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技術 成形体の製造方法

出願人 日本ゼオン株式会社
発明者 久保村恭一
出願日 2000年11月13日 (19年4ヶ月経過) 出願番号 2000-345248
公開日 2002年5月21日 (17年10ヶ月経過) 公開番号 2002-144388
状態 拒絶査定
技術分野 プラスチック等の射出成形
主要キーワード 特定雰囲気 区割り メタセシス開環重合触媒 大型レンズ 円形ドット レンティキュラーレンズ 脂環構造含有重合体 フィードレート
関連する未来課題
重要な関連分野

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課題

長光路イエローインデックスが小さい大型肉薄成形体を製造できる成形体の製造方法を提供すること。

解決手段

脂環式構造含有重合体を、酸素分圧10kPa以下で、かつ該重合体ガラス転移温度より5〜60℃低い温度で、加熱する工程と、前記加熱後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より5〜70℃低い温度に保持して成形機移送する工程と、前記移送後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より50℃以上高い温度で加熱溶融成形する工程とを有する成形体の製造方法である。

概要

背景

ノルボルネン系樹脂などの脂環式構造含有重合体は、透明性、耐熱性低吸水性などに優れている。このため、脂環式構造含有重合体は、光学レンズ光ディスクなどの各種光学部品成形材料に好適である。

近年では、脂環式構造含有重合体を、光学材料として種々の用途、例えば、ノートブック型コンピュータカーナビゲーション等に使用される液晶表示素子(LCD)のバックライト用の導光板光拡散板として使用することが提案されている。特に最近では、LCDの大型化に伴い、大型肉薄の導光板が要求されており、最大長200mm以上のものも提案されている。大型かつ肉薄であり、光路長の長い(例えば最大長が200mm以上)光学部品成形するには、成形温度を通常より高くする必要がある。ノルボルネン系樹脂は流動性に優れるため、成形温度を高くしても、分解などによるシルバーストリーク発泡などの成形不良は生じ難い。

しかしながら、成形時の熱履歴を受けて、得られる成形品目視では判別困難な程度に着色し、輝度色温度などの諸特性を低下させる場合があった。このため、着色のない大型肉薄の光学部品が望まれていた。

このような状況の下、ノルボルネン系樹脂を成形する際に、焼けミクロボイド、目視で判別できる程度の着色などを低減するための方法が提案されている。例えば、特開平7−224155号公報では、酸素分圧20mmHg(2kPa)以下の雰囲気下、温度80℃以上で一定時間、加熱乾燥したペレットを用いて成形する方法が開示してある。特開平11−28725号公報では、樹脂成形機に供給する際に、該樹脂が入った容器減圧した後に不活性ガスを導入し、樹脂と不活性ガスとを成形機に供給する方法が開示してある。

概要

長光路イエローインデックスが小さい大型肉薄の成形体を製造できる成形体の製造方法を提供すること。

脂環式構造含有重合体を、酸素分圧10kPa以下で、かつ該重合体ガラス転移温度より5〜60℃低い温度で、加熱する工程と、前記加熱後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より5〜70℃低い温度に保持して成形機に移送する工程と、前記移送後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より50℃以上高い温度で加熱溶融成形する工程とを有する成形体の製造方法である。

目的

本発明の目的は、長光路のイエローインデックスが小さい大型肉薄の成形体を製造できる成形体の製造方法を提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

脂環式構造含有重合体を、酸素分圧10kPa以下で、かつ該重合体ガラス転移温度より5〜60℃低い温度で、加熱する工程と、前記加熱後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より5〜70℃低い温度に保持して成形機移送する工程と、前記移送後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より50℃以上高い温度で加熱溶融成形する工程とを有する成形体の製造方法。

請求項2

前記加熱後の重合体を、空気雰囲気に晒すことなく密閉状態を保持しながら成形機に移送することを特徴とする請求項1に記載の成形体の製造方法。

請求項3

前記加熱後の重合体を、酸素分圧10kPa以下で、成形機に移送することを特徴とする請求項1または2に記載の成形体の製造方法。

請求項4

前記加熱後の重合体を、酸素濃度が10%以下の気体を用いて成形機に圧送することを特徴とする請求項1または2に記載の成形体の製造方法。

請求項5

前記移送後の重合体を、酸素分圧10kPa以下で、加熱溶融成形することを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の成形体の製造方法。

