JP2010211171A - 光拡散板及び面光源装置並びに液晶表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】軽量で、十分な強度を有し、熱や湿気により変形することがない上に、光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能を確保できる光拡散板を提供する。
【解決手段】この発明の光拡散板3は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなり、レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、前記プロピレン重合体の屈折率と前記光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、下記(a)または(b)の関係式が成立することを特徴とする。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
【選択図】図2
【解決手段】この発明の光拡散板3は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなり、レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、前記プロピレン重合体の屈折率と前記光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、下記(a)または(b)の関係式が成立することを特徴とする。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
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【選択図】図2
Description
この発明は、光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能を確保できて経済的であるプロピレン重合体系光拡散板及び該光拡散板を用いて構成された面光源装置と液晶表示装置に関する。
液晶表示装置としては、例えば液晶セルを備えた液晶パネル(画像表示部)の背面側に面光源装置がバックライトとして配置された構成のものが公知である。前記バックライト用の面光源装置としては、ランプボックス(筐体)内に複数の光源が配置されると共にこれら光源の前面側に光拡散板が配置された構成の面光源装置が知られている(特許文献1参照)。
上記光拡散板としては、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂で構成されたものが用いられることが多かった。
ところで、上記のような面光源装置等に用いられる光拡散板としては、より軽量であること、壊れ難いこと、光源等からの熱や、湿気等により変形しないことが求められているところ、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂からなる上記従来の光拡散板では、これら要求された特性の全てを満たすことはできなかった。
そこで、本出願人は、鋭意研究した結果、構成樹脂としてプロピレン重合体を用いれば、より軽量で、十分な強度を有し、熱や湿気により変形することがない光拡散板を提供できることを見出した。
しかして、プロピレン重合体に光拡散剤を分散してなる樹脂組成物を用いて光拡散板を製作すれば、上記所望の光拡散板が得られるのであるが、光拡散剤は一般に比較的高価なものが多いことから、より少ない光拡散剤含有率でもって十分な光拡散性能が得られることが望ましい。
また、従来と同程度の含有率で光拡散剤を含有せしめないと十分な光拡散性能が得られないとなると、例えばマスターバッチとしては光拡散剤を相当に高濃度に含むマスターバッチを作らなければならず、そうするとマスターバッチの製作に際し光拡散剤の分散混合を容易に行い難く、生産性が低くなるという問題もあった。
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、軽量で、十分な強度を有し、熱や湿気により変形することがない上に、光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能を確保できる光拡散板、及び該光拡散板を備えた面光源装置と液晶表示装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供する。
[1]プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなり、
レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、前記プロピレン重合体の屈折率と前記光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、下記(a)または(b)の関係式が成立することを特徴とする光拡散板。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
[2]前記光拡散剤がスチレン系光拡散剤である前項1に記載の光拡散板。
レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、前記プロピレン重合体の屈折率と前記光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、下記(a)または(b)の関係式が成立することを特徴とする光拡散板。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
[2]前記光拡散剤がスチレン系光拡散剤である前項1に記載の光拡散板。
[3]前記スチレン系光拡散剤の累積50%粒子径D50が0.5〜3.5μmである前項2に記載の光拡散板。
[4]前記光拡散剤がケイ酸ジルコニウムである前項1に記載の光拡散板。
[5]前記ケイ酸ジルコニウムの累積50%粒子径D50が0.5〜5.0μmである前項4に記載の光拡散板。
[6]前記光拡散剤が酸化マグネシウムである前項1に記載の光拡散板。
[7]前記酸化マグネシウムの累積50%粒子径D50が0.5〜5.0μmである前項6に記載の光拡散板。
[8]前記光拡散剤がメラミン樹脂系光拡散剤である前項1に記載の光拡散板。
[9]前記メラミン樹脂系光拡散剤の累積50%粒子径D50が0.5〜7μmである前項8に記載の光拡散板。
[10]プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなる基層の片面または両面に、プロピレン重合体と、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤とを含有する樹脂組成物からなる表面層が積層一体化されてなる前項1〜9のいずれか1項に記載の光拡散板。
[11]前項1〜10のいずれか1項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備えることを特徴とする面光源装置。
[12]前項1〜10のいずれか1項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源と、前記光拡散板の前面側に配置された液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
[1]の発明では、構成樹脂としてプロピレン重合体を用いているから、軽量で、機械的強度に優れていて壊れ難く、また耐熱性及び耐湿性に優れていて熱や湿気により変形することがない。また、下記(a)または(b)の関係式が成立する構成であるから、光拡散剤(光拡散粒子)の含有率が小さくても十分な光拡散性能を確保できる。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
このように従来よりも光拡散剤の含有率を低減できるので経済的である。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるので、例えばマスターバッチを利用して製作する場合において、光拡散剤を相当に高濃度に含むマスターバッチを作らなければならない事態を回避することができ、これによりマスターバッチの製作に際し光拡散剤の分散混合を容易に行うことができるので、生産性に優れる。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるものであるから、光拡散剤含有率を従来と同程度の設計にした場合には、光拡散板をより薄型化することができる、即ち薄型化しても十分な光拡散性能を確保できる。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
このように従来よりも光拡散剤の含有率を低減できるので経済的である。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるので、例えばマスターバッチを利用して製作する場合において、光拡散剤を相当に高濃度に含むマスターバッチを作らなければならない事態を回避することができ、これによりマスターバッチの製作に際し光拡散剤の分散混合を容易に行うことができるので、生産性に優れる。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるものであるから、光拡散剤含有率を従来と同程度の設計にした場合には、光拡散板をより薄型化することができる、即ち薄型化しても十分な光拡散性能を確保できる。
[2]の発明では、光拡散剤としてスチレン系光拡散剤が用いられているから、屈折率差の絶対値Δnをより大きくすることができ、光拡散剤の含有率がより小さくても十分な光拡散性能を確保できる。
[3]の発明では、スチレン系光拡散剤の累積50%粒子径が0.5〜3.5μmであるから、より一層少ない光拡散剤含有率でもって十分な光拡散性能を確保できる。
[4]の発明では、光拡散剤としてケイ酸ジルコニウムが用いられているから、屈折率差の絶対値Δnをより大きくすることができ、光拡散剤の含有率がより小さくても十分な光拡散性能を確保できる。
[5]の発明では、ケイ酸ジルコニウムの累積50%粒子径が0.5〜5.0μmであるから、より一層少ない光拡散剤含有率でもって十分な光拡散性能を確保できる。
[6]の発明では、光拡散剤として酸化マグネシウムが用いられているから、屈折率差の絶対値Δnをより大きくすることができ、光拡散剤の含有率がより小さくても十分な光拡散性能を確保できる。
[7]の発明では、酸化マグネシウムの累積50%粒子径が0.5〜5.0μmであるから、より一層少ない光拡散剤含有率でもって十分な光拡散性能を確保できる。
[8]の発明では、光拡散剤としてメラミン樹脂系光拡散剤が用いられているから、屈折率差の絶対値Δnをより大きくすることができ、光拡散剤の含有率がより小さくても十分な光拡散性能を確保できる。
[9]の発明では、メラミン樹脂系光拡散剤の累積50%粒子径が0.5〜7μmであるから、より一層少ない光拡散剤含有率でもって十分な光拡散性能を確保できる。
[10]の発明では、積層された表面層は紫外線吸収剤又はヒンダードアミン系光安定剤を含有しているから、紫外光等の光による光拡散板の変色や劣化を十分に防止できる。
