CN101802655B - 光扩散板用树脂组合物、光扩散板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有特定的苯乙烯系树脂和光扩散剂的光扩散板用树脂组合物、把其成型加工所得到的光扩散板。更详细地,本发明通过使用作为苯乙烯系树脂含有使具有多个支链并且在端顶部具有聚合性双键的多支链状大单体与苯乙烯系单体共聚合而得到的树脂的物质,能够得到光扩散性、低吸水性、透过率不均匀性良好的光扩散板。而且,通过使用该苯乙烯系树脂,能够采用能够同时进行扩散板的成型和表面加工的注射成型法。
Description
技术领域
本发明涉及一种光扩散板用树脂组合物、以及成型该树脂组合物而得到的光扩散板及其制造方法;所述光扩散板用树脂组合物含有具有支链结构的苯乙烯系树脂和光扩散剂,其加工性优异、得到的光扩散板的光扩散性、低吸水性、透过率不均匀性良好。
背景技术
近年来,在透过型显示器的领域,要求高辉度化、薄型化和高的辉度匀齐度,并且提出有组合了多个光源、在背面上设置的反射板、成为发光面的扩散板的构成的直下型背光。对于该装置而言,光束的利用效率高,高辉度化容易,但是由于光源的正上方的辉度升高,所以存在发光面的辉度均齐度差的问题。特别是随着背光装置的薄型化,扩散板和光源的距离变近,这个问题就变得更加突出。
以前,作为获得兼备透过性和扩散性的上述背光装置中使用的光扩散板的方法,研究了在甲基丙烯酸树脂、甲基丙烯酸苯乙烯树脂、苯乙烯树脂等透明的基体树脂中,配合与该树脂的折射率不同的光扩散剂的方法(例如,参照专利文献1~3)。
在不断大型化的液晶显示器中,直下型背光方式正在成为主流,由于有些使用环境会引起光扩散板的翘曲变大、导致出现辉度不均匀性,所以对于使用的基材,要求具有更低的吸湿性。另外,对于辉度不均匀性而言,由于扩散板的透过率不均匀性也起到较大影响,所以为了不出现厚度不均匀性和光扩散剂的不均一,所使用基材的加工性和分散均匀性优异也变得很重要。
如上所述,对于光扩散板,除了光扩散性之外,还要求使用的树脂组合物的优异的加工性、小的透过率不均匀性、低吸湿性,还没有能够同时满足这些特性的光扩散板。
专利文献1:日本特开平2-194058号公报
专利文献2:日本特开2005-132983号公报
专利文献3:日本特开2006-133567号公报
发明内容
发明所要解决的问题
鉴于上述实际情况,本发明所要解决的问题在于,提供一种加工性优异,得到的光扩散板的光扩散性、低吸水性、透过率不均匀性良好的光扩散板用树脂组合物,以及成型该树脂组合物所得到的光扩散板及其制造方法。
解决问题的手段
本发明人们为了解决上述的问题而反复潜心研究,结果发现,把光扩散剂与具有支链结构的特定的苯乙烯系树脂配合而得到的树脂组合物,通过加工该树脂组合物而得到的光扩散板具有优异的光扩散性、低吸水性、加工性、低透过率不均匀性,完成了本发明。
亦即,本发明提供一种光扩散板用树脂组合物,其特征在于,是含有苯乙烯系树脂(A)和光扩散剂(B)的光扩散板用树脂组合物,前述苯乙烯系树脂(A)含有:使具有多个支链、而且在其端部具有多个聚合性双键的多支链状大单体(a1)与苯乙烯系单体(a2)共聚得到的树脂。本发明还提供一种使用该树脂组合物而得到的光扩散板及其制造方法。
发明的效果
本发明的光扩散板用树脂组合物,加工性优异;得到的光扩散板具有光扩散性、低吸水性、低透过率不均匀性,特别是作为在不断大型化的液晶显示器中的直下型背光方式中使用的光扩散板是有用的。另外,本发明的光扩散板用树脂组合物的高的加工性和作为组合物的均质性,例如在通过在其表面实施微细加工来进一步提高光扩散效果的场合等中,从能够采用能够同时进行扩散板的成型和表面加工的注射成型法的观点出发,是节能的而且是高生产率的,而且其有用性很高。
附图说明
图1是表示配置有管状反应器的连续聚合线路的1例的工序图,所述管状反应器具有静态混合元件。
图2是实施例3所得到的苯乙烯系树脂(A-3)的GPC-MALS的谱图。
图3是通过GPC-MALS求出的苯乙烯系树脂(A-3)的分子量和惯性半径的双对数曲线图。另外,图3上还表示了在分子量为25万~1000万区域、以及该范围中的斜率为0.35和0.45的直线。
符号说明
(1)柱塞泵
(2)搅拌式反应器
(3)、(7):齿轮泵
(4)~(6)、(8)~(10):具有静态混合元件的管状反应器。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
苯乙烯系树脂(A)
本发明中使用的苯乙烯系树脂(A)必须是,使具有多个支链而且在其端部具有多个聚合性双键的多支链状大单体(a1)与苯乙烯系单体(a2)共聚得到的多支链状树脂。另外,本发明中使用的苯乙烯树脂(A)为使多支链状大单体(a1)与苯乙烯系单体(a2)共聚得到的具有多支链结构的树脂,同时也可以含有共聚合时同时生成的苯乙烯系单体的均聚物(线型树脂)。进一步地,也可以把预先制造的线型树脂和使多支链状大单体(a1)与苯乙烯系单体(a2)共聚得到的树脂混合使用。
对于前述苯乙烯系树脂(A)的流动性而言,从模塑再现性、脱模性、成型周期的缩短、得到的光扩散板的外观、强度的平衡性优异的角度出发,优选MFR为2.0以上7.0以下的树脂。
GPC-MALS
通过GPC-MALS(MALS:多角度光散射检测器)测定本发明中使用的苯乙烯树脂(A)的分子量,得到例如图2所示的色谱图。在图2中,低分子量侧的峰是P1,高分子量侧的峰是P2。可以推测峰P1中包含线型树脂和低支链度的树脂。并且,可以推测峰P2中主要包含多支链状的高支链度的树脂。另外,峰P2的区域是由区域1和区域2形成的区域,区域(1)是由从峰P2的最高点开始向基线(图2中,与体积轴基本平行地划出的虚线)下来的垂线、基线、该最高点的左侧的分子量曲线所围成的区域,区域(2)是以前述垂线为对称轴把该区域(1)翻折至右侧之后形成的分子量曲线(图2中,在垂线的右侧用虚线表示的假想的分子量曲线)、垂线、基线所围成的区域。而且,峰P1的区域为,从由分子量曲线和基线所围成的区域中,减去前述由区域(1)和区域(2)组成的峰P1的区域之后的部分。
苯乙烯系树脂(A)的分子量
对于本发明中使用的苯乙烯系树脂(A)而言,在强度和加工性的平衡性方面,由GPC-MALS求出的重均分子量优选为15万~55万,更优选为25万~50万。重均分子量在15万以下时,强度有降低的倾向;在55万以上时,加工性有降低的倾向。
