(57)【要約】【課題】  比較的低温での成形を可能とする流動性、吸湿特性に優れた、恒温多湿下での製品のそり・変形の抑制された、高耐光性を有する導光板の提供。【解決手段】不飽和カルボン酸系単量体５〜４０重量部、芳香族ビニル系単量体６０〜９５重量％からなり、重量平均分子量が５〜１５万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲である熱可塑性樹脂を成形して得られた導光板。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和カルボン酸系単量体５〜４０重量部、芳香族ビニル系単量体６０〜９５重量％からなり、重量平均分子量が５〜１５万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲である熱可塑性樹脂を成形して得られた導光板。
【請求項２】
塊状重合法または溶液重合法により得られ、且つ揮発性成分３０００ｐｐｍ以下の熱可塑性樹脂を成形して得られた請求項１記載の導光板。
【請求項３】
請求項１または２何れかに記載の熱可塑性樹脂１００重量部あたり、ヒンダードアミン系光安定剤を０．０１〜５重量部の範囲で添加した熱可塑性樹脂を２５０〜３５０℃の成形温度にて成形して得られた導光板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸湿特性、寸法安定性に優れた導光板に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクリル系樹脂は、透明性、耐光性、表面硬度に優れるため、自動車外装部品、エクステリア用品等の屋外用途に広く使用されている。また、アクリル系樹脂は可視光領域の光線透過率ではガラス並み以上の特性を有し、また成形後の複屈折は小さく、光学的に非常に優れたプラスチックの一つである。そのため、従来からアクリル系樹脂は種々の光学材料として利用されており、光学用プラスチックレンズや光学式ディスク、導光板等の光学用途部品としての応用が進んでいる。
しかしながら、アクリル系樹脂は透明性や成形性に優れるものの、低い衝撃強度や長期使用による吸湿が原因で発生する成形品の反りや寸法変化といった不具合が発生することが知られている。更には耐熱性の不足により、使用条件によっては容易に成形品が変形してしまうという問題があった。
そこで、アクリル系単量体とスチレン系単量体からなるスチレン−（メタ）アクリル酸エステル系共重合体を使用することが提案されている（特許文献１：特開２００３−７５６４８号、特許文献２：特開２００３−１６５８８５号）が、今だ満足されるものは得られていない。
【特許文献１】特開２００３−７５６４８号公報
【特許文献２】特開２００３−１６５８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、吸湿特性、寸法安定性の良好な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】
【０００４】
本発明者らはかかる課題に鑑み鋭意検討を行った結果、特定の単量体組成からなる特定の熱可塑性樹脂を使用することにより、上記の目的を達成することを見出し本発明に達したものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明にて得られた導光板は、比較的低温での成形を可能とする流動性を有し、吸湿特性に優れているため、恒温多湿下での製品のそり・変形を抑制でき、工業的価値の高い導光板として使用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
すなわち、本発明は、不飽和カルボン酸系単量体５〜４０重量部、芳香族ビニル系単量体６０〜９５重量％からなり、重量平均分子量が５〜１５万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲である熱可塑性樹脂を成形して得られた導光板を提供するものである。
【０００７】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明における導光板は、不飽和カルボン酸系単量体５〜４０重量部、芳香族ビニル系単量体６０〜９５重量％からなり、重量平均分子量が５〜１５万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲である熱可塑性樹脂を成形して得られるものである。
【０００８】
本発明における熱可塑性樹脂を構成する不飽和カルボン酸系単量体としては、アクリル酸、メタクリル酸、（無水）マレイン酸等が例示され、１種または２種以上選択して使用することができる。
【０００９】
また、本発明における熱可塑性樹脂を構成する芳香族ビニル系単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン等が挙げられ、１種または２種以上選択して使用することができる。特にこれらの中でスチレンが好ましい。
【００１０】
上記熱可塑性樹脂を構成する不飽和カルボン酸系単量体が５重量％未満では耐熱性に劣り、その結果寸法安定性が損なわれるため好ましくない。一方不飽和カルボン酸系単量体が４０重量％以上では、流動性が著しく低下し、特に射出成形においては成形性が大幅に低下するため好ましくない。
【００１１】
熱可塑性樹脂の重量平均分子量が５万未満では衝撃強度が劣り、製品搬送時などに割れを生じたり、離型時にクラック・割れを引き起こす可能性がある。また重量平均分子量が１５万を超えると生産性が低下し経済性が劣るのみならず、流動性が低下するため薄肉成形品が得られず好ましくない。
【００１２】
さらに、熱可塑性樹脂の分子量分布が２．０未満ものは、重合転化率を抑制する必要があり経済性に劣る。また３．０を超えると流動性が低下し、薄肉成形品が得られ難くなるため好ましくない。
なお、上記熱可塑性樹脂の重量平均分子量および分子量分布を調整する方法としては、熱可塑性樹脂を重合するに際して、その重合方法、重合温度、または使用する重合開始剤や分子量調整剤の使用量を適宜設定することにより調整することが可能である。