技術分野

0001

本発明は、脂環式構造含有重合体からなり、長光路イエローインデックスが小さい成形体を製造する方法に関する。

背景技術

0002

ノルボルネン系樹脂などの脂環式構造含有重合体は、透明性、耐熱性低吸水性などに優れている。このため、脂環式構造含有重合体は、光学レンズ光ディスクなどの各種光学部品成形材料に好適である。

0003

近年では、脂環式構造含有重合体を、光学材料として種々の用途、例えば、ノートブック型コンピュータカーナビゲーション等に使用される液晶表示素子(LCD)のバックライト用の導光板光拡散板として使用することが提案されている。特に最近では、LCDの大型化に伴い、大型肉薄の導光板が要求されており、最大長200mm以上のものも提案されている。大型かつ肉薄であり、光路長の長い(例えば最大長が200mm以上)光学部品成形するには、成形温度を通常より高くする必要がある。ノルボルネン系樹脂は流動性に優れるため、成形温度を高くしても、分解などによるシルバーストリーク発泡などの成形不良は生じ難い。

0004

しかしながら、成形時の熱履歴を受けて、得られる成形品目視では判別困難な程度に着色し、輝度色温度などの諸特性を低下させる場合があった。このため、着色のない大型肉薄の光学部品が望まれていた。

0005

このような状況の下、ノルボルネン系樹脂を成形する際に、焼けミクロボイド、目視で判別できる程度の着色などを低減するための方法が提案されている。例えば、特開平7−224155号公報では、酸素分圧20mmHg(2kPa)以下の雰囲気下、温度80℃以上で一定時間、加熱乾燥したペレットを用いて成形する方法が開示してある。特開平11−28725号公報では、樹脂成形機に供給する際に、該樹脂が入った容器減圧した後に不活性ガスを導入し、樹脂と不活性ガスとを成形機に供給する方法が開示してある。

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記公報記載の方法はいずれも、大型肉薄の成形体の着色、特に光路長を長くして初めて透過率の低下として確認できる程度の着色を防止できるような技術ではなかった。

0007

本発明の目的は、長光路のイエローインデックスが小さい大型肉薄の成形体を製造できる成形体の製造方法を提供することである。

課題を解決するための手段

0008

本発明者らは、脂環式構造含有重合体を加熱溶融成形する前に、特定の雰囲気下にて特定の温度範囲で加熱し、その後、重合体を特定の温度範囲に保持しながら成形機の加熱シリンダー移送することにより、例えば200mm程度の長光路におけるイエローインデックスが小さい成形体が得られることを見出した。特に、加熱後の重合体を特定の雰囲気下にて特定の温度範囲に保持しながら、成形機の加熱シリンダーに移送することにより、長光路におけるイエローインデックスがより一層低下した成形体が得られることも見出した。

0009

すなわち、本発明に係る成形体の製造方法は、脂環式構造含有重合体を、酸素分圧10kPa以下で、かつ該重合体のガラス転移温度より5〜60℃低い温度で、加熱する工程(加熱工程)と、前記加熱後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より5〜70℃低い温度に保持して成形機に移送する工程(移送工程)と、前記移送後の重合体を、該重合体のガラス転移温度より50℃以上高い温度で加熱溶融成形する工程(成形工程)とを有する。

0010

好ましくは、前記加熱後の重合体を、空気雰囲気に晒すことなく密閉状態を保持しながら成形機に移送する。

0011

好ましくは、前記加熱後の重合体を、酸素分圧10kPa以下で、成形機に移送する。

0012

好ましくは、前記加熱後の重合体を、酸素濃度が10%以下の気体を用いて成形機に圧送する。

0013

好ましくは、前記移送後の重合体を、酸素分圧10kPa以下で、加熱溶融成形する。

発明を実施するための最良の形態

0014

脂環式構造含有重合体
本発明に使用可能な脂環式構造含有重合体は、主鎖及び/または側鎖に脂環式構造を有するものであり、機械強度、耐熱性などの観点から、主鎖に脂環式構造を含有するものが好ましい。

0015

脂環式構造としては、シクロアルカン構造シクロアルケン構造などが挙げられるが、機械強度、耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造が好ましい。

0016

脂環式構造を構成する炭素原子数は、機械強度、耐熱性、成形加工性の観点から、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。

