專利名稱：樹脂擠出板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種樹脂擠出板，其適合于在筆記本型或桌面型的個人電腦、便攜信息終端、游戲機(jī)、工作站、圖像監(jiān)控器、或作為電視等的顯示裝置的液晶顯示器中，從背面照射液晶的背光裝置中所用的導(dǎo)光板。本發(fā)明還涉及適合用于制造不損害液晶顯示器的亮度以及畫面品質(zhì)的背光裝置的導(dǎo)光板的樹脂擠出板的制造方法。
背景技術(shù)：
作為信息以及圖像顯示裝置，過去使用了很長時(shí)間的CRT，即所謂的陰極射線管，而近年來適應(yīng)于顯示裝置薄型化以及小型化的需求，逐漸開始使用液晶顯示器代替陰極射線管。對于液晶顯示器，液晶單元自身沒有發(fā)光的功能，因此，一般都是從背面照射液晶單元而容易可見顯示，即一般采用背光裝置。
作為該背光裝置的方式，通常使用如下兩種照明方式1)將具有使光散射功能“擴(kuò)散板”夾持于光源和液晶單元之間，即直下式和2)將光源設(shè)置于導(dǎo)光板的邊緣，使用導(dǎo)光板背部的反射板將光從面方向射出的邊緣照明方式，現(xiàn)在以邊緣照明方式為主流。特別是近年來強(qiáng)烈要求顯示裝置的高亮度化、大型化、薄型化，繼續(xù)開發(fā)具有基于“更亮、更大、更薄”的商品理念的顯示裝置，特別是在邊緣照明方式中，強(qiáng)烈期望開發(fā)出具有高亮度的背光裝置。
為此，對于使用背光裝置的導(dǎo)光板，非常強(qiáng)烈要求從側(cè)面配設(shè)有光源燈的入射的入射光有效地從射出面射出的導(dǎo)光板。
在這種要求中，關(guān)于由導(dǎo)光板引起的高亮度化的方法，至今已公開了幾個技術(shù)。例如在日本特公昭39-1194號公報(bào)中公開了通過將光擴(kuò)散粒子分散混入到導(dǎo)光板中，得到均一發(fā)光面的方法，在日本特開平4-145485號公報(bào)中公開了通過在導(dǎo)光板中使用包含了折射率不同的微粒子的光色射性塑料材料進(jìn)行高亮度化的方法等，但是工序都很繁瑣。
而現(xiàn)狀是，除了這種使用含有繁雜的微粒子的甲基丙烯酸樹脂技術(shù)，其他技術(shù)還沒有達(dá)到可以充分應(yīng)對伴隨著顯示裝置的大型化、薄型化對于亮度以及亮度斑等所要求的水平。
另外，在日本特開2004-202774號公報(bào)中，公開了一種制造沒有翹曲和彎曲的成形板的方法，其是通過將樹脂組合物從擠出機(jī)擠出，利用成形輥擠出的樹脂組合物成形為成形板，使該成形板冷卻固化制造板狀物的方法，對于通過成形輥之后的表面?zhèn)鹊臏囟纫约袄锩鎮(zhèn)鹊臏囟炔煌某尚伟?，將成形板的溫度降低至軟化點(diǎn)以使成形輥表面?zhèn)鹊臏囟扰c里面?zhèn)鹊臏囟却笾孪嗤?。但是該技術(shù)不能制造作為導(dǎo)光板的有用的擠出板。
專利文獻(xiàn)1日本特公昭39-1194號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開平4-145485號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本特開2004-202774號公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種樹脂擠出板及其制造方法，該樹脂擠出板適合作為面向液晶顯示器的高亮度的邊緣照明方式的背光裝置的導(dǎo)光板。
本發(fā)明人為解決上述課題，經(jīng)專心研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過將樹脂板在常溫以及高溫、高濕環(huán)境下的翹曲控制在一定值以下，就可以有效的提高背光裝置的高亮度化或亮度均勻度，最終完成了本發(fā)明。
即本發(fā)明涉及一種樹脂擠出板，當(dāng)將厚度為2～15mm、大小為1000mm×1000mm的板置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.5mm以下，并且當(dāng)將板切成寬度方向330mm、擠出方向280mm的大小而制成的樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.2mm以下，并且當(dāng)將該樣品的長邊向下立于烘箱中，在90℃下加熱60分鐘，從烘箱中取出并以直立的狀態(tài)在室溫下放置4小時(shí)而冷卻后，將樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.3mm以下，并且原料樹脂為甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯或脂環(huán)式聚烯烴。
