BRPI0621999A2 - composiÇço de resina de policarbonato difusora de luz e retardadora de chama e lÂmina difusora de luz - Google Patents

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Akihito Kawagoshi
Koji Okada
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Sumitomo Dow Ltd
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Abstract

COMPOSIÇçO DE RESINA DE POLICARBONATO DIFUSORA DE LUZ E RETARDADORA DE CHAMA E LÂMINA DIFUSORA DE LUZ. Composição de resina de policarbonato difusora de luz e retardadora de chama compreendendo 100 partes em peso de uma resina de policarbonato (A), de 0,1 a 6 partes em peso de um agente difusor de luz (B) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 10 <109>m, de 0,03 a 1 parte em peso de um agente armazenador de luz (C) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 <109>m e de 0,01 a 1,5 parte em peso de um composto de silicone (D), sendo que a cadeia principal do composto de silicone (D) é ramificada e contém grupos funcionais orgânicos, e a presença de grupos aromáticos é essencial como os grupos funcionais orgânicos, mas a presença de grupos de hidrocarbonetos outros que não os grupos aromáticos é opcional como os grupos funcionais orgânicos outros que não os grupos terminais. A lâmina difusora de luz obtida moldando a composição de resina de policarbonato desta invenção é idealmente usada em todas as aplicações onde se necessite excelente retardamento de chama e elevado grau de desempenho óptico tais como, por exemplo, em peças materiais de cobertura de uma fonte de luz, em lâminas difusoras de luz para unidades de iluminação traseira direta e unidades de iluminação de borda para telas de televisores de cristal líquido, coberturas de dispositivos de iluminação, interruptores para vários dispositivos.

Description

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"COMPOSIÇÃO DE RESINA DE POLICARBONATO DIFUSORA DE LUZ E RETARDADORA DE CHAMA E LÂMINA DIFUSORA DE LUZ".
Campo da invenção
Esta invenção refere-se a uma composição de policarbonato difusora de luz à qual se confere retardamento de chama sem afetar adversamente as propriedades de difusão de luz e luminância e sem adicionar cloro ou bromo, através da adição de: um composto de silicone de uma estrutura especifica, um agente difusor de luz, um agente armazenador de luz e, quando desejado, policaprolactona, a uma resina de policarbonato difusora de luz e a uma lâmina difusora de luz da mesma. Mais especificamente, esta invenção apresenta uma composição de resina de policarbonato difusora de luz com excelente retardamento de chama, usada idealmente em peças materiais cobrindo uma fonte de luz, por exemplo, em lâminas difusoras de luz para unidades de iluminação traseira direta, e unidades de iluminação de borda para televisores de cristal liquido, caixas esféricas para dispositivos de iluminação, interruptores para vários dispositivos e aplicações requerendo propriedades de difusão de luz e uma lâmina difusora de luz da mesma. Histórico da invenção
As resinas de policarbonato são transparentes, transmitem luz e são usadas numa ampla faixa de aplicações na área elétrica, eletrônica, AO, automotiva e outras área. Quando se usa uma resina de policarbonato em aplicações tais como unidades dos tipos de iluminação direta e iluminação de borda para televisores de cristal liquido, coberturas de dispositivos de iluminação, interruptores em vários dispositivos e similares, a fonte de luz é visível quando a resina transmite luz. Portanto, tenta-se achar um material que tenha propriedades difusoras de luz suficientes tal que ele não revele a forma da fonte de luz (lâmpada) atrás de um produto de resina moldado sem afetar adversamente a luminância da fonte de luz tanto quanto possível. Na tecnologia convencional, usou-se um método no qual partículas poliméricas ou inorgânicas com índice de retração diferente foram adicionadas como uma fase dispersa numa resina termoplástica formando uma fase contínua com o propósito de conferir propriedades difusoras de luz à resina de policarbonato. Além disso, foram propostos métodos para realizar propriedades difusoras de luz desejadas ajustando a diferença de índice de refração entre a fase dispersa e a fase contínua ou o tamanho das partículas na fase dispersa (Referências 1 e 2).
Semelhantemente, usa-se um agente armazenador de luz, que emite luz por um extenso período de tempo quando a irradiação é completada após uma excitação óptica, por exemplo, usando raios ultravioleta, em aplicação em displays noturnos tais como indicadores de evacuação e luzes de displays e similares (Referências 3 e 4).
Além disso, pode-se obter uma lâmina de difusão com um grau ainda maior de desempenho óptico usando um agente difusor de luz e um agente armazenador de luz numa resina termoplástica transparente tal como uma resina de policarbonato (Pedido de patente japonesa n° 2005- 165178).
Referência 1: Divulgação pública de patente japonesa (documento) n° S60-184559.
Referência 2: Divulgação pública de patente japonesa (documento) n° H03-143950.
Referência 3: Divulgação pública de patente japonesa (documento) n° H07-240187.
Referência 4: Divulgação pública de patente japonesa (documento) n° 2000-156107.