苯乙烯系树脂(A)的双对数曲线的斜率
另外,对于苯乙烯系树脂(A)而言,在以由GPC-MALS求出的该树脂的分子量为横轴、以惯性半径为纵轴的双对数曲线图中,在分子量为25万~1000万的区域的斜率,为了使得强度和成型加工性以优异的平衡性发挥出来,最优选为0.35~0.45。斜率如果大于0.45,就会更加接近于线型树脂的物性;反之,如果小于0.35,那么随着支链度增加分子量增加,流动性就会下降,对成型加工性造成影响。
峰P1的区域中的树脂和峰P2的区域中的树脂的配合比
苯乙烯系树脂(A)中的顶峰P1的区域中的树脂和顶峰P2的区域中的树脂的质量比,在强度和成型加工性的平衡性优异这点上,优选为(峰P2的区域中的树脂)/(峰P1的区域中的树脂)=30/70~70/30,更加优选为40/60~60/40。该比率,通过调整多支链状大单体(a1)和苯乙烯系单体(a2)的使用比例、链转移剂的种类及其使用量,能够容易地进行控制。
多支链状大单体(a1)
作为本发明中使用的具有多个支链、而且在其端部具有多个聚合性双键的多支链状大单体(a1),在容易得到优异的上述诸特性的苯乙烯系树脂(A)这点上,特别是从控制多支链状树脂的重均分子量在1000万以下的观点出发,优选为具有多个支链、而且在其端部具有多个聚合性双键、重均分子量(Mw)为1000~15000的大单体,更加优选为具有多个支链、而且在其端部上具有多个聚合性双键、重均分子量(Mw)为3000~8000的大单体。
作为前述支链结构,没有特别的限制,优选为:通过吸电子基和、除了与该吸电子基结合的键之外的3个键全部与碳原子结合的季碳原子分枝进行了分枝的情况,以及通过具有醚键、酯键或者酰胺键的结构单元的重复形成了支链结构的情况。
在前述多支链状树脂为前述的由季碳形成支链结构的树脂的场合,作为前述吸电子基的含有量,在每1g多支链状树脂中,优选为2.5×10-4mmol~5.0×10-1mmol的范围,更加优选为5.0×10-4mmol~5.0×10-2mmol的范围。
在前述多支链状大单体(a1)的端部上,每1分子中必须具有2个以上的聚合性双键,特别地,优选为与芳香环直接结合的双键。作为前述聚合性双键的含有量,在每1g的该大单体中,优选为0.1~5.5mmol的范围,更优选为0.5~3.5mmol的范围。在少于0.1mmol的场合,高分子量的多支链状树脂的获得会变得困难,在超过5.5mmol的场合,多支链状树脂的分子量有过度增大的倾向。
多支链状大单体(a1-i)
本发明中使用的多支链状树脂的支链结构,因为来自于使用的多支链状大单体(a1)所包含的支链结构,所以作为多支链状大单体(a1)的优选的结构的一种,可以举出具有如下结构的多支链状大单体(a1-i):在1分子中,具有吸电子基、除了与该吸电子基结合的键之外的3个键全部与碳原子结合的季碳原子分枝所形成的支链结构、与芳香环直接结合的双键。该多支链状单体(a1-i)为由AB2型单体衍生出来的超支化大单体。
这样的支链结构,通过吸电子基结合的活性亚甲基的亲核取代反应容易得到。作为前述的吸电子基,可以举出例如-CN、-NO2、-CONH2、-CON(R)2、-SO2CH3、-P(=O)(OR)2等,在这些吸电子基结合的亚甲基与芳香环或者羰基直接结合的情况下,亚甲基的活性会更高。
作为前述多支链状大单体(a1-i),例如,优选具有下述通式(1)所表示的重复单元的物质。
通式(1)
[化1]
式中,Y1为-CN、-NO2、-CONH2、-CON(R)2、-SO2CH3或者-P(=O)(OR)2(此处R为烷基或者芳基),在Y2为亚芳基的场合,Z为-(CH2)nO-、-(CH2CH2O)n-或者-(CH2CH2CH2O)n-,在Y2为-O-CO-或者-NH-CO-的场合,Z为-(CH2)n-、-(CH2)nAr-、-(CH2)nO-Ar-、-(CH2CH2O)n-Ar-或者-(CH2CH2CH2O)n-Ar-(此处Ar为亚芳基)。另外,n为1~12的整数。
作为前述通式(1)中的Y2,下述所示的亚芳基是非常合适的。即使在前述通式(1)所表示的结构单元之中,优选的也是,Y1为-CN,Y2为亚苯基。在Y2为亚苯基的场合,Z的结合位置可以为邻位、间位或者对位中的任意位置,并没有特别的限制,但是对位是优选的。另外,前述通式中的n,从苯乙烯单体的溶解性良好这点出发,优选为2~10。
[化2]
具有前述支链结构的多支链状大单体(a1-i),可以在碱性化合物的存在下,通过下列反应得到:
(1)使得1分子中具有活性亚甲基和活性亚甲基的亲核取代反应中的离去基团的AB2型单体发生亲核取代反应,得到多支链状的自缩合型缩聚物的反应(得到前驱体的反应);
(2)使得该缩聚物中残留的未反应的活性亚甲基或者次甲基,与1分子中具有与芳香环直接结合的双键和活性亚甲基的亲核取代反应中的离去基团的化合物进行进行亲核取代反应。
此处,所谓活性亚甲基的亲核置换反应中的离去基团,都是与饱和碳原子结合的卤素、-OS(=O)2R(R表示烷基或者芳基)等;具体地可以举出,溴元素、氯元素、甲磺酰氧基、甲苯磺酰氧基等。作为碱性化合物,例如,氢氧化钠、氢氧化钾等强碱是非常合适的,反应的时候作为水溶液来使用。
作为在1分子中具有活性亚甲基和活性亚甲基的亲核取代反应中的离去基团的AB2型单体,例如,可以举出溴化乙氧基-苯乙腈、氯甲基苄氧基-苯乙腈等卤化烷氧基-苯乙腈类,甲苯磺酰氧基-(乙烯氧基)-苯乙腈、甲苯磺酰氧基-二(乙烯氧基)-苯乙腈等具有甲苯磺酰氧基的苯乙腈类。
作为1分子中具有与芳香环直接结合的双键和活性亚甲基的亲取代换反应中的离去基团的代表性的化合物,例如,可以举出氯甲基苯乙烯、溴甲基苯乙烯等。
上述(1)是合成作为前驱体的缩聚物的反应,(2)是在前驱体上导入与芳香环直接结合的双键的反应。(1)和(2)可以依次进行各自的反应,也可以在同一反应体系中同时进行。多支链状大单体(a1-i)的分子量,可以通过改变作为原料使用的AB2型单体和碱性化合物的配合比来进行控制。
多支链状大单体(a1-ii)
作为在本发明中能够使用的多支链状大单体(a1),可以举出,通过重复具有酯键、醚键或者酰胺键的结构单元而形成的支链结构和、在支链末端上1分子中具有2个以上的聚合性双键的多支链状大单体(a1-ii)。