また、熱可塑性樹脂の重量平均分子量および分子量分布については、熱可塑性樹脂をテトラヒドロフランに溶解した後、島津高速液体クロマトグラフィー（ＨＳＧカラム）を用いてポリスチレン換算分子量より、重量平均分子量および分子量分布を測定した。
【００１３】
上記熱可塑性樹脂は、公知の重合法によって製造することができるが、なかでも塊状重合法または溶液重合法が好ましく、さらには連続式の塊状もしくは溶液重合法がより好ましく用いられる。より具体的には、不飽和カルボン酸、芳香族ビニル系単量体、及び必要であればエチルベンゼン、トルエン、メチルエチルケトン等の溶剤を混合した原料を重合工程に供給し、該単量体を重合する工程および該工程の後、重合体、未反応単量体および／または溶剤を含む混合液を加熱し、同時にまたは加熱後減圧室に導入して未反応単量体および／または溶剤を重合体から分離する分離回収工程、さらに回収工程から排出された重合体に、必要に応じて着色剤、酸化防止剤、フィラーなどの添加剤を添加し造粒することによりペレット化してなる造粒工程からなることが好ましい。また、このようにして得られた熱可塑性樹脂は、その揮発性成分が３０００ｐｐｍ以下であることが、光学特性、耐光性の面で好ましい。なお、揮発性成分を低減する方法としては、例えば、上記重合時の重合温度や使用する重合開始剤、分子量調整剤の添加量、造粒工程における押出機による脱揮等の操作により低減することが可能である。また、共重合体中の揮発性成分の含有量は、試料をジメチルホルムアミドに溶解し、ガスクロマトグラフで測定することができる。
【００１４】
さらに、上記熱可塑性樹脂に添加することのできるヒンダードアミン系光安定剤としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）サクシネート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジニル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、２−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−２−ｎ−ブチルマロン酸ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）、コハク酸ジメチル−１−（２−ヒドロキシエチル）−４−ヒドロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン重縮合物、ポリ[｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル｝イミノ]ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝]、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−アミノプロピル）エチレンジアミン−２，４−ビス［Ｎ−ブチル−Ｎ−（１，２，２．６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）アミノ］−６−クロロー１，３，５−トリアジン縮合物、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン、４−メトクリロキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジン等が挙げられ、１種または２種以上併用して使用することが可能である。
尚、ヒンダードアミン系安定剤は分子量６００以上のものを使用することが、過熱時に昇華し難いため好ましい。
これらヒンダードアミン系光安定剤は、熱可塑性樹脂１００重量部に対して０．０１〜５．０重量部の割合で配合することが好ましく、この範囲で添加することにより十分な耐光性が得られるが、その添加量が５．０重量部を超えると耐熱性の低下、衝撃強度の低下、金型汚染などの問題が発生するため好ましくない。好ましくは０．０３〜２．０重量部である。
【００１５】
また、本発明の熱可塑性樹脂には、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収剤を含有させることは、樹脂の着色性の観点から望ましくないが、樹脂の着色が認められない程度の含有量、即ち上記紫外線吸収剤の添加量は０．５重量部未満であることが好ましい。
さらに本発明の熱可塑性樹脂には、その特性を損なわない範囲内で、滑剤、離型剤、酸化防止剤、帯電防止剤、有機系光拡散剤、無機系光拡散剤などの各種添加剤含有させることができる。
【００１６】
本発明の導光板を成形する際の成形温度は２５０〜３５０℃であることが好ましく、２５０℃未満では、成形歪が残りやすく、そり・変形の原因となる。一方、３５０℃を超えると樹脂の分解温度領域に達するために、シルバーストリークや焼けによる外観不良を引き起こす原因となるため好ましくない。
【００１７】
また本発明の導光板を得るには、射出成形、押出し成形、異型押出し成形、パイプ成形等目的に応じた成形方法にて成形することが可能である。
【００１８】
以下、実施例および比較例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらによって何ら制限されるものではない。
【００１９】
〔実施例〕
−熱可塑性樹脂−