0017

脂環式構造を有する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が、通常50重量%以上、好ましくは70重量%以上、より好ましくは90重量%以上である。脂環式構造を有する繰り返し単位の割合がこの範囲にあることが透明性および耐熱性の観点から好ましい。

0018

こうした脂環構造含有重合体の具体例としては、例えば、ノルボルネン系重合体、単環の環状オレフィン系重合体、環状共役ジエン系重合体ビニル脂環式炭化水素系重合体、及びこれらの水素添加物などが挙げられる。これらの中でも、ノルボルネン系重合体、環状共役ジエン系重合体及びその水素添加物などが好ましく、ノルボルネン系重合体が耐熱性、機械強度の点からより好ましい。

0019

ノルボルネン系重合体は、例えば、特開平3−14882号公報や、特開平3−122137号公報などに開示されている公知の重合体であり、具体的には、ノルボルネン系モノマー開環重合体及びその水素添加物、ノルボルネン系モノマーの付加重合体、ノルボルネン系モノマーとビニル化合物付加共重合体などが挙げられる。

0020

ノルボルネン系モノマーとしては、例えば、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン慣用名:ノルボルネン)、5−メチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,5−ジメチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−エチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−ブチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−ヘキシル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−オクチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−オクタデシル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−エチリデン−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチリデン−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−プロペニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−シアノ−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−エトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−メチル−5−エトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エニル−2−メチルプロピオネイト、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−5−エニル−2−メチルオクタネイト、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物、5−ヒドロキシメチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,6−ジ(ヒドロキシメチル)−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−ヒドロキシ−i−プロピル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5,6−ジカルボキシ−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸イミド、5−シクロペンチル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−シクロヘキシル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−シクロヘキセニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、5−フェニル−ビシクロ[2.2.1]−ヘプト−2−エン、トリシクロ[4.3.0.12,5 ]−デカ−3,7−ジエン(慣用名ジシクロペンタジエン)、トリシクロ[4.3.0.12,5 ]−デカ−3−エン、トリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3,7−ジエン若しくはトリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3,8−ジエン、トリシクロ[4.4.0.12,5 ]−ウンデカ−3−エン、テトラシクロ[7.4.0.110,13 .02,7 ]−トリデカ−2,4,6−11−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,9a−テトラヒドロフルオレンともいう)、テトラシクロ[8.4.0.111,14 .03,8 ]−テトラデカ−3,5,7,12−11−テトラエン(1,4−メタノ−1,4,4a,5,10,10a−ヘキサヒドロアントラセンともいう)などのノルボルナン環を有しないノルボルネン系モノマー;テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン(単にテトラシクロドデセンともいう)、8−メチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−エチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−メチリデン−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−エチリデン−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−ビニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−プロペニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5.17,10]−ドデカ−3−エン、8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−メチル−8−メトキシカルボニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−ヒドロキシメチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−カルボキシ−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロペンチル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロヘキシル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−シクロヘキセニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、8−フェニル−テトラシクロ[4.4.0.12,5 .17,10]−ドデカ−3−エン、ペンタシクロ[6.5.1.13,6 .02,7 .09,13]−ペンタデカ−3,10−ジエン、ペンタシクロ[7.4.0.13,6 .110,13 .02,7 ]−ペンタデカ−4,11−ジエンなどのノルボルナン環を有するノルボルネン系モノマーが、それぞれ挙げられる。

0021

これらのノルボルネン系モノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上組み合わせて用いることができる。

0022

本発明においては、上記ノルボルネン系モノマー以外に、共重合可能モノマーを用いることができる。共重合可能なモノマーとしては、例えば、エチレンプロピレン、1−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−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、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−エイコセンなどの炭素数2〜20個を有するα−オレフィ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−メチルシクロヘキセン、2−(2−メチルブチル)−1−シクロヘキセン、シクロオクテン、3a,5,6,7a−テトラヒドロ−4,7−メタノ−1H−インデンなどのシクロオレフィン;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、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;などが挙げられる。

0023

これらの共重合可能なモノマーは、それぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。

0024

上記モノマーの開環重合体は、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硝酸塩もしくはアセチルアセトン化合物と、還元剤とからなる触媒系、または、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もしく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触媒系を用いて、溶媒中または無溶媒で、通常、−50〜100℃の重合温度、0〜5MPaの重合圧力開環重合させることにより得ることができる。