本發(fā)明還涉及一種樹脂擠出板的制造方法，是用熔融樹脂擠出成形為板狀，使該成形板通過導(dǎo)輥的上面，邊用牽引輥牽拉邊冷卻、固化，且將寬度方向和流動方向切成規(guī)定的長度的樹脂擠出板的制造方法，其中，使在該導(dǎo)輥上的板的表面溫度成為T±15℃(T為原料樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度+10℃)的位置中的板的寬度方向的中央和端部的表面溫度差為5℃以內(nèi)，板的表里的表面溫度差為10℃以內(nèi)，并且將在該牽引輥前面的位置中的板的寬度方向的中央和端部的表面溫度差以及表里的表面溫度差分別為5℃以內(nèi)。
發(fā)明效果本發(fā)明的樹脂擠出板具有在最大限度提高來自光源燈的入射的光的發(fā)光效率，同時(shí)還可降低亮度斑。
并且，根據(jù)本發(fā)明涉及的樹脂擠出板的制造方法，能夠容易的得到具有前述效果的樹脂擠出板。


圖1是表示本發(fā)明中的厚度測定點(diǎn)的圖。
圖2是表示用于測定本發(fā)明中促進(jìn)翹曲的夾具的一例的圖。
圖3是表示使用本發(fā)明的導(dǎo)光板的邊緣照明方式液晶光源裝置的亮度評價(jià)方法的一例的圖。
圖4是表示在本發(fā)明中的樹脂擠出板的制造設(shè)備的一例的圖。
具體實(shí)施例方式
對于本發(fā)明進(jìn)行如下具體說明。
通過將原料樹脂熔融擠出成形，成為板的形狀可制造本發(fā)明的樹脂擠出板。作為原料樹脂，是甲基丙烯酸樹脂(PMMA)、聚苯乙烯(PS)、苯乙烯/甲基丙烯酸酯樹脂(MS)、丙烯腈/苯乙烯樹脂(SAN)、聚碳酸酯(PC)、非結(jié)晶型聚酯、脂環(huán)式聚烯烴(三井石油化學(xué)的APO、日本ゼオン的ZEONEX和ZEONOR、JSR的ARTON等)等透明的、可經(jīng)熔融成形的樹脂即可，可以使用任何一種。另外，可以單獨(dú)使用原料樹脂，也可在不降低亮度的范圍內(nèi)使用混合光擴(kuò)散劑、熒光增白劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑、增塑劑、脫模劑、染料、顏料等添加劑。板可以以單層擠出制造，通過共擠出法或?qū)訅悍▽訅簽閮蓪右陨弦膊环恋K。
在原料樹脂中，從透明性的角度，甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯或脂環(huán)式聚烯烴適合作為導(dǎo)光板用原料，其中，甲基丙烯酸樹脂又由于無色透明性、耐光性、成形加工性、機(jī)械強(qiáng)度、表面硬度等特性，特別優(yōu)選使用。
在本發(fā)明中能夠特別適合使用的甲基丙烯酸樹脂，可以通過例如，將70重量％以上的甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯和小于30重量％的與它們具有共聚合性的單體進(jìn)行共聚合而得到。作為具有共聚合性的單體，可列舉甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸三環(huán)癸酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸芐酯等甲基丙烯酸酯類，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸三環(huán)癸酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸芐酯等丙烯酸酯類，甲基丙烯酸、丙烯酸等不飽和酸類，馬來酸酐、馬來酰亞胺等，對這些沒有限定。并且，可以單獨(dú)使用這些單體，也可以混合兩種以上使用。
可用作本發(fā)明涉及的樹脂擠出板的原料的樹脂，可以是使用懸濁聚合法、乳化聚合法、澆鑄聚合法、連續(xù)塊狀聚合法、連續(xù)溶液聚合法等任一種聚合方法得到的樹脂。使用懸濁聚合法和連續(xù)溶液聚合法制造的樹脂，特別是甲基丙烯酸樹脂中的雜質(zhì)特別少，優(yōu)選作為導(dǎo)光板的原料樹脂。
