KR20010095111A - 광학재료용 수지성형체 및 그것으로 이루어진 도광판 - Google Patents

광학재료용 수지성형체 및 그것으로 이루어진 도광판 Download PDF

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KR20010095111A
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Abstract

(과제) 흡습성이 개선되어 있으며 또한 높은 광학특성을 갖는 광학재료용 수지성형체 및 그것을 사용한 도광판을 제공하는 것이다.
(해결수단) 본 발명의 광학재료용 수지성형체는 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진 수지성형체로, 세로 210㎜, 가로 210㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 변형검사기를 사용하여 육안으로 관찰하였을 때에 이 수지성형체에 함유된 이물의 총수가 150 개 이하인 것을 특징으로 하고, 이 수지성형체로 이루어진 도광판을 사용한 액정표시장치는 도광판의 휨에 의go 표시면이 하얗게 흐려지게 되는 문제점이 감소된다.

Description

광학재료용 수지성형체 및 그것으로 이루어진 도광판 {RESIN MOLDINGS FOR OPTICAL ARTICLE AND LIGHT TRANSMITTING PLATE}
본 발명은 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진 광학재료용 수지성형체, 이 수지성형체로 이루어진 도광판에 관한 것이다.
메타크릴산메틸 중합체는 유리 이상의 가시광 투과율을 가지며 또한 낮은 복굴절이고 광학특성이 매우 우수한 열가소성 수지이다. 이 때문에, 종래부터 여러 광학부품, 예컨대 광학렌즈, 광학디스크, 액정표시장치의 백라이트용 도광판 등의 재료로서 널리 사용되어 왔다.
특히, 최근에는 액정표시장치의 백라이트용 도광판으로서의 수요가 증가되고 있다. 백라이트용 도광판이란 도광판의 소정방향에서 입사된 광선을 전달, 확산시켜 액정셀 측에 출사하는 작용을 갖는 것을 말한다. 백라이트 방식으로는 액정표시장치의 박형화라는 요청에서 광원을 도광판의 엣지에 배치한 엣지 라이트 방식이 주로 채택되고 있다.
이러한 엣지 라이트 방식으로는 도광판 중의 광투과 거리가 비교적 길어 도광판 중에서의 광 손실이 많아져, 그것을 방지하기 위해서 도광판에 사용되는 재료로는 높은 광투과성을 갖는 것이 요구된다. 이 때문에, 종래부터 광학특성이 우수한 메타크릴산메틸 중합체가 도광판에 사용되어 왔다.
그러나, 메타크릴산메틸 중합체로 이루어진 도광판은 흡습성이 커 흡습에 의한 치수 변화, 휨이 잘 발생한다는 문제가 있다. 한편, 상기한 바와 같이 액정표시장치의 백라이트에서는 액정표시장치의 박형화가 요청되고 있어, 도광판의 상하면에 배치된 확산필름, 반사시트 사이는 거의 간극이 없는 상태이다. 그래서, 도광판이 약간 휘더라도 도광판이 확산필름에 밀착된다. 그 결과, 도광판이 밀착된 부위에서는 표시면이 하얗게 흐려지게 되는 문제점이 발생한다. 또, 도광판 치수가 안정되지 않으면 액정디스플레이 조립에 지장이 생기는 것 이외에 제조후 품질에도 악영향을 미친다.
본 발명의 목적은 흡습성이 개선되어 휨이나 변형이 적고, 높은 광투과성을 갖는 광학재료용 수지성형체 및 그것으로 이루어진 도광판을 제공하는 것이다.
도 1 은 실시예에서의 광투과율을 나타내는 그래프이다.
도 2 는 본 발명의 도광판을 사용하는 액정표시장치의 일례의 단면모식도이다.
부호의 설명
11 : 액정셀 21 : 편광필름
22 : 편광필름 31 : 위상차 필름
32 : 위상차 필름 41 : 렌즈시트
51 : 확산시트 61 : 도광판
62 : 광원 71 : 반사시트
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 특정량의 스티렌계 단량체를 함유한 메타크릴산메틸의 공중합체로 이루어지고, 이물 함량이 특정량인 성형체가 휨이 적고, 가시광 투과율도 메타크릴산메틸 중합체로 이루어진 성형체와 동등함을 발견하여 본 발명을 완성하는 데에 이르렀다.