0025

水素添加ノルボルネン系重合体は、常法に従って、開環(共)重合体を水素添加触媒の存在下に水素により水素化する方法により得ることができる。

0026

ノルボルネン系モノマーと上記共重合可能なモノマーとの付加共重合体は、例えば、モノマー成分を、溶媒中または無溶媒で、チタン、ジルコニウム、またはバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒系の存在下で、通常、−50〜100℃の重合温度、0〜5MPaの重合圧力で共重合させる方法により得ることができる。

0027

単環の環状オレフィン系重合体としては、例えば、特開昭64−66216号公報に開示されているシクロヘキセン、シクロヘプテン、シクロオクテンなどの単環の環状オレフィン系単量体の付加重合体などが挙げられる。

0028

環状共役ジエン系重合体としては、例えば、特開平6−136057号公報や特開平7−258318号公報に開示されているシクロペンタジエンシクロヘキサジエンなどの環状共役ジエン系単量体を1,2−または1,4−付加重合した重合体及びその水素添加物などが挙げられる。

0029

ビニル脂環式炭化水素系重合体としては、例えば、特開昭51−59989号公報に開示されているビニルシクロヘキセンビニルシクロヘキサンなどの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、特開昭63−43910号公報、特開昭64−1706号公報などに開示されているスチレンα−メチルスチレンなどのビニル芳香族系単量体の重合体の芳香環部分の水素添加物などが挙げられる。また、これらビニル脂環式炭化水素系重合体の立体配置については、アタクティック、アイソタクティックシンジオタクティックの何れでもよく、例えば、ダイアッド表示によるシンジオタクティシティーで、0〜100%の何れのものも用いることができる。

0030

本発明で使用可能な脂環式構造含有重合体の分子量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、シクロヘキサン溶液(重合体が溶解しない場合はトルエン溶液)のゲル・パーミエーションクロマトグラフ法で測定したポリイソプレン換算重量平均分子量で、5000〜500000、好ましくは8000〜200000、より好ましくは10000〜100000の範囲であるときに、機械強度と成形加工性とが高度にバランスし、好適である。

0031

本発明で使用可能な脂環式構造含有重合体のガラス転移温度(Tg)は、使用目的に応じて適宜選択されればよいが、通常50〜300℃、好ましくは60〜200℃、より好ましくは70〜180℃である。

0032

本発明で使用可能な脂環式構造含有重合体には、必要に応じて各種配合剤を配合することができる。配合剤は、一般的にプラスチックに配合されるものであればよく、例えば、酸化防止剤熱安定剤、耐光安定剤などの安定剤;紫外線吸収剤帯電防止剤滑剤可塑剤等を配合することができる。

0033

特に透明性に優れる成形体を得るためには、酸化防止剤を配合するのが好ましい。酸化防止剤としては、例えば、フェノール系老化防止剤リン系老化防止剤イオウ老化防止剤などが挙げられる。

0034

フェノール系老化防止剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、2−t−ブチル−6−(3−t−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,4−ジ−t−アミル−6−(1−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニルアクリレートなどの特開昭63−179953号公報や特開平1−168643号公報に記載されるアクリレート系化合物;オクタデシル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−エチレン−ビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルベンゼンテトラキス(メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニルプロピオネートメタン[すなわち、ペンタリスリメチル−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ピオネート)]、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−[β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどのアルキル置換フェノール系化合物;6−(4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルアニリノ)−2,4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、4−ビスオクチルチオ−1,3,5−トリアジン、2−オクチルチオ−4,6−ビス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−オキシアニリノ)−1,3,5−トリアジンなどのトリアジン基含有フェノール系化合物;などが挙げられる。

0035

リン系老化防止剤としては、一般の樹脂工業で通常使用される物であれば格別な限定はなく、例えば、トリフェニルホスファイトジフェニルイソデシルホスファイト、フェニルジイソデシルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、10−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイドなどのモノホスファイト系化合物;4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジ−トリデシルホスファイト)、4,4’−イソプロピリデン−ビス(フェニル−ジ−アルキル(C12〜C15)ホスファイト)などのジホスファイト系化合物;などが挙げられる。これらの中でも、モノホスファイト系化合物が好ましく、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ジノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイトなどが特に好ましい。

0036

イオウ系老化防止剤としては、例えば、ジラウリル3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’−チオジプロピピオネート、ジステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ラウリルステアリル3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオ−プロピオネート、3,9−ビス(2−ドデシルチオエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンなどが挙げられる。