关于重复具有酯键的结构单元而形成支链结构的多支链状大单体(a1-ii-1),作为优选形态可以举出,在作为与形成分子链的酯键的羰基邻接的碳原子为季碳原子的多支链状聚酯多元醇上,导入了乙烯基或者异丙烯基等聚合性双键之后得到的物质。要在多支链状聚酯多元醇上导入聚合性双键,可以通过酯化反应或者加成反应进行。另外,作为上述多支链状聚酯多元醇,可以使用市售的柏斯托(Perstorp)公司制造的“博尔顿(Boltorn)H20、H30、H40”。
前述多支链状聚酯多元醇,可以在其羟基的一部分上通过用醚键或者其他的键预先导入取代基,另外,也可以在其羟基的一部分通过氧化反应或者其他的反应进行改性。另外,多支链状聚酯多元醇,其羟基的一部分也可以预先进行酯化。
作为前述多支链状大单体(a1-ii-1),可以举出例如:使得具有1个以上羟基的化合物和,与羧基邻接的碳原子为季碳原子、而且具有两个以上羟基的单羧酸发生反应得到多支链状的聚合物;然后,使得作为该聚合物的末端基的羟基和,丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和酸、含有异氰酸酯基的丙烯酸系化合物等反应而得到的物质。另外,关于具有酯键的结构单元重复而形成支链结构的多支链状聚合物,由塔玛利亚(Tamalia)氏等记载在“Angew.Chem.Int.Ed.Engl.29”p138~177(1990)中。
作为前述具有1个以上羟基的化合物,可以举出:通过使得a)脂肪族二醇、脂环式二醇、或者芳香族二醇、b)三醇、c)四醇、d)山梨糖醇和甘露醇等糖醇、e)脱水壬七醇或者二季戊四醇、f)α-甲基葡糖苷等α-烷基葡糖苷、g)乙醇、己醇等单官能性醇、h)重均分子量至多为8000的环氧烷或者它的衍生物,与选自上述a)~g)中的任意1种以上的化合物中的羟基,发生反应而生成的含有羟基的聚合物等。
作为前述a)脂肪族二醇、脂环式二醇和芳香族二醇,可以举出例如,1,2-乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、聚四氢呋喃、二羟甲基丙烷、新戊基丙烷、2-丙基-2-乙基-1,3-丙二醇,1,2-丙二醇,1,3-丁二醇,二乙二醇、三乙二醇、聚乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、聚丙二醇、环己烷二甲醇、1,3-二噁烷-5,5-二甲醇、1,4-二甲苯基二甲醇、1-苯基-1,2-乙二醇等。作为前述b)三醇,可以举出例如,三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、三羟甲基丁烷、甘油、1,2,5-己三醇、1,3,5-三羟基苯等。作为c)四醇,可以举出例如,季戊四醇、二三羟甲基丙烷、二甘油、二三羟甲基乙烷等。
作为前述与羧基邻接的碳原子为季碳原子、而且具有两个以上羟基的单羧酸,可以举出例如,二羟甲基丙酸、α,α-双(羟甲基)丁酸、α,α,α-三(羟甲基)乙酸、α,α-双(羟甲基)戊酸、α,α-双(羟甲基)丙酸等。通过使用前述单羧酸,能够抑制酯的水解反应,形成多支链状聚酯多元醇。
另外,在制造前述多支链状聚酯多元醇的时候,优选使用催化剂;作为前述催化剂,可以举出,例如二烷基氧化锡、卤化二烷基锡、二烷基锡双羧酸酯、或者锡氧烷等有机锡化合物,四丁基钛酸酯等钛酸酯,路易斯酸,对甲苯磺酸等有机磺酸等。
作为重复具有醚键的结构单元形成支链结构的多支链状大单体(a1-ii-2),可以举出例如:使得具有1个以上羟基的化合物和,具有1个以上羟基的环状醚化合物发生反应得到多支链状的聚合物;然后,使得作为该聚合物的末端基的羟基和,丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和酸、含有异氰酸酯基的丙烯酸系化合物、4-氯化甲基苯乙烯等卤化甲基苯乙烯反应而得到的物质。另外,作为该多支链状聚合物的制法,基于Williamson的醚合成法,使得具有1个以上羟基的化合物、与含有2个以上的羟基和卤素原子、-OSO2OCH3或者-OSO2CH3的化合物反应的方法也是有用的。
作为具有1个以上羟基的化合物,可以任意使用前述列举的物质。作为具有1个以上羟基的环状醚化合物,可以举出例如,3-乙基-3-(羟甲基)氧杂环丁烷、2,3-环氧-1-丙醇、2,3-环氧-1-丁醇、3,4-环氧-1-丁醇等。作为在Williamson的醚合成法中使用的具有1个以上羟基的化合物,也可以为前述的物质,但是优选具有2个以上的与芳香环结合的羟基的芳香族化合物。作为前述化合物,可以举出例如,1,3,5-三羟基苯、1,4-二甲苯基二甲醇、1-苯基-1,2-乙二醇等。作为含有2个以上的羟基和卤素原子、-OSO2OCH3或者-OSO2CH3的化合物,可以举出例如,5-(溴甲基)-1,3-二羟基苯、2-乙基-2-(溴甲基)-1,3-丙二醇、2-甲基-2-(溴甲基)-1,3-丙二醇、2-(溴甲基)-2-(羟甲基)-1,3-丙二醇等。另外,在制造上述多支链状的聚合物的时候,优选使用普通的催化剂,作为前述催化剂,可以举出例如,BF3二乙基醚、FSO3H、ClSO3H、HClO4等。
另外,作为重复具有酰胺键的结构单元形成支链结构的多支链状大单体(a1-ii-3),例如,在分子中通过氮原子以重复的结构具有酰胺键的物质,Dentoritech公司制的Generation(ゼネレ一シヨン)2.0(PAMAM树形物)是代表性的物质。
多支链状大单体(a1)和苯乙烯系单体(a2)的聚合方法
通过使得前述多支链状大单体(a1)和苯乙烯系单体(a2)进行共聚反应,能够得到树脂混合物,所述树脂混合物为多支链状树脂以及该聚合条件下同时生成的线状树脂与低支链树脂的混合物。此时,对于前述的多支链状大单体(a1)和苯乙烯系单体(a2)而言,通过使用优选的50ppm~1%,更优选的100ppm~3000ppm的比率,容易生成多支链状树脂,使得凝胶化的控制变得简便,同时能够高效地得到本发明中使用的苯乙烯系树脂(A)。
对于聚合反应,可以应用各种聚合方法。对于聚合方式,并没有特别的限定,但是本体聚合、悬浮聚合或者溶液聚合是优选的。其中,在生产效率这点上,特别优选连续本体聚合,例如通过配置有一个以上的搅拌式反应器和管状反应器进行连续本体聚合,能够得到优异的树脂,其中,所述管状反应器内部固定着两个以上没有可移动部分的混合元件。在不使用聚合引发剂的状态下,也可以进行热聚合,但是优选使用各种的自由基聚合引发剂。
