光拡散板
液晶ディスプレイのバックライトユニットや照明装置などに用いられる光拡散板を開示する。特に、本発明は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂とした基材層を有する光拡散板を提供する。この光拡散板は、高耐熱性及び高耐湿性により寸法安定性が高く、高温多湿な条件下でも、撓み現象が殆ど発生せず、光源に長時間曝されても黄変度が低い。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトユニットや照明装置などに用いられる光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光拡散板としては、（１）表面に物理的に凹凸加工を施して得られた光拡散板（特許文献１）、（２）ポリエステル樹脂などの透明基材上に、微粒子含有透明樹脂からなる光拡散層をコートして得られた光拡散板（特許文献２）、（３）透明樹脂中にビーズを溶融混練し、これを押出成形して得られた光拡散板（特許文献３）、（４）２種以上の透明な熱可塑性樹脂を溶融混練して形成される、海島構造を持つ光拡散板（特許文献４）などが開示されている。
【０００３】
上記（１）及び（２）の光拡散板は、表面に形成された凹凸、あるいはコートされた光拡散層によって光拡散効果を得る表面光拡散板である。一方、上記（３）及び（４）の光拡散板は、基材の内部にも光拡散成分を持つ光拡散板である。
【０００４】
通常、主としてメチルメタクリレート樹脂を用いて製造された光拡散板は、全光線透過率などの光特性に優れるという利点がある。しかしながら、そのような光拡散板は寸法安定性が低いため、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤなどの光源と共に使用され、点灯及び消灯によって温度変化が生じると、光拡散板の水分吸収率が変動し易く、この結果、撓み、皺、あるいはクラッキングに至る変形の問題がある。すなわち、高温多湿な条件下で撓み現象などの変形が生じるという問題がある（特許文献５，６）。
【０００５】
かかる問題を解決するために、吸収能を低下させ得るメチルメタクリレート−スチレン樹脂が使用された多層シートが提案された（特許文献７，８）。しかしながら、ここで使用されている樹脂は、本質的に耐光性が十分でなく、使用条件によっては着色などの劣化の問題が生じることもある。樹脂の耐光性を向上させる公知の方法の１つは紫外線吸収剤の添加であるが、耐光性が低い一部の樹脂ではその効果が十分ではない。
【特許文献１】特開平４−２７５５０１号公報
【特許文献２】特開平６−５９１０８号公報
【特許文献３】特開平６−１２３８０２号公報
【特許文献４】特開平９−３１１２０５号公報
【特許文献５】特開平７−１００９８５号公報
【特許文献６】特開平８−１９８９７６号公報
【特許文献７】特開２００４−３７４８３号公報
【特許文献８】大韓民国特許出願公開第２００３−９５２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、上述した従来の問題を解決するため、光拡散板について鋭意研究を重ねた。その結果、高い耐熱性及び低い吸収性により、高温多湿な条件下でも高い寸法安定性を示し、表面層の耐光性により、光源に長時間曝されても黄変現象が生じない光拡散板を開発し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、寸法安定性が高く、高温多湿な条件下でも撓み現象が殆ど発生しない光拡散板を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、高い寸法安定性を有しながらも、より低い価格で製造することが可能な光拡散板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、黄変現象が殆ど発生しない光拡散板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板を提供する。
【００１１】
また、本発明は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板を提供する。
【００１２】
前記ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状の芳香族ポリカーボネートのホモポリマーよりなる群から選択することができる。
【００１３】
前記ベース樹脂は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを１：９〜９：１の重量比で混合したものを含むことができる。
【００１４】
前記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が８〜３０ｇ／１０ｍｉｎであってもよい。
【００１５】
前記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎであってもよい。
【００１６】
前記光拡散板は、前記基材層の片面又は両面に形成され、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂をベース樹脂として含む表面層をさらに有してもよい。
【００１７】
前記アクリル系樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物とすることができる。
【００１８】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのアクリル系モノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−メトキシスチレンよりなる群から選択された少なくとも１つのスチレン系モノマーとのコポリマーとすることができる。
【００１９】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを６：４〜２：８の重量比で反応させて得ることができる。
【００２０】
前記表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含んでもよい。
【００２１】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含んでもよい。
【００２２】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍであってもよい。
【００２３】
前記表面層は、前記光拡散剤の突出によるエンボス形状を有し、表面粗度が１〜５０μｍであってもよい。
【００２４】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
本発明において、光拡散板は、ポリカーボネート樹脂単独、又はポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する。
【００２７】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、光透過率、耐寒性、及び電気的特性に優れる上、特に高い耐熱性及び耐吸収性を有しているため、寸法安定性が非常に優れており、使用温度範囲が広い。したがって、この樹脂は、光学レンズ、光ディスク材料、ヘルメット、保護具、カバー類などに主として用いられている。
【００２８】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、一般に用いられている芳香族ポリカーボネート樹脂であり、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状のカーボネートのホモポリマー、ポリエステルコポリマー、又はそれらの混合物を含む。上記ジヒドロキシフェノールの例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（すなわち、ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、及び１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンが挙げられ、上記カーボネート前駆体の例としては、ジフェニルカーボネート、カルボニルハライド、及びジアリルカーボネートが挙げられる。