Embora a resina de policarbonato seja um material plástico muito retardador de chama possuindo propriedades auto-extintoras, procura-se um retardamento de chama ainda melhor a fim de satisfazer a necessidade de segurança em aplicações elétricas, eletrônicas e AO onde se usam lâminas difusoras de luz. Anteriormente, um método usou uma grande quantidade de um oligômero ou um polímero do derivado carbonato de bisfenol A bromado para melhorar o retardamento de chama de resinas de policarbonato.
Entretanto, a adição de uma grande quantidade de composto halogenado contendo bromo levantou uma preocupação a respeito da geração de um gás contendo o halogênio. Além disso, de uma perspectiva ambiental deseja-se o uso de um agente retardador de chama não contendo cloro, bromo e similares.
Problemas a serem resolvidos pela invenção
O objetivo desta invenção é apresentar uma composição de resina de policarbonato difusora de luz com excelente retardamento de chama sem afetar adversamente as propriedades de luminância e de difusão de luz e sem conter cloro ou bromo.
Meios para resolver os problemas
Os inventores levaram a cabo um extenso estudo para resolver os problemas acima descritos. Como resultado, os inventores descobriram que se pode obter uma resina de policarbonato que seja capaz de produzir uma lâmina difusora de luz com um alto grau de desempenho óptico e tendo também excelente retardamento de chama, adicionando um agente difusor de luz, um agente armazenador de luz, um composto de silicone com uma estrutura específica e, quando desejado, policaprolactona. Concluiu-se esta invenção baseada na descoberta.
Isto é, a primeira incorporação desta invenção apresenta uma composição de resina de policarbonato difusora de luz e retardadora de chama compreendendo 100 partes em peso de uma resina de policarbonato (A), de 0,1 a 6 partes em peso de um agente difusor de luz (B) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 10 μπι, de 0,03 a 1 parte em peso de um agente armazenador de luz (C) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 μπι e de 0,01 a 1,5 parte em peso de um composto de silicone (D) , sendo que a cadeia principal do composto de silicone (D) é ramificada e contém grupos funcionais orgânicos que compreendem-%3?up"*xs aromáticos ou grupos aromáticos e grupos de hidrocarbonetos (excluindo grupos aromáticos) por cem partes em peso de uma resina de policarbonato (A) e uma lâmina difusora de luz moldada da mesma.
Além disso, a segunda incorporação desta invenção apresenta uma composição de resina de policarbonato difusora de luz e retardadora de chama compreendendo 100 partes em peso de uma resina de policarbonato (A), de 0,1 a 6 partes em peso de um agente difusor de luz (B) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 10 μιτι, de 0,03 a 1 parte em peso de um agente armazenador de luz (C) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 |am, de 0,01 a 1,5 parte em peso de um composto de silicone (D) e de 0,1 a 1,2 parte em peso de policaprolactona (E), sendo que a cadeia principal do composto de silicone (D) é ramificada e contém grupos funcionais orgânicos que compreendem grupos aromáticos ou grupos aromáticos e grupos de hidrocarbonetos (excluindo grupos aromáticos) por cem partes em peso de uma resina de policarbonato (A) e uma lâmina difusora de luz moldada da mesma. Vantagens da invenção
A lâmina difusora de luz obtida moldando a composição de resina de policarbonato desta invenção é idealmente usada em todas as aplicações onde se necessite excelente retardamento de chama e elevado grau de desempenho óptico tais como, por exemplo, em peças materiais de cobertura de uma fonte de luz, em lâminas difusoras de luz para unidades de iluminação traseira direta e unidades de iluminação de borda para telas de televisores de cristal líquido, coberturas de dispositivos de iluminação, interruptores para vários dispositivos.
Breve descrição dos desenhos
A Figura 1 mostra o método usado nesta invenção para medir luminância entre lâmpadas. A: medidor de luminância; B: tubos de anodo frio; C: posição de medição de luminância; D: lâmina difusora de luz confeccionada com uma resina de policarbonato; E: lâmina difusora de luz.
Descrição detalhada da invenção
A resina de policarbonato (A) usada nesta invenção é um polímero obtido usando um método de fosgênio no qual se permite reagir um composto de di-hidroxi diarila com fosgênio ou usando um método de troca de éster no qual se permite reagir um composto de di-hidroxi diarila com um éster de ácido carboxílico tal como carbonato de difenila e similares. As resinas de policarbonato produzidas usando 2,2-bis (4-hidroxifenil)propano (bisfenol A) podem ser citadas como um exemplo típico.