为了降低聚合反应中的反应物的粘度,可以在反应体系中添加有机溶剂。作为该有机溶剂,可以举出例如:甲苯、乙基苯、二甲苯、乙腈、苯、氯化苯、二氯化苯、苯甲醚、苯甲腈、二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲基乙基酮等。特别是在想要增大多支链状大单体(a1)的添加量的场合,从抑制凝胶化的观点出发,也优选使用有机溶剂。通过此法,能够急剧地增加先前所示的多支链状大单体(a1)的添加量,使得凝胶化的发生变得困难。
作为前述自由基聚合引发剂,没有特别的限制,可以举出例如,1,1-双-(叔丁基过氧化)环己烷、2,2-双-(叔丁基过氧化)丁烷、2,2-双-(4,4-二丁基过氧基环己基)丙烷等过氧缩酮类,异丙苯氢过氧化物、叔丁基氢过氧化物等氢过氧化物类,二叔丁基过氧化物、二异丙苯基过氧化物、二叔己基过氧化物等二烷基过氧化物类,苯甲酰基过氧化物、二肉桂酰基过氧化物等二酰基过氧化物类,叔丁基过氧化苯甲酸酯、二叔丁基过氧化间苯二甲酸酯、叔丁基过氧化异丙基单羧酸酯等过氧化酯类,N,N′-偶氮二异丁腈、N,N′-偶氮二(环己烷-1-腈)、N,N′-偶氮二(2-甲基丁腈)、N,N′-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、N,N′-偶氮二(2-(羟甲基)丙腈)等,能够使用其中的1种,也可以组合使用它们中的2种以上。
进一步地,为了得到的树脂混合物的分子量不过度地变大,可以添加链转移剂。作为链转移剂,可以使用具有1个链转移基的单官能链转移剂、也可以使用具有两个以上的链转移基的多官能链转移剂。作为单官能链转移剂,可以举出烷基硫醇类、巯基乙酸酯类等。作为多官能链转移剂,可以举出用巯基乙酸或者3-巯基丙酸把乙二醇、新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、山梨糖醇等多元醇中的羟基进行酯化之后的物质等。
作为本发明中能够使用的苯乙烯系单体(a2)、苯乙烯及其衍生物,可以举出例如苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、三乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、庚基苯乙烯、辛基苯乙烯等烷基苯乙烯,氟化苯乙烯、氯化苯乙烯、溴化苯乙烯、二溴化苯乙烯、碘化苯乙烯等卤化苯乙烯,进一步可以举出硝基苯乙烯、乙酰基苯乙烯、甲氧基苯乙烯等,单独使用或者两种以上并用均可。在它们之中,从通用性更加优异这点出发,优选使用苯乙烯。另外,与前述苯乙烯系单体(a2)并用,在不损害本发明的效果的范围内可以并用丙烯酸系单体或者乙烯基系单体等其他的聚合性单体,但是,优选使用前述苯乙烯系单体(a2)为全部单体中的90质量%以上,更加优选为95质量%以上。
光扩散剂(B)
作为本发明中使用的光扩散剂(B),只要是通常使用的光扩散剂,就没有特别的限定,可以使用与前述的苯乙烯系树脂(A)折射率不相同的无机系或者有机系的透明微粒。作为无机系的光扩散剂,可以举出例如,碳酸钙、硫酸钡、氧化钛、氢氧化铝、硅石、玻璃、云母、氧化锌等,它们可以利用脂肪酸、有机硅偶联剂等进行表面处理。另外,作为有机系的光扩散剂,可以举出例如,苯乙烯-丙烯酸系微粒、丙烯酸系微粒、有机硅系微粒等。所谓丙烯酸系微粒是,由50质量%以上的甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸系单体构成的物质。作为有机硅系微粒,可以合适地使用通常叫做有机硅树脂、有机硅橡胶等的常温下为固体状的物质。另外,根据需要,光扩散剂(B)也能够混合使用2种以上。作为用于本发明的光扩散剂(B),特别优选使用耐光性优异的有机硅系微粒、丙烯酸系微粒,尤其优选使用耐光性优异的有机硅系微粒。
从光扩散性和透过性以及辉度的平衡的观点出发,关于光扩散剂(B)和苯乙烯系树脂(A)的折射率的差,它的绝对值优选为0.05以上0.20以下。另外,从光扩散性和色调的观点出发,作为光扩散剂(B)的形状,优选为球状,它的平均粒径优选在1~10μm的范围。在平均粒径不到1μm的场合,有可能隐蔽性不足、或者变色而泛黄。另一方面,如果超过10μm,存在光扩散性不充分的情况。
关于光扩散剂(B)的配合量,是应该根据所使用的光扩散剂(B)的种类、粒径、折射率而调节的项目,从容易取得光扩散效果和辉度的平衡这点出发,对于100重量份的光扩散板用树脂组合物中的树脂成分,优选在0.1~10重量份的范围使用,更优选为0.3~5重量份。
本发明的光扩散板用树脂组合物,除了含有前述苯乙烯系树脂混合物(A)和光扩散剂(B)以外没有任何的限制,但是可以并用各种添加剂等。
紫外线吸收剂
对于本发明的光扩散板而言,通过构成背光的冷阴极管的照明,树脂容易劣化,所以可以添加各种通用的紫外线吸收剂、受阻胺系光稳定剂。作为紫外线吸收剂,可以举出苯并三唑系、二苯甲酮系、丙二酸酯系等,单独使用或者多种并用均可。作为紫外线吸收剂和受阻胺系光稳定剂的合计添加量,通常为0.01重量份以上、1质量份以下,优选为0.05质量份以上、0.6质量份以下。
抗氧剂
对于本发明的光扩散板而言,为了防止着色,可以添加各种抗氧剂。作为抗氧剂,酚系、磷系、硫系等中的任意一种均可。在提高防止着色的效果这点上,优选为磷系、或者并用磷系与酚系。
抗静电剂
长期使用本发明的光扩散板的话,附着灰尘而导致辉度的降低,所以也可以增加抗静电性能。作为为了增加抗静电性能而使用的抗静电剂,可以使用甘油脂肪酸酯、烷基二乙醇胺等非离子系,烷基磺酸盐、烷基苯磺酸盐等阴离子系,四烷基铵盐等阳离子系,咪唑啉等两性离子系等低分子量型的抗静电剂。另外,对于添加方法并没有特别的限制,可以熔融混炼在树脂组合物中,也可以作为水溶液等涂布在板的表面。
其他的添加剂
在不阻碍本发明的效果的范围内,根据需要,可以在本发明的光扩散板中适当配合任意的其他的添加剂。添加剂的种类并没有特别的限定,例如,也可以单独使用或者2种以上组合使用以前能够添加在苯乙烯树脂中的通常的各种添加剂:亚乙基双硬脂酰胺等润滑剂,高级脂肪酸及其酯衍生物、高级脂肪酸金属盐等脱模剂,液体石蜡、聚酯系的增塑剂等。另外,为了提高用于背光时的辉度和调整色度,可以添加颜料、染料、荧光增白剂等。
