JP2001208917A - 導光板及びその製造方法 - Google Patents
導光板及びその製造方法Info
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Abstract
良されたポリカーボネート樹脂を使用して製造された導
光板とその製造方法を提供するものである。 【解決手段】下記式(1) 【化1】 で表されるtert−オクチルフェノキシ基を末端基と
して有する芳香族ポリカーボネート樹脂を用いて成形し
た板状成形体からなり、その表面あるいは裏面に光散乱
層としてマイクロプリズム構造を有する導光板とその製
造方法である。
Description
造方法に関し、さらに詳しくは,車搭載用メーターパネ
ル,テイルランプ等のバック照明装置に用いられる、光
散乱層としてマイクロプリズム構造を設けた導光板及び
その製造方法に関するものである。
として、あるいは各種誘導灯のバック照明用として均一
に発光する面光源が組み込まれている。この面光源は透
明な板状成形体で形成され、本光源である冷陰極管(蛍
光灯)からの光を受けて面発光するものであり、導光板
とも称される。すなわち、本光源からの光は導光板の側
面より導入され、板内を透過した光の一部が、板の裏面
に施された光散乱層で散乱光を発し、面全体が均一に発
光するものである。その光散乱層形成のために、従来
は、板の裏面にドットパターン印刷を施したり、円錐ド
リルの切削を施したりしていたが、高度な技術を要する
ことから、近年、板にマイクロプリズム構造を転写する
方法が使用されている。
全光線透過率が必要であることから、通常アクリル系樹
脂(PMMA)が用いられている。しかしながら、アク
リル系樹脂は耐熱性、機械的強度、難燃性に劣るため、
車搭載用のディスプレイ、テイルランプ、ウィンカー等
の照明装置には適さず、耐熱性,機械的強度,難燃性が
良好なために、ポリカーボネート樹脂が使用され始めて
いる。しかし、一般のポリカーボネート樹脂は流動性に
劣り、板にマイクロプリズム構造を転写する場合に、転
写性が低いという問題がある。転写性を向上させるため
には、ポリカーボネート樹脂の分子量を低下させる方法
があるが、分子量低下とともに、機械的強度が低下す
る。したがって、導光板の材料として、流動性と機械的
強度に優れるポリカーボネート樹脂が要求されている。
鑑みなされたもので、高い機械的強度を保ちながら、流
動性が改良された芳香族ポリカーボネート樹脂を使用し
て製造された導光板とその製造方法を提供するものであ
る。
を重ねた結果、特定の末端基を有する芳香族ポリカーボ
ネート樹脂が上記本発明の目的に適合しうることを見い
出し本発明を完成させるに到った。すなわち、本発明の
要旨は下記の通りである。1.下記式(1)
基を末端基として有する芳香族ポリカーボネート樹脂を
用いて成形した板状成形体からなり、その表面あるいは
裏面に光散乱層としてマイクロプリズム構造を有する導
光板。2.前記芳香族ポリカーボネート樹脂100重量
部に対してアクリル系樹脂を0.01〜1.0重量部含
有するものである上記1記載の導光板。3.マイクロプ
リズム構造が正四面体である上記1又は2に記載の導光
板。4.正四面体の高さが10〜300μmである上記
3記載の導光板。5.板状成形体の射出成形時に、スタ
ンパーを使用して光散乱層としてのマイクロプリズム構
造を該板状成形体の表面あるいは裏面に転写することを
特徴とする上記1〜4のいずれかに記載の導光板の製造
方法。
明する。まず、本発明の導光板の材料は前記式(1)で
表されるtert−オクチルフェノキシ基を末端基とし
て有する芳香族ポリカーボネート樹脂である。この芳香
族ポリカーボネート樹脂は、慣用の製造方法、すなわ
ち、通常、二価フェノールとホスゲンまたは炭酸エステ
ル化合物等のポリカーボネート前駆体とを反応させるこ
とにより製造することができる。具体的には、例えば、
塩化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容体
や、末端停止剤として下記式(2)
の存在下、更に、必要により分岐剤を添加し、二価フェ
ノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応
により、あるいは二価フェノールとジフェニルカーボネ
ート等のカーボネート前駆体とのエステル交換反応など
によって製造することができる。
が、特に、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン〔通称:ビスフェノールA〕が好適である。ビス
フェノールA以外の二価フェノールとしては、例えば、
ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒド
