CN102120860A - 用于挤出的光导板的甲基丙烯酸树脂组合物和由其制备的光导板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于挤出的光导板的甲基丙烯酸树脂组合物和由其制备的光导板。提供了一种适合于制造具有足够的耐热性的挤出光导板的甲基丙烯酸树脂组合物。本发明的甲基丙烯酸树脂组合物是一种用于挤出光导板的甲基丙烯酸树脂组合物，其特征在于包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的共聚物，并且甲基丙烯酸甲酯单元在该共聚物中的重量比例为96％或更高，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的，并且在25℃作为该组合物浓度为0.01g/m3的氯仿溶液测定的比浓粘度为60cm3/g到80cm3/g。

Description

用于挤出的光导板的甲基丙烯酸树脂组合物和由其制备的光导板
技术领域
本发明涉及一种用于通过挤出制造光导板的甲基丙烯酸树脂组合物，该光导板构成配有例如LED光源的液晶显示器的背光源(backlight)。
背景技术
已知光导板是液晶显示器中将光从置于所述板的一侧的光源引导到液晶显示器表面的光学元件，所述液晶显示器用于例如液晶电视、笔记本尺寸的个人电脑、台式个人电脑、手机和数码相机中。已知光导板一般通过以下方式制备：铸塑聚合其主要成分为甲基丙烯酸甲酯的可聚合材料以得到铸型板，然后切割该板的边缘部分(例如，参见专利文献1)。然而这种铸塑聚合并不能使由切割过程产生的废弃材料(即料屑)被再利用。因此，需要使得废弃材料能被再利用的挤出方法作为生产光导板的方法。已建议了这种用于甲基丙烯酸树脂组合物挤出的方法，所述组合物包含95重量份甲基丙烯酸甲酯与5重量份丙烯酸酯的共聚物(参见专利文献2和3)。
相关技术文献
专利文献
专利文献1：JP 2004-144813A
专利文献2：WO 2006/054509
专利文献3：WO 2006/046638
发明内容
近来，LED(发光二极管)阵列作为液晶显示器光源的应用已经得到研究。当使用LED光源时，显示器内部的温度由于LED产生的热量而升高，导致光导板长时间经受高温。因此，需要光导板具有耐热性。但是，通过上述传统挤出方法制造的挤出光导板在耐热性方面并不总是令人满意，并且所述甲基丙烯酸树脂组合物作为用于挤出光导板的材料并不总是令人满意。本发明的一个目的是提供适合用于制造耐性热令人满意的光导板的甲基丙烯酸树脂组合物。
为解决以上问题，本发明的发明人进行了深入研究，完成了本发明。
本发明将提供用于挤出的光导板(light guide panel)的甲基丙烯酸树脂(methacrylic resin)组合物，其特征在于满足下列(I)、(II)和(III)：
(I)该组合物包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的共聚物；
(II)甲基丙烯酸甲酯单元在该共聚物中的比例为96％重量或更高，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的；
(III)在25℃作为该组合物浓度为0.01g/cm3的氯仿溶液测定比浓粘度(reduced viscosity)为60cm3/g到80cm3/g。
发明效果
根据本发明，可以提供适于生产具有令人满意的耐热性的挤出光导板的甲基丙烯酸树脂组合物。此外，所述甲基丙烯酸树脂组合物适合作为用于挤出的材料，并且通过将剪切过程中产生的废弃材料(例如料屑)重新用作用于再次挤出的材料，使得能够以良好的生产率生产光导板成。
附图说明
图1为显示用于制备挤出的树脂板的方法的一个实例的示意图，该方法是通过以加热并且熔融的状态从模头挤出甲基丙烯酸树脂组合物。
图2为显示用于制备挤出的树脂板的方法的另一个实例的示意图，该方法是通过以加热并且熔融的状态从模头挤出甲基丙烯酸树脂组合物。
具体实施方式
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物包含甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的共聚物(上述(I))。形成上述共聚物的单体组分包括作为必要组分的甲基丙烯酸甲酯(a)和丙烯酸酯(b)，并且除这些单体组分外，可包括能够与甲基丙烯酸甲酯或所述丙烯酸酯共聚的单体(c)。
作为所述丙烯酸酯(b)，将可以降低所得共聚物的玻璃化转变温度的丙烯酸酯作为例子。特别地，所述丙烯酸酯(b)包括丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸苯甲酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸环戊二烯基酯等。其中，优选丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，更优选丙烯酸甲酯。可以使用一种所述丙烯酸酯(b)，或者可以使用两种或更多种所述丙烯酸酯(b)。