[11]の発明では、光拡散板は、軽量で、機械的強度に優れ、熱や湿気により変形することがないから、軽量で高品質の面光源装置が提供される。
[12]の発明では、光拡散板は、軽量で、機械的強度に優れ、熱や湿気により変形することがないから、軽量で高品質の液晶表示装置が提供される。
この発明に係る液晶表示装置の一実施形態を図1に示す。図1において、(30)は液晶表示装置、(11)は液晶セル、(12)(13)は偏光板、(1)は面光源装置(バックライト)である。前記液晶セル(11)の上下両側にそれぞれ偏光板(12)(13)が配置され、これら構成部材(11)(12)(13)によって画像表示部としての液晶パネル(20)が構成されている。なお、前記液晶セル(11)としては、カラー画像を表示可能なものが好ましく用いられる。
前記面光源装置(1)は、前記液晶パネル(20)の下側の偏光板(13)の下面側(背面側)に配置されている。即ち、この液晶表示装置(30)は、直下型液晶表示(ディスプレイ)装置である。
前記面光源装置(1)は、平面視矩形状で上面側(前面側)が開放された薄箱型形状のランプボックス(5)と、該ランプボックス(5)内に相互に離間して配置された複数の線状光源(2)と、これら複数の線状光源(2)の上方側(前面側)に配置された光拡散板(3)とを備えている。前記光拡散板(3)は、前記ランプボックス(5)に対してその開放面を塞ぐように載置されて固定されている。また、前記ランプボックス(5)の内面には光反射層(図示しない)が設けられている。前記光源(2)としては、特に限定されるものではないが、例えば冷陰極管、熱陰極管、EEFL(外部電極蛍光ランプ)等の線状光源の他、発光ダイオード(LED)等の点状光源などが用いられる。
前記光拡散板(3)は、プロピレン重合体及び光拡散剤(光拡散粒子)を含有した樹脂組成物からなり(図2参照)、レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、プロピレン重合体の屈折率と光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
上記(a)または(b)の関係式が成立する構成である。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
上記(a)または(b)の関係式が成立する構成である。
上記構成に係る光拡散板(3)は、構成樹脂としてプロピレン重合体を用いているから、軽量で、機械的強度に優れていて壊れ難く、また耐熱性及び耐湿性に優れていて熱や湿気により変形することがない。また、上記(a)または(b)の関係式が成立する構成であるから、光拡散剤の含有率が小さくても高い光拡散性を得ることができる。このように従来よりも光拡散剤の含有率を低減できるので経済的である。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるので、例えばマスターバッチを利用して製作する場合において、光拡散剤を相当に高濃度に含むマスターバッチを作らなければならない事態を回避することができ、即ちマスターバッチの製作に際し光拡散剤の分散混合を容易に行うことができて、生産性に優れている。また、このように光拡散剤の含有率が小さくても十分な光拡散性能が得られるものであるから、光拡散剤含有率を従来と同程度の設計にした場合には、光拡散板をより薄型化することができる、即ち薄型化しても高い光拡散性を得ることができる。
中でも、前記光拡散板(3)は、
(c)0.6μm≦D50<2.0μmかつ0.07≦Δn≦0.6
(d)2.0μm≦D50<8μmかつ0.13≦Δn≦0.6
上記(c)または(d)の関係式が成立する構成であるのが特に好ましい。
(c)0.6μm≦D50<2.0μmかつ0.07≦Δn≦0.6
(d)2.0μm≦D50<8μmかつ0.13≦Δn≦0.6
上記(c)または(d)の関係式が成立する構成であるのが特に好ましい。
上記実施形態(図2)では、光拡散板(3)は、単層からなる構成が採用されていたが、本発明の光拡散板は、2層以上の複層からなる構成が採用されても良い。
例えば、本発明の光拡散板(3)としては、図3に示すように、基層(ベース層)(8)の両面に表面層(9)(9)が積層一体化されてなる構成を採用しても良い。前記基層(8)は、プロピレン重合体及び光拡散剤(前記(a)または(b)の関係式を満たす光拡散剤)を含有する樹脂組成物からなる層であり、前記表面層(9)は、プロピレン重合体と、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤とを含有する樹脂組成物からなる層である。前記基層(8)の片面に表面層(9)が積層一体化された構成を採用しても良い。
[樹脂組成物]
本発明の光拡散板を構成する樹脂組成物は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有したものである。
本発明の光拡散板を構成する樹脂組成物は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有したものである。
この発明において、前記プロピレン重合体としては、プロピレンを単独で重合させて得られるホモポリプロピレンであっても良いし、プロピレン及びこれと共重合し得る共重合成分の共重合体であっても良い。十分な剛性が得られる点で、前記プロピレン重合体中のプロピレン単位の含有量は98質量%以上であるのが好ましい。前記共重合成分としては、特に限定されるものではないが、例えばエチレン、1−ブテン等のα−オレフィンなどが挙げられる。
前記プロピレン重合体としては、タクティシティが90%以上であるものを用いるのが好ましい。タクティシティが90%以上であるプロピレン重合体を用いることにより、光拡散板(3)の強度及び耐熱性の両方を向上させることができて、厳しい熱条件下においても光拡散板(3)の熱変形を十分に防止できる。
前記タクティシティは、13C−NMRにより測定されるトライアッドアイソタクティシティ(mmトライアッド分率)(単位:%)を意味するものである。この数値(%)が大きいものほどプロピレン樹脂のメチル基の配置の立体規則性が良いこと(即ちアイソタクチックであること)を示し、例えばmmトライアッド分率100%の場合には理論上全てのメチル基が同じ側に付いた(全てのメチル基のポリマー骨格に対する立体配置が同じである)アイソタクチックポリプロピレンであることを示す。なお、隣り合うメチル基同士の立体配置が全て逆であるシンジオタクチックポリプロピレンは、前記トライアッドアイソタクティシティ(mmトライアッド分率)は0%である。
[光拡散剤]
樹脂組成物に含まれる光拡散剤は、前記(a)または(b)の関係式が成立するものである。
樹脂組成物に含まれる光拡散剤は、前記(a)または(b)の関係式が成立するものである。
前記(a)または(b)の関係式が成立する光拡散剤(光拡散粒子)としては、特に限定されるものではないが、スチレン系光拡散剤、ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、メラミン樹脂系光拡散剤のうちの少なくともいずれか1種を用いるのが好ましい。この場合には、屈折率差の絶対値Δnをより大きくすることができて、光拡散剤の含有率がより小さくても十分な光拡散性能を確保することができる。
[スチレン系光拡散剤]
前記スチレン系光拡散剤としては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜3.5μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm未満のものは製作が困難である。また、3.5μm以下であることで、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.5〜2.5μmであるスチレン系光拡散剤を用いるのがより好ましい。さらに、より一層好ましい下限値は0.6μm以上であり、より一層好ましい上限値は1.5μm以下である。
前記スチレン系光拡散剤としては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜3.5μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm未満のものは製作が困難である。また、3.5μm以下であることで、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.5〜2.5μmであるスチレン系光拡散剤を用いるのがより好ましい。さらに、より一層好ましい下限値は0.6μm以上であり、より一層好ましい上限値は1.5μm以下である。
前記スチレン系光拡散剤(スチレン系重合体粒子)としては、特に限定されるものではないが、例えばスチレン系単官能単量体単位を主成分とする重合体、即ちスチレン系単官能単量体単位を50質量%以上含む重合体の粒子が挙げられる。前記スチレン系単官能単量体単位を50質量%以上含む重合体の粒子としては、単量体単位の全て(100質量%)がスチレン系単官能単量体単位である重合体の粒子であっても良いし、スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な単官能単量体の共重合体の粒子であっても良い。
前記スチレン系単官能単量体は、スチレン骨格を有し、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に1個有する化合物である。具体的には、例えば、スチレンのほか、置換スチレン等が挙げられる。前記置換スチレンとしては、例えば、クロロスチレン、ブロモスチレン等のハロゲン化スチレン類、ビニルトルエン、α−メチルスチレン等のアルキルスチレン類等が挙げられる。
前記スチレン系単官能単量体と共重合可能な単官能単量体は、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に1個有し、この二重結合でスチレン系単官能単量体と共重合可能な化合物である。具体的には、例えばメタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル等のアクリル酸エステル類、アクリロニトリルなどが挙げられる。これらの単官能単量体は、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
また、前記スチレン系重合体粒子としては、スチレン系単官能単量体及びこれと共重合可能な多官能単量体の共重合体の粒子であっても良い。かかる多官能単量体とは、ラジカル重合可能な二重結合を分子内に2個以上有し、この二重結合でスチレン系単官能単量体と共重合可能な化合物である。この多官能単量体として、例えば1,4−ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエ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、テトラプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート等の多価アルコール類のメタクリレート類、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、テトラプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート等の多価アルコール類のアクリレート類、ジビニルベンゼン、ジアリルフタレート等の芳香族多官能化合物等が挙げられる。前記多官能単量体は、単独で用いても良いし、2種以上を組み合わせて用いても良い。