【００２９】
ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が７〜３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲であることが好ましい。
【００３０】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐吸収性、及び光透過率に優れているが、多少価格が高いという欠点がある。よって、このポリカーボネート樹脂を、屈折率が同程度で価格が相対的に低いポリスチレン樹脂と混合することもでき、これにより、ポリカーボネート樹脂の剛性を補強し、製造原価中の原材料費を減少させ、光学特性及び機械特性を維持、向上させることができる。
【００３１】
ベース樹脂を製造するために用いられるポリスチレン樹脂は、硬くて無色透明であり、電気的特性もよく、大量生産により価格が安いため、厨房用品や文具、家具などの日用品、車両用大型成形品やテレビジョンキャビネットなどの電化製品などで活用されている。
【００３２】
本発明に使用されるポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。
【００３３】
ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合するため、これらの樹脂を、スクリュー直径３０ｍｍの二軸押出機を使用して、２００〜３００℃、好ましくは２５０℃の温度、２５０ｒｐｍのモータスピードで溶融混練することができる。
【００３４】
この際、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とは、１：９〜９：１の割合で混合される。ポリカーボネートの柔軟性及び寸法安定性の利点を活かし、ポリスチレンの高い耐吸収性及び強度の利点を活かすためには、それぞれの含有量を少なくとも１０％以上にすべきである。
【００３５】
本発明の光拡散板は、ベース樹脂を含む基材層のみからなる単層の光拡散板であってもよく、基材層の片面又は両面にさらに表面層が形成された多層の光拡散板であってもよい。
【００３６】
多層の光拡散板の場合、上述した基材層に加えて、基材層の片面又は両面に表面層が形成されている。表面層のベース樹脂としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂を使用することができる。
【００３７】
上記アクリル系樹脂は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレートなどのメタクリル酸アルキルエステル；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル；シクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル；シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレートなどのアクリル酸シクロアルキルエステル；フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸アリールエステル；フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸アリールエステルの中から選択される少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー又はコポリマーであることが好ましい。
【００３８】
上記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとしては上述した樹脂を使用し、スチレン系モノマーとしてはスチレン又は置換されたスチレンを使用して製造することができる。置換されたスチレンとしては、α−メチルスチレンなどのアルキルスチレン、クロロスチレンなどのハロゲン化スチレン、ビニルスチレンなどが挙げられる。必要に応じて、２種以上のスチレン系モノマーを組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
特に、本発明で使用するスチレン−アクリル系共重合樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとが９：１〜１：９の割合で、より好ましくは６：４〜１：９の割合で共重合される。基材層との結合力を考慮すると、上記割合で使用することが好ましい。
【００４０】
また、本発明の表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含んでいてもよい。
【００４１】
フッ素系樹脂は、熱安定性、電気的特性、化学的耐久性、耐候性、耐光性、耐酸素性などに優れる上、水分吸収率が殆どなく、高い耐熱性により使用温度範囲が２５０〜３００℃と高い。また、この樹脂は表面摩擦性にも優れるため、現在、各種弁、ポンプ、タンク、フィルタ、パイプ、ケーブル、コンピュータ、宇宙産業などに適用されている。
【００４２】
特に、本発明で使用されるフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ホモポリマー、テトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピルエーテルとのコポリマー（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、テトラフルオロエチレンとエチレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、及びフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とのコポリマーの中から選択される少なくとも１種を含む。このフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を使用することにより、優れた撥水特性が得られる。したがって、フッ素系樹脂を表面層に含ませることにより、寸法安定性が一層向上し、高温多湿な条件下でも撓み現象が発生しなくなる。
【００４３】
表面層に含まれるフッ素系樹脂の含有量は、寸法安定性及び透過性を考慮すると、表面層の全組成物に対して０．５〜３５重量％の範囲が好ましく、５〜１５重量％の範囲がより好ましい。
【００４４】
また、基材層又は表面層は、光拡散剤をさらに含んでいてもよい。この光拡散剤は、通常、基材樹脂とは屈折率が異なり、光の拡散率を高めるために使用される。この目的のためには、様々な有機粒子及び無機粒子を使用することができる。光拡散剤の屈折率が基材樹脂の屈折率と大きく異なる場合には、少ない量でも所望の光拡散効果を得ることができる。一方、屈折率の差が小さい場合には、比較的多い量の光拡散剤を使用する必要がある。
【００４５】
有機粒子の代表的な例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ブチルメチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートのポリマー、又はこれらのコポリマー若しくはターポリマーなどのアクリル系ポリマー粒子；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマー粒子；アクリル−オレフィン系コポリマー粒子、上記ホモポリマー、コポリマー、あるいはターポリマーの粒子を形成した後、そのポリマー粒子層上に他の種類のモノマーを覆って得られた多層多成分系粒子、シロキサン系ポリマー粒子、テトラフルオロエチレン系粒子などが挙げられる。
【００４６】
無機光拡散粒子の例としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、タルク、ガラス、マイカなどが挙げられる。通常、無機粒子に比べて有機粒子の方が光拡散性に優れている。必要に応じて、２種以上の光拡散粒子を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
