JP2011057827A - 面発光体用の樹脂組成物、面発光体用の成形体及び面発光体 - Google Patents

面発光体用の樹脂組成物、面発光体用の成形体及び面発光体 Download PDF

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Abstract

【課題】光拡散性に優れ光透過性が高い樹脂組成物、当該樹脂組成物の成形体、及び面発光性に優れた面発光体を得る。
【解決手段】ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が20〜40質量%であるブロック共重合体(a)と、ビニル芳香族炭化水素を主体とする第2の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が70〜95質量%であるブロック共重合体(b)とからなり、 樹脂組成物中のビニル芳香族炭化水素含有量が53質量%以上である面発光体用の樹脂組成物を提供する。
【選択図】なし

Description

本発明は、面発光体用の樹脂組成物、面発光体用の成形体及び面発光体に関する。
従来から、照明カバーや各種看板等の光拡散性部材としては、無機物や有機物の微粒子を透明性樹脂中に分散させた光拡散性樹脂組成物の成形体が広く用いられている。
このような光拡散性樹脂組成物としては、例えば、透明性樹脂に透明性微粒子からなる光拡散剤を分散させたものが提案されている(例えば、特許文献1、2参照。)。
具体的には、透明性樹脂と光拡散剤との屈折率差の関係について、透明性樹脂(屈折率Ns)に、0.02≦|Ns−Np|≦0.1で、かつ4≦d≦10μm(特許文献2においては、さらに3μm以下の粒子の混入率が5%)の条件を満たす透明微粒子(屈折率Np、平均粒径d)からなる光拡散剤を分散した光拡散性樹脂組成物が開示されている。
また、特定粒子径のSiO2 、CaCO3及び有機高分子微粒子のうち少なくとも2成分からなる光拡散剤を透光性(透明性)樹脂に均一に混入させた光拡散性樹脂組成物、及び当該樹脂組成物を成形した光拡散性樹脂シート状物が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
特開昭60−139758号公報 特開昭60−184559号公報 特公昭62−31741号公報
上述した光拡散性樹脂組成物の成形体において光拡散性を高めるためには、上記透明性微粒子からなる光拡散剤を多量に添加することが有効である。しかしながら、光拡散剤の添加量が増加すると、光透過性及び発光面輝度が低下する。
上記従来技術においては、光拡散性及び光透過性の双方の特性の両立が図られた光拡散性樹脂組成物は、未だ実現できていない。
また、上述した光拡散性樹脂組成物の成形体は、成形体端面から面と平行方向に、例えばLEDライト等を照射して面発光させる装飾用のディスプレイとしての利用が可能であるが、今後においては、高い光拡散性を実現するとともに、光透過性を高め、発光面輝度の向上を図ることが求められている。
そこで本発明においては、優れた光拡散性と、高い光透過性を有する樹脂組成物、当該樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体、及び面発光体を提供することを目的とする。
本発明者らは鋭意検討の結果、特定の構造を有するビニル芳香族化合物と共役ジエンとのブロック共重合体を含有する樹脂組成物において、芳香族炭化水素含有量の数値範囲を設定することにより、優れた光拡散性と高い光透過性を有する樹脂組成物、当該樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体、及び発光面輝度が高い面発光体が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
〔1〕
ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が20〜40質量%であるブロック共重合体(a)と、ビニル芳香族炭化水素を主体とする第2の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が70〜95質量%であるブロック共重合体(b)とからなり、樹脂組成物中のビニル芳香族炭化水素含有量が53質量%以上である面発光体用の樹脂組成物を提供する。
〔2〕
前記〔1〕又は〔2〕に記載の面発光体用の樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体を提供する。
〔3〕
JIS K7105に準拠して測定した厚みXmmの平板の全光線透過率(T%)、曇価(H%)が、下記の式(1)、(2)を満たす、前記〔2〕に記載の面発光体用の成形体を提供する。
98−(98−T)/X>89・・・(1)
2.5<H/X<10・・・(2)
〔4〕
ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相を有しており、当該ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相は、いずれも厚さが0.2μm以下である前記〔2〕又は〔3〕に記載の面発光体用の成形体を提供する。