樹脂−１；容量が２０リットルの完全混合型反応槽１基から成る連続的重合装置を用いて熱可塑性樹脂を製造した。重合開始剤としてｔ−ブチルパーオキシ（２−エチルヘキサノエ−ト）を用いて、無水マレイン酸１０重量部、スチレン９０重量部、エチルベンゼン１０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．３重量部、重合開始剤０．０１５重量部から成る重合原料をプランジャーポンプを用いて１３ｋｇ／ｈで連続的に該反応槽に供給して重合を行い、重合温度を調節して反応槽出口における重合転化率を５３．５重量％にした。このときの重合温度は１５０℃であった。反応槽の撹拌回転数は１５０ｒｐｍであり、重合温度は反応槽の上部、中部、下部の３か所に熱電対を入れて測定したところ、３か所の温度は平均値±０．２℃の範囲に制御されており、重合液は均一に混合されていると考えられる。重合に続いて、反応槽から連続的に抜き出された重合液を脱揮発分装置に供給して未反応単量体や有機溶剤等の揮発性成分を分離した後、池貝製作所社製ベント付きＰＣＭ−３０二軸押出機（シリンダー温度２４０℃、真空度−６００ｍｍＨｇ）を用いて樹脂をペレット化し、樹脂−１を得た。樹脂の重量平均分子量および分子量分布、さらに樹脂中の揮発成分含有量を表１に示す。
【００２０】
樹脂−２；無水マレイン酸を１５重量部、スチレンを８５重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様に脱揮・押出機にて樹脂をペレット化し、樹脂−２を得た。
【００２１】
樹脂−３；メタアクリル酸を１０重量部、スチレンを９０重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様に脱揮・押出機にて樹脂をペレット化し、樹脂−３を得た。
【００２２】
樹脂−４；メタアクリル酸を５重量部、スチレンを９５重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様に脱揮・押出機にて樹脂をペレット化し、樹脂−４を得た。
【００２３】
樹脂−５；アクリル酸を２０重量部、スチレンを８０重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様に脱揮・押出機にて樹脂をペレット化し、樹脂−５を得た。
【００２４】
樹脂−ｉ；スチレン１００重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、さらに押出し機の温度を２２０℃に設定した以外は同様な操作により樹脂をペレット化し樹脂−ｉを得た。
【００２５】
樹脂−ｉｉ；メタアクリル酸５０重量部、スチレン５０重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、押出し機の温度を２２０℃に設定した以外は同様な操作により樹脂をペレット化し樹脂−ｉｉを得た。
【００２６】
樹脂−ｉｉｉ：無水マレイン酸を７重量部、スチレンを９３重量部、ｔ−ドデシルメルカプタンを１重量部とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様な操作により樹脂をペレット化し、樹脂−ｉｉｉを得た。
樹脂−ｉｖ：反応槽に容量が２０リットルの完全混合型反応槽２基から成る連続的重合装置を用いて、無水マレイン酸を７重量部、スチレンを９３重量部、ｔ−ドデシルメルカプタンを０．５重量部（尚、ｔ−ドデシルメルカプタンは０．１重量部を最初の反応槽より重合原料とともに連続添加を行い、残りの０．４重量部については２基目の反応槽より単独で連続添加を行った）とした以外は樹脂−１と同様の方法にて重合を行い、同様な操作により樹脂をペレット化し、樹脂−ｉｖを得た。
【００２７】
−ヒンダードアミン系光安定剤−
安定剤−１；ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製  ＴＩＮＵＶＩＮ  ７７０
安定剤−２；ポリ[｛６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル｝｛２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝ヘキサメチレン｛（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ｝]：チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製  ＣＨＩＭＡＳＳＯＲＢ  ９４４ＬＤ
【００２８】
−紫外線吸収剤−
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製  ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ
【００２９】
〔実施例１〜３、比較例１〜７〕
上記各成分につき、表１に示す割合に混合し、真空度−６００ｍｍＨｇ、シリンダー温度を２４０℃に設定したベント付き２軸押出機にて所定のペレットを得た。
得られたペレットを１００℃にて予備乾燥の後、（株）ハヤブサ鉄工所製ＨＰ−１００射出成形機を用いてシリンダー温度２８０℃の範囲で各種試験片を得た。
結果を表１に示す。なお、比較例５は上記のペレット作成の際にオープンベントの状態で造粒を行った。各種の試験条件は下記のとおりである。
【００３０】
耐光性：厚さ３ｍｍの試験片を用いて、東洋精機社製ＡＴＬＡＳ−ＵＶＣＯＮ（光源ランプ：蛍光サンランプ、環境温度：６０℃、照射時間：３００時間）での照射前後での黄変度差ΔＹＩ（透過光）を（株）村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−３５ＳＰで測定した。
【００３１】
吸湿特性：ＡＳＴＭ  １号ダンベルを６０℃、相対湿度９０％に調節した恒温恒湿槽内に４８時間放置した後、片持ちばり治具に一端を固定した状態で１０５℃のオーブン中に２時間放置後の試験片の変形量を測定した。単位：ｍｍ。
【００３２】
成形加工性：ＩＳＯ１１３３に準じてメルトフローレイトを測定した。２２０℃×１０ｋｇ、単位：ｃｍ３／１０ｍｉｎ。
【００３３】
【表１】
2005215370.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明における熱可塑性樹脂からなる導光板は、比較的低温での成形を可能とする流動性を有し、吸湿特性に優れているため、恒温多湿下での製品のそり・変形を抑制でき、最近の市場ニーズである高耐光性を満たした製品が得られるものである。