JP2015025065A - (メタ)アクリル重合体組成物及びその製造方法、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、導光体並びに積層導光体 - Google Patents

(メタ)アクリル重合体組成物及びその製造方法、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、導光体並びに積層導光体 Download PDF

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裕信 池田
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友義 山下
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Abstract

【課題】レーザー照射加工によって発泡表面層等の気泡に基づく光出射機構を有する面光源装置用導光体等の光学部品に好適な(メタ)アクリル重合体組成物を提供する。
【解決手段】質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部及びテトラフルオロエチレン重合体(B)0.001〜1質量部を含有する(メタ)アクリル重合体組成物、テトラフルオロエチレン重合体(B)の粒子0.001〜1質量部及び有機重合体0.0001〜1.5質量部の粒子を含むラテックスを凝固して得られる粉体組成物と、質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部とを混練押出する(メタ)アクリル重合体組成物の製造方法、(メタ)アクリル重合体組成物を含有する成形体から構成される導光体予備成形物及び成形体を使用した導光体又は積層導光体。
【選択図】図1

Description

本発明は、(メタ)アクリル重合体組成物及びその製造方法、導光体予備成形物、積層導光体予備成形物、導光体並びに積層導光体に関する。
液晶表示装置は、基本的にバックライト(面光源装置)と液晶表示素子とから構成されている。バックライトとしては、液晶表示装置のコンパクト化の観点からエッジライト方式のものが多用されている。
エッジライト方式のバックライトにおいては、矩形シート状の導光体の少なくとも1つの端面を光入射端面として用いて、光入射端面に沿って直管型蛍光ランプ等の線状の一次光源又は発光ダイオード(LED)等の点状の一次光源を配置している。また、一次光源から発せられた光を導光体の光入射端面に入射させて導光体内部へと導入し、導光体の2つの主表面のうちの一方である光出射面から出射させるようにしている。導光体の光出射面から出射した光は、光出射面上に配置される光拡散フィルム等の光拡散素子及びプリズムシート等の光偏向素子により、拡散され、所要の方向へと偏向される。導光体の2つの主表面のうちの他方である裏面からも光が出射することから、この光を導光体へと戻すために、裏面に対向して光反射シート等の光反射素子が配置される。
導光体には、導光される光を光出射面から適宜出射させるための光学機能構造としての光出射機構が形成される。この光出射機構は、典型的には、光出射面若しくはそれを含む層領域としての光出射側表面層又は裏面若しくはそれを含む層領域としての裏側表面層に形成される。このような光出射機構としては、例えば、適度に荒らされた粗面又は多数のレンズ列を配列したレンズ列形成面のような微小凹凸構造が用いられる。
微小凹凸構造を形成する方法としては、例えば、導光体予備成形物の主表面に対して直接レーザー光を照射するレーザー照射加工(又はレーザーエッチング)を行う方法が挙げられる。
また、導光体表面層に形成される光出射機構としては、例えば、特許文献1に記載されるような発泡表面層が用いられる。特許文献1には、特定の分子量を有するメタクリル系樹脂からなる板状の導光体予備成形物にレーザー照射加工して発泡表面層を有する導光体を得ることが記載されている。
一方、一次光源としてLED光源を用いた場合、光学性能改善の観点から、導光体の端面にレンズ形状を付与することが求められている。工業的見地からは、このような要求を満たすためには、押出成形又は射出成形により導光体又は導光体予備成形物を作製することが好適である。
特開2012−9,160号公報
