JP4771427B2 - 樹脂押出板およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ノートブック型またはデスクトップ型のパーソナルコンピュータ、携帯情報端末、ゲーム機、ワークステーション、画像モニター、あるいはテレビ等の表示装置としての液晶ディスプレイにおいて、液晶を背面から照らすバックライト装置に用いられる導光板に適した樹脂押出板に関する。さらに本発明は、液晶ディスプレイの輝度や画質を損なわないバックライト装置を作製するのに好適な導光板に適した樹脂押出板の製造方法に関する。

情報および画像の表示装置としてはＣＲＴ、いわゆるブラウン管が長く用いられてきたが、近年、表示装置の薄型化や小型化の要請に対応して、液晶ディスプレイがブラウン管を代替していく傾向が見られる。液晶ディスプレイにおいて、液晶ユニット自体は発光する機能が無いので、一般的には液晶ユニットを背面から照らして表示を視認しやすくする、いわゆるバックライト装置が用いられている。

このバックライト装置の方式としては、1）光を散乱させる機能を持つ「拡散板」を光源と液晶ユニットの間に挟んだ、いわゆる直下式と、2）光源を導光板のエッジに取り付け、導光板背部の反射板を用いて面方向に光を出すエッジライト方式の２種類が通常用いられ、現在はエッジライト方式が主流となっている。特に、近年は表示装置の高輝度化、大型化、薄型化の要求が強く、より明るく、より大きく、より薄くの商品コンセプトのもと開発が続けられており、特にエッジライト方式での高輝度なバックライト装置の開発が強く望まれている。

このため、バックライト装置で使用される導光板についても、側面に配設された光源ランプより入光した入射光を効率的に出射面に出射させる導光板の要求が非常に強くなっている。

このような要求のうち、導光板による高輝度化の方法に関しては、これまでにも複数の技術開示がなされている。例えば、特公昭３９−１１９４号公報では導光板の中に光拡散粒子を分散混入することにより均一な発光面を得る方法が示され、特開平４−１４５４８５号公報では導光体に屈折率の異なる微粒子を包含する光散乱性プラスチック材料を用いることにより高輝度化する方法等が開示されているが工程が煩雑である。

しかしながら、これら煩雑な微粒子を含有するメタクリル樹脂を用いる技術以外、輝度及び輝度斑等、表示装置の大型化、薄型化に伴う要求に対し充分対応できるレベルには到達していないのが現状である。

また、特開２００４−２０２７７４号公報には、樹脂組成物を押出機から押出し、成形ロールにより押出された樹脂組成物を成形シートに成形し、該成形シートを冷却固化させてシート状物を製造する方法において、成形ロール通過直後の表面側の温度と裏面側の温度とが異なる成形シートを、成形シートの温度が軟化点に下がるまでに成形シートの表面側の温度と裏面側の温度が略同一になるように冷却することによって、反りや捩れのない成形シートを製造する方法が開示されている。しかしながらこの技術では、導光板として有用な押出板を製造することはできない。
特公昭３９−１１９４号公報 特開平４−１４５４８５号公報 特開２００４−２０２７７４号公報

本発明の目的は、液晶ディスプレイ向けの高輝度なエッジライト方式バックライト装置の導光板として好適な樹脂押出板、及びその製造方法を提供することにある。

本発明者等は、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、樹脂板の常温および高温・高湿環境後の反りを一定値以下に抑えることによって、バックライト装置の高輝度化や輝度均斉度の向上に有効であることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明は、板厚みが２〜１５ｍｍで、大きさが１０００×１０００ｍｍの板を定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりが０．５ｍｍ以下であり、さらに板を幅方向３３０ｍｍ、押出方向２８０ｍｍの大きさに切断して作製したサンプルを定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりが０．２ｍｍ以下であり、さらにこのサンプルの長辺を下にしてオーブンの中に立て、９０℃で６０分間加熱し、オーブンから出して立てたまま４時間室温で放置して冷却した後、サンプルを定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりが０．３ｍｍ以下であり、かつ原料樹脂がメタクリル樹脂、ポリカーボネート、または脂環式ポリオレフィンである樹脂押出板に関する。