对可以与甲基丙烯酸甲酯或所述丙烯酸酯共聚的单体(c)没有特别限制。例 如，作为单体(c)，可列出具有一个可自由基聚合的双键的单官能单体或具有两个或更多个可自由基聚合的双键的多官能单体。特别地，具有一个可自由基聚合的双键的单官能单体包括，例如，甲基丙烯酸酯如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸环戊二烯基酯等；不饱和羧酸或其酐如丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、马来酸酐、衣康酸酐等；含氮单体如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯腈等；苯乙烯基单体如苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。具有两个或更多个可自由基聚合的双键的多官能单体包括不饱和羧酸和二醇的二酯如乙二醇二甲基丙烯酸酯和丁烷二醇二甲基丙烯酸酯；不饱和羧酸链烯基酯如丙烯酸烯丙基酯、甲基丙烯酸烯丙基酯、和烯丙基肉桂酸；多元酸多链烯基酯如邻苯二甲酸二烯丙酯、马来酸二烯丙酯、氰脲酸三烯丙酯、和异氰脲酸三烯丙酯；不饱和羧酸和多元醇的酯如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯；及二乙烯基苯。可以使用一种所述单体(c)，或者可以使用两种或更多种所述单体(c)。
对用于聚合上述单体组分的聚合方法没有特别限制。可以使用已知方法例如本体聚合、溶液聚合和悬浮聚合。其中，优选本体聚合和溶液聚合。本体聚合优选例如是连续本体聚合，其中单体组分与聚合引发剂被连续投入反应容器中，同时连续排出部分聚合物(通过所述组分在反应容器中停留预定时间而得到)。溶液聚合优选例如是连续溶液聚合，其中单体组分、溶剂及聚合引发剂被连续投入反应容器中，同时连续排出部分聚合物(通过所述组分在反应容器中停留预定时间而得到)。所述连续本体聚合和连续溶液聚合两者都使得以高生产率生产聚合物成为可能。
对所述聚合引发剂没有特别限制。所述聚合引发剂包括，偶氮化合物如偶氮二异丁腈、偶氮双二甲基戊腈、偶氮双环己烷腈、1，1’-偶氮双(1-乙酰氧基-1-苯基乙烷)、2，2’-偶氮二异丁酸二甲酯、4，4’-偶氮双-4-氰基戊酸等；有机过氧化物如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、过氧化辛酰、过氧化2，4-二氯苯甲酰、异丁基过氧化物、乙酰基环己基磺酰基过氧化物、过新戊酸叔丁基酯、过新癸酸叔丁基酯、过新庚酸叔丁基酯、过-2-乙基己酸叔丁基酯、1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷、1，1-二(叔丁基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、1，1-二(叔己基过氧基)-3，3，5-三甲基环己烷、异丙基过二碳酸酯(isopropyl peroxydicarbonate)、异丁 基过二碳酸酯、仲丁基过二碳酸酯、正丁基过二碳酸酯、2-乙基己基过二碳酸酯、双(4-叔丁基环己基)过二碳酸酯、过-2-乙基己酸叔戊基酯、过-2-乙基己酸1，1，3，3-四甲基丁基酯、过-2-乙基己酸1，1，2-三甲基丙基酯、叔丁基过氧基异丙基一碳酸酯、叔戊基异丙基单过碳酸酯、叔丁基-2-乙基己基过碳酸酯、叔丁基过氧基烯丙基碳酸酯、叔丁基过氧基异丙基碳酸酯、1，1，3，3-四甲基丁基过氧基异丙基一碳酸酯、1，1，2-三甲基丙基过氧基异丙基一碳酸酯、过异壬酸1，1，3，3-四甲基丁基酯、过异壬酸1，1，2-三甲基丙基酯、过苯甲酸叔丁基酯等。可以使用一种所述聚合引发剂，或者可以使用两种或更多种所述聚合引发剂。
如果需要，在所述单体组分聚合时可以使用链转移剂。对所述链转移剂没有特别限制。硫醇例如正丙硫醇、异丙硫醇、正丁硫醇、叔丁硫醇、正己硫醇、正辛硫醇、正十二烷硫醇、叔十二烷硫醇、巯基乙酸2-乙基己基酯、苯硫醇、甲苯硫酚、巯基乙醇(ethylene thioglycol)等优选作为例子给出。可以使用一种所述链转移剂，或者可以使用两种或更多种所述链转移剂。
上述单体组分发生共聚的聚合温度根据所用自由基聚合引发剂的种类和量而做优化调整，并且通常为100℃至200℃，优选为120℃至180℃。当聚合温度过高时，所得共聚物的间同规正度低，由此存在所获得的挤出产品(光导板)可能不具备足够保持其形状的耐热性的可能。
