JP2004149610A

JP2004149610A - 光拡散性樹脂組成物及び光拡散性成形体

Info

Publication number: JP2004149610A
Application number: JP2002314255A
Authority: JP
Inventors: Makoto Sato; 佐藤　　誠; Atsushi Sone; 篤曽根
Original assignee: Nippon Zeon Co Ltd
Current assignee: Zeon Corp
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2004-05-27

Abstract

【課題】光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れた光拡散性成形体を得ることができる光拡散性樹脂組成物、この組成物から形成されてなる光拡散性成形体、この成形体（光拡散板）を備える液晶表示装置及び光拡散性付与剤を提供する。
【解決手段】透明樹脂と、２１０℃以上の融点を有するフッ素樹脂とを含有し、該フッ素樹脂が粒径０．０１〜２０μｍの粒子状で存在することを特徴とする光拡散性樹脂組成物、該光拡散性樹脂組成物から形成されてなることを特徴とする光拡散性成形体、前記光拡散性樹脂組成物から形成されてなる光拡散板を備えることを特徴とする液晶表示装置、及び２１０℃以上の融点を有し、粒径０．０１〜２０μｍの粒子状のフッ素樹脂からなる光拡散性付与剤。
【選択図】なし。

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水添ポリスチレン系樹脂等の透明樹脂と、粒子状のフッ素樹脂を含有する光拡散性に優れた光拡散性樹脂組成物、この組成物から形成されてなる光拡散性成形体、光拡散板を備える液晶表示装置及び光拡散性付与剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光拡散性成形体は入射した光を拡散させて出射する成形体であり、全体を均一に照射したくとも光源との位置関係によりそれが困難である場合等に用いられる。例えば、バックライト型の液晶ディスプレイでは、光源とディスプレイ裏面との間に板状の光拡散性成形体を設置して、液晶のすぐ近くのバックライト光源からの光がディスプレイ表面から均一に出射され、ディスプレイ上で明暗が生じないようにしている。
【０００３】
このような光拡散性成形体は、光源の光を有効に利用するために、入射光に対する出射光の割合、すなわち、平行光線透過率と拡散光線透過率を合わせた全光線透過率が高くなくてはならない。そのため、入射面で光を反射しにくく、かつ、光を吸収しにくいことが要求される。また、光を拡散させるという目的から光線透過率が十分大きくなくては機能しない。
【０００４】
従来、光拡散性成形体として、透明樹脂マトリックス中に粒子を分散させたものが知られている（例えば、特許文献１，２）。このような成形体では、分散させる粒子数を多くすると、光拡散性は向上するが光透過性が低下する。逆に粒子数を少なくすると、光透過性は向上するが光拡散性が低下する。すなわち、光透過性と光拡散性とは逆相関の関係にある。そのため、用途によっては、光透過性あるいは光拡散性のどちらかが不足する場合があり、光透過性と光拡散性がともに高い光拡散性成形体が求められていた。
また、下記特許文献３，４には、光拡散性を付与するためにポリフッ化ビニルが開示されている。しかし、ポリフッ化ビニルを添加した組成物で成形体を成形したものは、十分な光拡散性が得られなかった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−２８１４０８号公報
【特許文献２】
特開平６−１０７８８１号公報
【特許文献３】
特開平８−１３４３１０号公報
【特許文献４】
特開２００１−２０１６１３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れた光拡散性成形体を得ることができる光拡散性樹脂組成物、この組成物から形成されてなる光拡散性成形体、この成形体（光拡散板）を備える液晶表示装置、及び光拡散性付与剤を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記課題の解決を図るべく鋭意研究を重ねた結果、水添ポリスチレン系樹脂等の透明樹脂中に、粒径が０．０１〜２０μｍのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）粒子を配合した光拡散性樹脂組成物を使用すると、光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れる光拡散性成形体を得ることができることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成するに到った。
【０００８】
かくして本発明の第１によれば、透明樹脂と、２１０℃以上の融点を有するフッ素樹脂とを含有し、該フッ素樹脂が粒径０．０１〜２０μｍの粒子状で存在することを特徴とする光拡散性樹脂組成物が提供される。
本発明の光拡散性樹脂組成物においては、前記フッ素樹脂が２５０℃以上の融点を有するものであるのが好ましい。
本発明の光拡散性樹脂組成物においては、前記フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン及びテトラフルオロエチレン−ペルフルオロエチレンコポリマーからなる群から選ばれる少なくとも１種であるのが好ましい。
【０００９】
また、本発明の光拡散性樹脂組成物においては、前記透明樹脂が、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体とエチレンとの付加重合体、脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体、及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の脂環構造含有重合体樹脂であるのが好ましい。