Como o composto de di-hidroxi diarila acima descrito pode-se citar, além do bisfenol A, bis(hidroxi aril)alcanos tais como bis(4-hidroxifenil)metano, 1,1- bis(4-hidroxifenil)etano, 2 , 2-bis(4-hidroxifenil)butano, 2,2-bis(4-hidroxifenil)octano, bis(4-hidroxifenil)fenil metano, 2,2-bis(4-hidroxifenil-3-metilfenil)propano, 1,1- bis (4-hidroxi-3-terciobutil fenil)propano, 2,2-bis (4- hidroxi-3-bromo fenil)propano, 2,2-bis(4-hidroxi-3,5- dibromo fenil)propano e 2 , 2-bis(4-hidroxi-3,5-dicloro fenil)propano; bis(hidroxi aril)ciclo-alcanos tais como 1,1-bis(4-hidroxifenil)ciclopentano e l,l-bis(4- hidroxifenil)ciclo-hexano; di-hidroxi diaril éteres tais como 4,4'-di-hidroxi difenil éter e 4,4'-di-hidroxi-3,3'- dimetil difenil éter; sulfetos de di-hidroxi diarila tal como sulfeto de 4,4'-di-hidroxi difenila; sulfóxidos de di-hidroxi diarila tais como sulfóxido de 4,4'-di-hidroxi difenila e sulfóxido de 4 , 4 '-di-hidroxi-3,3'-dimetil difenila; di-hidroxi diaril sulfonas tais como 4,4'-di- hidroxi difenil sulfona e 4,4'-di-hidroxi-3,3'-dimetil difenil sulfona; e similares. Eles podem ser usados individualmente ou como uma mistura de pelo menos dois tipos. Além destes exemplos podem ser usados e misturados: piperazina, dipiperidil hidroquinona, resorcinol, 4,4'-di-hidroxi difenila e similares. Além disso, podem ser misturados e usados os compostos de di-hidroxi diarila acima descritos e compostos fenólicos com pelo menos três valências tais como aqueles mostrados abaixo. Como o fenol com pelo menos três valências podem ser citados: fluoroglucina, 4,6-dimetil-2, 4, 6-tri-(4- hidroxifenil)heptano, 2,4,6-trimetil-2,4,6-tri-(4- hidroxifenil)heptano, 1, 3, 5-tri-(4-hidroxifenil)benzol, 1,1,1-tri-(4-hidroxifenil)etano e 2, 2-bis-[4,4-(4,4'-di- hidroxi difenil)-ciclo-hexil]propano e similares.
O peso molecular médio viscosimétrico da resina de policarbonato é, comumente, de 10.000 a 100.000, preferivelmente de 15.000 a 35.000 e mais preferivelmente de 17.000 a 28.000. Na produção de tal resina de policarbonato, quando necessário, pode-se usar um agente ajustador de peso molecular, um catalisador e similares.
O agente difusor de luz (B) usado na presente invenção não se restringe particularmente aos sistemas poliméricos e sistemas inorgânicos no que diz respeito à composição química. Entretanto, o agente necessita estar presente na forma de partículas que sejam insolúveis ou um pouco solúveis na fase-matriz quando se adiciona o agente difusor de luz (B) na resina de policarbonato (A) componente da presente invenção e se dispersa usando um método bem conhecido tal como fusão e misturação numa extrusora.
Como exemplos específicos de agentes difusores de luz inorgânicos podem ser citados: carbonato de cálcio, sílica, silicones, sulfeto de zinco, óxido de zinco, óxido de titânio, fosfato de titânio, titanato de magnésio, mica, carga de vidro, sulfato de bário, argila, elastômeros de silicone como borracha, poli(metil siloxanos) e similares. Como exemplos específicos de agentes difusores de luz orgânicos podem ser citados: agentes acrílicos, estirênicos, tipo poliéster, tipo poliolefina, tipo uretano, tipo náilon, tipo estireno metacrilato, tipo norborneno e agentes similares.
O agente difusor de luz (B) compreende partículas com um diâmetro médio de partícula de 1 a 10 μm. Quando o diâmetro de partícula for menor que 1 μm, o agente simplesmente transmitirá luz e será algumas vezes difícil de se obter um efeito difusor de luz tornando esta opção desfavorável. Além disso, a distribuição de tamanho de partícula não é particularmente restrita, mas pode ser de 0,1 a 100 μm ou preferivelmente de 0,1 a 25 μm. Podem ser usados combinados pelo menos dois agentes difusores de luz com diferentes tamanhos médios de partículas, diferentes distribuições de tamanho de partículas e diferentes tipos. Agentes com uma distribuição de tamanho de partícula que não seja uniforme e que tenham pelo menos duas distribuições de tamanho de partícula podem ser usados individualmente ou combinados.
A quantidade do agente difusor de luz (B) adicionado é de 0,1 a 6 partes em peso por 100 partes em peso da resina de policarbonato (A) desta invenção. Quando a quantidade adicionada for menor que 0,1 parte em peso, será difícil de se obter um efeito difusor de luz suficiente, tornando esta opção desfavorável. Semelhantemente, a transmitância de luz é afetada adversamente quando a quantidade ultrapassar 6 partes em peso, e não se poderá obter desempenho de difusão de luz suficiente, tornando esta opção desfavorável. A faixa mais preferida é de 0,2 a 5 partes em peso.
Pode-se atingir uma propriedade de emissão de luz superficial muito melhor (luminância) que aquela alcançada usando individualmente um agente difusor de luz (B) convencional quando se usa uma combinação de um agente difusor de luz (B) e um agente armazenador de luz (C) numa composição de resina de policarbonato desta invenção.
