側の端部に設置されたガスケットで構成された鋳型が挙げられる。
【００３７】
本メタクリル重合体を得るための重合温度は、単量体組成物の重合性の点で、４０℃以上が好ましく、５０℃以上がより好ましい。また、本メタクリル重合体を得るための重合温度は、本メタクリル重合体の着色や外観不良の抑制の点で、１８０℃以下が好ましく、１５０℃以下がより好ましい。
【００３８】
本メタクリル重合体を得るための重合時間は、重合の進行に応じて適宜決定される。
＜本シート状物＞
本シート状物は本メタクリル重合体から得られる。
【００３９】
本シート状物の厚さは、通常０．３〜１０ｍｍである。本シート状物の取り扱い性や実用上の観点から、本シート状物の厚さは、０．４〜５ｍｍが好ましい。
【００４０】
本シート状物の製造方法としては、例えば、本メタクリル重合体を得るための原料を注型重合して直接本シート状物を得る方法、及び本メタクリル重合体のペレット又は粉体を作成し、それを押出成形又は射出成形により本シート状物を得る方法が挙げられる。これらの中で、本シート状物の透明性及び生産性の点で、注型重合法が好ましい。
＜本導光板＞
本導光板は本メタクリル重合体から得られる。
【００４１】
本導光板は、例えば、液晶テレビ、液晶モニター、パソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話、電子黒板等の各種ディスプレイのバックライトに使用される導光板として好適に使用できる。
＜液晶表示装置＞
本発明において、液晶表示装置は本導光板を有するものである。
【実施例】
【００４２】
以下に本発明を、実施例を用いて説明する。以下において「部」は「質量部」を示す。また、実施例及び比較例で使用した化合物の略号は以下の通りである。
ＭＭＡ：メタクリル酸メチル（三菱レイヨン（株）製）
ＴＢＭＡ：メタクリル酸ｔ−ブチル（三菱レイヨン（株）製）
ＮＰＧＤＭＡ：ネオペンチルグリコールジメタクリレート（新中村化学（株）製）
ＰＥＧＤＭＡ：ポリエチレングリコールジメタクリレート（新中村化学（株）製、商品名：ＰＥＧＤＭＡ（１４Ｇ）、分子量：７６０）
実施例及び比較例における評価方法を以下に示す。
（１）シート状物の反り量
厚さ２ｍｍのシート状物を５０ｍｍ×２００ｍｍの大きさに切断し、試験片とした。図１に示すように、試験片の長辺２００ｍｍのうちの５０ｍｍ（図１中の４の部分）を冶具で挟み込んで固定し、残りの１５０ｍｍ（図１中の３の部分）がフリーになるように設置し、測定用サンプルを用意した。
【００４３】
測定用サンプルを２３℃及び５０％ＲＨの環境下に２４時間保持した後、試験片の先端（図１中の２の部分）と地面からの垂直方向の距離を測定し、「初期高さ」とした。次いで試験片を固定した冶具（図１）を８５℃及び８５％ＲＨの環境下で２４時間保持した。更に、試験片を固定した冶具を２３℃及び５０％ＲＨ環境下に２時間保持した後、試験片を固定した冶具をを取り出し、再度試験片の先端と地面からの垂直方向の距離を測定し、「試験後高さ」とした。次式より反り量（ｍｍ）を算出した。
【００４４】
反り量＝「初期高さ」−「試験後高さ」
＜シート状物の吸水による寸法変化＞
板厚２ｍｍのシート状物を１００ｍｍ×１００ｍｍの大きさに切断し、試験片とした。まず、試験片を８０℃で１週間真空乾燥させ、絶乾状態とした。室温まで冷却した絶乾状態の試験片の寸法を測定し、「初期寸法」とした。次いで試験片を４０℃の温水に５００時間浸漬し、取り出した後に寸法を測定し、「吸水後の寸法」とした。次式より寸法変化率（％）を算出した。
【００４５】
寸法変化率＝（「吸水後の寸法」−「初期寸法」）／「初期寸法」×１００
＜シート状物の加工性＞
板厚２ｍｍのシート状物をパネルソー（（株）シンクスコーポレーション製、商品名：ＳＺＩＶＧー４０００）を使用し、鋸刃の回転数４，２００ｐｍ、切断加工速度６ｍ／分で切断した際の切断面の状態を以下の基準で判定した。尚、鋸刃はダイヤソー（庄田鉄工（株）製、刃型：ＰＬ型、刃の直径：３０５ｍｍ、切幅：２．４ｍｍ）を用いた。
◎：切断面の欠けがない。
○：切断面の欠けが少ない。
×：切断面の欠けが多い。
［実施例１］
３００ｍｍ×３００ｍｍの大きさの二枚のステンレス（ＳＵＳ３０４）板を対向させ、その周囲を軟質ポリ塩化ビニル製のガスケットで封じ、注型重合用の鋳型を作製した。この鋳型内に、ＭＭＡ７８部、ＴＢＭＡ２０部、ＮＰＧＤＭＡ２部及びｔ−ヘキシルパーオキシピバレート０.１部を含有する単量体組成物並びに離型剤としてジオクチルスルホコハク酸ナトリウム０.０５部を含有する混合物を注入した。尚、単量体組成物中の禁止剤量は、２，４−ジメチル−６−ｔ−ブチルフェノール（以下、「禁止剤（イ）」という）０．００２２部及びハイドロキノンモノメチルエーテル（以下、「禁止剤（ロ）」という）０．００１１部の計０．００３３部だった。次いで、混合物が注入された鋳型を８０℃の水浴中で２時間、更に１３０℃の空気炉で１時間加熱することにより、鋳型内の混合物を重合させた。その後鋳型を冷却し、ステンレス板から板状の重合物を剥離して、板厚２ｍｍのシート状物を得た。得られたシート状物の評価結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
2015028099.tif 000002
【００４７】
［実施例２〜４及び比較例１〜１１］
単量体組成物の組成を表１に示すものとする以外は、実施例１と同様にして板厚２ｍｍのシート状物を得た。評価結果を表１に示す。
【００４８】
比較例１では単量体組成物中にＴＢＭＡ及びＮＰＧＤＭＡを含有しないため、反り量が大きかった。
【００４９】
比較例２では単量体組成物中のＭＭＡの含有量が少なく、ＴＢＭＡの含有量が多いため、加工性が悪かった。
【００５０】
比較例３では単量体組成物中のＭＭＡの含有量が少なく、ＴＢＭＡの含有量が多いため、加工性が悪く、また反り量も大きかった。
【００５１】
比較例４及び５では架橋性単量体の分子量が５００より大きいため、反り量が大きかった。
【００５２】
比較例６では単量体組成物中のＮＰＧＤＭＡの含有量が少ないため、反り量が大きかった。
【００５３】
比較例７では単量体組成物中のＮＰＧＤＭＡの含有量が多いため、加工性が悪かった。
【００５４】
比較例８では単量体組成物中のＭＭＡの含有量が少ないため、加工性が悪かった。
【００５５】
比較例９では単量体組成物中のＭＭＡの含有量が多いため、反り量が大きかった。
【００５６】
比較例１０ではＴＢＭＡの含有量が少ないため、反り量が大きかった。
【００５７】
比較例１１では単量体組成物中のＴＢＭＡの含有量が多いため、反り量が大きかった。
【符号の説明】
【００５８】
１：試験片
２：試験片の先端
３：冶具で固定されていないフリーな試験片（長さ１５０ｍｍ）
４：冶具で固定された試験片（長さ５０ｍｍ）
５、６、７：試験片固定用冶具
【図１】
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