對于作為原料樹脂的一例的甲基丙烯酸樹脂的懸濁聚合法進(jìn)行說明。首先，在甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯和與它們具有共聚合性的單體組成的單體混合物中，使聚合引發(fā)劑以及鏈轉(zhuǎn)移劑均勻溶解。將該均一的溶解物懸濁于存在分散穩(wěn)定劑的水介質(zhì)中，然后在規(guī)定的聚合溫度下保持規(guī)定時(shí)間完成聚合，將由此得到的懸濁聚合物過濾、水洗、干燥后得到。
在懸濁聚合時(shí)使用的聚合引發(fā)劑，可列舉作為乙烯單體聚合使用的周知的自由聚合引發(fā)劑等。例如，偶氮二異丁腈、2，2’-偶氮二(2，4-二甲基戊腈)、2，2’-偶氮二異丁酸二甲酯、叔丁基過氧化新戊酸酯、叔丁基過氧化-2-乙基己酸酯、枯基過氧化-2-乙基己酸酯、苯甲酸基過氧化物、月桂酰過氧化物等。這些聚合引發(fā)劑的用量，通常優(yōu)選相對于單體或單體混合物100重量份在0.01～2.0重量份的范圍。
作為在懸濁聚合時(shí)使用的鏈轉(zhuǎn)移劑，使用在甲基丙烯酸甲酯的聚合中使用的周知的鏈轉(zhuǎn)移劑即可。例如，叔丁基硫醇、正丁基硫醇、正辛基硫醇、叔十二烷基硫醇等。這些鏈轉(zhuǎn)移劑的用量，通常優(yōu)選相對于單體或單體混合物100重量份在0.01～2.0重量份的范圍。
作為在懸濁聚合時(shí)使用的分散穩(wěn)定劑，沒有特別限制，可列舉磷酸鈣、碳酸鈣、氫氧化鋁等水難溶性無機(jī)化合物，聚乙烯醇、聚乙烯氧化物、纖維素衍生物等非離子型高分子化合物，聚丙烯酸及其鹽、聚甲基丙烯酸及其鹽、甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸及其鹽的共聚物等陰離子型高分子化合物。這些分散穩(wěn)定劑的用量優(yōu)選相對于水100重量份在0.01～5.0重量份的范圍。
作為在懸濁聚合時(shí)使用的水，可以是精制水、離子交換水、去離子水等。水的用量沒有特別限定，優(yōu)選相對于單體或單體混合物100重量份在100～300重量份的范圍。
另外，作為懸濁聚合時(shí)的聚合溫度，沒有特別限定，以60～120℃左右作為適合于所使用的聚合引發(fā)劑的溫度。作為聚合裝置，可使用具備安裝有周知的攪拌葉片如渦輪葉片、法德兒(フアウドラ一)葉片、螺旋槳葉片、ブル一マ一ジン葉片等葉片的攪拌機(jī)的聚合容器，在該容器中，一般安裝有擋板。
并且根據(jù)需要還可以懸濁聚合光擴(kuò)散劑、紫外線吸收劑、熒光增白劑、抗氧化劑、增塑劑、脫模劑、染料、顏料等。
懸濁聚合結(jié)束后，使用周知的方法，通過清洗、脫水、干燥可得到球狀樹脂聚合物(例如球狀甲基丙烯酸樹脂聚合物)。
作為本發(fā)明涉及的樹脂擠出板的原料所使用的球狀樹脂的平均粒徑為0.2～0.5mm，優(yōu)選為0.25～0.39mm。低于0.2mm時(shí)，不能獲得良好的板厚精度，而難以穩(wěn)定制造具有平均粒徑超過0.5mm聚合物。
作為本發(fā)明的樹脂擠出板的原料所使用的樹脂，除了利用懸濁聚合法制造球狀樹脂，還可以使用將球狀樹脂聚合物供給帶通氣孔的擠出機(jī)，在溫度220～260℃，通氣孔真空壓力為10～60托的條件下進(jìn)行擠出，經(jīng)模具擠出為線狀，用水冷卻，用絲束切斷機(jī)切斷得到圓柱狀(顆粒狀)的樹脂或者將利用公知的連續(xù)溶液聚合法、連續(xù)塊狀聚合法得到的熔融狀態(tài)的樹脂聚合物擠出經(jīng)模具擠出為線狀，用水冷卻，用絲束切斷機(jī)切斷得到圓柱狀(顆粒狀)的樹脂。作為連續(xù)溶液聚合法、連續(xù)塊狀聚合法的例子可以列舉如下。作為連續(xù)溶液聚合法中的溶劑，是比在蒸餾塔底和蒸餾塔內(nèi)部的原料樹脂的單體(例如，是甲基丙烯酸樹脂的情況下，就是甲基丙烯酸甲酯單體以及甲基丙烯酸甲酯單體和能夠與甲基丙烯酸甲酯共聚合的單體)的沸點(diǎn)高的溶劑，具體而言，可列舉甲苯、二甲苯、乙基苯、二乙基苯等芳香族化合物，辛烷、癸烷等脂肪族化合物，萘烷等脂環(huán)族化合物，醋酸丁酯、醋酸戊酯等酯類，1，1，2，2-四氯乙烷等鹵素化合物。特別是烷基苯，尤其是其中的甲苯、二甲苯、乙基苯由于具有合適的沸點(diǎn)，對于排氣的負(fù)荷小，又對聚合沒有壞的影響因此優(yōu)選。溶劑量根據(jù)溶劑沸點(diǎn)不同而異，根據(jù)聚合時(shí)的全部混合物的重量，優(yōu)選為30重量％以下，更優(yōu)選為25重量％以下。聚合時(shí)如果不使用溶劑就是成了塊狀聚合。