O agente armazenador de luz (C) usado nesta invenção refere-se a um agente que emite luz na forma de uma descarga de luz armazenada, por exemplo, raios ultravioleta ou similares, por um período de tempo dilatado, após terminar a irradiação por luz. Após o término da foto-excitação, o agente pode manter luz residual por cerca de vários minutos até várias dezenas de horas, e ele difere de agentes abrilhantadores fluorescentes comumente usados e similares que experimentam um rápido decaimento de emissão de luz após terminar a irradiação.
Como o agente armazenador de luz (C), agentes armazenador de luz tipo sulfeto tais como CaS:Bi, CaSrS:Bi, ZnCdS:Cu e similares; agentes armazenador de luz tipo sulfeto de zinco tal como ZnS:Cu e similares; compostos tipo aluminato representados pela fórmula MAaIbOc na qual M compreende pelo menos um elemento metálico selecionado de cálcio, estrôncio e bário, pelo menos um elemento selecionado de európio, lantânio, cério, praseodimio, neodimio, samário, gadolinio, térbio, disprósio, férmio, érbio, túlio, itérbio, rutênio, manganês, estanho e bismuto podem ser citados como um agente de ativação para o composto, e o composto e similares, está presente em não mais que 10% molar. Os compostos tipo aluminato são preferidos do ponto de vista de propriedades de hidrólise e de propriedades de luz residual. Compostos tipo aluminato de estrôncio contendo estrôncio como o elemento metálico e európio e disprósio como o agente de ativação são ainda mais preferidos.
O agente armazenador de luz (C) compreende partículas com um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 μm ou preferivelmente de 2 a 17 μm. Partículas menores que 1 μπι são difíceis de fabricar, não são práticas e são de difícil obtenção, tornando esta opção desfavorável. Semelhantemente, partículas maiores que 20 μm dificultam a realização de um efeito de combinação com um agente difusor de luz (B), tornando esta opção desfavorável. Ademais, a distribuição de diâmetro de partícula não é particularmente restrita, mas se usa de cerca de 0,1 a 100 μm e pref erivelmente de 0,5 a 80 μm. Além disso, pode-se usar em combinação pelo menos dois ou mais agentes armazenadores de luz com diferentes diâmetros médios de partículas, diferentes distribuições de diâmetros de partículas e diferentes tipos. Agentes com uma distribuição de tamanho de partícula que não seja uniforme e que tenham pelo menos duas distribuições de tamanho de partícula podem ser usados individualmente ou combinados.
A quantidade do agente armazenador de luz (C) adicionado é de 0,03 a 1 parte em peso por 100 partes em peso da resina de policarbonato (A) desta invenção. Quando a quantidade adicionada for menor que 0,03 parte em peso, será difícil de se obter um efeito de combinação com o agente difusor de luz (B), tornando esta opção desfavorável. Semelhantemente, quando a quantidade ultrapassar 1 parte em peso, a estabilidade térmica será insatisfatória, tornando esta opção desfavorável. A faixa mais preferida é de 0,05 a 0,5 parte em peso, e o uso do agente difusor de luz (C) em tal faixa permite atingir uma emissão de luz superficial (luminância) muito melhor. O composto de silicone (D) usado nesta invenção, mostrado na fórmula geral (1), contém uma cadeia principal ramificada e também grupos aromáticos ou grupos aromáticos e grupos de hidrocarbonetos (excluindo grupos aromáticos) como grupos funcionais orgânicos.
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na qual: R1, R2 e R3 representam grupos funcionais orgânicos ligados na cadeia principal, e X representa grupo terminal.
Isto é, é uma característica a presença de unidades T [RSí01,5 (na fórmula, R representa um grupo funcional orgânico)] e/ou unidades Q (SiO2,0) como unidades de ramificação. No todo, prefere-se a presença de pelo menos 20% molar de unidades siloxano. Quando estiver presente menos que 20% molar, a resistência térmica do composto de silicone (C) e seu efeito retardador de chama diminuem. Ademais, a própria viscosidade do composto de silicone (C) é muito baixa, e as propriedades de amassamento com a resina de policarbonato (A) e as propriedades de moldagem são algumas vezes afetadas adversamente. É mais preferida a presença de pelo menos 30% molar e não mais que 95% molar.
Ademais, o composto de silicone (C) contém, preferivelmente, pelo menos 20% molar de grupos aromáticos nos grupos funcionais orgânicos ligados na cadeia principal e nas cadeias laterais ramificadas como grupos terminais ou grupos funcionais diferentes dos grupos terminais. Quando a concentração estiver abaixo desta faixa, o efeito retardador de chama algumas vezes diminui devido à dificuldade com que grupos aromáticos condensam entre eles mesmos durante combustão. É mais preferido pelo menos 40% molar mas não mais que 95% molar.
Os grupos aromáticos devem estar presentes como os grupos funcionais orgânicos. Como os grupos aromáticos são preferidos: fenila, bifenila, naftaleno ou seus derivados, mas do ponto de vista da segurança os grupos fenila são mais preferidos.