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物是这样的组合物，其中甲基丙烯酸甲酯单元在所述共聚物中的比例为96％重量，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的(上述(II))。因此，优化调整在所述共聚物中的甲基丙烯酸甲酯单元和丙烯酸酯单元的比例以达到此要求。特别地，优化调整所述单体组分中甲基丙烯酸甲酯(a)和丙烯酸酯(b)的含量。
所述单体组分中甲基丙烯酸甲酯(a)相对于所述单体组分总量的含量一般为96％重量或更多，优选96％至99.9％重量，更优选96％至99.5％重量，再更优选96％至99.0％重量。所述单体组分中丙烯酸酯(b)相对于所述单体组分总量的含量一般为4％重量或更少，优选0.1％至4％重量，更优选0.5％至4％重量，再更优选1.0％至4％重量。当丙烯酸酯(b)的量相对于单体组分总量高于4％重量时，所获得的挤出产品(光导板)的耐热性不能得到足够的改善。当丙烯酸酯(b)的量低于0.1％重量时，存在在挤出过程中易于产生裂化气体的担心。
可以使用被称为采用裂解气相色谱法(pyrolysis gas chromatography)的分析 方法的分析方法。例如，该分析可以通过以下方式进行：使本发明的甲基丙烯酸树脂组合物在预定温度(400℃或更高)在裂解炉中进行裂解；用气相色谱法分析裂化气体；测定对应于共聚物的单体组分的峰的面积比；以及然后将所述面积比转换为重量比。在用于将面积比转换为重量比的方法中，将面积比转换为重量比的因子可以通过测定单体组分的类型和含量已知的甲基丙烯酸树脂对照物的面积比来计算，或者如果需要，该因子通过使用多个对照物测定校准曲线来计算。当峰部分重叠时，校正重叠的面积计算所述比例。
本发明的甲基丙烯酸树脂组合物是这样的组合物，其中甲基丙烯酸甲酯单元在所述共聚物中的比例为96％重量或更多，优选96％至99.9％重量，更优选96％至99.5％重量，再更优选96％至99.0％重量，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的。另一方面，当丙烯酸甲酯作为所述丙烯酸酯来使用时，丙烯酸甲酯在所述共聚物中的比例通常为4％重量或更少，优选0.1％至4％重量，更优选0.5％至4％重量，再更优选1.0％至4％重量，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的。
当在25℃通过将所述组合物以0.01g/cm3的浓度溶解在氯仿中测定时，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物表现出60cm3/g到80cm3/g的比浓粘度(上述(III))。该比浓粘度优选为63cm3/g到78cm3/g，更优选为65cm3/g到75cm3/g。当该比浓粘度低于60cm3/g时，所获得的挤出产品(光导板)的耐热性不会得到充分改善。另一方面，当该比浓粘度高于80cm3/g时，树脂组合物的流动性减弱，因此组合物难以被挤出，除非升高挤出温度，挤出温度升高导致所得到的光导板着色和所得到的光导板中产生灼烧斑点(burned spots)的问题。当聚合单体组分时调整所用的链转移剂的量以使得所述比浓粘度位于上述范围内。特别地，当链转移剂的量增大时，所述比浓粘度可被降低。
流动性是通过在230℃在37.3N载荷下测定的MFR(熔体流动速率)评估的。该MFR一般为0.5g/10min至7g/10min，优选为1g/10min至6g/10min，更优选为1.8g/10min至5g/10min。当MFR过高时，甲基丙烯酸树脂组合物在挤出时变得过软，因而难以获得具有均匀厚度的光导板。当MFR过低时，甲基丙烯酸树脂组合物的流动性被降低，因此组合物难以被挤出，除非升高挤出温度，挤出温度升高导致所得到的光导板着色和所得到的光导板中产生灼烧斑点的问题。该MFR取决于所述比浓粘度、单体组分的组成(所述丙烯酸酯及所述多官能单 体的比例)和聚合单体组分时的聚合反应温度。为了使所述MFR在上述范围内，例如，可以在所述预定聚合温度调整比浓粘度和单体组分的组成。特别地，当在预定聚合温度设置低比浓粘度时，或增加所述单体组分中丙烯酸酯的含量时，或增加单体组分中多官能单体的含量时，MFR可被升高。
除所述共聚物外，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物优选包含相对于甲基丙烯酸树脂组合物总量数量为0.01％至0.1％重量的脱模剂。所述脱模剂的含量优选为0.01％至0.08％重量，更优选为0.01％至0.05％重量，相对于所述甲基丙烯酸树脂组合物的总量。当脱模剂的含量低于0.01％重量时，当挤出时树脂可能附着在辊上，导致不能实现良好挤出。当脱模剂的含量高于0.1％重量时，在挤出过程中可能发烟，这带来由于辊上的尘垢(grime)产率可能被降低的担心。
对所述脱模剂没有特别限制。特别地，以高级脂肪酸的酯、高级脂肪醇、高级脂肪酸、高级脂肪酸酰胺、高级脂肪酸的金属盐等作为例子。作为模具脱模剂，可以使用其中的一种或多于一种。