しかしながら、特許文献1の技術は、工業的見地から好ましい押出成形又は射出成形による導光体予備成形物の作製に際し、使用される材料として典型的な質量平均分子量(Mw)10万以下の(メタ)アクリル樹脂への適用がない。即ち、特許文献1の技術では、レーザー照射加工により形成される光出射機構としての発泡表面層を有する導光体の予備成形物を作製するための材料として使用される(メタ)アクリル樹脂に対する制限が大きい。
本発明の1つの目的は、レーザー照射加工によって発泡表面層等の気泡に基づく光出射機構を有する面光源装置用導光体等の光学部品を作製することが可能な導光体予備成形物等の光学部品予備成形物を、押出成形又は射出成形により得ることを可能にする材料であって、Mwの低い(メタ)アクリル重合体を使用した(メタ)アクリル重合体組成物及びその製造方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、レーザー照射加工によって発泡表面層等の気泡に基づく光出射機構を有する光学部品、特に導光体を作製することが可能で、押出成形又は射出成形により得ることが可能な、光学部品予備成形物、特に導光体予備成形物又はそれを含む積層光学部品予備成形物、特に積層導光体予備成形物を提供することにある。
更に、本発明の他の目的は、押出成形又は射出成形により得た、導光体予備成形物等の光学部品予備成形物又は積層導光体予備成形物等の積層光学部品予備成形物に、レーザー照射加工を行うことにより形成されることが可能な発泡表面層等の、気泡に基づく光出射機構を有する導光体等の光学部品、積層導光体等の積層光学部品又は導光体等の光学部品と他のシート状物との積層体で構成される積層導光体等の積層光学部品を提供することにある。
前記課題は、以下の本発明[1]〜[10]により解決される。
[1] 質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部及びテトラフルオロエチレン重合体(B)(以下、「PTFE(B)」という)0.001〜1質量部を含有する(メタ)アクリル重合体組成物。
[2] PTFE(B)の粒子0.001〜1質量部及び有機重合体0.0001〜1.5質量部の粒子を含むラテックスを凝固して得られる粉体組成物と、質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部とを混練押出する(メタ)アクリル重合体組成物の製造方法。
[3] [1]又は[2]に記載の(メタ)アクリル重合体組成物を含有する成形体から構成される導光体予備成形物。
[4] 成形体がシート状又は板状である、[3]に記載の導光体予備成形物。
[5] [4]に記載の導光体予備成形物の一方の主表面と透明シート状物の一方の主表面とを積層して得られる積層導光体予備成形物。
[6] 透明シート状物が(メタ)アクリル重合体(C)を含有する、[5]に記載の積層導光体予備成形物。
[7] [3]又は[4]に記載の導光体予備成形物の一方の主表面の少なくとも一部の領域に気泡を有する光出射機構が形成された導光体。
[8] [5]又は[6]に記載の積層導光体予備成形物の導光体予備成形物の一方の主表面の少なくとも一部の領域に気泡を有する光出射機構が形成された積層導光体。
[9] [7]に記載の導光体の光出射機構が形成されていない主表面と透明シート状物の一方の主表面とを接合して得られる積層導光体。
[10] 透明シート状物が(メタ)アクリル重合体(C)を含有する、[9]に記載の積層導光体。
本発明の(メタ)アクリル重合体組成物によれば、Mwの低い(メタ)アクリル重合体を使用しているにもかかわらず、レーザー照射加工によって気泡を有する光出射機構を有する面光源装置用導光体等の光学部品を作製することが可能な導光体予備成形物等の光学部品予備成形物を、押出成形又は射出成形により得ることが可能である。
また、本発明の導光体予備成形物は、押出成形又は射出成形により得ることが可能であって、本発明の積層導光体予備成形物は、本発明の導光体予備成形物を用いて容易に得ることができ、本発明の導光体予備成形物又は積層導光体予備成形物によれば、レーザー照射加工によって気泡を有する光出射機構を有する、導光体又は積層導光体を作製することが可能である。
更に、本発明の導光体は、押出成形又は射出成形により得た導光体予備成形物にレーザー照射加工を行って気泡を有する光出射機構を形成することで作製することができる。また、本発明の積層導光体は、本発明の導光体を用いて容易に得ることができる。
本発明の導光体の一実施態様を示す模式的部分断面図である。 本発明の積層導光体の一実施態様を示す模式的部分断面図である。 実施例及び比較例で作製した導光体における光出射機構の発泡状態を示す図(顕微鏡写真)である。
以下、本発明の実施の形態を説明する。