表面層に光拡散剤がさらに含まれる場合、光拡散効果を一層向上させることができる。また、光拡散粒子が表面層の表面に突出してエンボス形状となることにより、無光沢かつ低反射率の表面を得ることができる。この際、表面層の表面粗度は、約０．１〜５０μｍが好ましい。表面粗度が５０μｍを超えると表面衝撃強度が不十分となり、粗度が０．１μｍ未満であれば無光沢効果が低下する。
【００４８】
本発明の基材層又は表面層に使用される光拡散剤の含有量は、基材層又は表面層におけるベース樹脂の組成物の総重量に対して０．０１〜３５重量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％の範囲がより好ましい。光拡散剤の量が０．０１重量％未満であれば、十分な光拡散効果及びマスク効果を期待することが困難である。一方、光拡散剤の量が３５重量％を超えると、光透過性が悪くなる。光拡散剤の含有量は、ベース樹脂との屈折率の差によって決定できる。
【００４９】
また、本発明の基材層又は表面層は、光安定剤を含んでいてもよい。光安定剤の例としては、２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲に吸収極大波長を持つ紫外線吸収剤、又はラジカルスカベンジャ、例えば光安定効果を極大化させることが可能なヒンダードアミン類の紫外線安定剤が挙げられる。これらは、長時間効力を発揮することができなければならず、蒸発又は抽出されてシートから分離又は除去されてはならない。また、基材との相溶性に優れた吸収剤を選択すべきである。
【００５０】
紫外線吸収剤は、シアノアクリル系、サリチル酸塩系、マロン酸エステル系、オキサルアニルリド系、ジケトン系、ヒドロキシベンゾフェノン系、ヒドロキシベンゾトリアゾール系、有機金属系、及びそれらの混合物よりなる群から選択することができる。
【００５１】
紫外線安定剤は、ピペリジニルエステル類、オキサゾリジン及びピペリジノオキサゾリジン類、ピペリジスピロアセタール類、ジアザシクロアルカノン類、及びそれらの混合物よりなる群から選択することができる。
【００５２】
光安定剤の含有量は、基材層又は表面層の樹脂組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の範囲が好ましく、０．１〜２重量％の範囲がより好ましい。これらは、特に表面層に含有させることにより、基材層の全光線透過率及び物性を低下させることなく、所望の光安定効果を得ることができ、且つ原価節減の効果をもたらすことができる。
【００５３】
本発明の光拡散板は、屋内外の各種用途に使用できる。すなわち、看板、照明看板、照明カバー、ガラス陳列ケースに使用でき、好ましくはディスプレイ用光拡散板として使用できる。ディスプレイ用光拡散板の代表的な例としては、液晶ディスプレイバックライト又はエッジライト型バックライト用の光拡散板を挙げることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５５】
実施例では、基材層のベース樹脂としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ）及びポリスチレン樹脂（ＰＳ）を使用し、表１の組成比で均一に投入して２軸押出機を用いて２５０℃の温度で溶融混練した。
【００５６】
この際、上記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が２２ｇ／１０ｍｉｎであり、上記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が１．５ｇ／１０ｍｉｎであった。
【００５７】
また、表面層のベース樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、又はアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを常法に従って共重合して製造したスチレン−アクリル系コポリマー樹脂を使用した。
【００５８】
光拡散板は、スクリュー直径１３５ｍｍ、６０ｍｍの押出機を使用し、共押出して２５０℃で成形した。基材層のみからなる光拡散板は、基材層の厚さを２．０ｍｍとした。表面層を含む光拡散板は、基材層の片面にのみ表面層を形成した。この際、基材層の厚さを１．０ｍｍとし、表面層の厚さを０．１ｍｍとした。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】
【表５】
【００６４】
実施例及び比較例における光拡散板の組成において、基材層は、表１のベース樹脂に光拡散剤としてのシリコン樹脂ビーズ（平均粒径２μｍ）０．２重量部と光安定剤としての紫外線吸収剤Ｂ−Ｃａｐ（Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ−２，２’−（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）−ｂｉｓｍａｌｏｎａｔｅ）０．０５重量部とを混合することによって構成された。表面層は、表面層に含まれるベース樹脂単独又は表の組成によるフッ素系樹脂若しくはフッ素系樹脂粒子、光拡散剤としてのシリコン樹脂粒子（平均粒径２μｍ）２重量部、及び光安定剤としての紫外線吸収剤Ｂ−Ｃａｐ（Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ−２，２’−（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）−ｂｉｓｍａｌｏｎａｔｅ）０．５重量部を混合することによって構成された。
【００６５】
上記実施例及び比較例で製造された光拡散板に対して、水分吸収率、撓み、全光線透過率、ヘイズ、黄変度、及び熱変形温度を測定した。測定結果を下記表５〜表８に示す。
【００６６】
ここで、水分吸収率は、光拡散板を１０×１０ｃｍに切断し、水中で２５℃、２４時間放置した後、重量変化を測定することにより求めた。また、撓みは、シートを２０″サイズのバックライトユニットに装着し、６０℃、相対湿度７５％で９６時間放置した後、底部からの四隅の捲れ程度を測定することによって求めた。熱変形温度は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠して測定した。
【００６７】
露光後の黄変度は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２５規格に準拠してＦＳ−４０ ３１３／２８０ランプを装着したＱ−ＵＶテスターで、４０℃、２４０時間の露光を行った後、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠して測定した。全光線透過率及びヘイズは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠して測定した。
【００６８】
【表６】
【００６９】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した単一基材層の光拡散板の場合、高温多湿の条件下でも寸法安定性が比較的優れるが、黄変度は高いことが分かる。
【００７０】
【表７】
【００７１】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として使用した基材層と、基材層の片面に形成された表面層、又はフッ素系樹脂若しくはフッ素系樹脂粒子をさらに含む表面層とを有する光拡散板の場合、寸法安定性に優れることが分かる。
【００７２】
したがって、ポリカーボネート樹脂を基材層のベース樹脂として使用する場合、表面層のベース樹脂の種類に関わらず、寸法安定性及び光特性に優れることが分かる。
【００７３】
【表８】
【００７４】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した基材層と、その片面に形成されたＰＭＭＡ樹脂をベース樹脂を含む表面層とを有する光拡散板の場合、優れた寸法安定性及び黄変度を示すことが分かる。
【００７５】
さらに、表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含む光拡散板の場合、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含まない光拡散板よりも一層優れた寸法安定性を示し、その含有量が増えるほど、さらに優れた寸法安定性を示すことが分かる。
