CN1694910A - 加工性优良的导光板用树脂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供保持作为丙烯酸酯的透明性等物理性能、端面的研磨或切断时的烧熔少、加工性优良的导光板用树脂。该导光板用树脂是由91～100质量％的甲基丙烯酸甲酯和0～9质量％的单官能丙烯酸酯组成的聚合性原料每100质量份，含有0.01～2质量份的多官能(甲基)丙烯酸酯的混合物进行聚合而得到的混合物组成，优先选择含有0.01～1000ppm的扩散剂。
Description
技术领域
本发明是关于切断、端面研磨等加工性优良的导光板用树脂。
背景技术
导光板作为构成液晶显示器的背光(back light)部件被广泛使用(例如参照特开平4-145485号公报)。该导光板使自冷阴极管等光源发出的光从导光板的端面入射，向导光板的面方向射出而被使用。该导光板使用的是光的透射率高的丙烯酸树脂。在由丙烯酸树脂板制造导光板时，将树脂板切成规定的尺寸后，用像金刚石车刀的研削机研磨端面，作为光的入射面使用。像这样，在切断树脂板，或用研削机研磨端面时，由于树脂的烧熔，存在研磨用刀刃的寿命变短，作业速度得不到提高这样的问题。但是，到目前为止，着眼于改进其加工性的树脂板的改进研究还没有进行。
发明内容
本发明的目的在于提供保持作为丙烯酸树脂的透明性等物理性能、端面的研磨和切断时的烧熔少、加工性优良的导光板用树脂。
本发明者们为了达到上述的目的而进行锐意研究的结果发现，通过在特定组成的丙烯酸系树脂中导入特定量的交联结构，就能够达到该目的，从而完成了本发明。
本发明的要点是，导光板用树脂，由聚合物构成，该聚合物由含有甲基丙烯酸甲酯单独或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料和多官能(甲基)丙烯酸酯的混合物进行聚合而得到，上述聚合性原料中的单官能丙烯酸酯的含量小于等于9质量％，上述混合物中相对于上述聚合性原料每100质量份，多官能(甲基)丙烯酸酯的含量是0.01～2质量份。
本发明的导光板用树脂是在原样维持丙烯酸系树脂具有的优良的透明性和机械物理性能、印刷特性的基础上，切削、研磨等加工性得到大幅度改善的导光板用树脂，适合于印刷用于在作为入射光部的端面被切削研磨、在里面调节射出光的点状图案的导光板用途。
具体实施方式
为了保持丙烯酸树脂所具有的优良的透明性、耐热性、机械物理性能，本发明的导光板用树脂由含有由91～100质量％的甲基丙烯酸甲酯和0～9质量％的单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料每100质量份与0.01～2质量份的多官能(甲基)丙烯酸酯的聚合性混合物进行聚合而得到的聚合物构成。
本发明的导光板用树脂，为了改善在导光板制造阶段为提高射出光的匀称度而实施的印刷点状图案的过程中的树脂和油墨的密合性，减低由聚合制造板时的未聚合单体等目的，可以并用单官能丙烯酸酯。作为能够使用的单官能丙烯酸酯，优先使用碳原子数1～9的烃基的单官能丙烯酸酯，可例示出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等。其中，为使所得树脂的玻璃转变温度不易降低、而且具有良好的切削加工性，优先选择碳原子数小于等于4的烃基的单官能丙烯酸酯。其中，从毒性低考虑，更优先选择丙烯酸丁酯。
聚合性原料中的单官能丙烯酸酯的含量小于等于9质量％。该含量如果是小于等于9％，则分子骨架的玻璃转变温度就不那么降低，因而不易烧熔，能够得到良好的切削加工性。优先选择该含量小于等于7质量％。另外，在希望减少聚合物的残存单体量的情况下，优先选择单官能丙烯酸酯的含量在聚合性原料中大于等于0.1质量％。从良好的切削加工性和聚合物的残存单体量减低的方面考虑，特别优选的单官能丙烯酸酯的含量是大于等于1.5质量％、小于等于5质量％。
聚合性原料中的甲基丙烯酸甲酯的含量为大于等于91质量％，优先选择为大于等于93质量％。该含量的上限优先选择为小于等于99.9质量％。相对上述的单官能丙烯酸酯的最优选的含量是大于等于1.5质量％、小于等于5质量％，甲基丙烯酸甲酯的含量可以达到大于等于95质量％、小于等于98.5质量％。
本发明的导光板用树脂，以提高加工性为目的，其必须是具有交联结构，为了得到交联结构，所述导光板用树脂由含有多官能(甲基)丙烯酸酯和上述聚合性原料的混合物进行聚合而得到的聚合物构成。作为多官能(甲基)丙烯酸酯的优选的例子，可举出乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。再者，所谓“(甲基)丙烯基”表示“丙烯基”或者“甲基丙烯基”。相对甲基丙烯酸甲酯单独或者由甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料的每100质量份，形成交联结构的多官能(甲基)丙烯酸酯在上述混合物中的含量是0.01～2质量份数。该含量如果是大于等于0.01质量份数，则可得到改善加工性的效果，如果是小于等于2质量份数，则切断时不易出现切口，板的制造阶段不易产生外观缺陷，并且印刷特性变得良好。该含量的下限优先选择大于等于0.05质量份。该含量的上限优先选择小于等于1质量份。
