光拡散板用スチレン系樹脂組成物及びその製造方法
【課題】
従来に比べ、耐熱性及び強度に優れ、また押出安定性にも優れるため、光拡散板用途に好適なスチレン系樹脂組成物及びその効率的な製造方法を提供すること。
【解決手段】
特定の特定範囲の流動性（メルトフローレート）を有し、かつ特定範囲のメタノール可溶分及び重量平均分子量（Ｍｗ）を有したスチレン系樹脂組成物を用いることにより耐熱性、強度に優れた光拡散板を製造することが可能となる。また、特定の重合方法及び脱揮方法により、本発明のスチレン系樹脂組成物を効率的に生産することが可能となる。
従来に比べ、耐熱性及び強度に優れ、また押出安定性にも優れるため、光拡散板用途に好適なスチレン系樹脂組成物及びその効率的な製造方法を提供すること。
【解決手段】
特定の特定範囲の流動性（メルトフローレート）を有し、かつ特定範囲のメタノール可溶分及び重量平均分子量（Ｍｗ）を有したスチレン系樹脂組成物を用いることにより耐熱性、強度に優れた光拡散板を製造することが可能となる。また、特定の重合方法及び脱揮方法により、本発明のスチレン系樹脂組成物を効率的に生産することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板用に適したスチレン系樹脂組成物及びその製造方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
本発明のスチレン系樹脂組成物によって得られた光拡散板は、直下型液晶ディスプレイ装置等に用いられる。直下型液晶ディスプレイ装置は、液晶セルとその直下に配置されたバックライト装置とを備えたディスプレイ装置であり、バックライト装置には光源として冷陰極管が用いられ、その前面側に光拡散板を配置したものが一般的に使用されている。
【０００３】
近年液晶テレビの大型化に伴い、大型の冷陰極管が使用されるようになっており、更に、冷陰極管の高輝度化に加え、薄型化、高輝度化のために冷陰極管と拡散板の間隔が狭くなってきていることから、バックライト装置内部の環境は高温となる傾向にある。そのため、光拡散板には、バックライト装置内部の環境下で変形しないような耐熱性のものが求められている。また、特に大型の光拡散板は押出成形にて生産されるが、板の厚み変動が小さい、押出安定性に優れた材料が要求されている。
【０００４】
また、光拡散板は、照明カバーや照明看板、ディスプレイ前面板等にも多く用いられるが、用途によっては耐衝撃性や面衝撃性が必要とされる。
【０００５】
特許文献１には吸水による変形を起こしにくく、耐久性にも優れる光拡散板用にポリスチレンを含むスチレン系樹脂が用いられているが、耐熱性や押出安定性、強度については開示されていない。
【特許文献１】特開２００６−１１６９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、耐熱性及び強度に優れ、押出安定性に優れた光拡散板用のスチレン系樹脂組成物及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、鋭意研究を進めたところ、スチレン系樹脂組成物のメルトフローレート、メタノール可溶分、重量平均分子量（Ｍｗ）を特定の範囲とすることで、耐熱性と強度及び押出性を改善できることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものであり、下記の要旨を有する。
１．２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜２．０ｇ／１０分で、メタノール可溶分が０．２〜１．２質量％で、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万〜４５万であることを特徴とする光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
２．５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度が１０２．０〜１０４．０℃で、スチレン系樹脂組成物中の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇ以下で、スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇ以下であることを特徴とする１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
３．スチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜２．４であることを特徴とする１項又は２項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
４．外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを３０〜２００μｇ／ｇ含有することを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
５．重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用し、スチレンモノマーの連続ラジカル重合を行うに当たり、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍ以下であり、重合開始剤として２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、次いでプラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことを特徴とする１〜４項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
６．連続ラジカル重合で得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程において、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用い、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することを特徴とする１〜５項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
７．１〜４項のいずれか１項に記載のスチレン系樹脂組成物に光拡散剤を加え、押出成形することによって得られる光拡散板。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスチレン系樹脂組成物を用いることで、耐熱性及び強度に優れた光拡散板を製造することができ、押出安定性に優れるため、安定製造が可能となる
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、０．５〜２．０ｇ／１０分であり、好ましくは０．８〜１．６ｇ／１０分であり、更に好ましくは１．０〜１．４ｇ／１０分である。２．０ｇ／１０分を超えると樹脂粘度の不足により、板の厚み変動が生じやすくなり、押出安定性が低下する。また、０．５ｇ／１０分未満となるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。スチレン系樹脂組成物の２００℃、４９Ｎ荷重の条件によるメルトマスフローレートは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に基づき測定した。スチレン系樹脂組成物のメルトフローレートは、分子量や分子量分布の制御によって調整することができる。また、重合過程や脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）やホワイトオイル等の各種添加剤成分、残存スチレンモノマー及び重合溶媒等の低分子量成分は、可塑剤的な効果があることから、メルトフローレートを高める効果がある。
