光學薄板、光學薄板的生產方法、成形體以及成形體的生產方法

專利名稱：光學薄板、光學薄板的生產方法、成形體以及成形體的生產方法
技術領域：
本發明涉及用于導光板等的光學薄板和光學薄板的生產方法，以及在光學薄板的 表面形成凹凸的成形體和該成形體的生產方法。進一步詳細地涉及，在特定條件下擠壓成 形特定的熱塑性樹脂，通過控制薄板的固體結構中的高次結構而獲得具有優異透明性、導 光性的光學薄板，該光學薄板的生產方法、成形體以及成形體的生產方法。
背景技術：
近年來，伴隨著手機、便攜式音樂播放器、筆記本電腦等移動電子機器的普及，市 場越來越追求這些制品機器的薄型化·畫面擴大化。隨著LED光源的薄型化技術的發展， 其搭載的液晶顯示器用背光燈也開始如火如荼地進行薄型化 畫面擴大化的研究。由于構 成背光燈的構件之中的導光板主宰著制品的尺寸，故導光板的薄型化和畫面擴大化的研究 被重視起來。具體地，將厚度已為0. 8mm的導光板薄壁化為0. 6 0. 4mm厚，最近也進行著將 0. 3mm以下的導光板進一步薄壁化為0. 2mm厚。這些薄壁化是伴隨LED光源薄壁化的產物。 另一方面，畫面尺寸為1. 8 2. 8英寸左右的導光板正在一步步擴大為3 3. 5英寸。進 一步，筆記本電腦中也正在進行從CCFL光源到LED光源化，而對于12英寸等級的畫面尺寸 也嘗試著研究采用厚0. 4 0. 6mm的導光板。用于移動機器用背光燈的導光板以聚碳酸酯樹脂制材料為主流。它們主要是通過 注射模塑成形法將聚碳酸酯樹脂成形成板狀，同時在其表面上形成微細的凹凸，此光學設 計是為了使背光燈能夠均一地發光。此處所用的聚碳酸酯樹脂之中，經常使用的是面向注射模塑成形用導光板用途的 改良了導光性的樹脂組合物(專利文獻1、2)。但是，在注射模塑成形法中，這些樹脂組合物 由導光板的壁厚、畫面尺寸所限定，并且存在著在注射模塑成形時由于剪切定向產生雙折 射(延遲)，發光時容易產生色偏差的問題。此外，對于該樹脂組合物，即使將注射模塑成形法換成擠壓成形法再進行薄板成 形，在擠壓成形時也存在著薄板白濁、分份，特別地，當壁厚超過2mm時白濁更明顯，亮度特 性下降的問題。因此，用通過擠壓成形法得到的該樹脂組合物難以制得導光板用單純薄板 (原反* 一卜)。反過來，即使改善該樹脂組合物在注射模塑成形時的流動性(專利文獻3)，但注 射模塑成形法對于2. 6英寸等級以上、厚0. 25mm以下的導光板也是不可能成形的界線區 域，想要得到作為導光板顯現亮度性能的制品極其困難。此外，對于筆記本電腦用的大畫面，雖然可以使用現有的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA)制導光板，但隨著薄壁化，產生了沖撞強度不足，并且由于彎曲(尺寸穩定性不足) 會產生云紋條紋(莫爾條紋)和由于光源位置的偏離引起的亮度下降等的問題。于是在此背景下，對于這些薄壁導光板嘗試使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)制薄板，但PET薄板的雙折射(阻滯)極大，作為導光板時具有容易發生色偏差的缺點。
另外，有人公開了相對于100重量份聚碳酸酯樹脂，混合0. 02 2重量份磷系以 及/或者酚系抗氧化劑而成的導光板用聚碳酸酯樹脂組合物(專利文獻4)，但是在使用藍 色系染料之類時，由于成形溫度高，全透光率停止在90%左右，故有待進一步改善。
專利文獻1 日本專利特開平10-73725號(專利3330498號)公報專利文獻2 日本專利特開2002-60609號(專利3516908號)公報專利文獻3 日本專利特開2005-247947號公報專利文獻4 日本專利特開2008-24911號公報

發明內容
本發明的目的是提供追求薄壁·大畫面化的導光板等成形體的加工容易化，光線 透射率高的光學薄片及其生產方法。本發明人為了達成上述目的，經過反復潛心研究發現，通過使用特定分子量的芳 香族聚碳酸酯和抗氧化劑，并且使之在特定的溫度下成形能夠解決上述課題。本發明是基 于該發現而完成。SP，本發明提供(1) 一種光學薄板，其特征是，所述光學薄板通過將含有100質量份(A)粘均分子 量在22000以下的芳香族聚碳酸酯和0. 01 1質量份(B)抗氧化劑的不含藍色系色素或者 顏料的芳香族聚碳酸酯樹脂組合物從擠壓機擠壓出后，冷卻到玻璃化轉變溫度以下而成， 該光學薄板厚0. 1 Imm時的全透光率在91 %以上，(2)如上述(1)所述的光學薄板，其雙折射(相位差；波長550nm時的延遲值)在 150nm以下，并且薄板面內任意點間的延遲值的標準偏差值在10以下，(3)如上述(1)所述的光學薄板，在由用于所述光學薄板的芳香族聚碳酸酯組合 物制造的樣本板厚為0. 