前記光拡散剤としてスチレン系光拡散剤を用いる場合において、前記光拡散板(3)を構成する樹脂組成物および前記基層(8)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対してスチレン系光拡散剤を0.05〜20質量部含有するのが好ましい。中でも、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合には、前記プロピレン重合体100質量部に対してスチレン系光拡散剤を0.1〜10質量部含有せしめるのが良い。
[ケイ酸ジルコニウム]
前記ケイ酸ジルコニウムとしては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜5.0μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上であることで十分な光拡散性能を得ることができるし、5.0μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.7〜4.5μmであるケイ酸ジルコニウムを用いるのがより好ましい。さらに、特に好ましい下限値は1.0μm以上であり、特に好ましい上限値は4.0μm以下である。
前記ケイ酸ジルコニウムとしては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜5.0μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上であることで十分な光拡散性能を得ることができるし、5.0μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.7〜4.5μmであるケイ酸ジルコニウムを用いるのがより好ましい。さらに、特に好ましい下限値は1.0μm以上であり、特に好ましい上限値は4.0μm以下である。
前記ケイ酸ジルコニウム(光拡散剤)としては、特に限定されるものではないが、市販品として、例えば、ハクスイテック社製の「ミクロパックス20A」、「ミクロパックスS」、「ミクロパックスSP」、「ミクロパックスSPZ」、「ミクロパックスSS」等が挙げられる。
前記光拡散剤としてケイ酸ジルコニウムを用いる場合において、前記光拡散板(3)を構成する樹脂組成物および前記基層(8)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対してケイ酸ジルコニウムを0.01〜5質量部含有するのが好ましい。中でも、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合には、前記プロピレン重合体100質量部に対してケイ酸ジルコニウムを0.05〜3質量部含有せしめるのが良い。
[酸化マグネシウム]
前記酸化マグネシウムとしては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜5.0μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上であることで十分な光拡散性能を得ることができるし、5.0μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.7〜4.5μmである酸化マグネシウムを用いるのがより好ましい。さらに、特に好ましい下限値は1.0μm以上であり、特に好ましい上限値は4.0μm以下である。
前記酸化マグネシウムとしては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜5.0μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上であることで十分な光拡散性能を得ることができるし、5.0μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合においても十分な光拡散性能を得ることができる。中でも、累積50%粒子径(D50)が0.7〜4.5μmである酸化マグネシウムを用いるのがより好ましい。さらに、特に好ましい下限値は1.0μm以上であり、特に好ましい上限値は4.0μm以下である。
前記酸化マグネシウム(光拡散剤)としては、特に限定されるものではないが、市販品として、例えば、タテホ化学工業社製の酸化マグネシウム「#500」、「H−10」、「#1000」、「#5000」のほか、神島化学工業社製の酸化マグネシウム「スターマグU」、「スターマグU−2」、「スターマグGX−150」、「スターマグM」、「スターマグM−2」、「スターマグL」、「スターマグP」、「スターマグG」、「スターマグL−10」等が挙げられる。
前記光拡散剤として酸化マグネシウムを用いる場合において、前記光拡散板(3)を構成する樹脂組成物および前記基層(8)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して酸化マグネシウムを0.01〜5質量部含有するのが好ましい。中でも、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合には、前記プロピレン重合体100質量部に対して酸化マグネシウムを0.05〜3質量部含有せしめるのが良い。
[メラミン樹脂系光拡散剤]
前記メラミン樹脂系光拡散剤(光拡散粒子)としては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜7μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上のものは製作が容易であると共に、7μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合であっても十分な光拡散性能を得ることができる。また、累積50%粒子径(D50)が0.5〜7μmの範囲のものにおいては平均粒子径が小さい程同じ含有率においてより高い拡散性能を得ることができ(全光線透過率Ttをより低減することができ)、この観点から累積50%粒子径(D50)が0.6〜6.5μmであるメラミン樹脂系光拡散剤を用いるのが特に好ましい。
前記メラミン樹脂系光拡散剤(光拡散粒子)としては、累積50%粒子径(D50)が0.5〜7μmであるものを用いるのが好ましい。0.5μm以上のものは製作が容易であると共に、7μm以下であることで光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合であっても十分な光拡散性能を得ることができる。また、累積50%粒子径(D50)が0.5〜7μmの範囲のものにおいては平均粒子径が小さい程同じ含有率においてより高い拡散性能を得ることができ(全光線透過率Ttをより低減することができ)、この観点から累積50%粒子径(D50)が0.6〜6.5μmであるメラミン樹脂系光拡散剤を用いるのが特に好ましい。
前記メラミン樹脂系光拡散剤としては、特に限定されるものではないが、例えば
1)メラミン樹脂からなる光拡散粒子(シリカ微粒子等の微粒子を含有しない)
2)メラミン樹脂粒子中にシリカ微粒子が分散されてなる光拡散粒子
3)メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲に、シリカ微粒子が凝集してなるシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図4参照)
4)メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲に、シリカ微粒子が凝集してなるシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層(42)の外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層(43)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図5参照)
等が挙げられる。
1)メラミン樹脂からなる光拡散粒子(シリカ微粒子等の微粒子を含有しない)
2)メラミン樹脂粒子中にシリカ微粒子が分散されてなる光拡散粒子
3)メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲に、シリカ微粒子が凝集してなるシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図4参照)
4)メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲に、シリカ微粒子が凝集してなるシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層(42)の外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層(43)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図5参照)
等が挙げられる。
なお、上記1)のタイプのメラミン樹脂系光拡散粒子の市販品としては、例えば株式会社日本触媒製「エボスター」等が挙げられ、上記3)のタイプのメラミン樹脂系光拡散粒子の市販品としては、例えば日産化学工業株式会社製「オプトビーズ500S」、同社製「オプトビーズ6500S」等が挙げられ、上記4)のタイプのメラミン樹脂系光拡散粒子の市販品としては、例えば日産化学工業株式会社製「オプトビーズ2000M」、同社製「オプトビーズ6500M」等が挙げられる。
中でも、前記メラミン樹脂系光拡散剤としては、メラミン樹脂粒子中にシリカ微粒子が分散されてなる光拡散粒子を用いるのが好ましく、この場合には粒子径分布が狭いものとなり品質の振れを小さくできる利点がある。また、前記メラミン樹脂系光拡散剤としては、メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲にシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図4参照)を用いるのがより好ましく、この場合には光拡散剤の光散乱性能や光反射性能をより向上させることができ、光拡散剤の含有率をより小さくしても十分な光拡散性能を得ることができるという効果が得られる。さらに、前記メラミン樹脂系光拡散剤としては、メラミン樹脂を含有してなる核体(41)の周囲にシリカ微粒子凝集層(42)が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層(42)のさらに外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層(43)が被覆形成されてなる光拡散粒子(図5参照)を用いるのが特に好ましく、この場合には、光拡散剤の光散乱性能や光反射性能をより向上させることができ、光拡散剤の含有率をより小さくしても十分な光拡散性能を得ることができると共に、粒子径分布が狭いものとなり品質の振れを小さくできるという効果が得られる。