【００１０】
本発明の第２によれば、本発明の光拡散性樹脂組成物から形成されてなることを特徴とする光拡散性成形体が提供される。
本発明の第３によれば、本発明の光拡散性樹脂組成物から形成されてなる光拡散板を備えることを特徴とする液晶表示装置が提供される。
また、本発明の第４によれば、２１０℃以上の融点を有し、粒径０．０１〜２０μｍの粒子状のフッ素樹脂からなる光拡散性付与剤が提供される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、１）光拡散性樹脂組成物、２）光拡散性成形体、３）液晶表示装置、及び４）光拡散性付与剤に項分けして詳細に説明する。
【００１２】
１）光拡散性樹脂組成物
本発明の第１は、透明樹脂と、２１０℃以上の融点を有するフッ素樹脂とを含有し、該フッ素樹脂が粒径０．０１〜２０μｍの粒子状で存在することを特徴とする光拡散性樹脂組成物である。
【００１３】
（１）透明樹脂
透明樹脂は、後記フッ素樹脂以外の樹脂で、全光線透過率が高いものである。好適には全光線透過率が５０％以上、好ましくは８０％以上のものである。例えば、ポリメタクリレート樹脂（アクリル樹脂）、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。
【００１４】
本発明に用いる好適な透明樹脂として、脂環構造含有重合体樹脂が挙げられる。この脂環構造含有重合体樹脂は、主鎖及び／又は側鎖に脂環構造を有する重合体である。
脂環構造としては、例えば、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造等が挙げられるが、機械的強度、耐熱性等の観点から、シクロアルカン構造が好ましい。また、脂環構造としては、単環、多環、縮合多環、橋架け環等が挙げられる。脂環構造を構成する炭素原子数は、格別な制限はないが、通常４〜３０個、好ましくは５〜２０個、より好ましくは５〜１５個の範囲であるときに、機械的強度、耐熱性、及び成形性の諸特性が高度にバランスされ好適である。また、本発明で使用される脂環構造含有重合体樹脂は、通常熱可塑性のものである。
【００１５】
脂環構造を有する重合体は、通常、脂環構造を有するオレフィン（以下、「脂環式オレフィン」ということがある。）由来の繰り返し単位を含有する。脂環構造を有する重合体中の脂環式オレフィン由来の繰り返し単位の割合は、使用目的に応じて適宜選択される。脂環式オレフィン由来の繰り返し単位の割合が過度に少ないと、透明性、耐熱性が低下することがある。
【００１６】
脂環構造を有する重合体は、極性基を有していてもよい。極性基としては、ヒドロキシル基、カルボキシル基、アルコキシル基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、カルボン酸無水物基等が挙げられる。中でも、エステル基、カルボキシル基、カルボン酸無水物基が好ましい。
【００１７】
脂環構造を有する重合体の具体例としては、ノルボルネン系単量体の開環重合体及びその水素添加物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体とビニル化合物（エチレンやα−オレフィン等）との付加重合体、単環シクロアルケンの重合体、脂環式共役ジエン系単量体の重合体、ビニル脂環式炭化水素系単量体の重合体及びその水素添加物、芳香族オレフイン重合体の芳香環水素添加物等が挙げられる。これらの重合体はそれぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００１８】
これらのうち、（ｉ）ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物、（ｉｉ）ノルボルネン系単量体とエチレン又はα−オレフィンとの付加重合体、（ｉｉｉ）脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素添加物からなる群から選ばれる少なくとも１種のものが好ましい。
【００１９】
（ｉ）本発明に好適に用いられるノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物は、ノルボルネン系単量体を又はノルボルネン系単量体とそれと開環共重合可能な単量体とを開環重合させ、次いで、不飽和結合部分を水素化したものである。
ノルボルネン系単量体は、ノルボルネン環構造を有する単量体である。この単量体は、石油精製で得られたＣ４留分、Ｃ５留分などから取り出されたイソプレン、シクロペンタジエンなどと、オレフィンとをディールスアルダー反応等させることによって得られる。具体的には、ノルボルネン、ジシクロペンタジエン、テトラシクロドデセン、エチルテトラシクロドデセン、エチリデンテトラシクロドデセン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，９ａ−テトラヒドロフルオレン、１，４−メタノ−１，４，４ａ，４ｂ，５，６，７，８，８ａ，９ａ−デカヒドロフルオレンなどが挙げられる。
【００２０】
ノルボルネン系単量体は極性基を有するものであってもよい。極性基としては、ヒドロキシル塞、カルボキシル基、アルコキシル基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、カルボン酸無水物基などが挙げられる。極性基を有するノルボルネン系単量体の中では、エステル基、カルボキシル基又はカルボン酸無水物基を含有するものが好適である。ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物中におけるノルボルネン系単量体単位の量は、通常５０〜１００重量％、好ましくは７０〜１００重量％、特に好ましくは１００重量％である。
【００２１】
ノルボルネン系単量体と開環共重合可能な単量体としては、シクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環状オレフイン類及びその誘導体；シクロへキサジエン、シクロヘプタジエンなどの環状ジエン及びその誘導体などが挙げられる。