また、本発明は、溶融樹脂を用いて板状に押出成形し、その成形板をガイドロールの上を通して引き取りロールで引きながら冷却、固化させ、幅方向と流れ方向を所定の長さに切断する樹脂押出板の製造方法において、前記ガイドロール上で板の表面温度がＴ±１５℃（Ｔは原料樹脂のガラス転移温度＋１０℃）である箇所での板の幅方向の中央と端の表面温度の差を５℃以内、板の表裏の表面温度の差を１０℃以内とし、かつ前記引き取りロール手前の箇所での板の幅方向の中央と端の表面温度の差および表裏の表面温度差をそれぞれ５℃以内とする、樹脂押出板の製造方法に関する。

本発明の樹脂押出板は、光源ランプから入光した光の発光効率を最大限に向上させると共に、輝度斑を低減する効果を有する。
また、本発明に係る樹脂押出板の製造方法によれば、前記効果を有する樹脂押出板を容易に得ることができる。

本発明における厚み測定点を示したものである。 本発明における促進そりの測定に用いる治具の一例を示したものである。 本発明の導光板を用いたエッジライト方式液晶光源装置での輝度評価方法の 一例を示したものである。 本発明における樹脂押出板の製造設備の一例を示したものである。

本発明について、以下具体的に説明する。
本発明の樹脂押出板は、原料樹脂を溶融押出成形し、板の形状にすることによって製造しうる。原料樹脂としては、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、スチレン／メチルメタクリレート樹脂（ＭＳ）、アクリロニトリル／スチレン樹脂（ＳＡＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、非晶質ポリエステル、脂環式ポリオレフィン（三井石油化学のＡＰＯ、日本ゼオンのＺＥＯＮＥＸとＺＥＯＮＯＲ、ＪＳＲのＡＲＴＯＮなど）などの透明で溶融成形が可能な樹脂であれば、いずれも使用できる。また原料樹脂を単独で用いても、輝度を低下させない範囲で光拡散剤、蛍光増白剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、染料、顔料などの添加剤と混合して使用しても良い。板は単層で押出して製造しても良いし、共押出法やラミネート法によって二層以上に積層しても差し支えない。

原料樹脂の中でも、メタクリル樹脂、ポリカーボネート、または脂環式ポリオレフィンが透明性の点で導光板用原料として好適であり、中でもメタクリル樹脂は無色透明性、耐光性、成形加工性、機械強度、表面硬度などの特性から、特に好ましく用いられる。

本発明で特に好適に用いることのできるメタクリル樹脂は、例えば、メタクリル酸メチルおよび／またはメタクリル酸エチルを７０重量％以上と、これらと共重合性を有する単量体３０重量％未満とを共重合することによって得る事ができる。共重合性を有する単量体としては、メタクリル酸プロピル、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２−エチルヘキシル、メタクリル酸トリシクロデシル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ベンジルなど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、アクリル酸プロピル、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２−エチルヘキシル、アクリル酸トリシクロデシル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジルなどのアクリル酸エステル類、メタクリル酸、アクリル酸等の不飽和酸類、無水マレイン酸、マレイミド等があげられるが、これらに限定されるものではない。また、これらの単量体は単独で使用しても、二種類以上を混合して使用しても良い。

本発明に係る樹脂押出板の原料として用いられる樹脂は、懸濁重合法、乳化重合法、キャスト重合法、連続塊状重合法、連続溶液重合法などのいずれの重合方法で得られたものも使用しうる。特に懸濁重合法および連続溶液重合法を用いて製造された樹脂、特にメタクリル樹脂は挟雑物も少なく、導光板の原料樹脂として好ましい。

原料樹脂の一例としてのメタクリル樹脂の懸濁重合法について説明する。まずメタクリル酸メチルおよび／またはメタクリル酸エチルと他の共重合可能な単量体とからなる単量体混合物に、重合開始剤および連鎖移動剤を均一に溶解させる。該均一溶解物を分散安定剤が存在する水媒体に懸濁した後、所定の重合温度で一定時間保持して重合を完結させ、その得られた混濁重合物を濾過し、水洗、乾燥する事により得られる。

