KR20220162743A - 광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛 - Google Patents

광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20220162743A
KR20220162743A KR1020227037676A KR20227037676A KR20220162743A KR 20220162743 A KR20220162743 A KR 20220162743A KR 1020227037676 A KR1020227037676 A KR 1020227037676A KR 20227037676 A KR20227037676 A KR 20227037676A KR 20220162743 A KR20220162743 A KR 20220162743A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
styrenic resin
resin composition
antioxidant
tert
phosphorus
Prior art date
Application number
KR1020227037676A
Other languages
English (en)
Inventor
히로 야마구치
Original Assignee
덴카 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 덴카 주식회사 filed Critical 덴카 주식회사
Publication of KR20220162743A publication Critical patent/KR20220162743A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F212/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring
    • C08F212/02—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical
    • C08F212/04—Monomers containing only one unsaturated aliphatic radical containing one ring
    • C08F212/06—Hydrocarbons
    • C08F212/08—Styrene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
    • C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
    • C08F220/10—Esters
    • C08F220/12—Esters of monohydric alcohols or phenols
    • C08F220/16—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms
    • C08F220/18—Esters of monohydric alcohols or phenols of phenols or of alcohols containing two or more carbon atoms with acrylic or methacrylic acids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/06—Sulfur
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/0008—Organic ingredients according to more than one of the "one dot" groups of C08K5/01 - C08K5/59
    • C08K5/005—Stabilisers against oxidation, heat, light, ozone
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/04—Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13—Phenols; Phenolates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51—Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52—Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/527—Cyclic esters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L25/00—Compositions of, homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an aromatic carbocyclic ring; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L25/02—Homopolymers or copolymers of hydrocarbons
    • C08L25/04—Homopolymers or copolymers of styrene
    • C08L25/08—Copolymers of styrene
    • C08L25/14—Copolymers of styrene with unsaturated esters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0065—Manufacturing aspects; Material aspects
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/1336—Illuminating devices
    • G02F1/133615—Edge-illuminating devices, i.e. illuminating from the side

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Planar Illumination Modules (AREA)

Abstract

색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족하는 도광판용 스티렌계 수지 조성물을 제공한다.
본 발명에 의하면, 스티렌계 단량체 단위 51~99질량%와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위 1~49질량%를 함유하는 공중합체인 스티렌계 수지(A)와, 산화 방지제(B)를 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물로서, 상기 산화 방지제(B)는, 인계 산화 방지제(B-1), 페놀계 산화 방지제(B-2), 및 인·페놀계 산화 방지제(B-3) 중 적어도 1종을 함유하고, 상기 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 상기 인계 산화 방지제(B-1)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.1~0.5질량부, 상기 페놀계 산화 방지제(B-2)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.01~0.5질량부, 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물이 제공된다.

