(57)【要約】【課題】  比較的低温での薄肉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体製品の提供。【解決手段】アクリル系単量体５０〜７５重量％および芳香族ビニル系単量体２５〜５０重量％からなり、重量平均分子量が３〜２０万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲であるアクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）からなる導光体用樹脂組成物であって、該紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）がアクリル系共重合体（Ａ）５０〜９９重量％および紫外線吸収剤１〜５０重量％からなるペレット状マスターバッチである導光体用樹脂組成物および該樹脂組成物を用いて成形された導光体製品。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系単量体５０〜７５重量％および芳香族ビニル系単量体２５〜５０重量％からなり、重量平均分子量が３〜２０万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲であるアクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）からなる導光体用樹脂組成物であって、該紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）がアクリル系共重合体（Ａ）５０〜９９重量％および紫外線吸収剤１〜５０重量％からなるペレット状マスターバッチであることを特徴とする導光体用樹脂組成物。
【請求項２】
アクリル系共重合体（Ａ）が、塊状重合法または溶液重合法により得られた揮発性成分３０００ｐｐｍ以下のアクリル系共重合体である請求項１記載の導光体用樹脂組成物。
【請求項３】
紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）がＰｒｏｐａｎｅｄｉｏｃ  ａｃｉｄ系および／またはＯｘａｌａｎｉｌｉｄｅ系を主成分とする紫外線吸収剤とアクリル系共重合体（Ａ）からなる請求項１または２記載の導光体用樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１〜３何れかに記載の導光体用樹脂組成物を樹脂温度２００〜３２０℃にて成形して得られた導光体製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、初期着色性に優れ、吸湿性、耐光性の良好な導光体用樹脂組成物および導光体製品に関する。
【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等としての応用が進んでいる。
【０００３】
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きたが、最近、液晶ディスプレー用バックライトとしての利用が増えてきている。バックライト導光体とはある方向から入射した光線を伝搬、拡散させ、液晶ユニット面側で光らせるユニットを言う。バックライトの方式としては導光体を光源と液晶ユニットの間にはさんだ直下型方式と光源を導光体のエッジに配置したエッジライト方式の２通りの方式があるが、近年、液晶ディスプレーに対する軽量化の要求から導光体の薄肉化が課題となり、エッジライト方式が主流になっている。エッジライト方式では、導光体中の光線透過距離が直下式に比較して長いので、導光体中での光損失を防止するため、導光体に使用される材料としては高い光線透過率を有することが必須となる。また、エッジから入射した光線を導光体の液晶ユニット側面全体に出射させる工夫が導光体の設計に必要となる。
【０００４】
導光体のエッジから入射した光線を導光体の面全体に均一に出射させる方法としては、片面にドットグラデーション印刷を施す方法（特開平６−１９４５２６号公報、特開昭６３−６２１０４号公報）、片面に光を拡散させるための凹凸を形成する方法（特開昭６１−１２７５０６号公報）、グラデーション付フィルムを貼り付ける方法などがある。薄肉で精密な導光板や光を拡散させるための凹凸の成形には、通常、射出成形法が用いられる。
この場合、アクリル系樹脂の成形性、流動性の改良が必要であり、このためには、樹脂の分子量を下げるか、あるいは内部可塑化効果を持つコモノマーを共重合させるか、の手法が一般的である。また最近では導光体やレンズ、液晶などの前面カバー（パネル）と呼ばれる製品が大型化している。製品の大型化に伴いアクリル系樹脂の吸湿による製品のソリ・変形が問題となることが増加している。このためアクリル系樹脂の吸湿特性を改良する必要があり、その手法としては吸湿性の低いコモノマーを共重合させることが一般的である。ただし、単に吸湿性の低いコモノマー量を多くして吸湿性を改良したアクリル系樹脂では光学特性や耐光性が低下するため望ましくない。
【０００５】
さらに、液晶ディスプレイの大型化や画面の輝度感を向上させ且つ、ロングライフ化を目指しているために、最近の導光体に要求される性能としては、非常に高い耐光性レベルが要求されている。アクリル系樹脂の耐光性の改良手段としては、一般的に紫外線吸収剤の添加が知られているが、一度ペレット化されたアクリル系樹脂に紫外線吸収剤を混錬すると複数回の熱劣化と紫外線吸収剤の色相により黄味に着色し、短波長域の透過率が低下するという初期着色性問題がある。
【特許文献１】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】
