JP2007327039A - アクリル樹脂組成物、該アクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムおよび光拡散板、バックライトユニットおよび液晶表示装置 - Google Patents

アクリル樹脂組成物、該アクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムおよび光拡散板、バックライトユニットおよび液晶表示装置 Download PDF

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Abstract

【課題】光の照射による光拡散板の黄変を抑制し、光拡散板への埃などの付着を防止し、長期間に亘って光拡散板の輝度低下や画質斑の発生、発光品位の低下を抑制することが可能なアクリル樹脂組成物を提供する。
【解決手段】アクリル系樹脂と、長鎖脂肪族系アルコール化合物および所定のスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分と、所定のスルホネート無機塩化合物(B)を必須成分として含有することを特徴とするアクリル樹脂組成物。
【選択図】なし

Description

本発明は、光拡散板の表面保護層の形成に好適なアクリル樹脂組成物に関する。本発明のアクリル樹脂組成物は、特に、液晶表示装置のバックライト用光拡散板の光源側に配列すべき保護層に好適に使用可能である。
液晶表示装置として、液晶層の下面側にバックライトユニットが装備され、液晶層を背面から照らして発光させるバックライト方式のものが広く普及している。バックライト方式は、冷陰極管等からなる光源の配置の仕方により、サイド型と直下型に大別される。いずれの液晶表示装置においても、光源からパネルに至る光伝達路でのロスを抑え、パネル上の輝度を向上させることが求められている。特に近年、15インチを遥かに超えるような大画面の液晶テレビやPC用ディスプレイ等の需要が飛躍的に増加しており、このような大型の平面発光装置として、直下型のバックライトが用いられるケースが増えている。
直下型バックライトユニットは、光源の背面に反射板を配置し、発光面に光拡散板を配置して、光源からの光を反射および拡散させる方式のものであり、発光面のすぐ裏側にランプを配置できるために多数のランプを使用することができ、高輝度を発揮できるという長所がある。
上記直下型バックライトユニットに使用される光拡散板としては、これまで種々のものが提案され、実用化されている。そのうち、主にポリカーボネート樹脂からなる光拡散板は、吸水性が低く、反りが少なく、かつ、優れた面発光性を有し、輝度斑が無く、色調に優れるという特徴を有しており、特に大型の液晶表示装置向けの直下型バックライト用光拡散板に適している(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、このようなポリカーボネート樹脂系光拡散板においては、冷陰極管等の光(特に紫外線領域の光)が光拡散板に直接照射されるため、ポリカーボネート樹脂が黄変して、カラー液晶表示における色合いに悪影響を及ぼし、発光品が低下し、あるいは寿命が短くなったりする問題があった。
このポリカーボネート樹脂系光拡散板における黄変問題に対しては、光拡散板の光源側表層に、紫外線吸収剤を含有する透明樹脂層のように、耐光性に優れる透明保護層を設けることが提案されている(例えば、特許文献3、4参照)。好適な透明樹脂としては、耐光性や透明性の観点から、特にアクリル樹脂が挙げられる。
このような表層に透明保護層を有するポリカーボネート樹脂系光拡散板は、光源からの光(特に紫外線領域の光)を透明保護層がカットするために、長期間光を照射しても、上記のような黄変に伴う問題は発生しにくい。
しかしながら、他方で、特許文献3、4に開示されているような態様のポリカーボネート樹脂系光拡散板においては、光拡散板製造時やバックライトユニット組立時、さらには液晶表示装置組立時や使用時に、光拡散板が様々な要因で帯電してしまい、周辺環境に存在する埃が光拡散板表面に付着し、それにより輝度低下や画質斑等の表示特性上の不具合を生じてしまう問題があった。
また、特許文献3、4に示されているような態様のポリカーボネート樹脂系光拡散板においては、光拡散板上の透明保護層に存在するフィッシュアイが、帯電により付着した埃などと同様の表示特性上の不具合を生じさせるという問題もあった。
特開2004−126185号公報 特開平9−281309号公報 特開2005−148186号公報 特開2005−234521号公報
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、光拡散板の表面に使用することにより、光の照射による光拡散板の黄変を抑制し、かつ、光拡散板への埃などの付着を防止し、その結果、長期間に亘って、光拡散板の輝度低下や画質斑の発生、発光品位の低下を抑制することが可能なアクリル樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討した結果、光拡散板の表面を特定のアクリル樹脂組成物で形成することにより、上記課題を解決することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明のアクリル樹脂組成物は、アクリル系樹脂(P)と、長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)および下記式1で表されるスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)と、下記式2で表されるスルホネート無機塩化合物(B)を必須成分として含有することを特徴とする。
Figure 2007327039
(式1において、Rは直鎖状または分枝状のアルキル基、直鎖状または分枝状のアルケニル基、フェニル基、アルキル基により置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基により置換されたナフチル基を表し、Xは下記式3で表される有機系ホスホニウムカチオンまたは下記式4で表される有機系第4級アンモニウムカチオンを表す)
Figure 2007327039
(式2において、Rは直鎖状または分枝状のアルキル基、直鎖状または分枝状のアルケニル基、フェニル基、アルキル基により置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基により置換されたナフチル基を表し、Yはアルカリ金属、アルカリ土類金属を表し、nは1または2の整数を表す)
Figure 2007327039
(式3において、R、R、RおよびRはそれぞれ脂肪族炭化水素基、水酸基もしくはシアノ基により置換された炭化水素基、フェニル基または水酸基もしくはシアノ基により置換されたフェニル基を表す)
Figure 2007327039
(式4において、R、R、RおよびR10はそれぞれ脂肪族炭化水素基、水酸基もしくはシアノ基により置換された炭化水素基、フェニル基または水酸基もしくはシアノ基により置換されたフェニル基を表す)
本発明のアクリル樹脂フィルムは、前記アクリル樹脂組成物からなり、厚み40μmのフィルムで測定した際に、フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数が20個/m以下であることを特徴とする。
本発明の光拡散板は、前記アクリル樹脂フィルムを表面に備えることを特徴とする。
本発明のバックライトユニットは、前記光拡散板を備えることを特徴する。
本発明の液晶表示装置は、前記バックライトユニットを備えることを特徴とする。
本発明によれば、光拡散板の表面に使用することにより、光源からの光による変色を抑制し、かつ、光拡散板表面への埃などの付着を防止し、その結果光拡散板の輝度低下を抑制することが可能なアクリル樹脂組成物を提供することができる。
また、本発明のアクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムは、フィッシュアイが非常に少なく、光拡散板の表面に使用した際にフィッシュアイによる輝度低下や画質斑の発生、発光品位の低下を抑制することが可能である。
これを用いたバックライトユニットを有する液晶表示装置は、カラー表示における優れた表示特性(色合い、発光品位、高輝度など)を備え、かつ、その優れた表示特性が長時間に亘って維持することが可能である。
以下、本発明について詳細に説明するが、これは本発明の好ましい態様について説明するものであって、本発明はこれらの態様のみに限定されるものではなく、本発明の精神および実施の範囲内において多くの変形が可能であることを理解されたい。
アクリル樹脂組成物
本発明のアクリル樹脂組成物は、アクリル系樹脂(P)と、長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)および前記式1で表されるスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)と、前記式2で表されるスルホネート無機塩化合物(B)を必須成分として含有し、特に光拡散板の表面の形成に好適に使用されるものである。なお、光拡散板は、液晶表示装置のバックライトユニットなどにおいて、冷陰極管などからなる光源の発光面に配置され、光源からの光を拡散させるものである。
本発明のアクリル樹脂組成物は、透明性、耐光性、紫外線カット性に優れるアクリル系樹脂(P)を主成分として含む。そのため、アクリル樹脂組成物を光拡散板の光源側表面に形成した場合、光源からの光のうち、可視光領域の光の透過を阻害せずに高輝度を維持することが可能となり、さらに紫外領域の光をカットして光拡散板の黄変を抑制し、それに起因する劣化を防ぐことが可能となる。
また、本発明のアクリル樹脂組成物は、単独でアクリル樹脂成形体とした時の表面抵抗率が1×1013Ω/cm未満となるため、アクリル樹脂組成物を光拡散板の表面に形成した場合に、その光拡散板は帯電しにくくなり、光拡散板製造時やバックライトユニット組立時、さらには液晶表示装置組立時や使用時に、埃などが付着することを防止でき、その結果光拡散板の輝度低下を抑制することができる。好ましいアクリル樹脂組成物の表面抵抗率は5×1012Ω/cm未満であり、より好ましくは1×1012Ω/cm未満である。
なお、本発明において、表面抵抗率は、JIS K 6911−1995に準拠し、本発明のアクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂成形体を温度23℃、湿度50%RHの環境下に24時間放置した後、試験装置(東亜電波工業(株)製超絶縁計SM−10E)を使用し、500Vの電圧を印加して1分間経過後の抵抗値を測定して算出した。
本発明のアクリル樹脂組成物を光拡散板の表面に形成する具体的な方法としては、本発明のアクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムを、保護層として光拡散板本体の表面に積層し、光拡散板とする形態が好適である。このような方法では、光拡散板の表面に均一に耐光性向上効果や埃付着防止効果を付与できる。
アクリル樹脂組成物は、光拡散板の少なくとも一方の面の形成に使用されるが、好ましくは両表面、すなわち、光源側表面および液晶側表面の両方に使用されると、光拡散板の帯電をより抑制し、その結果埃付着による輝度低下をより抑えることが可能となる。
また、本発明のアクリル樹脂組成物においては、フィルムなどのアクリル樹脂成形体とした時に、JIS K 7361−1による全光線透過率が80%以上であるのが好ましい。この全光線透過率が80%以上であれば、アクリル樹脂組成物により表面が形成された光拡散板は光源からの光が大きく阻害されることなく透過するため、これを用いた液晶表示装置の発光品位が良好になる。さらに好ましい全光線透過率は85%以上、より好ましくは90%以上である。
さらに、本発明のアクリル樹脂組成物においては、フィルムなどのアクリル樹脂成形体とした時に、アクリル樹脂成形体単独での引張弾性率(JIS K 7161に従う引張特性を試験した時の値)は、500〜3,000MPaであることが好ましい。
この引張弾性率が500〜3,000MPaの場合、アクリル樹脂組成物からなるフィルムを光拡散板本体に連続してラミネートするときに、皺による外観異常が減少する傾向にある。好ましくは500〜2,000MPa、より好ましくは700〜1,500MPaである。良好な外観は、液晶表示装置に用いられる光拡散板において最も重要な要素である。
続いて、本発明のアクリル樹脂組成物を構成するアクリル系樹脂(P)、長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)および前記式1で表されるスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)、前記式2で表されるスルホネート無機塩化合物(B)について具体的に説明する。
アクリル系樹脂(P)
本発明のアクリル樹脂組成物を構成するアクリル系樹脂(P)としては、特に限定されないが、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレートおよびブチルメタクリレートから成る群より選ばれる少なくとも1種を主原料とし、必要に応じて炭素数1〜8のアルキル基を有するアクリル酸エステル、酢酸ビニル、塩化ビニル、スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等を共重合成分として用いることによって得られる単一重合体または共重合体が挙げられる。また、特公昭59−36646号公報、特公昭62−19309号公報、特公昭63−20459号公報および特開昭63−77963号公報に記載されているような重合体を用いることもできる。
好ましくは、本発明のアクリル樹脂組成物中のアクリル系樹脂(P)として、アクリル(メタ)アクリレートを主成分とするゴム含有重合体を含むアクリル系樹脂を用いることができる。ゴム含有重合体としては、以下に説明するゴム含有重合体(I)、ゴム含有重合体(II)、ゴム含有重合体(III)等が挙げられる。これらのゴム含有重合体の少なくとも1種を含むアクリル系樹脂(P)を用いたアクリル樹脂組成物は、耐光性、透明性が良好であるため、光拡散板の表面の形成に好適である。
また、アクリル系樹脂(P)として、これらのゴム含有重合体とともに、アルキルメタクリレートを主成分として含む後述の熱可塑性重合体(IV)をさらに含有するものを使用すると、例えば、アクリル樹脂組成物をフィルムとする際の流動性が優れ、膜厚の安定性が良好となる。さらに、得られたフィルムは透明性が良好であり、外観や光拡散板としての輝度の点から好ましいとともに、光拡散板本体に積層する時などに皺などが入りくいことからも好適である。