【００７６】
したがって、相対的に原価が低いポリスチレン樹脂をポリカーボネート樹脂と混合して基材層のベース樹脂として使用する場合、ポリカーボネート樹脂のみを基材層のベース樹脂として使用する場合と同等以上の寸法安定性を示したので、原価を節減することができることが分かる。
【００７７】
【表９】
【００７８】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した基材層と、その片面に形成されたＭＳ樹脂をベース樹脂として含む表面層とを有する光拡散板の場合、優れた寸法安定性を示すことが分かる。
【００７９】
よって、相対的に原価が安いポリスチレン樹脂をポリカーボネート樹脂と混合して基材層のベース樹脂として使用しても、優れた寸法安定性を示すので、原価を節減できることが分かる。
【００８０】
【表１０】
【００８１】
上記物性評価の結果、基材層にポリカーボネート樹脂、又はポリカーボネート樹脂及びポリスチレン樹脂を含まない光拡散板の場合、寸法安定性及び黄変度などの物性が低下したことが分かる。
【００８２】
以上より、本発明の光拡散板は、基材層にポリカーボネート樹脂、又はポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物を用いることにより、全光線透過率及び光拡散性に優れ、特に高耐熱性及び耐吸収率に優れ、したがって寸法安定性が非常に優れている。また、ポリカーボネート樹脂よりも相対的に安価なポリスチレン樹脂を使用することにより、原価節減の効果を期待することができる。
【００８３】
また、本発明の光拡散板は、表面層を設けることにより、長時間光源に曝されたときの黄変度を改善することができる。
【００８４】
さらに、本発明の光拡散板は、表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含めることにより、寸法安定性が一層向上する上、光源に長時間曝されたときの黄変度がさらに低くなり、物性が一層優れた光拡散板を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は光拡散板を提供する。本発明によれば、光拡散板がポリカーボネート樹脂をベース樹脂とした基材層を有するため、高い耐吸収性に起因して寸法安定性が高く、高温多湿な条件下でも撓み現象が殆ど発生しない。また、表面層をさらに形成し、あるいは表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含めることにより、寸法安定性が一層向上する上、光源に長時間曝されても黄変度が非常に低い光拡散板を提供することができる。
【００８６】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、本発明を様々に修正、変更できることを理解するであろう。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）のバックライトユニットや照明装置などに用いられる光拡散板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光拡散板としては、（１）表面に物理的に凹凸加工を施して得られた光拡散板（特許文献１）、（２）ポリエステル樹脂などの透明基材上に、微粒子含有透明樹脂からなる光拡散層をコートして得られた光拡散板（特許文献２）、（３）透明樹脂中にビーズを溶融混練し、これを押出成形して得られた光拡散板（特許文献３）、（４）２種以上の透明な熱可塑性樹脂を溶融混練して形成される、海島構造を持つ光拡散板（特許文献４）などが開示されている。
【０００３】
上記（１）及び（２）の光拡散板は、表面に形成された凹凸、あるいはコートされた光拡散層によって光拡散効果を得る表面光拡散板である。一方、上記（３）及び（４）の光拡散板は、基材の内部にも光拡散成分を持つ光拡散板である。
【０００４】
通常、主としてメチルメタクリレート樹脂を用いて製造された光拡散板は、全光線透過率などの光特性に優れるという利点がある。しかしながら、そのような光拡散板は寸法安定性が低いため、冷陰極蛍光ランプやＬＥＤなどの光源と共に使用され、点灯及び消灯によって温度変化が生じると、光拡散板の水分吸収率が変動し易く、この結果、撓み、皺、あるいはクラッキングに至る変形の問題がある。すなわち、高温多湿な条件下で撓み現象などの変形が生じるという問題がある（特許文献５，６）。
【０００５】
かかる問題を解決するために、吸収能を低下させ得るメチルメタクリレート−スチレン樹脂が使用された多層シートが提案された（特許文献７，８）。しかしながら、ここで使用されている樹脂は、本質的に耐光性が十分でなく、使用条件によっては着色などの劣化の問題が生じることもある。樹脂の耐光性を向上させる公知の方法の１つは紫外線吸収剤の添加であるが、耐光性が低い一部の樹脂ではその効果が十分ではない。
【特許文献１】特開平４−２７５５０１号公報
【特許文献２】特開平６−５９１０８号公報
【特許文献３】特開平６−１２３８０２号公報
【特許文献４】特開平９−３１１２０５号公報
【特許文献５】特開平７−１００９８５号公報
【特許文献６】特開平８−１９８９７６号公報
【特許文献７】特開２００４−３７４８３号公報
【特許文献８】大韓民国特許出願公開第２００３−９５２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らは、上述した従来の問題を解決するため、光拡散板について鋭意研究を重ねた。その結果、高い耐熱性及び低い吸収性により、高温多湿な条件下でも高い寸法安定性を示し、表面層の耐光性により、光源に長時間曝されても黄変現象が生じない光拡散板を開発し、本発明を完成するに至った。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、寸法安定性が高く、高温多湿な条件下でも撓み現象が殆ど発生しない光拡散板を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、高い寸法安定性を有しながらも、より低い価格で製造することが可能な光拡散板を提供することにある。
【０００９】
また、本発明のさらなる目的は、黄変現象が殆ど発生しない光拡散板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明は、ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板を提供する。
【００１１】
また、本発明は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板を提供する。
【００１２】
前記ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状の芳香族ポリカーボネートのホモポリマーよりなる群から選択することができる。
【００１３】
前記ベース樹脂は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを１：９〜９：１の重量比で混合したものを含むことができる。
【００１４】
前記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が８〜３０ｇ／１０ｍｉｎであってもよい。
【００１５】
前記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎであってもよい。
【００１６】
前記光拡散板は、前記基材層の片面又は両面に形成され、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂をベース樹脂として含む表面層をさらに有してもよい。
【００１７】
前記アクリル系樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物とすることができる。
【００１８】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのアクリル系モノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−メトキシスチレンよりなる群から選択された少なくとも１つのスチレン系モノマーとのコポリマーとすることができる。