즉, 본 발명은 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진 수지성형체로, 세로 210㎜, 가로 210㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 변형검사기를 사용하여 육안으로 관찰하였을 때에 이 수지성형체에 함유된 이물의 총수가 150개 이하임을 특징으로 하는 광학재료용 수지성형체 및 이 수지성형체로 이루어진 도광판이다.
발명의 실시형태
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. 본 발명의 수시성형체는 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진다.
스티렌계 단량체로는 예컨대 스티렌, α-메틸스티렌 등을 들 수 있다.
공중합체는 메타크릴산메틸 약 90∼50 중량% 및 스티렌계 단량체 약 10∼50중량% 로 이루어진 중합체가 바람직하다. 스티렌계 단량체가 약 10 중량% 를 밑도는 경우에는 흡습성이 높아지고 그럼으로써 성형체의 휨이나 치수 변화가 커지고, 반대로 스티렌계 단량체가 약 50 중량% 를 초과하는 경우에는 내광성 저하가 현저해져, 모두 바람직하지 않다.
또, 공중합체는 메타크릴산메틸, 스티렌계 단량체 및 이들과 함께 공중합 가능한 단량체로 이루어진 중합체여도 된다.
메타크릴산메틸 및 스티렌계 공중합체와 공중합 가능한 단량체로서, 예컨대 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸 등의 메타크릴산에스테르류, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산2-에틸헥실 등의 아크릴산에스테르류, 아크릴산, 메타크릴산, 말레인산, 이타콘산 등의 불포화 카르복실산 또는 그 산무수물, 아크릴산2-히드록시에틸, 아크릴산모노글리세롤, 메타크릴산2-히드록시에틸 등의 히드록시함유 단량체, 아크릴아미드, 아크릴로니트릴, 알릴글리시딜에테르, 메타크릴산글리시딜 등을 들 수 있다. 이러한 단량체의 첨가량은 통상 아크릴산메틸 및 스티렌계 단량체에 대하여 약 10 중량% 까지이다. 이러한 단량체는 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라 첨가되는 것으로, 따라서 그 첨가량은 아크릴산메틸 및 스티렌계 단량체에 대하여 약 0 ∼ 10 중량% 범위이다.
메타크릴산메틸 및 스티렌계 단량체를 공중합함에 있어서는, 이물이 공중합체 중에 혼재되는 것을 되도록 배제해야한다.
그렇게 함으로써 수지가 본래 갖고 있는 높은 광투과성이 발현되고, 광로 길이가 200㎜ 인 수지성형체에서 파장이 380㎚∼780㎚ 에서의 평균 광투과율이 약83% 이상, 바람직하게는 약 85% 이상인 수지성형체를 얻을 수 있다. 평균 광투과율이 약 83% 를 밑도는 경우에는 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진 수지성형체는 광학부품으로서 특히 백라이트용 도광판으로서 성능이 뒤떨어지게 된다.
즉, 본 발명에서는 세로 210㎜, 가로 210㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 변형검사기를 사용하여 육안으로 관찰하였을 때에, 이 수지성형체에 함유된 이물의 총수가 약 150 개 이하, 바람직하게는 약 50 개 이하까지 저감되어 있는 것이 바람직하다. 성형체에 함유된 이물의 총수가 약 150 개를 초과하는 경우에는 이물을 때문에 성형체의 평균 광투과율이 약 83% 을 밑돌게 된다. 여기에서 이물이란 유색 또는 백색 혼입물을 말하며 실 형상, 조각 형상 등 모든 형상을 포함하고 있다.