作为上述高级脂肪酸的酯，更特别地，实例为饱和脂肪酸烷基酯例如月桂酸甲基酯、月桂酸乙基酯、月桂酸丙基酯、月桂酸丁基酯、月桂酸辛基酯、棕榈酸甲酯、棕榈酸乙酯、棕榈酸丙酯、棕榈酸丁酯、棕榈酸辛酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、硬脂酸十八烷基酯、十四酸十四烷基酯、山萮酸甲基酯、山萮酸乙基酯、山萮酸丙基酯、山萮酸丁基酯、山萮酸辛基酯；不饱和脂肪酸烷基酯例如油酸甲基酯、油酸乙基酯、油酸丙基酯、油酸丁基酯、油酸辛基酯、亚油酸甲基酯、亚油酸乙基酯、亚油酸丙基酯、亚油酸丁基酯、亚油酸辛基酯；饱和脂肪酸甘油酯例如甘油单月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油单棕榈酸酯、甘油二棕榈酸酯、甘油三棕榈酸酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油单山萮酸酯、甘油二山萮酸酯、甘油三山萮酸酯；不饱和脂肪酸甘油酯例如甘油一油酸酯、甘油二油酸酯、甘油三油酸酯、甘油一亚油酸酯、甘油二亚油酸酯、甘油三亚油酸酯；等等。其中，优选硬脂酸甲酯、硬脂酸乙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸辛酯、甘油单硬脂酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯等等。
作为上述高级脂肪醇，更特别地，实例为饱和脂肪(或脂族)醇例如月桂醇、棕榈醇、硬脂醇、异硬脂醇、山萮醇、肉豆蔻醇、鲸蜡醇；不饱和脂肪(或脂族)醇例如油醇、亚油醇(linolyl alcohol)；等等。其中，优选硬脂醇。
作为上述高级脂肪酸，更特别地，实例为饱和脂肪酸例如己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、花生酸、山萮酸、二十四烷酸、12-羟基硬脂酸；不饱和脂肪酸例如棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、鲸蜡烯酸、芥酸、蓖麻油酸；等等。
作为上述高级脂肪酸酰胺，更特别地，实例为饱和脂肪酸酰胺例如月桂酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰安、山萮酰胺；不饱和脂肪酸酰胺例如油酰胺、亚油酰胺、芥酰安；酰胺例如亚乙基双月桂酰胺、亚乙基双棕榈酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、N-油基硬脂酰安；等等。其中优选硬脂酰胺和亚乙基双硬脂酰安。
作为上述高级脂肪酸的金属盐，实例为上述高级脂肪酸的钠盐、钾盐、钙盐和钡盐，等等。
作为所述脱模剂，其中硬脂醇是最优选的。
除所述共聚物外，所述甲基丙烯酸树脂组合物优选包含用于抑制所述共聚物的热分解的热稳定剂。更优选地，相对于甲基丙烯酸树脂组合物总量热稳定剂的含量为1ppm至2000ppm重量。当本发明的甲基丙烯酸树脂组合物进行挤出以将其成型为所需的光导板时，某些情况下为了增加挤出效率而将挤出温度设定在较高的温度，在这些情况下热稳定剂的添加是更有效的。
对所述热稳定剂没有特别限制。磷基热稳定剂和有机二硫化物化合物作为热稳定剂被作为例子给出。其中，优选有机二硫化物化合物。可以使用一种所述热稳定剂，或者可以使用两种或更多种热稳定剂。
作为上述磷基热稳定剂，实例为三(2，4-二-叔丁基苯基)亚磷酸酯、2-[[2，4，8，10-四(1，1-二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]dioxaphosphepine-6-基]氧基]-N，N-双[2-[[2，4，8，10-四(1，1-二甲基乙基)二苯并[d，f][1，3，2]dioxaphosphepine-6-基]氧基]-乙基]乙胺、二苯基十三烷基亚磷酸酯、三苯基亚磷酸酯、2，2-亚甲基双(4，6-二-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、双(2，6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等等。其中，优选2，2-亚甲基双(4，6-二-叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯。
作为上述有机二硫化物化合物，例子为二甲基二硫醚、二乙基二硫醚、二正丙基二硫醚、二正丁基二硫醚、二仲丁基二硫醚、二叔丁基二硫醚、二叔戊基二硫醚、二环己基二硫醚、二叔辛基二硫醚、二正十二烷基二硫醚、二叔十二烷基二硫醚等等。其中，优选二叔烷基二硫醚，更优选二叔十二烷基二硫醚。