Description

광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛
본 발명은 광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛에 관한 것이다.
액정 표시 장치의 백라이트에는, 광원을 표시 장치의 배면에 배치하는 직하형과 측면에 배치하는 에지라이트형이 있다. 에지라이트형 백라이트에는 측면에 배치된 광원의 광을 표시 장치의 전면으로 안내하는 도광판이라 불리는 부품이 사용되며, TV, 데스크탑형 퍼스널 컴퓨터의 모니터, 노트북형 퍼스널 컴퓨터, 휴대폰, 자동차 네비게이션용 모니터 등 폭넓은 용도로 사용되고 있다. 또한, 도광판을 이용한 백라이트는 조명 장치, 간판 등으로서도 사용된다.
도광판은, 광 투과 거리가 비교적 길고, 광로 길이에서의 광 손실이 크기 때문에, 특히 높은 광선 투과율을 갖는 것이 요구된다. 이 때문에, 도광판의 재료로서는 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 대표되는 아크릴계 수지가 사용되고 있다. 그러나, PMMA는 흡수성이 높기 때문에, 흡수에 의해 도광판의 휨이나 치수 변화가 생기는 경우가 있다. 또한, 성형시에 열분해되기 쉽기 때문에, 고온에서 성형하면 성형체에 외관 불량이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 이러한 문제를 개선하기 위해, 스티렌-(메트)아크릴산메틸 공중합체를 도광판의 재료로서 사용하는 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
한편, 스티렌계 단량체를 원료로 하는 스티렌계 수지는, 저흡수성은 우수하지만, 온도나 습도 등의 환경 변화에 의해 성형품이 백탁되는 문제가 있다. 구체적으로는, 고온 고습 환경하에서 실온 환경하나 실온 환경하에서 저온 환경에 성형품이 노출되었을 경우, 성형품 내에 균일하게 존재하는 수분이 불안정해져 상분리함으로써 , 성형품 내에 미소한 결함이 발생하고, 그 결과, 백탁이 발생한다. 이 문제를 해결하기 위해, 스티렌계 단량체와 소량의 (메트)아크릴산에스테르계 단량체를 공중합한 스티렌계 수지로 이루어지는 판상 성형품이 제안되고 있다(특허문헌 2 참조).
일본특허공개 제2003-075648호 공보 일본특허공개 제2013-170186호 홍보
그러나, 도광판을 구성하는 광학용 스티렌계 수지 조성물이 투명성, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족시키는 것은 어려웠다.
본 발명은 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족하는 도광판용 스티렌계 수지 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 스티렌계 단량체 단위 51~99질량%와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위 1~49질량%를 함유하는 공중합체인 스티렌계 수지(A)와, 산화 방지제(B)를 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물로서, 상기 산화 방지제(B)는, 인계 산화 방지제(B-1), 페놀계 산화 방지제(B-2), 및 인·페놀계 산화 방지제(B-3) 중 적어도 1종을 함유하고,
상기 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 상기 인계 산화 방지제(B-1)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.1~0.5질량부, 상기 페놀계 산화 방지제(B-2)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.01~0.5질량부 함유하는, 광학용 스티렌계 수지 조성물이 제공된다.
본 발명자들은 예의 검토를 실시한 바, 스티렌계 수지에 있어서의 스티렌계 단량체 단위와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위의 함유량, 및 산화 방지제의 함유량이 소정의 범위 내인 경우에, 광학용 스티렌계 수지 조성물이 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족하는 것을 발견하고, 본 발명의 완성에 이르렀다. .
이하, 본 발명의 다양한 실시 형태를 예시한다. 이하에 나타내는 실시 형태는 서로 조합 가능하다.
바람직하게는, 상기 인계 산화 방지제(B-1)는 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸-1-페닐옥시)(2-에틸헥실옥시)포스포러스, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 3,9-비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1비페닐]-4,4디일비스포스포나이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸아인산에스테르로부터 선택되는 적어도 1종인 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 상기 페놀계 산화 방지제(B-2)는 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-트릴)프로피오네이트], 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸으로부터 선택되는 적어도 1종인 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 상기 인페놀계 산화방지제(B-3)는 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀인 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 상기 광학용 스티렌계 수지 조성물은, 6-tert-부틸-2,4-크실레놀을 0.1~20ppm 함유하는, 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 상기 광학용 스티렌계 수지 조성물은, 황분을 0.1~500ppm 함유하는, 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 상기 스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)은 5만~40만이며, 상기 스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는 1.0~3.0인 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
바람직하게는, 초기의 광로 길이 115mm에서의 파장 380~780nm의 평균 투과율이 85% 이상인 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 광학용 스티렌계 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 도광판이 제공된다.
바람직하게는, 두께가 1.0~3.0mm인 도광판이다.
본 발명의 다른 측면에 의하면, 상기 도광판과, 상기 도광판의 단면에 광을 공급하는 광원을 갖는 에지라이트형 면 광원 유닛이 제공된다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 설명한다. 이하에 나타내는 실시 형태에서 나타낸 각종 특징 사항은, 서로 조합 가능하다. 또한, 각 특징 사항에 대해 독립적으로 발명이 성립한다.
1. 스티렌계 수지 조성물
본 발명의 일 실시 형태에 관한 스티렌계 수지 조성물은, 스티렌계 수지(A)와, 산화 방지제(B)를 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물이다.
<스티렌계 수지(A)>