为提高入射光的射出效率，本发明的导光板用树脂中可以含有扩散剂。作为所使用的扩散剂的例子，可举出氧化钛、二氧化硅、硫酸钡、碳酸钙等无机微粒子或由甲基丙烯系树脂、聚苯乙烯树脂、硅树脂等构成的有机交联微粒子。这些扩散剂也可以并用2种或2种以上。
扩散剂的平均粒径优先选择0.1～20μm的范围。如果平均粒径过小，光会发生散射，射出光成为带有黄色。如果平均粒径过大，射出光中的不匀就容易变得明显。
扩散剂的含量，在导光板用树脂中优先选择是0.01～1000ppm(质量百万分率)。该含量的下限更优先选择大于等于0.05ppm。该含量的上限更优先选择小于等于100ppm。该含量如果是大于等于0.01ppm，则可得到提高射出效率的效果，如果是小于等于1000ppm，则可容易得到扩散剂的良好分散状态。
本发明的导光板用树脂，根据需要可以含有紫外线吸收剂、光稳定剂等添加剂。
优先选择本发明的导光板用树脂在铸模中用热或光等使上述聚合性混合物聚合，制造板状物。
另外，本发明中的上述聚合性混合物，在得到导光板用树脂所期望的特性的范围内，也可以含有甲基丙烯酸甲酯、多官能(甲基)丙烯酸酯和根据需要含有的单官能丙烯酸酯以外的成分。在该聚合性混合物中，从良好地进行聚合反应这点考虑，优先选择含有聚合引发剂，根据需要还可以添加扩散剂或脱模剂、紫外线吸收剂、光稳定剂等添加剂。
另外，在该聚合性混合物中，也可以添加甲基丙烯酸甲酯的单独聚合物或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯或者多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物。另外，也可以是由聚合性混合物的一部分预先进行聚合的由聚合物和单体构成的浆状的聚合性混合物。在这些情况下，聚合性混合物中的聚合物的含量，作为聚合物的构成单元的单体成分的含量，优先选择满足与聚合性混合物有关的上述含量的范围。
在本发明中，由甲基丙烯酸甲酯单独或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料与多官能(甲基)丙烯酸酯的合计含量，在上述聚合性混合物中，从得到导光板用树脂所要求的特性这点出发，优选大于等于90质量％，更优选大于等于95质量％。但是，在含有上述甲基丙烯酸甲酯的单独聚合体或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯或多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物的情况下，由甲基丙烯酸甲酯单独或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料与多官能(甲基)丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯的单独聚合体或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯或者多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物的合计含量，在上述聚合性混合物中，优选大于等于90质量％，更优选大于等于95质量％。在此情况下，上述的甲基丙烯酸甲酯的单独聚合体或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯或者多官能(甲基)丙烯酸酯的共聚物的含量，在上述聚合性混合物中，较好是小于或等于40质量％，最好是小于或等于30质量％。
作为聚合引发剂，可举出一般使用的偶氮系的引发剂和过氧化物系的热聚合引发剂或苯偶姻醚系、氧化酰基膦系、乙酰苯系等光聚合引发剂，这些聚合引发剂可以单独使用或者组合使用，进行聚合。
作为聚合时使用的铸模，可举出如在2块玻璃或者不锈钢板之间夹入由软聚氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚乙烯、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物等构成的垫片、用夹板进行固定的铸模，由相对移动的2块不锈钢板制的无接缝带和垫片构成的铸模等。
以下，根据实施例更详细地说明本发明，但本发明不受这些实施例的限制。各评价按如下进行。
1)全光线透射率及混浊度(haze)