以下、上述したゴム含有重合体(I)、ゴム含有重合体(II)、ゴム含有重合体(III)、熱可塑性重合体(IV)について具体的に説明する。
ゴム含有重合体(I)
ゴム含有重合体(I)は、単量体混合物(I−A)、単量体混合物(I−B)、単量体混合物(I−C)、単量体混合物(I−D)の順に重合して得られた重合体である。ゴム含有重合体(I)は、乳化重合などにより製造することができる。
単量体混合物(I−A)は、少なくとも、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−A1)、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−A2)、芳香族ビニル単量体(I−A3)および多官能性単量体(I−A4)を含有する。単量体混合物(I−A)を重合して得られる重合体のガラス転移温度(以下、Tgと記す)は、10℃以上であることが好ましい。ここで、重合体のTgは、例えば、単量体a、b、c・・・からなる共重合体の場合、以下のFox式で求めた値である。
1/Tg=ma/Tga+mb/Tgb+mc/Tgc・・・
Tg:共重合体のTg[K]
ma:単量体aの質量分率
Tga:単量体aから得られるホモポリマーのTg[K]
mb:単量体bの質量分率
Tgb:単量体bから得られるホモポリマーのTg[K]
mc:単量体cの質量分率
Tgc:単量体cから得られるホモポリマーのTg[K]
以下、本明細書におけるTgは、このFoxの式で得られたものとして記す。
単量体混合物(I−B)は、少なくとも、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−B1)、芳香族ビニル単量体(I−B2)、多官能性単量体(I−B3)およびグラフト交叉剤(I−B5)を含有する。単量体混合物(I−B)を重合して得られる重合体のTgは、0℃以下であることが好ましい。
単量体混合物(I−C)は、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−C1)、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−C2)、芳香族ビニル単量体(I−C3)およびグラフト交叉剤(I−C4)を含有する。
単量体混合物(I−D)は、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−D1)、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−D2)および芳香族ビニル単量体(I−D3)を含有する。単量体混合物(I−D)を重合して得られる重合体のTgは、50℃以上であることが好ましい。
さらに各単量体混合物(I−A)〜(I−D)は、次のような構成であることが好ましい。
すなわち、単量体混合物(I−A)は、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−A1)30〜99.7質量%、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−A2)0.1〜69.8質量%、芳香族ビニル単量体(I−A3)0.1〜25質量%、多官能性単量体(I−A4)0.1〜10質量%およびグラフト交叉剤(I−A5)0〜5質量%を含有する。単量体混合物(I−A)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは10℃以上である。なお、(I−A1)+(I−A2)+(I−A3)+(I−A4)+(I−A5)=100質量%である。
Tgが10℃以上の場合、アクリル樹脂組成物の透明性が良好になる傾向にあるため好ましい。また、単量体混合物(I−A)+単量体混合物(I−B)+単量体混合物(I−C)+単量体混合物(I−D)=100質量%中の単量体混合物(I−A)の含有量は、得られるアクリル樹脂組成物の透明性の点で、好ましくは2〜35質量%である。
単量体混合物(I−B)は、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−B1)60〜99.7質量%、芳香族ビニル単量体(I−B2)0.1〜39.8質量%、多官能性単量体(I−B3)0.1〜10質量%、共重合可能な二重結合を有する単量体(I−B4)0〜20質量%およびグラフト交叉剤(I−B5)0.1〜5質量%を含有し、単量体混合物(I−B)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは0℃以下である。なお、(I−B1)+(I−B2)+(I−B3)+(I−B4)+(I−B5)=100質量%である。
Tgが0℃以下の場合、アクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムを成形する際の製膜安定性が優れる。また、得られたアクリル樹脂フィルムは強度が十分であり、これを光拡散板本体に積層する際に切れたりせず、加工性が良好になる傾向がある。また、また、単量体混合物(I−A)+単量体混合物(I−B)+単量体混合物(I−C)+単量体混合物(I−D)=100質量%中の単量体混合物(I−B)の含有量は、好ましくは5〜60質量%である。
単量体混合物(I−C)は、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−C1)20〜89.8質量%、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−C2)10〜79.8質量%、芳香族ビニル単量体(I−C3)0.1〜25質量%およびグラフト交叉剤(I−C4)0.1〜5質量%を含有することが好ましい。なお、(I−C1)+(I−C2)+(I−C3)+(I−C4)=100質量%である。
単量体混合物(I−A)+単量体混合物(I−B)+単量体混合物(I−C)+単量体混合物(I−D)=100質量%中の単量体混合物(I−C)の含有量は、好ましくは2〜20質量%である。また、ゴム含有重合体(I)の製造中における単量体混合物(I−C)を重合した後のラテックス粒子径は、好ましくは0.03〜0.2μmである。
単量体混合物(I−D)は、炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−D1)51〜99.8質量%、炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−D2)0.1〜48.9質量%および芳香族ビニル単量体(I−D3)0.1〜25質量%を含有する。単量体混合物(I−D)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは50℃以上である。なお、(I−D1)+(I−D2)+(I−D3)=100質量%である。
Tgが50℃以上の場合、アクリル樹脂組成物の耐熱性が良好になる傾向にあるため好ましい。また、単量体混合物(I−A)+単量体混合物(I−B)+単量体混合物(I−C)+単量体混合物(I−D)=100質量%中の単量体混合物(I−D)の含有量は、アクリル樹脂組成物の耐熱性の点で、好ましくは10〜80質量%である。
炭素数4以下のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(I−A1)としては、直鎖状、分枝状のいずれでもよく、例えば、ブチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、透明性の点からメチルメタクリレートが好ましい。
炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−A2)としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、Tgの点からブチルアクリレートが好ましい。
芳香族ビニル単量体(I−A3)としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、経済性の点からスチレンが好ましい。
多官能性単量体(I−A4)は、同程度の共重合性の二重結合を1分子内に2個以上有する単量体である。多官能性単量体(I−A4)としては、例えば、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレートのようなアルキレングリコールジメタクリレート;ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼン;アルキレングリコールジアクリレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、アルキレングリコールジメタクリレートが好ましく、1,3−ブチレングリコールジメタクリレートがさらに好ましい。
グラフト交叉剤(I−A5)は、異なる共重合性の二重結合を1分子内に2個以上有する単量体である。グラフト交叉剤(I−A5)としては、例えば、共重合性のα,β−不飽和モノカルボン酸またはジカルボン酸のアリルエステル、メタアリルエステル、クロチルエステル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレートが特に好ましい。
単量体混合物(I−B)を構成する炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレート(I−B1)としては、(I−A2)で示したアルキルアクリレートを単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。
芳香族ビニル単量体(I−B2)としては、(I−A3)で示した芳香族ビニル単量体を単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
多官能性単量体(I−B3)としては、(I−A4)で示した多官能性単量体を単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、アルキレングリコールジメタクリレートが好ましく、1,3−ブチレングリコールジメタクリレートがさらに好ましい。
共重合可能な二重結合を有する単量体(I−B4)としては、上述の単量体(I−B1)〜(I−B3)以外で、かつ上述の単量体と共重合可能な単量体であり、例えば、低級アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリル性単量体、スチレン、アクリル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を混合して用いることができる。
グラフト交叉剤(I−B5)としては、(I−A5)で示したグラフト交叉剤を単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。中でも、アリルメタクリレート、トリアリルシアヌレートが特に好ましい。
単量体混合物(I−C)および単量体混合物(I−D)を構成する、単量体およびグラフト交叉剤としては、単量体混合物(I−A)および単量体混合物(I−B)と同様のものが挙げられる。これらは単独でまたは2種類以上を混合して用いることができる。
ゴム含有重合体(I)の最終ラテックス粒子径は、好ましくは0.03〜0.2μmであり、さらに好ましくは0.04〜0.15μm、最も好ましくは0.05〜0.1μmである。最終ラテックス粒子径が大きくなり過ぎると、アクリル樹脂組成物の透明性が低下するだけでなく、温度変化により透明性が変化することがある。その結果、アクリル樹脂組成物で光拡散板の表面を形成した場合、冷陰極管等の光源からの熱により透明性が変化し、発光品位の低下を招く可能性がある。一方、粒子径が小さくなりすぎると、例えばアクリル樹脂組成物をフィルムに成形する際、フィルムが切れやすくなって加工性が悪化する場合がある。また、得られたアクリル樹脂フィルムを光拡散板本体に積層する際にも、アクリル樹脂フィルムが強度不足により切れて、加工性が悪化する場合がある。光拡散板の表面に使用されるアクリル樹脂組成物は、透明性が高い方が液晶表示装置にした時の発光品位の点で好ましく、また加工性の点で耐衝撃性が高い方が好ましい。
さらに、全光線透過率や曇価の温度依存性を少なくするためには、ゴム含有重合体(I)において用いられる各単量体混合物中中の炭素数4以下のアルキルメタクリレートの含有量が、単量体混合物(I−B)、単量体混合物(I−C)、単量体混合物(I−D)の順で増加し、かつ単量体混合物(I−A)に占める炭素数4以下のアルキルメタクリレートの量が単量体混合物(I−B)中の含有量より多いことが好ましい。
また、ゴム含有重合体(I)において用いられる各単量体混合物(I−A)〜(I−D)における芳香族ビニル単量体と炭素数8以下のアルキル基を有するアルキルアクリレートとの質量比(芳香族ビニル単量体/アルキルアクリレート)が5/95〜50/50であることが好ましく、10/90〜30/70であることがさらに好ましい。この質量比が、この範囲から離れるにつれてゴム含有重合体(I)を含むアクリル樹脂組成物の透明性が低下し、光拡散板の表面を形成した時にこれを用いた液晶表示装置の発光品位が低下する傾向にある。
ゴム含有重合体(I)の製造法としては、乳化重合法による逐次多段重合法が最も適した重合法である。ゴム含有重合体(I)の製造は、特にこれに制限されることはなく、例えば、乳化重合後、それぞれの重合体の重合時に懸濁重合系に転換させる乳化懸濁重合法によっても行うことができる。
また、特に限定されるわけではないが、ゴム含有重合体(I)を乳化重合により製造する場合は、単量体混合物(I−A)を予め水および界面活性剤と混合して乳化液を調製し、この乳化液を反応器に供給して重合した後、残りの各層を構成する単量体混合物をそれぞれ順に反応器に供給し、重合する方法が好ましい。
単量体混合物(I−A)を、予め水および界面活性剤と混合して調製した乳化液を反応器に供給し、重合させることにより、特にアセトン中に分散させた際に、その分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数が、当該ゴム含有重合体(I)100gあたり0〜50個であるゴム含有重合体(I)を容易に得ることができる。こうして得られたゴム含有重合体(I)を含有るアクリル樹脂組成物をフィルム状にしたものはフィッシュアイが少なく外観が良好になるとともに、光学的物性が良好になるため好ましい。より好ましくは、アセトン中に分散させた際にその分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数が、当該ゴム含有重合体(I)100gあたり0〜30個、さらに好ましくは0〜20個となるゴム含有重合体(I)である。