스티렌계 수지(A)는, 스티렌계 단량체와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체를 함유하는 단량체를 공중합하여 얻어지는 수지이다. 스티렌계 수지(A)는, 스티렌계 단량체 단위 51~99질량%와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위 1~49질량%를 함유하는 공중합체이며, 바람직하게는 스티렌계 단량체 단위 51~85질량%와 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체 단위 15~49질량%를 함유하는 공중합체이며, 보다 바람직하게는 스티렌계 단량체 단위 80~85질량%와 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위 15~20질량%를 함유하는 공중합체이다. 이러한 범위로 함으로써, 투명성, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족시킬 수 있다. 특히, 스티렌계 단량체를 99질량% 이하로 함으로써, 습열 백화가 적은 도광판이 얻어지고, 스티렌계 단량체를 51% 이상으로 함으로써, 치수 안정성이 우수한 도광판을 얻을 수 있다. 스티렌계 수지(A)의 (메트)아크릴산에스테르계 단량체 단위의 함유량은, 구체적으로는 예를 들면, 1, 5, 10, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50 질량%이며, 여기에 예시된 수치 중 어느 2개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
스티렌계 단량체로서는, 예를 들면, 스티렌, α-메틸스티렌, o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, m-메틸스티렌, 에틸스티렌, p-t-부틸스티렌 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 스티렌계 단량체는 바람직하게는 스티렌이다.
(메트)아크릴산에스테르계 단량체는, 예를 들면, (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 n-프로필, (메트)아크릴산 이소프로필, (메트)아크릴산 n-부틸, (메트)아크릴산 이소부틸, (메트)아크릴산 t-부틸, (메트)아크릴산 이소아밀, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 라우릴 등의 (메트)아크릴산 알킬에스테르; (메트)아크릴산 페닐, (메트)아크릴산 벤질 등의 (메트)아크릴산아릴에스테르; (메트)아크릴산 시클로헥실, (메트)아크릴산 4-t-부틸시클로헥실, (메트)아크릴산 트리시클로데카닐, (메트)아크릴산 아다만틸 등의 (메트)아크릴산 시클로알킬에스테르; (메트)아크릴산 글리시딜; (메트)아크릴산 디시클로펜타디에닐 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. (메트)아크릴산에스테르계 단량체는, 바람직하게는 (메트)아크릴산 알킬에스테르이며, 보다 바람직하게는 메타크릴산 메틸이다.
또한, 스티렌계 수지(A)는, 스티렌계 단량체 및 (메트)아크릴산에스테르계 단량체와 공중합 가능한 단량체와 공중합하여 얻어지는 공중합체이어도 된다. 공중합 가능한 단량체로서는, 예를 들면 아크릴산, 메타크릴산 등의 (메트)아크릴산; 아크릴로니트릴, 메타크릴로니트릴 등의 시안화비닐; 무수말레산, 푸마르산 등의 α,β-에틸렌불포화 카르복실산류; 페닐말레이미드, 시클로헥실말레이미드 등의 이미드류를 들 수 있다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)은, 바람직하게는 5만~40만이고, 보다 바람직하게는 10만~14만이다. 또한, 스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는, 바람직하게는 1.0~3.0이며, 보다 바람직하게는 1.5~2.5이다. 이러한 범위로 함으로써 성형성과 도광판의 강도를 양립할 수 있다. 중량평균 분자량(Mw)이 5만 미만에서는 성형품의 강도가 불충분해지는 경우가 있고, 40만을 초과하면 성형성이 저하되는 경우가 있다. 또한, 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)가 1.0 미만에서는 성형성이 저하되는 경우가 있고, 3.0을 초과하면 성형품의 강도가 저하되는 경우가 있다.
<산화 방지제(B)>
산화 방지제(B)는, 인계 산화 방지제(B-1), 페놀계 산화 방지제(B-2), 및 인·페놀계 산화 방지제(B-3) 중 적어도 1종을 포함한다.
광학용 스티렌계 수지 조성물은, 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 인계 산화 방지제(B-1)와 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.1~0.5질량부 함유한다. 이러한 범위로 함으로써, 투명성, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족시킬 수 있다. 인계 산화 방지제(B-1)와 인·페놀계 산화 방지제(B-3)의 합계 함유량은, 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 구체적으로는 예를 들면, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5질량부이며, 여기에 예시한 수치 중 어느 2개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
또한, 광학용 스티렌계 수지 조성물은, 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 페놀계 산화 방지제(B-2)와 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.01~0.5질량부, 바람직하게는 0.05~0.3질량부 함유한다. 이러한 범위로 함으로써, 투명성, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도를 동시에 만족시킬 수 있다. 페놀계 산화 방지제(B-2)와 인·페놀계 산화 방지제(B-3)의 합계 함유량은, 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여, 구체적으로는 예를 들면, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04, 0.05, 0.06, 0.07, 0.08, 0.09, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5질량부이며, 여기에 예시된 수치 중 어느 2 개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
인계 산화 방지제(B-1)는, 기본 골격에 페놀성 수산기를 갖지 않는 (아)인산 에스테르류이고, 바람직하게는 3가의 인 화합물인 아인산 에스테르류이다. 인계 산화 방지제(B-1)는, 예를 들면, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸-1-페닐옥시)(2-에틸헥실옥시)포스포러스, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 3,9-비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1비페닐]-4,4디일비스포스포나이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸아인산에스테르 등으로부터 선택되는 적어도 1종이다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
페놀계 산화 방지제(B-2)는, 기본 골격에 페놀성 수산기를 가지고 (아)인산에스테르류가 아닌 산화 방지제이다. 페놀계 산화 방지제(B-2)는, 예를 들면, 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert) -부틸-4-히드록시-m-트릴)프로피오네이트], 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 등으로부터 선택되는 적어도 1종이다. 이들은 1종 단독 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