ノルボルネン系単量体の又はノルボルネン系単量体とそれと開環共重合可能な単量体との開環重合反応は、通常、公知の開環重合触媒の存在下で行われる。開環重合触媒として、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、白金などの金属のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩またはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる重合触媒；あるいは、チタン、バナジウム、ジルコニウム、タングステン、モリブデンなどの金属のハロゲン化物またはアセチルアセトン化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒、ルテニウム錯体からなる重合触媒などが挙げられる。前記開環重合反応における温度、圧力等は特に限定されない。
【００２２】
水素化は、公知の水素化触媒の存在下に水素を供給して重合体と反応させることによって行う。水素化触媒としては、酢酸コバルト／トリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナ−ト／トリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリド／ｎ−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリド／ｓｅｃ−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネー卜／ジメチルマグネシウムのごとき遷移金族化合物／アルキル金属化合物の組合せからなる均一系触媒；ニッケル、パラジウム、白金などの不均一系金属触媒；ニッケル／シリカ、ニッケル／けい藻土、ニッケル／アルミナ、バラジウム／カーボン、パラジウム／シリカ、パラジウム／けい藻土、パラジウム／アルミナのごとき金属触媒を単体に担持してなる不均一系固体担持触媒；などが挙げられる。前記開環重合体の水素化反応における、温度、水素圧などは特に制限されない。水素化反応方法として、触媒を重合体溶液に懸濁させておこなう方法や、触媒を固定床などに固定し、その固定床に重合体溶液を流す方法などがあるが、前者の懸濁させて行う方法が好適である。水素化率は、通常８０％以上、好ましくは９０％以上、さらに好ましくは９８％以上である。
【００２３】
（ｉｉ）本発明に好適に用いられるノルボルネン系単量体とエチレン又はα−オレフィンとの付加重合体は、前記のノルボルネン系単量体と、エチレン又はα−オレフィンとを付加共重合させたものである。
α−オレフインとしては、プロピレン、１一ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ぺンテン、３−エチル−１−ぺンテン、４−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１一へキセン、４，４−ジメチル−１−ヘキセン、４，４一ジメチル−１−ペンテン、４−エチル−１−へキセン、３−エチル−１−ヘキセン、１−オクテン、１−デセン、１−ドデセン、１−テトラデセン、１−ヘキサデセン、１−オクタデセン、１−エイコセン
などが挙げられる。
【００２４】
エチレン又はα−オレフィン以外に、ノルボルネン系単量体と付加共重合可能な単量体を共重合させてもよい。付加共重合可能な単量体としては、１，４一ヘキサジエン、４−メチル−１，４−ヘキサジエン、５−メチル−１，４一ヘキサジエン、ｌ，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；１，３一ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン；シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、３，４−ジメチルシクロペンテン、３一メチルシクロヘキセン、２−（２−メチルブチル）−１−シクロへキセン、シクロオクテン、３ａ，５，６，７ａ一テトラヒドロ−４，７−メタノ−１Ｈ−インデン、シクロヘプテン、シクロペンタジエン、シクロヘキサジエンなどの単環構造の不飽和炭化水素及びその誘導体等が挙げられる。ノルボルネン系単量体とエチレン又はα−オレフィンとの付加重合体中におけるノルボルネン系単量体単位の量は、特に制限されないが、通常１０〜９９重量％、好ましくは２０〜９０重量％である。
【００２５】
ノルボルネン系単量体と、エチレン又はα−オレフィンとの付加共重合反応は、通常、公知の付加重合触媒の存在下で行われる。付加重合触媒として、例えば、チタン、ジルコニウム、バナジウムなどの金属化合物と、有機アルミニウム化合物とからなる重合触媒；リビングアニオン重合触媒；などが挙げられる。前記付加重合反応における温度、圧力等は、特に限定されない。
【００２６】
（ｉｉｉ）本発明に好適に用いられる脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素添加物は、脂環基含有エチレン性不飽和単量体を付加重合して得られるもの、及び芳香族ビニル単量体を付加重合した後、芳香環を水素化して得られるものである。
【００２７】
脂環基含有エチレン性不飽和単量体としては、ビニルシクロペンタン、ビニルシクロヘキサン、ビニルシクロヘプタン、α−メチルビニルシクロへキサン、ビニルメチルシクロへキサン、ビニルブチルシクロへキサンのごときビニルシクロアルカン；ビニルシクロペンテン、ビニルシクロヘキセン、ビニルメチルシクロヘキセン、ビニルシクロヘプテンのごときビニルシクロアルケン；シクロペンチル（メタ）アクリレート、シクロヘプチル（メタ）アクリレート、シクロへキシル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００２８】