【００１９】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを６：４〜２：８の重量比で反応させて得ることができる。
【００２０】
前記表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含んでもよい。
【００２１】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含んでもよい。
【００２２】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍであってもよい。
【００２３】
前記表面層は、前記光拡散剤の突出によるエンボス形状を有し、表面粗度が１〜５０μｍであってもよい。
【００２４】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含んでもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明をより詳細に説明する。
【００２６】
本発明において、光拡散板は、ポリカーボネート樹脂単独、又はポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する。
【００２７】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、光透過率、耐寒性、及び電気的特性に優れる上、特に高い耐熱性及び耐吸収性を有しているため、寸法安定性が非常に優れており、使用温度範囲が広い。したがって、この樹脂は、光学レンズ、光ディスク材料、ヘルメット、保護具、カバー類などに主として用いられている。
【００２８】
本発明に用いられるポリカーボネート樹脂は、一般に用いられている芳香族ポリカーボネート樹脂であり、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状のカーボネートのホモポリマー、ポリエステルコポリマー、又はそれらの混合物を含む。上記ジヒドロキシフェノールの例としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（すなわち、ビスフェノールＡ）、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン、及び１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンが挙げられ、上記カーボネート前駆体の例としては、ジフェニルカーボネート、カルボニルハライド、及びジアリルカーボネートが挙げられる。
【００２９】
ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が７〜３０ｇ／１０ｍｉｎの範囲であることが好ましい。
【００３０】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐吸収性、及び光透過率に優れているが、多少価格が高いという欠点がある。よって、このポリカーボネート樹脂を、屈折率が同程度で価格が相対的に低いポリスチレン樹脂と混合することもでき、これにより、ポリカーボネート樹脂の剛性を補強し、製造原価中の原材料費を減少させ、光学特性及び機械特性を維持、向上させることができる。
【００３１】
ベース樹脂を製造するために用いられるポリスチレン樹脂は、硬くて無色透明であり、電気的特性もよく、大量生産により価格が安いため、厨房用品や文具、家具などの日用品、車両用大型成形品やテレビジョンキャビネットなどの電化製品などで活用されている。
【００３２】
本発明に使用されるポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。
【００３３】
ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合するため、これらの樹脂を、スクリュー直径３０ｍｍの二軸押出機を使用して、２００〜３００℃、好ましくは２５０℃の温度、２５０ｒｐｍのモータスピードで溶融混練することができる。
【００３４】
この際、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とは、１：９〜９：１の割合で混合される。ポリカーボネートの柔軟性及び寸法安定性の利点を活かし、ポリスチレンの高い耐吸収性及び強度の利点を活かすためには、それぞれの含有量を少なくとも１０％以上にすべきである。
【００３５】
本発明の光拡散板は、ベース樹脂を含む基材層のみからなる単層の光拡散板であってもよく、基材層の片面又は両面にさらに表面層が形成された多層の光拡散板であってもよい。
【００３６】
多層の光拡散板の場合、上述した基材層に加えて、基材層の片面又は両面に表面層が形成されている。表面層のベース樹脂としては、特に限定されないが、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂を使用することができる。
【００３７】
上記アクリル系樹脂は、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレートなどのメタクリル酸アルキルエステル；メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレートなどのアクリル酸アルキルエステル；シクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレートなどのメタクリル酸シクロアルキルエステル；シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレートなどのアクリル酸シクロアルキルエステル；フェニルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどのメタクリル酸アリールエステル；フェニルアクリレート、ベンジルアクリレートなどのアクリル酸アリールエステルの中から選択される少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー又はコポリマーであることが好ましい。
【００３８】
上記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとしては上述した樹脂を使用し、スチレン系モノマーとしてはスチレン又は置換されたスチレンを使用して製造することができる。置換されたスチレンとしては、α−メチルスチレンなどのアルキルスチレン、クロロスチレンなどのハロゲン化スチレン、ビニルスチレンなどが挙げられる。必要に応じて、２種以上のスチレン系モノマーを組み合わせて使用してもよい。
【００３９】
特に、本発明で使用するスチレン−アクリル系共重合樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとが９：１〜１：９の割合で、より好ましくは６：４〜１：９の割合で共重合される。基材層との結合力を考慮すると、上記割合で使用することが好ましい。
【００４０】
また、本発明の表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含んでいてもよい。
【００４１】
フッ素系樹脂は、熱安定性、電気的特性、化学的耐久性、耐候性、耐光性、耐酸素性などに優れる上、水分吸収率が殆どなく、高い耐熱性により使用温度範囲が２５０〜３００℃と高い。また、この樹脂は表面摩擦性にも優れるため、現在、各種弁、ポンプ、タンク、フィルタ、パイプ、ケーブル、コンピュータ、宇宙産業などに適用されている。
【００４２】
特に、本発明で使用されるフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子は、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）ホモポリマー、テトラフルオロエチレンとパーフルオロプロピルエーテルとのコポリマー（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とのコポリマー、テトラフルオロエチレンとエチレンとのコポリマー（ＥＴＦＥ）、及びフッ化ビニリデン（ＶＤＦ）とテトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）とのコポリマーの中から選択される少なくとも１種を含む。このフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を使用することにより、優れた撥水特性が得られる。したがって、フッ素系樹脂を表面層に含ませることにより、寸法安定性が一層向上し、高温多湿な条件下でも撓み現象が発生しなくなる。