인·페놀계 산화 방지제(B-3)는, 기본 골격에 페놀성 수산기를 갖는 (아)인산에스테르류이며, 바람직하게는 기본 골격에 페놀성 수산기를 갖는 3가의 인 화합물인 아인산 에스테르이다. 인·페놀계 산화 방지제(B-3)는, 예를 들면, 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀 등이다.
<기타 성분>
광학용 스티렌계 수지 조성물은, 6-tert-부틸-2,4-크실레놀(TBX)을 바람직하게는 0.1~20ppm 함유하고, 보다 바람직하게는 1~5ppm 함유한다. 이러한 범위로 함으로써, 색상 및 투과율이 우수한 도광판이 얻어진다. TBX의 함유량은, 구체적으로는 예를 들면, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20ppm이며, 여기에 예시된 수치 중 어느 2개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
광학용 스티렌계 수지 조성물은, t-부틸카테콜(TBC)을 바람직하게는 0.1~100ppm 함유하고, 보다 바람직하게는 1~20ppm 함유한다. 이러한 범위로 함으로써, 색상 및 투과율이 우수한 도광판이 얻어진다. TBC의 함유량은 구체적으로는 예를 들면 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100ppm이며, 여기에 예시된 수치 중 어느 2개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
광학용 스티렌계 수지 조성물은, 황분을 바람직하게는 0.1~500ppm 함유하고, 보다 바람직하게는 1~400ppm 함유하고, 더욱 바람직하게는 5~350ppm 함유한다. 이러한 범위로 함으로써, 특히 색상이 우수한 도광판을 얻을 수 있다. 황분은, 구체적으로는 예를 들면, 0.1, 0.5, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 100, 200, 300, 400, 500ppm이며, 여기에 예시된 수치 중 어느 2개 수치 사이의 범위 내이어도 된다.
광학용 스티렌계 수지 조성물에는, 본 발명의 특성을 손상시키지 않는 범위에서, 황계 산화 방지제, 락톤계 산화 방지제, 자외선 흡수제, 힌더드 아민계 안정제, 대전 방지제, 친수성 첨가제, 유동 파라핀(미네랄 오일), 폴리에틸렌 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 라우르산, 미리스틴산, 팔미트산, 스테아르산 등의 고급 지방산, 스테아르산아미드, 에르카산아미드, 에틸렌비스스테아르산아미드 등의 고급 지방산 아미드, 미리스틸 알코올, 세틸 알코올, 스테아릴 알코올 등의 고급 알코올 등의 이형제, 블루잉제를 함유하고 있어도 된다.
<광학 특성>
스티렌계 수지 조성물은, 초기의 광로 길이 115mm에서의 파장 380~780nm의 평균 투과율이, 바람직하게는 85% 이상이고, 보다 바람직하게는 86% 이상이다.
스티렌계 수지 조성물은 장기 내구 시험 후의 광로 길이 115mm에서의 파장 380~780nm의 평균 투과율이, 바람직하게는 80% 이상, 보다 바람직하게는 83% 이상이고, 더욱 바람직하게는 85% 이상이다.
스티렌계 수지 조성물은, 초기의 광로 길이 115㎜에서의 YI값이, 바람직하게는 6.0 이하이고, 보다 바람직하게는 4.0 이하이다.
스티렌계 수지 조성물은, 장기 내구 시험 후의 광로 길이 115㎜에서의 YI값이, 바람직하게는 7.0 이하이고, 보다 바람직하게는 5.0 이하이다.
스티렌계 수지 조성물은, 초기의 광로 길이 115㎜에서의 YI값과 장기 내구 시험 후의 광로 길이 115㎜에서의 YI값과의 YI값의 차(ΔYI)가, 바람직하게는 3.0 이하이며, 보다 바람직하게는 1.5 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.0 이하이다.
<기타>
스티렌계 수지 조성물의 비캇 연화 온도는, 바람직하게는 95~104℃이고, 보다 바람직하게는 100~104℃이다. 비캇 연화 온도가 95℃미만에서는 내열성이 부족하고, 사용 환경에 따라서는 도광판이 변형될 가능성이 있다.
<스티렌계 수지 조성물의 제조 방법>
스티렌계 수지(A)의 중합 방법으로서는, 괴상 중합법, 용액 중합법, 현탁 중합법, 유화 중합법 등 공지의 스티렌 중합 방법을 들 수 있다. 품질면이나 생산성의 면에서는, 괴상 중합법, 용액 중합법이 바람직하고, 연속 중합인 것이 바람직하다. 용매로서는, 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠 및 크실렌 등의 알킬벤젠류나 아세톤이나 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 헥산이나 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소 등을 사용할 수 있다.
스티렌계 수지(A)의 중합시에, 필요에 따라 중합 개시제, 연쇄 이동제, 가교제 등의 중합 조제, 그 외의 중합 조제를 사용할 수 있다. 중합 개시제로서는, 라디칼 중합 개시제가 바람직하고, 공지 관용의 예를 들면, 1,1-디(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, 2,2-디(t-부틸퍼옥시)부탄, 2,2-디(4,4-디-t-부틸퍼옥시시클로헥실)프로판, 1,1-디(t-아밀퍼옥시)시클로헥산 등의 퍼옥시케탈류, 쿠멘하이드로퍼옥사이드, t-부틸하이드로퍼옥사이드 등의 하이드로퍼옥사이드류, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-아밀퍼옥시이소노나노에이트 등의 알킬퍼옥사이드류, t-부틸쿠밀퍼옥사이드, 디-t-부틸퍼옥사이드, 디쿠밀퍼옥사이드, 디-t -헥실퍼옥사이드 등의 디알킬퍼옥사이드류, t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, t-부틸퍼옥시이소프로필 모노카보네이트 등의 퍼옥시에스테르류, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 폴리에테르테트라키스(t-부틸퍼옥시카보네이트) 등의 퍼옥시카보네이트류, N,N'-아조비스(시클로헥산-1-카르보니트릴), N,N'-아조비스(2-메틸부티로니트릴), N,N'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴), N,N'-아조비스[2-(히드록시메틸)프로피오니트릴] 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 연쇄 이동제로서는, n-도데실 메르캅탄, tert-도데실 메르캅탄 등의 지방족 메르캅탄, 방향족 메르캅탄, 티오글리콜산, 메르캅토프로피온산 등의 티오카르복실산류, 에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 트리메틸올 프로판, 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 트리펜타에리트리톨, 소르비톨 등의 다가 알코올 수산기를 티오글리콜산, 또는 메르캅토프로피온산으로 에스테르화한 다관능 메르캅탄, 펜타페닐에탄, α-메틸스티렌 다이머 및 테르피놀렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 황분의 함유량을 조정할 수 있는 관점에서, 지방족 메르캅탄, 방향족 메르캅탄, 티오카르복실산류, 다관능 메르캅탄이 바람직하다.
연속 중합의 경우, 스티렌계 수지(A)는, 중합 공정과, 탈휘 공정, 조립 공정을 구비하는 방법에 의해 제조 가능하다.
우선 중합 공정에서 공지의 완전 혼합조형 교반조나 탑형 반응기 등을 이용하여, 목표의 분자량, 분자량 분포, 반응 전화율이 되도록, 중합 온도 조정 등에 의해 중합 반응이 제어된다.