〔5〕
熱可塑性樹脂の基材層を具備する前記〔2〕乃至〔4〕のいずれか一に記載の面発光体用の成形体を提供する。
〔6〕
前記〔2〕乃至〔5〕のいずれか一に記載の面発光体用の成形体と、当該面発光体用の成形体の、少なくとも一の側端面に対向して配置された光源とを具備し、前記光源により前記面発光体用の成形体の側端面に光を入射することにより、前記面発光体用の成形体の前面側から光が出射して発光される面発光体。
本発明によれば、優れた光拡散性と高い光透過性を有する樹脂組成物、当該樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体、及び発光面輝度が高い面発光体が得られる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、「本実施形態」と言う。)について説明する。
本発明は、以下の記載に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施できる。
〔樹脂組成物〕
本実施形態の樹脂組成物は、ブロック共重合体(a)と、ブロック共重合体(b)とからなるものである。
ブロック共重合体(a)は、ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1の重合体ブロックAを少なくとも1個、共役ジエンを主体とする第1の重合体ブロックBを少なくとも1個有しているものであり、かつビニル芳香族炭化水素含有量が20〜40質量%であるブロック共重合体のうちの少なくとも1種である。
前記ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1の重合体ブロックAとは、ビニル芳香族炭化水素の含有量が50質量%以上であるビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロック及び/又はビニル芳香族炭化水素単独重合体ブロックである。
また、共役ジエンを主体とする第1の重合体ブロックBとは、共役ジエン化合物の含有量が50質量%を超える、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロック及び/又は共役ジエン化合物単独重合体ブロックである。
ブロック共重合体(a)のビニル芳香族炭化水素含有量は上記のように20〜40質量%であり、好ましくは30〜40質量%である。
ブロック共重合体(a)のビニル芳香族炭化水素含有量を20〜40質量%の範囲とすると、樹脂組成物の成形体を用いて面発光体を構成したとき優れた面発光性が得られ、ブロック共重合体(a)のビニル芳香族炭化水素含有量を30〜40質量%の範囲とすると、より高い透明性が得られる。
ブロック共重合体(b)は、ビニル芳香族炭化水素を主体とする第2の重合体ブロックAを少なくとも1個、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBを少なくとも1個含有するものであり、かつビニル芳香族炭化水素含有量が70〜95質量%であるブロック共重合体のうちの少なくとも1種である。
前記ビニル芳香族炭化水素を主体とする第2の重合体ブロックAとは、ビニル芳香族炭化水素の含有量が50質量%以上であるビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロック及び/又はビニル芳香族炭化水素単独重合体ブロックである。
また、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとは、共役ジエン化合物の含有量が50質量%を超える、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとの共重合体ブロック及び/又は共役ジエン化合物単独重合体ブロックである。
ブロック共重合体(b)のビニル芳香族炭化水素含有量は上記のように70〜95質量%であり、好ましくは75〜85質量%の範囲である。
ブロック共重合体(b)のビニル芳香族炭化水素含有量を70〜95質量%の範囲とすると、樹脂組成物の成形体を用いて面発光体を構成したとき優れた面発光性が得られ、ブロック共重合体(b)のビニル芳香族炭化水素含有量を75〜85質量%の範囲とすると、より高い透明性が得られる。
本実施形態の樹脂組成物において、ブロック共重合体(a)の配合量は、20質量%〜60質量%とすることが好ましい。これにより本実施形態の樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体において、高い透明性と優れた面発光性が得られる。
ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)において、ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1及び/又は第2の重合体ブロックA、共役ジエンを主体とする第1及び/又は第2の重合体ブロックB中に、ビニル芳香族炭化水素と共役ジエンとのランダム共重合体部分が存在する場合、共重合されているビニル芳香族炭化水素は、重合体ブロック中に均一に分布していても、テーパー(漸減)状に分布していてもよい。