【００４３】
表面層に含まれるフッ素系樹脂の含有量は、寸法安定性及び透過性を考慮すると、表面層の全組成物に対して０．５〜３５重量％の範囲が好ましく、５〜１５重量％の範囲がより好ましい。
【００４４】
また、基材層又は表面層は、光拡散剤をさらに含んでいてもよい。この光拡散剤は、通常、基材樹脂とは屈折率が異なり、光の拡散率を高めるために使用される。この目的のためには、様々な有機粒子及び無機粒子を使用することができる。光拡散剤の屈折率が基材樹脂の屈折率と大きく異なる場合には、少ない量でも所望の光拡散効果を得ることができる。一方、屈折率の差が小さい場合には、比較的多い量の光拡散剤を使用する必要がある。
【００４５】
有機粒子の代表的な例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｎ−ブチルメチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、アクリルアミド、メチロールアクリルアミド、グリシジルメタクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレートのポリマー、又はこれらのコポリマー若しくはターポリマーなどのアクリル系ポリマー粒子；ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系ポリマー粒子；アクリル−オレフィン系コポリマー粒子、上記ホモポリマー、コポリマー、あるいはターポリマーの粒子を形成した後、そのポリマー粒子層上に他の種類のモノマーを覆って得られた多層多成分系粒子、シロキサン系ポリマー粒子、テトラフルオロエチレン系粒子などが挙げられる。
【００４６】
無機光拡散粒子の例としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸化ケイ素、水酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、フッ化マグネシウム、タルク、ガラス、マイカなどが挙げられる。通常、無機粒子に比べて有機粒子の方が光拡散性に優れている。必要に応じて、２種以上の光拡散粒子を組み合わせて使用してもよい。
【００４７】
表面層に光拡散剤がさらに含まれる場合、光拡散効果を一層向上させることができる。また、光拡散粒子が表面層の表面に突出してエンボス形状となることにより、無光沢かつ低反射率の表面を得ることができる。この際、表面層の表面粗度は、約０．１〜５０μｍが好ましい。表面粗度が５０μｍを超えると表面衝撃強度が不十分となり、粗度が０．１μｍ未満であれば無光沢効果が低下する。
【００４８】
本発明の基材層又は表面層に使用される光拡散剤の含有量は、基材層又は表面層におけるベース樹脂の組成物の総重量に対して０．０１〜３５重量％の範囲が好ましく、０．５〜１５重量％の範囲がより好ましい。光拡散剤の量が０．０１重量％未満であれば、十分な光拡散効果及びマスク効果を期待することが困難である。一方、光拡散剤の量が３５重量％を超えると、光透過性が悪くなる。光拡散剤の含有量は、ベース樹脂との屈折率の差によって決定できる。
【００４９】
また、本発明の基材層又は表面層は、光安定剤を含んでいてもよい。光安定剤の例としては、２５０ｎｍ〜３８０ｎｍの範囲に吸収極大波長を持つ紫外線吸収剤、又はラジカルスカベンジャ、例えば光安定効果を極大化させることが可能なヒンダードアミン類の紫外線安定剤が挙げられる。これらは、長時間効力を発揮することができなければならず、蒸発又は抽出されてシートから分離又は除去されてはならない。また、基材との相溶性に優れた吸収剤を選択すべきである。
【００５０】
紫外線吸収剤は、シアノアクリル系、サリチル酸塩系、マロン酸エステル系、オキサルアニルリド系、ジケトン系、ヒドロキシベンゾフェノン系、ヒドロキシベンゾトリアゾール系、有機金属系、及びそれらの混合物よりなる群から選択することができる。
【００５１】
紫外線安定剤は、ピペリジニルエステル類、オキサゾリジン及びピペリジノオキサゾリジン類、ピペリジスピロアセタール類、ジアザシクロアルカノン類、及びそれらの混合物よりなる群から選択することができる。
【００５２】
光安定剤の含有量は、基材層又は表面層の樹脂組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の範囲が好ましく、０．１〜２重量％の範囲がより好ましい。これらは、特に表面層に含有させることにより、基材層の全光線透過率及び物性を低下させることなく、所望の光安定効果を得ることができ、且つ原価節減の効果をもたらすことができる。
【００５３】
本発明の光拡散板は、屋内外の各種用途に使用できる。すなわち、看板、照明看板、照明カバー、ガラス陳列ケースに使用でき、好ましくはディスプレイ用光拡散板として使用できる。ディスプレイ用光拡散板の代表的な例としては、液晶ディスプレイバックライト又はエッジライト型バックライト用の光拡散板を挙げることができる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００５５】
実施例では、基材層のベース樹脂としてポリカーボネート樹脂（ＰＣ）及びポリスチレン樹脂（ＰＳ）を使用し、表１の組成比で均一に投入して２軸押出機を用いて２５０℃の温度で溶融混練した。
【００５６】
この際、上記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が２２ｇ／１０ｍｉｎであり、上記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が１．５ｇ／１０ｍｉｎであった。
【００５７】
また、表面層のベース樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、又はアクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを常法に従って共重合して製造したスチレン−アクリル系コポリマー樹脂を使用した。
【００５８】
光拡散板は、スクリュー直径１３５ｍｍ、６０ｍｍの押出機を使用し、共押出して２５０℃で成形した。基材層のみからなる光拡散板は、基材層の厚さを２．０ｍｍとした。表面層を含む光拡散板は、基材層の片面にのみ表面層を形成した。この際、基材層の厚さを１．０ｍｍとし、表面層の厚さを０．１ｍｍとした。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【表２】
【００６１】
【表３】
【００６２】
【表４】
【００６３】
【表５】
【００６４】
実施例及び比較例における光拡散板の組成において、基材層は、表１のベース樹脂に光拡散剤としてのシリコン樹脂ビーズ（平均粒径２μｍ）０．２重量部と光安定剤としての紫外線吸収剤Ｂ−Ｃａｐ（Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ−２，２’−（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）−ｂｉｓｍａｌｏｎａｔｅ）０．０５重量部とを混合することによって構成された。表面層は、表面層に含まれるベース樹脂単独又は表の組成によるフッ素系樹脂若しくはフッ素系樹脂粒子、光拡散剤としてのシリコン樹脂粒子（平均粒径２μｍ）２重量部、及び光安定剤としての紫外線吸収剤Ｂ−Ｃａｐ（Ｔｅｔｒａ−ｅｔｈｙｌ−２，２’−（１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ−ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｅｎｅ）−ｂｉｓｍａｌｏｎａｔｅ）０．５重量部を混合することによって構成された。
【００６５】
上記実施例及び比較例で製造された光拡散板に対して、水分吸収率、撓み、全光線透過率、ヘイズ、黄変度、及び熱変形温度を測定した。測定結果を下記表５〜表８に示す。