なお、ゴム含有重合体(I)をアセトン中に分散させた際にその分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数は、秤量した粉状のゴム含有重合体(I)をアセトン中に、濃度5質量%〜10質量%の範囲で分散させて分散液を調製し、この分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数をJIS B 9921に準拠する光散乱式のパーティクルカウンター等により測定することで求めることができる。
また、分散液を調製する際は、アセトンを十分にゴム含有重合体(I)の粒子間に浸透させるために、予めゴム含有重合体(I)を55μmより小さい目開きのメッシュ上でゴム含有重合体(I)の良溶媒にて超音波洗浄させた後、メッシュ上の残存物を再度アセトン中に分散させる方法を用いるのが好ましい。このようにして分散液を調製すると、分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数をより正確に測定することが可能である。
乳化液を調製する際に使用される界面活性剤としては、アニオン系、カチオン系およびノニオン系の界面活性剤が使用でき、特にアニオン系の界面活性剤が好ましい。アニオン系界面活性剤としては、ロジン石鹸;オレイン酸カリウム、ステアリン酸ナトリウム、ミリスチン酸ナトリウム、N−ラウロイルザルコシン酸ナトリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム系等のカルボン酸塩;ラウリル硫酸ナトリウム等の硫酸エステル塩;ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム系等のスルホン酸塩;ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルリン酸ナトリウム系等のリン酸エステル塩;ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム系等のリン酸エステル塩等が挙げられる。これらのうちでは、特に昨今問題となっている内分泌かく乱化学物質からの生態系保全の点から、ポリオキシエチレンアルキルエーテルリン酸ナトリウム系等のリン酸エステル塩が好ましい。
上記界面活性剤の好ましい具体例としては、三洋化成工業(株)製のNC−718、東邦化学工業(株)製のフォスファノールLS−529、フォスファノールRS−610NA、フォスファノールRS−620NA、フォスファノールRS−630NA、フォスファノールRS−640NA、フォスファノールRS−650NA、フォスファノールRS−660NA、花王(株)製のラテムルP−0404、ラテムルP−0405、ラテムルP−0406、ラテムルP−0407等が挙げられる。
また、乳化液を調製する方法としては、水中に単量体成分を仕込んだ後、界面活性剤を投入する方法、水中に界面活性剤を仕込んだ後、単量体成分を投入する方法、単量体成分中に界面活性剤を仕込んだ後、水を投入する方法等が挙げられる。これらのうちでは、水中に単量体成分を仕込んだ後に界面活性剤を投入する方法および水中に界面活性剤を仕込んだ後に単量体成分を投入する方法がゴム含有重合体(I)を得る方法として好ましい。
また、乳化液を調製するための混合装置としては、攪拌翼を備えた攪拌機;ホモジナイザー、ホモミキサー等の各種強制乳化装置;膜乳化装置等が挙げられる。
また、調製する乳化液としては、W/O型、O/W型のいずれの分散構造でもよく、特に水中に単量体混合物の油滴が分散したO/W型で、分散相の油滴の直径が100μm以下であることが好ましい。
単量体混合物(I−A)、単量体混合物(I−B)、単量体混合物(I−C)、および単量体混合物(I−D)を重合する際に使用される重合開始剤としては、公知のものが使用できる。その添加方法は、水相、単量体相のいずれか片方または双方に添加する方法を採用できる。特に好ましい重合開始剤としては、過酸化物、アゾ系開始剤、または酸化剤・還元剤を組み合わせたレドックス系開始剤が挙げられる。これらの中では、レドックス系開始剤が好ましく、特に硫酸第一鉄・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩・ロンガリット・ヒドロパーオキサイドを組み合わせたスルホキシレート系開始剤が好ましい。
ゴム含有重合体(I)を製造する最も好ましい具体的方法としては、硫酸第一鉄・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩・ロンガリットを含む水溶液を反応器内で重合温度まで昇温した後、単量体混合物(I−A)と乳化剤とヒドロパーオキサイドとを含む乳化液をこの反応器に供給して重合し、次いで過酸化物等の重合開始剤を含む単量体混合物(I−B)、単量体混合物(I−C)および単量体混合物(I−D)を順次反応器に供給し、重合する方法が挙げられる。重合温度は、用いる重合開始剤の種類や量によって異なるが、好ましくは40〜120℃、さらに好ましくは60〜95℃である。また、ゴム含有重合体(I)を乳化重合で得る時は、連鎖移動剤やその他の重合助剤等を使用してもよい。連鎖移動剤としては公知のものが使用でき、好ましくはメルカプタン類である。
ゴム含有重合体(I)は、上述の方法で製造した重合体ラテックスから回収される。回収方法としては、特に限定されないが、塩析または酸析凝固、あるいは噴霧乾燥、凍結乾燥等の方法が挙げられ、粉状で回収される。
ゴム含有重合体(II)
ゴム含有重合体(II)は、単量体混合物(II−A)、単量体混合物(II−B)、単量体混合物(II−C)の順に重合して得られた重合体である。
単量体混合物(II−A)は、炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−A1)およびグラフト交叉剤(II−A5)を含有し、必要に応じて炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−A2)、共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−A3)および多官能性単量体(II−A4)を含有する。単量体混合物(II−A)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは後述する単量体混合物(II−B)を重合して得られる重合体のTg未満である。
単量体混合物(II−B)は、炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−B1)、炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−B2)およびグラフト交叉剤(II−B5)を含有し、必要に応じて共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−B3)および多官能性単量体(II−B4)を含有する。単量体混合物(II−B)は、単量体混合物(II−A)とは異なる組成である。(II−B)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは25〜100℃である。
単量体混合物(II−C)は、炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−C1)を含有し、必要に応じて炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−C2)および共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−C3)を含有する。(II−C)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは60℃以上である。
さらには、各単量体混合物(II−A)〜(II−C)は、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の透明性やアクリル樹脂フィルムの強度など、物性の点から、次のような組成であることが好ましい。
すなわち、単量体混合物(II−A)100質量%中の各含有量は、次の通りである。炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−A1)の含有量は、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の成形性および強度等の物性の点から、好ましくは50〜99.9質量%であり、より好ましくは55〜77.9質量%であり、最も好ましくは60〜69.9質量%である。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−A2)の含有量は、好ましくは0〜49.9質量%である。その含有量の下限値は、より好ましくは20質量%以上であり、最も好ましくは30質量%以上である。また、その含有量の上限値は、より好ましくは44.9質量%以下であり、最も好ましくは39.9質量%以下である。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−A3)の含有量は、好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは15質量%以下である。
多官能性単量体(II−A4)の含有量は、好ましくは0〜10質量%であり、より好ましくは0.1質量%以上、6質量%以下である。
グラフト交叉剤(II−A5)の含有量は、好ましくは0.1〜10質量%である。0.1質量%以上の含有量では、得られるゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物を、透明性等の光学的物性を低下させずに成形することができる。また、10質量%以下の含有量では、ゴム含有重合体(II)に十分な柔軟性、強靭さを付与することができるため好ましい。より好ましくは0.5質量%以上、2質量%以下である。
単量体混合物(II−B)100質量%中の各含有量は、次の通りである。炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−B1)の含有量は、好ましくは9.9〜90質量%である。ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の透明性の観点から、より好ましくは19.9質量%以上、最も好ましくは29.9質量%以上である。また、より好ましくは60質量%以下、最も好ましくは50質量%以下である。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−B2)の含有量は、好ましくは9.9〜90質量%である。ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の透明性の観点から、より好ましくは39.9質量%以上、最も好ましくは49.9質量%以上である。また、より好ましくは80質量%以下、最も好ましくは70質量%以下である。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−B3)の含有量は、好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは15質量%以下である。
多官能性単量体(II−B4)の含有量は、好ましくは0〜10質量%であり、より好ましくは6質量%以下である。
グラフト交叉剤(II−B5)の含有量は、好ましくは0.1〜10質量%である。0.1質量%以上の含有量では、得られるゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物について、透明性等の光学的物性を低下させずに成形することができる。また、10質量%以下の含有量では、ゴム含有重合体(II)に十分な柔軟性、強靭さを付与することができるため、好ましい。より好ましくは0.5質量%以上であり、2質量%以下である。
単量体混合物(II−C)100質量%中の各含有量は、次の通りである。ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の成形性、透明性の観点から、以下の範囲が好ましい。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−C1)の含有量は、好ましくは80〜100質量%であり、より好ましくは85質量%以上、最も好ましくは90質量%以上である。
炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−C2)の含有量は、好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは1質量%以上である。また、より好ましくは15質量%以下、最も好ましくは10質量%以下である。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−C3)の含有量は、好ましくは0〜20質量%であり、より好ましくは15質量%以下である。
炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−A1)としては、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を混合して使用することができる。これらのうち、好ましいものはn−ブチルアクリレートである。
炭素数1〜4のアルキルメタクリレート(II−A2)としては、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。これらのうち、好ましいものはメチルメタクリレートである。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−A3)としては、例えば、低級アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリル性単量体;スチレン、アルキル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が使用できる。