芳香族ビニル単量体としては、スチレン、α−メチルスチレン、ｐ一イソプロピルスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｐ−メトキンメチルスチレン、ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシスチレン、クロロメチルスチレン、２−フルオロスチレン、３−フルオロスチレン、ぺンタフルオロスチレン、ビニルトルエン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセンなどが挙げられる。これらの中でもスチレンが好ましい。
【００２９】
脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素添加物は、脂環基含有エチレン性不飽和単量体又は芳香族ビニル単量体と共重合可能なその他の単量体を共重合させたものであってもよい。
脂環基含有エチレン性不飽和単量体又は芳香族ビニル単量体と他の単量体とを共重合させると、重合体の機械的強度を向上させることができる場合がある。
共重合させるときの脂環基含有エチレン性不飽和単量体又は芳香族ビニル単量体の量は、通常、５〜９５重量％、好ましくは１０〜９０重量％である。
【００３０】
脂環基含有エチレン性不飽和単量体又は芳香族ビニル単量体と共重合可能なその他の単量体としては、１，４−へキサジエン、４−メチル−１，４−へキサジエン、５−メチル−１，４−ヘキサジエン、１，７−オクタジエンなどの非共役ジエン；１，３−ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエンなどが挙げられる。これらのうち、共役ジエンが好適である。脂環基含有エチレン性不飽和単量体又は芳香族ビニル単量体の付加重合反応は、公知のビニル化合物の重合方法と同じ方法で行うことができ、特に制限されない。
【００３１】
共重合形態は特に限定されず、ブロック共重合、ランダム共重合のいずれでもよい。ブロック共重合の場合、例えば、芳香族ビニル単量体からなる重合体ブロックＡと、その他の単量体からなる重合体ブロックＢとが、Ａ−（Ｂ−Ａ）ｎ、（Ｂ−Ａ）ｎ、Ｂ−（Ａ−Ｂ）ｎ、（Ａ−Ｂ）ｍ−Ｘ、（Ｂ−Ａ）ｍ−Ｘなどの構造を有するものが挙げられる。これらのうち、Ａ−（Ｂ−Ａ）ｎ、特にＡ−Ｂ−Ａの構造を有するものが好ましい（但し、Ｘはカップリング剤残基を表す。また、ｎ及びｍは繰り返し単位数であり、自然数を表す。）。
【００３２】
重合体ブロックＡと重合体ブロックＢとは明確にブロック化されている方が好ましいが、重合体ブロックＡの組成から重合体ブロックＢの組成に漸次変化するテーパー構造となっていてもよい。またＡ−Ｂ−Ａ構造のように複数の重合体ブロックＡで構成されているブロック重合体では、一の重合体ブロックＡの分子量が他の重合体ブロックＡの分子量と異なっていてもよい。
【００３３】
芳香環の水素化は、公知の水素化触媒の存在下で、水素を吹き込んで行う。水素化触媒としては、前記の開環重合体の水素化で用いることができるものと同じものが挙げられる。水素化触媒反応における、温度、水素圧などは特に制限されない。また、水素化触媒を懸濁させて行う方法、固定床で行なう方法のいずれでも行うことができる。芳香環の水素化率は、通常、８０％以上、好ましくは９５％以上、特に好ましくは９８％以上である。
【００３４】
本発明に用いる脂環構造含有重合体樹脂は、その分子量によって特に制限されない。ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素添加物又はノルボルネン系単量体とエチレン若しくはα−オレフィンとの付加重合体の分子量は、シクロへキサンまたはテトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜ｌ００，０００、好ましくは２５，０００〜８０，０００、より好ましくは２５，０００〜５０，０００の範囲である。
【００３５】
脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素添加物の分子量は、シクロへキサンまたはテトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）で、通常１０，０００〜３００，０００、好ましくは１５，０００〜２５０，０００、より好ましくは２０，０００〜２００，０００の範囲である。
脂環構造含有重合体樹脂の重量平均分子量（Ｍｗ）がこの範囲にあるときには、耐酸性、ガス不透過性などがバランスされ好滴である。
【００３６】
脂環構造含有重合体樹脂の分子量分布は、シクロへキサンまたはテトラヒドロフランを溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）で測定されるポリイソプレンまたはポリスチレン換算の重量平均分子量（Ｍｗ）と数平均分子量（Ｍｎ）との比（Ｍｗ／Ｍｎ）で、通常５以下、好ましくは４以下、より好ましくは３以下である。
脂環構造を有する重合体のガラス転移温度は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常５０℃以上、好ましくは７０℃以上、より好ましくは１００℃以上、最も好ましくは１２５℃以上である。
【００３７】
本発明の光拡散性樹脂組成物は、透明樹脂以外に、他の樹脂、例えばポリエステル、共役ジエン系単量体の重合体、共役ジエン系単量体と（メタ）アクリレートとの共重合体、芳香族ビニル単量体と（メタ）アクリレートとの共重合体、（メタ）アクリレート系単量体の重合体等を含んでいてもよい。他の樹脂の含有量は、本発明の目的を損なわない範囲であれば、特に限定されない。他の樹脂の含有量は、通常５０重量％以下、好ましくは４０重量％以下、より好ましくは３０重量％以下、さらに好ましくは２０重量％以下である。
【００３８】
（２）フッ素樹脂
本発明の光拡散性樹脂組成物は、透明樹脂に加えて、特定の粒径及び融点を有するフッ素樹脂を含有することを特徴とする。本発明に用いるフッ素樹脂は、分散性に優れ、透明性が高く、耐光安定性、耐熱安定性及び耐薬品性に優れるものが好ましい。
【００３９】