이러한 이물이 혼입되는 원인은 다음과 같이 생각할 수 있다. 즉, 상기 단량체를 반응기 내에서 괴형 중합시켜 시럽으로 할 때 발생하는 중합열과 교반열을 제거하기 위해서 열교환기를 이용하여 전열 (傳熱) 로 냉각시키는 방법을 채택한 경우, 냉각면에 액체의 정체막, 요컨대 중합물 막이 형성되고 그것이 성장하면 교반날개가 접속하는 등 하여 막이 박리되어 중합체 내에 이물로서 혼입되는 것으로 볼 수 있다. 또, 단량체의 잠열을 이용하여 중합열과 교반열을 제거하는 방법도 알려져 있으나, 이 방법으로는 단량체가 증발할 수 있도록 반응조 내에 기상 부분을 존재시키는 것이 필수가 된다. 그 결과 기상부분이나 기상과 액상의 계면 부분의 반응조 벽면에는 중합물 부착이 적잖이 형성되고, 그것이 박리되어중합체 내에 이물로서 혼입되는 것으로 볼 수 있다. 본 발명에서는 후술하는 제조방법으로 공중합체 중의 이물량을 상기한 범위까지 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 수지성형체는 포화 흡수량이 약 1.7 중량% 이하, 바람직하게는 약 1.4 중량% 이하인 것이 좋다. 포화 흡수량이 약 1.7 중량% 를 초과하는 경우에는 성형체에 휨이 발생하거나 치수안정성이 나뻐지는 경향이 있다.
이어서, 본 발명의 공중합체의 제조방법의 일례를 설명한다. 본 발명에서는 메타크릴산메틸, 스티렌계 단량체 및 필요에 따라 이들과 공중합할 수 있는 다른 단량체를 완전 혼합형 반응조를 사용하며 괴형 중합하여 중합체 함유율을 약 40∼70 중량% 의 시럽으로 한다. 사용할 중합조는 교반장치를 구비한 조형 반응기이다. 교반장치는 조내 용액을 실질적으로 완전 혼합 상태로 하는 것이면 되고, 교반날개의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 교반효과를 높이기 위해서 배플(baffle)을 부착하는 것이 바람직하다.
또한, 반응조 내부는 실질적으로 기상이 없는 만액(滿液) 상태로 한다. 만액으로 함으로써 기상부나 기체/액체 계면의 조 내벽에서의 중합체 부착, 생성이 없어져 이 중합체가 이물로서 공중합체에 혼입됨으로써 평균 광투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 게다가 반응조 용적을 모두 유효하게 이용할 수 있어 생산성도 향상된다.
반응조 내부를 만액으로 하기 위해서는 조 내 용액의 출구를 반응조의 최상부에 설치하는 것이 가장 간편하다. 또, 반응조 내에 단량체의 기체가 발생되지 않게 하기 위해서는 조 내 압력을 내 용액의 온도에서의 증기압 이상의 압력으로 한다. 이 압력으로는 약 10∼20㎏/㎠ 이다.
또, 반응조 외측에서 실질적으로 열 출입이 없도록 단열상태로 하는 것이 바람직하다. 요컨대, 반응조 내와 반응조의 외벽면측의 온도를 거의 동일한 온도로 한다. 구체적으로는 예컨대 반응조의 외벽면측에 재킷을 설치하고 스팀이나 다른 열 매체를 사용하여 반응조의 외벽온도를 반응조 내의 온도에 추종시켜 거의 동일한 온도로 한다.
반응조를 단열상태로 하는 것은 반응조 내벽면에 이물이 되는 중합체가 형성되는 것을 방지하는 것과, 중합 반응을 안정화시키기 위함이다. 본 발명에서 반응조 내에서 발생하는 열, 즉 중합열 및 교반열은 중합 반응조에서 나오는 시럽이 가져가는 열량으로 밸런스시킨다. 시럽이 가져가는 열량은 시럽의 양, 비열, 중합온도 등에 따라 정해진다.
한편, 이물로 되는 중합체가 형성되는 것을 방지하는 목적에서 중합 반응조 내의 온도보다 반응조의 외벽면 온도를 약간 높게 설정하여 조업할 수도 있다.
중합온도는 사용될 라디컬 개시제 종류에 따르지만, 약 120∼200℃ 정도이며 바람직하게는 약 130∼180℃ 이다. 이 온도가 너무 높으면 얻은 중합체의 규칙배열성이 낮아져 올리고머 생성량이 증가되며 수지의 내열성이 낮아지는 경향이 있다.
중합 반응조에 공급되는 단량체는 신선한 단량체뿐아니라 미반응에서 회수된 단량체를 사용해도 된다. 또, 조합된 단량체를 중합 반응조에 공급할 때에는 이물 제거를 위해 포어 크기가 약 0.1∼10㎛, 바람직하게는 약 0.5∼5㎛ 인 필터에서 여과하는 것이 얻은 중합체의 이물량을 저감시키겨 평균 광투과율을 높이는 데에 바람직하다. 필터로는 테프론 등의 수지제 또는 소결 금속제가 사용된다. 여과 면적은 단위 시간당 여과시키고자 하는 단량체 등의 양에 따라 조정함으로써 효율적인 여과가 가능해진다.