前記2)3)4)のタイプのメラミン樹脂系光拡散粒子において、シリカ微粒子の平均粒子径は5〜20nmであるのが好ましい。
前記光拡散剤としてメラミン樹脂系光拡散剤を用いる場合において、前記光拡散板(3)を構成する樹脂組成物および前記基層(8)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して、メラミン樹脂系光拡散剤を0.1〜20質量部含有するのが好ましい。中でも、光拡散剤の含有率を従来より小さくする設計を採用する場合には、前記プロピレン重合体100質量部に対してメラミン樹脂系光拡散剤を0.1〜10質量部含有せしめるのが良い。
[添加剤]
本発明の光拡散板を構成する樹脂組成物は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有するものであるが、かかる樹脂組成物は、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤などの光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、蛍光増白剤、加工安定剤、造核剤等の添加剤を含有していても良く、プロピレン重合体以外の樹脂を含有していても良い。
本発明の光拡散板を構成する樹脂組成物は、プロピレン重合体及び光拡散剤を含有するものであるが、かかる樹脂組成物は、紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤などの光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、蛍光増白剤、加工安定剤、造核剤等の添加剤を含有していても良く、プロピレン重合体以外の樹脂を含有していても良い。
[表面層]
本発明の光拡散板は、例えば図3に示すように、上記樹脂組成物からなる基層(8)の片面または両面に表面層(9)を設けた構成でも良いが、かかる構成において、前記表面層(9)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤を0.03〜10質量部含有するのが好ましい。0.03質量部以上であることで十分な耐光性を確保できると共に、10質量部以下であることで紫外線吸収剤又は/及びヒンダードアミン系光安定剤を添加することによる着色を抑制することができる。中でも、前記表面層(9)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤を0.05〜5質量部含有するのがより好ましい。特に好ましい範囲は0.1〜3質量部である。
本発明の光拡散板は、例えば図3に示すように、上記樹脂組成物からなる基層(8)の片面または両面に表面層(9)を設けた構成でも良いが、かかる構成において、前記表面層(9)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤を0.03〜10質量部含有するのが好ましい。0.03質量部以上であることで十分な耐光性を確保できると共に、10質量部以下であることで紫外線吸収剤又は/及びヒンダードアミン系光安定剤を添加することによる着色を抑制することができる。中でも、前記表面層(9)を構成する樹脂組成物は、前記プロピレン重合体100質量部に対して、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤を0.05〜5質量部含有するのがより好ましい。特に好ましい範囲は0.1〜3質量部である。
この発明において、前記紫外線吸収剤としては、特に限定されるものではないが、波長250〜380nmの波長範囲の光を吸収し得るものが好適に用いられ、かかる波長範囲に極大吸収波長を有するものが特に好ましい。前記紫外線吸収剤としては、特に限定されないが、例えばマロン酸エステル系紫外線吸収剤、桂皮酸エステル系紫外線吸収剤、オキサルアニリド系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、サリチレート系紫外線吸収剤、ニッケル錯塩系紫外線吸収剤、ベンゾエート系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。
前記ヒンダードアミン系光安定剤としては、特に限定されるものではないが、例えばチバ・スペシャルティ・ケミカルズ社製「CHimassorb119FL」、同社製「CHimassorb2020FDL」、同社製「CHimassorb944FDL」、同社製「CHimassorb622DL」、同社製「Tinuvin123S」、同社製「Tinuvin144」、同社製「Tinuvin765」、同社製「Tinuvin770DF」、同社製「TinuvinXT850FF」、同社製「TinuvinXT855FF」の他、ADEKA社製「LA−52」、同社製「LA−57」、同社製「LA−62」、同社製「LA−67」、同社製「LA−77Y」、同社製「LA−82」、同社製「LA−87」、同社製「LA−63P」等が挙げられる。
前記表面層(9)の厚さ(T)は、通常10〜100μmである。10μm以上であることで十分な耐光性が得られるものとなると共に、100μm以下であることでコスト増大を抑制できる。
前記表面層(9)を構成する樹脂組成物は、上記紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤のほかに、熱安定剤、酸化防止剤、耐候剤、蛍光増白剤、加工安定剤、造核剤等の添加剤を含有していても良く、プロピレン重合体以外の樹脂を含有していても良い。
[光拡散板]
本発明の光拡散板(3)の厚さ(S)は、通常0.5〜3mmの範囲に設定される(図2、3参照)。
本発明の光拡散板(3)の厚さ(S)は、通常0.5〜3mmの範囲に設定される(図2、3参照)。
この発明の光拡散板(3)は、図2のような単層構成の場合には、例えば押出成形法、射出成形法等の方法によって製造される。また、図3のような複層構成の場合には、共押出成形法、貼合法、熱接着法、溶剤接着法、重合接着法、キャスト重合法、表面塗布法等の方法によって製造される。これら製造方法は、その例を示したものに過ぎず、この発明の光拡散板(3)は、このような製造方法で製造されたものに限定されるものではない。
なお、この発明の光拡散板(3)の大きさは、特に限定されるものではなく、例えば目的とする面光源装置(1)や液晶表示装置(30)の大きさに応じて適宜設定されるものであるが、中でも、20型(縦30cm、横40cm)以上の大きさに設計される光拡散板として特に好適である。
この発明に係る光拡散板(3)、面光源装置(1)及び液晶表示装置(30)は、上記実施形態のものに特に限定されるものではなく、請求の範囲内であれば、その精神を逸脱するものでない限りいかなる設計的変更をも許容するものである。
次に、この発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例のものに特に限定されるものではない。
<原材料>
[スチレン系光拡散剤A]…実施例1で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX177K」、屈折率n:1.588〜1.592、平均粒子径:1.23μm、累積50%粒子径D50:1.06μm)
[スチレン系光拡散剤B]…実施例2、7で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX286K」、屈折率n:1.584〜1.588、平均粒子径:0.84μm、累積50%粒子径D50:0.71μm)
[スチレン系光拡散剤C]…実施例3で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX301K」、屈折率n:1.592〜1.596、平均粒子径:0.84μm、累積50%粒子径D50:0.75μm)
[スチレン系光拡散剤D]…実施例4で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX302K」、屈折率n:1.596〜1.600、平均粒子径:0.85μm、累積50%粒子径D50:0.76μm)
[スチレン系光拡散剤E]…実施例5で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX304K」、屈折率n:1.604〜1.608、平均粒子径:0.80μm、累積50%粒子径D50:0.70μm)
[スチレン系光拡散剤F]…実施例6で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(ガンツ化成社製「GS008」、屈折率n:1.588〜1.592、平均粒子径:0.83μm、累積50%粒子径D50:0.72μm)。
[スチレン系光拡散剤A]…実施例1で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX177K」、屈折率n:1.588〜1.592、平均粒子径:1.23μm、累積50%粒子径D50:1.06μm)
[スチレン系光拡散剤B]…実施例2、7で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX286K」、屈折率n:1.584〜1.588、平均粒子径:0.84μm、累積50%粒子径D50:0.71μm)
[スチレン系光拡散剤C]…実施例3で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX301K」、屈折率n:1.592〜1.596、平均粒子径:0.84μm、累積50%粒子径D50:0.75μm)
[スチレン系光拡散剤D]…実施例4で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX302K」、屈折率n:1.596〜1.600、平均粒子径:0.85μm、累積50%粒子径D50:0.76μm)
[スチレン系光拡散剤E]…実施例5で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「XX304K」、屈折率n:1.604〜1.608、平均粒子径:0.80μm、累積50%粒子径D50:0.70μm)
[スチレン系光拡散剤F]…実施例6で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(ガンツ化成社製「GS008」、屈折率n:1.588〜1.592、平均粒子径:0.83μm、累積50%粒子径D50:0.72μm)。