光扩散板的制造方法
关于苯乙烯系树脂(A)和光扩散剂(B)、进一步包括紫外线吸收剂、抗氧剂等、以及其他添加剂的混合,从均一分散这点出发,优选地,在加工成板之前,例如用双螺杆挤出机等预先熔融混炼,制作复合物。此时,混合原料可以在投入双螺杆挤出机的料斗之前,用滚混机、亨舍尔混合机(Henschelmixer)等预先混合之后投入挤出机,也可以另行使用进料器在料筒中间添加。另外,可以预先制作高光扩散剂浓度的母料,在成型时用苯乙烯系树脂(A)稀释来调整至任意的光扩散剂浓度并进行加工。
本发明的光扩散板,可以通过下面的方法制作:把上面制作的光扩散板用树脂组合物通过铸塑挤出、挤出成型、注射成型等进行2次加工;关于加工方法,从不需要后续加工、表面精细加工容易、能够一体化成型凸条和弯钩、成品率良好这些方面出发,优选注射成型法。
注射成型方法
作为前述注射成型方法,并没有任何的限制,为了使得熔融后的树脂组合物均一流动,平衡性良好地成型,优选使用具有多个针形浇口、侧向浇口等的模具。另外,为了得到尺寸精度良好并且没有气体引起的云斑的成型品,在注射熔融的树脂组合物时,优选能够使得模具空腔处于减压状态的设置有抽真空孔的模具。进一步地,优选具有热流道的模具,原因是不产生毛边材料,生产时的浪费少。在使用具有热流道的场合,因为浇口残迹会引起辉度不均匀性,所以为了不产生浇口残迹,优选使用能够在熔融的树脂组合物流入模具空腔结束之后锁闭浇口的针形阀。
光学图案形成法
在利用本发明所得到的光扩散板中,为了提高光扩散性和辉度等光学特性,根据需要,至少在光扩散板的一个面上可以形成凹凸形状即光学图案。图案形成的方法并没有特别的限制,例如可以在光扩散板成型之后用后续加工形成,除此之外,也可以在光扩散板的成型的同时而形成。作为形成方法有,例如通过成型的光扩散板的切削加工或者加压,把图案转印、涂布之后的光固化树脂转印在光扩散板之后,直接进行固化的方法;使用刻有图案的不规则形状的模具或者辊子,在挤出成型中同时形成图案,进一步地,把刻有棱柱形状的压模安装在模具上,在注射成型时同时形成等方法。因为模具寿命、成品率、转印性优异,所以采用压模方式的注射成型法是优选的。
光学图案形状
前述的光学图案的形状并没有特别的限制,可以举出例如皱纹形状、截面多边形的线状棱柱互相大致平行地排列多个的形状(截面锯齿状)、截面为圆形或者椭圆形的线状棱柱互相大致平行地排列多个的形状(半圆柱体或者双凸透镜状),对于前述棱柱,与该棱柱交叉的V字形的切口嵌入的形状(例如四角锥等多角锥状的突起等)。另外,对于这些棱柱,可以是2种以上的不同的形状、角度、间距等的设计的组合。
光扩散板的厚度
光扩散板的厚度没有特别的限定,但是优选为0.5mm以上4.0mm以下。在厚度不到0.5mm的场合,有必要采取对策,来抑制由于形成多个支柱等的自重所引起的弯曲。另外,厚度超过4.0mm,成型变得困难,而且增加背光重量也会带来影响。
实施例
下面用实施例更加具体地说明本发明。本发明当然不应该受到这些实施例范围的限定。只要没有特别的声明,下面的“份”“%”为质量基准。
关于所使用的测定方法的说明
多支链状大单体的GPC测定条件
在下面的条件下进行多支链状大单体的GPC测定:高效液相色谱仪(东曹株式会社制HLC-8220GPC)、RI检测器、TSK gelG6000H×1+G5000H×1+G4000H×1+G3000H×1+TSK guard column H×1、溶剂THF、流速1.0ml/分钟、温度40℃。
GPC-MALS测定
在下面的条件下进行苯乙烯系树脂的GPC-MALS测定:Shodex HPLC、检测器怀雅特技术公司(Wyatt Technology)DAWN EOS、Shodex RI-101、色谱柱Shodex KF-806L×2、溶剂THF、流量1.0ml/min。另外,GPC-MALS的测定的解析,通过怀雅特(Wyatt)社的解析软件AST RA进行,对于苯乙烯系树脂(A),在求出重均分子量之后,以从GPC-MALS求出的该树脂混合物的分子量为横轴、以惯性半径为纵轴的双对数曲线图中,分子量为25万~1000万的区域内的斜率(仅以该分子量范围内得到的直线状部分的测定值为基础,用前述软件自动计算出近似直线的斜率)。
NMR测定法
通过核磁共振法(1H-NMR、JEOL制JNM-LA300型),求出多支链状大单体的聚合性双键的量,用单位样品质量的摩尔数表示。
熔融指数测定法
根据日本JIS K7210进行测定。另外,测定条件为:温度200℃、负荷49N。
图案转印性
把顶角90°、间距为50μm的V字型棱柱加工在压模上。将其安装在模具上,通过注射成型,把棱柱图案转印到成型品表面上。把这时候的“成型品的棱柱的高度/压模的棱柱的高度”作为图案转印率,不到60%的记为×,60%以上而不到80%的记为△,80%以上的记为○。
外观及加工性
在注射成型厚度为2mm的32英寸的光扩散板的时候,调整成型条件后,将没有发生浇口残迹、凹痕、残留应力引起的翘曲等的情况记为○、发生的情况记为×。
透过率不均匀性
划出与32英寸光扩散板的长边平行的3条线(从两长边开始的距离为10cm的位置上和中央部分上共计3条)、与短边平行的5条线(从两短边开始的距离为5cm、20cm的位置上和中央部分上共计5条),在它们的15个交点中,用日本电色工业株式会社制的浊度计NDH2000,测定全部光线的透过率,从它的最大值、最小值、平均值,通过下式算出透过率不均匀性。
透过率不均匀性(%)=[(最大值-最小值)/平均值]×100
吸水率
根据日本JIS K7209进行测定。把光扩散板裁断成50×50mm,在50℃干燥后,浸渍在蒸馏水中24小时,由浸渍前后的重量增加量,通过下式算出。
吸水率(%)=[(吸水后的重量-干燥后的重量)/干燥后的重量]×100
参考例1多支链状大单体(Mm-1)的合成
在具备搅拌装置、滴液漏斗、温度计、氮气导入装置以及鼓泡器的1000ml的茄型烧瓶中,在氮气气氛下把4-溴二(乙烯氧基)苯乙腈35溶解在二甲基亚砜(DMSO)中。使得水浴的内温为30℃之后,用3分钟的时间滴下44ml的50%氢氧化钠水溶液。保持在30℃的状态,搅拌2小时,得到多支链状大单体的前驱体。进一步地,通过向反应物中滴下50.0g的4-氯甲基苯乙烯并搅拌2小时,得到多支链状大单体的溶液。