懸濁重合の際に使用される重合開始剤としては、ビニル単量体の重合用として周知のラジカル重合開始剤等が挙げられる。例えば、アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、ジメチル−２，２’−アゾビスイソブチレート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキサエート、クミルパーオキシ２−エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド等を挙げることが出来る。これらの重合開始剤の使用量は、単量体または単量体混合物１００重量部に対して通常０．０１〜２．０重量部の範囲が好ましい。

懸濁重合の際に使用される連鎖移動剤としては、メタクリル酸メチルの重合に用いられる周知のものでよい。例えば、ｔ−ブチルメルカプタン、ｎ−ブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン等を挙げることが出来る。これらの連鎖移動剤の使用量は、単量体又は単量体混合物１００重量部に対して通常０．０１〜２．０重量部の範囲が好ましい。

懸濁重合の際に使用される分散安定剤としては、特に限定されないが、リン酸カルシウム、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム等の水難溶性無機化合物、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、セルロース誘導体のノニオン系高分子化合物、ポリアクリル酸及びその塩、ポリメタクリル酸及びその塩、メタクリル酸エステルとメタクリル酸及びその塩との共重合物等のアニオン系高分子化合物を挙げることが出来る。これらの分散安定剤の使用量は、水１００重量部に対し０．０１〜５．０重量部の範囲が好ましい。

懸濁重合の際に使用される水としては、純水、イオン交換水、脱イオン水等が挙げられる。水の使用量は、特に限定されないが、単量体又は単量体混合物１００重量部に対して１００〜３００重量部の範囲が好ましい。

また、懸濁重合の重合温度としては、特に限定されないが、６０〜１２０℃程度で、用いる重合開始剤に適した温度とする。重合装置としては、周知の攪拌翼例えばタービン翼、ファウドラー翼、プロペラ翼、ブルーマージン翼等の翼のついた攪拌機を備えた重合容器を用い、該容器には、バッフルをつけているのが一般的である。

さらに必要に応じて光拡散剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、染料、顔料等を懸濁させ重合させても良い。
懸濁重合の終了後は、周知の方法により洗浄、脱水、乾燥することにより球状樹脂重合体（例えば、球状メタクリル樹脂重合体）を得ることができる。

本発明に係る樹脂押出板の原料として用いられる球状樹脂の平均粒子径は０．２〜０．５ｍｍであり、好ましくは０．２５〜０．３９ｍｍである。０．２ｍｍ未満では良好な板厚精度が得られず、また０．５ｍｍを超えた平均粒子径を有する重合体を安定して製造することは困難である。

本発明で樹脂押出板の原料として用いられる樹脂は、懸濁重合法による球状樹脂のほか、球状樹脂重合体をベント付押出機に供給し、温度２２０〜２６０℃、ベント真空圧力１０〜６０トルで押出しダイスよりストランド状に押出し、水冷し、ストランドカッターで切断し得られた円柱状（ペレット状）の樹脂のや、公知の連続溶液重合法、連続塊状重合法により得られる溶融状態の樹脂重合体を押出しダイスよりストランド状に押出し、水冷し、ストランドカッターで切断し得られる円柱状（ペレット状）樹脂を使用しうる。連続溶液重合法、連続塊状重合法の例としては以下の方法が挙げられる。連続溶液重合法における溶媒としては、蒸留塔ボトム及び蒸留塔内部で原料樹脂の単量体（例えば、メタクリル樹脂の場合にはメタクリル酸メチル単量体及びメタクリル酸メチル単量体及びメタクリル酸メチルと共重合可能な単量体）より高い沸点を有しており、具体的には、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン等の芳香族化合物、オクタン、デカン等の脂肪族化合物、デカリン等の脂環族化合物、酢酸ブチル、酢酸ペンチル等のエステル類、１，１，２，２−テトラクロロエタン等のハロゲン化合物が挙げられる。特にアルキルベンゼン、さらにその中でトルエン、キシレン、エチルベンゼンが適度な沸点を有し、脱気にも負荷が少なく、又重合に悪影響を及ぼすこともなく好ましい。溶媒量は溶媒の沸点によっても異なるが、重合時の全混合物の重量に基づき好ましくは３０重量％以下、更に好ましくは２５重量％以下である。重合時に溶媒を使用しなければ、塊状重合となる。