【００６６】
ここで、水分吸収率は、光拡散板を１０×１０ｃｍに切断し、水中で２５℃、２４時間放置した後、重量変化を測定することにより求めた。また、撓みは、シートを２０″サイズのバックライトユニットに装着し、６０℃、相対湿度７５％で９６時間放置した後、底部からの四隅の捲れ程度を測定することによって求めた。熱変形温度は、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠して測定した。
【００６７】
露光後の黄変度は、ＡＳＴＭ Ｄ１９２５規格に準拠してＦＳ−４０ ３１３／２８０ランプを装着したＱ−ＵＶテスターで、４０℃、２４０時間の露光を行った後、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠して測定した。全光線透過率及びヘイズは、ＡＳＴＭ Ｄ１００３に準拠して測定した。
【００６８】
【表６】
【００６９】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した単一基材層の光拡散板の場合、高温多湿の条件下でも寸法安定性が比較的優れるが、黄変度は高いことが分かる。
【００７０】
【表７】
【００７１】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として使用した基材層と、基材層の片面に形成された表面層、又はフッ素系樹脂若しくはフッ素系樹脂粒子をさらに含む表面層とを有する光拡散板の場合、寸法安定性に優れることが分かる。
【００７２】
したがって、ポリカーボネート樹脂を基材層のベース樹脂として使用する場合、表面層のベース樹脂の種類に関わらず、寸法安定性及び光特性に優れることが分かる。
【００７３】
【表８】
【００７４】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した基材層と、その片面に形成されたＰＭＭＡ樹脂をベース樹脂を含む表面層とを有する光拡散板の場合、優れた寸法安定性及び黄変度を示すことが分かる。
【００７５】
さらに、表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含む光拡散板の場合、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含まない光拡散板よりも一層優れた寸法安定性を示し、その含有量が増えるほど、さらに優れた寸法安定性を示すことが分かる。
【００７６】
したがって、相対的に原価が低いポリスチレン樹脂をポリカーボネート樹脂と混合して基材層のベース樹脂として使用する場合、ポリカーボネート樹脂のみを基材層のベース樹脂として使用する場合と同等以上の寸法安定性を示したので、原価を節減することができることが分かる。
【００７７】
【表９】
【００７８】
上記物性評価の結果、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを混合してベース樹脂として使用した基材層と、その片面に形成されたＭＳ樹脂をベース樹脂として含む表面層とを有する光拡散板の場合、優れた寸法安定性を示すことが分かる。
【００７９】
よって、相対的に原価が安いポリスチレン樹脂をポリカーボネート樹脂と混合して基材層のベース樹脂として使用しても、優れた寸法安定性を示すので、原価を節減できることが分かる。
【００８０】
【表１０】
【００８１】
上記物性評価の結果、基材層にポリカーボネート樹脂、又はポリカーボネート樹脂及びポリスチレン樹脂を含まない光拡散板の場合、寸法安定性及び黄変度などの物性が低下したことが分かる。
【００８２】
以上より、本発明の光拡散板は、基材層にポリカーボネート樹脂、又はポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物を用いることにより、全光線透過率及び光拡散性に優れ、特に高耐熱性及び耐吸収率に優れ、したがって寸法安定性が非常に優れている。また、ポリカーボネート樹脂よりも相対的に安価なポリスチレン樹脂を使用することにより、原価節減の効果を期待することができる。
【００８３】
また、本発明の光拡散板は、表面層を設けることにより、長時間光源に曝されたときの黄変度を改善することができる。
【００８４】
さらに、本発明の光拡散板は、表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子を含めることにより、寸法安定性が一層向上する上、光源に長時間曝されたときの黄変度がさらに低くなり、物性が一層優れた光拡散板を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上説明したように、本発明は光拡散板を提供する。本発明によれば、光拡散板がポリカーボネート樹脂をベース樹脂とした基材層を有するため、高い耐吸収性に起因して寸法安定性が高く、高温多湿な条件下でも撓み現象が殆ど発生しない。また、表面層をさらに形成し、あるいは表面層にフッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含めることにより、寸法安定性が一層向上する上、光源に長時間曝されても黄変度が非常に低い光拡散板を提供することができる。
【００８６】
以上、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲から逸脱することなく、本発明を様々に修正、変更できることを理解するであろう。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板。
【請求項２】
ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板。
【請求項３】
前記ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状の芳香族ポリカーボネートのホモポリマーよりなる群から選択される、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項４】
前記ベース樹脂は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを１：９〜９：１の質量比で混合したものである、請求項２に記載の光拡散板。
【請求項５】
前記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が８〜３０ｇ／１０ｍｉｎである、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項６】
前記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎである、請求項２に記載の光拡散板。
【請求項７】
前記基材層の片面又は両面に形成され、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂をベース樹脂として含む表面層をさらに有する、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項８】
前記アクリル系樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物である、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項９】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのアクリル系モノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−メトキシスチレンよりなる群から選択された少なくとも１つのスチレン系モノマーとのコポリマーである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１０】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを９：１〜１：９の重量比で反応させて得られたものである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１１】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを６：４〜２：８の重量比で反応させて得られたものである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１２】