只要本发明不丧失其效果，除上述共聚物、脱模剂和热稳定剂外，本发明 的甲基丙烯酸树脂组合物还可包含各种添加剂例如光漫射剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂等等。如果在组合物中添加一种或多种添加剂，优选添加所述添加剂使得所述共聚物相对于甲基丙烯酸树脂组合物总量的含量优选在96％至99.999％重量。
当本发明的甲基丙烯酸树脂组合物包含上述脱模剂、热稳定剂、光漫射剂或其他一种或多种添加剂(其在下文中一并称为“添加剂”)时，所述添加剂可以通过以下方式加入树脂组合物中：(a)其中在单螺杆挤出机或双螺杆挤出机中将通过聚合单体组分得到的共聚物和添加剂加入并通过热和熔体捏合混合的方法、(b)其中将单体组分与添加剂混合后进行聚合反应的方法或(c)其中将添加剂附着到(a)中描述的共聚物制成的粒料或珠上并同时实施它们的混合和挤出的方法，等等。
当满足上述要求(I)、(II)和(III)时，本发明的甲基丙烯酸树脂组合物适合作为挤出材料。另外，由于通过挤出所述甲基丙烯酸树脂组合物制造的光导板具有出色的耐热性，所以该树脂组合物适宜作为光导板用材料。
本发明的光导板可以通过使树脂板经历剪切程序而制得，该树脂板是通过挤出所述甲基丙烯酸树脂组合物得到的。所述挤出方法的使用使得重新利用剪切程序产生的料屑(chips)成为可能，而所述料屑在先前的铸塑聚合方法中是要被废弃的。另外，相对于铸塑聚合方法，挤出方法更易于将挤出板加工成所需要的尺寸。
虽然对所述挤出中所用的挤出机没有特别限制，但是单螺杆挤出机从可操作性和设备成本的观点来看是优选的。对制造本发明的光导板的条件(例如挤出材料的熔融温度、挤出材料的挤出温度及挤出压力等)没有特别限制，并且可以优化选择。
下面，参考图1和2描述生产挤出的树脂板的操作顺序，其中本发明的甲基丙烯酸树脂组合物以加热的和熔融的状态从模头挤出。需要注意的是，本发明不限于图1和2中所示的方法，图1和2各自是示意图，示出通过从模头挤出加热并且熔融状态的甲基丙烯酸树脂组合物制造挤出树脂板的方法的一个例子。
如图1和2中所示，所述甲基丙烯酸树脂组合物(P)用挤出机(2)气动地(pneumatically)传送至模头(1)，同时加热和熔体捏合组合物(P)，与传统的挤出方 法是类似，以使甲基丙烯酸树脂组合物(P)以加热的和熔融的状态由模头(1)挤出。从挤出机(2)气动地传送的甲基丙烯酸树脂组合物(P)通过模头(1)被铺展成板(保持其加热的和熔融的状态)，并然后从模头(1)挤出。作为模头(1)一般使用T形模头。
从模头(1)挤出的甲基丙烯酸树脂组合物(P1)被引入第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)之间。
一般把直径大约相等的辊用作第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)。第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R)一般由金属材料例如不锈钢制成并通过电镀(plating)修整(finished)以具有镜面。调节第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)各自的温度以使得从模头(1)挤出的甲基丙烯酸树脂组合物(P1)被冷却至预定的温度。
第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)由例如电动马达(图中未示出)以预定的圆周速度比旋转驱动。在此情况下，该预定的圆周速度比几乎是1，但其根据所获得的片材的翘曲和表面状况进行调整。
被引入第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)之间的甲基丙烯酸树脂组合物(P1)一般缠绕在该第二冷却辊(R2)上，与第二冷却辊(R2)保持紧密接触。
缠绕在第二冷却辊(R2)上的甲基丙烯酸树脂组合物(P2)随后缠绕到一个后续阶段冷却辊(R3)上，或缠绕到多个后续阶段冷却辊(R3，R4…)上。
一般把具有与第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)直径几乎相等直径的辊用作后续阶段冷却辊(R3，R4…)，它们的表面一般由金属材料例如不锈钢形成并经过镜面修整。调节后续阶段冷却辊(R3，R4…)的温度以冷却从模头挤出的甲基丙烯酸树脂组合物(P1)至预定的温度。
在图1中，示出了其中单独使用一个后续阶段冷却辊的例子。在这个例子中，缠绕在第二冷却辊(R2)上的甲基丙烯酸树脂组合物(P2)一般被引入该第二冷却辊(R2)和后续阶段辊(R3)之间，并然后缠绕到该后续阶段辊(R3)上，与辊(R3)保持紧密接触。
一个后续阶段辊(R3)由例如电动马达(未示出)旋转驱动。
在图2中，示出了其中使用多个后续阶段冷却辊的例子。当使用两个或更多个后续阶段辊(R3，R4…)时，所述辊的数目一般约为两个到四个。在图2中，示出了其中使用两个后续阶段冷却辊(R3，R4)的例子。