[メラミン樹脂系光拡散剤A]…実施例14で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ500S」、平均粒子径;0.56μm、累積50%粒子径D50:0.68μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図4参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤C]…実施例15、16で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ2000M」、平均粒子径:1.36μm、累積50%粒子径D50:1.47μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層のさらに外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図5参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤D]…実施例17で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ6500M」、平均粒子径:6.32μm、累積50%粒子径D50:7.05μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層のさらに外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図5参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤E]…実施例18で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ6500S」、平均粒子径:5.91μm、累積50%粒子径D50:6.50μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図4参照)。
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ500S」、平均粒子径;0.56μm、累積50%粒子径D50:0.68μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図4参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤C]…実施例15、16で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ2000M」、平均粒子径:1.36μm、累積50%粒子径D50:1.47μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層のさらに外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図5参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤D]…実施例17で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ6500M」、平均粒子径:6.32μm、累積50%粒子径D50:7.05μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成され、該シリカ微粒子凝集層のさらに外側にメラミン樹脂を含有してなる外側層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図5参照)
[メラミン樹脂系光拡散剤E]…実施例18で用いた光拡散剤
メラミン系重合体粒子(日産化学工業社製「オプトビーズ6500S」、平均粒子径:5.91μm、累積50%粒子径D50:6.50μm、屈折率n:1.652〜1.656、メラミン樹脂を含有してなる核体の周囲にシリカ微粒子凝集層が被覆形成されてなる光拡散粒子、図4参照)。
[スチレン系光拡散剤Y]…比較例1〜4で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「SBX4」、屈折率n:1.584〜1.588、平均粒子径:4.25μm、累積50%粒子径D50:4.26μm)
[スチレン系光拡散剤Z]…比較例5〜8で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「SBX8」、屈折率n:1.584〜1.588、累積50%粒子径D50:8.21μm)
[メタクリル酸メチル系光拡散剤G]…比較例9で用いた光拡散剤
メタクリル酸メチル系重合体粒子(積水化成品工業社製「XX246K」、平均粒子径:0.78μm、累積50%粒子径D50:0.63μm、屈折率n:1.480〜1.484)
[メタクリル酸メチル系光拡散剤F]…比較例10で用いた光拡散剤
メタクリル酸メチル系重合体粒子(積水化成品工業社製「MBX2」、平均粒子径:2.61μm、累積50%粒子径D50:2.43μm、屈折率n:1.488〜1.492)。
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「SBX4」、屈折率n:1.584〜1.588、平均粒子径:4.25μm、累積50%粒子径D50:4.26μm)
[スチレン系光拡散剤Z]…比較例5〜8で用いた光拡散剤
スチレン系架橋重合体粒子(積水化成品工業社製「SBX8」、屈折率n:1.584〜1.588、累積50%粒子径D50:8.21μm)
[メタクリル酸メチル系光拡散剤G]…比較例9で用いた光拡散剤
メタクリル酸メチル系重合体粒子(積水化成品工業社製「XX246K」、平均粒子径:0.78μm、累積50%粒子径D50:0.63μm、屈折率n:1.480〜1.484)
[メタクリル酸メチル系光拡散剤F]…比較例10で用いた光拡散剤
メタクリル酸メチル系重合体粒子(積水化成品工業社製「MBX2」、平均粒子径:2.61μm、累積50%粒子径D50:2.43μm、屈折率n:1.488〜1.492)。
<光拡散剤の平均粒子径の測定方法>
光拡散剤(光拡散粒子)の平均粒子径は、次のようにして測定された値である。即ち、まず、試料台に光拡散剤(光拡散粒子)を圧着固定してカーボン蒸着を行って試料片を作製する。この試料片を日立製作所製の電解放射型走査電子顕微鏡「FE−SEM S−4200」を用いて10000倍〜20000倍の拡大倍率で光拡散剤のSEM像の観察及び撮影を行う。得られた光拡散粒子の撮影画像において光拡散粒子40個を任意に(ランダムに)選び出し、これら40個の光拡散粒子の粒子径をそれぞれ画像から3点円半径法により測定する。こうして求められた40個の光拡散粒子の粒子径の平均値を「平均粒子径」とした。即ち、これら40個の光拡散粒子の各粒子径を合計し、この合計値を40で除した値である。
光拡散剤(光拡散粒子)の平均粒子径は、次のようにして測定された値である。即ち、まず、試料台に光拡散剤(光拡散粒子)を圧着固定してカーボン蒸着を行って試料片を作製する。この試料片を日立製作所製の電解放射型走査電子顕微鏡「FE−SEM S−4200」を用いて10000倍〜20000倍の拡大倍率で光拡散剤のSEM像の観察及び撮影を行う。得られた光拡散粒子の撮影画像において光拡散粒子40個を任意に(ランダムに)選び出し、これら40個の光拡散粒子の粒子径をそれぞれ画像から3点円半径法により測定する。こうして求められた40個の光拡散粒子の粒子径の平均値を「平均粒子径」とした。即ち、これら40個の光拡散粒子の各粒子径を合計し、この合計値を40で除した値である。
<光拡散剤の累積50%粒子径の測定方法>
光拡散剤(光拡散粒子)の累積50%粒子径(体積平均粒子径)(D50)は、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分析計(モデル9220FRAまたはMT−3000II)を用いてレーザー光源前方散乱光のフラウンホーファ回折法により測定した。測定に際しては、0.1g程度の光拡散剤を、100%エタノール、界面活性剤添加水溶液又は濃度0.01質量%のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液中に分散させて分散液を得、この分散液に超音波洗浄器またはホモジナイザーを用いて超音波を10分間照射した後、該分散液を前記マイクロトラック粒度分析計のサンプル投入口に投入して測定を行った。なお、累積50%粒子径(D50)は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径のものから順次体積を積算し、該積算体積が全粒子の合計体積に対して50%となる粒子の粒子径である。前記界面活性剤添加水溶液としては、水100mLに対して界面活性剤(東京化成工業社製「Tween20」)を一滴(約0.1mL)滴下して得られた水溶液を用いる。
光拡散剤(光拡散粒子)の累積50%粒子径(体積平均粒子径)(D50)は、日機装株式会社製マイクロトラック粒度分析計(モデル9220FRAまたはMT−3000II)を用いてレーザー光源前方散乱光のフラウンホーファ回折法により測定した。測定に際しては、0.1g程度の光拡散剤を、100%エタノール、界面活性剤添加水溶液又は濃度0.01質量%のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液中に分散させて分散液を得、この分散液に超音波洗浄器またはホモジナイザーを用いて超音波を10分間照射した後、該分散液を前記マイクロトラック粒度分析計のサンプル投入口に投入して測定を行った。なお、累積50%粒子径(D50)は、全粒子の粒子径及び体積を測定し、小さい粒子径のものから順次体積を積算し、該積算体積が全粒子の合計体積に対して50%となる粒子の粒子径である。前記界面活性剤添加水溶液としては、水100mLに対して界面活性剤(東京化成工業社製「Tween20」)を一滴(約0.1mL)滴下して得られた水溶液を用いる。
メラミン樹脂系光拡散剤、メタクリル酸メチル系光拡散剤及び酸化チタンは、100%エタノール中に分散させた後、ホモジナイザーにより超音波を照射した。ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム及びタルクは、上記濃度0.01質量%のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液または100%エタノール中に分散させた後、超音波洗浄器により超音波を照射した。スチレン系光拡散剤は、上記界面活性剤添加水溶液中に分散させた後、ホモジナイザーにより超音波を照射した。
<光拡散剤の屈折率の測定方法>
光拡散剤(光拡散粒子)の屈折率は次のようにして測定された値である。即ち、スライドガラス上に標準屈折液(カーギル研究所製、スタンダードグループ シリーズA、シリーズB、シリーズM)を1、2滴垂らし、ここに光拡散剤(光拡散粒子)をスパチュラで極少量加えた後、該スライドガラスとプレパラートとの間で挟み込み、オリンパス社製光学顕微鏡「BH2−UMA」を用いて前記光拡散粒子の縁に発現する線(ベッケライン)を観察する。光学顕微鏡の焦点を被写体手前側に(人間の眼の方に)極僅かにずらすと、ベッケラインは光拡散粒子側に又は標準屈折液側へと移動する。このベッケラインは、標準屈折液と光拡散粒子の屈折率差により生じており、屈折率の高い物質の方へベッケラインは移動する。ベッケラインが移動しなくなるまで順次異なる屈折率の標準屈折液に変えて観察を行うことによって、光拡散粒子の屈折率の絞り込みを行い、最終的にベッケラインが移動しなくなった標準屈折液の屈折率を、測定対象の光拡散粒子の屈折率とした。