【００１０】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物のメタノール可溶分は、０．２〜１．２質量％であり、好ましくは０．２〜１．０質量％、更に好ましくは０．２〜０．８質量％である。メタノール可溶分が１．２質量％を超えると耐熱性が低下する。また、ラジカル重合で、０．２質量％未満とすることは困難で生産性が著しく低下する。なお、メタノール可溶分とは樹脂組成物中のメタノールに可溶な成分を指し、例えばスチレン系樹脂の重合過程や脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）の他にホワイトオイル、シリコーンオイル等の各種添加剤や残存スチレンモノマー及び重合溶媒等の低分子量成分が含まれる。メタノール可溶分は、重合過程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）の発生量を極力抑え、ホワイトオイル等の各種添加剤の使用を控え、残存スチレンモノマー及び重合溶媒の量を抑えることにより、低減することができる。
なお、メタノール可溶分は樹脂組成物１ｇを精秤（質量Ｐ）し、メチルエチルケトンを４０ｍＬ加えて溶解し、メタノール４００ｍＬを急激に加えて、メタノール不溶分（樹脂成分）を析出、沈殿させる。約１０分間静置した後、ガラスフィルターで徐々にろ過してメタノール不溶分を分離し、１２０℃の真空乾燥機にて２時間減圧下で乾燥した後、デシケータないで約２５分間放冷し、乾燥したメタノール不溶分の質量Ｎを測定することで、次式によって求めた。
メタノール可溶分（質量％）＝（Ｐ−Ｎ）／Ｐ×１００
【００１１】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３０万〜４５万はであり、好ましくは３３万〜４０万である。重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万未満となると、強度が低下し、樹脂粘度の不足により、板の厚み変動が生じやすくなり、押出安定性が低下する。また、４５万を超えるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。
また、本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）は、２．０〜２．４であることが好ましい。Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０未満であると、押出成形時のダイスウェルが低く、板の厚みが安定しない。また、２．４を超えるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。
本発明における重量平均分子量（Ｍｗ）及びＺ平均分子量（Ｍｚ）、数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、次の条件で測定した。
ＧＰＣ機種：昭和電工株式会社製Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１
カラム：ポリマーラボラトリーズ社製 ＰＬｇｅｌ １０μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｂ
移動相：テトラヒドロフラン
試料濃度：０．２質量％
温度：オーブン４０℃、注入口３５℃、検出器３５℃
検出器：示差屈折計
本発明の分子量はポ、単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出時間における分子量を算出し、ポリスチレン換算の分子量として算出したものである。
【００１２】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の分子量は、スチレンをラジカル重合する際の反応温度、滞留時間、重合開始剤の種類及び添加量、重合時に使用する溶媒の種類及び量等によって制御することができる。分子量については、低温度で重合を行うなど、重合速度を抑えることで高分子量化することができるが、それだけでは効率が悪く、重合開始剤として、多官能の有機過酸化物を使用することが好ましい。また、多官能の有機過酸化物を使用することで、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）を制御することが容易となり、同じような重合条件であれば、使用量を増やすほどＭｚ／Ｍｗは増大する。また、重合過程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）については、重合開始剤を使用しない熱重合時に最も多く生成するが、特に重合前半の反応温度で分解しやすい重合開始剤を使用することで、スチレンオリゴマーの生成量を抑制することができる。重合方法については商業的に連続重合であることが好ましく、スチレンモノマーの濃度が高い重合前半は、完全混合槽型の反応器を使用したほうが有利である。
【００１３】
本発明のスチレン系樹脂組成物の製造方法については、スチレンモノマーの連続重合であることが好ましく、重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用することが好ましい。また、重合開始剤として４官能タイプの有機過酸化物である２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で、１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、その後プラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことが好ましい。また、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度は１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは８ｐｐｍ以下である。４−ｔ−ブチルカテコールは、スチレンモノマーに使用される重合禁止剤であるが、４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍを超えると、スチレン系樹脂組成物を成形加工した際に黄変するため好ましくない。また、本発明の重合工程の構成例を図１〜３に示す。
【００１４】
本発明のスチレン系樹脂組成物の５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度は、１０２．０〜１０４．０℃であることが好ましく、更に好ましくは１０３．０〜１０４．０℃である。ビカット軟化温度が１０２．０℃未満であると、耐熱性が不足し、高温環境下では変形する恐れがある。また、ラジカル重合のポリスチレンでは１０４．０℃が構造的に限界である。ビカット軟化温度については、ＪＩＳ Ｋ−７２０６により、昇温速度５０℃／ｈｒ、試験荷重５０Ｎで求めた。