缠绕在第二冷却辊(R2)上的甲基丙烯酸树脂组合物(P2)一般被引入该第二 冷却辊(R2)和后续阶段冷却辊中的第一辊(R3)之间，然后缠绕到该第一辊(R3)上，接着被引入该辊(R3)和下一冷却辊(R4…)之间，并随后缠绕到该下一后续阶段冷却辊(R4…)上。
两个或更多个后续阶段冷却辊(R3，R4…)中的每一个均由例如电动马达(未示出)旋转驱动。
以这种方式，已经通过随后将树脂组合物缠绕在一个(或单个)后续阶段冷却辊(R3)上(图1)或者缠绕在多个冷却辊(R3，R4…)上(图2)而得到冷却的甲基丙烯酸树脂组合物(Pr)处于这样的状态，其中靠近表面的部分被固化且辊的镜面被转移到片材表面，以及所述片材的内部处于软化的状态，其中所述片材的内部没有充分固化并能够热变形。所述片材的内部温度优选不低于热变形温度。
接下来，该甲基丙烯酸树脂组合物(Pr)保持平整进一步冷却以固化，如图1和2中所示。为了甲基丙烯酸树脂组合物(Pr)保持平整冷却以固化，树脂组合物可以通过在由很多传送辊(Rt)组成的辊台(Tr)上在空气中传送而被架起冷却，与传统的挤出方法类似。保持平整状态的甲基丙烯酸树脂(Pr)的冷却优选在35℃或更高的气氛(atmosphere)中进行，并且从可以缩短运送距离的观点来看一般地为65℃或更低，优选60℃或更低，更优选50℃或更低，特别优选45℃或更低。
已固化的甲基丙烯酸树脂组合物(pt)被一对取出辊(N1，N2)取出，如图1和2中所示。作为所述成对的取出辊(N1，N2)，通常使用表面由金属材料例如不锈钢形成并经镜面修整或由橡胶形成的辊。所述成对的取出辊(N1，N2)由例如电动马达(未示出)旋转驱动，以使辊的圆周速度大体相同。已固化的甲基丙烯酸树脂组合物(Pt)被引入取出辊(N1，N2)之间被取出。
在树脂组合物被取出辊(N1，N2)取出后，挤出的树脂板(A)的厚度由例如从模头(1)挤出的甲基丙烯酸树脂组合物(P1)的厚度、第一冷却辊(R1)和第二冷却辊(R2)之间的间隙等来调节。
在由取出辊(N1，N2)取出树脂后，通常将掩膜(masking films)附着到挤出树脂板(A)的两面，然后将树脂板剪切成所需尺寸。此外，任选抛光边缘端面并且一个表面任选进行用于制备点的点打印或激光处理，从而形成反射图案。如此，得到了本发明的光导板。
在剪切程序中产生了没有形成产品并且变得被废弃的料屑。但是，所述料屑可以被粉碎并然后重新用作挤出用材料。
通过这种方式，制得光导板。本发明的光导板的厚度一般为0.1mm至10mm，优选0.3mm至5mm。当本发明的光导板用于配有LED光源的液晶显示器时，板的厚度优选1mm或更厚。所述光导板的厚度可以通过以如上所述的方式调整挤出树脂板(A)的厚度来调整。
由于本发明的光导板耐热性优异，所以该板适用于例如配有LED光源的液晶显示器的背光源中。配有LED光源的液晶显示器包括电视、个人电脑显示器和手机(cell phone)或数码相机的液晶屏。本发明的光导板特别被用于具有LED光源的液晶大显示器中，例如电视。
实施例
通过实施例来详细描述本发明，但是本发明并不受限于所述实施例。得到的甲基丙烯酸树脂组合物和得到的挤出树脂板的性能的测定和评价是通过下述方法进行的。
[共聚物的组成比例]
在以下所示的条件下通过裂解气相色谱法分析所得到的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物，并测定对应于甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的各峰面积。
(裂解条件)
样品制备：精确称重约2mg到3mg甲基丙烯酸树脂组合物并投入有嘴金属池(spouted metal cell)的中央部分，折叠该金属池并且用钳子压制所述池的两端围起所述树脂组合物。
裂解器：CURIE POINT PYROLYZER JHP-22(Japan Analytical Industry Co.，Ltd.制造)
金属池：Pyrofoil F590(Japan Analytical Industry Co.，Ltd.制造)
恒温槽中的温度设定：200℃
绝热管中的温度设定：250℃
裂解温度：590℃
裂解时间：5秒
(气相色谱分析条件)
气相色谱分析仪：GC-14B(SHIMADZU CORPORATION制造)
检测方法：FID
柱： 
Figure BSA00000422441100111
(SHIMADZU CORPORATION制造)
填充材料：FAL-M(SHIMADZU CORPORATION制造)
载气：空气/N2/H2＝50/100/50(kPa)，80ml/min
柱内温升条件：保持100℃15分钟→以10℃/min升至150℃→保持150℃14分钟
INJ温度：200℃
DET温度：200℃
所述甲基丙烯酸树脂组合物在上述裂解条件下裂解，在上述气相色谱条件下检测所得到的裂解产物，并且测定对应于检测的甲基丙烯酸甲酯的峰面积(a1)和对应于检测的丙烯酸酯的峰面积(b1)。然后，由这些峰面积计算峰面积比A(＝b1/a1)。