0037

これらの中でも、フェノール系老化防止剤が好ましく、特に芳香環上の水酸基の両側の炭素上の水素がアルキル置換されたフェノール系老化防止剤として定義されるアルキル置換フェノール系老化防止剤が、長期耐熱性を得る上でより好ましい。

0038

これら老化防止剤はそれぞれ単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることが好ましい。組み合わせて使用する場合にはフェノール系老化防止剤とリン系老化防止剤との併用使用が、成形体の透明性に優れ好ましい。

0039

成形方法
本発明では、脂環式構造含有重合体を加熱した後(加熱工程)、成形機に移送し(移送工程)、加熱溶融成形して(成形工程)、成形体を製造する。

0040

加熱工程
脂環式構造含有重合体の加熱は、特定雰囲気下で行う。この特定の雰囲気は、酸素分圧が10kPa以下、好ましくは8kPa以下、より好ましくは5kPa以下である。こうした特定の雰囲気は、たとえば、窒素アルゴンヘリウム炭酸ガスなどの不活性ガスをパージする方法;酸素分圧が前記範囲になるように前記不活性ガスで希釈した希釈空気を導入する方法;空気を減圧する方法;さらには、これらを組み合わせた方法(例えば不活性ガスで希釈した希釈空気を減圧する方法など)などで作製すればよい。上述した特定の雰囲気下で重合体を加熱することにより、重合体中に吸収される酸素量を抑制でき、最終的に製造される成形体の着色を十分に低減することが可能となる。

0041

脂環式構造含有重合体の加熱は、該重合体のTgより5〜60℃低い温度、好ましくは5〜40℃低い温度、より好ましくは10〜30℃低い温度で行う。重合体の加熱温度(T1)が低すぎると、最終的に製造される成形体の着色を低減する効果が十分に発揮されず、加熱温度が高すぎても、重合体が熱履歴による酸化劣化を受けて着色する。

0042

脂環式構造含有重合体の加熱は、好ましくは1〜48時間、より好ましくは2〜24時間、さらに好ましくは4〜12時間行う。重合体の加熱時間が短すぎると、最終的に製造される成形体の着色を低減する効果が十分に発揮されず、加熱時間が長すぎても重合体が熱履歴による酸化劣化を受けて着色する。

0043

脂環式構造含有重合体の加熱は、たとえば通常の樹脂ペレットの乾燥に用いられている熱風循環式棚乾燥器ホッパードライヤー真空乾燥器撹拌式真空乾燥器、撹拌式ホッパードライヤー、真空式ホッパードライヤーなどの各種乾燥器を使用すればよい。

0044

移送工程
加熱工程後の重合体の移送は、該重合体のTgより5〜70℃低い温度、好ましくは5〜50℃低い温度、より好ましくは10〜30℃低い温度に保持して行う。重合体の移送温度(T2)を前記温度に保持することで、加熱後の重合体に再度、酸素が吸収することを防止でき、最終的に製造される成形体の着色を十分に低減することが可能となる。

0045

重合体温度を所定温度に保持するには、たとえば、加熱工程後の重合体を移送手段としての配管内でヒータなどで再加熱して行ってもよい。また、加熱工程後の重合体を再加熱するとともにあるいは再加熱なしに、移送手段としての配管に断熱材などを巻き、重合体温度が短時間で低下しないようにして行ってもよい。

0046

さらに本発明では、重合体の前記加熱温度(T1)と移送温度(T2)との温度差(T1−T2)は、10℃以下であることが好ましく、より好ましくは5℃以下である。加熱温度と移送温度との温度差が小さいほど、重合体の酸素吸収を少なくできる。

0047

加熱後の重合体の移送は、空気雰囲気に晒すことなく密閉状態を保持しながら行うことが好ましい。密閉状態で移送を行うことで、成形機内に導入される重合体に酸素が吸収されることがなくなり、最終的に製造される成形体の着色を顕著に防止できる。

0048

加熱工程後の重合体の移送は、特定雰囲気下で行うことが好ましい。この特定の雰囲気は、酸素分圧が好ましくは10kPa以下、より好ましくは8kPa以下、さらに好ましくは5kPa以下である。こうした特定の雰囲気は、前記加熱工程と同様の方法で作製すればよい。上述した特定の雰囲気で重合体を移送することにより、重合体中に吸収される酸素量を一層顕著に抑制でき、最終的に製造される成形体の着色をより十分に低減できる。