連続溶液重合法、連続塊状重合法で使用される重合開始剤は、重合温度で活性に分解しラジカルを発生するもので、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド、ジクミルパーオキシド、メチルエチルケトンパーオキシド、ジ−ｔ−ブチルパーフタレート、ジ−ｔ−ブチルパーベンゾエート、ｔ−ブチルパーアセテート、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−（３，３，５−トリメチル）シクロヘキサン、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、ジ−ｔ−アミルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、ラウリルパーオキシド、アゾビスイソブタノールジアセテート、１，１’−アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル、２−フェニルアゾ２，４−ジメチル−４−メトキシバレロニトリル、２−シアノ−２，２−プロピルアゾホルムアシド、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル等を挙げることが出来る。これら重合開始剤の使用量は、全反応混合物の重量に基づき０．００１〜０．０３重量％が好ましい。

更に、この際に使用する分子量調節剤は、主としてメルカプタン類が使用される。メルカプタン類としては、例えば、ｎ−ブチルメルカプタン、イソブチルメルカプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメルカプタン、ｓｅｃ−ドデシルメルカプタン、ｔ−ブチルメルカプタン、フェニルメルカプタン、チオクレゾール、チオグリコール酸とそのエステル及びエチレンチオグリコール等が挙げることが出来る。これら分子量調節剤の使用量は、全反応混合物の重量に基づき０．０１〜０．５重量％が好ましい。

重合反応機はダブルヘリカルリボン、ピッチドバドル型などの攪拌翼で均一に攪拌されている装置を使用する。重合は単量体又は単量体溶液を重合反応機に連続して供給し、単量体の重合転化率が４０〜７０％の範囲内で実質的に一定になる様に１２０〜１６０℃の温度で重合反応を実施する。重合転化率が４０％未満では、揮発成分による脱揮工程の負荷が大きく、例えば予備加熱器の伝熱面積の制約から脱揮不十分になる場合があり好ましくない。一方、７０％を越えると、例えば、重合反応機から予備加熱器間での配管圧力損失が大きくなって、重合液の輸送が困難となり好ましくない。重合温度が１２０℃未満では重合速度が遅すぎて実用的でなく、また１６０℃を超えると重合速度が速すぎて、重合転化率の調整が困難となる。また、耐熱分解性が低下し好ましくない。

この様な重合反応により得られた重合液は、脱揮して重合物を取出す。脱揮装置としては、多段ベント付き押出機、脱揮タンクなどを使用する。好ましくは、重合液を予備加熱器などで２００〜２９０℃の温度に過熱し、上部に十分な空間を有し、且つ２００〜２５０℃、２０〜１００トルの温度、真空下の脱揮タンクにフィードして重合物を取り出す。
この重合物は押出機に連続的に溶融状態で移送され、押出機を通してダイスよりストランド状に押出され、水冷し、ストランドカッターで切断され、円柱状重合体が得られる。

さらに必要に応じて、ダイスよりストランド状に押出す前に、押出機のサイド部よりフィードポンプを用いて、光拡散剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、酸化防止剤、可塑剤、離型剤、染料、顔料等を添加してもよい。

本発明の樹脂押出板は、溶融押出成形法により製造することが出来る。例えば、原料樹脂を押出機内で溶融してＴダイから押出し、温度調節された３、４ないし５本のポリシングロールの間を順次通して板状（好ましくは平板状）に成形し、その成形板をガイドロールの上を通して引き取りロールで引きながら冷却、固化させ、幅方向と流れ方向を所定の長さに切断することによって枚葉の製品として樹脂押出板を得ることができる。このときポリシングロールの隙間と引き取り速度を調節することによって所望の板厚みの樹脂押出板を製造しうるが、一般に導光板用としては２〜１５ｍｍの板厚みの樹脂押出板が使われる。

本発明の樹脂押出板は、常温および高温環境での反りが小さいことが導光板として最も重要な特性である。近年、液晶ディスプレイの薄型化の動きに伴って、バックライト自体も薄型化し、導光板を保持する枠が薄く細くなってきている。従って、常温での反りが板の一片の長さ１０００ｍｍ当たり０．５ｍｍ以下、好ましくは０．３ｍｍ以下でなければ、バックライト組立時に導光板を保持枠にはめることが困難となる。