【００１５】
本発明のスチレン系樹脂組成物の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量は、７００μｇ／ｇ以下であることが好ましく、更に好ましくは５００μｇ／ｇ以下である。残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇを超えると、耐熱性が低下して好ましくない。また、残存スチレンモノマー及び重合溶媒は、スチレン系樹脂組成を押出しする際、ダイスより押出されたところで揮発し、ダイスに凝集するため、目ヤニの原因となる。目ヤニは押出した板に付着するため、外観不良となるため好ましくない。目ヤニを防止するためには、残存スチレンモノマー及び重合溶媒を極力低減することが有効である。
本発明における残存スチレンモノマー及び重合溶媒の量は、樹脂組成物５００ｍｇを、内部標準物質としてシクロペンタノールを含むＤＭＦ１０ｍｌに溶解し、ガスクロマトグラフィーを用いて以下の条件で測定した。
ガスクロマトグラフ：ＨＰ−５８９０（ヒューレットパッカード社製）
カラム：ＨＰ−ＷＡＸ、０．２５ｍｍ×３０ｍ、膜厚０．５μｍ
インジェクション温度：２２０℃
カラム温度：６０℃〜１５０℃、１０℃／ｍｉｎ
ディテクター温度：２２０℃
スプリット比：３０／１
（測定条件要確認）
残存スチレンモノマー及び重合溶媒は、脱揮工程の構成及び脱揮工程の運転条件により、低減することができる。
【００１６】
本発明のスチレン系樹脂組成物のスチレンダイマーとトリマーの合計量は、５０００μｇ／ｇ以下であることが好ましく、さらに好ましくは４０００μｇ／ｇ以下である。スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇを超えると、耐熱性が低下して好ましくない。スチレンダイマーとトリマーも目ヤニの原因となるので極力低減することが好ましい。
本発明のスチレン系樹脂組成物のスチレンダイマーとトリマーの測定は、スチレン系樹脂組成物２００ｍｇを２ｍＬの１，２−ジクロロメタンに溶解し、メタノールを２ｍＬ添加してスチレン系樹脂組成物を析出させ、静置させたのち、上澄み液について、ヒューレットパッカード社製ガスクロマトグラフィーＨＰ−５８９０を用いて測定した。なお詳細な条件を以下に記す。
（イ）カラム：ＤＢ−１（ｈｔ） ０．２５ｍｍ×３０ｍ 膜厚０．１μｍ
（ロ）インジェクション温度：２５０℃
（ハ）カラム温度：１００−３００℃
（二）検出器温度：３００℃
（ホ）スプリット比：５０／１
（へ）内部標準物質：ｎ−エイコサン
脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）は、スチレン系樹脂組成物の熱分解に起因するもので、脱揮工程の温度を極力下げることで低減することができる。
【００１７】
連続ラジカル重合でスチレン系樹脂の製造を行った場合、得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程が必要であるが、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用いることが好ましい。また、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することが好ましい。１段目の真空脱揮槽出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７質量％未満或いは１４質量％を超える場合は、スチレン系樹脂組成物の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が増加する。本発明の脱揮工程の構成例を図４に示す。
【００１８】
脱揮工程を経た溶融樹脂は、ギヤーポンプ等で造流工程へ移送される。造粒工程では、多孔ダイよりストランド状に溶融樹脂を押出し、コールドカット方式や空中ホットカット方式、水中ホットカット方式にてペレット形状に加工される。
【００１９】
本発明の重合方法では、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン以外に、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤を使用することができる。重合開始剤として、有機化酸化物、例えば過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーオキシベンゾネート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、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、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ポリエーテルテトラキス（ｔ−ブチルパーオキシカーボネート）、エチル−３，３−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブチレート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等が挙げられる。連鎖移動剤としては、例えば、脂肪族メルカプタン、芳香族メルカプタン、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマー及びテルピノーレン等を使用できる。
【００２０】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物には、耐熱性を損ねない範囲で、ゴム質を含有する成分としてＨＩ−ＰＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂等のゴム強化芳香族ビニル系樹脂やＳＢＳ等の芳香族ビニル系熱可塑性エラストマーが含有されていても良い。また、耐熱性を損ねない範囲でステアリン酸、エチレンビスステアリルアミド等の内部潤滑剤や酸化防止剤が含まれていても良い。ホワイトオイル等の可塑剤成分は、耐熱性を低下させるので添加しないほうが好ましい。また、外部潤滑剤としては、エチレンビスステアリルアミドが好適であり、含有量としては３０〜２００μｇ／ｇであることが好ましい。スチレン系樹脂組成物では、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等の金属石鹸類が内部潤滑剤或いは外部潤滑剤として使用されるが、これらの金属石鹸類は、耐光性を著しく悪化させるため、本発明では添加しないことが好ましい。
【００２１】
本発明のスチレン系樹脂組成物は、特に押出成形にて光拡散板を製造することに適している。板の厚みは通常１〜３ｍｍで、紫外線吸収剤や光安定剤を配合した紫外線吸収層を積層してもよい。また、光拡散剤は押出成形の際に添加、ブレンドすることができるが、分散性を考慮するとマスターバッチ添加することが好ましい。光拡散剤としては、スチレン系樹脂組成物と屈折率が異なる粒子であって、入射する光を拡散する効果のあるもので、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などの有機粒子やガラスビーズ、シリカ粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、タルクなどの無機粒子が使用される。また、光拡散剤の粒子径は１〜２０μｍであることが好ましい。