중합 공정을 거친 중합체를 함유하는 중합 용액은 탈휘 공정으로 이송되어 미 반응의 단량체 및 중합 용매가 제거된다. 탈휘 공정은 가열기 부착의 진공 탈휘조나 벤트 부착 탈휘 압출기 등으로 구성된다. 탈휘 공정을 나온 용융 상태의 중합체는 조립 공정으로 이송된다. 조립 공정에서는, 다공 다이로부터 스트랜드 형상으로 용융 수지를 압출하고, 콜드 컷 방식이나 공중 핫 컷 방식, 수중 핫 컷 방식으로 펠릿 형상으로 가공된다.
스티렌계 수지 조성물은, 스티렌계 수지(A)에 산화 방지제(B)를 첨가함으로써 제조 가능하다. 산화 방지제(B)는 스티렌계 수지(A)의 중합시에 첨가해도 되고, 스티렌계 수지(A)를 중합 후, 산화 방지제(B)를 드라이블랜딩하고, 용융 혼련하여 제조해도 된다. 또한, 산화 방지제(B)를 미리 소량의 스티렌계 수지와 함께 용융 혼련하여 얻은 펠릿 형상의 마스터 배치를 작성하고, 스티렌계 수지(A)와 그 마스터 배치를 드라이블랜딩 후, 용융 혼련하고, 조정해도 된다.
스티렌계 수지 조성물 중의 t-부틸카테콜 또는 6-tert-부틸-2,4-크실레놀의 함유량 및 황분은, 스티렌계 수지(A)의 중합 개시시에 있어서의 함유량의 조정 및 그 후의 탈휘공정 등에 있어서의 함유량의 조정이 가능하다. 또한, 임의의 타이밍으로 첨가하여 조정해도 된다.
2. 도광판
본 발명의 일 실시 형태에 관한 도광판은, 상기 광학용 스티렌계 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형품이다. 도광판은 에지라이트형 면 광원 유닛에 사용할 수 있는 도광판이다.
<도광판의 형상>
도광판은 도광판의 표면에 요철 형상을 가져도 된다. 보다 상세하게는, 도광판의 표면에 복수의 렌티큘러 형상 및/또는 프리즘 형상의 볼록부를 가져도 된다. 돌출부는 도광판의 적어도 하나의 면에 설치되는 것이 바람직하고, 특히 도광판의 전면(발광면)인 하나의 면에 설치된다. 다른 면에 대해서도 필요하면 설치해도 되지만, 도광판의 전면(발광면)에만 설치하는 것이 보다 바람직하다.
여기서, 렌티큘러 형상의 볼록부는 원호 형상의 볼록부이며, 단면의 에지 형상이 원호 형상의 돌조체이다. 또한, 프리즘 형상이란, 원호 형상의 볼록부이며, 단면의 에지 형상이 삼각산형의 돌조체이다. 또한, 볼록부는 복수 조, 서로 평행 관계가 되도록 형성될 수 있다. 또한, 볼록부는 도광판에 일체적으로 형성될 수 있다.
도광판의 두께는 1.0~3.0mm이고, 바람직하게는 1.5~2.5mm이고, 보다 바람직하게는 1.6~2.4mm이다. 이러한 범위 내이면, 산화 방지제를 첨가한 스티렌계 수지 조성물의 성형에 있어서, 우수한 압출 안정성 등의 성형성이나 강도가 우수한 도광판을 제조하는 것이 용이하다.
<도광판의 제조 방법>
본 발명의 일 실시형태에 따른 도광판은, 상기의 스티렌계 수지 조성물을 성형하여 얻어지고, 성형 방법으로서는, 시트 압출 성형이나, 사출 성형, 압축 성형 등의 공지의 방법을 사용할 수 있으나, 생산성, 성형품의 대형화가 용이하다는 점에서, 표면 형상 전사형을 구비한 연속 시트 압출 성형인 것이 바람직하다. 상기 시트 압출 성형의 예로서는, 수지를 가열 용융 상태에서 피드 블록에 공급하고, 다이로부터 연속적으로 압출 시트를 작성하는 압출 공정과, 상기 수지 시트를, 압착 롤과 냉각 롤 사이에 끼우는 가압 공정, 가압 공정 후, 수지 시트를 냉각 롤에 밀착시키면서 반송하는 반송 공정을 갖고, 냉각 롤의 표면에 전사형을 구비하는 연속 시트 압출 성형법을 들 수 있고, 그 전사형의 형상을 변경함으로써, 시트 표면에 임의의 요철 형상을 전사할 수 있다.
또한, 도광판은 전면(발광면)에 요철 형상을 갖고 있어도 되고, 배면에는 광을 난반사시키는 반사 가공을 실시할 수 있다. 반사 가공으로서는, 예를 들면, 실크 인쇄나 잉크젯 인쇄 외에, 레이저 조사에 의해 도트 형상의 요철을 부여하는 방법을 들 수 있고, 도트 패턴의 인쇄에는, 광을 확산시키는 미립자를 갖는 잉크를 사용할 수 있다.
3. 에지라이트형 면 광원 유닛
본 발명의 일 실시 형태에 따른 에지라이트형 면 광원 유닛은 상기 도광판과, 상기 도광판의 단면에 광을 공급하는 광원을 갖는 에지라이트형 면 광원 유닛이다. 에지라이트형 면 광원 유닛은 액정 표시 장치용의 면광원 장치로서 바람직하게 사용된다.
[실시예]
이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 또한, 이들은 모두 예시적인 것이며, 본 발명의 내용을 한정하는 것은 아니다.
1. 스티렌계 수지 A-1~A-11의 제조
완전 혼합형 교반조인 제1 반응기와 정적 혼합기 부착 플러그 플로우형 반응기인 제2 반응기를 직렬로 접속하여 중합 공정을 구성하고, 표 1에 나타내는 조건에 따라 스티렌계 수지의 제조를 실시하였다. 각 반응기의 용량은 제1 반응기를 30리터, 제2 반응기를 12리터로 하였다. 표 1에 기재된 원료 조성으로, 원료 용액을 작성하고, 제1 반응기에 원료 용액을 표 1에 기재된 유량으로 연속적으로 공급하였다. 중합 개시제는, 제1 반응기의 입구에서 표 1에 기재된 첨가 농도(원료 스티렌에 대한 질량 기준의 농도)가 되도록 원료 용액에 첨가하고, 균일 혼합했다. 표 1에 기재된 원료는 다음과 같다.
중합 개시제: t-부틸퍼옥시이소프로필 모노카보네이트(니치유주식회사 제조: PERBUTYL I)
연쇄 이동제: n-도데실 메르캅탄(알케마주식회사 제조)
또한, 제2 반응기에서는, 반응액의 흐름 방향에 따라 온도 구배를 설정하고, 중간 부분, 출구 부분에서 표 1의 온도가 되도록 조정하였다.
계속해서, 제2 반응기로부터 연속적으로 취출한 중합체를 함유하는 용액을 직렬로 2단으로 구성되는 예열기 부착 진공 탈휘조에 도입하여, 표 1에 기재된 수지 온도가 되도록 예열기의 온도를 조정하고, 표 1에 기재된 압력으로 조정함으로써, 미반응 스티렌 및 에틸벤젠을 분리한 후, 다공 다이로부터 스트랜드 형상으로 압출하고, 콜드 컷 방식으로, 스트랜드를 냉각 및 절단하여 펠릿화 했다.
<용융질량흐름률(MFR)>
용융질량흐름률은 JIS K 7210에 따라, 온도 200℃, 49N 하중의 조건에서 측정하였다.
<비캇 연화 온도>
비캇 연화 온도는 JIS K 7206에 따라, 승온 속도 50℃/hr, 시험 하중 50N에서 측정하였다.
<황분>
이온 크로마토그래프(DIONEX사 제조 DX-120)를 사용하고, 연소 크로마토그래프법에 의해, 하기 기재의 측정 조건으로 측정하였다.
연소용 전처리 장치: AQF-100, WS100, GA-100(미쓰비시케미컬주식회사 제조)
시료량: 100mg
연소관 온도: 입구 900℃, 출구 1000℃
흡수액: 600mg/L H2O2+10mg/LPO4 3-(내부 표준)
흡수액량: 5mL
검출기: 전기 전도도 검출기
칼럼: AS12A
유량: 1.5mL/min
이동상: 2.7mM Na2CO3+0.3mM NaHCO3
시료 도입량: 20μL
<스티렌계 수지 중 TBC 및 TBX의 함유량>
스티렌계 수지 0.2g을 소량의 THF에 용해한 후, BSTFA(M,O-비스(트리메틸실릴)트리플루오로아세트아미드) 200μL를 첨가하고, 트리메틸실릴 유도체화 처리를 실시하고, THF에서 10mL 정용한 후 , 원심분리에 의해 분리한 상청액에 대해서, 가스 크로마토그래프 질량 분석(GC/MS)으로, 이하의 조건으로 측정하였다. 또한, 농도의 결정에는, 미리 작성한 검량선을 사용하였다.
GC장치: Agilent사 제조 7890A
칼럼: Agilent사 제조 DB-5ms(0.25mm i.d.Х30m) 액상 막 두께 0.25㎛
칼럼 온도: 50℃(1min)→(20℃/min 승온)→320℃(6.5min)계 20min
주입구: 300℃, 1.5mL/min, (스플릿비 1:5)
주입량: 1 μL
MS장치: Agilent사 제조 5975C
인터페이스 온도: 320℃
MS 검출 조건: SIM 측정 TBC(정량용 m/z 295, 확인용 m/z 310)
<분자량>
중량평균 분자량(Mw) 및 Z 평균 분자량(Mz), 수평균 분자량(Mn)은, 겔 투과 크로마토그래피(GPC)를 사용하여, 다음의 조건으로 측정하였다.