4mm時測定的可見-UV分光光譜中，波長300nm時的分光透光率在 70%以上或者將芳香族聚碳酸酯溶解于良溶劑測定的分光透光率(溶液法測定溶液池的 導光長5cm，樣本溶液濃度12g/dl，溶劑二氯甲烷，波長450nm))在94%以上，(4)如上述(1)所述的光學薄板，其相對于100質量份上述(A)成分，含有0. 01 1質量份(C)熱塑性聚丙烯酸系樹脂，(5)如上述⑴所述的光學薄板，其中上述⑶成分的抗氧化劑為磷系抗氧化劑和 /或者酚系抗氧化劑，(6)如上述(1)所述的光學薄板的生產方法，其特征是由以下步驟構成將上述芳 香族聚碳酸酯樹脂組合物溶融擠壓成薄板狀的成形步驟，將溶融擠壓出的薄板狀成形體驟 冷到玻璃化轉變溫度以下的冷卻步驟和在50°C以上、所述芳香族聚碳酸酯樹脂組合物的玻 璃化轉變溫度以下對冷卻了的薄板狀成形體進行熱處理的熱處理步驟，(7) 一種成形體，在上述(1)所述的光學薄板的表面形成凹凸圖樣而成，(8)如上述(7)所述的成形體，是導光板、擴散薄板、再現性反射板、棱鏡薄板和菲 涅耳透鏡薄板中的任意一種，(9) 一種成形體的生產方法，其特征是使上述(1)所述的光學薄板的表面形成凹 凸圖樣。
發明的效果根據本發明，可以提供一種光學薄板和導光板等，其適用于注射模塑成形法無法 達到的厚度和面積的導光板等成形體的生產，并具有優異轉印性和高透明性、低雙折射性 等光學特性(導光性、色調)。


圖1表示通過鋼帶法進行轉印步驟的模式圖。
圖2表示通過夾壓輥筒法進行轉印步驟的示意圖。
圖3表示通過帶狀轉印法進行轉印步驟的模式圖。
圖4表示同時進行薄板成形和凹凸圖樣形成步驟的生產:
符號說明
1 拉伸輥筒
2 加熱輥筒
3 冷卻輥筒
4 夾壓輥筒
5 無接頭皮帶
6 薄板供給輥筒
7 拉伸輥筒
8 加熱裝置
S:轉印凹凸形狀前的薄板
d 通過夾壓輥筒和無接頭皮帶夾壓的薄板的長度
21 擠壓機26b 轉送輥筒
22 夾壓輥筒26c 轉送輥筒
23 夾壓輥筒31 加熱輥筒
24 卷取輥筒32 用來形成凹凸的轉印輥筒
25 夾壓輥筒33 預加熱輥筒
26a 轉送輥筒34 冷卻輥筒
35 傳輸輥筒36 環形帶
具體實施例方式本發明的光學薄片是，通過將含有(A)平均分子量在22000以下的芳香族聚碳酸 酯和(B)抗氧化劑的不含藍色系色素或者顏料的芳香族聚碳酸酯樹脂組合物從擠壓機擠 壓出后，冷卻到玻璃化轉變溫度以下而成，該光學薄板厚0. 1 Imm時的全透光率在91 %以上。優選雙折射(相位差；波長550nm時的延遲值)在150nm以下，并且薄板面內任意 位置測定的延遲值的標準偏差值在10以下。本發明的光學薄板由于不含藍色系色素或者顏料，對導光板等進行加工時，亮度 特性沒有下降。另外，含有藍色系色素或者顏料時，雖然取決于其混合量，但亮度數以10% 的順序下降。
此外，因為是由含有㈧將芳香族聚碳酸酯加入到基底樹脂中和⑶抗氧化劑的 芳香族聚碳酸酯系樹脂組合物構成的光學薄板，因此尋求在薄板成形加工時減少變黃以及 將此薄板加工為導光板等時的亮度下降。作為(A)成分的芳香族聚碳酸酯，從光學透明性、機械強度、耐熱性的觀點考慮優 選雙酚A型聚碳酸酯。芳香族聚碳酸酯，通常通過二元酚與碳酰氯或者碳酸酯化合物等聚碳酸酯前軀體 發生反應而進行生產。例如，在二氯甲烷等溶劑中存在有已知的酸受體和分子量調節劑的 情況下，進一步根據需要添加支化劑，通過二元酚與碳酰氯之類的碳酸酯前軀體)的反應， 或者通過二元酚與碳酸二苯酯之類的碳酸酯前軀體進行酯交換反應等而制造。作為二元酚有多種多樣，特別合適的是2，2-二(4-羥基苯基)丙烷〔通稱雙酚 A〕。除雙酚A以外的雙酚可以例舉，二(4-羥基苯基)甲烷、1，1-二(4-羥基苯基)乙烷、2， 2-二(4-羥基苯基)丁烷、2，2_ 二(4-羥基苯基)辛烷、2，2_ 二(4-羥基苯基)苯基甲烷、 2，2_ 二(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷、二(4-羥基苯基)萘基甲烷、1，1-二(4-羥基-叔丁 基苯基)丙烷、2，2-二(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2，2-二(4-羥基-3，5-四甲基苯基)丙 烷、2，2-二(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、2，2-二(4-羥基-3，5-四氯苯基)丙烷和2，2-二 (4-羥基-3，5-四溴苯基)丙烷等的二(羥基芳基)烷烴類；1，1_ 二(4-羥基苯基)環戊 烷、1，1-二(4-羥基苯基)環己烷和1，1_ 二(4-羥基苯基)-3，5，5_三甲基環己烷等的二 (羥基芳基)環烷烴類；4，4' - 二羥基苯醚和4，4' - 二羥基_3，3' -二甲基苯醚等的二 羥基芳基醚類；4，4' -二羥基二苯基硫化物和4，4' - 二羥基-3，3' -二甲基二苯基硫 化物等的二羥基二芳基硫化物類；4，4' - 二羥基二苯基亞砜和4，4' - 二羥基_3，3' -二 甲基二苯基亞砜等的二羥基二芳基亞砜類；4，4' -二羥基二苯基砜和4，4' - 二羥基-3， 3' _ 二甲基二苯基砜等的二羥基二芳基砜類；4，4' _ 二羥基二苯基等的二羥基二苯基類 等。