过滤得到的溶液,除去固形物,把该滤液投入到包含225ml的5mol/L的盐酸水溶液的甲醇5L中,沉淀多支链状大单体。抽滤沉淀得到的多支链状大单体,以蒸馏水、甲醇的顺序重复洗净3回。在减压下干燥得到的多支链状大单体24小时,得到多支链状大单体(Mm-1)20g。该多支链状大单体(Mm-1),是从作为本文中(a1-i)记载的AB2型单体所衍生出来的超支化大单体。
通过GPC测定得到的多支链状大单体(Mm-1),其结果是,重均分子量(Mw)为6000。另外,由1H-NMR的测定结果可以确认:与芳香环直接结合的双键的导入量为2.70mmol/g。
参考例2多支链状大单体(Mm-2)的合成
<多支链状聚醚多元醇的合成>
在具备搅拌器、温度计、滴液漏斗以及冷凝器的2L烧瓶中,在室温下,加入乙氧基化季戊四醇(5摩尔-环氧乙烷加成季戊四醇)50.5g、BF3二乙基醚溶液(50%)1g,加热至110℃。一边控制反应的放热,一边用25分钟的时间在其中缓慢加入3-乙基-3-(羟甲基)氧杂环丁烷450g。放热结束之后,进一步在120℃搅拌反应混合物3小时,之后,冷却至室温。得到的多支链状聚醚多元醇的重均分子量为3000,羟值为530。
具有甲基丙烯酰基以及乙酰基的多支链状大单体的合成
在具备搅拌器、温度计、具备冷凝器的迪安斯达克倾析器(Dean StarkDecanter)、以及气体导入管的反应器中,加入通过前述的<多支链状聚醚多元醇的合成>得到的多支链状聚醚多元醇50g、甲基丙烯酸13.8g、甲苯150g、氢醌0.06g、对甲苯磺酸1g,以3ml/分钟的速度向混合溶液中吹入含有7%氧气的氮气,同时在常压下搅拌,加热。调节加热量使得向倾析器中蒸馏出的液量为每1小时30g,持续加热至脱水量达到2.9g。反应结束后,冷却一下,加入无水乙酸36g、氨基磺酸5.7g,在60℃搅拌10小时。之后,为了除去残存的乙酸和氢醌,用5%的氢氧化钠水溶液50g洗净4回,进一步用1%的硫酸水溶液50g洗净1回,用水50g洗净2回。在得到的有机层中加入甲醌(メトキノン)0.02g,减压下导入7%的氧气,同时蒸馏除去溶剂,得到具有异丙烯基和乙酰基的多支链状大单体(Mm-2)60g。得到的多支链状大单体(Mm-2)的重均分子量为3900,双键导入量为1.50mmol/g,异丙烯基和乙酰基导入率分别为30%和62%。此处得到的多支链状大单体(Mm-2),是作为本文中(a1-ii-2)记载的具有醚键的结构单元重复而形成支链结构的多支链状大单体。
参考例3多支链状大单体(Mm-3)的合成
<具有甲基丙烯酰基以及乙酰基的多支链状大单体的合成>
在具备7%氧气导入管、温度计、具备冷凝器的迪安斯达克倾析器、以及搅拌器的反应器中,加入“Boltorn H20”10g、二丁基氧化锡1.25g、具有异丙烯基的甲基丙烯酸甲酯100g、以及氢醌0.05g,以3ml/分钟的速度向混合溶液中吹入7%的氧气,同时在搅拌下加热。调节加热量使得向倾析器中蒸馏出的液量为每1小时15~20g,每隔1小时取出倾析器中的馏出液,加入与其相当的量的甲基丙烯酸甲酯,反应4小时。反应结束后,在减压下蒸馏除去甲基丙烯酸甲酯,为了把残留的羟基封端,加入无水乙酸10g、氨基磺酸2g,在室温下搅拌10小时。通过过滤除去氨基磺酸,在减压下蒸馏除去无水乙酸和乙酸之后,把残留物溶解在乙酸乙酯70g中,之后,为了除去氢醌,用5%的氢氧化钠水溶液20g洗净4回,进一步用7%的硫酸水溶液20g洗净2回,用水20g洗净2回。在得到的有机层中加入甲醌0.0045g,减压下导入7%的氧气同时蒸馏除去溶剂,得到具有异丙烯基和乙酰基的多支链状大单体(Mm-3)11g。得到的多支链状大单体(Mm-3)的重均分子量为3000,数均分子量2100,双键导入量为2.00mmol/g,异丙烯基和乙酰基导入率分别为55%和36%。此处得到的多支链状大单体(Mm-3),是作为本文中(a1-ii-1)记载的具有醚键的结构单元重复而形成支链结构的多支链状大单体。
参考例4多支链状大单体(Mm-4)的合成
<具有甲基丙烯酰基以及乙酰基的多支链状大单体的合成>
在具备7%氧气导入管、温度计、具备冷凝器的迪安斯达克倾析器、以及搅拌器的反应器中,加入“Boltorn H30”10g、二丁基氧化锡1.75g、具有异丙烯基的甲基丙烯酸甲酯150g、以及氢醌0.075g,以3ml/分钟的速度向混合溶液中吹入7%的氧气,同时在搅拌下加热。调节加热量使得向倾析器中蒸馏出的液量为每1小时15~20g,每隔1小时取出倾析器中的馏出液,加入与其相当的量的甲基丙烯酸甲酯,反应8小时。反应结束后,在减压下蒸馏除去甲基丙烯酸甲酯,为了把残留的羟基封端,加入无水乙酸15g、氨基磺酸3g,在室温下搅拌10小时。通过过滤除去氨基磺酸,在减压下蒸馏除去无水乙酸和乙酸之后,把残留物溶解在乙酸乙酯100g中,为了除去氢醌,用5%的氢氧化钠水溶液20g洗净4回。进一步用7%的硫酸水溶液20g洗净2回,用水20g洗净2回。在得到的有机层中加入甲醌0.007g,减压下导入7%的氧气同时蒸馏除去溶剂,得到具有异丙烯基和乙酰基的多支链状大单体(Mm-4)11g。得到的多支链状大单体(Mm-4)的重均分子量为5200,数均分子量3600,双键导入量为3.00mmol/g,异丙烯基和乙酰基导入率分别为53%和41%。此处得到的多支链状大单体(Mm-4),是作为本文中(a1-ii-1)记载的具有醚键的结构单元重复而形成支链结构的多支链状大单体。
参考例5多支链状大单体(Mm-5)的合成
<具有甲基丙烯酰基以及乙酰基的多支链状大单体的合成>
在具备7%氧气导入管、温度计、具备冷凝器的迪安斯达克倾析器、以及搅拌器的反应器中,加入“Boltorn H40”10g、二丁基氧化锡2.5g、具有异丙烯基的甲基丙烯酸甲酯200g、以及氢醌0.1g,以3ml/分钟的速度向混合溶液中吹入7%的氧气,同时在搅拌下加热。调节加热量使得向倾析器中蒸馏出的液量为每1小时15~20g,每隔1小时取出倾析器中的馏出液,加入与其相当的量的甲基丙烯酸甲酯,反应10小时。反应结束后,在减压下蒸馏除去甲基丙烯酸甲酯,为了把残留的羟基封端,加入无水乙酸20g、氨基磺酸4g,在室温下搅拌10小时。通过过滤除去氨基磺酸,在减压下蒸馏除去无水乙酸和乙酸之后,把残留物溶解在乙酸乙酯70g中,为了除去氢醌,用5%的氢氧化钠水溶液20g洗净4回。进一步用7%的硫酸水溶液20g洗净2回,用水20g洗净2回。在得到的有机层中加入甲醌0.0045g,减压下导入7%的氧气,同时蒸馏除去溶剂,得到具有异丙烯基和乙酰基的多支链状大单体(Mm-5)11g。得到的多支链状大单体(Mm-5)的重均分子量为7900,数均分子量4200,双键导入量为2.90mmol/g,异丙烯基和乙酰基导入率分别为49%和48%。此处得到的多支链状大单体(Mm-5),是作为本文中(a1-ii-1)记载的具有醚键的结构单元重复而形成支链结构的多支链状大单体。