또, 중합 반응조에서의 평균 체류시간은 약 15분 내지 2 시간, 바람직하게는 20분 내지 1.5 시간이다. 이 시간이 너무 길면 이량체, 삼량체 등의 올리고머 생성량이 증가되며 수지의 내열성이 낮아질 우려가 있다. 평균 체류시간은 단위 시간당 단량체의 공급량을 변경함으로써 조절할 수 있다.
본 발명에 사용되는 라디컬 개시제로는 중합온도에서의 반감기가 약 1 분 이내의 것이면 특별히 제한되지 않고, 따라서 각종 아조 화합물, 유기과산화물 등을 사용할 수 있다. 반감기가 약 1분을 초과하는 것은 반응속도가 느려져 바람직하지 않다.
사용되는 아조 화합물로는 예컨대 아조비스이소부티로니트릴, 아조비스디메틸발레로니트릴 등을, 그리고 유기과산화물로는 예컨대 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 아세틸퍼옥사이드 등을 각각 들 수 있다.
라디컬 개시제의 농도 (C : 몰/100g 단량체) 는 하기식에서 산출되는 범위 내인 것이 바람직하다.
4 ×10-5·exp(0.019 T) < C·Θ< 3 ×10-8·exp(0.079 T)
(식중, Θ는 평균 체류시간 (분), T 는 중합온도 (℃) 를 나타낸다.)
라디컬 개시제 농도가 이 범위보다 적으면 소정의 중합율이 되지 않고, 또 너무 많으면 얻은 중합체가 열안정성이 낮아져 바람직하지 않다. 또, 이 범위는 단량체에 대하여 약 0.001 내지 1 중량% 이다. 이 라디컬 개시제는 미리 단량체에 용해시켜 반응조에 공급할 수 있다.
본 발명에 관한 괴형 중합은 상기 범위 내에서 조건을 선택함으로써 라디컬 중합체에서의 자동 촉진 효과 (이른바, 겔 효과) 를 발현시켜 그것을 안정적으로 이용할 수 있다. 일반적으로 겔 효과는 중합체 함유율이 어느 정도 높은 단량체 용액에서 발현되는 것으로, 중합체 함유율이 높으면 점도가 높고 폴리머 라디컬의 이동이 늦어 중합 정지 반응이 잘 일어나지 않기 때문에 중합 속도가 빨라진다. 따라서, 본래는 폭주반응을 잘 일으켰으나, 본 발명에서는 중합 반응조 내외에서 온도 차이를 없애고 열 출입이 없은 단열 상태로 조정함으로써 폭주반응을 억제하여 안정적으로 반응을 진행시키는 것이다.
중합 반응조 내에서 단량체에서 중합체로 변환하는 중합율은 약 40 내지 70 중량% 이다. 이 중합율은 반응조가 거의 완전 혼합계이기 때문에, 반응조에서 나오는 시럽 중 중합체 함유율이 상당하며 중합체 농도에 동등하다.
또, 생성되는 중합체의 분자량을 조정하기 위해서, 주지된 단관능, 다관능의 연쇄 이동제, 예컨대 프로필메르캅탄, n-옥틸메르캅탄 등의 알킬메르캅탄, 페닐메르캅탄 등의 방향족 메르캅탄 등을 사용할 수 있다.
중합 반응조에서 꺼낸 시럽은 필요에 따라 예열하여 미반응 단량체를 주로하는 휘발분을 증발 분리하여 중합체를 꺼낸다. 이 때 시럽 이송은 예컨대 이송 구역의 내벽면을 150 내지 290℃ 에서 시럽보다 낮지 않은 온도로 가열하고, 또 시럽을 1 내지 20 기압의 압력 하로 유지하여 실질적으로 액상 상태에서 이송하는 방법 (일본 특허공보 평 4-48802 호) 이 적합하다. 휘발분을 증발 분리하는 방법으로는 탈휘(脫揮)압출기를 사용하는 방법이 적합하며, 예컨대 일본 특허공보 소51-29914호, 일본 특허공보 소52-17555호, 일본 공개특허공보 평1-53682호, 일본 공개특허공보 평3-49925호 등에 기재되어 있다.