GPC 기종: 쇼와덴코주식회사 제조 Shodex GPC-101
칼럼: 폴리머라보라토리즈사 제조 PLgel 10μm MIXED-B
이동상: 테트라히드로푸란
시료 농도: 0.2질량%
온도: 오븐 40℃, 주입구 35℃, 검출기 35℃
검출기: 시차 굴절계
분자량은 단분산 폴리스티렌의 용출 곡선으로부터 각 용출 시간에 있어서의 분자량을 산출하고, 폴리스티렌 환산의 분자량으로서 산출한 것이다.
Figure pct00001
2. 스티렌계 수지 조성물의 제조
[실시예 1]
펠렛화한 스티렌계 수지(A-1) 100질량부에 대하여, 인계 산화 방지제(HP-10) 0.2질량부와, 인·페놀계 산화 방지제(GP) 0.1질량부를 블렌더로 혼합하고, 스크류 직경 40mm의 단축 압출기를 사용하여, 실린더 온도 230℃, 스크류 회전수 100rpm에서 혼합하여, 스티렌계 수지 조성물을 얻었다.
[실시예 2~18 및 비교예 1~8]
배합을 표 2~표 4와 같이 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 스티렌계 수지 조성물 및 도광판을 제조하였다. 각종 측정 및 평가 결과를 표 2~표 4에 나타낸다.
또한, 표 2~표 4 중의 인계 산화 방지제(B-1), 페놀계 산화 방지제(B-2) 및 인·페놀계 산화 방지제(B-3)에 대해서는 각각 하기와 같다.
(인계 산화 방지제(B-1))
HP-10: 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸-1-페닐옥시)(2-에틸헥실옥시)포스포러스 (주식회사ADEKA제조 ADKSTAB HP-10)
168: 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트(BASF재팬주식회사 제조 Irgafos 168)
PEP-36: 3,9-비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5.5]운데칸(주식회사ADEKA제조 ADKSTAB PEP-36)
P-EPQ: 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1비페닐]-4,4디일비포스포나이트(클라리언트 Co. Ltd. 제조 Hostanox P-EPQ)
38: 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸아인산에스테르, (BASF재팬주식회사 제조 Irgafos 38)
(페놀계 산화 방지제(B-2))
1076: 옥타데실-3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트(BASF재팬 주식회사 제조 Irganox 1076)
245: 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-트릴)프로피오네이트](BASF재팬 주식회사 제조 Irganox 245)
1010: 펜타에리트리톨테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트](BASF재팬 주식회사 제조 Irganox 1010)
AO80: 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5.5]운데칸(주식회사 ADEKA제조 ADKSTAB AO-80)
(인·페놀계 산화 방지제(B-3))
GP: 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2] 디옥사포스페핀(스미토모카가쿠주식회사 제조 SUMILIZER GP)
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
3. 평가
표 2~표 4 중의 TBC, TBX 및 황분의 함유량은, 사용한 스티렌계 수지 중의 함유량에 기초하여 산출한 값이다.
<스티렌계 수지 조성물의 평균 투과율 및 YI값>
평균 투과율 및 YI값은, 다음의 순서로 측정을 실시하였다. 스티렌계 수지 조성물의 펠릿을 사용하여, 실린더 온도 230℃, 금형 온도 50℃에서 사출 성형을 실시하고, 127Х127Х3mm 두께의 판상 성형품(초기 샘플)을 성형하였다.
여기서 장기의 내구성을 평가하는 샘플(장기 내구 시험 후의 샘플)은 80℃의 오븐 내에 1000시간 보관하였다.
다음으로, 초기 샘플 및 장기 내구 시험 후의 샘플의 판상 성형품으로부터 115Х85Х3mm 두께의 시험편을 잘라내고, 단면을 버프 연마에 의해 연마하고, 단면에 경면을 갖는 판상 성형품을 작성했다. 연마 후의 판상 성형품에 대해서, 니혼분코우 주식회사 제조의 자외선 가시 분광 광도계 V-670을 사용하여, 크기 20Х1.6mm, 확산 각도 0°의 입사광에 있어서, 광로 길이 115mm에서의 파장 350nm~800nm의 분광 투과율을 측정하고, C 광원에 있어서의 시야 2°에서의 YI값을 JIS K7105에 따라 산출하였다. 평균 투과율(전광선 투과율)은 파장 380~780nm에 있어서의 분광 투과율의 평균으로서 산출했다.
<도광판의 제조>
당해 스티렌계 수지 조성물을, 스크류 직경 90mm, L/D=32의 단축 벤트 부착 압출기에 공급하고, 200~235℃에서 용융 혼련한 후, 립 폭 1000mm, 립 개도 3.0mm의 T 다이에서, T 다이 온도 245~250℃에서 토출하고, 세로형 3개 냉각 롤로 냉각 고화 후, 단면을 트리밍하여, 폭 800mm, 두께 2.0mm의 도광판을 얻었다.
<도광판의 성형성 및 강도 평가>
표 2~표 4에 있어서의 도광판의 압출 안정성(재료 손실), 치수 안정성(흡습 변형), 내습열 백화성, 및 강도에 대해서 하기와 같이 평가하였다.
(압출 안정성(재료 손실))
다이의 수지 온도를 300℃로 조정하고, 다이 부근의 재료 손실 발생 상황을, 이하의 기준에 기초하여 평가했다.
○: 시트 압출 개시 후, 30분을 경과해도, 재료 손실이 확인되지 않는다.
△: 시트 압출 개시 후, 10~30분에 재료 손실이 확인된다.
Х: 시트 압출 개시 후, 10분 이내에 재료 손실이 확인된다.
또한, "재료 손실"은 다이의 출구 노즐 주변에 발생하는 갈색 또는 흑색의 수지 열화물이며, 통상 압출량과 함께 증가하고, 소정의 량을 초과하면 노즐로부터 탈리하여 시트 표면에 부착한다.
(치수 안정성(흡습 변형))
상기에서 얻어진 도광판으로부터, 200mmХ300mm의 시험편을 잘라내고, 시험편을 온도 60℃, 상대 습도 90%의 조건으로 500시간 보관하고, 보관 전후에서의 장변의 치수 변화를 측정하고, 이하의 식에 의해 변형률을 계산하였다.
변형률=((보관 후의 장변 길이)―(보관 전의 장변 길이))÷(보관 전의 장변의 길이)Х100(%)
변형률이 0.10% 이하인 것을 ○, 0.10~0.15%인 것을 △, 0.15% 이상인 것을 Х로 하여, 도광판의 치수 안정성(흡습 변화)을 평가했다.
(내습열 백화성)
상기에서 얻어진 도광판으로부터, 200mmХ200mm의 시험편을 잘라내고, 시험편을 60℃, 상대습도 90%의 환경하에서 150시간 노출 후, 온도 23℃, 상대습도 50%의 환경하에 시험편을 취출, 급냉하고, 추가로 1시간 방치 후에, 시험편 내부에 발생하는 백화 현상을 관찰하고, 이하의 기준에 기초하여, 내습열 백화성을 평가하였다.
○: 전혀 백화가 발생하지 않는다
△: 희미하게 백화가 발생하지만, 24시간 후에는 거의 사라진다
Х: 현저하게 백화하고, 24시간 후에도 사라지지 않는다
(강도)
상기에서 얻어진 도광판으로부터, 200mmХ200mm의 시험편을 잘라내고, 중량 16.6g의 구를 사용하고, JIS K-7211에 따라, 50% 파괴 높이를 측정하였다. 50% 파괴 높이가 50cm 이상인 것을 ○, 30~50cm인 것을 △, 30cm 이하인 것을 Х로 하여, 도광판의 강도를 측정하였다.
실시예에 있어서는, 투명성, 색상, 색상 안정성, 압출 안정성, 치수 안정성, 내습열 백화성 및 강도가 양호하고, 실시예 1~12 및 실시예 15~18에 있어서는 내습열 백화성 포함하여 특히 우수했다.
또한, 황분이 0.1~500ppm인 실시예 1~16 및 실시예 18에 있어서는, 색상이 특히 우수하였다.