另一方面，在上述裂解条件下裂解丙烯酸酯单元与甲基丙烯酸甲酯单元的重量比(W0)已知的对照甲基丙烯酸树脂。然后，在上述气相色谱条件下检测所得到的裂解产物，测定对应于检测的甲基丙烯酸甲酯的峰面积(a0)和对应于检测的丙烯酸酯的峰面积(b0)，并且由这些峰面积计算峰面积比A0(＝b0/a0)。此外，由所述峰面积比A0和重量比W0测定因子f(＝W0/A0)。
包含在甲基丙烯酸树脂组合物中的共聚物中丙烯酸酯单元与甲基丙烯酸甲酯单元的重量比W通过峰面积比A与因子f相乘确定。从该重量比W，计算出甲基丙烯酸甲酯单元相对于甲基丙烯酸甲酯单元和丙烯酸酯的总和的比例(％重量)和丙烯酸酯单元相对于所述总和的比例(％重量)。
[比浓粘度]
依照ISO 1628-6，将所得到的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物0.5g溶解在50mL氯仿中，用Cannon-Fenske粘度计在25℃测定比浓粘度。
[MFR]
依照JIS-K7210，所得到的粒料形状的甲基丙烯酸酯树脂组合物的MFR在230℃在37.3N载荷下测定。
[耐热性(维卡软化温度)]
依照JIS-K7206(B50方法)，所得到的挤出树脂板的维卡软化温度用热变形测试仪(Yasuda Seiki seisakusho LTD.制造，“148-6系列型”)测定。维卡软化温度越高，耐热性越好。
[耐热性(热溶垂(sag)值)]
依照JIS-K7195，从所得到的挤出树脂板测定翘曲量(一种热熔垂值)。测定将板置于85℃1小时后的值以及将板置于100℃后的值。这个值越小，耐热性越好。
[光学性能]
所得到的挤出树脂板的测试件的边缘端面用抛光机(MEGAROTECHNICACO.，LTD.制造的“Pla-Beaty PB-100”)抛光，然后通过分光光度计(Hitachi Ltd.制造的“U-4000”)以5nm间隔在380nm至780nm的波长范围测定300通过透光率。从测定的透光率计算平均透光率(Tt)。此外，根据JIS Z-8722中描述的方法由所述透光率确定XYZ值，并且根据JIS K-7105中描述的方法确定黄色指数。黄色指数越接近零，着色越少。
[杂质]
取160g所得到的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物以通过压塑形成边长210cm、厚3.0mm的正方形板样品。用应变检验仪(Shnito Scientific Co.，Ltd.制造的“HEIDON-13”)观察所得到的板样品，并且视觉计数包含在样品中的黑色杂质和白色杂质。此外，通过20倍光学显微镜测量所述杂质的尺寸，并用由JapanFinance Ministry的Minting Authority出版的尘埃对照表(dirt comparison chart)”确定具有0.05mm2或更大面积的黑色杂质的数目和具有0.1mm2或更大面积的白色杂质的数目。
[实施例1]
在装有搅拌器的聚合反应器中连续加入97.5重量份的甲基丙烯酸甲酯(下文中简称为“MMA”)和2.5重量份的丙烯酸甲酯(下文中简称为“MA”)的混合物(单体组分)；0.020重量份的1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷，作为聚合引发剂；0.15重量份的正辛基硫醇，作为链转移剂；0.001重量份的二叔十二烷基二硫醚，作为热稳定剂，同时连续排出反应流体，以使得聚合在175℃以平均停留时间33分钟进行。接下来，从聚合反应器中取出的反应流体(部分共聚的材料)转移到脱气型挤出机。在通过蒸发回收未反应的单体组分的同时，向其中加入作为脱膜剂的硬脂醇，相对于最终得到的树脂组合物总量加入量对应于0.035重量％(0.035重量份)。在材料被充分捏合后，将甲基丙烯酸树脂组合物成形为粒料。从得到的甲基丙烯酸树脂组合物的产量计算的聚合率(rate of polymerization)为56％。从所得到的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物测定共聚物组成比例、比 浓粘度、MFR和杂质。结果示于表1。
所获得的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物在250℃至260℃用单螺杆挤出机熔融捏合并从T形模头挤出。挤出的熔融树脂通过被引入第一冷却辊和第二冷却辊之间而被成形和冷却，形成bank，所述辊为金属辊，其通过电镀被镜面修整。此外，树脂组合物被缠绕在后续阶段冷却辊上，然后在传送辊台上输送从而其保持其平整状态被冷却并完全固化。随后，树脂组合物被一对取出辊取出并且然后将掩膜附着到其两个表面以得到挤出树脂板。切割挤出的树脂板并用千分尺测其厚度。其为4.0mm。评价所得到的挤出树脂板的维卡软化温度、热熔垂值和光学性能。结果示于表1。
[比较例1]