<(メタ)アクリル重合体(A)>
本発明で使用される(メタ)アクリル重合体(A)のMwは6万以上15万以下である。(メタ)アクリル重合体(A)のMwが6万以上の場合に、得られる成形体の強度が良好に保たれる。また、(メタ)アクリル重合体(A)のMwが15万以下の場合に、押出成形性等の成形性が良好となる。(メタ)アクリル重合体(A)のMwの下限値は7万以上が好ましく、8万以上がより好ましい。また(メタ)アクリル重合体(A)のMwの上限値は14万以下が好ましく、12万以下がより好ましい。
(メタ)アクリル重合体(A)としては、例えば、メタクリル酸メチルの単独重合体、又はメタクリル酸メチル単位を主成分とする共重合体が挙げられる。メタクリル酸メチル単位を主成分とする共重合体としては、メタクリル酸メチル単位80質量%以上を含有し、その他の共重合可能な単量体単位20質量%以下を含有する共重合体が好ましい。
上記のその他の共重合可能な単量体としては、例えば、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸iso−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、アクリル酸tert−ブチル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ベンジル等のアクリル酸エステル及びスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体(A)の具体例としては、三菱レイヨン(株)製のダイヤナールBR−80(商品名)が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体(A)の形態としては、例えば、粉末状及びペレット状が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体(A)の製造方法としては、例えば、塊状重合法、懸濁重合法、乳化重合法及び溶液重合法が挙げられる。

<PTFE(B)>
本発明で使用されるPTFE(B)は、テトラフルオロエチレン(以下、「TFE」という)単位を含有する重合体で、TFE単独重合体及び必要に応じてTFEと共重合可能な単量体単位を含有する共重合体をいう。
TFEと共重合可能な単量体としては、例えば、ヘキサフルオロプロピレン、クロロトリフルオロエチレン、フルオロアルキルエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル等の含フッ素オレフィン;及びパーフルオロアルキル(メタ)アクリレート等の含フッ素アルキル(メタ)アクリレートが挙げられる。
TFEと共重合可能な単量体単位を含有する共重合体の場合、共重合体中のTFEと共重合可能な単量体単位の含有量は10質量%以下が好ましい。
PTFE(B)の形態としては、例えば、粉末状及びペレット状が挙げられる。
本発明においては、本発明の(メタ)アクリル重合体組成物中でのPTFE(B)の分散性を良好とするために、PTFE(B)として、例えば、PTFE(B)の粒子及び有機重合体の粒子を含むラテックスを凝固して得られる粉体組成物を使用することができる。
PTFE(B)の粒子及び有機重合体の粒子を含むラテックスとしては、例えば、PTFE(B)のラテックスと有機重合体のラテックスを混合したものが挙げられる。
PTFE(B)のラテックスとしては、PTFE(B)の粒子の粒子径が0.05〜1.0μmであるものが好ましい。PTFE(B)の粒子の粒子径が0.05μm以上で、PTFE(B)のラテックスを得る際の乳化重合で多量の乳化剤を使用しないで済む点で好ましい。また、PTFE(B)の粒子の粒子径が1.0μm以下で、PTFE(B)のラテックスの分散安定性を良好とすることができる点で好ましい。
PTFE(B)のラテックスとしては、例えば、旭硝子フロロポリマーズ(株)製のフルオンAD−1及びAD−936(いずれも商品名)、ダイキン工業(株)製のポリフロンD−1及びD−2(いずれも商品名)、三井・デュポンフロロケミカル(株)製のテフロン(登録商標)30J(商品名)が挙げられる。
有機重合体としては、例えば、ビニル単量体を重合して得られる重合体及び重縮合によって得られる重合体が挙げられる。
ビニル単量体としては、例えば、芳香族ビニル化合物、シアン化ビニル化合物、(メタ)アクリル酸エステル及びその他の共重合可能な単量体が挙げられる。
芳香族ビニル化合物としては、例えば、スチレン、t−ブチルスチレン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、ジビニルベンゼン、1,1−ジフェニルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、N,N−ジエチル−p−アミノエチルスチレン、ビニルピリジン、ビニルキシレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン、モノブロムスチレン、フルオロスチレン、エチルスチレン及びビニルナフタレンが挙げられる。これらは1種又は2種以上で使用される。
シアノ化ビニル化合物としては、例えば、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1種又は2種以上で使用される。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘキシルアクリレート、オクチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ドデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート等のアクリル酸エステル;及びメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、tert−ブチルメタクリレート、アミルメタクリレート、ヘキシルメタクリレート、オクチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、オクタデシルメタクリレート、フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレート等のメタクリル酸エステルが挙げられる。これらは1種又は2種以上で使用される。(メタ)アクリル酸エステルとしては、PTFEの(メタ)アクリル重合体(A)への分散性の点で、メチルメタクリレートが好ましい。
その他の共重合可能な単量体としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等の不飽和酸無水物;アクリル酸、メタクリル酸等の不飽和酸;マレイミド、N−メチルマレイミド、N−ブチルマレイミド、N−(p−メチルフェニル)マレイミド、N−フェニルマレイミド、N−シクロヘキシルマレイミド等のマレイミド化合物;及びグリシジルメタクリレート等のエポキシ化合物が挙げられる。尚、マレイミド化合物には、例えば、無水マレイン酸を共重合させ、これをアニリン等でイミド化したものも含まれる。
以上のビニル系単量体は、1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
有機重合体の粒子の粒子径は、粉体組成物の安定性、即ち、PTFE(B)の粒子と有機重合体の粒子との凝集状態の安定性に優れる点で、PTFE(B)の粒子の粒子径との間に下式(1)の関係を有するものが好ましい。
0.1D<d<10D (1)
D:PTFE(B)の粒子の粒子径
d:有機重合体の粒子の粒子径
従って、テトラフルオロエチレン重合体の粒子径が0.05〜1.0μmの場合、有機重合体の粒子の粒子径は0.005〜10μmが好ましい。
粉体組成物中のPTFE(B)と有機重合体の含有量は、PTFEの(メタ)アクリル重合体(A)への分散性の点で、PTFE(B)40〜90質量%及び有機重合体60〜10質量%が好ましく、PTFE(B)50〜80質量%及び有機重合体50〜20質量%がより好ましい。
粉体組成物の質量平均粒子径は、粉体組成物の流動性の点で、50〜1000μmが好ましく、100〜800μmがより好ましく、200〜600μmが更に好ましい。ここで、質量平均粒子径は、粉体20gを5分間振とうさせて分級し、その平均粒子径を標準ふるいにより求めた値である。