這些二元酚可以分別單獨使用，也可以組合2種以上使用。此外，作為碳酸酯化合物，可以舉例有碳酸二苯酯等碳酸二芳基酯或碳酸二甲酯、 碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯。作為分子量調節劑，可以使用通常用于聚碳酸酯聚合的分子 量調節劑，也可以使用各種分子量調整劑。具體而言，一元酚可以列舉有例如，苯酚、鄰正 丁基苯酚、間正丁基苯酚、對正丁基苯酚、鄰異丁基苯酚、間異丁基苯酚、對異丁基苯酚、鄰 叔丁基苯酚、間叔丁基苯酚、對叔丁基苯酚、鄰正戊基苯酚、間正戊基苯酚、對正戊基苯酚、 鄰正己基苯酚、間正己基苯酚、對正己基苯酚、對叔辛基苯酚、鄰環己基苯酚、間環己基苯 酚、對環己基苯酚、鄰苯基苯酚、間苯基苯酚、對苯基苯酚、鄰正壬基苯酚、間壬基苯酚、對正 壬基苯酚、鄰枯基苯酚、間枯基苯酚、對枯基苯酚、鄰萘基苯酚、間萘基苯酚、對萘基苯酚、2， 5- 二-叔丁基苯酚、2，4- 二 -叔丁基苯酚、3，5- 二-叔丁基苯酚、2，5- 二枯基苯酚、3，5- 二 枯基苯酚、對甲酚、溴苯酚、三溴苯酚等。這些一元酚中，優選使用對叔丁基苯酚、對枯基苯 酚、對叔辛基苯酚和苯酚等。此外，支化劑可以使用例如，1，1，1_三(4-羥苯基)乙烷、α，α，，α ”-三(4_羥苯 基)-1，3，5_三異丙基苯、1-[α-甲基4-(4，-羥苯基)乙基]-4-[α，，α，-二(4，-羥 苯基)乙基]苯、間苯三酚、偏苯三酸、靛紅二(鄰甲酚)等具有三個以上官能團的化合物。本發明中所使用的(A)成分芳香族聚碳酸酯，其粘度平均分子量必須在22000以 下，優選12000 20000。當不足12000時，機械強度差，當超過22000時全透光率不足91 %，
6作為光學薄板不理想。雙折射(相位差；波長550nm時的延遲值)在150nm以下，優選130nm 以下，并且薄板面內任意位置取樣測定的延遲值的標準偏差值優選在10以下。此外，(A)成 分芳香族聚碳酸酯的玻璃化轉變溫度在141 149°C左右。芳香族聚碳酸酯從擠壓機擠壓 出來后，通過冷卻到此玻璃化轉變溫度以下，可以使雙折射在150nm以下，其標準偏差值在 10以下。雖然標準偏差值的下限越低越理想，但從光學薄板所要求的光學上的各向同性和 經濟性等觀點考慮，從實用性上講15左右足矣。本發明中，任意位置是指根據IOOcmX IOOcm的光學薄板樣本，各個測定位置是針 對相隔60cm以上的2處的4cmX4cm部分內間距Icm的3cmX3cm格子上的9個位置共計 18個點進行的測定。(B)成分抗氧化劑可以列舉，磷系、酚系、季戊四醇系抗氧化劑。其中優選磷系，更具體地可以使用亞磷酸酯、磷酸酯等磷系抗氧化穩定劑。作為亞 磷酸酯，可以舉出如磷酸三苯酯、磷酸三壬基苯酯、磷酸三(2，4_ 二叔丁基苯基)酯、磷酸三 壬基酯、磷酸三癸基酯、磷酸三辛酯、磷酸三(十八烷基)酯、二硬脂酰季戊四醇二磷酸酯、 三環己基磷酸酯、磷酸單丁基二苯酯、磷酸單辛基二苯酯、二硬脂酰季戊四醇二磷酸酯、雙 (2，4_ 二叔丁基苯基)季戊四醇磷酸酯、雙(2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇磷酸 酯、磷酸-2，2-亞甲基雙(4，6-二叔丁基苯基)辛酯、磷酸四(2，4-二叔丁基苯基)-4，4-二 亞苯基酯等亞磷酸的三酯、二酯、單酯等。磷酸酯可以列舉、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯 酯、磷酸三甲酚酯、磷酸三(壬基苯基)酯、磷酸2-乙基苯基二苯酯等。這些磷系抗氧化劑 可以單獨使用一種，也可以組合兩種以上使用。這些磷系抗氧化劑之中，優選二硬脂酰季戊四醇二磷酸酯、雙(2，4- 二叔丁基苯 基)季戊四醇磷酸酯、雙(2，6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇磷酸酯、三(2，4-二叔丁 基苯基)磷酸酯，季戊四醇系之中特別優選雙(2，6_ 二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇磷 酸酯等。上述磷系抗氧化劑可以單獨使用或2種以上組合使用。磷系抗氧化劑，可以直接使用市售品，例如，旭電化工業(株)制品〔商品名了 r 力7夕歹2112〕、夕，〗J 了 >卜夕弋“ >公司制品〔寸 > 卜·' 7夕7·· P-EPQ〕、住友化學公司制 品〔7 S，4廿一 P-168〕、f八力‘^年一公司制品〔三(2，4_ 二-叔丁基苯基)磷酸酯，商 品名O辦'于、^ 168)、旭電化(株)制品〔商品名7尹辦7夕？