【００２２】
本発明のスチレン系樹脂組成物は耐熱性と強度に優れるため、光拡散板用途で好適に使用される。また、押出安定性に優れるため、特に押出成形による光拡散板の製造に好適である。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２４】
（スチレン系樹脂組成物ＰＳ−１〜ＰＳ−９の製造方法）
完全混合型撹拌槽である第１反応器と第２反応器及び静的混合器付プラグフロー型反応器である第３反応器を直列に接続して重合工程を構成した。各反応器の容量は、第１反応器を３９リットル、第２反応器を３９リットル、第３反応器を１６リットルとした。表１に記載の原料組成にて、原料溶液を作成し、第１反応器に原料溶液を表１に記載の流量にて連続的に供給した。重合開始剤は、第１反応器の入口で表１に記載の添加濃度（原料スチレンに対する質量基準の濃度）となるように原料溶液に添加混合した。表１に記載の重合開始剤はそれぞれ次の通りである。
重合開始剤−１ ：２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン（日本油脂株式会社製パーテトラＡを使用した。）
重合開始剤−２ ：１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン（日本油脂株式会社製パーヘキサＣを使用した。）
重合開始剤−３ ：ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート（アルケマ吉富株式会社製ルペロックス５７０を使用した。）
なお、第３反応器では、流れの方向に沿って温度勾配をつけ、中間部分、出口部分で表１の温度となるよう調整した。
続いて、第３反応器より連続的に取り出した重合体を含む溶液を直列に２段より構成される予熱器付き真空脱揮槽に導入し、表１に記載の樹脂温度となるよう予熱器の温度を調整し、表１に記載の圧力に調整することで、未反応スチレン及びエチルベンゼンを分離した後、多孔ダイよりストランド状に押し出しして、コールドカット方式にて、ストランドを冷却および切断しペレット化した。また、得られたペレットに外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを１００μｇ／ｇの濃度で添加しドライブレンドした。
【００２５】
【表１】
【００２６】
本発明では、強度特性としてノッチ無しシャルピー衝撃強さを測定した。ノッチ無しシャルピー衝撃強さは、ＪＩＳ Ｋ ７１１１に準拠し、ノッチ無しとし、エッジワイズ衝撃で、４Ｊの錘を用いて試験を行った。
【００２７】
（光拡散剤マスターバッチの製造）
表２に記載されたスチレン系樹脂組成物ＰＳ−１ ６０質量％と光拡散剤としてＰＭＭＡ架橋粒子（積水化成品工業株式会社製 テクポリマーＭＢＸ−５） ４０質量％をドライブレンドした後、二軸押出機にて押出ブレンドしペレット状のマスターバッチを得た。
【００２８】
（実施例１〜５、比較例１〜４）
表２に記載されたスチレン系樹脂組成物について、射出成形により試験片を作成し、強度特性としてノッチ無しシャルピー衝撃強さ、耐熱特性としてビカット軟化温度の測定を行った。また、表２に記載されたスチレン系樹脂組成物９５質量％と光拡散剤マスターバッチ５質量％をドライブレンドし、４０ｍｍの押出機に供給し、Ｔダイを経由して、厚さ２ｍｍの光拡散板を得た。光拡散板を押出する際、厚みの変動が少なく押出安定に優れるものを○、若干厚みの変動が見られるものを△、厚みの変動が見られるものを×とした。また、光拡散板の強度として、落錘衝撃試験による５０％破壊高さの測定を実施した。５０％破壊高さの測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１１に準拠し、得られた光拡散板から１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切り出すことで試験片とし、錘先端５Ｒ、質量５０ｇの錘を用い、５０％破壊高さを測定した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
実施例のスチレン系樹脂組成物を用いることで、強度に優れ、耐熱性に優れた成形品を得ることが可能となる。また、押出安定性にも優れることから、安定した光拡散板の製造が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のスチレン系樹脂組成物を用いることで、強度に優れ、耐熱性の高い成形品を得ることが可能となるため、光拡散板の製造に好適である。また、押出安定性に優れているため、不良品の発生を抑えることができ安定した光拡散板の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３３】
【図２】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３４】
【図３】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３５】
【図４】脱揮工程の１構成例を説明する図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散板用に適したスチレン系樹脂組成物及びその製造方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
本発明のスチレン系樹脂組成物によって得られた光拡散板は、直下型液晶ディスプレイ装置等に用いられる。直下型液晶ディスプレイ装置は、液晶セルとその直下に配置されたバックライト装置とを備えたディスプレイ装置であり、バックライト装置には光源として冷陰極管が用いられ、その前面側に光拡散板を配置したものが一般的に使用されている。
【０００３】
近年液晶テレビの大型化に伴い、大型の冷陰極管が使用されるようになっており、更に、冷陰極管の高輝度化に加え、薄型化、高輝度化のために冷陰極管と拡散板の間隔が狭くなってきていることから、バックライト装置内部の環境は高温となる傾向にある。そのため、光拡散板には、バックライト装置内部の環境下で変形しないような耐熱性のものが求められている。また、特に大型の光拡散板は押出成形にて生産されるが、板の厚み変動が小さい、押出安定性に優れた材料が要求されている。
【０００４】
また、光拡散板は、照明カバーや照明看板、ディスプレイ前面板等にも多く用いられるが、用途によっては耐衝撃性や面衝撃性が必要とされる。
【０００５】
特許文献１には吸水による変形を起こしにくく、耐久性にも優れる光拡散板用にポリスチレンを含むスチレン系樹脂が用いられているが、耐熱性や押出安定性、強度については開示されていない。
【特許文献１】特開２００６−１１６９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、耐熱性及び強度に優れ、押出安定性に優れた光拡散板用のスチレン系樹脂組成物及びその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するため、鋭意研究を進めたところ、スチレン系樹脂組成物のメルトフローレート、メタノール可溶分、重量平均分子量（Ｍｗ）を特定の範囲とすることで、耐熱性と強度及び押出性を改善できることを見出した。本発明はかかる知見に基づくものであり、下記の要旨を有する。