Claims (11)

  1. 스티렌계 단량체 단위 51~99질량%와 (메트)아크릴산 에스테르계 단량체 단위 1~49질량%를 함유하는 공중합체인 스티렌계 수지(A)와, 산화 방지제(B)를 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물로서,
    상기 산화 방지제(B)는, 인계 산화 방지제(B-1), 페놀계 산화 방지제(B-2), 및 인·페놀계 산화 방지제(B-3) 중 적어도 1종을 함유하고,
    상기 스티렌계 수지(A) 100질량부에 대하여,
    상기 인계 산화 방지제(B-1)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.1~0.5질량부,
    상기 페놀계 산화 방지제(B-2)와 상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)를 합계로 0.01~0.5질량부,
    함유하는,
    광학용 스티렌계 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 인계 산화 방지제(B-1)는 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸-1-페닐옥시)(2-에틸헥실옥시)포스포러스, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 3,9-비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)[1,1비페닐]-4,4디일비스포스포나이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-6-메틸페닐)에틸아인산에스테르로부터 선택되는 적어도 1종인, 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 페놀계 산화 방지제(B-2)는 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트, 에틸렌비스(옥시에틸렌)비스[3-(5-tert-부틸-4-히드록시-m-트릴)프로피오네이트], 펜타에리트리톨 테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트], 3,9-비스[2-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸]-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸으로부터 선택되는 적어도 1종인, 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인·페놀계 산화 방지제(B-3)는 6-[3-(3-tert-부틸-4-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀인, 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학용 스티렌계 수지 조성물은 6-tert-부틸-2,4-크실레놀을 0.1~20ppm 함유하는 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광학용 스티렌계 수지 조성물은 황분을 0.1~500ppm 함유하는, 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)은, 5만~40만이며,
    상기 스티렌계 수지(A)의 중량평균 분자량(Mw)과 수평균 분자량(Mn)의 비(Mw/Mn)는, 1.0~3.0인,
    광학용 스티렌계 수지 조성물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    초기의 광로 길이 115mm에서의 파장 380~780nm의 평균 투과율이 85% 이상인, 광학용 스티렌계 수지 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 광학용 스티렌계 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 도광판.
  10. 제9항에 있어서,
    두께가 1.0~3.0mm인 도광판.
  11. 제9항 또는 제10항에 기재된 도광판과, 상기 도광판의 단면에 광을 공급하는 광원을 갖는 에지라이트형 면 광원 유닛.
KR1020227037676A 2020-04-01 2020-12-04 광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛 KR20220162743A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2020-065885 2020-04-01
JP2020065885 2020-04-01
PCT/JP2020/045195 WO2021199501A1 (ja) 2020-04-01 2020-12-04 光学用スチレン系樹脂組成物、導光板及びエッジライト型面光源ユニット