·· PEP36)等。酚系抗氧化劑，可以列舉，α-生育酚、丁基羥基甲苯、芥子醇、維生素E、正十八 烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3'-叔丁基_5'-甲 基-2'-羥基芐基)-4_甲基苯基丙烯酸酯、2，6_ 二叔丁基-4-(N，N-二甲基氨基甲基) 苯酚、3，5_ 二叔丁基-4-羥基芐基膦酸二乙基酯、2，2'-亞甲基二(4-甲基-6-叔丁基 苯酚)、2，2'-亞甲基二(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4'-亞甲基二(2，6-二叔丁基苯 酚)、2，2'-亞甲基二(4-甲基-6-環己基苯酚)、2，2' - 二亞甲基-二(6-α-甲基-芐 基-對甲酚)2，2'-亞乙基-二(4，6_二叔丁基苯酚)、2，2'-亞丁基-二(4-甲基-6-叔 丁基苯酚)、4，4'-亞丁基二(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三乙二醇-N-二-3-(3-叔丁 基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酸酯、1，6_己二醇二 [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙 酸酯]、二 [2-叔丁基-4-甲基-6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基芐基)苯基]對酞酸鹽、3，9-二 {2-[3-(3-叔丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙酰氧基]_1，1，-二甲基乙基}_2，4， 8，10-四氧雜螺[5，5]十一烷、4，4'-硫代二(6-叔丁基間甲酚)、4，4'-硫代二(3-甲 基-6-叔丁基苯酚)、2，2'-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、二(3，5_ 二叔丁基-4-羥 基芐基)硫、4，4' -二-硫代二(2，6_ 二叔丁基苯酚)、4，4'-三-硫代二(2，6-二叔丁 基苯酚)、2，2_硫代二乙烯二-[3-(3，5_ 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、2，4_ 二(正 辛基硫代)-6-(4-羥基-3' ,5' - 二叔丁基苯胺)-1，3，5_三嗪、N，N'-亞己基二-(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酰胺)、N，N' -二 [3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酰 基]胼、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丁烷、1，3，5-三甲基-2，4，6-三(3， 5_ 二叔丁基-4-羥基芐基)苯、三(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)異氰脲酸酯、三(3，5-二 叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、 1，3，5_三(4-叔丁基-3-羥基-2，6-二甲基芐基)異氰脲酸酯、1，3，5-三2 [3 (3，5-二叔 丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基]乙基異氰脲酸酯和四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基) 丙酰氧基甲基]甲烷等。它們中的任一樣都容易入手。其中優選正十八烷基-3-(3，5-二 叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、1，3，5_三甲基-2，4，6-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基) 苯、1，3，5-三(3，5-二叔丁基-4-羥基芐基)異氰脲酸酯、四[3-(3，5-二叔丁基-4-羥基 苯基)丙酰氧基甲基]甲烷，特別優選正十八烷基-3-(3，5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸 酯。上述位阻酚系抗氧化劑可以單獨使用或2種以上組合使用。