１．２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜２．０ｇ／１０分で、メタノール可溶分が０．２〜１．２質量％で、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万〜４５万であることを特徴とする光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
２．５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度が１０２．０〜１０４．０℃で、スチレン系樹脂組成物中の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇ以下で、スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇ以下であることを特徴とする１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
３．スチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜２．４であることを特徴とする１項又は２項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
４．外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを３０〜２００μｇ／ｇ含有することを特徴とする１〜３項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
５．重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用し、スチレンモノマーの連続ラジカル重合を行うに当たり、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍ以下であり、重合開始剤として２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、次いでプラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことを特徴とする１〜４項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
６．連続ラジカル重合で得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程において、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用い、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することを特徴とする１〜５項のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
７．１〜４項のいずれか１項に記載のスチレン系樹脂組成物に光拡散剤を加え、押出成形することによって得られる光拡散板。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のスチレン系樹脂組成物を用いることで、耐熱性及び強度に優れた光拡散板を製造することができ、押出安定性に優れるため、安定製造が可能となる
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトマスフローレート（ＭＦＲ）は、０．５〜２．０ｇ／１０分であり、好ましくは０．８〜１．６ｇ／１０分であり、更に好ましくは１．０〜１．４ｇ／１０分である。２．０ｇ／１０分を超えると樹脂粘度の不足により、板の厚み変動が生じやすくなり、押出安定性が低下する。また、０．５ｇ／１０分未満となるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。スチレン系樹脂組成物の２００℃、４９Ｎ荷重の条件によるメルトマスフローレートは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に基づき測定した。スチレン系樹脂組成物のメルトフローレートは、分子量や分子量分布の制御によって調整することができる。また、重合過程や脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）やホワイトオイル等の各種添加剤成分、残存スチレンモノマー及び重合溶媒等の低分子量成分は、可塑剤的な効果があることから、メルトフローレートを高める効果がある。
【００１０】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物のメタノール可溶分は、０．２〜１．２質量％であり、好ましくは０．２〜１．０質量％、更に好ましくは０．２〜０．８質量％である。メタノール可溶分が１．２質量％を超えると耐熱性が低下する。また、ラジカル重合で、０．２質量％未満とすることは困難で生産性が著しく低下する。なお、メタノール可溶分とは樹脂組成物中のメタノールに可溶な成分を指し、例えばスチレン系樹脂の重合過程や脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）の他にホワイトオイル、シリコーンオイル等の各種添加剤や残存スチレンモノマー及び重合溶媒等の低分子量成分が含まれる。メタノール可溶分は、重合過程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）の発生量を極力抑え、ホワイトオイル等の各種添加剤の使用を控え、残存スチレンモノマー及び重合溶媒の量を抑えることにより、低減することができる。
なお、メタノール可溶分は樹脂組成物１ｇを精秤（質量Ｐ）し、メチルエチルケトンを４０ｍＬ加えて溶解し、メタノール４００ｍＬを急激に加えて、メタノール不溶分（樹脂成分）を析出、沈殿させる。約１０分間静置した後、ガラスフィルターで徐々にろ過してメタノール不溶分を分離し、１２０℃の真空乾燥機にて２時間減圧下で乾燥した後、デシケータないで約２５分間放冷し、乾燥したメタノール不溶分の質量Ｎを測定することで、次式によって求めた。
メタノール可溶分（質量％）＝（Ｐ−Ｎ）／Ｐ×１００
【００１１】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の重量平均分子量（Ｍｗ）は、３０万〜４５万はであり、好ましくは３３万〜４０万である。重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万未満となると、強度が低下し、樹脂粘度の不足により、板の厚み変動が生じやすくなり、押出安定性が低下する。また、４５万を超えるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。
また、本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）は、２．０〜２．４であることが好ましい。Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０未満であると、押出成形時のダイスウェルが低く、板の厚みが安定しない。また、２．４を超えるとスチレン系樹脂組成物の生産性が著しく低下する。