<(メタ)アクリル重合体組成物>
本発明の(メタ)アクリル重合体組成物は、(メタ)アクリル重合体(A)及びPTFE(B)0.001〜1質量部を含有する。
(メタ)アクリル重合体(A)100質量部に対するPTFE(B)の含有量を0.001質量部以上とすることで、本発明の導光体予備成形物の表面にレーザー照射加工により良好な発泡表面層を形成することができる。また、(メタ)アクリル重合体(A)100質量部に対するPTFE(B)の含有量を1質量部以下とすることで、導光体予備成形物のヘイズを抑制することができ、光透過性の良好な導光体を得ることができる。
PTFE(B)の含有量は、(メタ)アクリル重合体(A)100質量部に対して0.005質量部以上0.1質量部以下が好ましい。
(メタ)アクリル重合体組成物の形態としては、例えば、粉末状及びペレット状が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体組成物中には、必要に応じて紫外線吸収剤、離型剤、酸化防止剤等の添加剤を添加することができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、2−(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α’ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール等のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノン等のベンゾフェノン系紫外線吸収剤及びフェニルサリシレート、4−tブチルフェニルサリシレート等のサリチル酸系紫外線吸収剤が挙げられる。これらは単独で又は併せて使用することができる。
離型剤としては、例えば、グリセリンモノステアレート等のグリセリン脂肪酸エステル、ステアリルアルコール等の高級アルコール及びステアリン酸等の高級脂肪酸が挙げられる。
酸化防止剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤及びフォスファイト系酸化防止剤が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体組成物の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
(メタ)アクリル重合体(A)とPTFE(B)とをヘンシェルミキサー、スーパーフローター及びタンブラー等の撹拌装置を用いて混合し、重合体混合物を得る。次いで、得られた混合物を押出機等の混練機を用いて溶融混練し、(メタ)アクリル重合体組成物を得る。
上記の混練機として使う押出機としては、例えば単軸押出機及び二軸押出機が挙げられる。
また、(メタ)アクリル重合体組成物の別の製造方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
PTFE(B)のラテックス(PTFE(B)純分で0.001〜1質量部)と有機重合体のラテックス(有機重合体純分で0.0001〜1.5質量部)を混合したラテックスを凝固して得られる粉体組成物を混練押出して(メタ)アクリル重合体組成物を得る。