Grupos de hidrocarbonetos outros que não grupos aromáticos podem opcionalmente estar presentes como os grupos funcionais orgânicos outros que não grupos terminais. Como os grupos de hidrocarbonetos outros que não grupos aromáticos, preferem-se grupos alquila, particularmente grupos metila.
Os grupos terminais são, preferivelmente, um ou uma mistura de dois a quatro selecionados de grupos metila, fenila, hidroxila e alcoxi. O composto de silicone (C) pode ser uniformemente dispersado numa resina de policarbonato (A) quando estes grupos terminais estão selecionados quando ocorrer formação de gel (reticulação) do composto de silicone (A) com dificuldade, devido à baixa reatividade, quando se amassam a resina de policarbonato (A) e o composto de silicone (C) . Como resultado pode ser conferido um efeito retardador de chama ainda melhor e pode melhorar ainda as propriedades de moldagem. 0 grupo metila é particularmente preferido. Quando o grupo metila, que tem reatividade extremamente baixa, for selecionado, a dispersão será extremamente boa e melhorará ainda o retardamento de chama.
O peso molecular médio ponderai do composto de silicone (C) é pref erivelmente de pelo menos 5.000, mas de não mais que 500.000 e mais pref erivelmente de pelo menos 10.000 mas de não mais que 270.000. Quando o peso molecular médio for menor que 5.000, a resistência térmica do composto de silicone declinará diminuindo o efeito retardador de chama. Além disso, a viscosidade em massa fundida é muito baixa e faz com que, algumas vezes, o composto de silicone drene para fora da superfície do material de resina de policarbonato (A) moldado, afetando adversamente as propriedades de moldagem. Ademais, quando o peso molecular médio ultrapassar 500.000, a viscosidade em massa fundida aumentará e algumas vezes afetará a uniformidade de dispersão na resina de policarbonato (A) fazendo com que o efeito retardador de chama e as propriedades de moldagem diminuam.
A quantidade de composto de silicone (D) adicionado é de 0,01 a 1,5 parte em peso, pref erivelmente de 0,01 a 0,8 parte em peso e mais preferivelmente de 0,05 a 0,5 parte em peso por 100 partes em peso da resina de policarbonato (A) desta invenção. Quando a quantidade adicionada for menor que 0,01 parte em peso, o efeito retardador de chama será inadequado, tornando esta opção desfavorável. Semelhantemente, quando a quantidade adicionada ultrapassar 1,0 parte em peso, não se poderá atingir luminância suficiente devido à névoa, tornando esta opção desfavorável.
A policaprolactona (E) usada nesta invenção é um polímero produzido usando uma polimerização por abertura de anel de ε-caprolactona na presença de um catalisador, e um homopolímero de 2-oxepanona é ideal para usar. O polímero é obtenível comercialmente rapidamente e podem ser usados polímeros TONE produzido por Dow Chemical, CAPA fabricado por Solvay e similares. É ideal um peso molecular médio viscosimétrico da policaprolactona (D) de 10.000 a 100.000, mas é ainda mais preferido de 40.000 a 90.000.
Além disso, a policaprolactona (E) inclui também policaprolactonas modificadas obtidas tendo 1,4- butanodiol e similares co-presentes quando se submete a ε-caprolactona a uma polimerização por abertura de anel, policaprolactonas modificadas obtidas substituindo terminações moleculares com grupos éter ou éster ou similares.
A quantidade de policaprolactona (E) adicionada é de 0,1 a 1,2 parte em peso, ou pref erivelmente de 0,2 a 0,9 parte em peso e mais pref erivelmente de 0,05 a 0,5 parte em peso por 100 partes em peso da resina de policarbonato (A) desta invenção. Quando a quantidade adicionada for menor que 0,1 parte em peso, não se observa o efeito melhorador de luminância. Semelhantemente, quando a quantidade adicionada ultrapassar 1,2 parte em peso, não se obterá suficiente estabilidade térmica e retardamento de chama, tornando esta opção desfavorável. Quando necessário, poderão ser adicionados vários aditivos, polímeros e similares quando se exigir desempenho outro que não propriedades difusoras de luz na prática da composição de resina de policarbonato difusora de luz desta invenção com excelente retardamento de chama. Por exemplo, pode-se adicionar um agente estabilizador de fotorresistência do tipo amina impedida, um agente absorvedor de raios ultravioleta do tipo benzotriazol, do tipo benzofenona, do tipo triazina ou do tipo malonato ou uma combinação dos mesmos a fim de inibir descoloração nos produtos resinosos moldados que forem expostos à luz por um extenso período de tempo. Ademais, quando se necessita retardamento de chama podem ser citados vários agentes retardadores de chama tais como, por exemplo, retardadores de chama tipo bromo tais como oligômeros de tetrabromo bisfenol A e similares; ésteres mono-fosfato tais como fosfato de trifenila, fosfato de tricresila e similares; ésteres fosfato de condensação tipo oligômero tais como difosfato de bisfenol A, difosfato de resorcina, difosfato de tetra- xilenil resorcina e similares; retardadores de chama tipo fosfato tais como poli(fosfato de amônio), fósforo vermelho e similares; e vários retardadores de chama tipo silicone; e para melhorar o retardamento de ainda podem ser citados adicionalmente, sais metálicos de ácidos sulfônicos aromáticos e sais metálicos de ácidos perfluoroalcanos sulfônicos. Idealmente, também podem ser adicionados sais metálicos de ácidos orgânicos tais como o sal de potássio de 4-metil-N-(4-metilfenil)sulfonil benzeno sulfonamida, difenil sulfona-3-sulfonato de potássio, difenil sulfona-3, 3'-dissulfonato de potássio, para-tolueno sulfonato de sódio, o sal de potássio de sulfonato de perfluoro butano e similares. Destes agentes retardadores de chama podem idealmente ser usados agentes retardadores de chama tipo fósforo uma vez que eles melhoram não apenas o retardamento de chama mas também a fluidez.