本発明に用いるフッ素樹脂は、分子中にフッ素原子を含有する高分子である。フッ素樹脂としては、例えば、テトラフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン、ヘキサフルオロプロピレン等のフルオロオレフィンの単独重合体；フルオロオレフィンの２種以上からなるフルオロオレフィンの共重合体；フルオロオレフィンと、パーフルオロ（アルキルビニルエーテル）との共重合体；フルオロオレフィンと、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等の含フッ素モノマーとの共重合体；前記フルオロオレフィンと、エチレン、プロピレン、ブテン等のα−オレフィンとの共重合体；等が挙げられる。
【００４０】
本発明に用いるフッ素樹脂は、光拡散性樹脂組成物中において、粒径が０．０１〜２０μｍの粒子状、好ましくは粒径が０．１〜１５μｍの粒子状で存在する。このような粒径をもつ粒子状のフッ素樹脂が存在する光拡散性樹脂組成物を使用することにより、光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れた光拡散性成形体を得ることができる。また、粒径が０．０１〜２０μｍと小さいため、配合量が少なくても、良好な光拡散性能を付与できる。
【００４１】
本発明で用いるフッ素樹脂は、本発明の光拡散性樹脂組成物中において、球状に存在するものが多いほど好ましい。球状とは、微粒子の短径／長径が、好ましくは０．６以上、より好ましくは０．８以上、特に好ましくは０．９以上であり、角を有していないものをいう。短径とは、ひとつの微粒子の最も小さな径をいい、長径とは同じ微粒子の最も大きな径をいう。本発明においては、用いる微粒子中の球状微粒子の割合が８０％以上であることが好ましく、９０％以上であることがより好ましく、９５％以上であることが特に好ましい。短径、長径、平均粒径、角の有無については、顕微鏡写真の映像を元に測定すればよい。球状でないものが多いと、成形時に分散が不均一になったり、配向性を有し、均一な光拡散性の成形体を得ることが困難となる。
【００４２】
光拡散性樹脂組成物中において、フッ素樹脂を粒径が０．０１〜２０μｍの粒子状に存在させる方法としては特に制限されない。例えば、（ａ）粒径が０．０１〜２０μｍのフッ素樹脂微粒子を使用する方法、（ｂ）フッ素樹脂粉末を透明樹脂とともに粉砕・混練して、フッ素樹脂を粒径が０．０１〜２０μｍの粒子状にする方法等が挙げられる。
【００４３】
本発明に用いるフッ素樹脂は、融点が２１０℃以上、好ましくは２５０℃以上、より好ましくは２７０℃以上のものである。本発明の光拡散性樹脂組成物及び該組成物を用いて光拡散性成形体を得るには、高温（２２０〜２３０℃）で混練、成形する必要がある。従って、融点が２１０℃未満のものを使用する場合には、相対的に耐熱性に劣り、混練及び成形時において、フッ素樹脂が熱により部分的に分解して黄変しやすくなり、光透過性、光拡散性に優れた光拡散性成形体を得ることができなくなる。
【００４４】
本発明に用いるフッ素樹脂の屈折率は特に限定されないが、透明樹脂の屈折率をｎ１、フッ素樹脂の屈折率をｎ２としたときに、（ｎ１−ｎ２）の絶対値が、０．０１以上である（｜ｎ１−ｎ２｜≧０．０１）のが好ましい。透明樹脂とフッ素樹脂の屈折率の差が０．０１以上である場合には、優れた光拡散性を有する光拡散性成形体を得ることができる。
【００４５】
本発明に用いるフッ素樹脂の好ましい具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン（融点３２７℃）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー（融点２７５℃）、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー（融点２７０℃）、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロエチレンコポリマー、（融点３０５℃）が挙げられる。
【００４６】
本発明の光拡散性樹脂組成物中におけるフッ素樹脂の配合割合は、組成物全体に対して、通常０．０１〜５０重量部、好ましくは０．０５〜３０重量部、より好ましくは０．１〜２０重量部である。フッ素樹脂の添加量があまりに多いと、成形性が劣る組成物となる一方で、添加量があまりに少ないと、得られる光拡散性成形体が光拡散性に劣るものとなる。
【００４７】
（３）他の添加剤
本発明の光拡散性樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、所望により各種添加剤を添加することができる。例えば、フェノール系やリン系等の老化防止剤；ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤；ヒンダードアミン系等の耐光安定剤；陽イオン性、陰イオン性、非イオン性等の帯電防止剤；カーボン系又は金属系の粉末状又は繊維状の導電性付与剤；脂肪族アルコールのエステル、多価アルコールの部分エステル及び部分エーテル等の滑剤；等が挙げられる。また、グラファイト等の摺動性剤を添加することもできる。さらに、樹脂の劣化による黄変色がもたらす外観不良を防ぐために、青色着色剤（ブルーイング剤）を添加してもよい。
【００４８】
（４）光拡散性樹脂組成物の調製
本発明の光拡散性樹脂組成物を調製する方法は、特に限定されず、通常の溶融混練方法、例えば、１軸混練機や２軸混練機による方法等を採用できる。具体的には、例えば、ペレット状にした透明樹脂と微粒子状のフッ素樹脂とを所定割合で混合し、１軸混練機や２軸混練機を用いて溶融混練して調製することができる。溶融混練時の温度は、透明樹脂やフッ素樹脂の熱分解を抑制するため、２００〜２８０℃、好ましくは２１０〜２６０℃、より好ましくは２２０〜２５０℃である。
【００４９】
得られる光拡散性樹脂組成物は、透明樹脂中にフッ素樹脂等が均一に分散されていることが望ましい。透明樹脂中にフッ素樹脂が均一に分散していない場合には、光拡散性や光透過率にムラを生じるため好ましくない。