多官能性単量体(II−A4)は、必要に応じて用いることができる。多官能性単量体とは、同程度の共重合性の二重結合を1分子内に2個以上有する単量体と定義する。その好ましい具体例としては、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート等のアルキレングリコールジメタクリレートが挙げられる。また、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼン等も使用可能である。これらのうち、好ましいものは1,3−ブチレングリコールジメタクリレートである。また、多官能性単量体(II−A4)が全く作用しない場合でも、グラフト交叉剤(II−A5)が存在する限り、かなり安定なゴム含有重合体(II)を形成することが可能であるので、多官能性単量体(II−A4)は、例えば、熱間強度等が厳しく要求されたりする場合など、その添加目的に応じて、任意に用いればよい。
単量体混合物(II−A)を、構成するグラフト交叉剤(II−A5)とは異なる、共重合性の二重結合を1分子内に2個以上有する単量体と定義する。その具体例としては、共重合性のα,β−不飽和カルボン酸またはジカルボン酸のアリル、メタリルまたはクロチルエステル等が挙げられる。特に、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸またはフマル酸のアクリルエステルが好ましい。これらのうち、メタクリル酸アリルエステルが優れた効果を奏し、好ましい。その他、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等も有効である。グラフト交叉剤(II−A5)においては、主としてそのエステルの共役不飽和結合がアリル基、メタリル基またはクロチル基よりはるかに早く反応し、化学的に結合する。アリル基、メタリル基またはクロチル基の実質上かなりの部分は、次層重合体の重合中に有効に働き、隣接二層間にグラフト結合を与える。また、その際には、連鎖移動剤を使用してもよい。
なお、単量体混合物(II−A)を重合して得られるTgは、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物からなるフィルムの強度など、物性の観点から、好ましくは後述の単量体混合物(II−B)を重合して得られるTg未満である。より好ましくは5℃未満、さらに好ましくは0℃以下、最も好ましくは−5℃以下である。
また、単量体混合物(II−A)、(II−B)および(II−C)の合計100質量%中の単量体混合物(II−A)の含有量は、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の透明性の点で好ましくは15〜50質量%であり、より好ましくは15〜35質量%である。この場合は、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物で光拡散板の表面を形成した際の光学的物性の点で有利である。
単量体混合物(II−A)は、一段で重合しても良いが、二段で重合する方がより好ましい。
また、二段で重合した場合、単量体混合物(II−A)中の第一段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−1)と第二段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−2)の組成は、それぞれ同じであってもよいし、異なっていてもよい。
単量体混合物(II−A)中の第一段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−1)と第二段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−2)の組成が異なる場合、第一段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−1)から得られる重合体のTgは、第二段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−2)から得られる重合体のTgよりも高くてもよいし、低くてもよい。
また、透明性の観点から、単量体混合物(II−A)100質量%中の第一段目の重合に使用される単量体混合物(II−A−1)の含有量は1〜20質量%が好ましく、第二段目に使用される単量体混合物(II−A−2)の含有量は80〜99質量%が好ましい。光拡散板の表面を形成するアクリル樹脂組成物は、透明性が高いほうが好ましい。
単量体混合物(II−A)を重合して得られる好ましい重合体としては、特公昭62−19309号公報に記載のゴム含有重合体が挙げられる。
炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−B1)は、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を混合して使用できる。これらのうち、好ましいものはメチルアクリレート、n−ブチルアクリレートである。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−B2)は、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独で、または2種以上を混合して使用できる。これらのうち、好ましいものはメチルメタクリレートである。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−B3)としては、低級アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリル性単量体、スチレン、アルキル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が使用できる。
多官能性単量体(II−B4)は、必要に応じて用いればよい。その好ましい具体例としては、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート等のアルキレングリコールジメタクリレートが挙げられる。また、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン等のポリビニルベンゼン等も使用可能である。これらのうち、好ましいものは1,3−ブチレングリコールジメタクリレートである。また、多官能性単量体(II−B4)が全く作用しない場合でも、グラフト交叉剤(II−B5)が存在する限り、かなり安定なゴム含有重合体(II)を形成することが可能であるので、多官能性単量体(II−B4)は、例えば、熱間強度等が厳しく要求されたりする場合など、その添加目的に応じて任意に用いればよい。
グラフト交叉剤(II−B5)としては、共重合性のα,β−不飽和カルボン酸またはジカルボン酸のアリル、メタリルまたはクロチルエステル等が挙げられる。特に、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸またはフマル酸のアクリルエステルが好ましい。これらのうち、メタクリル酸アリルエステルが優れた効果を奏し、好ましい。その他、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート等も有効である。グラフト交叉剤(II−B5)においては、主としてそのエステルの共役不飽和結合がアリル基、メタリル基またはクロチル基よりはるかに早く反応し、化学的に結合する。アリル基、メタリル基またはクロチル基の実質上、かなりの部分は、次層重合体の重合中に有効に働き、隣接二層間にグラフト結合を与える。また、その際には連鎖移動剤を使用してもよい。
また、単量体混合物(II−B)の組成は、単量体混合物(II−A)の組成と異なることが好ましい。これらの重合体の組成が異なることで、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物を成形した時の耐衝撃性などの物性、透明性などを満足できる。
ここで、本発明でいう「異なる組成」とは、各重合体を形成するアルキルアクリレート、アルキルメタクリレート、共重合可能な二重結合を有する他の単量体、多官能性単量体、グラフト交叉剤等の、種類および/または量が異なることである。
単量体混合物(II−B)を重合して得られる重合体のTgは、好ましくは5〜100℃である。Tgが5℃以上の場合、ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物の耐熱性、耐擦傷性、透明性が良好になるため好ましい。より好ましくは10℃以上、最も好ましくは15℃以上である。また、Tgが100℃以下の場合、成形性の良好なゴム含有重合体(II)が得られるため好ましい。より好ましくは70℃以下、最も好ましくは50℃以下である。
また、単量体混合物(II−A)、(II−B)および(II−C)の合計100質量%中の単量体混合物(II−B)の含有量は、5〜35質量%が好ましく、より好ましくは20質量%以下である。この範囲内であれば、必要な機能、例えば透明性を発現させることができる。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート(II−C1)は、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート等が挙げられる。これらは、単独でまたは2種以上を混合して使用できる。これらのうち、好ましいものはメチルメタクリレートである。
炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート(II−C2)は、直鎖状、分枝状のいずれでもよい。その具体例としては、メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート等が挙げられる。これらは単独でまたは2種以上を混合して使用できる。これらのうち、好ましいものはメチルアクリレート、n−ブチルアクリレートである。
共重合可能な二重結合を有する他の単量体(II−C3)としては、低級アルコキシアクリレート、シアノエチルアクリレート、アクリルアミド、アクリル酸、メタクリル酸等のアクリル性単量体、スチレン、アルキル置換スチレン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等が使用できる。
また、特に限定されないが、単量体混合物(II−C)の重合時に連鎖移動剤を使用し、単量体混合物(II−C)の分子量を調整することができる。この連鎖移動剤は通常ラジカル重合に用いられるものの中から選択して用いるのが好ましく、具体例としては炭素数2〜20のアルキルメルカプタン、メルカプト酸類、チオフェノール、四塩化炭素等が挙げられ、これらは単独でまたは2種以上を混合して使用できる。連鎖移動剤の含有量は、単量体混合物(II−C)を与える単量体成分((II−C1)〜(II−C3))100質量部に対して、0.01〜5質量部が好ましい。より好ましくは0.2質量部以上、最も好ましくは0.3質量部以上である。
単量体混合物(II−C)を重合して得られる重合体のTgは、60℃以上が好ましい。このTgが60℃以上の場合ゴム含有重合体(II)を含有するアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形した時の耐擦傷性が優れるなど、フィルム物性の良好なアクリル樹脂フィルムが得られるため好ましい。より好ましくは80℃以上、最も好ましくは90℃以上である。
また、特に限定されないが、単量体混合物(II−A)、(II−B)および(II−C)の合計100質量%中の単量体混合物(II−C)の含有量は、フィルム物性の点で好ましくは15〜80質量%であり、より好ましくは45〜80質量%、最も好ましくは45〜70質量%以下である。
ゴム含有重合体(II)の好適な製造法の詳細については、ゴム含有重合体(I)と同様である。そのような製造法によれば、アセトン分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数が、ゴム含有重合体(II)100gあたり0〜50個であるゴム含有重合体(II)を容易に得ることができる。また、こうして得られたゴム含有重合体(II)を原料に用いたアクリル樹脂フィルムは、フィルム中のフィッシュアイ数が少ないという特性を有し、外観が良好になり、光学的物性が優れるため好ましい。さらに好ましくは、アセトン中に分散させた際にその分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数が、ゴム含有重合体(II)100gあたり0〜30個、さらに好ましくは0〜20個となるゴム含有重合体(II)である。
乳化液を調製する際に使用される界面活性剤としても、ゴム含有重合体(I)について示した界面活性剤と同様のものが使用できる。
また、乳化液を調製する方法も、ゴム含有重合体(I)と同様の方法が好ましい。
また、単量体混合物(II−A)を水および界面活性剤と混合して調製した乳化液を調製するための混合装置としては、ゴム含有重合体(I)を製造する際の乳化液の調製に用いられる装置が挙げられる。
また、調製する乳化液としては、W/O型、O/W型のいずれの分散構造でもよく、特に水中に単量体成分の油滴が分散したO/W型で、分散相の油滴の直径が100μm以下であることが好ましい。
さらに、重合開始剤の種類、具体的な重合方法、重合温度などについても、ゴム含有重合体(I)の場合と同様である。また、先にも述べたが、ゴム含有重合体(II)を乳化重合で得るときは、連鎖移動剤、その他の重合助剤等を使用してもよい。連鎖移動剤は公知のものが使用でき、好ましくはメルカプタン類である。
ゴム含有重合体(II)は、上述の方法で製造した重合体ラテックスから回収される。回収方法としては特に限定されないが、塩析または酸析凝固、あるいは噴霧乾燥、凍結乾燥等の方法が挙げられ、粉状で回収される。
ゴム含有重合体(III)
ゴム含有重合体(III)は、アクリル樹脂組成物の成形性などをより高めるためのものであって、弾性共重合体(III−1)100質量部の存在下に、アルキルメタクリレート50〜100質量%と共重合可能なビニル系単量体の少なくとも1種0〜50質量%を含有する単量体又は単量体混合物(III−2)10〜400質量部を、少なくとも1段階以上で重合することにより得られ、ラテックス粒子径が0.15〜0.5μmのゴム含有重合体である。ここで、弾性共重合体(III−1)は、アルキルアクリレート35〜100質量%とこれと共重合可能な他のビニル単量体の少なくとも1種0〜65質量%を含有する単量体成分(III-1-1)100質量部に対して、架橋性単量体(III−1−2)0.1〜10質量部を重合させて得られたものである。