本発明における重量平均分子量（Ｍｗ）及びＺ平均分子量（Ｍｚ）、数平均分子量（Ｍｎ）は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、次の条件で測定した。
ＧＰＣ機種：昭和電工株式会社製Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１
カラム：ポリマーラボラトリーズ社製 ＰＬｇｅｌ １０μｍ ＭＩＸＥＤ−Ｂ
移動相：テトラヒドロフラン
試料濃度：０．２質量％
温度：オーブン４０℃、注入口３５℃、検出器３５℃
検出器：示差屈折計
本発明の分子量はポ、単分散ポリスチレンの溶出曲線より各溶出時間における分子量を算出し、ポリスチレン換算の分子量として算出したものである。
【００１２】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物の分子量は、スチレンをラジカル重合する際の反応温度、滞留時間、重合開始剤の種類及び添加量、重合時に使用する溶媒の種類及び量等によって制御することができる。分子量については、低温度で重合を行うなど、重合速度を抑えることで高分子量化することができるが、それだけでは効率が悪く、重合開始剤として、多官能の有機過酸化物を使用することが好ましい。また、多官能の有機過酸化物を使用することで、Ｚ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）を制御することが容易となり、同じような重合条件であれば、使用量を増やすほどＭｚ／Ｍｗは増大する。また、重合過程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）については、重合開始剤を使用しない熱重合時に最も多く生成するが、特に重合前半の反応温度で分解しやすい重合開始剤を使用することで、スチレンオリゴマーの生成量を抑制することができる。重合方法については商業的に連続重合であることが好ましく、スチレンモノマーの濃度が高い重合前半は、完全混合槽型の反応器を使用したほうが有利である。
【００１３】
本発明のスチレン系樹脂組成物の製造方法については、スチレンモノマーの連続重合であることが好ましく、重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用することが好ましい。また、重合開始剤として４官能タイプの有機過酸化物である２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で、１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、その後プラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことが好ましい。また、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度は１０ｐｐｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは８ｐｐｍ以下である。４−ｔ−ブチルカテコールは、スチレンモノマーに使用される重合禁止剤であるが、４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍを超えると、スチレン系樹脂組成物を成形加工した際に黄変するため好ましくない。また、本発明の重合工程の構成例を図１〜３に示す。
【００１４】
本発明のスチレン系樹脂組成物の５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度は、１０２．０〜１０４．０℃であることが好ましく、更に好ましくは１０３．０〜１０４．０℃である。ビカット軟化温度が１０２．０℃未満であると、耐熱性が不足し、高温環境下では変形する恐れがある。また、ラジカル重合のポリスチレンでは１０４．０℃が構造的に限界である。ビカット軟化温度については、ＪＩＳ Ｋ−７２０６により、昇温速度５０℃／ｈｒ、試験荷重５０Ｎで求めた。
【００１５】
本発明のスチレン系樹脂組成物の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量は、７００μｇ／ｇ以下であることが好ましく、更に好ましくは５００μｇ／ｇ以下である。残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇを超えると、耐熱性が低下して好ましくない。また、残存スチレンモノマー及び重合溶媒は、スチレン系樹脂組成を押出しする際、ダイスより押出されたところで揮発し、ダイスに凝集するため、目ヤニの原因となる。目ヤニは押出した板に付着するため、外観不良となるため好ましくない。目ヤニを防止するためには、残存スチレンモノマー及び重合溶媒を極力低減することが有効である。
本発明における残存スチレンモノマー及び重合溶媒の量は、樹脂組成物５００ｍｇを、内部標準物質としてシクロペンタノールを含むＤＭＦ１０ｍｌに溶解し、ガスクロマトグラフィーを用いて以下の条件で測定した。
ガスクロマトグラフ：ＨＰ−５８９０（ヒューレットパッカード社製）
カラム：ＨＰ−ＷＡＸ、０．２５ｍｍ×３０ｍ、膜厚０．５μｍ
インジェクション温度：２２０℃
カラム温度：６０℃〜１５０℃、１０℃／ｍｉｎ
ディテクター温度：２２０℃
スプリット比：３０／１
（測定条件要確認）
残存スチレンモノマー及び重合溶媒は、脱揮工程の構成及び脱揮工程の運転条件により、低減することができる。
【００１６】
本発明のスチレン系樹脂組成物のスチレンダイマーとトリマーの合計量は、５０００μｇ／ｇ以下であることが好ましく、さらに好ましくは４０００μｇ／ｇ以下である。スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇを超えると、耐熱性が低下して好ましくない。スチレンダイマーとトリマーも目ヤニの原因となるので極力低減することが好ましい。
本発明のスチレン系樹脂組成物のスチレンダイマーとトリマーの測定は、スチレン系樹脂組成物２００ｍｇを２ｍＬの１，２−ジクロロメタンに溶解し、メタノールを２ｍＬ添加してスチレン系樹脂組成物を析出させ、静置させたのち、上澄み液について、ヒューレットパッカード社製ガスクロマトグラフィーＨＰ−５８９０を用いて測定した。なお詳細な条件を以下に記す。
（イ）カラム：ＤＢ−１（ｈｔ） ０．２５ｍｍ×３０ｍ 膜厚０．１μｍ
（ロ）インジェクション温度：２５０℃
（ハ）カラム温度：１００−３００℃
（二）検出器温度：３００℃
（ホ）スプリット比：５０／１
（へ）内部標準物質：ｎ−エイコサン
脱揮工程で副生成するスチレンオリゴマー（スチレンダイマー、スチレントリマー）は、スチレン系樹脂組成物の熱分解に起因するもので、脱揮工程の温度を極力下げることで低減することができる。
【００１７】
連続ラジカル重合でスチレン系樹脂の製造を行った場合、得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程が必要であるが、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用いることが好ましい。また、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することが好ましい。１段目の真空脱揮槽出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７質量％未満或いは１４質量％を超える場合は、スチレン系樹脂組成物の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が増加する。本発明の脱揮工程の構成例を図４に示す。