さらに、液晶ディスプレイは主に韓国、台湾および中国などのアジア地域から欧米へと輸出されるが、その多くはコンテナに収納されて船便で運搬される。夏季、晴天時のコンテナや船倉の内部は５０〜６０℃にも達するので、液晶ディスプレイの部品は、このような高温の環境を経た後でも正常に動作することが必要である。輸送中にバックライトユニットに組み込まれた導光板の中央部が液晶側に０．５ｍｍ反ると、液晶を内部から押すことになるので、導光板が当たった部分の画質がにじんでディスプレイとしての商品価値を著しく損なう。一方、液晶とは逆に反射板の側に０．３ｍｍ反ると、導光板と反射板の間に隙間ができ、導光板の側面に配設された光源ランプからの光が漏れて輝度の均整度が落ち、これまた画質を大きく損なう。

本発明者らは、このような反りに関する厳しい要求事項を満たしているか否かを樹脂押出板の製造段階で先行評価し、製造条件にフィードバックして安定に製造しうるように繰り返し検討を重ね、以下のような反りの促進評価方法を確立したのである。

即ち、樹脂押出板を幅方向３３０ｍｍ、押出方向２８０ｍｍの大きさに切断して作製したサンプルを定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりが０．２ｍｍ以下であり、さらにサンプルの長辺を下にしてオーブンの中に立て、９０℃で６０分間加熱し、オーブンから出して立てたまま４時間室温で放置して冷却した後、サンプルを定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりが０．３ｍｍ以下であるように製造条件を制御することによって、運搬時の高温環境に暴露された後でも、液晶ディスプレイの画質を損なわない導光板を製造しうることを見出したのである。

このような反りの特性を持つ樹脂押出板を製造するためには、板の表面温度がＴ±１５℃（Ｔは原料樹脂のガラス転移温度＋１０℃、以下同じ）の箇所で、板幅方向での中央と端、および板の表と裏との表面温度差が一定範囲内になるように製造条件を制御することが必要である。具体的にはガイドロール上で板の表面温度がＴ±１５℃である箇所で、板幅方向の中央と端の表面温度の差が５℃以内、好ましくは２℃以内であり、板の表裏の表面温度の差が１０℃以内、好ましくは５℃以内、さらに好ましくは２℃以内であることが必要である。これは原料樹脂が溶融したゴム状態からガラス状態に冷却される過程において、板幅方向の中央と端で、また板の表裏で樹脂の温度の差が大きいと板の内部に歪が残り、常温では反っていなかった押出板が、高温・高湿環境後には内部の歪が緩和されて板が変形し、反ってしまう、という現象を起さないようにするためであると考えられる。

さらに引き取りロール手前の箇所での板幅方向の中央と端、および板の表裏の表面温度差はそれぞれ５℃以内、好ましくは２℃以内であることが必要である。これは製品としてパレットに積載される前に各部が均一に冷却されていないと、積載品の内部に熱がこもって、ゆっくり冷却される過程でやはり内部歪の緩和による変形が起きやすくなるためであると考えられる。

なお、既述の通り、樹脂組成物を押出機から押出し、成形ロールにより押出された樹脂組成物を成形シートに成形し、該成形シートを冷却固化させてシート状物を製造する方法において、成形ロール通過直後の表面側の温度と裏面側の温度とが異なる成形シートを、成形シートの温度が軟化点に下がるまでに成形シートの表面側の温度と裏面側の温度が略同一になるように冷却することによって、反りや捩れのない成形シートを製造する方法が開示されている（特許文献３）。しかしながらこの技術では、樹脂組成物の軟化点よりも低い温度の箇所での板の中央部と端部、および表裏の温度差をも一定範囲内に制御することによって、常温および高温条件下での反りの少ない板を製造することができるという本願発明の要点は記載されておらず、これでは導光板として有用な押出板を製造することはできない。

このように板幅方法の中央と端、板の表裏の温度差を調節するためには、押出機内で溶融された樹脂の温度、ポリシングロールの温度、ガイドロール上で板を冷却するための扇風機などの調整、および押出ラインの雰囲気温度などを一般的な方法で調整することなどの方法を取りうる。