また、前記ランダム共重合体部分におけるビニル芳香族炭化水素が均一に分布している部分及び/又はテーパー状に分布している部分は、複数個共存してもよい。
ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)を構成する第1の重合体ブロックAと第2の重合体ブロックA、第1の重合体ブロックBと第2の重合体ブロックBとは、互いに分子量、組成、種類等が、同一であっても異なるものであってもよい。
また、ブロック共重合体(a)に複数個の第1の重合体ブロックA(又はB)があり、ブロック共重合体(b)に複数個の第2の重合体ブロックA(又はB)がある場合にも、それらは互いに、分子量、組成、種類等が、同一であっても互いに異なるものであってもよい。
ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)は、従来公知の方法により製造できる。
例えば、特公昭36−19286号公報、特公昭43−17979号公報、特公昭48−2423号公報、特公昭49−36957号公報、特公昭57−49567号公報、特公昭58−11446号公報等に記載された方法が挙げられる。
これらの方法はいずれも、炭化水素溶剤中で有機リチウム化合物等のアニオン開始剤を用い、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素とをブロック共重合する方法である。
ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)のポリマー構造としては、例えば、
A−(B−A)n、A−(B−A)n−B、B−(A−B)n+1
で表される線状ブロック共重合体が挙げられる。
上記線状ブロック共重合体の式においては、Aはビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックであり、Bは共役ジエンを主体とする重合体ブロックである。AブロックとBブロックとの境界は必ずしも明瞭に区別される必要はない。nは1以上の整数、一般的には1〜5の整数である。
また、ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)のポリマー構造としては、
[(A−B)km+2−X、[(A−B)k−A]m+2−X、[(B−A)km+2−X、
[(B−A)k−B]m+2−X
で表されるラジアルブロック共重合体が挙げられる。
上記ラジアルブロック共重合体の式においては、A、Bは前記線状ブロック共重合体の場合と同様であり、k及びmは1以上の整数であって、一般的には1〜5の整数である。Xは、例えば四塩化ケイ素、四塩化スズ等のカップリング剤の残基又は多官能有機リチウム化合物等の開始剤の残基を示す。
なお、上記ブロック共重合体(a)及びブロック共重合体(b)のポリマー構造を表す式においては、第1の重合体ブロックAと第2の重合体ブロックA、第1の重合体ブロックBと第2の重合体ブロックBのそれぞれを区別して記載していないが、上述したように、互いに分子量、組成、種類等が、同一であっても異なるものであってもよい。
上述した各種ブロック共重合体は、単独で用いてもよく2種以上を混合して使用してもよい。
前記ビニル芳香族炭化水素としては、例えば、スチレン、o−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、1,3−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、1,1−ジフェニルエチレン等が挙げられる。特に、スチレン、p−メチルスチレンが好ましい。
これらは、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
前記共役ジエンとしては、1対の共役二重結合を有するジオレフィンであるものとし、例えば、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン(イソプレン)、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエン等が挙げられる。
特に、1,3−ブタジエン、イソプレンが好ましい。
これらは、単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。1,3−ブタジエンとイソプレンとを併用する場合、1,3−ブタジエンは、1,3−ブタジエンとイソプレンとの和を100質量%としたとき10質量%以上であることが好ましく、25質量%以上であることがより好ましく、40質量%以上であることがさらに好ましい。1,3−ブタジエンが10質量%以上であると、成形時等に熱分解を起こさず分子量が低下しないため好ましい。
炭化水素溶媒としては、例えば、ブタン、ペンタン、ヘキサン、イソペンタン、ヘプタン、オクタン等の脂肪族炭化水素、シクロペンタン、メチルシクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。
これらは、単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
アニオン開始剤としては、有機リチウム化合物が用いられる。