【０００６】
本発明の目的は、初期着色性に優れ、吸湿性、耐光性の良好な導光体用樹脂組成物、および導光体製品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らはかかる課題に鑑み鋭意検討を行った結果、特定の共重合体を使用し、且つ紫外線吸収剤の添加方法を選択することにより、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】
【０００８】
比較的低温での薄肉成形を可能とする流動性、吸湿特性に優れ、かつ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体製品を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
すなわち、本発明は、アクリル系単量体５０〜７５重量％および芳香族ビニル系単量体２５〜５０重量％からなり、重量平均分子量が３〜２０万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲であるアクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）からなる導光体用樹脂組成物であって、該紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）がアクリル系共重合体（Ａ）５０〜９９重量％および紫外線吸収剤１〜５０重量％からなるペレット状マスターバッチであることを特徴とする導光体用樹脂組成物を提供するものである。
【００１０】
本発明における導光体用樹脂組成物は、アクリル系単量体５０〜７５重量％および芳香族ビニル系単量体２５〜５０重量％からなり、重量平均分子量が３〜２０万、且つ分子量分布が２．０〜３．０の範囲であるアクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）からなるものである。
【００１１】
該アクリル系共重合体（Ａ）を構成するアクリル系単量体としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アクリル酸フェニル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル等が挙げられる。
ここで、（メタ）アクリル酸とはアクリル酸もしくはメタクリル酸のことであり、上記記載のアクリル系単量体を１種または２種以上選択して使用することができる。
【００１２】
また、該アクリル系共重合体（Ａ）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。
【００１３】
アクリル系共重合体（Ａ）を構成するアクリル系単量体が５０重量％未満では光学特性が劣り、耐光性が劣る。一方アクリル系単量体が７５重量％以上では、吸湿性が劣り、製品のそり・変形を引き起こすため好ましくない。
【００１４】
アクリル系共重合体（Ａ）の重量平均分子量が３万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・割れを引き起こすことがある。また重量平均分子量が２０万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にくいため好ましくない。好ましくは５〜１５万である。
【００１５】
さらに、アクリル系共重合体（Ａ）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、該アクリル系共重合体（Ａ）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、該アクリル系共重合体（Ａ）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、該アクリル系共重合体（Ａ）の重量平均分子量および分子量分布については、該アクリル系共重合体（Ａ）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を測定した。
【００１６】
上記アクリル系共重合体（Ａ）は、公知の重合法によって製造することができるが、なかでも溶液重合または塊状重合法が好ましく、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い。より具体的には、アクリル系単量体および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アクリル系共重合体は、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、連鎖移動剤の添加量、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。
【００１７】
上記紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）は、公知の手法によって製造することができるが、例えば、アクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤を所定の割合で混合し、一般的な押出機を用い溶融混錬して得ることが出来る。好ましくは、紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）の作成時に出来る限り温度を低くすることにより初期着色性に優れた樹脂組成物を得ることができる。
【００１８】