Além dos aditivos bem conhecidos descritos acima, agentes estabilizadores térmicos tipo fenol ou tipo fósforo [2,6- diterciobutil-4-metil-fenol, 2-(1-metil-ciclo-hexil)-4,6- dimetil fenol, 4,4'-tiobis-(6-terciobutil-3-metil-fenol), 2,2-metileno bis-(4-etil-6-metil-fenol), propionato de n- octadecil-3-(3,5-diterciobutil-4-hidroxifenila), fosfito de tris-(2,4-diterciobutil-fenila) e similares], lubrificantes [cera de parafina, estearato de n-butila, cera de abelha sintética, cera de abelha natural, mono- ésteres de glicerina, cera de ácido montânico, cera de polietileno, tetra-estearato de pentaeritritol e similares], agentes colorantes [por exemplo, óxido de titânio, negro de fumo e um corante], cargas [carbonato de cálcio, argila, silica, fibras de viro, esferas de vidro, flocos de vidro, fibras de carbono, talco, mica, vários coques e similares], agentes melhoradores de fluidez, agentes de desenvolvimento [óleo de soja epoxidado, parafina fluida e similares] e, além disso outras resinas termoplásticas e vários agentes melhoradores de resistência ao impacto (resinas reforçadas com borracha obtidas usando polimerização por enxertio de um composto, tais como ésteres metacrilato, estireno, acrilonitrila e similares em borracha tais como polibutadieno, ésteres poliacrilato, borracha tipo etileno/propileno e similares podem ser relacionados como exemplos) podem ser adicionados, quando necessário, na composição de resina de policarbonato difusora de luz desta invenção com excelente retardamento de chama. O modo de execução e ordem não são limitados em absoluto nesta invenção. Por exemplo, quantidades opcionais de uma resina de policarbonato (A) , de um agente difusor de luz (B) , de um agente armazenador de luz (C) , de um composto de silicone (D) e, quando desejado, de policaprolactona (E) bem como dos vários aditivos podem ser dosadas em quantidades ótimas e adicionadas imediatamente num tambor, misturador de fita, misturador de alta velocidade e similares, e a mistura pode ser subseqüentemente fundida e amassada usando uma extrusora mono-axial ou bi- axial para formar pelotas num método. Alternativamente, noutro método, os componentes individuais pode ser dosados separadamente em porções ou adicionados como um todo numa extrusora usando números múltiplos de dispositivos de suprimento e podem ser fundidos e misturados. Além disso, pode-se preparar uma mistura- padrão fundindo e misturando (B) e/ou (C) e/ou (D) e/ou (E) e/ou vários aditivos e similares em elevadas concentrações e formando pelotas. Subseqüentemente, pode- se misturar a resina de policarbonato (A) na mistura- padrão em proporções desejadas. Condições tais como os locais nos quais se adicionam is componentes na extrusora, a temperatura da extrusora, taxa de rotação de hélice, taxas de fornecimento e similares podem ser opcionalmente selecionados de acordo com as circunstâncias, e a mistura formada em pelotas. Além disso, pode-se adicionar a mistura-padrão e uma resina de policarbonato (A) em proporções desejadas e subseqüentemente se adicionar diretamente num dispositivo de moldagem por injeção ou um dispositivo de extrusão de lâmina para criar um produto moldado.
Exemplos
Adicionalmente, explica-se esta invenção usando os exemplos abaixo, mas esta invenção não se limita a estes exemplos. Agora nos exemplos, os termos "%" e "partes" referem-se a padrões 'ponderais são se especificamente declarado diferentemente.
Os vários componente usados nos exemplos são os seguintes:
Resina de policarbonato
Sumimoto Dow K.K., calibre 200-3 (peso molecular médio viscosimétrico de 28.000, doravante abreviado por "PC"). Agente difusor de luz
Nikko Rika K.K., MSP-S020 (agente difusor de poli(metil silsesquioxano) com diâmetro médio de partícula de 2 μπι, doravante abreviado por "LD-1").
Rohm & Haas Corp., EXL-5136 (agente difusor acrílico com diâmetro médio de partícula de 5 μπι, doravante abreviado por "LD-2").
Agente armazenador de luz
Nemoto Tokushu Kagaku K.K., G-300FF (agente armazenador de luz tipo aluminato de estrôncio com diâmetro médio de partícula de 5 μπ\, doravante abreviado por "PP-1") .