有機リチウム化合物としては、分子中に一個以上のリチウム原子を結合した有機モノリチウム化合物、有機ジリチウム化合物、有機ポリリチウム化合物等が挙げられる。例えば、エチルリチウム、n−プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、n−ブチルリチウム、sec−ブチルリチウム、tert−ブチルリチウム、ヘキサメチレンジリチウム、ブタジエニルジリチウム、イソプレニルジリチウム等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ブロック共重合体(a)、(b)の重合工程においては、重合速度の調整、重合した共役ジエン部のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)の変更、共役ジエンとビニル芳香族炭化水素との反応比の調整等の目的で、極性化合物やランダム化剤を使用してもよい。
極性化合物やランダム化剤としては、例えば、テトラヒドロフラン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のエーテル類;トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等のアミン類;チオエーテル類、ホスフィン類、ホスホルアミド類、アルキルベンゼンスルホン酸塩、カリウムやナトリウムのアルコキシド等が挙げられる。
ブロック共重合体(a)、(b)の重合温度は、一般的には−10℃〜150℃であるものとし、好ましくは40℃〜120℃である。
重合に要する時間は、条件によって異なるが、通常は48時間以内であり、1〜10時間の範囲が好ましい。
重合系の雰囲気は、窒素ガス等の不活性ガス等をもって置換することが好ましい。
重合圧力は、上記重合温度範囲で、モノマー及び溶媒を液層に維持するために十分な圧力範囲であればよく、特に制限されるものではない。
なお、重合系内には、触媒やリビングポリマーを不活性化させる原因となる不純物、例えば水、酸素、炭酸ガス等が混入しないように留意する。
ブロック共重合体(a)及び(b)としては、必要に応じて水素添加した水添物としても使用できる。
ブロック共重合体(a)及び(b)の水添物を得るための水添触媒としては、特に制限されず、従来から公知である下記の水添触媒が挙げられる。
例えば、(1)NI、Pt、Pd、Ru等の金属をカ−ボン、シリカ、アルミナ、ケイソウ土等に担持させた担持型不均一系水添触媒、(2)NI、Co、Fe、Cr等の有機酸塩又はアセチルアセトン塩などの遷移金属塩と有機アルミニウム等の還元剤とを用いる、いわゆるチーグラー型水添触媒、(3)TI、Ru、Rh、Zr等の有機金属化合物等のいわゆる有機金属錯体等の均一系水添触媒が挙げられる。
具体的には、特公昭42−8704号公報、特公昭43−6636号公報、特公昭63−4841号公報、特公平1−37970号公報、特公平1−53851号公報、特公平2−9041号公報に記載された水添触媒を使用できる。
好ましい水添触媒としては、チタノセン化合物及び/又は還元性有機金属化合物との混合物が挙げられる。
チタノセン化合物としては、特開平8−109219号公報に記載された化合物が使用できるが、具体例としては、ビスシクロペンタジエニルチタンジクロライド、モノペンタメチルシクロペンタジエニルチタントリクロライド等の(置換)シクロペンタジエニル骨格、インデニル骨格あるいはフルオレニル骨格を有する配位子を少なくとも1つ以上持つ化合物が挙げられる。
また、還元性有機金属化合物としては、有機リチウム等の有機アルカリ金属化合物、有機マグネシウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機ホウ素化合物あるいは有機亜鉛化合物等が挙げられる。
水添反応は、一般的に0〜200℃で行い、好ましくは30〜150℃の温度範囲で実施される。
水添反応に使用される水素の圧力は、0.1〜15MPa、好ましくは0.2〜10MPa、より好ましくは0.3〜7MPaとする。
水添反応時間は、通常3分〜10時間とし、好ましくは10分〜5時間である。
水添反応は、バッチプロセス、連続プロセス等を適用でき、これらの組み合わせであってもよい。
ブロック共重合体(a)及び(b)の水添物において、共役ジエンに基づく不飽和二重結合の水添率は目的に合わせて任意に選択でき、特に限定されない。
熱安定性及び耐候性の良好なブロック共重合体水添物を得るためには、ブロック共重合体中の共役ジエン化合物に基づく不飽和二重結合の70%を超えて水添されていることが好ましく、より好ましくは75%以上、さらに好ましくは85%以上、さらにより好ましくは90%以上が水添されているものとする。
また、熱安定性の良好なブロック共重合体水添物を得る場合、水素添加率(水添率)は3〜70%、好ましくは5〜65%、より好ましくは10〜60%にする。
なお、共重合体中のビニル芳香族炭化水素に基づく芳香族二重結合の水添率については特に制限はないが、水添率を50%以下とすることが好ましく、より好ましくは30%以下、さらに好ましくは20%以下にする。
上述した水添率は、核磁気共鳴装置(NMR)により測定できる。
ブロック共重合体(a)及び(b)の水添物を使用する場合、その水添物中のビニル芳香族炭化水素重合体成分の含有量は、水添前のブロック共重合体を前述の酸化分解する方法で把握することができる。