前記表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１３】
前記基材層は、前記基材層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項１４】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１５】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍである、請求項１３に記載の光拡散板。
【請求項１６】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍである、請求項１４に記載の光拡散板。
【請求項１７】
前記表面層は、前記光拡散剤の突出によるエンボス形状を有し、表面粗度が１〜５０μｍである、請求項１４に記載の光拡散板。
【請求項１８】
前記基材層は、前記基材層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項１９】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１】
ポリカーボネート樹脂をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板。
【請求項２】
ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂との混合物をベース樹脂として含む基材層を有する光拡散板。
【請求項３】
前記ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシフェノールとホスゲンとの反応、又はジヒドロキシフェノールとカーボネート前駆体との反応によって製造された、鎖状及び分枝状の芳香族ポリカーボネートのホモポリマーよりなる群から選択される、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項４】
前記ベース樹脂は、ポリカーボネート樹脂とポリスチレン樹脂とを１：９〜９：１の質量比で混合したものである、請求項２に記載の光拡散板。
【請求項５】
前記ポリカーボネート樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した３００℃、１．２ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が８〜３０ｇ／１０ｍｉｎである、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項６】
前記ポリスチレン樹脂は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に準拠した２００℃、５ｋｇ荷重における溶融指数（ＭＩ）が０．５〜３ｇ／１０ｍｉｎである、請求項２に記載の光拡散板。
【請求項７】
前記基材層の片面又は両面に形成され、アクリル系樹脂又はスチレン−アクリル系コポリマー樹脂をベース樹脂として含む表面層をさらに有する、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項８】
前記アクリル系樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのモノマーから得られたホモポリマー、コポリマー、又はそれらの混合物である、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項９】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、メタクリル酸アルキルエステル、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸シクロアルキルエステル、アクリル酸シクロアルキルエステル、メタクリル酸アリールエステル、及びアクリル酸アリールエステルよりなる群から選択された少なくとも１つのアクリル系モノマーと、スチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、及びｐ−メトキシスチレンよりなる群から選択された少なくとも１つのスチレン系モノマーとのコポリマーである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１０】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを９：１〜１：９の重量比で反応させて得られたものである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１１】
前記スチレン−アクリル系コポリマー樹脂は、アクリル系モノマーとスチレン系モノマーとを６：４〜２：８の重量比で反応させて得られたものである、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１２】
前記表面層は、フッ素系樹脂又はフッ素系樹脂粒子をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１３】
前記基材層は、前記基材層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項１４】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．１〜３５重量％の光拡散剤をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【請求項１５】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍである、請求項１３に記載の光拡散板。
【請求項１６】
前記光拡散剤は、粒径が０．２〜５０μｍである、請求項１４に記載の光拡散板。
【請求項１７】
前記表面層は、前記光拡散剤の突出によるエンボス形状を有し、表面粗度が１〜５０μｍである、請求項１４に記載の光拡散板。
【請求項１８】
前記基材層は、前記基材層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の光拡散板。
【請求項１９】
前記基材層又は表面層は、前記基材層又は表面層の組成物の総重量に対して０．０１〜５重量％の光安定剤をさらに含む、請求項７に記載の光拡散板。
【公表番号】特表２００８−５３２０５８（Ｐ２００８−５３２０５８Ａ）
【公表日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５５３０３１（Ｐ２００７−５５３０３１）
【出願日】平成１８年１月２５日（２００６．１．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／０００２７９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８０７９８
【国際公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５９７１１４６４９）コーロン インダストリーズ インク (99)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年８月１４日（２００８．８．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２５日（２００６．１．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２００６／０００２７９
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０８０７９８
【国際公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【出願人】（５９７１１４６４９）コーロン インダストリーズ インク (99)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]