<導光体予備成形物>
本発明の導光体予備成形物は、例えば面光源装置用の導光体のための予備成形物であり、(メタ)アクリル重合体組成物を含有する成形体から構成されるものである。
成形体は、(メタ)アクリル重合体組成物を押出成形又は射出成形することにより得ることができる。
エッジライト方式面光源装置用の導光体のための予備成形物としては、成形体がシート状又は板状であることが好ましい。この場合、導光体予備成形物の厚さは、例えば0.03mm〜15mmである。

<積層導光体予備成形物>
本発明の積層導光体予備成形物は、導光体予備成形物の一方の主表面と透明シート状物の一方の主表面とを積層して得られるものである。
透明シート状物としては、例えば、(メタ)アクリル重合体(C)、ポリカーボネート、ポリスチレン及びメタクリル酸メチル/スチレン共重合体(MS樹脂)を含有するものが挙げられる。
(メタ)アクリル重合体(C)としては、例えば、(メタ)アクリル重合体(A)と同様のものが挙げられる。(メタ)アクリル重合体(C)は(メタ)アクリル重合体(A)と同じでも異なるものでもよく、目的に応じて任意のものを選択できる。
透明シート状物の厚さは、例えば0.5〜15mmである。
積層導光体予備成形物における導光体予備成形物の厚さは、積層導光体予備成形物の光透過性の点で、30〜500μmが好ましく、30〜100μmがより好ましい。
積層導光体予備成形物の製造方法としては、例えば、透明シート状物の一主表面に導光体予備成形物をラミネートする方法、透明シート状物を押出成形により作製する際に同時に(メタ)アクリル重合体組成物も押出成形する方法及び溶剤系若しくは重合系の接着剤又は透明粘着シートを用いて透明シート状物と導光体予備成形物とを接合する方法が挙げられる。

<導光体>
本発明の導光体は、例えば面光源装置用の導光体であり、導光体予備成形物の表面層の少なくとも一部の領域(ここでいう領域は面内領域である)に気泡を有する光出射機構が形成されたものである。このような光出射機構は、発泡表面層により構成される。導光体予備成形物がシート状又は板状である場合には、光出射機構の形成される表面層の少なくとも一部の領域は、導光体予備成形物ひいては導光体の少なくとも一方の主表面にある。即ち、本発明の導光体は、その好ましい一形態において、導光体予備成形物の一方の主表面の少なくとも一部の領域に気泡を有する光出射機構が形成されたものである。
気泡を有する光出射機構を形成する方法としては、例えば、導光体予備成形物の表面にレーザー照射して気泡を形成する方法が挙げられる。
使用するレーザーとしては、例えば、炭酸ガスレーザー(COレーザー)等の赤外レーザーが挙げられる。
赤外レーザーの波長は、例えば、9.3μmや10.6μmである。炭酸ガスレーザー照射加工装置としては、例えば、キーエンス社製COレーザーマーカーML−Z9520T(商品名、波長:9.3μm、平均出力:20W)が挙げられる。
導光体の端面処理の方法としては、例えば、サンドペーパーを用いる研磨方法、アルミナ等の公知の研磨剤で研磨する方法、切断端面にダイヤモンド刃を回転接触させるプラビューティー等の公知の方法が挙げられる。尚、このような端面処理は、導光体予備成形物を作製する段階で行ってもよい。
得られた導光体の成形歪を除去する方法としては、例えば、アニール処理が挙げられる。
図1に、面光源装置用の導光体の一実施形態の模式的部分断面図を示す。図1において、矩形シート状又は矩形板状の導光体1は、上下方向を厚み方向としており、紙面と垂直の方向に広がりをもっている。導光体1は4つの側端面を有しており、そのうちの1対の側端面のうちの一方(図1における左端面)を光入射端面11としている。面光源装置を構成する際には、光入射端面11と対向するようにして、LED等の一次光源が隣接配置される。
導光体1の光入射端面11に略直交する2つの主表面のうちの一方である上面を光出射面12とし、他方である下面を裏面13としている。裏面側の表面層の一部の領域には、気泡を有する光出射機構として機能する発泡表面層14が形成されている。発泡表面層14は、光出射面12又は裏面13の法線の方向を含む断面(縦断面)が凹形状をなしている。
発泡表面層14が形成されている領域は、裏面13における複数のドット状領域で構成されている。図1ではそのうちの1つのみが示されている。このドット状領域の寸法は、例えば、径が30〜1,000μmであり、深さが0.1〜500μmである。また、発泡表面層14としては、厚みは1〜50μmが好ましい。
導光体1の厚さは、例えば0.03〜15mmである。