0049

本発明では、加熱後の重合体を低酸素濃度の気体(例えば不活性ガス)を用いて圧送させることも好ましい。この場合における気体の酸素濃度は、好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、さらに好ましくは5%以下である。

0050

加熱工程後の重合体の移送は、上述した各種乾燥器などの加熱手段と、後述する成形手段とを密閉状態で連結する配管などの移送手段を介して行うことができる。

0051

成形工程
移送工程後の重合体の加熱溶融成形は、該重合体のTgより50℃以上高い温度、好ましくは100〜230℃高い温度、より好ましくは120〜210℃高い温度で行う。重合体の成形温度(T3)を前記温度とすることで、重合体の流動性を十分に確保し、成形不良が生じることが防止される。

0052

移送工程後の重合体の加熱溶融成形は、特定雰囲気下で行うことが好ましい。この特定の雰囲気は、酸素分圧が好ましくは10kPa以下、より好ましくは8kPa以下、さらに好ましくは5kPa以下である。こうした特定の雰囲気は、前記加熱工程と同様の方法で作製すればよい。上述した特定の雰囲気で重合体を加熱溶融成形することにより、最終的に製造される成形体の着色を十分に低減できる。

0053

移送工程後の重合体の加熱溶融成形は、たとえば射出成形射出圧縮成形押出成形プレス成形インジェクションブロー成形ダイレクトブロー成形などの各種成形機を使用すればよい。

0054

成形体
以上のような工程を経ることにより、長光路におけるイエローインデックス(ΔYI)が小さく(例えば光路長200mmにおける△YI200 が25未満、好ましくは20未満、より好ましくは18未満)、透明性(色調)に優れた脂環式構造含有重合体からなる成形体を得ることができる。

0055

イエローインデックス(ΔYI)とは黄色度を意味しており、ΔYIは長光路色差計で測定できる。ΔYIが小さい限り、成形体の形状は特に限定されず、例えば、板状、ディスク状、円柱状、筒状、棒状などといった種々の形状とすることができる。

0056

本発明方法は、例えばLCDバックライト用の導光板、光拡散シート大型レンズ(例えば、フレネルレンズレンティキュラーレンズ、Fθレンズなど)、ライトガイド、または光ファイバーなどの成形体を製造する場合に好適であるが、特に、輝度や色度に優れる大型肉薄のLCD用導光板を製造するのに有効である。

0057

以下、本発明について、実施例及び比較例を挙げて、より具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの例に限定されるものではない。

0058

これらの例において、[部]は、特に断りのない限り、重量基準である。また、各種物性の測定法は、次のとおりである。

0059

(1)Tgは、示差走査熱量計DSC法)により測定した。

0060

(2)分子量は、特に記載しない限り、シクロヘキサ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換算値として測定した。

0061

(3)長光路のイエローインデックス(ΔYI200 )は、長光路色差計(日本電色工業株式会社製ASA−300A)を用いて測定した。その値が、18未満の場合を「◎」、18以上20未満の場合を「○」、20以上25未満の場合を「△」、25以上の場合を「×」とした。

0062

(4)導光板の輝度および色度は、導光板を用いてバックライトユニットを組み立てた後、発光エリア縦横それぞれ3分割した区割りの各中心点(9点)において、垂直上方の60cmの位置で、色彩輝度計((株)トプコン製BM−7)を用いて測定し、その9点の平均を平均輝度とした。なお、色度はx座標、y座標を測定した。

0063

実施例1
ペレット(重合体)の製造
窒素雰囲気下、ジシクロペンタジエン(DCP)85部と、8−エチルテトラシクロドデセン(ETD)15部とからなる混合モノマー100部を、脱水したシクロヘキサン250部に溶解し、分子量調節剤として1−ヘキセン1.8部を添加して、公知のメタセシス開環重合触媒で重合した。次いで、公知の方法で水素添加し、DCP/ETD開環共重合体水素添加物を得た。重合体中の各ノルボルネン類共重合比率を、重合後の溶液中の残留ノルボルネン類組成ガスクロマトグラフィー法による)から計算したところ、DCP/ETD=85/15でほぼ仕込み組成に等しかった。このDCP/ETD開環重合体水素添加物の、重量平均分子量(Mw)は31000、水素添加率は99.9%、Tgは100℃であった。