弾性共重合体(III−1)に使用されるアルキルメタクリレートとしては、公知のアルキル基の炭素数1〜8のものが用いられ、そのうちブチルアクリレート、2―エチルヘキシルアクリレート等が好ましい。
また、その使用量は、好ましくは、単量体成分(III−1−1)中35〜100質量%の範囲である。35質量%以下ではアクリル樹脂組成物の伸度が不足し、フィルムへの成形が困難になる場合がある。より好ましい使用範囲は50〜90質量%である。
単量体成分(III-1-1)には、共重合可能な他のビニル単量体を65質量%以下の範囲で使用してもよく、具体的にはメチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート等のアルキルメタクリレート、スチレン、アクリロニトリル等が好ましく、これらを1種以上使用できる。
弾性共重合体(III−1)に使用される架橋性単量体(III−1−2)としては、特に制限は無いが、好ましくは、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブチレングリコールジメタクリレート、1,4−ブチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート等のアルキレングリコールジメタクリレート、アリルアクリレート、アリルメタクリレート、フタル酸ジアリル、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート、ジビニルベンゼン、マレイン酸ジアリル、トリメチロールプロパントリアクリレート、アリルシンナメート等が挙げられ、これらを1種以上使用できる。
架橋性単量体(III−1−2)は、好ましくは、単量体成分(III−1−1)100質量部に対して0.1〜10質量部の範囲で使用される。0.1質量部未満では、弾性共重合体にグラフトされる単量体量が極端に少なくなり、アクリル樹脂組成物を成形する際の成形性が不十分となる場合がある。10質量部を越えて使用してもよいが、添加量に見合う効果は発現しない。より好ましい使用範囲は0.3〜7質量部である。
弾性共重合体(III−1)は一段または二段以上で重合される。二段以上で重合された場合、弾性共重合体の全体としてのアルキルアクリレートの使用量が35質量%以上であれば、一段目のアルキルアクリレートの使用量を35質量%以下とすることもできる。
弾性共重合体(III−1)の存在下に、重合される単量体又は単量体混合物(III−2)は、好ましくは、アルキルメタクリレート50質量%以上を含有する。具体的には、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2―エチルヘキシルメタクリレート、シクロへキシルメタクリレート等が挙げられ、これらのうち1種以上を使用できる。さらに、共重合可能な他のビニル単量体の少なくとも1種50質量%以下が使用でき、具体的にはメチルアクリレート、ブチルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート、スチレン、アクリロニトリル等が挙げられ、これらのうち1種以上を使用できる。
単量体又は単量体混合物(III−2)は、好ましくは弾性共重合体(III−1)100質量部に対し10〜400質量部、より好ましくは20〜200質量部が使用され、少なくとも1段以上で重合できる。
ゴム含有重合体(III)は、通常の乳化重合で得られる。なお、重合時に連鎖移動剤、その他の重合助剤等を使用してもよい。連鎖移動剤は公知のものが使用できるが、好ましくはメルカプタン類である。
また、ゴム含有重合体(III)のラテックス粒子径は0.15〜0.5μmの範囲にあることが好適である。0.15μm未満ではアクリル樹脂組成物を成形した際の成形性が不充分となる場合があり、0.5μm以上ではゴム含有グラフト共重合体の製造が困難となり、アクリル樹脂組成物をフィルム状に成形した時のフィルムの透明性も悪化する傾向にある。
熱可塑性重合体(IV)
熱可塑性重合体(IV)は、炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレートに由来する構成単位50〜100質量%、およびこれと共重合可能な他のビニル単量体に由来する構成単位0〜50質量%からなり、重合体の還元粘度(重合体0.1gをクロロホルム100mlに溶解し、25℃で測定)が0.1L/g以下である重合体であってよい。
熱可塑性重合体(IV)で用いられる炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレートとしては、メチルメタクリレートが最も好ましい。
炭素数1〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレートと共重合可能な他のビニル単量体としては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、プロピルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート等のアルキルアクリレート;ブチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、エチルメタクリレート、メチルメタクリレート等のアルキルメタクリレート;スチレン、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン等の芳香族ビニル化合物;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルシアン化合物等が挙げられ、これらを1種以上使用できる。
また、熱可塑性重合体(IV)の還元粘度は、0.1L/g以下である。還元粘度が0.1L/gを超えると、流動性が悪化し、アクリル樹脂組成物の成形性の点で好ましくない。
このような熱可塑性重合体(IV)を得るための重合方法は、特に限定されるものではなく、通常公知の懸濁重合法、乳化重合法等の各種方法が適用される。
熱可塑性重合体(IV)は、三菱レイヨン(株)製ダイヤナールBRシリーズ、三菱レイヨン(株)製アクリペットとして工業的に入手可能である。
以上に説明したように、本発明においては、アクリル系樹脂(P)として、ゴム含有重合体(I)、ゴム含有重合体(II)、ゴム含有重合体(III)などの重合体を少なくとも1種含み、必要に応じて熱可塑性重合体(IV)をさらに含有すると、耐光性、透明性、流動性などの観点から光拡散板の表面の形成に好適であるが、例えば、ゴム含有重合体(I)または(II)と熱可塑性重合体(IV)を組み合わせたアクリル系樹脂を用いる場合、ゴム含有重合体(I)または(II)を20〜90質量部とし、熱可塑性重合体(IV)を80〜10質量部(((I)または(II))+(IV)=100質量部)とすることが好ましい。ゴム含有重合体(I)または(II)の割合が20質量部以上では、アクリル樹脂成形体の強度が向上する傾向にあり、90質量部以下であれば、アクリル樹脂組成物を成形する際の加工性が良好になる傾向にある。
また、ゴム含有重合体(III)と熱可塑性樹脂(IV)を組み合わせたアクリル系樹脂を用いる場合、アクリル系樹脂100質量部中、ゴム含有重合体(III)は15〜99.9質量部の範囲で使用され、かつアクリル系樹脂100質量部中においてゴム含有重合体(III)に含まれる弾性共重合体とグラフト鎖とからなる架橋弾性共重合体の割合が12質量部以上であることが好ましい。架橋弾性共重合体のアクリル系樹脂中に含まれる割合が12質量部未満ではアクリル樹脂組成物を成形する際の加工性が不良となる傾向にある。
本発明のアクリル樹脂組成物は、長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)、前記式1で表されるスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)を、必須成分として含有する。成分(A)を含有することにより、本発明のアクリル樹脂組成物を成形したアクリル樹脂フィルム中に存在するフィッシュアイの個数が減少する傾向にあり、その結果表面にアクリル樹脂フィルムを形成した光拡散板の外観や輝度特性が向上する傾向にあり、好ましい。なお、これらの成分((A−1)〜(A−2))は、単独で使用してもよいし、2種以上組合せて使用してもよい。
長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)
本発明で使用する長鎖脂肪族系アルコール化合物としては、直鎖状、分枝鎖状のいずれでもよい、炭素数8〜22のアルキル基を有するアルコール化合物が使用できる。その具体例としては、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ドデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、ヘキサデシルアルコール、ヘプタデシルアルコール、オクタデシルアルコール、ノナデシルアルコール等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし、複数種組合せて使用してもよい。
長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)は、花王(株)「カルコール8098」等が商業的に入手できる。
スルホネート有機塩化合物(A−2)
本発明で使用するスルホネート有機塩化合物(A−2)は、前記式1で表される化合物で、有機系スルホネートアニオンと、前記式3で表される有機系ホスホニウムカチオンまたは前記式4で表される有機系第4級アンモニウムカチオンとからなるものである。
このような有機系スルホネートアニオンとしては、1)メチルスルホネート、エチルスルホネート、プロピルスルホネート、ブチルスルホネート、オクチルスルホネート、ドデシルスルホネート、テトラデシルスルホネート、ステアリルスルホネート等の、炭素数1〜36のアルキル基を有するアルキルスルホネートアニオン、2)ブテニルスルホネート、オクテニルスルホネート、ドデセニルスルホネート、テトラデセニルスルホネート等の、炭素数4〜24のアルケニル基を有するアルケニルスルホネートアニオン、3)フェニルスルホネート、4)メチルフェニルスルホネート、ブチルフェニルスルホネート、オクチルフェニルスルホネート、ドデシルフェニルスルホネート、ジブチルフェニルスルホネート等の、炭素数1〜18のアルキル基で置換されたフェニル基を有するアルキル置換フェニルスルホネートアニオン、5)ナフチルスルホネート、6)ジイソプロピルナフチルスルホネート、ジブチルナフチルスルホネート等の、炭素数1〜18のアルキル基で置換されたナフチル基を有するアルキル置換ナフチルスルホネートアニオン等が挙げられる。中でも、炭素数6〜22のアルキル基を有するアルキルスルホネートアニオン、炭素数2〜12のアルキル基で置換されたフェニル基を有するアルキル置換フェニルスルホネートアニオン、炭素数2〜12のアルキル基で置換されたナフチル基を有するアルキル置換ナフチルスルホネートアニオンが、アクリル樹脂組成物への透明性や帯電防止付与効果が高い傾向にあり、さらにはアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なくなる傾向にあるため好ましい。特に好ましくは、ドデシルベンゼンスルホネートアニオンが好ましい。
また、前記有機系ホスホニウムカチオンとしては、1)テトラメチルホスホニウム、テトラエチルホスホニウム、テトラブチルホスホニウム、トリエチルメチルホスホニウム、トリブチルメチルホスホニウム、ジエチルジヘキシルホスホニウム、ジオクチルジメチルホスホニウム、トリメチルブチルホスホニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルラウリルホスホニウム、トリメチルステアリルホスホニウム、トリエチルオクチルホスホニウム、トリブチルオクチルホスホニウム等の、前記式3中のR3〜R6が炭素数1〜18の脂肪族炭化水素基である場合の有機系ホスホニウムカチオン、2)テトラフェニルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム、トリフェニルエチルホスホニウム、トリフェニルベンジルホスホニウム、トリブチルベンジルホスホニウム等の、上記式3中のR3〜R6のうちでいずれかが芳香族炭化水素基である場合の有機系ホスホニウムカチオン、3)テトラメチロールホスホニウム、トリ(2−シアノエチル)メチルホスホニウム、トリ(2−シアノエチル)エチルホスホニウム、トリ(2−シアノエチル)ベンジルホスホニウム、トリ(3−ヒドロキシプロピル)メチルホスホニウム、トリ(3−ヒドロキシプロピル)ベンジルホスホニウム、トリメチル(2−ヒドロキシエチル)ホスホニウム、トリ(2−ヒドロキシエチル)メチルホスホニウム等の、上記式3中のR〜Rのうちのいずれかが置換基として水酸基もしくはシアノ基を有する炭化水素基である場合の有機系ホスホニウムカチオン等が挙げられる。中でも前記式3中のR〜Rが炭素数1〜8の脂肪族炭化水素基である場合の有機系ホスホニウムカチオンが、アクリル樹脂組成物への透明性や帯電防止付与効果が高い傾向にあり、さらにはアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なくなる傾向にあるため好ましい。特に、テトラブチルホスホニウムカチオンが好ましい。
また、前記有機系第4級アンモニウムカチオンとしては、トリメチル2−ヒドロキシエチルアンモニウムカチオン、ジメチルジ2−ヒドロキシエチルアンモニウムカチオン、ベンジルトリ2−ヒドロキシエチルアンモニウムカチオン、フェニルトリ3−ヒドロキシプロピルアンモニウムカチオン、テトラ2−ヒドロキシエチルアンモニウムカチオン等の、前記式4中のR〜R10が脂肪族炭化水素基または置換基として水酸基もしくはシアノ基を有する置換炭化水素基、フェニル基または置換基として水酸基もしくはシアノ基を有する置換フェニル基である場合の有機系第4級アンモニウムカチオン等が挙げられる。
本発明に供するスルホネート有機塩化合物(A−2)は、上記したような有機系スルホネートアニオンと有機系ホスホニウムカチオンまたは有機系第4級アンモニウムカチオンとの任意の組合せにより構成される。本発明は、その組合せを特に制限するものではないが、カチオン種としては有機系ホスホニウムカチオンの方がアクリル樹脂組成物への透明性や帯電防止付与効果が高い傾向にあり、さらにはアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なくなる傾向にあるため好ましい。