在連續(xù)溶液聚合法、連續(xù)塊狀聚合法中使用的聚合引發(fā)劑，在聚合溫度下分解產(chǎn)生有活性的自由基，可列舉二叔丁基過氧化物、二枯基過氧化物、甲基乙基酮過氧化物、二叔丁基過氧間苯二酸酯、二叔丁基過氧苯甲酸酯、過氧乙酸叔丁酯、2，5-二甲基-2，5-二(叔丁基過氧化)己烷、1，1-二(叔丁基過氧化)-(3，3，5-三甲基)環(huán)己烷、1，1-二(叔丁基過氧化)環(huán)己烷、二叔戊基過氧化物、苯甲酸基過氧化物、氫過氧化枯烯、月桂基過氧化物、偶氮二(異丁醇)二乙酸酯、1，1’-偶氮二環(huán)己腈、2-苯基偶氮-2，4-二甲基-4-甲氧基戊腈、2-氰基-2，2-丙基偶氮甲酰胺、2，2’-偶氮二異丁腈等。這些聚合引發(fā)劑的用量，優(yōu)選為全部反應(yīng)混合物重量的0.001～0.03重量％。
另外，這時(shí)使用的分子量調(diào)節(jié)劑，一般主要使用硫醇類。作為硫醇類，可列舉正丁基硫醇、異丁基硫醇、正辛基硫醇、正十二烷基硫醇、仲十二烷基硫醇、叔丁基硫醇、苯基硫醇、甲苯硫酚、巰基乙酸和其酯以及乙烯硫甘醇等。這些分子量調(diào)節(jié)劑的用量，優(yōu)選為全部反應(yīng)混合物重量的0.01～0.5重量％。
聚合反應(yīng)機(jī)使用雙螺帶、斜槳式等的攪拌葉片攪拌均勻的裝置。聚合是將單體或單體溶液連續(xù)供給聚合反應(yīng)機(jī)，在120～160℃的溫度下實(shí)施聚合反應(yīng)以使單體的聚合轉(zhuǎn)化率基本上穩(wěn)定在40～70％的范圍內(nèi)。聚合轉(zhuǎn)化率低于40％時(shí)，由于揮發(fā)成分對脫揮工序造成很大負(fù)擔(dān)，例如，有時(shí)由于制約了預(yù)備加熱器的導(dǎo)熱面積，導(dǎo)致脫揮不充分，因而不優(yōu)選。另一方面，如果超過70％，聚合反應(yīng)機(jī)在預(yù)備加熱器中間的配管壓力損失增大，導(dǎo)致聚合液難以輸送，因而不優(yōu)選。聚合溫度低于120℃時(shí)，聚合速度過慢不實(shí)用，而超過160℃時(shí)，聚合速度過快，難以調(diào)整聚合轉(zhuǎn)化率。另外，耐熱分解性降低不優(yōu)選。
經(jīng)這樣的聚合反應(yīng)得到的聚合液，脫揮后取出聚合物。作為脫揮裝置，使用附帶多段通氣孔的擠出機(jī)、脫揮罐等。優(yōu)選將聚合液用預(yù)備加熱器等加熱至200～290℃的溫度，供給在上部具有充分的空間、并且在200～250℃的溫度、20～100托的真空下的脫揮罐，之后取出聚合物。
將該聚合物以熔融狀態(tài)連續(xù)輸送給擠出機(jī)，通過擠出機(jī)經(jīng)模具擠出成線狀，用水冷卻后，用絲束切斷機(jī)切斷，得到圓柱狀聚合物。
另外，根據(jù)需要，在經(jīng)模具擠出成線狀之前，在擠出機(jī)的邊部使用給料泵，還可添加光擴(kuò)散劑、紫外線吸收劑、熒光增白劑、抗氧化劑、增塑劑、脫模劑、染料、顏料等。
本發(fā)明的樹脂擠出板，可利用熔融擠出成形法制造。例如，將原料樹脂在擠出機(jī)內(nèi)熔融從T模具擠出，依次通過調(diào)節(jié)過溫度的3、4或5根拋光輥之間，成形成板狀(優(yōu)選為平板狀)，將該成形板通過導(dǎo)輥的上面，邊用牽引輥牽拉邊使其冷卻、固化，且將寬度方向和流動方向切斷成規(guī)定的長度，可得到樹脂擠出板作為單片制品。此時(shí)可通過調(diào)整拋光輥的間隙距離以及牽拉速度制造所期望的板厚度的樹脂擠出板，得到作為一般的導(dǎo)光板可使用的板厚為2～15mm的樹脂擠出板。
本發(fā)明的樹脂擠出板，在常溫以及高溫環(huán)境下的翹曲很小，這是作為導(dǎo)光板最重要的特性。近年來，隨著液晶顯示器的薄型化趨勢，逐漸有背光自身的薄型化、保持導(dǎo)光板的框的又薄又窄的趨勢。因此，在常溫下的翹曲為一片板長度的每1000mm為0.5mm以下，優(yōu)選為0.3mm以下，如果不這樣的話，在組合背光時(shí)，就很難將導(dǎo)光板嵌入保持框。