【００５０】
本発明の光拡散性樹脂組成物の曲げ弾性率は特に制限されないが、ＡＳＴＭ−Ｄ７９０法に基づいて厚さ２ｍｍの板に成形して測定された２５℃における曲げ弾性率が、好ましくは１０，０００〜２７，０００ｋｇｆ／ｃｍ^２、より好ましくは、１４，０００〜２４，０００ｋｇｆ／ｃｍ^２、さらに好ましくは１７，０００〜２１，０００ｋｇｆ／ｃｍ^２である。弾性率がこの範囲にあると、成形離型時のゲートの割れ等がなく、切削加工時のクラック等の発生も防止できる。
【００５１】
２）光拡散性成形体
本発明の第２は、本発明の光拡散性樹脂組成物から形成されてなる光拡散性成形体である。
本発明の光拡散性樹脂組成物を成形するには、一般の熱可塑性樹脂を成形する方法を採用できる。具体的には、押出し成形法、射出成形法、圧縮成形法、圧空成形法、真空成形法等が用いられる。得られた成形体を光拡散板として使用する場合等において、異なるサイズのものを多品種少量生産する場合は、押出し成形した板状成形体を、切削加工、打抜き加工等の公知の加工方法で所望の形状にすればよく、同サイズのものを多量に生産する場合には射出成形による方法が有利である。また、マット模様を有する光拡散板を製造するには、例えば、光拡散性樹脂組成物をＴダイ等により押出し、次いでマット模様を有するロールで挟持加圧して、マット模様をその表面に転写させる方法等によればよい。
【００５２】
本発明の光拡散性樹脂組成物の成形条件は、成形方法により適宜選択される。射出成形法の場合、樹脂温度は、通常１５０〜３００℃、好ましくは２００〜２８０℃、より好ましくは２２０〜２５０℃の範囲で適宜選択される。押出し成形の場合、樹脂温度は、通常１５０〜３００℃、好ましくは１８０〜２７０℃、より好ましくは２００〜２４０℃の範囲で適宜選択される。樹脂温度が過度に低いと流動性が悪化し、成形体にヒケ、ひずみ、表面荒れを生じるおそれがあり、逆に、樹脂温度が過度に高いと樹脂の熱分解によりシルバーレストリークやダイラインが発生したり、成形物が黄変する等の成形不良が発生するおそれがある。
【００５３】
本発明の光拡散性成形体は、用途に応じて任意の形状にすることができる。形状としては、例えば、球状、棒状、板状、円柱状、筒状、レンズ状、フィルム又はシート形状等が挙げられる。光拡散性成形体の具体例としては、光拡散板、反射防止フィルム、光拡散フィルム、照明カバー、反射型スクリーン、透過型スクリーン、掲示板のバックライト等が挙げられる。
【００５４】
３）液晶表示装置
本発明の第３は、本発明の光拡散性樹脂組成物から形成されてなる光拡散板を備えることを特徴とする液晶表示装置である。
図１に、本発明の液晶表示装置の要部断面図を示す。図１（ａ）に示す液晶表示装置は透過型の液晶表示装置であり、複数の蛍光放電管（冷陰極管）１、反射板２、光拡散板３、プリズムシート４、及び面型表示モジュール５とで構成されている。面型表示モジュール５は、プリズムシート５上に、第１の偏光板６ａ、第１のガラス基板７ａ、第１の電極８ａ、第１の配向膜９ａ、液晶層１０，第２の配向膜９ｂ、第２の電極８ｂ、カラーフィルター１１、第２のガラス基板７ｂ、及び第２の偏光板６ｂを順次積層することにより形成されている。この液晶表示装置は、内蔵された冷陰極管２により表示モジュールを背面から直接、照明できるものである。
【００５５】
図１（ａ）に示す液晶表示装置は、光拡散板３として、本発明の光拡散性樹脂組成物から成形して得られるものを使用している。この光拡散板３は、光源と照射対象の間に設置され、バックライト光源からの光が均一に出射され、照射面での明暗が均一にする役割を果たす。本発明の光拡散板は、光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れるので、それを用いる液晶表示装置も、光透過性と光拡散性がともに優れ、かつ、耐光安定性、耐熱安定性にも優れるものとなっている。
【００５６】
図１（ｂ）に、本発明の光拡散板（「光散乱シート」ともいう。）を備える反射型液晶表示装置の例を示す。図１（ｂ）に示す液晶表示装置は、光の入射側及び出射側に位置する第１の電極板１２ａと、この第１の電極板１２ａに対向して配設された第２の電極板１２ｂと、第１の電極板１２ａと第２の電極板１２ｂとの間に、液晶を封入した液晶層１３とで構成された液晶セルを備えている。第１の電極板１２ａの内面にはＸ軸方向に延びるストライプ状の透明電極１４が形成され、第２電極板１２ｂの内面にはＹ軸方向に延び、かつ入射光を散乱して反射させるためのストライプ状に光反射電極１５が形成され、透明電極１４と光反射電極１５は互いに対向し、かつ交叉して格子状マトリックスを形成している。入射光の全反射を防止して光散乱性を付与するため、光反射電極１５の表面は凹凸が形成されている。また、液晶セルを構成する第１の電極板１２ａには、粘着剤１６ａにより光拡散板１７が積層され、この光拡散板１７には、粘着剤１６ｂにより偏光板１８が積層されている。
【００５７】
図１（ｂ）に示す液晶表示装置においては、外部光及び／又はフロントライトからの入射光は、フロント側（光の入射及び出射側）に位置する偏光板１８により直線偏光に偏光され、液晶セル内の液晶層１３に入射した外部光及び／又はフロントライトは、第２の電極板１２ｂの光反射電極１５で反射される。また、電極（１４，１５）間に電圧を印加すると、液晶層１３の液晶物質を駆動させ、直線偏光の透過性を抑制し、画像を形成することができる。光反射電極１５により、反射して散乱された反射光は、フロント側の光拡散板１７により透過散乱し、透過した散乱光は偏光板１８により直線偏光にされる。そのため、光拡散板により視野角を拡大できるとともに、偏光板１８によりフロント面（表示面）の明るさを向上できる。
【００５８】
また、図示を省略しているが、図１（ｂ）において、偏光板１８と光拡散板１７との間に位相フィルムを積層することもできる。この場合には、光反射電極１５により反射して散乱した反射光は、フロント側の光拡散板１７によりさらに透過散乱されるだけでなく、透過した散乱光の位相を位相差フィルムにより調整して、偏光板１８により直線偏光となる。そのため、光拡散板１７により視野角を拡大できるとともに、偏光板１８によりフロント面（又は表示面）の明るさを更に向上でき、表示面をさらに鮮明にできる。