光拡散剤(光拡散粒子)の屈折率は次のようにして測定された値である。即ち、スライドガラス上に標準屈折液(カーギル研究所製、スタンダードグループ シリーズA、シリーズB、シリーズM)を1、2滴垂らし、ここに光拡散剤(光拡散粒子)をスパチュラで極少量加えた後、該スライドガラスとプレパラートとの間で挟み込み、オリンパス社製光学顕微鏡「BH2−UMA」を用いて前記光拡散粒子の縁に発現する線(ベッケライン)を観察する。光学顕微鏡の焦点を被写体手前側に(人間の眼の方に)極僅かにずらすと、ベッケラインは光拡散粒子側に又は標準屈折液側へと移動する。このベッケラインは、標準屈折液と光拡散粒子の屈折率差により生じており、屈折率の高い物質の方へベッケラインは移動する。ベッケラインが移動しなくなるまで順次異なる屈折率の標準屈折液に変えて観察を行うことによって、光拡散粒子の屈折率の絞り込みを行い、最終的にベッケラインが移動しなくなった標準屈折液の屈折率を、測定対象の光拡散粒子の屈折率とした。
標準屈折液は、屈折率の大きさ(範囲)に応じて下記のとおり使い分けた。
1)屈折率n:1.460〜1.640の場合には標準屈折液シリーズAを使用した。例えばスチレン系光拡散剤、酸化マグネシウムでは、標準屈折液シリーズAを使用した。
2)屈折率n:1.642〜1.700の場合には標準屈折液シリーズBを使用した。例えばメラミン樹脂系光拡散剤、メタクリル酸メチル系光拡散剤では、標準屈折液シリーズBを使用した。
3)屈折率n:1.705〜1.800の場合には標準屈折液シリーズMを使用した。例えばタルクでは、標準屈折液シリーズMを使用した。
1)屈折率n:1.460〜1.640の場合には標準屈折液シリーズAを使用した。例えばスチレン系光拡散剤、酸化マグネシウムでは、標準屈折液シリーズAを使用した。
2)屈折率n:1.642〜1.700の場合には標準屈折液シリーズBを使用した。例えばメラミン樹脂系光拡散剤、メタクリル酸メチル系光拡散剤では、標準屈折液シリーズBを使用した。
3)屈折率n:1.705〜1.800の場合には標準屈折液シリーズMを使用した。例えばタルクでは、標準屈折液シリーズMを使用した。
また、屈折率が1.8より大きい時に使用する標準屈折液(カーギル研究所製、スタンダードグループ シリーズH、シリーズEH)は毒性を持つものであることから、安全上使用が困難であり、従って屈折率が1.8より大きい光拡散剤の屈折率(詳細な屈折率)は、文献値を用いた。即ち、ケイ酸ジルコニウムの屈折率が1.92〜1.93であることは、セラミックス辞典(窯業協会編、丸善株式会社、昭和61年発行)の第201〜202頁に記載されている。また、酸化チタンの屈折率が2.61であることは、無機化合物・錯体辞典(中原著、株式会社講談社、1977年発行)の第227頁に記載されている。
また、以下の実施例、比較例で用いたプロピレン重合体の屈折率及びタクティシティは、下記測定法により測定した。
<プロピレン重合体の屈折率の測定方法>
プロピレン重合体を幅40mm、長さ30mm、厚さ3mmの金型内に入れ、熱プレス機(神島金属工業所製「シンドー式ASF型油圧プレス機」)を用いて成形温度230℃(0.3MPaで3分間、2.0MPaで2分間、13.0MPaで1分間、冷却10分間)でプレス成形を行うことによって板状成形体を得、これを幅8mm、長さ20mm、厚さ3mmに切断した。更にこの切断面の全てを紙やすりで研磨することによって試験片を得た。この試験片の屈折率を屈折率計(株式会社アタゴ製「多波長アッベ屈折計DR−M4」)を用いてJIS K7142に準じて測定した。
プロピレン重合体を幅40mm、長さ30mm、厚さ3mmの金型内に入れ、熱プレス機(神島金属工業所製「シンドー式ASF型油圧プレス機」)を用いて成形温度230℃(0.3MPaで3分間、2.0MPaで2分間、13.0MPaで1分間、冷却10分間)でプレス成形を行うことによって板状成形体を得、これを幅8mm、長さ20mm、厚さ3mmに切断した。更にこの切断面の全てを紙やすりで研磨することによって試験片を得た。この試験片の屈折率を屈折率計(株式会社アタゴ製「多波長アッベ屈折計DR−M4」)を用いてJIS K7142に準じて測定した。
<プロピレン重合体のタクティシティの測定方法>
測定対象のプロピレン重合体(樹脂単独、即ち光拡散粒子を含有しない)300mgをオルトジクロロベンゼン/オルトジクロロベンゼン−d4の混合溶媒(80体積%/20体積%)3mLに加熱溶解せしめ、この溶解液を用いてブルカー社製NMR測定装置(AVANCE600)で13C−NMRを測定する。得られた13C−NMRスペクトルにおいて、テトラメチルシランを基準として、21.14〜22.10ppmに観測されるピークを「mm」と同定し、20.46〜21.14ppmに観測されるピークを「mr」と同定し、19.75〜20.40ppmに観測されるピークを「rr」と同定した。
(mmのピーク強度)÷{(mmのピーク強度)+(mrのピーク強度)+(rrのピーク強度)}×100
上記計算式で算出される値(%)がタクティシティ(mmトライアッド分率)である。
測定対象のプロピレン重合体(樹脂単独、即ち光拡散粒子を含有しない)300mgをオルトジクロロベンゼン/オルトジクロロベンゼン−d4の混合溶媒(80体積%/20体積%)3mLに加熱溶解せしめ、この溶解液を用いてブルカー社製NMR測定装置(AVANCE600)で13C−NMRを測定する。得られた13C−NMRスペクトルにおいて、テトラメチルシランを基準として、21.14〜22.10ppmに観測されるピークを「mm」と同定し、20.46〜21.14ppmに観測されるピークを「mr」と同定し、19.75〜20.40ppmに観測されるピークを「rr」と同定した。
(mmのピーク強度)÷{(mmのピーク強度)+(mrのピーク強度)+(rrのピーク強度)}×100
上記計算式で算出される値(%)がタクティシティ(mmトライアッド分率)である。
なお、測定対象のプロピレン重合体がエチレン単位を含むもの(プロピレン−エチレン共重合体)である場合には、エチレンに隣接するプロピレンユニットのメチル基の影響を排除するために、37.9ppmに観測されるSαγピーク強度を用いて、「mm」及び「mr」の積分強度を補正した。
<実施例1>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記スチレン系光拡散剤A 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記スチレン系光拡散剤A 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。
<実施例2>
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Bを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Bを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例3>
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例4>
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Dを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Dを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例5>
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Eを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Eを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例6>
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Fを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えてスチレン系光拡散剤Fを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例7>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」)90.7質量部、マット化剤(積水化成品工業社製「XX202K」、コアシェル粒子、シェル部:スチレン系樹脂、コア部:メタクリル系樹脂)8.0質量部、紫外線吸収剤(ADEKA社製「アデカスタブ LA−31」)0.5質量部、ヒンダードアミン系光安定剤(チバ・ジャパン社製「TinXT855」)0.5質量部、リン系熱安定剤(チバ・ジャパン社製「Irgafos 168」)0.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」;2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム塩)0.1質量部を、ドライブレンドした後、スクリュー径40mmの第2押出機(単軸)に供給して190〜260℃で溶融混練することによって、表層用マスターバッチを得た。この表層用マスターバッチをスクリュー径20mmの第2押出機に供給して190〜260℃で溶融混練し、フィードブロックに供給した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」)90.7質量部、マット化剤(積水化成品工業社製「XX202K」、コアシェル粒子、シェル部:スチレン系樹脂、コア部:メタクリル系樹脂)8.0質量部、紫外線吸収剤(ADEKA社製「アデカスタブ LA−31」)0.5質量部、ヒンダードアミン系光安定剤(チバ・ジャパン社製「TinXT855」)0.5質量部、リン系熱安定剤(チバ・ジャパン社製「Irgafos 168」)0.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」;2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)リン酸ナトリウム塩)0.1質量部を、ドライブレンドした後、スクリュー径40mmの第2押出機(単軸)に供給して190〜260℃で溶融混練することによって、表層用マスターバッチを得た。この表層用マスターバッチをスクリュー径20mmの第2押出機に供給して190〜260℃で溶融混練し、フィードブロックに供給した。
一方、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下)100質量部、上記スチレン系光拡散剤B 3.1質量部、リン系熱安定剤(チバ・ジャパン社製「Irgafos 168」)0.1質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.1質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの第1押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、フィードブロックに供給した。