另外，液晶顯示器主要是從韓國、臺灣以及中國等亞洲地區(qū)輸出到歐美，多數(shù)是收納到集裝箱中用船運(yùn)輸。夏季、晴天時(shí)集裝箱或是船艙的內(nèi)部溫度可達(dá)50～60℃，就需要液晶顯示器的部件在經(jīng)過這樣的高溫的環(huán)境之后，仍能夠正常工作。在運(yùn)輸中，組裝于背光單元的導(dǎo)光板的中央部向液晶側(cè)翹曲0.5mm的話，液晶從內(nèi)部擠壓，因此與導(dǎo)光板相對部分的畫面品質(zhì)滲出作為顯示器的商品價(jià)值顯著損壞。另一方面，如果向和液晶相反的反射板一側(cè)翹曲0.3mm時(shí)，導(dǎo)光板和反射板之間有間隙，來自導(dǎo)光板側(cè)面所配置的光源燈的光泄漏，亮度的均勻度下降，這也較大的損壞了畫面品質(zhì)。
本發(fā)明人對是否滿足涉及到這樣的翹曲的嚴(yán)格要求事項(xiàng)在樹脂擠出板的制造階段就事先進(jìn)行了評價(jià)，在反復(fù)研究反饋給制造條件，并能夠反復(fù)穩(wěn)定制造，確立了如下這樣翹曲的促進(jìn)評價(jià)方法。
即，發(fā)現(xiàn)通過將制造條件控制成當(dāng)將板切成寬度方向330mm、擠出方向280mm的大小制成的樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.2mm以下，并且將所述樣品的長邊向下立于烘箱中，在90℃下加熱60分鐘，從烘箱中取出就這樣直立著在室溫下放置4小時(shí)而冷卻后，將樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.3mm以下，即使在運(yùn)輸時(shí)暴露在高溫環(huán)境下以后，也可制造不損壞液晶顯示器畫面品質(zhì)的導(dǎo)光板。
為了制造具有這樣翹曲特性的樹脂擠出板，就需要控制制造條件，如在板的表面溫度成為T±15℃(T為原料樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度+10℃，以下相同)的位置，將板的寬度方向的中央和端部以及板外和內(nèi)的表面溫度差控制在一定范圍內(nèi)。具體而言，需要在導(dǎo)輥上的板的表面溫度為T±15℃的位置，將板的寬度方向的中央和端部的表面溫度差控制為5℃以內(nèi)，優(yōu)選為2℃以內(nèi)，板的表里的表面溫度差控制為10℃以內(nèi)，優(yōu)選為5℃以內(nèi)，更優(yōu)選為2℃以內(nèi)。這是考慮為了不引起在原料樹脂熔融后從橡膠狀態(tài)冷卻到玻璃狀態(tài)的過程中，在板的寬度方向的中央和端部以及板的表里的樹脂的溫度差過大的話，板內(nèi)部殘留有形變，本來在常溫下沒有翹曲的擠出板經(jīng)高溫、高濕熱的環(huán)境后內(nèi)部的形變緩和，板變形、產(chǎn)生翹曲這樣的現(xiàn)象。
還需要在牽引輥前面的位置，板寬度方向的中央和端部、以及板的表里的表面溫度差分別為5℃以內(nèi)，優(yōu)選為2℃以內(nèi)。這是考慮為了作為制品裝載于板架之前，如果各個部分沒有均勻冷卻的話，在裝載品的內(nèi)部充滿熱量，在慢慢冷卻的過程中還是很容易由于內(nèi)部的形變的緩和而引起變形。
需要說明的是，如上所述，已公開了從擠出機(jī)擠出樹脂組合物，經(jīng)成形輥擠出的樹脂組合物成形為成形片，使該成形片冷卻固化，制造片狀物的方法中，經(jīng)過成形輥之后的表面?zhèn)鹊臏囟群屠锩鎮(zhèn)鹊臏囟炔煌某尚纹?，通過將其溫度降低到軟化點(diǎn)以下，以冷卻到使成形片表面?zhèn)鹊臏囟群屠锩鎮(zhèn)鹊臏囟却笾孪嗤?，制造沒有翹曲和彎曲的成形片的方法(專利文獻(xiàn)3)。但是在該技術(shù)中，卻沒有記載本申請發(fā)明中的如下要素通過控制在比樹脂組合物軟化點(diǎn)低溫度的位置中的板中央部和端部，以及表里的溫度差都為一定的范圍內(nèi)，制造常溫和高溫條件下沒有翹曲的板，該技術(shù)是不能制造作為導(dǎo)光板有用的擠出板的。
為了調(diào)節(jié)這樣的板寬度方向的中央部和端部、以及板表里的溫度差，要采取調(diào)節(jié)在擠出機(jī)內(nèi)熔融樹脂的溫度、拋光輥的溫度、導(dǎo)輥上為了冷卻板的風(fēng)扇機(jī)等的溫度，以及調(diào)節(jié)擠出線的環(huán)境溫度等一般的方法。
