JP3316345B2 - 成形用メタクリル樹脂組成物 - Google Patents

成形用メタクリル樹脂組成物

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、成形用メタクリル
樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、射出成形または押
出成形により、より高く、より均一な面上輝度を有する
導光体を与えるに適した成形用メタクリル樹脂組成物に
関する。
【0002】
【従来の技術】メタクリル樹脂は、無色透明性、良好な
成形性から従来のルーバー、テールランプ、テーブルウ
ェアー等電気部品、車両部品、装飾、雑貨、看板に加え
レンズ、レーザーディスク等の光学用途にも幅広く用い
られるようになってきた。しかし、光学用途向けのメタ
クリル樹脂においてすらなお液晶用導光体として市場の
要求に十分応えられていないのが現状である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明
は、射出成形、押出成形において、より高く、より均一
な面上輝度を有する導光体を与え、液晶用導光体として
のより高い要求性能を十分満足させるにたる成形用メタ
クリル樹脂組成物を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、射出成形
等で、より高く、より均一な面上輝度を有する導光体を
与えるメタクリル樹脂組成物に関し鋭意研究した結果、
メタクリル重合体に特定の重合体微粒子を添加すること
により、液晶用導光体としてのより高い要求性能を十分
満足させるにたる成形用メタクリル樹脂組成物を見出
し、本発明を完成するに至った。
【0005】即ち、本発明は、メタクリル酸メチル70
〜100重量%、アクリル酸エステル0〜30重量%、
メタクリル酸メチルを除くメタクリル酸エステル0〜3
0重量%からなるメタクリル重合体(A)100重量部
と、粒子径が0.03〜0.40μmであり、かつその
屈折率(nB)が、メタクリル重合体(A)の屈折率
(nA)に対して、 0.01≦|nA−nB|≦0.09 の関係にある透明な架橋重合体微粒子(B)0.03〜
1重量部からなる成形用メタクリル樹脂組成物により達
成される。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明に用いられるメタクリル重合体
(A)において、メタクリル酸メチルは該重合体の主要
成分となる単量体であり、透明性等の光学的性質および
機械的性質などの点からその含有量は70重量%以上で
ある。
【0008】他の成分であるアクリル酸エステルは、流
動性、熱的性質の調整などの目的で用いられ、その含有
量は該重合体に対して0〜30重量%、好ましくは1〜
20重量%である。アクリル酸エステルとしては、例え
ばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブ
チル、アクリル酸2−エチルヘキシル等が挙げられ、単
独あるいは2種以上で用いられる。
【0009】また他の成分であるメタクリル酸メチルを
除くメタクリル酸エステルは、吸湿性の改良などの目的
で用いられ、その含有量は該重合体に対して0〜30重
量%、好ましくは5〜20重量%である。メタクリル酸
メチルを除くメタクリル酸エステルとしては、例えばメ
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、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸
フェニル等が挙げられ、単独あるいは2種以上で用いら
れる。
【0010】上記メタクリル重合体(A)の製造方法
は、塊状重合、連続塊状重合、連続溶液重合、懸濁重合
等公知の重合方法が可能であり、これらの重合におい
て、公知の重合開始剤、連鎖移動剤等が使用される。
【0011】本発明に用いられる架橋重合体微粒子
(B)を構成する単量体としては、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
タクリル酸トリフルオロエチル、メタクリル酸シクロヘ
キシル、メタクリル酸ベンジル、メタクリル酸フェニル
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2−エチ
ルヘキシル等のアクリル酸エステル類、スチレン類など
が挙げられ、目的とする屈折率を得るために単独、ある
いは2種以上が用いられる。
【0012】上記微粒子は実質的に架橋されており、架
橋剤としては、例えばエチレングリコールジ(メタ)ア
クリレート、1,3-ブチレングリコールジ(メタ)アクリ
レート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレー
ト、ジビニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジ(メ
タ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)ア
クリレート、1,9-ノナンジオールジ(メタ)アクリレー
ト、アリルメタクリレート、アリルアクリレート、アリ
ルマレエート、アリルフマレート、ジアリルフマレー
ト、トリアリルシアヌレート等公知のものが使用され
る。
【0013】上記架橋重合体微粒子(B)は、その粒子
径が0.03〜0.40μm、好ましくは0.05
0.30μmであり、かつその屈折率(nB)が、メタ
クリル合体(A)の屈折率(nA)に対して、 0.01≦|nA−nB|≦0.09 好ましくは0.03≦|nA−nB|≦0.07 の関係にあるものであることを要する。粒子径が、0.