〔実施例〕
本発明を実施例に基づいて更に具体的に説明する。先ず、本実施例に係る樹脂押出板についての各測定法を以下に示す。

（樹脂押出板の厚み測定）
図１に示した幅１０００ｍｍの樹脂押出板１において、幅方向に板厚み測定点２として５点、外側マイクロメータ（株式会社ミツトヨ製ＭＤＣ−２５Ｍ）を用い０．０１ｍｍまで厚みを測定し平均した。樹脂押出板１の押出方向（図１の矢印方向）の厚みは板の両端を長さ１０００ｍｍにわたって５０ｍｍ間隔で板厚み測定点３として同様に測定した。

（樹脂押出板の反り測定）
板を幅方向３３０ｍｍ、押出方向２８０ｍｍの大きさに切断して鉄製または石製の定盤上に水平に置き、板の四隅と四辺に隙間ゲージを当て、定盤からの浮き上がりを測定した。さらに板を裏返して同様に浮き上がりを測定した。これらの測定値の最大値で示す。

（樹脂押出板の促進反り測定）
板を幅方向３３０ｍｍ、押出方向２８０ｍｍの大きさに切断して３枚作製したサンプルを定盤上に置き、板の四隅と四辺に隙間ゲージを当て、定盤からの浮き上がりを測定した。さらに各サンプルを裏返して同様に浮き上がりを測定した。

次にサンプルの長辺を下にして図２に示した治具を用いて立て、オーブンに入れて９０℃、６０分間加熱し、オーブンから出して治具で立てたまま４時間室温（２３℃）で放置して冷却した。その後、サンプルを定盤上に置いた際の四隅および四辺の浮き上がりを同様に表裏測定した。これらの測定値の最大値で示す。

（導光板の輝度、輝度の均斉度の測定方法）
図３に示した光源装置に準じ、ランプハウスＢの中の光源Ａとして３ｍｍφの冷陰極管（ハリソン電気製）を導光板Ｃの長さ３１９ｍｍ側の両端面に設置し、光反射シートＤとしてレイホワイト７５（きもと製）を用い、導光板Ｃの上部に光拡散シートＥとしてＤ１２１（ツジデン製）を２枚載せた。冷陰極管Ａには直流電圧安定装置より１２Ｖの電圧をかけ２０分間点灯後に発光面から１ｍ離れた位置に設置した輝度計（ＣＡ−１０００：ミノルタ製）により、発光面全体を縦１９×横１９＝３６１分割した測定点の各々の輝度を測定した。次いで得られた３６１点の測定値から平均輝度を算出した。

また、得られた３６１点の測定値から下記式により輝度斑の評価指標として均斉度を算出した。

均斉度（％）＝最小輝度値／最大輝度値×１００

（球状メタクリル樹脂重合体平均粒径の測定方法）
電磁振とう式篩分測定器（三田村理研工業株式会社製電磁振動式ＡＳ２００ ＤＩＳＩＴ）を用いた。試料１００ｇを０．５〜０．１５ｍｍ７段からなる篩の最上段篩上に乗せ、シーブシェーカーにて１０分間振とう後、各篩上の球状メタクリル樹脂重合体を量り、累積残留分布曲線を書き、メジアン径を求め、平均粒径とした。

（円柱状メタクリル樹脂重合体の長径、短径、長さの測定方法）
外側マイクロメータ（株式会社ミツトヨ製ＭＤＣ−２５Ｍ））を用い、試料２００粒の長径、短径、長さを０．００１ｍｍまで測定し、その平均値を求めた。

（球状メタクリル樹脂重合体（重合体−Ａ）の製造）
メタクリル酸メチル９５．０重量部、アクリル酸メチル５．０重量部、ラウロイルパーオキサイド０．１５重量部、ｎ−オクチルメルカプタン０．２５重量部、脱イオン水１３０重量部、水酸化アルミニウム０．６５重量部を２００リットルの重合機に投入し、攪拌混合した。反応温度８０℃で１５０分懸濁重合し、続いて１００℃で６０分熟成し重合反応を実質終了した。次ぎに重合反応液を５０℃まで冷却し、希硫酸を投入し、洗浄脱水乾燥処理し、メルトフローレイト（ＩＳＯ１１３９ Ｃｏｎｄ１３）１．０ｇ／10分の球状メタクリル樹脂重合体（重合体−Ａ）を得た。重合体−Ａの平均粒径は０．３９ｍｍであった。