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220162743A true KR20220162743A (ko) 2022-12-08

Family

ID=77928430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227037676A KR20220162743A (ko) 2020-04-01 2020-12-04 광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPWO2021199501A1 (ko)
KR (1) KR20220162743A (ko)
CN (1) CN115397913A (ko)
MX (1) MX2022011738A (ko)
TW (1) TW202144444A (ko)
WO (1) WO2021199501A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023218994A1 (ja) * 2022-05-13 2023-11-16 デンカ株式会社 光学用スチレン系樹脂組成物、導光板、エッジライト型面光源ユニット、光拡散版、及び直下型面光源ユニット

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075648A (ja) 2001-09-07 2003-03-12 Denki Kagaku Kogyo Kk 導光板
JP2013170186A (ja) 2012-02-17 2013-09-02 Toyo Styrene Co Ltd スチレン系樹脂板状成形品および導光板

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101653849B1 (ko) * 2008-12-17 2016-09-02 덴카 주식회사 광학용 성형체 및 그것을 이용한 도광판 및 광 확산체
JP6000978B2 (ja) * 2011-12-20 2016-10-05 東洋スチレン株式会社 光学用スチレン系樹脂組成物、成形品および導光板
JP2013154546A (ja) * 2012-01-30 2013-08-15 Mitsubishi Gas Chemical Co Inc 積層体およびそれを備えた保護部材
CN110408133A (zh) * 2012-07-13 2019-11-05 东洋苯乙烯股份有限公司 光学用苯乙烯系树脂组合物、成型品及导光板
CN107250255B (zh) * 2015-02-12 2020-12-29 电化株式会社 光学用苯乙烯系树脂组合物

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003075648A (ja) 2001-09-07 2003-03-12 Denki Kagaku Kogyo Kk 導光板
JP2013170186A (ja) 2012-02-17 2013-09-02 Toyo Styrene Co Ltd スチレン系樹脂板状成形品および導光板

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021199501A1 (ja) 2021-10-07
TW202144444A (zh) 2021-12-01
MX2022011738A (es) 2022-10-13
JPWO2021199501A1 (ko) 2021-10-07
CN115397913A (zh) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101961675B1 (ko) 광학용 스티렌계 수지조성물, 성형품 및 도광판
CN104245823B (zh) 光学用苯乙烯系树脂组合物，成型品及导光板
JP7367114B2 (ja) 光学用スチレン系樹脂組成物、成形品および導光体
KR20220162743A (ko) 광학용 스티렌계 수지 조성물, 도광판 및 에지라이트형 면 광원 유닛
KR102669507B1 (ko) 스티렌계 수지 조성물, 성형품 및 도광판
JP5715829B2 (ja) 導光板用スチレン系樹脂組成物および導光板
JP5715830B2 (ja) 導光板用スチレン系樹脂組成物および導光板
JP6039907B2 (ja) スチレン系樹脂板状成形品および導光板
JP7519348B2 (ja) スチレン系樹脂組成物、成形品及び導光板
JP7344961B2 (ja) エッジライト型導光板及びエッジライト型面光源ユニット
JP7229226B2 (ja) 光学用スチレン系樹脂組成物及び光学部品
JP2014031491A (ja) スチレン系樹脂組成物、板状成形品および導光板
JP7004694B2 (ja) 良色相の成形品およびその製造方法
WO2021132001A1 (ja) 光拡散板及び直下型面光源ユニット
WO2022065222A1 (ja) 樹脂組成物
WO2023218994A1 (ja) 光学用スチレン系樹脂組成物、導光板、エッジライト型面光源ユニット、光拡散版、及び直下型面光源ユニット
JP2016108502A (ja) 良色相の成形品およびその製造方法
JP2021147561A (ja) スチレン系樹脂組成物及びその製造方法、成形品および導光板
JP2016190425A (ja) 光学用スチレン系多層成形品および導光板