このようなスルホネート有機塩化合物(A−2)は、それぞれ相当する有機系スルホネートの金属塩と第4級ホスホニウム塩または第4級アンモニウム塩とを溶媒中で混合し、副生する無機塩を水洗分離するかまたはメタノールやアセトン等の有機溶媒にてスルホネート有機塩化合物を抽出することにより得ることができる。
スルホネート有機塩化合物(A−2)は、竹本油脂(株)「MOA229」等が商業的に入手できる。
本発明のアクリル樹脂組成物では、上記した長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)とスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分を含有することにより、アクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイ数が減少する。(A−1)成分と(A−2)成分のいずれか一方を単独で使用してもよいし、両成分を併用して使用してもよい。
本発明のアクリル樹脂組成物中の成分(A)の含有量は、好ましくは、アクリル系樹脂(P)100質量部に対して、0.1〜5質量部、より好ましくは0.5〜3質量部である。成分(A)の添加量が0.1質量部未満ではアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイ数低減効果が充分ではなく、また5質量部を超える場合はアクリル樹脂組成物の帯電防止性が低下する傾向にあり好ましくない。
スルホネート無機塩化合物(B)
本発明で使用するスルホネート無機塩化合物(B)は、前記式2で表される化合物で、有機系スルホネートアニオンのアルカリ金属塩またはアルカリ土類金属塩である。
スルホネート無機塩化合物(B)中の有機系スルホネートアニオンとしては、前記したスルホネート有機塩化合物(A−2)中の有機系スルホネートアニオンと同じものを用いることができる。なかでも、炭素数6〜22のアルキル基を有するアルキルスルホネートアニオン、炭素数2〜12のアルキル基で置換したフェニル基を有するアルキル置換フェニルスルホネートアニオン、炭素数2〜12のアルキル基で置換したナフチル基を有するアルキル置換ナフチルスルホネートアニオンが、アクリル樹脂組成物への透明性や帯電防止付与効果が高い傾向にあり、さらにはアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なくなる傾向にあるため好ましい。特に好ましくは、ドデシルベンゼンスルホネートアニオンである。
また、アルカリ金属塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩が好ましく、またアルカリ土類金属塩としては、カルシウム塩、マグネシウム塩が好ましい。
スルホネート無機塩化合物(B)は、竹本油脂(株)「MOA215」等が商業的に入手できる。
本発明のアクリル樹脂組成物中のスルホネート無機塩化合物(B)の含有量は、好ましくは、アクリル系樹脂(P)100質量部に対して、0.1〜5質量部、より好ましくは0.5〜4質量部である。スルホネート無機塩化合物(B)の添加量が0.1質量部未満では帯電防止性能が充分でなく、また5質量部を超える場合はアクリル樹脂組成物を成形した成形体表面に剥離が生じたり、ブリードアウトによる表面汚濁や透明性の低下が起きたりすることがある。
添加剤
本発明のアクリル樹脂組成物には、必要に応じて、一般の配合剤、例えば、安定剤、滑剤、加工助剤、可塑剤、耐衝撃助剤、発砲剤、充填剤、抗菌剤、防カビ剤、離型剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤を含むことができる。
これらの中で特に紫外線吸収剤を添加すると、光拡散板の表面を形成した際により優れた耐光性を付与でき、光拡散板の黄変やそれに起因する劣化を効果的に抑制できる。
使用される紫外線吸収剤の分子量は300以上であることが好ましく、特に好ましくは400以上である。紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、分子量400以上のベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、シアノアクリレート系のものが特に好ましく使用できる。具体例としては、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ(株)のチヌビン234、チヌビン1577、旭電化工業(株)社のアデカスタブLA−31等が挙げられる。
さらに、好適な紫外線吸収剤の光吸収特性としては、可視光の吸収が極めて少なく、紫外光の吸収が非常に大きいものが好ましい。可視光の吸収が大きくなりすぎると、表面にアクリル樹脂組成物を形成した光拡散板の輝度が低下し、表示特性上の不具合を生じてしまう。特に、可視光のうち、青紫領域の光(波長400nm前後)を吸収すると、光拡散板が黄色味を帯びることとなり、結果として表示特性が低下し、好ましくない。また、紫外光の吸収が小さいと、光拡散板の黄変を防ぐことができず、長期間使用するうちに、表示特性が低下するので好ましくない。
また、本発明のアクリル樹脂組成物に、多価アルコール脂肪酸エステル化合物を併用すると、アクリル樹脂生物の透明性や帯電防止性が良好となる場合がある。多価アルコール脂肪酸エステル化合物としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ジグリセリン、トリグリセリン等の重合度2〜20のポリグリセリン、かかるポリグリセリンのアルキレンオキサイド付加物、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の2〜5価の多価アルコールとオクタン酸、ラウリン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸等の炭素数8〜24の脂肪酸とのモノエステル、ジエステル、トリエステル等が挙げられる。なかでも、グリセリン、重合度2〜10のポリグリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等と脂肪酸とのエステルが有利に利用でき、グリセリンモノステアレート、ジグリセリンモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレートが特に有利に利用できる。
このような多価アルコール脂肪酸エステル化合物は、理研ビタミン(株)製「リケマールS100A」、花王(株)製「エレクトロンストリッパーTS−5」等が商業的に入手できる。
また、アクリル樹脂組成物を成形する際に添加される加工助剤としては、成形安定化の観点から、以下に示す熱可塑性重合体(V)が好ましい。
熱可塑性重合体(V)は、メチルメタクリレート50〜100質量%と、これと共重合可能な他のビニル系単量体0〜50質量%とを重合してなり、生成重合体の還元粘度(重合体0.1gをクロロホルム100mlに溶解し、25℃で測定)が0.2〜2L/gとなるように重合した重合体であってよい。
熱可塑性重合体(V)を添加することにより、本発明のアクリル樹脂組成物を成形する際の加工性や、アクリル樹脂組成物の耐薬品性を向上させる傾向にあるだけでなく、後述するように、本発明のアクリル樹脂組成物を成形する前の、予めアクリル樹脂組成物を構成する混合物を混練混合する際に、混合物中の各成分を均一に分散させることが容易となる。その結果、得られるアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なくなり、表面にアクリル樹脂フィルムを形成した光拡散板の外観や輝度特性が向上する傾向にあり、好ましい。
熱可塑性重合体(V)の還元粘度は重要であり、好ましい還元粘度は0.2〜1.2L/gの範囲であり、特に好ましい還元粘度は0.2〜0.8L/gの範囲である。
熱可塑性重合体(V)の製造に使用される、メチルメタクリレートと共重合可能な他のビニル系単量体としては、炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレート、炭素数2〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレート、芳香族ビニル化合物、ビニルシアン化合物等が挙げられる。
炭素数1〜8のアルキル基を有するアルキルアクリレートは直鎖状、分枝状のいずれでもよく、その具体例としてはメチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、n−オクチルアクリレート等が挙げられる。
炭素数2〜4のアルキル基を有するアルキルメタクリレートは、直鎖状、分枝状のいずれでもよく、その具体例としてはエチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート等が挙げられる。
芳香族ビニル化合物としては、スチレン、α−置換スチレン、核置換スチレンおよびその誘導体、例えば、α−メチルスチレン、クロルスチレン、ビニルトルエン等が挙げられる。
ビニルシアン化合物としてはアクリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
熱可塑性重合体(V)の製造時に使用される重合開始剤としては、通常の過硫酸塩等の無機開始剤または有機過酸化物、アゾ化合物等が挙げられる。また、これらの化合物と亜硫酸塩、亜硫酸水素塩、チオ硫酸塩、第一金属塩、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート等とを組合せ、レドックス系開始剤として用いることもできる。
重合開始剤として好ましい過硫酸塩としては、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等が挙げられる。また、有機過酸化物としては、t−ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル等が挙げられる。
熱可塑性重合体(V)の分子量および分子量分布は、加工性付与効果やアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイ数低減効果に対して重要な因子であるので、熱可塑性重合体(V)の製造の際には、目的に応じて適当な連鎖移動剤を使用することができる。
重合は、重合開始剤の分解温度以上の温度にて、通常の乳化重合の条件で行うことができ、目的に応じて一段または多段で重合することができる。重合体の回収は、通常、塩析あるいは酸析凝固後、濾過し、水洗して粉末状で回収するか、あるいは噴霧乾燥、凍結乾燥を行って粉末状で回収することにより行うことができる。
熱可塑性重合体(V)は、三菱レイヨン(株)製メタブレンPとして商業的に入手可能である。
熱可塑性重合体(V)の配合量は、例えば、ゴム含有重合体(I)、ゴム含有重合体(II)、ゴム含有重合体(III)および熱可塑性重合体(IV)のうちの1種以上を使用したアクリル系樹脂(P)100質量部に対して、0.1〜10質量部が好ましい。熱可塑性重合体(V)の配合量が0.1質量部未満では、アクリル樹脂組成物をフィルム状に成形する際の加工性が低下したり、得られたアクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが増加し、光拡散板表面に形成した場合に光拡散板の外観や輝度が低下したりする傾向がある。一方、熱可塑性重合体(V)の配合量が10質量部を超えると、アクリル樹脂組成物を成形する際の溶融粘度が上がり、やはり成形性が低下する傾向にある。さらに好ましい熱可塑性重合体(V)の配合量は0.5〜8質量部である。
これらの添加剤の添加方法としては、アクリル樹脂組成物を成形する際に、成形機に、アクリル系樹脂やその他の成分とともに供給する方法と、予めアクリル系樹脂やその他の成分に添加剤を添加した混合物を各種混練機にて混練混合する方法がある。後者の方法に使用する混練機としては、通常の単軸押出機、二軸押出機、バンバリミキサー、ロール混練機等が挙げられる。
アクリル樹脂フィルム
以上に説明したアクリル樹脂組成物をフィルム状に成形することにより、アクリル樹脂フィルムを製造することができる。フィルム状に成形する方法としては、特に限定されるものではないが、公知の溶融流延法、Tダイ法、インフレーション法等の溶融押出法等が挙げられ、これらのうちでは経済性の点でTダイ法がもっとも好ましい。
本発明のアクリル樹脂フィルムの厚みは、特に限定されるものではないが、フィルム物性および加工性の点で10〜500μmであるのが好ましい。10〜500μmであると、適度な剛性となるため、ラミネート性、二次加工性等が容易となり、さらに製膜性が安定してフィルムの製造が容易となる。さらに好ましくは15〜200μm、最も好ましくは30〜200μmである。
本発明のアクリル樹脂フィルムにおいては、厚み40μmのフィルムで測定した際に、フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数が20個/m以下である。
ここで、フィッシュアイとは、アクリル樹脂フィルム中に存在する、魚の目のような形状で、フィルムを光に透かした際や反射させた際に光の屈折の違いによって認識できる光学的歪みのことである。フィッシュアイは、主にフィルム原料の製造時やフィルム成形時に混入する夾雑物や、フィルム成形時に発生するポリマーゲル状物、発泡等が核となり生成する。この時、溶融押出成形時などに核自身や核周辺の正常な樹脂部分が引き伸ばされて、核自体よりも大きな光学的歪み(フィッシュアイ)が生成する。このようなフィッシュアイが多数存在するアクリル樹脂フィルムで光拡散板本体の表面を形成すると、フィッシュアイの部分で透過する光が屈折し、輝度の低下や発光品位が大きく損なわれるため好ましくない。
フィルム中のフィッシュアイの面積や個数は、市販の表面欠陥検査装置(例えば、(株)メック社製LSC−4000など)を使用し、フィルム中の光の透過率が低下する部位を検出することにより測定することができる。
アクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイは、厚み40μmのフィルムで測定した際に、フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数が20個/m以下であり、かつ、面積0.1mm以上のフィッシュアイの個数が0個/mであるのが、輝度や発光品位の点で好ましい。フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数が10個/m以下であり、かつ、面積0.1mm以上のフィッシュアイの個数が0個/mであるのがさらに好ましい。
光拡散板、バックライトユニットおよび液晶表示装置