【００５９】
図１（ｂ）に示す液晶表示装置は、光拡散板１７として、本発明の光拡散性樹脂組成物から成形して得られるものを使用している。この光拡散板１７は、視野角を拡大する役割を果たす。本発明の光拡散板は、光透過性と光拡散性がともに優れ、さらに耐光安定性、耐熱安定性にも優れるので、それを用いる液晶表示装置も、光透過性と光拡散性がともに優れ、かつ、耐光安定性、耐熱安定性にも優れるものとなっている。
【００６０】
なお、図１（ａ）及び（ｂ）に示す液晶標示装置において、光拡散板以外の他の部材（例えば、電極、偏光板、液晶等）は特に制限されず、液晶表示装置の種類等に応じて、任意のものを選択・使用することができる。
【００６１】
４）光拡散性付与剤
本発明の第４は、２１０℃以上、好ましくは２５０℃以上、さらに好ましくは２７０℃以上の融点を有し、粒径０．０１〜２０μｍ、好ましくは０．１〜１５μｍの粒子状のフッ素樹脂からなる光拡散性付与剤である。本発明の光拡散性付与剤は、フッ素樹脂からなるものであるので、透明性が高く、耐光安定性、耐熱安定性、耐薬品性及び分散性に優れる。また、粒径０．０１〜２０μｍの粒子状のフッ素樹脂からなるので、光透過性と光拡散性がともに優れ、少量の配合で優れた光透過性及び光拡散性を付与することができる。
【００６２】
本発明の光拡散性付与剤は、成形体に光拡散性を付与する目的で成形用樹脂組成物に添加される。例えば、成形用樹脂組成物に本発明の光拡散性付与剤を添加して得られる組成物を成形することにより、光透過性と光拡散性がともに優れる光拡散性成形体を得ることができる。特に本発明の光拡散性付与剤は、本発明の光拡散性樹脂組成物の製造原料として有用である。
【００６３】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明するが、これらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中の「部」は、特に断りのない限り重量基準である。
各種の試料の測定は、下記の方法に従って行った。
（１）（水素化）ブロック共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）の測定
ＴＨＦを溶媒にして３０℃でＧＰＣにより測定し、標準ポリスチレン換算のＭｗを求めた。
（２）分子量分布
ＴＨＦを溶媒にして、３０℃でＧＰＣにより測定し、標準ポリスチレン換算の数平均分子量（Ｍｎ）を求め、上記（１）で求めたＭｗのＭｎに対する比（Ｍｗ／Ｍｎ）を算出した。
（３）水素化率の測定
水素化ブロック共重合体の主鎖及び芳香環の水素化率は、^１Ｈ−ＮＭＲスペクトルを測定し算出した。
【００６４】
〔製造例１〕
内部を十分に乾燥した、撹拌装置を備えたステンレス鋼製反応器を窒素置換した後、脱水シクロヘキサン３００部、スチレン３０部及びジブチルエーテル０．２０部を仕込み、６０℃で撹拌しながらｎ−ブチルリチウム溶液（１５％含有ヘキサン溶液）０．２５部を添加して重合反応を開始した。重合反応を１時間行った後、反応溶液中に、スチレン３０部を添加し、重合反応をさらに１時間行った。スチレンの転化率は１００％であった。その後、イソプレン２０部をさらに添加して、重合反応をさらに１時間行った。その後、さらにスチレン２０部を添加して、重合反応をさらに１時間継続した後、反応溶液にイソプロピルアルコール０．２部を添加して反応を停止させた。
【００６５】
次いで、上記重合反応溶液４００部を、撹拌装置を備えた耐圧反応器に移送し、水素化触媒として、珪藻土担持型ニッケル触媒（商品名：Ｅ２２Ｕ、日揮化学（株）製）３部を添加して混合した。反応器内の気相部を水素ガスで置換した後、溶液を撹拌しながら水素を供給し、温度１７０℃、圧力４．５ＭＰａにて６時間水素化反応を行った。水素化反応終了後、反応溶液をろ過して水素化触媒を除去し、酸化防止剤であるペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロビオネート］（商品名：イルガノックス１０１０、チバスペシャリティ・ケミカルズ社製）０．１部を添加し、溶解させ、薄膜乾燥機（商品名：コントロ、日立製作所（株）製）を使用して、２６０℃、１．３ｈＰａの条件で脱溶剤を行った。脱溶剤されたブロック共重合体を押出機で溶融状態でダイからストランドとして押出し、水冷した後、カッティングしてペレットを得た。ここで得られたペレットを樹脂ａとする。
【００６６】
得られた水素化ブロック共重合体は、スチレン由来の繰り返し単位を含有するブロック（以下、「Ｓｔ」と略記する）、イソプレン由来の繰り返し単位を含有するブロック（以下、「Ｉｐ」と略記する）、及びＳｔとからなる３元ブロック共重合体であった。該ブロック共重合体のＭｗは１３０，０００、Ｍｗ／Ｍｎは１．２０、主鎖及び芳香環の水素化率は９９．９％であった。ペレットを２２０℃で圧縮成形して０．１ｍｍ厚みのシートを作製し、アッベ屈折計により測定した屈折率は１．５１であった。
【００６７】
〔実施例１〕
製造例１で得られた樹脂ａｌ００部と、フッ素樹脂微粒子（商品名：Ｌ−１５０Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒子径９μｍ、融点３２５℃）５部とを、樹脂温度２４０℃で二軸混練機（型番号：ＴＥＭ−３５Ｂ、東芝機械（株）製）を用いて混練し、光拡散性樹脂組成物を得た。この光拡散性樹脂組成物は二軸混練機からストランドに押出し、水冷して、ペレタイザーによりペレット状の光拡散性樹脂組成物を得た。これをペレットＡとする。
【００６８】
（光拡散板の成形）
上記ペレットＡを同様に乾燥した後、射出成形機（型番号：ＩＳ４５０、東芝機械（株）製）により、樹脂温度２６０℃、金型温度９０℃で射出成形し、長さ２９５ｍｍ、幅２２５ｍｍ、厚み２ｍｍの光拡散板を作製した。
【００６９】
（光学特性の評価）
この光拡散板の全光線透過率と拡散光線透過率とを、ＪＩＳＫ７１０５の方法に従って測定した。これらの光学的指標は、例えば、光拡散板では全光線透過率が高く、拡散光線透過率が大きいことが望ましい。結果を第１表に示す。