<積層導光体>
図2に、本発明の積層導光体の模式的部分断面図を示す。積層導光体2は、導光体1の主表面である光出射面12と透明シート状物3の2つの表面(主表面)31及び32のうちの一方の表面31とを接合して得られるものである。
透明シート状物3としては、例えば、(メタ)アクリル重合体、ポリカーボネート、ポリスチレン及びメタクリル酸メチル/スチレン共重合体(MS樹脂)を含有するものが挙げられる。
透明シート状物3の厚さは、例えば0.5〜15mmである。この積層導光体における導光体1の厚さは、例えば30〜500μmが好ましく、30〜100μmがより好ましい。
積層導光体2は、積層導光体予備成形物を用いて製造することができる。即ち、積層導光体予備成形物において導光体予備成形物の透明シート状物3が接合されていない主表面の少なくとも一部の領域に、気泡を有する光出射機構を形成する。気泡を有する光出射機構を形成する方法は、前述の導光体の製造の場合と同様の方法が挙げられる。
他方、積層導光体2は、前述の導光体を用いて製造することも可能である。この場合は、既に気泡を有する光出射機構が形成された導光体1の光出射機構が形成されていない主表面である光出射面12と透明シート状物3とを、溶剤系や重合系の接着剤又は透明粘着シートを用いて接合することができる。
以下、実施例及び比較例を用いて本発明を説明する。
実施例及び比較例において、重合体のMw及び導光体の光出射機構形成領域の発泡状態を、以下の方法により評価した。以下において「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を示す。
(1)重合体のMw
(メタ)アクリル重合体(A)0.02gにテトラヒドロフラン(THF)10mlを加えて、一晩静置溶解させて評価用サンプルを作製し、GPC測定を以下の条件で実施した。尚、Mwは、ポリスチレン標準ポリマーを用いて求めた。
装置:液体クロマトグラフィー(東ソー(株)製HLC−8120(商品名))
ガードカラム:東ソー(株)製TSK Guardcolumn SuperH−H(商品名)
分離カラム:東ソー(株)製TSK−Gel SuperHM−H(商品名)2本直列
溶媒:THF
流量:0.6ml/分
検出器:示差屈折計
測定温度:40℃
注入量:10μl
標準ポリマー:東ソー(株)製ポリスチレン標準ポリマー(11種類:分子量6,700,000、2,110,000、1,090,000、710,000、355,000、190,000、96,400、37,900、9,100、5,970、500)
(2)導光体の光出射機構形成領域の発泡状態
キーエンス(株)製デジタルマイクロスコープ、HIROX KH―1300(商品名)を用いて、光出射機構形成領域の発泡状態を以下の基準で評価した。
○:光出射機構形成領域の全体に発泡が見られた。
×:光出射機構形成領域に発泡は見られなかった。
(3)導光体予備成形物のヘイズ
日本電飾工業(株)製ヘイズメーターNDH2000(商品名)を用いて導光体予備成形物のヘイズ値を測定した。