本発明の光拡散板は、例えば、液晶表示装置のバックライトユニットなどにおいて、冷陰極管などからなる光源の発光面に配置され、光源からの光を拡散させるものであって、上述のアクリル樹脂組成物で表面が形成されたものである。より好ましい形態は、アクリル樹脂組成物をフィルム状に成形したアクリル樹脂フィルムが光拡散板本体に積層された形態である。アクリル樹脂組成物層は、光拡散板本体の少なくとも一方の面に積層されるが、好ましくは両表面、すなわち、光源側表面と液晶側表面の両方に積層されると、光拡散板の埃付着による輝度低下をより抑制できる。
バックライトユニットは、冷陰極管などからなる光源と、光源からの光を反射する反射板と、光源から光を拡散する光拡散板とを有して概略構成され、光源の配置の仕方により、サイド型と直下型に大別される。本発明のバックライトユニットとしては、サイド型、直下型のいずれでもよいが、特に高輝度を発揮できる直下型バックライトユニットにおいて本発明の光拡散板を採用すると、長期間に亘る使用においても光拡散板の黄変がなく、さらに埃などの光拡散板への付着を防止し、輝度低下を抑制でき、さらに高輝度を発現できるため好適である。
また、このようなバックライトユニットと液晶層とを備えた液晶表示装置は、カラー液晶表示における色合いや発光品位を長時間維持することができる。
光拡散板本体の材質は、特に限定されず、シート状、板状とした時に透明であり、光線透過率が高く、複屈折率が低く、さらにはアクリル樹脂組成物が容易に積層できるものが好ましい。
例えば、メタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、MS樹脂(メチルメタクリレート−スチレン樹脂)、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、環状ポリオレフィン樹脂等を挙げることができる。これらの中でも、特に光線透過率の高いメタクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂が好ましい。
また、これらの樹脂中に、透明で、耐光性、耐熱性、耐湿性があり、ビーズとした場合に高い光拡散性を有するもの、すなわち、光拡散剤を必要に応じて含有させてもよい。光拡散剤としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、メラミン系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ナイロン系樹脂、ノルボルネン系樹脂等の有機物、あるいは結晶性シリカ、ガラス、フッ化リチウム、炭酸カルシウム、硫酸バリウム等の無機物が挙げられる。
本発明のアクリル樹脂組成物からなる表面が形成された光拡散板の製造方法としては、光拡散板本体の表面に対して、例えば、共押出Tダイ法、共押出ラミネーション法等の共押出法を利用してアクリル樹脂組成物を積層する方法が挙げられる。また、アクリル樹脂フィルムをまず成形し、これをドライラミネーション、熱ラミネーション等のフィルムラミネーション法や、樹脂溶液をコーティングするようなコーティング法等の公知の方法を適宜利用して、光拡散板本体に積層してもよい。これらの中では、装置が簡単で、安定した品質の光拡散板が連続的に容易に得られることから、共押出法、フィルムラミネーション法が好ましく、特にフィルムラミネーション法が好ましい。
こうして得られた光拡散板は、温度60℃で湿度95%RHの環境下、または温度80℃で乾燥した環境下で500時間放置された後において、アクリル樹脂組成物で形成された表面の表面抵抗率が、1×1013Ω/cm未満を維持するものであることが好ましい。このような表面抵抗率を維持していれば、埃などの付着が長期間抑制され、この光拡散板を備えた液晶表示装置の発光品位を長期間維持できる。
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、これらは単なる例示であり、本発明はこれらに限定されることはない。
なお、実施例および比較例中の「部」は「質量部」を、「%」は「質量%」をそれぞれ表す。また、参考例中の略号は以下のとおりである。
メチルメタクリレート:MMA
メチルアクリレート:MA
ブチルアクリレート:BA
スチレン:St
アリルメタクリレート:AMA
1,3−ブチレングリコールジメタクリレート:1.3BD
t−ブチルハイドロパーオキサイド:tBH
クメンハイドロパーオキサイド:CHP
n−オクチルメルカプタン:nOM
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩:EDTA
乳化剤(1):モノ−n−ドデシルオキシテトラオキシエチレンリン酸ナトリウム(商品名フォスファノールRS−610NA、東邦化学(株)製)
乳化剤(2):モノ(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)リン酸40%とジ(ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル)リン酸60%混合物の水酸化ナトリウム部分中和物(商品名フォスファノールLO529、東邦化学(株)製)
製造例1 光拡散板本体の作製
ビスフェノールAとホスゲンから得た粘度平均分子量24,300のポリカーボネート樹脂96.5部に、不融性アクリル系重合体微粒子(ローム・アンド・ハース・カンパニー製パラロイドEXL−5136、重量分布平均粒径:7μm)を3.5部、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤(ケミプロ化成(株)製ケミソーブ79)0.3部を添加混合し、ベント付きTダイ押出機により、押出温度250〜300℃、ダイス温度260〜300℃、ベント部の真空度を26.6kPaに保持して、厚さ2mm、幅1,000mmのポリカーボネート樹脂製光拡散板本体を溶融押し出しした。
実施例1〜7、比較例1
ゴム含有重合体(II−1)の製造
ゴム含有重合体(II−1)は先に説明した「ゴム含有重合体(II)」に相当するものであり、下記ゴム弾性体は先に説明した「単量体混合物(II−A)」に相当するものである。
まず、攪拌機を備えた容器にイオン交換水8.5部を仕込んだ後、以下に示す(イ)からなる単量体成分を投入し、攪拌混合した。次いで、乳化剤(1)1.1部を攪拌しながら上記容器に投入し、再度20分間攪拌を継続し、乳化液(N−1)を調製した。得られた乳化液中の分散相の平均粒子径は、10μmであった。
一方、冷却器付き重合容器内にイオン交換水186.5部を投入し、70℃に昇温し、さらにイオン交換水5部に以下に示す(ロ)を加えて調製した混合物を一括投入した。次いで、窒素下で撹拌しながら、乳化液(N−1)を8分間かけて重合容器に滴下した後、15分間反応を継続させ、第一段目の重合を完結させた。ここで、第一段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−48℃である。
続いて、以下に示す(ハ)からなる単量体成分を90分間で添加した後、60分間反応を継続させ、第二段目の重合を完結しゴム弾性体を得た。ここで、第二段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−48℃である。
続いて、以下に示す(ニ)の混合物を45分間かけて重合容器に滴下した後、60分間反応を行い第三段目の重合体を得た。
次いで、(ホ)からなる単量体成分を140分間かけて重合容器に滴下した後、60分間反応を行い、ゴム含有多段重合体(II−1)の重合体ラテックスを得た。ここで、第四段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは84℃である。
重合後測定した重量平均粒子径は0.12μmであった。
(イ) MMA 0.3部
BA 4.5部
1.3BD 0.2部
AMA 0.05部
CHP 0.025部
(ロ) ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.2部
硫酸第一鉄 0.0001部
EDTA 0.0003部
(ハ) MMA 1.5部
BA 22.5部
1.3BD 1.0部
AMA 0.25部
CHP 0.016部
(ニ) MMA 6部
BA 4部
AMA 0.075部
CHP 0.0125部
(ホ) MMA 55.2部
BA 4.8部
nOM 0.204部
tBH 0.08部
得られたゴム含有重合体(II−1)の重合体ラテックスを、濾材としてSUS製のメッシュ(平均目開き62μm)を取り付けた振動型濾過装置を用いて濾過した後、酢酸カルシウムを3部含有する水溶液中に投入して塩析させ、水洗し、分離回収後、乾燥して粉体状のゴム含有重合体(II−1)を得た。
ゴム含有重合体(II−1)のゲル含有率は、60%であった。また、ゴム含有重合体(II−1)をアセトンに分散させた際に、その分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数は18個であった。
アクリル樹脂組成物の製造
次に、ゴム含有重合体(II−1)100部と表1に示す各成分を用いて混合し、得られた混合物を230℃に加熱した脱気式押出機(池貝鉄工(株)製PCM−30)に供給し、混練してペレットを得た。
アクリル樹脂フィルムの製造
上記の方法で製造したペレットを80℃で一昼夜乾燥し、この乾燥ペレットを、1,100mm幅のTダイを取り付けた40mmφのノンベントスクリュー型押出機(L/D=26)に供給してフィルム状に成形し、最後に1,000mm幅にスリットして、厚み40μmのアクリル樹脂フィルムを作製した。その際の条件は、シリンダー温度200〜240℃、Tダイ温度250℃、冷却ロール温度70℃であった。
得られたアクリル樹脂フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、フィッシュアイ数測定結果を表1に示す。
光拡散板の製造
上記の方法で製造した光拡散板本体を加熱し、その表面温度が140℃を保持している間に直径300mmの2対のロールで狭持して0.05MPaで加圧し、光拡散板本体の一方の面に、上記の方法で得たアクリル樹脂フィルムを挿入して熱圧着し、表面にアクリル樹脂フィルムを積層した光拡散板を得た。
得られた光拡散板の帯電防止性能耐久性、埃付着性、平均輝度、色相変化を評価した結果を表1に示す。
なお、各種評価方法、測定方法を以下に示す。
1)ゴム含有重合体の重量平均粒子径
乳化重合にて得られた各重合体のポリマーラテックスについて、大塚電子(株)製の光散乱光度計DLS−700を用い、動的光散乱法で測定して求めた。
2)ゴム含有重合体のゲル含有率
秤量した各重合体をアセトン溶媒中還流下で抽出処理し、この抽出処理液を遠心分離により分別した。次いで、得られた固形分を乾燥後、質量測定(抽出後質量)し、以下の式にて求めた。
ゲル含有率(%)=(抽出前質量(g)−抽出後質量(g))/抽出前質量(g)
3)アクリル樹脂フィルムの全光線透過率
JIS K 7361−1に準拠して、(株)村上色彩技術研究所製のヘーズ・透過・反射率計HR−100を使用して測定した。
4)アクリル樹脂フィルムの表面抵抗率
JIS K 6911−1995に準拠し、得られたアクリル樹脂フィルムを温度23℃、湿度50%RHの環境下に24時間放置した後、同環境下で東亜電波工業(株)製の超絶縁計SM−10Eを使用し、500Vの電圧を印加して1分経過後の抵抗値を測定し算出した。
5)アクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイ数
得られたアクリル樹脂フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数と面積0.1mm以上のフィッシュアイの個数を、(株)メック製の表面欠陥検査装置LSC−400(1画素:0.05mm×0.18mm)を使用して、光の透過率が75%以下となる部分をフィッシュアイ部と定め、当該部分の画素数を測定することで、フィルム中のフィッシュアイの面積と個数を測定した。
6)光拡散板の帯電防止性能耐久性(耐久試験)
得られた光拡散板を、温度60℃で湿度95%の環境下(試験A)、および温度80℃で乾燥した環境下(試験B)で、それぞれ500時間放置した後、光拡散板のアクリル樹脂フィルム積層面の表面抵抗率を測定・算出し、下記の基準で評価した。
○:1×1013Ω/cm未満
△:1×1013Ω/cm以上 1×1015Ω/cm未満
×:1×1015Ω/cm以上
7)光拡散板の埃付着性
温度23℃、湿度50%RHの環境下で、得られた光拡散板のアクリル樹脂フィルム積層面を乾いた綿布で10回摩擦した後、乾燥させた煙草の灰から10mmの距離に近づけた際の灰の付着性から埃付着性を評価した。評価の基準は下記の通り。
○:灰は付着しない(埃付着性良好)
×:灰が付着し、樹脂成形体を逆さまにしても灰が落下しない(埃付着性悪い)
8)光拡散板の平均輝度
15型直下型バックライトユニットに、得られた光拡散板をアクリル樹脂フィルム側が冷陰極管(8本)側になるように組み込み、5,000時間連続点灯させた後、光拡散板上の輝度(9点)をトプコン(株)製の輝度計BM−7で測定し、その平均値を光拡散板の平均輝度とした。
9)光拡散板の色相変化
15型直下型バックライトユニットに、得られた光拡散板をアクリル樹脂フィルム側が冷陰極管(8本)側になるように組み込み、5,000時間連続点灯させた後、該光拡散板を取り出して、試験前後の色相(YI)の変化を評価した。色相(YI)の測定は、日本電色(株)の分光式色彩計SE−2000を用いて測定した。
実施例8、9
ゴム含有重合体(I−1)の製造
ゴム含有重合体(I−1)は先に説明した「ゴム含有重合体(I)」に相当するものである。
冷却器付き反応容器内にイオン交換水195部を投入し、70℃に昇温し、さらに、イオン交換水5部に以下に示す(イ)を加えて調製した混合物を一括投入した。次いで、窒素下で撹拌しながら、以下に示す(ロ)からなる第1の単量体成分を8分間かけて反応容器に滴下した後、15分間反応を継続させて第一段目の重合体を得た。ここで、第一段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは13℃である。
続いて、反応容器内に、以下に示す(ハ)からなる第2の単量体成分を90分間かけて添加した後、60分間反応を継続させて第二段目の重合を完結した。ここで、第二段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−40℃である。
続いて、反応容器内に、以下に示す(ニ)の第3の単量体成分を30分間かけて滴下した後、60分間反応を継続させて第三段目の重合体を形成させた。