꺼낸 공중합체는 펠렛형 등 적절한 크기로 조제하여 도광판 등의 성형재료로 사용한다.
도광판의 성형에는 사출성형, 압출성형, 프레스성형 등 열가소성 수지를 성형할 때에 사용되는 공지된 성형방법을 이용할 수 있다.
성형시 이형성(離型性) 을 양호한 것으로 하기 위해서, 공중합체 중에 예컨대 다가 알콜과 지방산의 에스테르, 1 가의 알킬알콜, 지방산, 지방산아미드, 지방산금속염 중 1 종류 이상을 첨가하는 방법 (일본 공개특허공보 소61-73754호), 글리세린 고급 지방산 에스테르와 포화 지방족 알콜을 첨가하는 방법 (일본 공개특허공보 평1-294762호), 스테아르산글리세리드, 베헨산글리세리드, 지방산 알킬에스테르 등을 첨가하는 방법 (일본 공개특허공보 평2-115255호) 등을 이용해도 된다.
또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위에서 필요에 따라 자외선 흡수제, 산화방지제, 광확산제, 염료, 안료 등을 공중합체에 첨가해도 된다.
실시예
이어서, 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
또, 수지성형체의 평가는 다음과 같이 한다.
(1) 광투과율의 측정
얻은 펠렛을 사출성형기 (도시바 기까이(주) 제조의 IS-130FII) 를 사용하여 실린더 온도 240℃ 에서 사출 성형하여 세로 200㎜, 가로 120㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 제조한다.
얻은 수지성형체의 색 차이 및 황색도 (YI) 를 JIS K 7105 에 의거하여 분광광도계 (히따찌샤 제조의 U-3410) 를 사용하여 수지성형체의 세로방향으로 광을 투과시켜 광투과율을 측정한다. 이 때 파장 380㎚ 에서 780㎚ 까지 범위 내에서 5㎚ 마다 광투과율을 측정한다.
(2) 이물 측정
얻은 세로 210㎜, 가로 210㎜, 두께 3㎜ 의 성형체에 대해서 변형검사기 (신또오 가가꾸 (주) 제조의「HEIDON-13」) 를 사용하여 육안으로 함유된 이물 개수를 확인하고, 또 배율 20 배의 광학현미경으로 이물 크기를 계측하여「교잡물 측정 도표」(대장성 조폐국 발행) 를 사용하여 각 크기 범위의 개수를 구한다.
(3) 포화 흡수량의 측정
압출기 (다나베 플라스틱 기까이샤 제조) 를 사용하여 제조한 두께 3㎜ 의 성형체를 세로 100㎜, 가로 50㎜ 로 절단하여 시험편을 얻는다. 시험편의 중량을 측정한 후, 23℃ 순수에 침지시킨다. 수분을 포화시킨 후 시험편의 중량을 측정하여 포화 흡수량을 구한다.
실시예 1
촉매 조합조에, 메타크릴산메틸 이외에 라디컬 개시제로서 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산이 0.08 중량% 가 되도록 주입하고, 교반 혼합하여 촉매 조합액으로 한다. 한편, 단량체 조합조에, 메타크릴산메틸 이외에 스티렌 및 연쇄 이동제로서 n-옥틸메르캅탄을 각각 19.6 중량% 및 0.07 중량% 농도가 되도록 주입하고, 교반 혼합하여 단량체 조합액으로 한다. 중합 반응조 하부에서 상기 촉매 조합액 및 단량체 조합액을 각각 1.8㎏/시간, 16㎏/시간으로 공급하고 평균 체류시간 40분, 중합 반응조 온도 175±2℃ 에서 중합 반응을 실시한다. 반응 중에는 중합 반응조의 외벽면 측에 설치한 재킷에 수증기를 통과시켜 반응조 외벽면 온도를 상기 중합 반응조 온도와 동일하거나 그것보다 약간 높은 온도로 설정한다. 얻은 시럽은 반응조 상부에서 꺼내어 가열기로 유도한다. 가열기에서는 재킷에 열 매체를 통과시켜 시럽을 200℃ 까지 가열시킨 후 액상 상태에서 다음 탈휘압출기로 유도한다. 탈휘압출기의 각 벤트는 감압으로 하고 실린더 온도를 240℃ 정도로 하여 미반응 단량체를 주성분으로 하는 휘발분을 벤트에서 꺼낸다. 공중합체는 용융 상태에서 스트랜드로서 누르고 수랭한 후 재단하여 펠렛을 얻는다.