ロキシ−1−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス
(4−ヒドロキシ−tert−ブチルフェニル)プロパ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5
−テトラメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4
−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン、2,2
−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−テトラクロロフェニ
ル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5
−テトラブロモフェニル)プロパン等のビス(ヒドロキ
シアリール)アルカン類;2,2−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)ナフチルメタン等のビス(ヒドロキシアリー
ル)アリールアルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−
ヒドロキシフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロ
ヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカ
ン類;4,4’−ジヒドロキシフェニルエーテル、4,
4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルエー
テル等のジヒドロキシアリールエーテル類;4,4’−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒド
ロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド等の
ジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4’−ジヒ
ドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロ
キシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド等の
ジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4’−ジ
ヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキ
シ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン等のジヒド
ロキシジアリールスルホン類;4,4’−ジヒドロキシ
ジフェニル等のジヒドロキシジフェニル類などを挙げる
ことができる。これらの二価フェノールは、それぞれ単
独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよ
い。
ェニルカーボネート等のジアリールカーボネート,ジメ
チルカーボネート,ジエチルカーボネート等のジアルキ
ルカーボネート等を挙げることができる。
れるtert−オクチルフェノールが使用されるが、な
かでもp−tert−オクチルフェノールが好ましい。
また、本発明の目的を損なわない範囲で、p−tert
−ブチルフェノール,p−クミルフェノール,フェノー
ルなどの一価フェノールを併用してもよい。さらに、末
端全てが封止されず、二価フェノールの水酸基が残って
いてもよく、tert−オクチルフェノキシ基の末端分
率で約60%以上でよい。
−トリス(4−ヒドキシフェニル)エタン、α,α’,
α''−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5
−トリイソプロピルベンゼン、1−〔α−メチル−α−
(4’−ヒドロキシフェニル)エチル〕−4−〔α’,
α’−ビス(4''−ヒドロキシフェニル)エチル〕ベン
ゼン、フロログシン、トリメリット酸、イサチンビス
(o−クレゾール)等の官能基を三個以上有する化合物
を用いることができる。
ト樹脂は、通常粘度平均分子量が、10,000〜4
0,000のものが好ましく、11,000〜20,0
00のものがより好ましく、12,000〜17,00
0のものが特に好ましい。分子量が低すぎると、耐衝撃
性に劣る場合があり、高すぎると成形が困難になり、ま
た転写性も悪くなる場合がある。
ト樹脂の導光性を向上させるために、芳香族ポリカーボ
ネート樹脂100重量部に対して0.01〜1.0重量
部のアクリル系樹脂を加えた方が好ましい。0.01重