Composto de silicone
Produz-se o composto de silicone de acordo com um método de produção comumente praticado. Isto é, dissolvem-se quantidades apropriadas de diorgano-dicloro-silano, mono- organo-tricloro-silano e tetracloro-silano ou de seus condensados parcialmente hidrolisados num solvente orgânico. Adiciona-se água para permitir ocorrência de hidrólise, forma-se o composto de silicone parcialmente condensado, adiciona-se ainda tri-organo-cloro-silano para completar a polimerização. Subseqüentemente, separa- se o solvente usando destilação e similares. As propriedades estruturais de um composto de silicone sintetizado usando o método descrito acima são como se segue: (a) razão de unidade D/T/Q na estrutura de cadeia principal: 40/60/0 (razão molar); (b) razão de grupo fenila (*) nos grupos funcionais orgânicos totais: 60% molar; (c) grupos terminais: somente grupos metila; (d) peso molecular médio ponderai (**): 15.000. (*) Um grupo fenila esteve presente primeiramente numa unidade T num silicone contendo unidades T e esteve presente em unidades D no restante do tempo. Quando um grupo fenila esteve ligado a uma unidade, preferiram-se aqueles com um grupo ligado. Quando grupos fenila adicionais estiveram presentes, dois deles foram ligados. Com exceção dos grupos terminais, os grupos funcionais orgânicos outros que não grupos fenila foram todos grupos metila.
(**) Os algarismos significativos para o peso molecular médio ponderai foram dois dígitos (doravante abreviado por "agente retardador de chama de Si"). Policaprolactona
Solvay K.K., CAPA 6800 (peso molecular médio viscosimétrico de 80.000, doravante abreviado por "PCL"). Uma resina de policarbonato, um agente difusor de luz, um agente armazenador de luz, um composto de silicone e policaprolactona (PCL) foram manualmente misturados a seco nas proporções mostradas nas Tabelas 2 a 4. Subseqüentemente, a mistura foi fundida e amassada suando uma extrusora biaxial [Kobe Seikosho K.K., KTX-37 (diâmetro de eixo= 37 mmO, L/D= 30)] a 250°C a 290°C para se obter várias pelotas. As pelotas obtidas foram submetidas a várias avaliações descritas abaixo. Explicam-se os métodos usados para avaliar várias propriedades nesta invenção.
Avaliação de luminância
Dois tubos de anodo frio foram colocados atrás de lâminas de teste planas (90 mm χ 50 mm χ 2 mm) preparadas usando um dispositivo de moldagem por injeção (fabricado por Nippon Seikosho K.K., J100E2P) numa temperatura de ajuste de cilindro de 300°C e uma temperatura de molde metálico de 800C, e mediu-se a luminância da superfície emissora de luz entre as lâmpadas usando um medidor de luminância (fabricado por Topcon K.K., BM-7). Mediu-se a luminância numa superfície de corpo de prova na direção perpendicular às lâmpadas numa distância de medição de 35 cm e um ângulo de campo visual de 1°. A luminância refere-se à razão da luminosidade numa direção para a luminosidade por área unitária numa superfície perpendicular à direção. Em geral, ela representa o brilho de uma superfície emissora de luz [unidade: (cd/m2)]. Ademais, como o padrão de avaliação, aquelas tendo um brilho entre as lâmpadas de pelo menos 4.350 cd/m2 passaram (0) e aquelas tendo menos que 4.350 cd/m2 falharam (X). Além disso, o método de mensuração está aproximadamente diagramado na Figura 1.
Avaliação de estabilidade térmica
Várias pelotas obtidas foram secadas por pelo menos 4 horas a 100°C, e as lâminas de teste planas (90 mm χ 50 mm χ 2 mm) foram preparadas usando um dispositivo de moldagem por injeção (fabricado por Nippon Seikosho K.K., J100E2P) numa temperatura de ajuste de cilindro de 300°C e uma temperatura de molde metálico de 80°C e um tempo de permanência de 15 minutos. Para os padrões de avaliação, as lâminas de teste foram examinadas visualmente e aquelas com pequena descoloração foram classificadas como aprovadas (0) e aquelas que desbotaram extensivamente foram classificadas como reprovadas (X).
Avaliação de retardamento de chama
Avaliou-se o retardamento de chama usando um método de teste de combustão vertical UL94V descrito abaixo. Prepararam-se peças de teste (125 χ 13 χ 3 mm de espessura) usando várias pelotas obtidas e um dispositivo de moldagem por injeção (fabricado por Nippon Seikosho K.K., J100E2P) numa temperatura de ajuste de cilindro de 300°C e uma temperatura de molde metálico de 80°C após secagem das pelotas por pelo menos 4 horas a 100°C. As peças de teste foram deixadas paradas numa câmara de temperatura constante mantida a 23°C e 50% de umidade por 48 horas, e avaliou-se o retardamento de chama de acordo com teste UL94 (teste de combustibilidade para um material plástico para uso em peças de equipamento) especificado por Underwriters Laboratories. O teste UL94V envolveu manter uma chama de bico de gás por 10 segundos em contato com um corpo de prova de tamanho designado mantido numa posição vertical, e avaliou-se o retardamento de chama baseado na duração de tempo de chama residual observada e nas propriedades de gotejamento. O corpo de prova foi classificado nas seguintes categorias. Um corpo de prova foi classificado como inadequado se ele não foi incluído nas categorias abaixo.