【００７０】
（耐光安定性の評価）
上記で得た光拡散板に５００時間光線を照射し、フェードメーターで、色度の変化を１００時間毎に測定した。測定結果を第１表に示す。
【００７１】
（機械的特性の評価）
上記で得たペレットＡのアイゾット衝撃強度（ノッチ付き）をＡＳＴＭＤ２５６に従って測定したところ、２．５ｋｇ／ｃｍ／ｃｍであった。
【００７２】
（成形性の評価）
成形性は、前記の光拡散板の射出成形時のシルバー、ヒケ、割れ、等の外観不良の発生有無の確認を行なうことで評価した。目立った不良はなく、外観は良好であった。
【００７３】
〔実施例２〜５〕
実施例１のフッ素樹脂（商品名：Ｌ−１５０Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径９μｍ、融点３２５℃）に代えて、フッ素樹脂（商品名Ｌ−１６９Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径１３μｍ、融点３３２℃、実施例２）５部、フッ素樹脂（商品名Ｌ−１７０Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径０．３μｍ、融点３３２℃、実施例３）２．５部、フッ素樹脂（商品名Ｌ−１７２Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径０．３μｍ、融点３３０℃、実施例４）２．５部、またはフッ素樹脂（商品名Ｌ−１７３Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径０．２μｍ、融点３３０℃、実施例５）２．５部を使用する以外は、実施例１と同様にして光拡散性樹脂組成物を得、この光拡散性樹脂組成物を実施例１と同様にして射出成形して光拡散板を作製して、実施例１と同様に評価した。結果を第１表に合わせて記載した。
【００７４】
〔比較例１〕
実施例１のフッ素樹脂（商品名：Ｌ−１５０Ｊ、旭硝子（株）製、平均粒径９μｍ、融点３２５℃）に代えて、ポリフッ化ビニル樹脂粒子（融点１７０℃、平均粒径１０μｍ）５部を使用する以外は、実施例１と同様にして光拡散性樹脂組成物を得、この光拡散性樹脂組成物を実施例１と同様にして射出成形して光拡散板を作製した。得られた光拡散板を実施例１と同様に評価した。結果を第１表に合わせて記載した。
【００７５】
【表１】

【００７６】
第１表に示すように、実施例１〜５で得られた本発明の光拡散性樹脂組成物及び光拡散板は、比較例１の光拡散板と比して、光透過性、光拡散性及び耐光安定性がともに優れていた。
【００７７】
〔実施例６〕
実施例１で得られた光拡散板を用いて、図１（ａ）に示すのと同様な透過型液晶表示装置を作製した。表示モジュールに対して均一な発光面を有する液晶表示装置が得られた。
【００７８】
【発明の効果】
本発明の光拡散性樹脂組成物は、透明性が高く、耐光安定性、耐熱安定性に優れる透明樹脂と２１０℃以上の高い融点と特定の粒径をもつ粒子状のフッ素樹脂からなる。本発明の組成物を成形することにより、光透過性と光拡散性がともに優れ、耐光安定性、耐熱安定性に優れた光拡散性成形体を得ることができる。本発明の液晶表示装置は、本発明の光拡散板を備えるので、光透過性、光拡散性、耐光安定性及び耐熱安定性に優れている。また、本発明の光拡散性付与剤は、粒径０．０１〜２０μｍの粒子状のフッ素樹脂からなるので、光透過性と光拡散性がともに優れるので、少量の配合であっても、優れた光透過性及び光拡散性を成形体に付与することができる。本発明の光拡散性付与剤は、本発明の光拡散性樹脂組成物の製造原料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の液晶表示装置の要部概略断面図である。図１（ａ）は透過型液晶標示装置の例であり、図１（ｂ）は反射型液晶表示装置の例である。
【符号の説明】
１…蛍光放電管（冷陰極管）、２…反射板、３…光拡散板、４…プリズムシート、５…面型表示モジュール、６ａ…第１の偏光板、６ｂ…第２の偏光板、７ａ…第１のガラス基板、７ｂ…第２のガラス基板、８ａ…第１の電極、８ｂ…第２の電極、９ａ…第１の配向膜、９ｂ…第２の配向膜、１０、１３…液晶層，１１…カラーフィルター、１２ａ…第１の電極板、１２ｂ…第２の電極板、１４…透明電極、１５…光反射電極、１６ａ，１６ｂ…粘着剤、１７…光拡散板、１８…偏光板

Claims

透明樹脂と、２１０℃以上の融点を有するフッ素樹脂とを含有し、該フッ素樹脂が粒径０．０１〜２０μｍの粒子状で存在することを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
フッ素樹脂が、２５０℃以上の融点を有するものである請求項１記載の光拡散性樹脂組成物。
フッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレン−エチレンコポリマー、ポリテトラフルオロエチレン及びテトラフルオロエチレン−ペルフルオロエチレンコポリマーからなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１記載の光拡散性樹脂組成物。
透明樹脂が、ノルボルネン系単量体の開環重合体、ノルボルネン系単量体の開環重合体の水素化物、ノルボルネン系単量体の付加重合体、ノルボルネン系単量体とエチレンとの付加重合体、脂環基含有エチレン性不飽和単量体の付加重合体、及び芳香族ビニル単量体の付加重合体の芳香環水素化物からなる群から選ばれる少なくとも１種の脂環構造含有重合体樹脂である請求項１に記載の光拡散性樹脂組成物。
請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散性樹脂組成物から形成されてなることを特徴とする光拡散性成形体。
請求項１〜４のいずれかに記載の光拡散性樹脂組成物から形成されてなる光拡散板を備えることを特徴とする液晶表示装置。
２１０℃以上の融点を有し、粒径０．０１〜２０μｍの粒子状のフッ素樹脂からなる光拡散性付与剤。