ブロック共重合体(a)及び(b)の共役ジエン部分のミクロ構造(シス、トランス、ビニルの比率)は、前述の極性化合物等の使用により任意に変えることができ、特に制限はない。
一般に、ビニル結合量は5〜90%、好ましくは10〜80%、より好ましくは15〜75%の範囲で設定できる。
なお、ビニル結合量とは、1,2−ビニル結合と3,4−ビニル結合の合計量(但し、共役ジエンとして1,3−ブタジエンを使用した場合には、1,2−ビニル結合量)である。ビニル結合量は、核磁気共鳴装置(NMR)により把握することができる。
ブロック共重合体(a)及び(b)は、それぞれ2種類以上の混合物であってもよい。
なお、ブロック共重合体(a)及び(b)は、本実施形態の樹脂組成物中におけるビニル芳香族炭化水素成分含有量が53質量%以上になるように配合する。これにより本実施形態の樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体において、高い透明性と優れた面発光性が得られる。
〔樹脂組成物の製造方法〕
本実施形態の樹脂組成物は、上述したブロック共重合体(a)及び(b)を混練することにより得られる。
混練方法としては、従来公知の方法を適用でいる。
例えば、バンバリーミキサー、単軸スクリュー押出機、2軸スクリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等の混和機を用いて、各成分を溶融混練する方法、各成分を溶解又は分散混合後、溶剤を加熱除去する方法等が用いられる。特に押出機による溶融混練法が生産性、良混練性の観点から好適である。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、上述したブロック共重合体(a)、(b)のみに限定されるものではなく、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種目的に応じて所定の添加剤を配合することができる。
添加剤としては、樹脂やゴム状重合体の配合に一般的に用いられるものであれば特に制限はない。
例えば、無機充填剤、酸化鉄等の顔料、ステアリン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸マグネシウム、エチレンビスステアロアミド等の滑剤、離型剤、パラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル、パラフィン、有機ポリシロキサン、ミネラルオイル等の軟化剤・可塑剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、りん系熱安定剤等の酸化防止剤、ヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、難燃剤、帯電防止剤、有機繊維、ガラス繊維、炭素繊維、金属ウィスカ等の補強剤、着色剤等が挙げられる。
これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
〔面発光体用の成形体〕
本実施形態の面発光体用の成形体は、上述した本実施形態の樹脂組成物を公知の成形方法、例えば、射出成形、押出成形、ブロー成形、真空成形、インフレーション成形、フィルム成形、シート成形等の方法により成形することにより得られる。
本実施形態の面発光体用の成形体は、JIS K7105に準拠して測定した厚みXmmの平板における全光線透過率(T%)と、曇価(H%)とが、下記の式(1)、(2)を満たすものであることが好ましい。
98−(98−T)/X>89・・・(1)
2.5<H/X<10・・・(2)
上記式(1)は1mm厚あたりの平板成形体の全光線透過率が89%を超えていることを意味し、上記式(2)は1mm厚あたりの平板成形体の曇価が2.5%を超えて10%未満であることを意味している。
全光線透過率(T%)と曇価(H%)とが上記の式(1)、(2)を満たすものとすることにより、面発光体用の平板成形体の横端面(面と平行方向)から緑色LEDライトを照射した場合に発光面積を十分に広くなり、発光状態の色目がはっきり映り、良好であることが確認された。
なお、上記式(1)、(2)は、実験により導いたものである。
実際には、2mm厚の平板成形体を重ねた場合の全光線透過率を測定し、このときの全光線透過率が80%を超えていることを合格ラインとし、さらには平板成形体表面における反射光である2%分を差し引いて、98−(98−80)×1mm厚/2mm厚=89%となり、平板成形体1mm厚に換算すると、全光線透過率が89%を超えていることが合格ラインであることが導かれた。
また、曇価は、ほぼ厚みに比例する。
上記のことから、2mm厚の平板で測定した効果を元に、厚みが変化したときに予想される値になるように式を導いた。
本実施形態の面発光体用の成形体が、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相を有しているとき、当該ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相は、いずれも厚さが0.2μm以下であることが好ましい。これにより、高い透明性及び優れた光拡散性が得られ、優れた面発光性が実現できる。