實(shí)施例基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行更具體的說明。首先，介紹涉及本實(shí)施例的樹脂擠出板的各測定法。
(樹脂擠出板厚度的測定)在圖1所示的寬度1000mm的樹脂擠出板1中，在板的寬度方向有5個點(diǎn)作為板厚測定點(diǎn)2，使用外側(cè)微測計(jì)(株式會社ミシトョ制造的MDC-25M)，測定精確到0.01mm的厚度，進(jìn)行平均。樹脂擠出板1的擠出方向(圖1的箭頭方向)的厚度在板的兩端的長度1000mm上，以每50mm的間隔進(jìn)行同樣測定作為板厚測定點(diǎn)3。
(樹脂擠出板的翹曲測定)將板切斷成寬度方向330mm，擠出方向280mm的大小，水平放置于鐵制或石制的平臺上，在板的四角和四邊鋪上塞尺，測定從平臺的翹起。并將板翻過來進(jìn)行同樣的翹起測定。顯示這些測定值的最大值。
(樹脂擠出板的促進(jìn)翹曲測定)將板切斷成寬度方向330mm，擠出方向280mm的大小，制成3片樣品，放置于平臺上，在板的四角和四邊鋪上塞尺，測定從平臺的翹起。并將各樣品翻過來進(jìn)行同樣的翹起測定。
接著，將各樣品的長邊向下，使用如圖2所示的夾具，直立放入烘箱中在90℃、加熱60分鐘，從烘箱中取出夾具就這樣直立著在室溫(23℃)下放置4小時(shí)，進(jìn)行冷卻。之后，將樣品放置于平臺上，同樣測定此時(shí)表里的四角以及四邊的翹起。顯示這些測定值的最大值。
(導(dǎo)光板的亮度、亮度均勻度的測定方法)
基于如圖3所示的光源裝置，將3mmφ的冷陰極管(ハリソン電氣制造)設(shè)置于導(dǎo)光板C的長度319mm側(cè)的兩端面作為燈罩B中的光源A，使用レイホフイト 75(きもと制造)作為光反射片D，在導(dǎo)光板C的上部放置兩片D121(ツジデン制造)作為光擴(kuò)散片E。通過直流穩(wěn)壓裝置對冷陰極管A施加12V電壓，照明20分鐘后在距離發(fā)光面1m的位置設(shè)置亮度計(jì)(CA-1000ミノルタ制造)，將發(fā)光面整體分割成縱19×橫19＝361，測定各測定點(diǎn)的亮度。然后，由得到的361點(diǎn)的測定值求出平均亮度。
并且，由得到的361點(diǎn)的測定值通過下式計(jì)算均勻度作為亮度斑的評價(jià)指標(biāo)。
均勻度(％)＝最小亮度值/最大亮度值×100(球狀甲基丙烯酸樹脂聚合物的平均粒徑的測定方法)使用電磁振動式篩分測定器(三田村理研工業(yè)株式會社制造的電磁振動式AS200 DISIT)。將試樣100g放在0.5～0.15mm 7段組成的篩網(wǎng)的最上段的篩網(wǎng)上，使用篩分儀振動10分鐘后，量取各篩上的球狀甲基丙烯酸樹脂聚合物，畫出累積殘留分布曲線，求得中值粒徑時(shí)作為平均粒徑。
(圓柱狀甲基丙烯酸樹脂聚合物的長徑、短徑、長度的測定方法)使用外側(cè)微測計(jì)(株式會社ミシトョ制造的MDC-25M)，測定長徑、短徑、長度精確到0.01mm，求出其平均值。
(球狀甲基丙烯酸樹脂聚合物(聚合物-A)的制造)甲基丙烯酸甲酯95.0重量份、丙烯酸甲酯5.0重量份、過氧化月桂酰0.15重量份、正辛硫醇0.25重量份、去離子水130重量份以及氫氧化鋁0.65重量份投入200L的聚合機(jī)，攪拌混合。在反應(yīng)溫度為80℃下，進(jìn)行懸濁聚合150分鐘，接著在100℃下進(jìn)行熟化60分鐘而基本上結(jié)束聚合反應(yīng)。接著，將聚合反應(yīng)液冷卻至50℃，加入稀硫酸，經(jīng)清洗脫水干燥處理，得到熔融流動速率(ISO-1139-Cond13)1.0g/10分鐘的球狀甲基丙烯酸樹脂聚合物(聚合物-A)。聚合物-A的平均粒徑為0.39mm。