酚系抗氧化劑可以直接使用市售品，例如，旭電化工業公司制品〔商品名J r力 ^夕1 A0-80〕、同公司制品商品名了尹力7夕1 A0-30〕、千入 夕氣U r 4 —夕笑力 W (株)制品〔商品名O辦7 7夕7 1010，同1076〕等。(B)成分抗氧化劑可以使用1種以上上述磷系抗氧化劑，也可以使用1種以上酚系 抗氧化劑，也可以組合1種以上磷系抗氧化劑和1種以上酚系抗氧化劑使用。其添加量相對于100質量份(A)成分芳香族聚碳酸酯，在0.01 1質量份范圍內， 優選0. 05 0. 3質量份范圍內。通過使之在此范圍內，可以獲得作為光學薄板令人滿意的 特性。本發明的光學薄板，其厚0. 1 Imm時的全透光率在91%以上。從擠壓機擠壓出 來后，通過冷卻到上述玻璃化轉變溫度以下，可以使全透光率在91 %以上。優選91. 5 92%。通過在91%以上，可以防止亮度下降。超過92%時，由于芳香族聚碳酸酯的分子 骨架固有的吸收，目前工業生產具有困難。一般地，注射模塑成形品隨注射模塑成形時的剪切進行分子定向后直接冷卻于金 屬模具內，由于分子定向被凍結，殘留應力應變有變大的傾向，在金屬模具的澆口附近和反 澆口末端，殘留應力應變變得不均一。通常，由于澆口周邊部的殘留應力應變變大，延遲值 有顯示更大的測量值的傾向。另一方面，擠壓成形而成的薄板雖依賴于擠壓成形時的條件、材料的粘度(取決 于粘均分子量)，但延遲值有可能變低，阻滯薄板制品內的分布也容易均一化。因此，可以得 到比注射模塑成形制的導光板顯示更高等級的導光板。通過使延遲值在150nm以下，并且 薄板面內任意位置取樣測定的延遲值的標準偏差值在10以下，可以防止將使用加工光學 薄板導光板的背光燈裝載于液晶面板作為顯示裝置時的顯示等級下降。延遲值優選IOOnm以下，進一步優選50nm以下。本發明的光學薄板優選將在厚為0. 4mm時測定的可見-UV分光光譜中，波長300nm 時的分光透光率在70%以上或者芳香族聚碳酸酯溶解于良溶劑中測定的分光透光率(溶 液法測定溶液池的導光長5cm，樣本溶液濃度12g/dl，溶劑二氯甲烷，波長450nm))在 94%以上的芳香族聚碳酸酯樹脂作為聚碳酸酯樹脂組合物的(A)成分使用。通常，使用光學薄板成形的導光板中，可見光區域中波長400 700nm的光線從端 面入射，沿端面方向導引、傳播，通過控制在厚度方向(面方向)光的方向性使面發光。從 此端面方向入射的光從對面側的端面射出，通過測定光的分光特性，可以適當評價導光板 中光的傳播。然而在此測定中，測定Imm以下薄的成形方片需要有特殊的測定裝置，現實上存 在困難。因此，在本發明當中，從測定評價較容易的在厚度方向(面方向)的分光特性來進 行薄板的特性評價。一般地，薄板厚度薄至Imm以下，測量可見光透射厚度方向的分光透光 率時，薄板基材原有的分光特性差的檢測變得困難。然而，即使是厚度方向的分光特性的測 量，只要著眼于紫外區域380nm以下的波長，也可評價此分光特性差。也即，通過厚度方向 的測量的300 380nm的分光透射率的評價結果雖不直接反映可見光域的分光透射率，但 是相對地與300 380nm的分光透射率聯動，有反映端面方向的可見光波長區域分光特性 的傾向，可以代替使用。具體地，在厚度方向測量的300 380nm的高分光透射率特性的光學樹脂基材具 有在端面方向測量時的可見光波長區域中的分光特性變高的傾向。分光透光率不足70% 時，由于導光性能不足，亮度會下降。更優選在73%以上。本發明的光學薄板中所使用的上述(A)芳香族聚碳酸酯的粘均分子量在22000 以下，優選14000 20000。更優選為15000 19000。不足14000時，除制品強度不足之 外，也會帶來由制品外形加工時的切屑附著引起的產量下降。尤其是，當光學薄板的壁厚在 0. 3mm以下時，會導致強度的不足，有成為易破損制品的傾向。粘均分子量超過2萬2000時，雖然也取決于擠壓成形條件，但樹脂基材的變黃和 延遲值容易變大，全透光率想要達到91%變得困難。此外，導光板等的樹脂薄板經輥筒浮雕花樣成形或者鍛壓成形在薄板表面轉印數 微米 數百微米的微細凹凸圖樣(棱鏡和點，圓頂狀凸透鏡)使之形成凹凸圖樣，以此進行 生產，但粘均分子量超過2萬2000時的轉印性會下降。本發明的光學薄板是通過擠壓成形芳香族聚碳酸酯樹脂組合物進行制造，但是除 (A)成分芳香族聚碳酸酯和(B)成分抗氧化劑之外，也可以微量添加(C)成分熱塑性聚丙烯 酸烷基酯系樹脂。通過微量添加(C)成分，可以進一步提高分光特性。(C)成分優選以(A)成分/(C)成分之比率為99. 99/0. 01 99. 00/1. 00 (質量比) 進行添加。進一步優選為99. 95/0. 05 99. 50/0. 50，特別優選99. 90/0. 10 99. 70/0. 30。 