上記紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）を構成する紫外線吸収剤としては、Ｂｅｎｚｏｐｈｅｎｏｎｅ系、Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ系、Ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｃ  ａｃｉｄ系、Ｏｘａｌａｎｉｌｉｄｅ系紫外線吸収剤が挙げられ、これら紫外線吸収剤は２種以上併用することができる。これらのうち、特にＰｒｏｐａｎｅｄｉｏｃ  ａｃｉｄ系および／またはＯｘａｌａｎｉｌｉｄｅ系の紫外線吸収剤が好ましく、さらに好ましくは２−Ｅｔｈｙｌ，２’−ｅｔｏｘｙ−ｏｘａｌａｎｉｌｉｄｅおよび／またはＰｒｏｐａｎｅｄｉｏｃ ａｃｉｄ，［（４−ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙｌ）−ｍｅｔｈｙｌｅｓｔｅｒを主成分とする化合物が挙げられる。
【００１９】
また、上記紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）は、アクリル系共重合体（Ａ）５０〜９９重量％に対して紫外線吸収剤１〜５０重量％の割合で配合される。紫外線吸収剤の配合割合が１重量％未満では、熱劣化を受けた際の初期着色性が劣り、また５０重量％を超えると分散性が低下するため好ましくない。
【００２０】
本発明の導光体用樹脂組成物は、上記のアクリル系共重合体（Ａ）と紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）からなるものであり、その配合割合については特に制限はないが各種物性バランスの面より、アクリル系共重合体（Ａ）１００重量部に対して紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）０．１〜１０重量部程度である。
【００２１】
また、本発明の導光体用樹脂組成物には、その特性を損なわない範囲内で、各種添加剤を含有させることができる。添加剤としては、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が挙げられる。
【００２２】
さらに、上記の導光体用樹脂組成物を用いて導光体製品を成形する際の樹脂温度は２００〜３２０℃であることが好ましい。導光体成形時の樹脂温度が２００℃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、３２０℃を超えると導光体用樹脂組成物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。
【００２３】
また、本発明の導光体用樹脂組成物からなる導光体製品としては、板状成形品や管状成形品など種々の形状が挙げられる。
【００２４】
〔実施例〕
−アクリル系共重合体（Ａ）−  
Ａ−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スチレン系樹脂を製造した。スチレン系単量体としてスチレンを、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしてメタクリル酸メチルを用いた。また、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）を用いた。スチレン５５重量部、メタクリル酸メチル３５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０．０５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、押出機を経て樹脂をペレット化した。共重合体中の揮発性成分の含有量は２２００ｐｐｍであった。アセトン可溶部の重量平均分子量（Ｍｗ）が１４万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．３であった。
【００２５】
Ａ−２；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スチレン系樹脂を製造した。スチレン系単量体としてスチレンを、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしてメタクリル酸メチルを用いた。また、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）を用いた。スチレン３７重量部、メタクリル酸メチル４０重量部、アクリル酸ブチル３重量部、エチルベンゼン２０重量部、ｔ−ドデシルメルカプタン０．１３重量部、重合開始剤０．０４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４８．５重量％にした。このときの重合温度は１３５℃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、押出機を経て樹脂をペレット化した。共重合体中の揮発性成分の含有量は１８００ｐｐｍであった。アセトン可溶部の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．２であった。
【００２６】