【００１８】
脱揮工程を経た溶融樹脂は、ギヤーポンプ等で造流工程へ移送される。造粒工程では、多孔ダイよりストランド状に溶融樹脂を押出し、コールドカット方式や空中ホットカット方式、水中ホットカット方式にてペレット形状に加工される。
【００１９】
本発明の重合方法では、２，２−ビス（４，４−ジ−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン以外に、必要に応じて重合開始剤、連鎖移動剤を使用することができる。重合開始剤として、有機化酸化物、例えば過酸化ベンゾイル、ｔ−ブチルパーオキシベンゾネート、１，１−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン、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、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ジクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキシアセテート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ポリエーテルテトラキス（ｔ−ブチルパーオキシカーボネート）、エチル−３，３−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブチレート、ｔ−ブチルパーオキシイソブチレート等が挙げられる。連鎖移動剤としては、例えば、脂肪族メルカプタン、芳香族メルカプタン、ペンタフェニルエタン、α−メチルスチレンダイマー及びテルピノーレン等を使用できる。
【００２０】
本発明が対象とするスチレン系樹脂組成物には、耐熱性を損ねない範囲で、ゴム質を含有する成分としてＨＩ−ＰＳ樹脂、ＭＢＳ樹脂等のゴム強化芳香族ビニル系樹脂やＳＢＳ等の芳香族ビニル系熱可塑性エラストマーが含有されていても良い。また、耐熱性を損ねない範囲でステアリン酸、エチレンビスステアリルアミド等の内部潤滑剤や酸化防止剤が含まれていても良い。ホワイトオイル等の可塑剤成分は、耐熱性を低下させるので添加しないほうが好ましい。また、外部潤滑剤としては、エチレンビスステアリルアミドが好適であり、含有量としては３０〜２００μｇ／ｇであることが好ましい。スチレン系樹脂組成物では、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等の金属石鹸類が内部潤滑剤或いは外部潤滑剤として使用されるが、これらの金属石鹸類は、耐光性を著しく悪化させるため、本発明では添加しないことが好ましい。
【００２１】
本発明のスチレン系樹脂組成物は、特に押出成形にて光拡散板を製造することに適している。板の厚みは通常１〜３ｍｍで、紫外線吸収剤や光安定剤を配合した紫外線吸収層を積層してもよい。また、光拡散剤は押出成形の際に添加、ブレンドすることができるが、分散性を考慮するとマスターバッチ添加することが好ましい。光拡散剤としては、スチレン系樹脂組成物と屈折率が異なる粒子であって、入射する光を拡散する効果のあるもので、スチレン系重合体粒子、アクリル系重合体粒子、シロキサン系重合体粒子などの有機粒子やガラスビーズ、シリカ粒子、水酸化アルミニウム粒子、炭酸カルシウム粒子、硫酸バリウム粒子、酸化チタン粒子、タルクなどの無機粒子が使用される。また、光拡散剤の粒子径は１〜２０μｍであることが好ましい。
【００２２】
本発明のスチレン系樹脂組成物は耐熱性と強度に優れるため、光拡散板用途で好適に使用される。また、押出安定性に優れるため、特に押出成形による光拡散板の製造に好適である。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２４】
（スチレン系樹脂組成物ＰＳ−１〜ＰＳ−９の製造方法）
完全混合型撹拌槽である第１反応器と第２反応器及び静的混合器付プラグフロー型反応器である第３反応器を直列に接続して重合工程を構成した。各反応器の容量は、第１反応器を３９リットル、第２反応器を３９リットル、第３反応器を１６リットルとした。表１に記載の原料組成にて、原料溶液を作成し、第１反応器に原料溶液を表１に記載の流量にて連続的に供給した。重合開始剤は、第１反応器の入口で表１に記載の添加濃度（原料スチレンに対する質量基準の濃度）となるように原料溶液に添加混合した。表１に記載の重合開始剤はそれぞれ次の通りである。
重合開始剤−１ ：２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパン（日本油脂株式会社製パーテトラＡを使用した。）
重合開始剤−２ ：１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）シクロヘキサン（日本油脂株式会社製パーヘキサＣを使用した。）
重合開始剤−３ ：ｔ−アミルパーオキシイソノナノエート（アルケマ吉富株式会社製ルペロックス５７０を使用した。）
なお、第３反応器では、流れの方向に沿って温度勾配をつけ、中間部分、出口部分で表１の温度となるよう調整した。
続いて、第３反応器より連続的に取り出した重合体を含む溶液を直列に２段より構成される予熱器付き真空脱揮槽に導入し、表１に記載の樹脂温度となるよう予熱器の温度を調整し、表１に記載の圧力に調整することで、未反応スチレン及びエチルベンゼンを分離した後、多孔ダイよりストランド状に押し出しして、コールドカット方式にて、ストランドを冷却および切断しペレット化した。また、得られたペレットに外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを１００μｇ／ｇの濃度で添加しドライブレンドした。
【００２５】
【表１】
【００２６】
本発明では、強度特性としてノッチ無しシャルピー衝撃強さを測定した。ノッチ無しシャルピー衝撃強さは、ＪＩＳ Ｋ ７１１１に準拠し、ノッチ無しとし、エッジワイズ衝撃で、４Ｊの錘を用いて試験を行った。
【００２７】
（光拡散剤マスターバッチの製造）
表２に記載されたスチレン系樹脂組成物ＰＳ−１ ６０質量％と光拡散剤としてＰＭＭＡ架橋粒子（積水化成品工業株式会社製 テクポリマーＭＢＸ−５） ４０質量％をドライブレンドした後、二軸押出機にて押出ブレンドしペレット状のマスターバッチを得た。
【００２８】
（実施例１〜５、比較例１〜４）
表２に記載されたスチレン系樹脂組成物について、射出成形により試験片を作成し、強度特性としてノッチ無しシャルピー衝撃強さ、耐熱特性としてビカット軟化温度の測定を行った。また、表２に記載されたスチレン系樹脂組成物９５質量％と光拡散剤マスターバッチ５質量％をドライブレンドし、４０ｍｍの押出機に供給し、Ｔダイを経由して、厚さ２ｍｍの光拡散板を得た。光拡散板を押出する際、厚みの変動が少なく押出安定に優れるものを○、若干厚みの変動が見られるものを△、厚みの変動が見られるものを×とした。また、光拡散板の強度として、落錘衝撃試験による５０％破壊高さの測定を実施した。５０％破壊高さの測定は、ＪＩＳ Ｋ ７２１１に準拠し、得られた光拡散板から１００ｍｍ×１００ｍｍのサイズに切り出すことで試験片とし、錘先端５Ｒ、質量５０ｇの錘を用い、５０％破壊高さを測定した。