通過使(C)成分的添加比率在0.01以上可以提高成形體的透明性，使之在1.00以下可以 在不損害其他期望的物性時保持透明性。(C)成分熱塑性聚丙烯酸烷基酯系樹脂是一種以選自丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈以 及其衍生物的單體單元之中的至少一種為重復單元的聚合物，也可為自聚合物或者與苯乙 烯、丁二烯等的共聚物。具體地講，可以列舉聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈、丙烯酸乙酯_丙烯酸-2-氯乙基酯共聚物、丙烯酸正丁酯_丙烯腈共聚物、丙烯腈_苯 乙烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯共聚物、丙烯腈_ 丁二烯_苯乙烯共聚物等。這當中，尤其可 以合適地使用的是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。該聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可以是公知的， 但通常優選在過氧化物、偶氮系聚合引發劑的存在下本體聚合甲基丙烯酸甲酯單體得到的產物。(C)成分熱塑性聚丙烯酸烷基酯系樹脂的分子量優選200 10萬，進一步優選2 萬 6萬。通過使分子量在200 10萬內，在成形時，使(A)成分和(C)成分之間的相分 離不至于過快，從而可以在光學薄板中得到充分的透明性。生產本發明的光學薄板的方法無特別限制，可以根據下述本發明的光學薄板的生 產方法生產期望的光學薄板。本發明的光學薄板的生產方法含有，將所述芳香族聚碳酸酯樹脂組合物溶融擠壓 成薄板狀的成形步驟，將溶融擠壓出的薄板狀成形體驟冷到玻璃化轉變溫度以下的冷卻步 驟和在50°C以上、所述芳香族聚碳酸酯樹脂組合物的玻璃化轉變溫度以下對冷卻了的薄板 狀成形體進行熱處理的熱處理步驟。上述冷卻步驟是通過使上述片狀成形體流過冷卻水流下的槽進行上述片狀成形 體的冷卻。此外，上述熱處理步驟可以通過使用具有鏡面的金屬制環形帶以及/或者金屬 輥筒夾持上述片狀成形體的里外表面進行加熱來實施。擠壓成形法，通過用通常一般情況下所使用的具有3根輥筒的薄板成形機選定成 形條件，可以生產能夠用作為導光板的光學薄板。擠壓機的氣筒溫度和塑模的溫度也取決 于樹脂組成的差異、玻璃化轉變溫度等，但一般在220 340°C，優選240 320°C左右。對含有(A)成分/(C)成分的比率為99. 99/0. 01 99. 00/1. 00 (質量比)，并且 (B)抗氧化劑為上述比率的樹脂組合物作為原料擠壓成形時，上述溶融擠壓所得的片狀成 形體驟冷到玻璃化轉變溫度以下的冷卻步驟相當重要，使用具備此種冷卻步驟的擠壓成形 裝置，能得到光學上的更高透明度的光學薄板。冷卻溫度必須在玻璃化轉變溫度以下，優選140°C以下，進一步優選120°C以下。 通過使冷卻溫度在玻璃化轉變溫度以下，可以使光學薄板在厚0. 1 Imm時的全透光率在 91%以上。冷卻溫度的下限雖然也取決于樹脂組成的差異、玻璃化轉變溫度等，但一般在 50°C左右。通過使其在50°C以上，可以減少成形的光學薄板中的殘留變形，確保光學上的各 向同性。冷卻通常使用多個輥筒進行。擠壓機的筒溫度為220 340°C，優選240 320°C左右。此外，通過在50°C以上上述芳香族聚碳酸酯玻璃化轉變溫度以下對冷卻的片狀成 形體進行熱處理的熱處理步驟，在上述驟冷過程中產生的殘留應變一旦被釋放，賦形時，可 以得到無皺的、均一壁厚的、延遲值低的光學薄板。通過使用具備這些生產步驟的擠壓成形機，可以抑制(A)成分/(C)成分之比為 99. 99/0. 01 99. 00/1. 00 (質量比)的樹脂組合物從溶融狀態到冷卻過程中產生的相分 離，從而能夠抑制光線透射率的下降。具備這些步驟的生產法可以列舉彈性輥筒法或者鋼帶法等，更優選使用具備它們 的擠壓成形機。作為鋼帶法，可以列舉，例如，日本專利公開公報2004-230598號公報中公開的生
10產法。此生產法的薄板生產方法如下通過使成形的薄板密接行走于卷裝于多個輥筒上 且通過加熱輥筒部被加熱過的無接頭皮帶上，接著，將該薄板在上述無接頭皮帶和輥筒之 間壓焊成面狀或者線狀后，再將該薄板從上述無接頭皮帶上剝離，該薄板的無接頭皮帶是 從相對側對被加熱過的該薄板在行走中進行保溫和/或者加熱(參閱圖1)。保溫和/或者 加熱是通過保溫板、吹熱風、紅外線進行。圖1中，1是拉伸輥筒，2是加熱輥筒，3是冷卻輥筒，4是夾壓輥筒，5是無接頭皮 帶，6是薄板供給輥筒，7是拉伸輥筒，8是加熱裝置。S表示轉印凹凸形狀前的薄板，d表示 夾壓輥筒4與無接頭皮帶5之間夾壓的薄板的長度。作為彈性輥筒法，可以列舉，例如，日本專利公開公報2004-155101號中公開的方法。在此生產法中，將T型塑模安裝于擠壓機形成薄板，讓此薄板通過第一夾壓輥筒、 第二夾壓輥筒、第三夾壓輥筒，將多個轉送輥筒直線排列生產薄板，再通過卷取輥筒來生產 (參閱圖2)。在圖2中，21是擠壓機，22、23、25是夾壓輥筒，24是卷取輥筒，26a、26b、26c是轉