얻은 공중합체의 조성을 분석한 결과 메타크릴산메틸이 81 중량%, 스티렌이 19 중량% 로 되어 있다. 또, 230℃, 37.3N 가중에서 측정한 멜트 플로우 레이트는 4.3g/10분이다.
펠렛 160g 을 형틀 내에 투입하고 상하에서 200℃ 에서 히트 프레스하여 가로 세로 210㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 얻는다.
수지성형체 중 이물의 측정결과를 표 2 에 나타낸다.
성형체의 색 차이, 황색도(YI) 및 상기 파장 380㎚ 에서 780㎚ 까지 범위 내에서의 평균 광투과율을 표 1 에 나타낸다.
또한, 파장 380㎚ 에서 780㎚ 까지 범위 내에서 측정한 광투과율을 도 1 에 나타낸다. 표 1 에 나타낸 평균 광투과율은 도 1 에 나타낸 측정 결과에서 산출한 것이다.
실시예 2
촉매 조합조에, 메타크릴산메틸 이외에 라디컬 개시제로서 1,1-디-t-부틸퍼옥시-3,3,5-트리메틸실록산이 0.15 중량% 가 되도록 주입하고, 교반 혼합하여 촉매 조합액으로 한다. 한편, 단량체 조합조에, 메타크릴산메틸 이외에 스티렌 및 연쇄 이동제로서 n-옥틸메르캅탄을 각각 28.4 중량% 및 0.045 중량% 농도가 되도록 주입하고, 교반 혼합하여 단량체 조합액으로 한다. 중합 반응조 하부에서 상기 촉매 조합액 및 단량체 조합액을 각각 3.0㎏/시간, 26.9㎏/시간으로 공급하고 평균 체류시간 24분, 중합 반응조 온도 175±2℃ 에서 중합 반응을 실시한다. 반응 중에는 중합 반응조의 외벽면 측에 설치한 재킷에 수증기를 통과시켜 반응조 외벽면 온도를 상기 중합 반응조 온도와 동일하거나 그것보다 약간 높은 온도로 설정한다. 얻은 시럽은 반응조 상부에서 꺼내어 가열기로 유도한다. 가열기에서는 재킷에 열 매체를 통과시켜 시럽을 200℃ 까지 가열시킨 후 액상 상태에서 다음 탈휘압출기로 유도한다. 탈휘압출기의 각 벤트는 감압으로 하고 실린더 온도를 240℃ 정도로 하여 미반응 단량체를 주성분으로 하는 휘발분을 벤트에서 꺼낸다. 중합체는 용융 상태에서 스트랜드로서 누르고 수랭한 후 재단하여 펠렛을 얻는다.
얻은 중합체의 조성을 분석한 결과, 메타크릴산메틸이 70 중량%, 스티렌이 30 중량% 로 이루어져 있다. 또, 230℃, 37.3N 가중에서 측정한 멜트 플로우 레이트는 8.2g/10 분이다.
실시예 1 과 동일한 방법으로 세로 200㎜, 가로 120㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 제조한다. 평가 결과를 표 1 내지 표 3 에 나타낸다.
파장 380㎚ 에서 780㎚ 까지 범위 내에서 측정한 광투과율은 도 1 에 나타낸 실시예 1 의 것과 거의 동일하다.
비교예 1 내지 3
비교하기 위해서 시판되는 광학재료용 메타크릴산메틸수지, 메타크릴산-스티렌 공중합체에 대해 실시예와 동일하게 평가한다.