Ａ−３；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スチレン系樹脂を製造した。スチレン系単量体としてスチレンを、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしてメタクリル酸メチルを用いた。また、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）を用いた。スチレン２４重量部、メタクリル酸メチル６６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０．４５重量部、重合開始剤０．０１６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４７．８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、押出機を経て樹脂をペレット化した。共重合体中の揮発性成分の含有量は８５０ｐｐｍであった。アセトン可溶部の重量平均分子量（Ｍｗ）が７．６万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．５であった。
【００２７】
Ａ−ｉ；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スチレン系樹脂を製造した。スチレン系単量体としてスチレンを、（メタ）アクリル酸アルキルエステルとしてメタクリル酸メチルを用いた。また、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）を用いた。スチレン８０重量部、メタクリル酸メチル１６重量部、エチルベンゼン３．５重量部、重合開始剤０．０３４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４５．６重量％にした。このときの重合温度は１３５℃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、押出機を経て樹脂をペレット化した。共重合体中の揮発性成分の含有量は１２５０ｐｐｍであった。アセトン可溶部の重量平均分子量（Ｍｗ）が１５万、分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が２．５であった。
【００２８】
−紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）− 
表１に示す割合にて配合・混合し、４０ｍｍ二軸押出機を用いて２２０℃で溶融混練し、紫外線吸収剤マスターバッチ（Ｂ）ペレットを得た。
【００２９】
−紫外線吸収剤−
Ｂｅｎｚｏｔｒｉａｚｏｌｅ系紫外線吸収剤（ｂ−１）；チバ・スペシャルティ・ケミカルズ株式会社製  ＴＩＮＵＶＩＮ Ｐ 
Ｐｒｏｐａｎｅｄｉｏｃ  ａｃｉｄ系紫外線吸収剤（ｂ−２）；クラリアントジャパン株式会社製  Ｓａｎｄｕｖｏｒ  ＰＲ−２５
Ｏｘａｌａｎｉｌｉｄｅ系紫外線吸収剤（ｂ−３）；クラリアントジャパン株式会社製  Ｓａｎｄｕｖｏｒ  ＶＳＵ
【００３０】
ポリスチレン（ＰＳ）；日本ポリスチレン株式会社製  ＧＰＰＳ  Ｇ６３７Ｒ
ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）；住友化学工業株式会社製  スミペックス  ＭＧＳＳ
【００３１】
−ヒンダードアミン系光安定剤−
ＨＡＬＳ；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
【００３２】
〔実施例１〜６、比較例２〜５〕
上記各成分につき、表２に示す割合に混合したドライブレンドペレットを８０℃にて予備乾燥の後、(株)ハヤブサ鉄工所製ＨＰ−１００射出成形機および新潟鐵工成形機株式会社製ＭＤ４５０Ｓ−ＩＶ  ＡＰを用いて樹脂温度２００〜３２０℃の範囲で各種試験片を得た。
〔比較例１、６〕
上記各成分につき、表２に示す割合に混合し、シリンダー温度を２２０℃とした単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８０℃にて予備乾燥の後、(株)ハヤブサ鉄工所製ＨＰ−１００射出成形機および新潟鐵工成形機株式会社製ＭＤ４５０Ｓ−ＩＶ  ＡＰを用いて樹脂温度２００〜３２０℃の範囲で各種試験片を得た。
結果を表１に示す。なお、各種の試験条件は下記のとおりである。
【００３３】
色差：厚さ３ｍｍの試験片を用いて、黄色度ＹＩ（透過光）を（株）村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−３５ＳＰで測定した。ＹＩ値が小さいほど黄味が小さいため良好であることを示している。
【００３４】
耐光性：厚さ３ｍｍの試験片を用いて、ユ−ブコン（株式会社東洋精機製作所製  照射強度：２．５ｍＷ／ｃｍ２、ブラックパネル温度：６０℃、照射時間：３００時間）耐光促進テスト前後の黄変度差ΔＹＩ（透過光）を（株）村上色彩技術研究所製ＣＭＳ−３５ＳＰで測定した。
【００３５】
吸湿性：厚さ４ｍｍの３００×２５０ｍｍ導光板成形品をタバイエスペック(株)製恒温恒湿槽を用いて６０℃、湿度９５％ＲＨの環境下で３００時間吸湿させた後、成形品のそり変形量を測定した。単位：ｍｍ。
【００３６】
透明性（ヘイズ）：厚さ３ｍｍの試験片を用いて、(株)村上色彩技術研究所製反射・透過率計ＨＲ−１５０で測定した。
【００３７】
【表１】
2005105102.tif 000002
【００３８】
【表２】
2005105102.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明における導光体用樹脂組成物は、最近の市場ニーズである高耐光性を満たし、且つ初期（耐光劣化前）着色性に優れた導光体製品が得られるものであり、比較的低温での薄肉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、該樹脂組成物を使用することにより恒温多湿下での製品のそり・変形を抑制でき、種々の市場ニーズに対応できる導光体製品が得られるものである。