[製造例1]
<粉体組成物(P−1)の調製>
蒸留水145部、乳化剤としてアルケニルコハク酸ジカリウム(花王(株)製、商品名:ラテムルASK)1.0部、メチルメタクリレート40部、ブチルアクリレート10部を、攪拌翼、コンデンサー、熱電対、窒素導入口を備えたセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下で60℃に昇温した。次いで、過硫酸カリウム0.1部を蒸留水5部に溶解したものを加え、ラジカル重合を開始させた。発熱が終了した後、系内の温度を60℃で1時間保持し、有機重合体ラテックス(L−1)を得た。有機重合体ラテックス(L−1)に、テトラフルオロエチレン重合体(以下、PTFEと略す)(B)の粒子分散液である旭硝子フロロポリマーズ(株)製「フルオンAD936」(商品名、固形分濃度63.0%、PTFEに対して5%の界面活性剤を含む)83.3部(PTFE分として50部)及び蒸留水16.7部を加え、ポリマーラテックス(L−2)を得た。
蒸留水290部、乳化剤としてアルケニルコハク酸ジカリウム(花王(株)製、「ラテムルASK」)1.0部、メチルメタクリレート98部、エチルアクリレート2部、n−オクタンチオール0.003部を、攪拌翼、コンデンサー、熱電対、窒素導入口を備えたセパラブルフラスコに仕込み、窒素気流下で60℃に昇温した。次いで、過硫酸カリウム0.2部を蒸留水10部に溶解したものを加え、ラジカル重合を開始させた。発熱が終了した後、系内の温度を60℃で1時間保持し、有機重合体ラテックス(L−3)を得た。
1%酢酸カルシウム水溶液400部を80℃に加熱攪拌し、温度を保ちながらポリマーラテックス(L−2)300部(ポリマー分として100部)を徐々に滴下して、固形物を凝固、析出させスラリーとした。更に、このスラリー中に、有機重合体ラテックス(L−3)8部(ポリマー分として2部)を加え、5分間攪拌を続けた。その後、スラリーの温度を95℃まで昇温し、固化を行って析出物を得た。得られた析出物を分離、濾過、乾燥して、粉体組成物(P−1)を得た。

[製造例2]
<粉体組成物(P−2)の調製>
PTFE粒子分散液としてダイキン工業(株)製「ポリフロンD−210C」(商品名、固形分濃度60%、PTFEに対して6%の界面活性剤を含む)88.3部に変更する以外は製造例1と同様にして粉体組成物(P−2)を得た。

[実施例1]
<(メタ)アクリル重合体組成物の調製>
(メタ)アクリル重合体(A)として用いたダイヤナールBR−80(三菱レイヨン(株)製、商品名、Mw:86000)100部と、粉体組成物として(P−1)0.01部(PTFE含有量:0.005部)とを、IS−100成形機にかけ、混合ペレットを得た。押出時の温度条件は、C1は180℃、C2は235℃、C3は235℃、C4は235℃、C5は235℃、C6は240℃、ADは245℃、Dは245℃とした。吐出量60kg/hr、スクリュー回転数200rpm、フィーダー回転数45rpm、ベント真空圧−95kPA以下とし、押出されたストランドを水温55℃の水槽中にて冷却した後にペレタイザーにてペレットを得た。
<導光体予備成形物の作製>
得られたペレット2kgを乾燥機にかけ、温度80℃、24時間の乾燥を行った後に、金型温度は60℃、シリンダ温度として、C1は250℃、C2は250℃、C3は250℃、C4は250℃とし、射出速度は20mm/秒、射出圧力(保圧)は70MPA、保圧時間は20秒、計量は30mm、冷却時間は30秒、サイクルは45秒とし、射出成形することにより、幅100mm、長さ100mm、厚さ3mmの成形品を作成した。
成形品の成形歪を除去するためにアニール処理を行った後にアニール成形品を得た。アニール条件としては、外寸法100mm×100mm、内寸法80mm×80mm、厚み3mmのステンレス板を2枚用いて成形品の上下面を挟み、更にステンレス板の周辺をクリップにて挟み固定した後に、熱風乾燥機中にて120℃にて16時間加熱し、次いで130℃にて16時間の加熱を行った。得られたアニール成形品の100mm×100mmのステンレス板で挟んだ周辺部分を切断除去し、80mm×80mm、厚さ3mmの導光体予備成形物A’を得た。導光体予備成形物A’は、気泡を有する表面層(発泡表面層)14が形成されていないことを除いて、図1に示される導光体1に対応する形状を持つ。
<導光体の作製>
導光体予備成形物A’の一方の主表面(導光体1の裏面3に対応する主表面)に、(株)キーエンス製COレーザーマーカーML−Z9520T(商品名、波長:9.3μm、平均出力:20W)を用い、出力80%、走査速度500mm/秒、レーザー焦点位置を加工面に合わせた条件にてレーザー照射加工を施し、凹部(凹形状領域)を形成し、片面に気泡を有する光出射機構が形成された導光体Aを得た。レーザーエッチング加工のパターンはドット形状とし、光入射端面から50mm、側端面から15mmの位置を中心とした6mm×6mmのエリアに、光入射端面と平行な方向に0.5mmピッチで13個配列したパターンを、導光体内での導光方向に対応する方向(側端面と平行な方向)に0.5mmピッチで13列配列した。レーザー照射箇所のマイクロスコープによる表面観察結果を図3に示す。レーザー照射により形成された凹形状領域に部分的に発泡が見られた。導光体Aの光出射機構の評価結果を表1に示す。