在装有搅拌器的聚合反应器中连续加入94.7重量份的MMA和5.3重量份的MA的混合物(单体组分)；0.017重量份的1，1-二(叔丁基过氧基)环己烷，作为聚合引发剂；0.10重量份的正辛基硫醇，作为链转移剂；0.001重量份的二叔十二烷基二硫醚，作为热稳定剂，同时连续排出反应流体，以使得聚合在175℃以平均停留时间33分钟进行。接下来，从聚合反应器中取出的反应流体(部分共聚的材料)转移到脱气型挤出机。在通过蒸发回收未反应的单体组分的同时，向其中加入作为脱膜剂的硬脂醇，相对于最终得到的树脂组合物总量加入量对应于0.05重量％(0.05重量份)。在材料被充分捏合后，将甲基丙烯酸树脂组合物成形为粒料。从得到的甲基丙烯酸树脂组合物的产量计算的聚合率为56％。从所得到的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物测定共聚物组成比例、比浓粘度、MFR和杂质。结果示于表1。
所获得的粒料形状的甲基丙烯酸树脂组合物在250℃至260℃用单螺杆挤出机熔融捏合并从T形模头挤出。挤出的熔融树脂通过被引入第一冷却辊和第二冷却辊之间而被成形和冷却，形成bank，所述辊为金属辊，其通过电镀被镜面修整。此外，树脂组合物被缠绕在后续阶段冷却辊上，然后在传送辊台上输送从而其保持其平整状态被冷却并完全固化。随后，树脂组合物被一对取出辊取出并且然后将掩膜附着到其两个表面以得到挤出树脂板。切割挤出的树脂板并测其厚度。其为4.0mm。评价所得到的挤出树脂板的维卡软化温度、热熔垂值和光学性能。结果示于表1。
[比较例2]
拆开Samsung制造的装有LED光源的可商购液晶电视机(UN40B6000级)并取出装在电视机内部的光导板。评价性能(共聚物组成比例、比浓粘度、MFR、维卡软化温度、热熔垂值和光学性能)。共聚物组成比例和比浓粘度用该光导板的碎片来进行评价。结果示于表1。由于该导板不能预定浓度溶于氯仿中，因此判定其比浓粘度高于80cm3/g。此外，该导板的分子量过高以致无法测定MFR。
[比较例3]
拆开Sony Corporation制造的装有LED光源的可商购液晶电视机(BRAVIAKDL-40ZX1)并取出装在电视机内部的光导板。评价性能(共聚物组成比例、比浓粘度、MFR、维卡软化温度、热熔垂值和光学性能)。共聚物组成比例和比浓粘度用该光导板的碎片来进行评价。结果示于表1。
表1
Figure BSA00000422441100151
MMA：甲基丙烯酸甲酯
MA：丙烯酸甲酯
BA：丙烯酸正丁酯
*1)：由于不溶于氯仿而未测定
*2)：由于高分子量而未测定
附图标记
1：模头
2：挤出机
P，P1，P2，P3，P4，Pr，Pt：甲基丙烯酸树脂
R1：第一冷却辊
R2：第二冷却辊
R3：后续阶段冷却辊
R4：后续阶段冷却辊
Rt：传送辊
Tr：辊台
N1，N2：取出辊
A：挤出的树脂板。

Claims (9)

1.用于挤出的光导板的甲基丙烯酸树脂组合物，其特征在于满足以下(I)，(II)和(III)：
(I)该组合物包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸酯的共聚物；
(II)甲基丙烯酸甲酯单元在该共聚物中的比例为96％重量或更高，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的；
(III)在25℃作为该组合物浓度为0.01g/cm3的氯仿溶液测定的比浓粘度为60cm3/g到80cm3/g。
2.根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，其中所述丙烯酸酯单元在所述共聚物中的比例为0.1％重量或更高，该比例是由采用裂解气相色谱法的分析测定的。
3.根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，所述丙烯酸酯为丙烯酸甲酯。
4.根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，其中在37.3N载荷下在230℃测定的MFR为0.5g/10min至7g/10min。
5.根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，其中所述共聚物是通过使甲基丙烯酸甲酯和所述丙烯酸酯进行连续本体聚合或连续溶液聚合得到的。
6.根据权利要求1的甲基丙烯酸树脂组合物，其包含相对于所述甲基丙烯酸树脂组合物总量，量为0.01％重量至0.1％重量的脱模剂。
7.光导板，其由根据权利要求1至6中任一项所述的甲基丙烯酸树脂组合物形成。
8.根据权利要求7所述的光导板，其被用在配有LED光源的液晶显示器中。
9.用于制造光导板的方法，其中根据权利要求1至6中任一项所述的甲基丙烯酸树脂组合物被通过挤出成型。
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