送輥筒。接著，對上述光學薄板的表面形成凹凸圖樣的導光板等本發明的成形體進行說 明。通過以上的特性、組成、生產方法獲得的光學薄板，作為在表面形成微細凹凸圖樣 的成形體，可以控制配光，可以作為導光板、擴散薄板、反光板、棱鏡薄板和菲涅耳透鏡薄板 等使用。凹凸圖樣可以列舉，點形狀、凸透鏡形狀、凹透鏡形狀、V槽棱鏡形狀、三角錘和四 角錘等多角錘棱鏡形狀等。導光板中，凹凸圖樣優選付與層次(濃淡)。如果是通常的擴散薄板、反光板和棱鏡薄板的話，優選形成均一的圖樣。此外，在使用正下方型背光燈的擴散薄板的情況下時，從光源上的光源影到光源 間的距離之間通過形成濃淡凹凸圖樣，可以追求亮度的均一化。作為此種凹凸圖樣的形成法，可以列舉輥筒浮雕花樣法、真空鍛壓成形法、帶狀轉 印法等。其中，優選以下帶狀轉印法(例如，日本專利特開2005-321681號公報)，此轉印法 使用具備制造在帶狀薄板不銹鋼的表面形成鍍鎳箔上具有微細凹凸圖樣的金屬模具，在上 下旋轉的金屬模具帶狀物之間同步傳輸樹脂薄膜，同時連續進行加熱、加壓轉印、剝離各個 步驟的方法的裝置。此方法不需要花時間進行真空拉引、升溫、降溫，故可以以高生產率進 行大面積的轉印(參閱圖3)。圖3中，31是加熱輥筒，32是用來形成凹凸的轉印輥筒，33是預加熱輥筒，34是冷 卻輥筒，35是傳輸輥筒，36是環形帶。左側的箭頭表示轉印凹凸形狀前的光學薄板，右側的 箭頭表示轉印后的光學薄板，即，導光板等成形體。其他，還適用于將使用形成了微細凹凸圖樣的金屬模具的丙烯酸系紫外線硬化樹 脂安放在本發明的光學薄板上，同時，使用紫外線使之固化的鍛壓印刷法和使用白色墨水 的絲網印刷法等。也可以通過同時進行上述光學薄板成形和在表面形成凹凸圖樣步驟，生產導光板
11等成形體。作為具備這種同時步驟的生產裝置，可以適宜使用，例如，東芝機械株式會社制 連續擠壓浮雕花樣成形機SPU-03026W(參閱圖4)。如圖4所示的裝置，通過特殊接觸輥(special touch roll)的柔軟性可以延長推 壓長度，進而提高轉印率。此外，通過輥筒間隙調整方式(壓力傳感器(Pressure sensor) 和定位傳感器(Positioning sensor))，可以測定和控制間隙、推壓力。實施例接著，根據實施例和比較例對本發明進行更詳細的說明，但本發明并不限于這些 例子。實施例和比較例中使用的混合材料等如下所示。〈混合材料〉(1)芳香族聚碳酸酯PCl夕7 π > FN1700A〔出光興產株式會社制雙酚A聚碳酸酯樹脂，玻璃化轉變溫度 142°C，粘均分子量17300，折射率1. 585〕(2)芳香族聚碳酸酯PC2夕7 π > FN1900A〔出光興產株式會社制雙酚A聚碳酸酯樹脂，玻璃化轉變溫度 145°C，粘均分子量19500，折射率1. 585〕(3)芳香族聚碳酸酯PC3夕7 口 > FN 2500A〔出光興產株式會社制雙酚A聚碳酸酯樹脂，玻璃化轉變溫度 148°C，粘均分子量:23500，折射率1. 585〕(4)磷系抗氧化劑T r為” PEP36〔旭電化(株)制雙(2，6- 二叔丁基_4_甲基苯基)季戊四
醇磷酸酯〕(5)酚系抗氧化劑^ ^ J y 9 1076〔子八7《〉弋丨J于4 一夂笑力卟文(株)制酚系抗氧化 劑，十八烷基-3- (3，5- 二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯〕，表1中記為“ IRG1076”。(6)熱塑性聚丙烯系樹脂夕7 f—義BR83〔三菱麗陽(株)制，分子量25000，折射率1.490，分子量通 過以下求得使用奧斯特瓦德型粘度管測定25°C氯仿溶液的特性粘度[η]，根據以下關系 式計算求得平均聚合度 PA。IogPA= 1.6131og([n]X 104/8. 29))表1中記為“丙烯酸酯樹脂”。(7)藍色染料H0STALUX KSN(夕，'J 7 > 卜夕弋" > (株)制，4_(苯并噁唑_2_基)_4' -(5-甲 基苯并噁唑-2-基)-1，2- 二苯乙烯與藍色顏料的混合物〕〈混練擠壓〉使用轉鼓按照表1所示各實施例和比較例中的混合比率混合各材料，使用螺釘徑 65mm Φ的單軸擠壓機，在280°C下進行溶融混練擠壓，制造各例所需使用的顆粒。〈光學薄板擠壓成形〉條件1 (適用于實施例1 4和比較例1、2)通過如圖2所示的設置了擠壓機21的“3根輥筒裝置”，生產光學薄板(厚0. 4mm)。使用擠壓機21的螺釘直徑為65mm，T型塑模的寬為650mm、直徑為300mm的第一夾壓輥筒 22。