前記第1押出機からフィードブロックに供給される樹脂組成物が基層(8)となり、前記第2押出機からフィードブロックに供給される樹脂組成物が表面層(9)(9)となるように温度260℃で共押出成形を行い、図3に示すような厚さ1.5mm(基層1.4mm、表面層0.05mm×2)の3層の積層板からなる光拡散板(3)を作製した。
<実施例8>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.14μmのケイ酸ジルコニウム(ハクスイテック社製「ミクロパックス20A」、鱗片状ケイ酸ジルコニウム粒子、屈折率n:1.92〜1.93(文献値))25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.14μmのケイ酸ジルコニウム(ハクスイテック社製「ミクロパックス20A」、鱗片状ケイ酸ジルコニウム粒子、屈折率n:1.92〜1.93(文献値))25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」98質量部、上記マスターバッチ2.5質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対するケイ酸ジルコニウムの配合量は0.5質量部である。
<実施例9>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.14μmのケイ酸ジルコニウム(ハクスイテック社製「ミクロパックス20A」、鱗片状ケイ酸ジルコニウム粒子、屈折率n:1.92〜1.93(文献値))25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.14μmのケイ酸ジルコニウム(ハクスイテック社製「ミクロパックス20A」、鱗片状ケイ酸ジルコニウム粒子、屈折率n:1.92〜1.93(文献値))25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」92質量部、上記マスターバッチ10質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対するケイ酸ジルコニウムの配合量は2.0質量部である。
<実施例10>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.13μmの酸化マグネシウムA(タテホ化学工業社製「酸化マグネシウム #500」、屈折率1.672〜1.676)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.13μmの酸化マグネシウムA(タテホ化学工業社製「酸化マグネシウム #500」、屈折率1.672〜1.676)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」98.1質量部、上記マスターバッチ2.7質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対する酸化マグネシウムの配合量は0.8質量部である。
<実施例11>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.13μmの酸化マグネシウムA(タテホ化学工業社製「酸化マグネシウム #500」、屈折率1.672〜1.676)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が1.13μmの酸化マグネシウムA(タテホ化学工業社製「酸化マグネシウム #500」、屈折率1.672〜1.676)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」95.3質量部、上記マスターバッチ6.7質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対する酸化マグネシウムの配合量は2.0質量部である。
<実施例12>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が3.51μmの酸化マグネシウムB(神島化学工業社製「酸化マグネシウム スターマグP」、屈折率1.664〜1.668)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が3.51μmの酸化マグネシウムB(神島化学工業社製「酸化マグネシウム スターマグP」、屈折率1.664〜1.668)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」98.3質量部、上記マスターバッチ2.4質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対する酸化マグネシウムの配合量は0.7質量部である。
<実施例13>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が3.51μmの酸化マグネシウムB(神島化学工業社製「酸化マグネシウム スターマグP」、屈折率1.664〜1.668)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、累積50%粒子径(D50)が3.51μmの酸化マグネシウムB(神島化学工業社製「酸化マグネシウム スターマグP」、屈折率1.664〜1.668)42.9質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」95.3質量部、上記マスターバッチ6.7質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対する酸化マグネシウムの配合量は2.0質量部である。
<実施例14>
プロピレン−エチレン共重合体(住友化学社製「ノーブレンFSX20L8」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.498、タクティシティ:93.5%)100質量部、上記メラミン樹脂系光拡散剤A 1.0質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出成形することによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。
プロピレン−エチレン共重合体(住友化学社製「ノーブレンFSX20L8」、プロピレン単位含有率は99質量%以上、エチレン単位含有率は1質量%以下、屈折率:1.498、タクティシティ:93.5%)100質量部、上記メラミン樹脂系光拡散剤A 1.0質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出成形することによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。
<実施例15>
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例16>
プロピレン−エチレン共重合体(住友化学社製「ノーブレンFSX20L8」)に代えてプロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)を用い、メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
プロピレン−エチレン共重合体(住友化学社製「ノーブレンFSX20L8」)に代えてプロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)を用い、メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Cを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例17>
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Dを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Dを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<実施例18>
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Eを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
メラミン樹脂系光拡散剤Aに代えてメラミン樹脂系光拡散剤Eを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例1>
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Yを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Yを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例2〜4>
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Yを用いると共に該スチレン系光拡散剤Yの配合量を表3に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Yを用いると共に該スチレン系光拡散剤Yの配合量を表3に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例5〜8>
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Zを用いると共に該スチレン系光拡散剤Zの配合量を表3に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えて上記スチレン系光拡散剤Zを用いると共に該スチレン系光拡散剤Zの配合量を表3に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例9>
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記メタクリル酸メチル系光拡散剤G 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記メタクリル酸メチル系光拡散剤G 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例10>