(圓柱狀甲基丙烯酸樹脂聚合物(聚合物-B)的制造)向由甲基丙烯酸甲酯79.9重量％、丙烯酸甲酯5.1重量％、以及乙基苯15重量％組成的單體混合物中，添加1，1-二(叔丁基過氧化)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷150ppm以及正辛硫醇300ppm，在完全混合型聚合反應(yīng)機(jī)中以聚合溫度為155℃、滯留時(shí)間2.0小時(shí)進(jìn)行聚合，聚合連續(xù)進(jìn)行至聚合轉(zhuǎn)化率為53％，從聚合反應(yīng)機(jī)中連續(xù)取出聚合液，然后再用加熱板加熱至260℃，通過加熱板的間隔流延落下。將脫揮罐維持在30托、230℃，將聚合物與未反應(yīng)的單體和溶劑分離。聚合物使用擠出機(jī)以連續(xù)熔融的狀態(tài)輸送，通過擠出機(jī)經(jīng)模具擠出成線狀，用水冷卻(水浴溫度60℃)，用絲束切斷機(jī)切斷，得到熔融流動速率(ISO-1139-Cond13)1.0g/10分鐘的圓柱狀甲基丙烯酸樹脂聚合物(聚合物-B)。聚合物-B的長徑(a)、短徑(b)、長度(L)分別為(a)2.773mm，(b)2.689mm，(L)3.105mm，(b)/(a)0.97。
實(shí)施例1將聚合物-A 50重量份和聚合物-B 50重量份的混合物(計(jì)為100重量份)供給圖4的(1)原料漏斗，使用將機(jī)筒溫度從漏斗一側(cè)到模具側(cè)溫度調(diào)節(jié)為210、210、240、250、260、260℃的150mmφ單軸擠出機(jī)(2)進(jìn)行熔融，以780kg/小時(shí)的輸出量、樹脂溫度281℃從?？趯?250mm，?？陂_度10mm的(3)T模具擠出，通過水平放置的4根(4)拋光輥(溫度依次為89、94、95、95℃)之間，將(5)導(dǎo)輥上的擠出板用(6)牽引輥邊牽拉邊冷卻。擠出線周圍的氣溫為49℃。為了冷卻板的表里將風(fēng)扇機(jī)和附帶吹氣的裝置設(shè)置于導(dǎo)輥的上下，通過調(diào)整這些控制板中央和端部以及表里的溫度分布，制造翹曲較少的樹脂擠出板。在該例中，在成為甲基丙烯酸樹脂的Tg(105℃)+10±15℃的溫度的位置a，板中央和端部的表面溫度差為2℃，表里的溫度差為4℃。另外，在牽引輥前面的位置b的板中央和端部的表面溫度差為2℃，表里的溫度差為2℃。
在牽引輥部分，將聚乙烯掩蔽片粘貼于板的上下用以保護(hù)表面，用(7)切毛邊機(jī)將板的兩端部分去掉，成為寬1100mm。使用(8)橫切機(jī)切成長1380mm作為單片，用(9)運(yùn)輸傳送帶送到(10)堆積機(jī)，在(12)平臺上以規(guī)定片數(shù)裝載作為(11)導(dǎo)光板制品。需要說明的是，缺陷板不能堆積到平臺上，排出到(13)缺陷出料處，以不混入制品中。
測定板厚的結(jié)果為6.00±0.05mm。
這樣得到厚、寬以及長為6×1100×1380mm的樹脂擠出板A。將該樹脂擠出板A切成1000×1000mm大小，測定在平臺上四角和四邊的翹起，其最大為0.3mm。并將該樹脂擠出板A切成寬度方向330mm，擠出方向280mm的大小，切成三片樣品，測定促進(jìn)翹曲時(shí)，平臺上的翹曲在加熱前最大為0.2mm，在加熱后最大為0.3mm。
然后，用圓盤鋸從得到的樹脂擠出板A切出寬241mm，長319mm的大小，用精密研磨機(jī)(PLA-BEAUTYメガロテクニカ(株)制造)對切出板的切面進(jìn)行研磨，進(jìn)一步實(shí)施表面拋光研磨精加工成鏡面狀，然后，使用實(shí)施了15英寸大小的網(wǎng)點(diǎn)層次的印刷絲網(wǎng)，在墨水中使用マツトメジウムSR931(ミノグル一プ制造)，得到在導(dǎo)光板的單面進(jìn)行絲網(wǎng)印刷的導(dǎo)光板。測定在組裝后馬上以及在將單元放入50℃的烘箱中1周冷卻之后的亮度以及亮度的均勻度，結(jié)果表示于表1。
實(shí)施例2除了在導(dǎo)輥的上下使用將風(fēng)扇機(jī)和附帶吹氣的裝置用來冷卻板，在甲基丙烯酸樹脂的Tg(105℃)+10±15℃的溫度的位置a，調(diào)整板中央和端部的表面溫度差為2℃，表里的溫度差為2℃。在牽引輥前面的位置b的板中央和端部的表面溫度差為1℃，表里的溫度差為1℃以外，其他和實(shí)施例1同樣操作得到樹脂擠出板B。將翹曲、亮度以及亮度的均勻度的測定結(jié)果表示于表1。
比較例1除了在導(dǎo)輥的上下使用將風(fēng)扇機(jī)和附帶吹氣的裝置用來冷卻板，在甲基丙烯酸樹脂的Tg(105℃)+10±15℃的溫度的位置a，調(diào)整板中央和端部的表面溫度差為6℃，表里的溫度差為12℃。在牽引輥前面的位置b的板中央和端部的表面溫度差為6℃，表里的溫度差為6℃以外，其他和實(shí)施例1同樣操作得到樹脂擠出板C。將翹曲、亮度以及亮度的均勻度的測定結(jié)果表示于表1。