实施例1
制备由苯乙烯单体90份、相对于苯乙烯单体为500ppm的参考例1得到的多支链状大单体(Mm-1)、甲苯10份构成的混合溶液,进一步地加入作为有机过氧化物的相对于苯乙烯单体为300ppm的叔丁基过氧化苯甲酸酯,利用图1所示的装置在下述条件下进行连续本体聚合。
混合溶液的供给量:9L/hr
搅拌式反应器(2)的反应温度:132℃
循环聚合管线(I)的反应温度:138℃
非循环聚合管线(II)的反应温度:140~160℃
回流比:R=F1/F2=6
其中,F1表示在循环聚合管线内回流的混合溶液的流量,F2表示流出至非循环聚合管线的混合溶液的流量。
利用热交换器把聚合得到的混合溶液加热到220℃,在50mmHg的减压下除去挥发性成分之后,造粒得到苯乙烯系树脂(A-1)。
在得到的苯乙烯系树脂(A-1)100份中添加作为光扩散剂(B)的有机硅系微粒的信越化学工业株式会社制KMP-701(B-1)0.7份,用滚混机预混合,得到光扩散板用树脂组合物。进一步地,用的双螺杆挤出机混炼该混合物得到复合物颗粒。把得到的复合物在70℃预先干燥3小时,利用450吨注射成型机,实施厚度为2mm的32英寸扩散板的成型。
实施例2
除了用多支链状大单体(Mm-2)代替实施例1中的多支链状大单体(Mm-1)以外,实施与实施例1相同的操作,得到苯乙烯系树脂(A-2)。在得到的苯乙烯系树脂(A-2)100份中添加0.7份的光扩散剂(B-1),用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
实施例3
除了用多支链状大单体(Mm-3)代替实施例1中的多支链状大单体(Mm-1)以外,实施与实施例1相同的操作,得到苯乙烯系树脂(A-3)。在得到的苯乙烯系树脂(A-3)100份中添加0.7份的光扩散剂(B-1),用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
得到的苯乙烯系树脂(A-3)的GPC-MALS的色谱分析如图2所示。横轴为从测定开始时起流过的溶剂量(保留时间),纵轴为峰强度,溶剂量越少的成分的峰,越具有高的分子量。图中的实线为通过测定而得到的峰。关于高分子量部分(P2)和低分子量部分(P1)的质量比,用从高分子量部分的顶峰开始下落的横轴的垂线,求出高分子量部分的轴对称的部分和高分子量部分的面积的和与、从全体中除去这些部分之后剩下的部分的面积的比率来作为其值。其他的实施例和比较例也采用同样的方法,求出(P2)和(P1)的比(P2)/(P1),记载在表1和表2中。
从得到的苯乙烯系树脂(A-3)的GPC-MALS求出的分子量和惯性半径的双对数曲线图,如图3所示。
实施例4
制备由苯乙烯单体90份、相对于苯乙烯单体为1800ppm的参考例3得到的多支链状大单体(Mm-3)、甲苯10份构成的混合溶液,进一步地加入作为有机过氧化物的相对于苯乙烯单体为300ppm的叔丁基过氧化苯甲酸酯,利用图1所示的装置在下述条件下进行连续本体聚合。
混合溶液的供给量:9L/hr
搅拌式反应器(2)的反应温度:132℃
循环聚合管线(I)的反应温度:138℃
非循环聚合管线(II)的反应温度:150~170℃
回流比:R=F1/F2=6
其中,F1表示回流循环聚合管线内的混合溶液的流量,F2表示流出至非循环聚合管线的混合溶液的流量。
利用热交换器把聚合得到的混合溶液加热到220℃,在50mmHg的减压下除去挥发性成分之后,造粒得到苯乙烯系树脂(A-4)。
在得到的苯乙烯系树脂(A-4)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
实施例5
在通过实施与实施例4相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A-4)100份中,作为光扩散剂添加作为丙烯酸系微粒的株式会社日本触媒制EPOSTARMA1002(B-2)1.7份,用滚混机预混合,实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
实施例6
在通过实施与实施例4相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A-4)100份中,添加光扩散剂(B-1)0.7份、0.1份的作为紫外线吸收剂1的汽巴精化社制的TINUVIN P、0.03份的作为抗氧剂1的汽巴精化社制的IRGANOX 1076、0.07份的作为抗氧剂2的汽巴精化社制的IRGAFOS 168,用滚混机预混合,实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
实施例7
在通过实施与实施例4相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A-4)100份中,添加光扩散剂(B-1)0.45份、0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,使用安装有压模(V字、90°、50μm间距)的模具,通过注射成型,得到厚度为2mm的32英寸的扩散板。
实施例8
在通过实施与实施例4相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A-4)100份中,添加光扩散剂(B-1)0.2份、0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,使用安装有压模(V字、90°、50μm间距)的模具,通过注射成型,得到厚度为2mm的32英寸的扩散板。
实施例9