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記メタクリル酸メチル系光拡散剤F 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485、タクティシティ:98.2%)100質量部、上記メタクリル酸メチル系光拡散剤F 1.2質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例14と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例11>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485)100質量部、累積50%粒子径(D50)が2.43μmのタルク(日本タルク製「SG95」、屈折率n:1.596〜1.600)25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485)100質量部、累積50%粒子径(D50)が2.43μmのタルク(日本タルク製「SG95」、屈折率n:1.596〜1.600)25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」92質量部、上記マスターバッチ10質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対するタルクの配合量は2.0質量部である。
<比較例12>
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485)100質量部、累積50%粒子径(D50)が2.43μmのタルク(日本タルク製「SG95」、屈折率n:1.596〜1.600)25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」、屈折率:1.485)100質量部、累積50%粒子径(D50)が2.43μmのタルク(日本タルク製「SG95」、屈折率n:1.596〜1.600)25質量部をドライブレンドした後、スクリュー径30mmの二軸押出機に供給し、210〜260℃で溶融混練し、マスターバッチを作製した。
次に、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」80質量部、上記マスターバッチ25質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドした後、スクリュー径40mmの押出機に供給して210〜260℃で溶融混練し、MMダイを経由してダイ温度245〜260℃で押出すことによって、図2に示す単層の光拡散板(厚さ1.5mm、幅240mm)(3)を得た。この光拡散板では、プロピレン重合体100質量部に対するタルクの配合量は5.0質量部である。
<比較例13、14>
スチレン系光拡散剤Aに代えて、累積50%粒子径(D50)が4.47μmの酸化チタン(光拡散剤、堺化学工業社製「STR−60R」、100%ルチル結晶形、屈折率n:2.61(文献値))を用いると共に該酸化チタンの配合量を表4に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
スチレン系光拡散剤Aに代えて、累積50%粒子径(D50)が4.47μmの酸化チタン(光拡散剤、堺化学工業社製「STR−60R」、100%ルチル結晶形、屈折率n:2.61(文献値))を用いると共に該酸化チタンの配合量を表4に示す配合量に設定した以外は、実施例1と同様にして単層の光拡散板を得た。
<比較例15>
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」)100質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の樹脂板(光拡散剤を含有しない系)を得た。
押出機に供給される樹脂組成物として、プロピレン重合体(住友化学社製「ノーブレンD101」)100質量部及び造核剤(ADEKA社製「アデカスタブNA11」)0.05質量部をドライブレンドしたものを用いた以外は、実施例1と同様にして単層の樹脂板(光拡散剤を含有しない系)を得た。
上記のようにして得られた各光拡散板について下記評価法に従い評価を行った。評価結果を表5、6に示す。
<全光線透過率測定法>
JIS K7361−1997に準拠して光拡散板の全光線透過率Tt(%)を測定した。なお、この全光線透過率Ttは、光拡散板の光拡散性能を簡便に評価する指標(簡便なスクリーニング手法)として用いられており、例えば全光線透過率50%以上80%以下の範囲であれば十分な光拡散性能が得られると判断できるが、このTtは、面光源装置の構成との関係で任意に選ばれる特性であり、Ttが50〜80%を逸脱する光拡散板であっても面光源装置の構成との関係では十分な光拡散性能が得られるものもあり、従って本願発明の光拡散板は、Ttが50〜80%のものに限定されるものではない(即ちTtはあくまでも光拡散性能を簡便に評価する指標である)。
JIS K7361−1997に準拠して光拡散板の全光線透過率Tt(%)を測定した。なお、この全光線透過率Ttは、光拡散板の光拡散性能を簡便に評価する指標(簡便なスクリーニング手法)として用いられており、例えば全光線透過率50%以上80%以下の範囲であれば十分な光拡散性能が得られると判断できるが、このTtは、面光源装置の構成との関係で任意に選ばれる特性であり、Ttが50〜80%を逸脱する光拡散板であっても面光源装置の構成との関係では十分な光拡散性能が得られるものもあり、従って本願発明の光拡散板は、Ttが50〜80%のものに限定されるものではない(即ちTtはあくまでも光拡散性能を簡便に評価する指標である)。
<拡散率測定法>
自動変角光度計(株式会社村上色彩技術研究所製「GP230」)を用いて光拡散板(実施例品・比較例品)に指定角度で光を入射させた場合に透過光の強度分布がどのように変化するのかを測定して拡散率D(%)を求めた。光拡散板の背面を光源(出射光)側に向け、光拡散板の前面を積分球側に向けて配置して測定を行った。測定条件は、光束絞り:1.7mmφ、出射光の強度と受光の感度は一定の状態とし、光の入射角度を0度とした。光拡散板としては、この拡散率Dが20%以上であるもの、さらには拡散率Dが25%以上であるものが好ましい。
自動変角光度計(株式会社村上色彩技術研究所製「GP230」)を用いて光拡散板(実施例品・比較例品)に指定角度で光を入射させた場合に透過光の強度分布がどのように変化するのかを測定して拡散率D(%)を求めた。光拡散板の背面を光源(出射光)側に向け、光拡散板の前面を積分球側に向けて配置して測定を行った。測定条件は、光束絞り:1.7mmφ、出射光の強度と受光の感度は一定の状態とし、光の入射角度を0度とした。光拡散板としては、この拡散率Dが20%以上であるもの、さらには拡散率Dが25%以上であるものが好ましい。
表5、6から明らかなように、この発明の実施例1〜18の光拡散板は、
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
上記(a)または(b)の関係式が成立する構成であるから、比較例1〜15の光拡散板と同等程度の光拡散剤添加量或いはより少ない添加量で、全光線透過率Ttを十分に低減できており且つ十分な大きさの拡散率Dを確保できていて、十分な光拡散性能を備えている。なお、実施例9の光拡散板では、Ttが25.6%であるが、拡散率Dが89.9%であり、十分な光拡散性能を有している。また、実施例11の光拡散板では、Ttが46.6%であるが、拡散率Dが89.0%であり、十分な光拡散性能を有している。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7
上記(a)または(b)の関係式が成立する構成であるから、比較例1〜15の光拡散板と同等程度の光拡散剤添加量或いはより少ない添加量で、全光線透過率Ttを十分に低減できており且つ十分な大きさの拡散率Dを確保できていて、十分な光拡散性能を備えている。なお、実施例9の光拡散板では、Ttが25.6%であるが、拡散率Dが89.9%であり、十分な光拡散性能を有している。また、実施例11の光拡散板では、Ttが46.6%であるが、拡散率Dが89.0%であり、十分な光拡散性能を有している。
これに対し、この発明の規定範囲を逸脱した比較例1〜8の光拡散板は、実施例1〜18の光拡散板と同等程度の光拡散性能であっても、光拡散剤が多量に添加されており、高コストである(経済的ではない)。また、比較例9、10、15の光拡散板では、全光線透過率Ttが80%を超えており、拡散率Dも20%より小さく、十分な光拡散性能が得られなかった。また、比較例11、12、13、14の光拡散板では、拡散率Dが順に11.0%、18.1%、2.3%、7.7%であり低い数値であり(20%より小さく)、十分な光拡散性能が得られなかった。
この発明の光拡散板は、面光源装置用の光拡散板として好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。また、この発明の面光源装置は、液晶表示装置用のバックライトとして好適に用いられるが、特にこのような用途に限定されるものではない。
1…面光源装置
2…光源
3…光拡散板
8…基層
9…表面層
20…液晶パネル
30…液晶表示装置
40…光拡散粒子
41…核体
42…シリカ微粒子凝集層
43…外側層
2…光源
3…光拡散板
8…基層
9…表面層
20…液晶パネル
30…液晶表示装置
40…光拡散粒子
41…核体
42…シリカ微粒子凝集層
43…外側層
Claims (12)
- プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなり、
レーザー散乱光を用いるフラウンホーファ回折法により測定した前記光拡散剤の累積50%粒子径を「D50」とし、前記プロピレン重合体の屈折率と前記光拡散剤の屈折率の差の絶対値を「Δn」としたとき、下記(a)または(b)の関係式が成立することを特徴とする光拡散板。
(a)0.5μm≦D50<2.0μmかつ0.05≦Δn≦0.7
(b)2.0μm≦D50<10μmかつ0.12≦Δn≦0.7 - 前記光拡散剤がスチレン系光拡散剤である請求項1に記載の光拡散板。
- 前記スチレン系光拡散剤の累積50%粒子径D50が0.5〜3.5μmである請求項2に記載の光拡散板。
- 前記光拡散剤がケイ酸ジルコニウムである請求項1に記載の光拡散板。
- 前記ケイ酸ジルコニウムの累積50%粒子径D50が0.5〜5.0μmである請求項4に記載の光拡散板。
- 前記光拡散剤が酸化マグネシウムである請求項1に記載の光拡散板。
- 前記酸化マグネシウムの累積50%粒子径D50が0.5〜5.0μmである請求項6に記載の光拡散板。
- 前記光拡散剤がメラミン樹脂系光拡散剤である請求項1に記載の光拡散板。
- 前記メラミン樹脂系光拡散剤の累積50%粒子径D50が0.5〜7μmである請求項8に記載の光拡散板。
- プロピレン重合体及び光拡散剤を含有する樹脂組成物からなる基層の片面または両面に、プロピレン重合体と、紫外線吸収剤及びヒンダードアミン系光安定剤からなる群より選ばれる1種または2種以上の添加剤とを含有する樹脂組成物からなる表面層が積層一体化されてなる請求項1〜9のいずれか1項に記載の光拡散板。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源とを備えることを特徴とする面光源装置。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の光拡散板と、該光拡散板の背面側に配置された複数の光源と、前記光拡散板の前面側に配置された液晶パネルとを備えることを特徴とする液晶表示装置。
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