量部未満では、導光性の向上がみられない場合があり、
1.0重量部を超えると、逆に導光性が低下する場合が
ある。より好ましくは、0.05〜0.5重量部であ
る。
アクリル酸エステル、アクリロニトリル及びその誘導体
のモノマー単位を繰り返し単位とするポリマーをいい、
単独重合体又はスチレン、ブタジエン等とのコポリマー
をいう。具体的には、ポリアクリル酸,ポリメタクリル
酸メチル(PMMA),ポリアクリロニトリル,アクリ
ル酸エチル−アクリル酸−2−クロロエチル共重合体,
アクリル酸−n−ブチル−アクリルニトリル共重合体,
アクリロニトリル−スチレン共重合体,アクリロニトリ
ル−ブタジエン共重合体,アクリロニトリル−ブタジエ
ン−スチレン共重合体等を挙げることができる。中で
も、特に、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)を好適
に用いることができる。
による黄変を防止するために、芳香族ポリカーボネート
樹脂の安定剤として、シリコン系化合物にメトキシ基、
ビニル基等の官能基を導入した反応性シリコン系化合物
(オルガノシロキサン等)を添加するほうが好ましい。
この場合、その添加量は、通常、芳香族ポリカーボネー
ト樹脂100重量部に対して、0.01〜3.0重量
部、好ましくは0.05〜2.0重量部である。
発明の目的を損なわない範囲で、各種添加剤を配合して
もよい。例えば、ヒンダードフェノール系,エステル
系,リン酸エステル系,アミン系等の酸化防止剤、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、ヒンダードアミン系等の光安定剤、脂肪族カルボン
酸エステル系,パラフィン系,シリコンオイル,ポリエ
チレンワックス等の内部潤滑剤,常用の難燃化剤、難燃
助剤、離型剤、帯電防止剤等を挙げることができる。
で行えばよく、例えば、リボンブレンダー,ドラムタン
ブラー,ヘンシェルミキサー,バンバリミキサー,単軸
スクリュー押出機,二軸スクリュー押出機,コニーダ,
多軸スクリュー押出機等により行うことができる。混練
に際しての加熱温度は通常280〜320℃が適当であ
る。
ボネート樹脂を用いて成形した板状成形体からなり、そ
の表面あるいは裏面に光散乱層としてマイクロプリズム
構造を有するものである。上記のマイクロプリズムは、
特に限定されないが、正四面体のものが好ましい。ま
た、その高さは10〜300μmのものが好ましく、よ
り好ましくは20〜200μm、特に好ましくは50〜
100μmである。
出成形時に、スタンパーを使用して光散乱層としてのマ
イクロプリズム構造を該板状成形体の表面あるいは裏面
に転写すればよい。その場合、光散乱層は、導光板の全
面でもよいし、一部でもよい。その射出成形は、シリン
ダー温度を260〜330℃、金型温度を50〜120
℃にして行うのが好ましい。
mm程度の平板を成形すればよい。また、形状は平板状
に必ずしも限定されず、レンズ効果を有する曲面板でも
よく、目的・用途に応じて適宜選定すればよい。例え
ば、導光板の厚さが光源から遠くなるにつれて次第に薄
くなる楔型形状の断面を有する構造でもよい。また、面
状発光体の前面に別部材からなる表示部を一体化して設
けた構造にしてもよい。
よりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例に
よってなんら限定されるものではない。 製造例1 [ポリカーボネートオリゴマーの製造]400リットル
の5重量%水酸化ナトリウム水溶液に、60kgのビス
フェノールAを溶解し、ビスフェノールAの水酸化ナト
リウム水溶液を調製した。次いで、室温に保持したこの
ビスフェノールAの水酸化ナトリウム水溶液を138リ
ットル/時間の流量で、また、塩化メチレンを69リッ
トル/時間の流量で、内径10mm、管長10mの管型
反応器にオリフィス板を通して導入し、これにホスゲン
を並流して10.7kg/時間の流量で吹き込み、3時
間連続的に反応させた。ここで用いた管型反応器は二重
管となっており、ジャケット部分には冷却水を通して反
応液の排出温度を25℃に保った。また、排出液のpH
は10〜11となるように調整した。このようにして得
られた反応液を静置することにより、水相を分離、除去
し、塩化メチレン相(220リットル)を採取して、P
Cオリゴマー(濃度317g/リットル)を得た。ここ
で得られたポリカーボネートオリゴマーの重合度は2〜
4であり、クロロホーメイト基の濃度は0.7規定であ
った。
ットルの攪拌付き容器に、製造例1で得られたポリカー
ボネートオリゴマー10リットルを入れ、p−tert
−オクチルフェノール155gを溶解させた。次いで、
水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム53g、水