次いで、反応容器内に、以下に示す(ホ)からなる第4の単量体成分を130分間かけて滴下した後、60分間反応を継続させて第四段目の重合体を形成させ、ゴム含有多段重合体(I−1)を含有するアクリル樹脂ラテックスを得た。ここで、第四段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは94℃である。重合後測定した重量平均粒子径は、0.09μmであった。
得られたゴム含有重合体(I−1)の重合体ラテックスを、実施例1と同様の方法で濾過した後、酢酸カルシウム3部を含む水溶液中で塩析させ、水洗回収後、乾燥し、粉体状のゴム含有重合体(I−1)を得た。
得られたゴム含有重合体(I−1)のゲル含有率は、70%であった。また、ゴム含有重合体(I−1)をアセトンに分散させた際に、その分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数は8個であった。
(イ) ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.10部
硫酸第一鉄 0.0002部
EDTA 0.0006部
(ロ) MMA 2.3部
BA 2.13部
St 0.37部
1.3BD 0.2部
CHP 0.01部
乳化剤(1) 1.3部
(ハ) BA 24.54部
St 4.26部
1.3BD 1.2部
AMA 0.225部
CHP 0.03部
(ニ) MMA 6部
BA 3.28部
St 0.72部
AMA 0.15部
CHP 0.02部
(ホ) MMA 52.25部
BA 2.26部
St 0.49部
nOM 0.193部
tBH 0.055部
アクリル樹脂組成物の製造
次に、ゴム含有重合体(I−1)50部に表1に示す各成分を添加した後にヘンシェルミキサーを用いて混合し、得られた混合物を230℃に加熱した脱気式押出機(池貝鉄工(株)製PCM−30)に供給し、混練してペレットを得た。
アクリル樹脂フィルムの製造
上記の方法で製造したペレットを実施例1と同様の方法で加工し、40μm厚みのアクリル樹脂フィルムを作製した。
得られたアクリル樹脂フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、フィッシュアイ数測定結果を表1に示す。
光拡散板の製造
得られたアクリル樹脂フィルムを実施例1と同様の方法で光拡散板に積層し、表面にアクリル樹脂フィルムを積層した光拡散板を得た。
得られた光拡散板の帯電防止性能耐久性、埃付着性、平均輝度、色相変化を評価した結果を表1に示す。
実施例10、11
ゴム含有重合体(III−1)の製造
ゴム含有重合体(III−1)は先に説明した「ゴム含有重合体(III)」に相当するものである。
窒素雰囲気下、還流冷却器付き反応容器内に脱イオン水244部を入れ、80℃に昇温した。そして、以下に示す(イ)を添加し、撹拌しながら、以下に示す原料(ロ)の1/15を仕込み、15分間保持した。次いで、残りの原料(ロ)を、水に対する単量体成分[原料(ロ)]の増加率8%/時間で、連続的に添加した後、60分間保持し、ラテックスを得た。なお、第一段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは24℃である。
続いて、このラテックスにソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.6部を加え、15分間保持した。そして、窒素雰囲気下に80℃で撹拌しながら、以下に示す原料(ハ)を、水に対する単量体成分(原料(ハ))の増加率4%/時間で連続的に添加した後、120分間保持し、重合を行い、ラテックスを得た。なお、第二段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−38℃である。
続いて、このラテックスにソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート0.4部を加え、15分間保持した。そして、窒素雰囲気下に80℃で撹拌しながら、以下に示す原料(ニ)を、水に対する単量体成分(原料(ニ))の増加率10%/時間で連続的に添加した後、60分間保持し、重合を行い、ゴム含有重合体(III−1)の重合体ラテックスを得た。なお、第三段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは99℃である。重合後に測定したゴム含有重合体(III−1)の重量平均粒子径は0.28μmであった。
得られたゴム含有重合体(III−1)の重合体ラテックスを、濾材としてSUS製のメッシュ(平均目開き150μm)を取り付けた振動型濾過装置を用いて濾過した後、酢酸カルシウム3部を含む水溶液中で塩析させ、水洗回収後、乾燥し、粉体状のゴム含有重合体(III−1)を得た。得られたゴム含有重合体(III−1)のゲル含有率は、90%であった。
(イ) ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.6部
硫酸第一鉄 0.00012部
EDTA 0.0003部
(ロ) MMA 22.0部
nBA 15.0部
St 3.0部
AMA 0.4部
1.3BD 0.14部
tBH 0.18部
乳化剤(2) 1.0部
(ハ) nBA 50.0部
St 10.0部
AMA 0.4部
1.3BD 0.14部
tBH 0.2部
乳化剤(2) 1.0部
(ニ) MMA 57.0部
MA 3.0部
nOM 0.3部
tBH 0.06部
アクリル樹脂組成物の製造
次に、ゴム含有重合体(III−1)16部に、表1に示す各成分を添加した後にヘンシェルミキサーを用いて混合し、得られた混合物を230℃に加熱した脱気式押出機(池貝鉄工(株)製PCM−30)に供給し、混練してペレットを得た。
アクリル樹脂フィルムの製造
上記の方法で製造したペレットを実施例1と同様の方法で加工し、厚み40μmのアクリル樹脂フィルムを作製した。
得られたアクリル樹脂フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、フィッシュアイ数測定結果を表1に示す。
光拡散板の製造
得られたアクリル樹脂フィルムを実施例1と同様の方法で光拡散板に積層し、表面にアクリル樹脂フィルムを積層した光拡散板を得た。
得られた光拡散板の帯電防止性能耐久性、埃付着性、平均輝度、色相変化を評価した結果を表1に示す。
実施例12、13
ゴム含有重合体(II−2)の製造
ゴム含有重合体(II−2)は先に説明した「ゴム含有重合体(II)」に相当するものであり、下記弾性体は先に説明した「単量体混合物(II−A)」に相当するものである。
まず、攪拌機を備えた容器に脱イオン水10.8部を仕込んだ後、以下に示す(イ)からなる単量体成分を投入し、室温下にて攪拌混合した。次いで、乳化剤(1)1.3部を攪拌しながら上記容器に投入し、再度攪拌を20分間継続し、乳化液を調製した。
次に、冷却器付き重合容器内に脱イオン水139.2部を投入し、75℃に昇温し、さらにイオン交換水5部に以下に示す(ロ)を加えて調製した混合物を該重合容器内に一括投入した。次いで、窒素下で攪拌しながら、乳化液を8分間にわたり該重合容器に滴下した後、15分間反応を継続させ、重合を完結させて第一段目重合体を得た。
続いて、以下に示す(ハ)からなる単量体成分を90分間にわたり該重合容器に滴下した後、60分間反応を継続させ、第二段目重合体を含むゴム弾性体を得た。ここで、第一段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−48℃、第二段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは−10℃である。
続いて、以下に示す(ニ)からなる単量体成分を45分間にわたり該重合容器に滴下した後、60分間反応を継続させ、第三段目重合体を形成させた。ここで、第三段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは60℃である。
次いで、以下に示す(ホ)からなる単量体成分を140分間にわたり該重合容器に滴下した後、60分間反応を継続させ、第四段目重合体を形成し、ゴム含有重合体(II−2)の重合体ラテックスを得た。ここで、第四段目の重合に使用される単量体混合物を重合して得られる重合体のTgは99℃である。重合後測定した重量平均粒子径は0.11μmであった。
得られたゴム含有重合体(II−2)の重合体ラテックスを、実施例1と同様の方法で濾過した後、酢酸カルシウム3.5部を含む水溶液中で塩析させ、水洗回収後、乾燥し、粉体状のゴム含有重合体(II−2)を得た。得られたゴム含有重合体(II−2)のゲル含有率は、70%であった。また、ゴム含有重合体(II−2)をアセトンに分散させた際に、その分散液中に存在する直径55μm以上の粒子の数は20個であった。
(イ) MMA 0.3部
BA 4.45部
1.3BD 0.2部
AMA 0.05部
CHP 0.025部
(ロ) ソジウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.20部
硫酸第一鉄 0.0001部
EDTA 0.0003部
(ハ) MMA 9.5部
BA 14.25部
1.3BD 1.0部
AMA 0.25部
CHP 0.016部
(ニ) MMA 5.96部
MA 3.97部
AMA 0.07部
CHP 0.0125部
(ホ) MMA 57部
MA 3部
nOM 0.264部
tBH 0.075部
アクリル樹脂組成物の製造
次に、ゴム含有重合体(II−2)75部に、表1に示す各成分を添加した後にヘンシェルミキサーを用いて混合し、得られた混合物を230℃に加熱した脱気式押出機(池貝鉄工(株)製PCM−30)に供給し、混練してペレットを得た。
アクリル樹脂フィルムの製造
上記の方法で製造したペレットを実施例1と同様の方法で加工し、厚み40μmのアクリル樹脂フィルムを作製した。
得られたアクリル樹脂フィルムの表面抵抗率、全光線透過率、フィッシュアイ数測定結果を表1に示す。
光拡散板の製造
得られたアクリル樹脂フィルムを実施例1と同様の方法で光拡散板に積層し、表面にアクリル樹脂フィルムを積層した光拡散板を得た。
得られた光拡散板の帯電防止性能耐久性、埃付着性、平均輝度、色相変化を評価した結果を表1に示す。
比較例2
アクリル樹脂フィルムを積層せずに、光拡散板本体単独で帯電防止性能耐久性、埃付着性、平均輝度、色相変化を評価した結果を表1に示す。
Figure 2007327039
実施例および比較例より、次のことが明らかとなった。
アクリル系樹脂(P)と、長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)およびスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)と、スルホネート無機塩化合物(B)とを含有するアクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂フィルムを表面に積層した各実施例の光拡散板は、アクリル樹脂フィルム中のフィッシュアイが少なく、輝度レベルが高いことが示唆された。また、光拡散板に埃が付着しにくく、輝度低下が抑制されることも示唆された。さらに、帯電防止性能の耐久性にも優れ、埃の付着が長時間防止されることも示唆された。
よって、実施例のアクリル樹脂組成物、アクリル樹脂フィルム、光拡散板は、工業的利用価値が高いものであることが明らかとなった。
本発明によれば光の照射による光拡散板の黄変を抑制し、光拡散板への埃などの付着を防止し、長期間に亘って光拡散板の輝度低下や画質斑の発生、発光品位の低下を抑制可能なアクリル樹脂組成物が得られるので、本発明は産業上有利に利用することができる。

Claims (7)

  1. アクリル系樹脂(P)と、
    長鎖脂肪族系アルコール化合物(A−1)および下記式1で表されるスルホネート有機塩化合物(A−2)からなる群より選ばれた少なくとも1成分(A)と、
    下記式2で表されるスルホネート無機塩化合物(B)
    を必須成分として含有するアクリル樹脂組成物。
    Figure 2007327039
    (式1において、Rは直鎖状または分枝状のアルキル基、直鎖状または分枝状のアルケニル基、フェニル基、アルキル基により置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基により置換されたナフチル基を表し、Xは下記式3で表される有機系ホスホニウムカチオンまたは下記式4で表される有機系第4級アンモニウムカチオンを表す)
    Figure 2007327039
    (式2において、Rは直鎖状または分枝状のアルキル基、直鎖状または分枝状のアルケニル基、フェニル基、アルキル基により置換されたフェニル基、ナフチル基、アルキル基により置換されたナフチル基を表し、Yはアルカリ金属またはアルカリ土類金属を表し、nは1または2の整数を表す)
    Figure 2007327039
    (式3において、R、R、RおよびRはそれぞれ脂肪族炭化水素基、水酸基もしくはシアノ基により置換された炭化水素基、フェニル基または水酸基もしくはシアノ基により置換されたフェニル基を表す)
    Figure 2007327039
    (式4において、R、R、RおよびR10はそれぞれ脂肪族炭化水素基、水酸基もしくはシアノ基により置換された炭化水素基、フェニル基または水酸基もしくはシアノ基により置換されたフェニル基を表す)
  2. 請求項1に記載したアクリル樹脂組成物からなるアクリル樹脂成形体のJIS K 6911に準拠した表面抵抗率が、1×1013Ω/cm未満であることを特徴とする、請求項1に記載のアクリル樹脂組成物。
  3. 光拡散板の表面を形成していることを特徴とする、請求項1または2記載のアクリル樹脂組成物。
  4. 請求項1〜3のいずれかに記載したアクリル樹脂組成物からなり、厚み40μmのフィルムで測定した際に、フィルム中に存在する面積0.01mm以上のフィッシュアイの個数が20個/m以下であることを特徴とするアクリル樹脂フィルム。
  5. 請求項4に記載したアクリル樹脂フィルムを表面に備えることを特徴とする光拡散板。
  6. 請求項5に記載した光拡散板を備えることを特徴するバックライトユニット。
  7. 請求項6に記載したバックライトユニットを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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