(1) 메타크릴산메틸 수지 (메타크릴산메틸 함유량 : 약 96 중량%, 아크릴산메틸 함유량 : 약 4 중량%, 230℃, 37.3N 가중에서 측정한 멜트 플로우 레이트는 5.1g/10분 (분석값)) (비교예 1)
(2) 광학재료용 메타크릴산-스티렌 공중합체 (메타크릴산메틸 함유량 : 약 60 중량%, 스티렌 함유량 : 40 중량% (분석값)) (비교예 2)
(3) 광학재료용 메타크릴산-스티렌 공중합체 (메타크릴산메틸 함유량 : 약80 중량%, 스티렌 함유량 : 20 중량% (분석값))(비교예 3)
실시예 3
실시예 1 과 동일한 방법으로 얻은 펠렛을 사출 성형하여 얻은 도광판을 사용하며, 도 2 에 나타낸 단면모식도와 같이 액정셀 (11), 위상차 필름 (21,22), 편광필름 (31,32), 렌즈시트 (41), 확산시트 (51), 도광판 (61), 광원 (62), 반사시트 (71) 를 배치하여 얻은 액정표시장치는 도광판의 휨에 의한 액정표시장치의 표시면이 하얗게 흐려지게 되는 문제점은 거의 일어나지 않는다.
L* a* b* YI 평균 광투과율%
실시예 1 95.35 -0.62 1.90 3.42 86.40
실시예 2 95.21 -0.53 1.80 3.29 86.05
비교예 1 95.52 -0.39 1.19 2.23 87.00
비교예 2 91.97 -0.36 1.86 3.66 80.04
비교예 3 89.59 -0.86 4.36 8.29 73.44
각종 이물의 개수 이물의 총개수
유색계 이물 크기 (㎟) 백색계 이물 크기 (㎟)
＜0.01 0.01∼0.04 0.04∼0.1 0.1∼0.2 0.2＜ ＜0.01 0.01∼0.04 0.04∼0.1 0.1＜
실시예1 3 0 0 0 0 13 4 1 0 21
실시예2 5 0 0 0 0 15 5 1 0 26
비교예2 140 28 0 0 0 36 12 0 0 216
비교예3 1280 96 96 2 0 256 32 32 1 1795
포화 흡수량
실시예 1 1.2 중량%
실시예 2 1.0 중량%
비교예 1 2.0 중량%
본 발명의 수지성형체는 메타크릴 수지성형체와 동등하거나 그것에 가까운 높은 가시광 투과율을 가지며, 휨이 적어 치수 안정성이 좋다. 따라서, 본 발명의 수지성형체로 이루어진 도광판을 사용한 액정표시장치는 도광판의 휨에 의한 표시면이 하얗게 흐려지게 되는 문제점이 감소된다.

Claims (7)

  1. 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 공중합체로 이루어진 수지성형체로서, 세로 210㎜, 가로 210㎜, 두께 3㎜ 의 수지성형체를 변형검사기를 사용하며 육안으로 관찰하였을 때에 이 수지성형체에 함유된 이물의 총수가 150개 이하임을 특징으로 하는 광학재료용 수지성형체.
  2. 제 1 항에 있어서, 광로 길이가 200㎜ 인 수지성형체에서 파장이 380㎚∼780㎚ 에서의 평균 광투과율이 약 83% 이상임을 특징으로 하는 광학재료용 수지성형체.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 수지성형체의 포화 흡수량이 약 1.7 중량% 이하인 광학재료용 수지성형체.
  4. 제 1 항에 있어서, 공중합체가 메타크릴산메틸 약 90∼50 중량% 및 스티렌계 단량체 단위 10∼50 중량% 로 이루어진 광학재료용 수지성형체.
  5. 제 1 항에 있어서, 공중합체가 메타크릴산메틸 약 90∼50 중량%, 스티렌계 단량체 단위 10∼50 중량%, 및 이들에 대하여 이들과 공중합체 가능한 단량체 0∼10 중량% 로 이루어진 광학재료용 수지성형체.
  6. 제 1 항에 있어서, 공중합체가 메타크릴산메틸과 스티렌계 단량체를 주성분으로 하는 단량체를, 완전 혼합형 반응조를 사용하며 이 반응조 내를 실질적으로 기상 부분이 없는 만액 상태에서 반응조 외부에서 실질적으로 열 출입이 없는 단열상태에서 괴형 중합하여 중합체 함유율 40∼70 중량% 의 시럽으로 하고, 이어서 시럽에서 미반응 단량체를 주로 하는 휘발성분을 증발 분리하여 얻은 중합체인 광학재료용 수지성형체.
  7. 제 1 항에 기재된 수지성형체로 이루어진 도광판.
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