（円柱状メタクリル樹脂重合体（重合体−Ｂ）の製造）
メタクリル酸メチル７９．９重量％、アクリル酸メチル５．１重量％、及びエチルベンゼン１５重量％からなる単量体混合物に１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン１５０ｐｐｍ及びｎ−オクチルメルカプタン３００ｐｐｍ
添加し、完全混合型重合反応機で重合温度１５５℃、滞留時間２．０時間で重合し、重合転化率５３％まで連続的に重合し、重合液を連続的に重合反応機から取出し、次いで加熱板で２６０℃に加熱し、加熱版の間隔を通して流延落下させた。脱揮タンク、３０トル、２３０℃に維持し、重合体と未反応単量体及び溶剤とを分離した。重合体は押出機に連続的に溶融状態で移送し、押出機を通してダイスよりストランド状に押出され、水冷（水温度６０℃のバス）し、ストランドカッターで切断され、メルトフローレイト（ＩＳＯ１１３９ Ｃｏｎｄ１３）１．０ｇ／１０分の円柱状メタクリル樹脂重合体（重合体−Ｂ）を得た。重合体−Ｂの長径（ａ）、短径（ｂ）、長さ（Ｌ）は、それぞれ（ａ）２．７７３ｍｍ、（ｂ）２．６８９ｍｍ、（Ｌ）３．１０５ｍｍ、（ｂ）／（ａ）０．９７であった。

重合体−Ａ５０重量部と重合体−Ｂ５０重量部との混合物（計１００重量部）を図４の(1)原料ホッパーへ供給し、シリンダー温度がホッパー側からダイ側へ順に２１０、２１０、２４０、２５０、２６０、２６０℃に温度調節された１５０ｍｍφ単軸押出機(2)で溶融し、リップ幅１２５０ｍｍ、リップ開度１０ｍｍの(3)Ｔダイから７８０ｋｇ／時間の吐出量、樹脂温度２８１℃で押出して水平に配置された４本の(4)ポリシングロール（温度は順に８９、９４、９５、９５℃）の間を通し、(5)ガイドロールの上の押出板を(6)引取りロールで引きながら冷却した。押出ライン周辺の気温は４９℃であった。ガイドロールの上下には板の表裏を冷却するための扇風機とエア吹き付け装置を設け、これらを調整することによって板の中央と端、表裏の温度分布を制御し、反りの少ない樹脂押出板を製造する。この例ではメタクリル樹脂のＴｇ（１０５℃）＋１０±１５℃の温度になっている位置ａで、板の中央と端の表面温度差は２℃、表裏の温度差は４℃であった。また引き取りロール手前の位置ｂでの板の中央と端の表面温度差は２℃、表裏の温度差は２℃であった。

引き取りロール部で板の上下に表面保護用のポリエチレンマスキングを貼付け、(7)トリミング機で板の両端部を切断して幅１１００ｍｍとした。(8)クロスカット機で１３８０ｍｍの長さに切断して枚葉とし、(9)搬送コンベアで(10)スタッカーへ送り、(12)パレット上に所定枚数で(11)導光板製品として積載した。なお不良板はパレットへ積まず、(13)不良払出しへ排出して製品に混入しないようにした。
板厚みを測定したところ、６．００±０．０５ｍｍであった。

このようにして厚み、幅、および長さが６×１１００×１３８０ｍｍの樹脂押出板Ａを得た。この樹脂押出板Ａを１０００×１０００ｍｍの大きさに切断し、定盤上で四隅と四辺の浮き上がりを測定したところ、最大でも０．３ｍｍであった。さらに、この樹脂押出板Ａを幅方向３３０ｍｍ、押出方向２８０ｍｍの大きさに切断して３枚のサンプルを切り取り、促進反りを測定したところ、定盤上の浮き上がりは加熱前に最大で０．２ｍｍ、加熱後に最大で０．３ｍｍであった。