1リットル)とトリエチルアミン5.8ccを加え、1
時間300rpmで攪拌し、反応させた。その後、上記
系にビスフェノールAの水酸化ナトリウム溶液(ビスフ
ェノール:720g、水酸化ナトリウム412g、水
5.5リットル)を混合し、塩化メチレン8リットルを
加え、1時間500rpmで攪拌し、反応させた。反応
後、塩化メチレン7リットル及び水5リットルを加え、
10分間500rpmで攪拌し、攪拌停止後静置し、有
機相と水相を分離した。得られた有機相を5リットルの
アルカリ(0.03規定−NaOH)、5リットルの酸
(0.2規定−塩酸)及び5リットルの水(2回)の順
で洗浄した。その後、塩化メチレンを蒸発させ、フレー
ク状のポリマーを得た。得られたフレーク状ポリマーを
120℃で48時間乾燥させた。p−tert−オクチ
ルフェノキシ基の末端分率は99.5%であり、ポリマ
ーの粘度平均分子量は14,900であった。
において、p−tert−オクチルフェノール155g
の代わりにp−tert−ブチルフェノール113gを
用いた他は、製造例2−1と同様にして、フレーク状ポ
リマーを得た。p−tert−ブチルフェノキシ基の末
端分率は99.5%であり、ポリマーの粘度平均分子量
は15,000であった。
において、p−tert−オクチルフェノール155g
の代わりにフェノール71gを用いた他は、製造例2−
1と同様にして、フレーク状ポリマーを得た。フェノキ
シ基の末端分率は99.5%であり、ポリマーの粘度平
均分子量は15,100であった。
において、p−tert−オクチルフェノール155g
の代わりにp−tert−ブチルフェノール95.9g
を用いた他は、製造例2−1と同様にして、フレーク状
ポリマーを得た。p−tert−ブチルフェノキシ基の
末端分率は99.5%であり、ポリマーの粘度平均分子
量は17,000であった。
子量(Mv)は、ウベローデ型粘度計にて、20℃にお
ける塩化メチレン溶液の粘度を測定し、これより極限粘
度[η]を求めた後、次式にて算出した。 [η]=1.23×10-5Mv0.83
用い、第1表に示す配合割合でPMMA(住友化学工業
社製、スミペックMG5)、安定剤(信越シリコーン社
製、KR219、メトキシ基及びビニル基を有するオル
ガノシロキサン)、酸化防止剤(旭電化工業社製、PE
P36、リン系酸化防止剤)を配合し、60×60×3
mmのキャビティ内に高さ70μmの正四面体のマイク
ロプリズムのスタンパーを挿入し、成形した。シリンダ
ー温度320℃、金型温度115℃とした。得られた導
光板の転写率、落錘衝撃強度、輝度の値を第2表に示
す。それらの測定方法は下記のとおりである。
個選び、その高さの平均値を70μmで割り%で表した
ものである。なお、マイクロプリズムの正四面体の高さ
はオリンパス光学社製走査型レーザー顕微鏡を用い測定
した。 (2)落錘衝撃強度 ASTM D−3763−86に準拠して行った。 速度:7m/s、荷重:36.85N (3)輝度 導光板の裏面(マイクロプリズムを転写した側)及び側
面を高反射率材料(出光石油化学社製、タフロンHR2
500を射出成形)のプレート(厚さ3mm)で覆い、
光源側エッジより冷陰極管(ハリソン電機社製、HMB
S26E)で照射し、導光板表面を乳白のアクリル板
(三菱レイヨン社製、アクリライト432、厚さ2m
m)で覆い、導光板の中央部の輝度を測定(ミノルタ社
製、LS−110を使用)した。
ながら、流動性が改良されたポリカーボネート樹脂を材
料として使用しているため、導光板を製造する際マイク
ロプリズム構造の転写性に優れ、導光板は機械的強度、
導光性共に優れているものが得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記式(1) 【化1】 で表されるtert−オクチルフェノキシ基を末端基と
して有する芳香族ポリカーボネート樹脂を用いて成形し
た板状成形体からなり、その表面あるいは裏面に光散乱
層としてマイクロプリズム構造を有する導光板。 - 【請求項2】 前記芳香族ポリカーボネート樹脂100
重量部に対してアクリル系樹脂を0.01〜1.0重量
部含有するものである請求項1記載の導光板。 - 【請求項3】 マイクロプリズム構造が正四面体である
請求項1又は2に記載の導光板。 - 【請求項4】 正四面体の高さが10〜300μmであ
る請求項3記載の導光板。 - 【請求項5】 板状成形体の射出成形時に、スタンパー
を使用して光散乱層としてのマイクロプリズム構造を該
板状成形体の表面あるいは裏面に転写することを特徴と
する請求項1〜4のいずれかに記載の導光板の製造方
法。
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