【００２９】
【表２】
【００３０】
実施例のスチレン系樹脂組成物を用いることで、強度に優れ、耐熱性に優れた成形品を得ることが可能となる。また、押出安定性にも優れることから、安定した光拡散板の製造が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明のスチレン系樹脂組成物を用いることで、強度に優れ、耐熱性の高い成形品を得ることが可能となるため、光拡散板の製造に好適である。また、押出安定性に優れているため、不良品の発生を抑えることができ安定した光拡散板の製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３３】
【図２】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３４】
【図３】重合工程の１構成例を説明する図である。
【００３５】
【図４】脱揮工程の１構成例を説明する図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜２．０ｇ／１０分で、メタノール可溶分が０．２〜１．２質量％で、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万〜４５万であることを特徴とする光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項２】
５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度が１０２．０〜１０４．０℃で、スチレン系樹脂組成物中の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇ以下で、スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項３】
スチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜２．４であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項４】
外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを３０〜２００μｇ／ｇ含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項５】
重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用し、スチレンモノマーの連続ラジカル重合を行うに当たり、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍ以下であり、重合開始剤として２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、次いでプラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
【請求項６】
連続ラジカル重合で得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程において、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用い、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスチレン系樹脂組成物に光拡散剤を加え、押出成形することによって得られる光拡散板。
【請求項１】
２００℃、４９Ｎ荷重の条件にて測定したメルトフローレート（ＭＦＲ）が０．５〜２．０ｇ／１０分で、メタノール可溶分が０．２〜１．２質量％で、重量平均分子量（Ｍｗ）が３０万〜４５万であることを特徴とする光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項２】
５０Ｎ荷重にて測定したビカット軟化温度が１０２．０〜１０４．０℃で、スチレン系樹脂組成物中の残存スチレンモノマー及び重合溶媒の総量が７００μｇ／ｇ以下で、スチレンダイマーとトリマーの合計量が５０００μｇ／ｇ以下であることを特徴とする請求項１に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項３】
スチレン系樹脂組成物のＺ平均分子量（Ｍｚ）と重量平均分子量（Ｍｗ）の比（Ｍｚ／Ｍｗ）が２．０〜２．４であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項４】
外部潤滑剤として、エチレンビスステアリルアミドを３０〜２００μｇ／ｇ含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物。
【請求項５】
重合溶媒としてエチルベンゼンを１２〜２２質量％使用し、スチレンモノマーの連続ラジカル重合を行うに当たり、フィード原料中の４−ｔ−ブチルカテコール濃度が１０ｐｐｍ以下であり、重合開始剤として２，２−ビス（４，４−ｔ−ブチルパーオキシシクロヘキシル）プロパンをスチレンモノマーに対して質量基準で１００〜１０００ｐｐｍ添加し、スチレンモノマーの転化率が６０〜７５質量％に達するまでは１〜３基からなる完全混合槽型反応器を直列に接続した工程にて１００〜１３０℃の温度で重合を行い、次いでプラグフロー型の反応器にてスチレンモノマーの転化率が７５〜９０質量％に達するまで重合を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
【請求項６】
連続ラジカル重合で得られたスチレン系樹脂と未反応スチレンモノマー及び重合溶媒を除去する脱揮工程において、加熱器付きの真空脱揮槽を直列に２段接続したものを用い、１段目の真空脱揮槽での樹脂温度は１５０〜１７０℃に調整し出口の未反応スチレンモノマーと重合溶媒の合計量が７〜１４質量％となるよう真空度を２５〜１００ｋＰａの範囲で調整し、２段目の真空脱揮槽で樹脂温度を２１０〜２４５℃に調整し、真空度を０．２〜０．８ｋＰａの範囲に調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光拡散板用スチレン系樹脂組成物の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のスチレン系樹脂組成物に光拡散剤を加え、押出成形することによって得られる光拡散板。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−２１５４７６（Ｐ２００９−２１５４７６Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１９６９（Ｐ２００８−６１９６９）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（３９９０５１５９３）東洋スチレン株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（３９９０５１５９３）東洋スチレン株式会社 (37)
【Ｆターム（参考）】
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