使用日本电色工业公司制的浊度计(HAZE METER)NDH2000，按照JISK 7105标准进行测定。
2)切削性
使用安装有直径6mm的兼房公司制的超硬直角刨头(ストレ-トル-タ-ビツト)(2枚刀刃)的NC铣刀(サカザキマシナリ-公司制AE64)，以带刀具的转数1200r/min、进刀速度300mm/min进行切削，用目视观察树脂的烧熔状态。
○：没有树脂的烧熔
△：稍微有树脂的烧熔
×：有树脂的烧熔
3)印刷特性
使用セィコ-ァドバンス公司制#2500的油墨，实施丝网印刷，在60℃干燥30分钟后，进行网文剥离试验。
网文剥离试验：用剃刀的刃在试样上以每1mm间隔纵横进行11根划痕，制作100个网文，以玻璃纸胶带良好地粘附后，在90℃靠近自己方向激烈地剥离玻璃纸胶带时，从涂膜不发生剥离时残存的网文数，如下进行判断。
○：没有剥离
△：50％或其以下剥离
×：超过50％剥离
实施例1
向装备冷却管、温度计和搅拌机的反应器中供给96质量份甲基丙烯酸甲酯和4质量份丙烯酸正丁酯，作为分子量调节剂，添加0.063质量份正十二烷基硫醇后，边搅拌边加热，在内温达到80℃时添加0.05质量份作为聚合引发剂2，2’-偶氮双(2，4-二甲基戊腈)，再加热至内温90℃，保持13分钟后，冷却至室温，得到聚合度约26质量％、20℃时的粘度是2Pa.s的浆。接着，在100质量份的该浆中添加0.15质量份的乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.00005质量份的平均粒径0.2μm的氧化钛(相当于得到的树脂板中0.5ppm)、0.13质量份叔己基过氧新戊酸酯、0.005质量份磺基琥珀酸二(2-乙基己基)钠、0.01质量份2-(2H-苯并***-2-基)-4-甲酚后，进行搅拌，加入聚氯乙烯制垫片，注入以6.4mm的间隔用相对的2块强化玻璃板形成的铸模中。在78℃的温水中浸渍30分钟进行聚合后，在130℃的空气加热炉中进行60分钟热处理。热处理结束后，在室温下冷却，将模框脱框，得到板厚约5mm的丙烯酸系树脂板。在表1中示出了对得到的树脂板的评价结果。
表1
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 实施例6 | 对比例1 | 对比例2 | 对比例3 | |
| 单官能丙烯酸酯种类 | BA | BA | BA | BA | BA | EHA | BA | BA | BA |
| 单官能丙烯酸酯添加量(质量％) | 4 | 4 | 4 | 4 | 2 | 4 | 4 | 4 | 10 |
| EDMA添加量(质量份) | 0.15 | 0.30 | 0.50 | 0.99 | 0.15 | 0.30 | 0 | 5.0 | 0.15 |
| 全光线透射率(％) | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 | 92 |
| 混浊度(％) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
| 切削性 | △ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | × | ○ | × |
| 印刷特性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | △ | ○ |
BA：丙烯酸正丁酯
EHA：丙烯酸2-乙己酯
EDMA：乙二醇二甲基丙烯酸酯
实施例2～6
除了变更单官能丙烯酸酯的种类和添加量(与甲基丙烯酸甲酯合计为100质量份)、乙二醇二甲基丙烯酸甲酯的添加量以外，和实施例1相同地得到丙烯酸系树脂板。得到的树脂板的评价结果示于表1中。
对比例1
除了不添加乙二醇二甲基丙烯酸甲酯以外，和实施例1相同地得到丙烯酸系树脂板。得到的树脂板的评价结果示于表1中。
对比例2
除了将乙二醇二甲基丙烯酸甲酯的添加量变为5质量份以外，和实施例1相同地得到丙烯酸系树脂板。在得到的树脂板上产生由聚合中的气孔引起的外观缺陷。
对比例3
除了使甲基丙烯酸甲酯的添加量为90质量份、丙烯酸正丁酯的添加量为10质量份以外，和实施例1相同地制成树脂板。
Claims (2)
1.导光板用树脂，其是由含有甲基丙烯酸甲酯单独或者甲基丙烯酸甲酯和单官能丙烯酸酯构成的聚合性原料及多官能(甲基)丙烯酸酯的混合物进行聚合而得到的聚合物构成的导光板用树脂，上述聚合性原料中的单官能丙烯酸酯的含量小于等于9质量％，上述混合物中相对于上述聚合性原料每100质量份，多官能(甲基)丙烯酸酯的含量是0.01～2质量份。
2.权利要求1所述的导光板用树脂，其含有0.01～1000ppm的扩散剂。
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