0064

得られた開環重合体水素添加物100部に、老化防止剤(吉富製薬社製、トミノックスTT)0.5部と、軟質重合体(旭化成社製、タフテックH1052)0.02部とを添加し、2軸混練機(東機械社製、TEM−35B、スクリュー径37mm、L/D=32、スクリュー回転数250rpm、樹脂温度240°C、フィードレート10kg/時間)で混練して押し出し、ペレット化して重合体ペレットを得た。

0065

成形装置
本実施例では、加熱手段としての窒素パージ式真空乾燥器(製作所製、商品番号HDII−100)が、移送手段としての配管を介して、成形手段としてのサイドゲート金型方式射出成形機(東芝機械社製、IS450)のホッパー直結した成形装置を用いた。

0066

導光板の成形
得られたペレットを、本実施例で用いる成形装置の窒素パージ式真空乾燥器に入れ、窒素雰囲気下(酸素分圧0.1kPa未満)にて、温度80℃で、4時間、加熱乾燥した(加熱工程)。なお、乾燥器内を雰囲気は、まず該乾燥器内を減圧し、次いで該乾燥器に連結する窒素ラインから窒素を吹き込んでから戻す作業を3回繰り返して(窒素パージ)、酸素分圧を0.1kPa未満にした。

0067

次いで、加熱後のペレットを、配管内を圧送して射出成形機のホッパーを通じて加熱シリンダー内に投入した(移送工程)。配管内部は、窒素パージすることにより作製された窒素雰囲気下(酸素分圧0.1kPa未満)、および温度80℃に保持されていた。圧送は、温度80℃の窒素を使用した。

0068

次いで、移送後のペレットを、窒素パージすることにより作製された窒素雰囲気下(酸素分圧0.1kPa未満)にて、樹脂温度280℃で射出成形した(成形工程)。

0069

その結果、横218mm×縦280mm、厚さが横方向に2.5mmから0.9mmに漸次薄くなる楔型の導光板(成形体)が得られた。

0070

得られた導光板をカットして光路長200mmのΔYI200 を測定したところ、15.5であった。

0071

得られた導光板の片面に、肉厚部側から薄肉側にかけて次第に大きくなるような複数の白色の円形ドットパターンを、スクリーン印刷により印刷した。上記のパターンを印刷した導光板を用いて、下記方法によりバックライトユニットを作成し、表面平均輝度及び色度を測定した。ユニットの作成には、光源として冷陰極間を用い、光源用リフレクタを使用し、ドットパターンを形成した面に反射シートを装着し、反対側の面(出光面)には光拡散シートを配置した。結果を表1に記載する。

0072

実施例2
加熱後のペレットの移送を、窒素パージすることにより作製された窒素雰囲気下(酸素分圧5kPa)で行った以外は、実施例1と同様にして導光板を成形した。得られた導光板のΔYI200 は19.0であった。さらに実施例1と同様の方法によりバックライトユニットを作成し、表面平均輝度及び色度を測定した。結果を表1に記載する。

0073

実施例3
加熱後のペレットの移送を、窒素パージすることにより作製された窒素雰囲気下(酸素分圧20kPa)で行った以外は、実施例1と同様にして導光板を成形した。得られた導光板のΔYI200 は22.3であった。さらに実施例1と同様の方法によりバックライトユニットを作成し、表面平均輝度及び色度を測定した。結果を表1に記載する。

0074

比較例1
加熱後のペレットの移送を、窒素パージすることにより作製された窒素雰囲気下(酸素分圧20kPa)にて、温度25℃まで冷却して行った以外は、実施例1と同様にして導光板を成形した。得られた導光板のΔYI200 は26.8であった。さらに実施例1と同様の方法によりバックライトユニットを作成し、表面平均輝度及び色度を測定した。結果を表1に記載する。

0075

0076

表1に示すように、本発明の方法で処理した重合体ペレットを使用した実施例1〜3では、成形品のΔYI200 はいずれも25未満と小さく、平均輝度および色度ともに良好であった。これに対し、比較例1では、成形品のΔYI200 は26.8と大きく、平均輝度および色度ともに劣っていた。

発明の効果

0077

以上説明してきたように、本発明によれば、長光路のイエローインデックスが小さい大型肉薄の成形体を製造できる成形体の製造方法を提供できる。

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