第二夾壓輥筒23和第三夾壓輥筒25均使用直徑為300mm的金屬輥筒。轉送輥筒26使 用3個直徑為70mm的金屬輥筒排列成直線狀的轉送輥筒。并且，從最開始的轉送輥筒26a 到最后的轉送輥筒26c之間的合計距離為3m。條件2 (適用于實施例5)使用Hitz產機f ” 7株式會社制UF輥筒夾壓擠壓成形機(參閱彈性輥筒法一圖 2)進行試驗。擠壓機的螺釘直徑為90mm。條件3 (適用于實施例6)將對三角錘棱鏡陣列鍍鎳(高50 μ m)形成的壓膜安放在使用東芝機械株式會社 制的連續擠壓浮雕花樣成形機SPU-03026W(參閱圖4)進行薄板成形得到的薄板上，同時轉 印圖樣，以此來制造棱鏡薄板(圖樣形成2)。擠壓機的螺釘直徑26πιπιΦ，其他各部位的溫 度如表1所示。條件4 (適用于比較例3)除了各處溫度變更為照表1所示的溫度之外，其他同條件1。條件5 (適用于比較例4)使用合模力100噸的注射模塑成形機〔住友重機械工業(株)制，物品編號 SG100M-HP)在成形溫度360°C (金屬模具溫度120°C )下進行注射模塑成形。<采用鍛壓成形的圖樣轉印>使用名機制作所制的微細圖樣轉印用真空鍛壓機對除實施例6之外的各實施 例和各比較例中制造的各光學薄板進行真空吸引之后，安放于鍍鎳三角錘棱鏡陣列(高 50 μ m)形成的壓膜上，在160°C下進行鍛壓成形，制作導光板(圖樣形成1)。〈評價方法〉(1)全透光率使用卞力'試驗機株式會社制濁度計(HGM-2DP)，依據JIS_K_7105進行測定。(2)薄板的分光透光率使用島津制造所制的UV可見分光光度計(UV-2450)在波長300nm下，對厚0. 4mm 的光學薄板樣本進行分光透光率(％ )的測定。(3)雙折射率(延遲值)及其標準偏差值通過大塚電子株式會社制的延遲值測定裝置(RETS-100)，測定對應于550nm的雙 折射(延遲值)。本發明中，任意位置是指根據IOOcmX IOOcm的光學薄板樣本，各個測定位置相隔 60cm以上的2處的4cmX4cm部分內間距Icm的3cmX3cm格子上的9處共計18個點進行 的測定。計算式
權利要求
一種光學薄板，其特征是，所述光學薄板通過將含有100質量份(A)粘均分子量在22000以下的芳香族聚碳酸酯和0.01～1質量份(B)抗氧化劑的不含藍色系色素或者顏料的芳香族聚碳酸酯樹脂組合物從擠壓機擠壓出后，冷卻到玻璃化轉變溫度以下而成，該光學薄板厚0.1～1mm時的全透光率在91％以上。
2.根據權利要求1所述的光學薄板，其雙折射(相位差；波長550nm時的延遲值)在 150nm以下，并且薄板面內任意位置的延遲值的標準偏差值在10以下。
3.根據權利要求1所述的光學薄板，在由用于所述光學薄板的芳香族聚碳酸酯組合 物制造的樣本板厚為0. 4mm時測定的可見-UV分光光譜中，波長300nm時的分光透光率在 70%以上或者將芳香族聚碳酸酯溶解于良溶劑測定的分光透光率(溶液法測定溶液池的 導光長5cm，樣本溶液濃度12g/dl，溶劑二氯甲烷，波長450nm)在94%以上。
4.根據權利要求1所述的光學薄板，相對于所述100質量份㈧成分，含有0.01 1 質量份的(C)熱塑性聚丙烯酸系樹脂。
5.根據權利要求1所述的光學薄板，所述(B)成分的抗氧化劑為磷系抗氧化劑和/或 者酚系抗氧化劑。
6.一種權利要求1所述的光學薄板的生產方法，其特征是由以下步驟構成將所述芳 香族聚碳酸酯樹脂組合物溶融擠壓成薄板狀的成形步驟，將溶融擠壓出的薄板狀成形體驟 冷到玻璃化轉變溫度以下的冷卻步驟和在50°C以上、所述芳香族聚碳酸酯樹脂組合物的玻 璃化轉變溫度以下對冷卻了的薄板狀成形體進行熱處理的熱處理步驟。
7.一種成形體，在權利要求1所述的光學薄板的表面形成凹凸圖樣而成。
8.如權利要求7所述的成形體，是導光板、擴散薄板、反光板、棱鏡薄板和菲涅耳透鏡 薄板中的任意一種。
9.一種成形體的生產方法，其特征是在權利要求1所述的光學薄板的表面形成凹凸圖樣。全文摘要
本發明的目的是提供一種使追求薄壁·大畫面化的導光板等成形體的加工容易化、光線透射率高的光學薄板及其生產方法、以及在該光學薄板表面上形成凹凸圖樣而成的成形體及其生產方法，該光學薄板是通過將含有100質量份(A)粘均分子量在22000以下的芳香族聚碳酸酯和0.01～1質量份(B)抗氧化劑的不含藍色系色素或者顏料的芳香族聚碳酸酯樹脂組合物從擠壓機擠壓出后，冷卻到玻璃化轉變溫度以下而達成，其特征是該光學薄板的厚0.1～1mm的全透光率在91％以上。
文檔編號B29L11/00GK101981097SQ20098011238
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月23日 優先權日2008年3月31日
發明者川東宏至, 木暮真巳 申請人:出光興產株式會社