[実施例2〜5]
粉体組成物(P−1)の量を表1のように変更すること以外は、実施例1と同様の方法で、導光体予備成形物B’〜E’を得、更に片面に気泡を有する光出射機構が形成された導光体B〜Eを作製した。導光体B〜Eの光出射機構の評価結果を表1に示す。

[実施例6〜10]
粉体組成物(P−1)の代わりに粉体組成物(P−2)を用い、その量を表1のようにすること以外は、実施例1と同様の方法で、導光体予備成形物F’〜J’を得、更に片面に気泡を有する光出射機構が形成された導光体F〜Jを作製した。導光体F〜Jの光出射機構の評価結果を表1に示す。

[比較例1]
粉体組成物(P−1)を用いずにペレットを製造したこと以外は、実施例1と同様の方法で、導光体の片面に凹部からなる光出射機構が形成された導光体Kを作製した。導光体Kの光出射機構の評価結果を表1に示す。この導光体は、テトラフルオロエチレン重合体を用いていないため、気泡を有する光出射機構を形成することができなかった。

[比較例2]
(メタ)アクリル重合体(A)としてダイヤナールBR−88(三菱レイヨン(株)製商品名、Mw:500,000)を用い、比較例1と同様の方法で、導光体予備成形物を作製しようとしたが、押出成形できず、導光体予備成形物を作製することができなかった。
1 導光体
11 光入射端面
12 光出射面
13 裏面
14 気泡を有する光出射機構
2 積層導光体
3 透明シート状物
31、32 表面

Claims (10)

  1. 質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部及びテトラフルオロエチレン重合体(B)0.001〜1質量部を含有する(メタ)アクリル重合体組成物。
  2. テトラフルオロエチレン重合体(B)の粒子0.001〜1質量部及び有機重合体0.0001〜1.5質量部の粒子を含むラテックスを凝固して得られる粉体組成物と、質量平均分子量6万以上15万以下の(メタ)アクリル重合体(A)100質量部とを混練押出する(メタ)アクリル重合体組成物の製造方法。
  3. 請求項1又は2に記載の(メタ)アクリル重合体組成物を含有する成形体から構成される導光体予備成形物。
  4. 成形体がシート状又は板状である、請求項3に記載の導光体予備成形物。
  5. 請求項4に記載の導光体予備成形物の一方の主表面と透明シート状物の一方の主表面とを積層して得られる積層導光体予備成形物。
  6. 透明シート状物が(メタ)アクリル重合体(C)を含有する、請求項5に記載の積層導光体予備成形物。
  7. 請求項3又は4に記載の導光体予備成形物の一方の主表面の少なくとも一部の領域に気泡を有する光出射機構が形成された導光体。
  8. 請求項5又は6に記載の積層導光体予備成形物の導光体予備成形物の一方の主表面の少なくとも一部の領域に気泡を有する光出射機構が形成された積層導光体。
  9. 請求項7に記載の導光体の光出射機構が形成されていない主表面と透明シート状物の一方の主表面とを接合して得られる積層導光体。
  10. 透明シート状物が(メタ)アクリル重合体(C)を含有する、請求項9に記載の積層導光体。
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