前記ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相の厚みは、透過型電子顕微鏡により観察して測定できる。
具体的には、面発光体用の成形体をオスミウム酸染色法により染色し、その後、ミクロトームを用いて8000オングストローム程度の厚みの超薄切片を切り出し、透過型電子顕微鏡にて撮影する。
共役ジエンを主体とする重合体ブロックは選択的に染色され電子線を通さないので黒く写り、ビニル芳香族炭化水素ブロックは染色されないため白く写る。
ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックは、成形体中において、粒子状、棒状、板状、網目状、あるいは、これらが屈曲したもの等、様々な形状を取り得るが、上記相の厚みとは、これらの種々の形状における薄い方向の厚みを意味する。具体的には、完全な円であればその直径であり、楕円形であればその短径であり、棒状であれば太さ方向の長さであり、板状であれば厚み方向の長さであり、網目状であれば分岐部と分岐部との間の棒状部分の厚みである。
また、透過型電子顕微鏡を用いて観察を行う場合には、上記相の厚みが分かる方向から観察することが必要である。成形体が無配向である場合を除いて、成形体を作製する際における樹脂組成物の流れ方向(MD)、又は樹脂組成物の流れ方向とは垂直の方向(TD)から観察し、測定を行うことが一般的である。
本実施形態の面発光体用の成形体は、熱可塑性樹脂の基材層を具備する構成としてもよい。
熱可塑性樹脂の基材層の片面又は両面に本実施形態の面発光体用の成形体を貼り合わせた構成とすることにより、大面積のものが容易に作製できる。
熱可塑性樹脂の基材層と本実施形態の面発光体用の成形体とを貼り合わせる方法については、特に限定されるものではなく、従来公知の多層成形方法が適用できる。
例えば、射出成形における2色成形法、多層Tダイを用いる方法の他、予めフィルム、シートを作製しておき、これに熱融着法を用いたり、あるいは所定の接着層を介して接着したりすることにより貼り合わせることができる。
〔面発光体〕
本実施形態の面発光体は、上述した面発光体用の成形体と、面発光体用の成形体の少なくとも一の側端面に対向して配置された光源とを具備する。
前記光源から前記面発光体用の成形体の側端面から光を入射することにより、前記面発光体用の成形体の前面側から光が出射し、全面に亘って発光が行われる。
光源としては、例えば、LED等が適用できる。
以下、具体的な実施例と、これとの比較例を挙げて具体的に説明する。
後述する実施例及び比較例において適用した測定方法、評価方法、及び実施例及び比較例において用いた原材料を下記に示す。
〔(A)測定・評価方法〕
(1)スチレン含有量
スチレン含有量は、紫外分光光度計(装置名:UV−2450;島津製作所)を用いて測定した。
(2)全光線透過率、ヘイズ(曇価)
射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、FE120)を用いて、厚さ2mm、縦5cm、横4cmの平板を作製し、JIS K7105に準拠し、日本電色株式会社製ヘイズメータ(1001DP)を用いて、全光線透過率及びヘイズ(曇価)を測定した。
全光線透過率は80%以上、曇価は5〜20%であれば、実用上良好であるものと判断した。
(3)面発光性
前記(2)の全光線透過率の測定に用いた平板の、横端面(面と平行方向)から緑色LEDライトを照射し、発光状態の色目と発光面積とを、下記のように評価した。
<色目>
面が緑色に鮮やかに発光するもの:○
発光するが淡いもの:△
発光しない、又は非常に淡い発光しかしないもの:×
<発光面積>
縦方向への発光距離に応じて、全面が均一に発光するもの:○
LEDを照射した側と反対側の光の明るさに差があるもの:△
LEDを照射した側の他端側の面が発光しないもの:×
(4)ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相の厚み
射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、FE120)を用いて、厚さ2mm、縦5cm、横4cmの平板を作製した。
この平板を、オスミウム酸染色法により染色し、ウルトラミクロトーム UCT(ライカ社製)を用いて約8000オングストロームの超薄切片を切り出した後、透過型電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JEM−1230)を用いて、射出方向(MD)、射出と垂直方向(TD)に分散形態を観察し、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロック(黒く染まらない相)の厚みを測定した。
前記観察は2万倍で拡大して行い、22cm×18cmの写真の中で、ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相の厚みが0.2μmを超えるものが一部分も存在しないものを○、0.2μmを超える厚みのビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相が観察されたものを×として評価した。