比較例2除了在導(dǎo)輥的上下使用將風(fēng)扇機(jī)和附帶吹氣的裝置用來冷卻板，在甲基丙烯酸樹脂的Tg(105℃)+10±15℃的溫度的位置a，調(diào)整板中央和端部的表面溫度差為8℃，表里的溫度差為12℃。在牽引輥前面的位置b的板中央和端部的表面溫度差為7℃，表里的溫度差為9℃以外，其他和實(shí)施例1同樣操作得到樹脂擠出板D。將翹曲、亮度以及亮度的均勻度的測定結(jié)果表示于表1。
表1

(結(jié)果概要)如以上實(shí)施例、比較例所示，在板的表面溫度成為T±15℃(T為原料樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)移溫度+10℃)溫度的位置a，當(dāng)板的中央和端部的表面溫度差超過5℃，表里的表面溫度差超過10℃以及在牽引輥前面的位置b的板中央和端部的表面溫度差為超過5℃，表里的溫度差超過5℃，則由于常溫下的翹曲以及促進(jìn)翹曲變大，在作為導(dǎo)光板設(shè)置于背光單元時(shí)，亮度以及亮度的均勻度降低，因此不優(yōu)選。
產(chǎn)業(yè)上利用可能性本發(fā)明的樹脂擠出板，作為導(dǎo)光板可適合用于在筆記本型或桌面型的個人電腦、便攜信息終端、游戲機(jī)、工作站、圖像監(jiān)控器、或作為電視等的顯示裝置的液晶顯示器中，從背面照射液晶的背光裝置中。
權(quán)利要求
1.一種樹脂擠出板，當(dāng)將厚度為2～15mm、大小為1000mm×1000mm的板置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.5mm以下，當(dāng)將板切成寬度方向330mm、擠出方向280mm的大小而制成的樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.2mm以下，并且當(dāng)將該樣品的長邊向下立于烘箱中，在90℃下加熱60分鐘，從烘箱中取出并以直立的狀態(tài)在室溫下放置4小時(shí)而冷卻后，將樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.3mm以下。
2.如權(quán)利要求1所述的樹脂擠出板，其中原料樹脂為甲基丙烯酸樹脂、聚碳酸酯或脂環(huán)式聚烯烴。
3.一種樹脂擠出板的制造方法，是用熔融樹脂擠出成形為板狀，使該成形板通過導(dǎo)輥的上面，邊用牽引輥牽拉邊冷卻、固化，且將寬度方向和流動方向切成規(guī)定長度的樹脂擠出板的制造方法，其中，使在所述導(dǎo)輥上的板的表面溫度成為T±15℃的位置中的板的寬度方向的中央和端部的表面溫度差為5℃以內(nèi)，板的表里的表面溫度差為10℃以內(nèi)，其中T為原料樹脂的玻璃化溫度+10℃，并且使在所述牽引輥前面的位置中的板的寬度方向的中央和端部的表面溫度差以及表里的表面溫度差分別為5℃以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)光板用樹脂擠出板及其制造方法，該樹脂擠出板適合于在個人電腦、文字處理器等辦公自動化設(shè)備、顯示圖像信號的各種監(jiān)控器，例如顯示屏監(jiān)控器、電視監(jiān)控器等中所使用的顯示裝置以及室內(nèi)外空間的照明裝置中的顯示裝置或廣告牌等中使用。本發(fā)明提供一種樹脂擠出板及其制造方法，當(dāng)將厚度為2～15mm、大小為1000mm×1000mm的板置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.5mm以下，當(dāng)將板切成寬度方向330mm、擠出方向280mm的大小制成的樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.2mm以下，并且當(dāng)將該樣品的長邊向下立于烘箱中，在90℃下加熱60分鐘，從烘箱中取出就這樣直立著在室溫下放置4小時(shí)而冷卻后，將樣品置于平臺上時(shí)，四角以及四邊的翹起為0.3mm以下。
文檔編號G02F1/1335GK101060968SQ20058003924
公開日2007年10月24日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者鶴田嚴(yán)一, 神谷俊兒 申請人:旭化成化學(xué)株式會社