03μm未満では、重合体微粒子の製造に用いる乳化剤
の量が多くなるため、結果として樹脂組成物中にも乳化
剤が多く含まれることとなり、導光体の輝度低下をもた
らし、また逆に、粒子径が0.40μmを超えると、樹
脂組成物の色温度が低くなるとともに黄色味が増し好ま
しくない。
【0014】架橋重合体微粒子(B)とメタクリル重合
体(A)の屈折率の関係において、|nA−nB|<
0.01では、導光体の輝度の向上はほとんどなく、架
橋重合体微粒子を添加する意味がない。また、0.09
<|nA−nB|では、導光体の輝度の向上効果は明ら
かであるが均一性が低くなり、光源からの距離が遠くな
るに従い輝度の低下が著しく好ましくない。
【0015】架橋重合体微粒子(B)の添加量は、メタ
クリル重合体(A)100重量部に対して0.03〜1
重量部、より好ましくは0.05〜0.3重量部であ
る。0.03重量部未満では導光体の輝度は向上せず、
また1重量部を超えると輝度が逆に低下したり、光源か
らの距離が遠くなるに従い輝度の低下が著しくなり好ま
しくない。また、架橋重合体微粒子(B)は単独あるい
は2種以上で用いられる。
【0016】上記架橋重合体微粒子(B)は乳化重合に
より製造され、公知の重合開始剤が使用される。
【0017】本発明の成形用メタクリル樹脂組成物は、
メタクリル重合体(A)と架橋重合体微粒子(B)から
なり、連続相であるメタクリル重合体(A)に架橋重合
体微粒子(B)が均一分散することにより導光体の輝度
を向上させることができる。したがって、メタクリル重
合体(A)と架橋重合体微粒子(B)を均一混合した
後、押出機でペレット化し、射出成形または押出成形す
るのが好ましい。連続塊状重合または連続溶液重合の際
には、脱気工程終了後の押出機に架橋重合体微粒子を供
給し、ペレット化することが好ましい。
【0018】本発明の成形用メタクリル樹脂組成物に
は、メタクリル系樹脂に通常用いられている紫外線吸収
剤、滑剤、染料等を、本発明の目的を達成するに支障の
ない範囲で必要に応じて添加することができる。
【0019】
【実施例】次に本発明を実施例により具体的に説明する
が、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例
における「%」および「部」は全て「重量%」および
「重量部」であり、使用する単量体の略称は下記()内
のものを使用することがある。 ・メタクリル酸メチル(MMA) ・メタクリル酸ブチル(BMA) ・メタクリル酸ベンジル(BzMA) ・メタクリル酸トリフルオロエチル(TFEMA) ・アクリル酸メチル(MA) ・アクリル酸エチル(EA) ・エチレングリコールジメタクリレート(EGDMA) また実施例中の成形品の物性評価は下記の方法に従い測
定した。
【0020】(1) 輝度測定:測定機 トプコンBM−7 下記のバックライトユニットに導光体を組み込み、図1
に示す3点(a点、b点、c点)の輝度を測定した。
【0021】(2) MFR :ASTM−D1238(条
件:230℃、3.8Kg) 実施例1 還流冷却器付き耐圧反応容器に、イオン交換水250
部、ラウロイル硫酸ナトリウム1.0部を仕込み、窒素
雰囲気下で攪拌しながら70℃に昇温後、MMA5部、
TFEMA20部、EGDMA0.5部、1%KPS水
溶液2.5部を仕込んで60分間反応させて重合した。
続いて1%過硫酸カリウム(KPS水溶液7.5部を
仕込んだ時点で、MMA15部、TFEMA60部、E
GDMA1.5部からなる単量体混合物を60分かけて
連続添加し、次いで60分間保持して重合を完了させ、
粒子径0.09μmのラテックスを得た。このラテック
スを−30℃で凍結後80℃で融解し、脱水、乾燥して
架橋重合体微粒子(B−1)を得た。
【0022】懸濁重合により得られたMMA単位98
%、MA単位2%からなり、MFRが2.1g/10分
であるメタクリル重合体ビーズ(A−1)100部に架
橋重合体微粒子(B−1)0.1部を混合し、40φ押
出機で溶融混練してペレットを得た。このペレットを用
いてシリンダー温度245℃の条件で射出成形し、9.