除了用参考例4得到的多支链状大单体(Mm-4)代替实施例4中的多支链状大单体(Mm-3)、相对于苯乙烯单体的添加量为1000pm以外,实施与实施例4相同的操作得到苯乙烯系树脂(A-5)。在得到的苯乙烯系树脂(A-5)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到厚度为2mm的32英寸的扩散板。
实施例10
除了用参考例4得到的多支链状大单体(Mm-4)代替实施例4中的多支链状大单体(Mm-3)以外,实施与实施例4相同的操作得到苯乙烯系树脂(A-6)。在得到的苯乙烯系树脂(A-6)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到厚度为2mm的32英寸的扩散板。
实施例11
除了用参考例5得到的多支链状大单体(Mm-5)代替实施例4中的多支链状大单体(Mm-3)以外,实施与实施例4相同的操作得到苯乙烯系树脂(A-7)。在得到的苯乙烯系树脂(A-7)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到厚度为2mm的32英寸的扩散板。
比较例1
制备由苯乙烯单体94份、甲苯6份构成的混合溶液,进一步地加入作为有机过氧化物的相对于苯乙烯单体为300ppm的叔丁基过氧化苯甲酸酯,除此之外,实施与实施例4相同的操作,得到苯乙烯系树脂(A′-1)。在得到的苯乙烯系树脂(A′-1)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
比较例2
制备由苯乙烯单体94份、甲苯6份构成的混合溶液,进一步地加入作为有机过氧化物的相对于苯乙烯单体为200ppm的2,2-双(4,4-二丁基过氧化环己基)丙烷,利用图1所示的装置在下述条件下进行连续本体聚合。
混合溶液的供给量:9L/hr
搅拌式反应器(2)的反应温度:115℃
循环聚合管线(I)的反应温度:125℃
非循环聚合管线(II)的反应温度:130~160℃
回流比:R=F1/F2=6
其中,F1表示回流循环聚合管线内的混合溶液的流量,F2表示流出至非循环聚合管线的混合溶液的流量。
利用热交换器把聚合得到的混合溶液加热到220℃,在50mmHg的减压下除去挥发性成分之后,造粒得到苯乙烯系树脂(A′-2)。
在得到的苯乙烯系树脂(A′-2)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份、0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。进一步地,用的双螺杆挤出机混炼该混合物得到颗粒。把得到的复合物在70℃预先干燥3小时,利用450吨注射成型机,实施厚度为2mm的32英寸的扩散板的成型。
比较例3
制备由苯乙烯单体74份、甲基丙烯酸甲酯18份、甲苯8份构成的混合溶液,进一步地加入作为有机过氧化物的相当于苯乙烯与甲基丙烯酸甲酯合计量的150ppm的2,2-双(4,4-二丁基过氧化环己基)丙烷,利用图1所示的装置在下述条件下进行连续本体聚合。
混合溶液的供给量:9L/hr
搅拌式反应器(2)的反应温度:115℃
循环聚合管线(I)的反应温度:120℃
非循环聚合管线(II)的反应温度:125~150℃
回流比:R=F1/F2=6
其中,F1表示回流过循环聚合管线内的混合溶液的流量,F2表示流出至非循环聚合管线的混合溶液的流量。
利用热交换器把聚合得到的混合溶液加热到220℃,在50mmHg的减压下除去挥发性成分之后,造粒得到苯乙烯系树脂(A′-3)。
在得到的苯乙烯系树脂(A′-3)100份中添加光扩散剂(B-1)0.7份,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,并用于注射成型的材料,得到32英寸的扩散板。
比较例4
在通过实施与比较例2相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A′-2)100份中,添加光扩散剂(B-1)0.45份、0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,使用安装有压模(V字、90°、50μm间距)的模具,通过注射成型,得到厚度为2mm的32英寸的棱柱扩散板。
比较例5
在通过实施与比较例3相同的操作而得到的苯乙烯系树脂(A′-3)100份中,添加光扩散剂(B-1)0.2份、0.1份的紫外线吸收剂1、0.03份的抗氧剂1、0.07份的抗氧剂2,用滚混机预混合。实施与实施例1相同的操作,对该混合物进行熔融混炼,使用安装有压模(V字、90°、50μm间距)的模具,通过注射成型,得到厚度为2mm的32英寸的棱柱扩散板。
关于实施例1~11以及比较例1~5,评价结果汇总于表1~3。
表1
表2
表3
通过表1、2可以看出,本发明的光扩散板用树脂组合物和其所形成的光扩散板,除了具有光扩散性以外还具有优异的加工性、低吸水性和小的透过率不均匀性。
产业上的可利用性
本发明的光扩散板用树脂组合物,加工性优异;得到的光扩散板具有光扩散性、低吸水性和低透过率不均匀性,特别是能够用于不断大型化的液晶显示器中的直下型背光方式中使用的光扩散板。另外,本发明的光扩散板用树脂组合物的良好的加工性和作为组合物的均质性,例如,在通过在其表面实施微细加工来进一步提高光扩散效果的场合等中,能够采用能够同时进行扩散板的成型和表面加工的注射成型法。
Claims (4)
1.一种光扩散板用树脂组合物,其特征在于,是含有苯乙烯系树脂(A)和光扩散剂(B)的光扩散板用树脂组合物,前述苯乙烯系树脂(A)含有:使具有多个支链而且在其端部具有多个聚合性双键的多支链状大单体(a1)与苯乙烯系单体(a2)共聚而得到的树脂。
2.根据权利要求1所记载的光扩散板用树脂组合物,其特征在于,前述苯乙烯系树脂(A)为,
(1)通过GPC-MALS法求出的重均分子量为15万~55万;
(2)在以通过GPC-MALS法求出的分子量为横轴、惯性半径为纵轴的双对数曲线图中,在分子量为25万~1000万的范围的斜率为0.35~0.45。
3.一种光扩散板,其特征在于,由权利要求1或2的任一项中记载的树脂组合物形成。
4.一种光扩散板的制造方法,其特征在于,对权利要求1或2的任一项中记载的树脂组合物进行注射成型。
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