次いで樹脂押出板Ａから幅２４１ｍｍ、長さ３１９ｍｍのサイズに丸鋸を用いて切り出し、切り出した板のカット面を精密研磨機（ＰＬＡ−ＢＥＡＵＴＹ：メガロテクニカ（株）製）を用いて研磨し、更にバフ研磨を施し鏡面状に仕上げ、次いで、１５インチサイズのドットグラデーションを施した印刷スクリーンを用い、インクにマットメジウムＳＲ９３１（ミノグループ製）を使用して、導光板の片面にスクリーン印刷行い導光板を得た。組立直後およびユニットを５０℃のオーブン中に１週間入れて冷却した後の輝度および輝度の均斉度を測定した結果を表１に示す。

ガイドロールの上下の板冷却用の扇風機とエア吹き付け装置を用いてメタクリル樹脂のＴｇ（１０５℃）＋１０℃±１５℃の温度になっている位置ａで、板の中央と端の表面温度差が２℃、表裏の温度差が２℃、引き取りロール手前の位置ｂでの板の中央と端の表面温度差が1℃、表裏の温度差は１℃となるように調整したほかは、実施例１と同様にして樹脂押出板Ｂを得た。反り、輝度および輝度の均斉度の測定結果を表１に示す。
[比較例１]

ガイドロールの上下の板冷却用の扇風機とエア吹き付け装置を用いてメタクリル樹脂のＴｇ（１０５℃）＋１０℃±１５℃の温度になっている位置ａで、板の中央と端の表面温度差が６℃、表裏の温度差が１２℃、引き取りロール手前の位置ｂでの板の中央と端の表面温度差が６℃、表裏の温度差は６℃となるように調整したほかは、実施例１と同様にして樹脂押出板Ｃを得た。反り、輝度および輝度の均斉度の測定結果を表１に示す。
[比較例２]

ガイドロールの上下の板冷却用の扇風機とエア吹き付け装置を用いてメタクリル樹脂のＴｇ（１０５℃）＋１０℃±１５℃の温度になっている位置ａで、板の中央と端の表面温度差が８℃、表裏の温度差が１２℃、引き取りロール手前の位置ｂでの板の中央と端の表面温度差が７℃、表裏の温度差は９℃となるように調整したほかは、実施例１と同様にして樹脂押出板Ｄを得た。反り、輝度および輝度の均斉度の測定結果を表１に示す。

（結果の概要）
以上の実施例、比較例で示したように、板の表面温度がＴ±１５℃（Ｔは原料樹脂のガラス転移温度＋１０℃）の温度になっている位置ａでの板の中央と端の表面温度差が５℃、表裏の温度差が１０℃、および引き取りロール手前の位置ｂでの板の中央と端の表面温度差が５℃、表裏の温度差が５℃を越えると、常温での反りと促進反りが大きくなり、導光板としてバックライトユニットにセットした場合に輝度および輝度の均斉度が低下するので好ましくない。

本発明の樹脂押出板は、ノートブック型またはデスクトップ型のパーソナルコンピュータ、携帯情報端末、ゲーム機、ワークステーション、画像モニター、あるいはテレビ等の表示装置としての液晶ディスプレイにおいて、液晶を背面から照らすバックライト装置に用いられる導光板として好適に使用できる。

Claims (1)

1. 溶融樹脂を用いて板状に押出成形し、その成形板をガイドロールの上を通して引き取りロールで引きながら冷却、固化させ、幅方向と流れ方向を所定の長さに切断する樹脂押出板の製造方法において、前記ガイドロール上で板の表面温度がＴ±１５℃（Ｔは原料樹脂のガラス転移温度＋１０℃）である箇所での板の幅方向の中央と端の表面温度の差を５℃以内、板の表裏の表面温度の差を１０℃以内とし、かつ前記引き取りロール手前の箇所での板の幅方向の中央と端の表面温度の差および表裏の表面温度差をそれぞれ５℃以内とする、メタクリル酸メチルおよび／またはメタクリル酸エチルを７０重量％以上と、これらと共重合性を有する単量体３０重量％未満とを共重合することによって得られるメタクリル樹脂の押出板の製造方法。

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