4インチ、楔形4〜1.5mmの鏡面導光体成形品を得
た。得られた成形品にスクリーン印刷によりドットパタ
ーン(光源から離れるに従い、順次大きいドットが配置
されているパターン、以下同様)を施し、バックライト
システムに組み込んで面上輝度を測定した。メタクリル
重合体と架橋重合体微粒子の組成等を表1に示す。測定
結果は表2に示す通りであり、良好な結果であった。
【0023】実施例2 還流冷却器付き耐圧反応容器に、イオン交換水250
部、ラウロイル硫酸ナトリウム1.0部を仕込み、窒素
雰囲気下で攪拌しながら70℃に昇温後、MMA5部、
BzMA20部、EGDMA0.25部、1%KPS水
溶液2.5部を仕込んで60分間反応させて重合した。
続いて1%KPS水溶液7.5部を仕込んだ時点で、M
MA15部、BzMA60部、EGDMA0.75部か
らなる単量体混合物を60分かけて連続添加し、次いで
60分間保持して重合を完了させ、粒子径0.08μm
のラテックスを得た。このラテックスを−30℃で凍結
後80℃で融解し、脱水、乾燥して架橋重合体微粒子
(B−2)を得た。
【0024】重合温度が150℃の連続塊状重合により
得られた重合体と単量体の混合物を、脱気工程を有する
押出機により単量体を除去した段階で、MMA単位92
%、EA単位8%、MFRが20.3g/10分である
メタクリル重合体(A−2)100部に対し、脱気工程
終了後の押出機に架橋重合体微粒子(B−2)0.15
部の割合で混合しペレットを得た。このペレットを用い
て実施例1と同様に9.4インチの導光体成形品を得て
ドットパターン印刷を施し、バックライトシステムに組
み込んで面上輝度を測定した。測定結果は表1に示す通
りであり、良好な結果であった。
【0025】実施例3〜7 メタクリル重合体(A)の共重合組成およびMFRを変
化させ、また架橋重合体微粒子(B)共重合組成の種
類、屈折率、粒子径および添加量を変えて実施例1ある
いは実施例2と同様の方法によりペレットを得た。この
ペレットを用いて実施例1と同様に9.4インチの導光
体成形品を得てドットパターン印刷を施し、バックライ
トシステムに組み込んで面上輝度を測定した。測定結果
は表2に示す。
【0026】実施例8 メタクリル重合体(A−3)100部と実施例1による
架橋重合体微粒子(B−1)0.2部を均一混合して5
0φシート押出機で、幅40cm、板厚4mmのシートを試
作し、NSルーターで9.4インチの平板導光体に切削
加工した。得られた導光体にスクリーン印刷によりドッ
トパターンを施し、バックライトシステムに組み込んで
面上輝度を測定した。測定結果は表2に示す通りであ
り、良好な結果であった。
【0027】比較例1 実施例1によるメタクリル重合体(A−1)のビーズを
40φ押出機で溶融混練してペレットを得た。このペレ
ットを用いてシリンダー温度245℃の条件で射出成形
し、9.4インチ、楔形4〜1.5mmの鏡面導光体成形
品を得た。得られた成形品にスクリーン印刷によりドッ
トパターン印刷を施し、バックライトシステムに組み込
んで面上輝度を測定した。測定結果は表2に示す通りで
あった。
【0028】比較例2〜5 メタクリル重合体(A)の共重合組成およびMFRを変
化させ、また架橋重合体微粒子(B)共重合組成の種
類、屈折率、粒子径および添加量を変えて実施例1ある
いは実施例2と同様の方法によりペレットを得た。この
ペレットを用いて実施例1と同様に9.4インチの導光
体成形品を得てドットパターン印刷を施し、バックライ
トシステムに組み込んで面上輝度を測定した。測定結果
を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】
【発明の効果】本発明の成形用メタクリル樹脂組成物
は、射出成形、押出成形で、より高く、より均一な面上
輝度を有する導光体を与え、液晶用導光体としてのより
高い要求性能を十分満足させるにたるメタクリル樹脂組
成物である。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例において、バックライトユニットに導光
体を組み込んだ装置の輝度測定位置3点(a点、b点、
c点)を示す図面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 33/12 WPI(DIALOG)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタクリル酸メチル70〜100重量
    %、アクリル酸エステル0〜30重量%、メタクリル酸
    メチルを除くメタクリル酸エステル0〜30重量%から
    なるメタクリル重合体(A)100重量部と、粒子径が
    0.03〜0.40μmであり、かつその屈折率(n
    B)が、メタクリル重合体(A)の屈折率(nA)に対
    して、 0.01≦|nA−nB|≦0.09 の関係にある透明な架橋重合体微粒子(B)0.03〜
    1重量部からなる成形用メタクリル樹脂組成物。
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