〔(B)使用した材料〕
(1)ブロック共重合体(a−1)
攪拌機付きオートクレーブを用い、窒素ガス雰囲気下で、(1段目)としてスチレン20質量部を含むシクロヘキサン溶液にn−ブチルリチウムを0.080質量部添加し、80℃で20分間重合した。
次に、(2段目)としてスチレン0質量部と1,3−ブタジエン60質量部とを含むシクロヘキサン溶液を60分間連続的に添加して80℃で重合した。
次に、(3段目)としてスチレン20質量部を含むシクロヘキサン溶液を25分間連続的に添加して80℃で重合した後、80℃で10分間保持した。
その後、重合器にメタノールをn−ブチルリチウムに対して0.9倍モル添加して重合を停止し、安定剤として2−〔1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ペンチルフェニル)エチル〕−4,6−ジ−t−ペンチルフェニルアクリレートをブロック共重合体100質量部に対して0.5質量部を加え、その後、脱溶媒してブロック共重合体(a−1)を得た。
上記のようにして作製したブロック共重合体(a−1)は、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0質量比である重合体ブロックA、スチレン/1,3−ブタジエン=0/100質量比である重合体ブロックB、スチレン/1,3−ブタジエン=100/0質量比である重合体ブロックAよりなるA−B−A型ブロック重合体である。
ブロック共重合体(a−1)の上記1段目〜3段目における原料比率、及びスチレン含有量を下記表1に示す。
(2)ブロック共重合体(a−2、b−1、b−2)
上述したブロック共重合体(a−1)の製造工程と同様の手法を適用し、上記(1段目)、(2段目)、(3段目)において添加するスチレン、1,3−ブタジエンの添加量、n−ブチルリチウムの添加量を変えて、ブロック共重合体(a−2、b−1、b−2)を作製した。
ブロック共重合体(a−2、b−1、b−2)の上記1段目〜3段目における原料比率及びスチレン含有量を下記表1及び表2に示す。
(3)ポリスチレン
ポリスチレン:HF77(PSジャパン株式会社製、MI=7.7g/10min)を、(c−1)として用いた。
Figure 2011057827
Figure 2011057827
〔実施例1〜6〕、〔比較例1〜8〕
株式会社池貝製2軸押出し機(PCM30)を用いて、下記表3で示す配合にてペレットを作製した。
このペレットを用いて、日精樹脂工業株式会社製射出成形機(FE120)により、シリンダー温度210℃で、縦5cm、横4cm、厚さ2mmの平板を作製した。
この平板を用いて、上記のようにして、全光線透過率、ヘイズ(曇価)、面発光性(色目、発光面積)、ビニル芳香族を主体とする重合体ブロックの相の厚みを測定・評価した。
評価結果を下記表3に示す。
Figure 2011057827
表3に示すように、実施例1〜6においては、いずれも全光線透過率が高く、ヘイズ値が低く、優れた面発光性が得られた。
本発明の樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体は、店頭広告等でのLEDライト等を用いた装飾用ディスプレイ、偏光素子として産業上の利用可能性がある。

Claims (6)

  1. ビニル芳香族炭化水素を主体とする第1の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が20〜40質量%であるブロック共重合体(a)と、
    ビニル芳香族炭化水素を主体とする第2の重合体ブロックAと、共役ジエンを主体とする第2の重合体ブロックBとを具備し、ビニル芳香族炭化水素含有量が70〜95質量%であるブロック共重合体(b)とからなり、
    樹脂組成物中のビニル芳香族炭化水素含有量が53質量%以上である面発光体用の樹脂組成物。
  2. 請求項1又は2に記載の面発光体用の樹脂組成物を成形した面発光体用の成形体。
  3. JIS K7105に準拠して測定した厚みXmmの平板の全光線透過率(T%)、曇価(H%)が、下記の式(1)、(2)を満たす、請求項2に記載の面発光体用の成形体。
    98−(98−T)/X>89・・・(1)
    2.5<H/X<10・・・(2)
  4. ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相を有しており、当該ビニル芳香族炭化水素を主体とする重合体ブロックの相は、いずれも厚さが0.2μm以下である請求項2又は3に記載の面発光体用の成形体。
  5. 熱可塑性樹脂の基材層を具備する請求項2乃至4のいずれか一項に記載の面発光体用の成形体。
  6. 請求項2乃至5のいずれか一項に記載の面発光体用の成形体と、
    当該面発光体用の成形体の、少なくとも一の側端面に対向して配置された光源と、
    を具備し、
    前記光源により前記面発光体用の成形体の側端面に光を入射することにより、前記面発光体用の成形体の前面側から光が出射して発光される面発光体。
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