Tabela 1
<table>table see original document page 19</column></row><table>
O tempo de chama residual mostrado na Tabela 1 referido ao intervalo de tempo durante o qual um corpo de prova continuou a brilhar e queimar após remoção de uma fonte de ignição. A ignição de algodão causada pelas gotas foi decidida da seguinte maneira: se um pedaço de algodão colocado cerca de 300 mm sob a borda inferior de um corpo de prova pegou fogo pelo gotejamento (gotas) do corpo de prova. No padrão de avaliação, V-2 ou melhor passou (0) e um corpo de prova que não se incluiu nas categorias da Tabela 1 foi marcado como inapropriado (NR).
As Tabelas 2-4 mostram os resultados de avaliação. Tabela 2
<table>table see original document page 20</column></row><table>
Tabela 3
<table>table see original document page 20</column></row><table>
Tabela 4
<table>table see original document page 20</column></row><table> Como indicaram os dados da Tabela 2, observou-se desempenho suficiente em todas as categorias quando a constituição desta invenção foi satisfeita (Exemplos 1- 5). Além disso, nos Exemplos 6 e 7 mostrados na Tabela 4 observou-se um melhoramento na luminância entre lâmpadas quando se adicionou também uma quantidade especificada de policaprolactona.
Semelhantemente, os dados da Tabela 3 mostram que foram observados alguns defeitos em todos os casos quando não se satisfez a constituição desta invenção.
Os Exemplos comparativos 1 e 2 foram casos nos quais a quantidade de um agente difusor de luz adicionado foi maior que ou menor que a quantidade especificada. A estabilidade térmica e o retardamento de chama passaram em ambos os casos, mas a luminância entre lâmpadas foi insatisfatória. 0 Exemplo comparativo 3 foi um caso no qual a quantidade de um agente armazenador de luz adicionado foi maior que a quantidade especificada. A luminância e o retardamento de chama passaram, mas a estabilidade térmica foi insatisfatória. 0 Exemplo comparativo 4 foi um caso no qual a quantidade de um agente retardador de chama de Si adicionado foi menor que a quantidade especificada. A luminância entre lâmpadas e a estabilidade térmica passaram, mas o retardamento de chama foi insatisfatório.
O Exemplo comparativo 5 foi um caso no qual a quantidade de um agente retardador de chama de Si adicionado foi maior que a quantidade especificada. A estabilidade térmica e o retardamento de chama passaram, mas a luminância entre lâmpadas foi insatisfatória devido à névoa.
O Exemplo comparativo 6 foi um caso no qual a quantidade de policaprolactona adicionada foi maior que a quantidade especificada. O retardamento de chama passou, mas a luminância entre lâmpadas e a estabilidade térmica foram insatisfatórias.

Claims (12)

1. Composição de resina de policarbonato difusora de luz e retardadora de chama, caracterizada pelo fato de compreender 100 partes em peso de uma resina de policarbonato (A), de 0,1 a 6 partes em peso de um agente difusor de luz (B) com um diâmetro médio de partícula de -1 a 10 μm, de 0,03 a 1 parte em peso de um agente armazenador de luz (C) com um diâmetro médio de partícula de 1 a 20 μm e de 0,01 a 1,5 parte em peso de um composto de silicone (D), sendo que a cadeia principal do composto de silicone (D) é ramificada e contém grupos funcionais orgânicos, sendo que os grupos funcionais orgânicos incluem essencialmente grupos aromáticos e os grupos funcionais orgânicos outros que não os grupos terminais podem incluir, opcionalmente, grupos de hidrocarbonetos outros que não os grupos aromáticos.
2. Composição de resina de policarbonato, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender ainda de 0,1 a 1,2 parte em peso de uma policaprolactona (E).
3. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a quantidade do agente difusor de luz (B) ser de 0,2 a 5 partes em peso.
4. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a quantidade do agente armazenador de luz (C) ser de 0,05 a 0,5 parte em peso.
5. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de o agente armazenador de luz (C) ser um composto do tipo aluminato de estrôncio.
6. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de o composto de silicone (D) conter pelo menos -20% molar de unidades representadas por uma fórmula RSiO1,5 (unidades T) e/ou de unidades representadas por uma fórmula Si02,0 (unidades Q) por unidade de siloxano inteiro (R3-0SiO2-0,5) / sendo que R representa um grupo funcional orgânico.
7. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizada pelo fato de os grupos funcionais orgânicos do composto de silicone (D) conterem pelo menos 20% molar de grupos aromáticos.
8. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de os grupos aromáticos serem grupos fenila, os grupos de hidrocarbonetos outros que não os grupos aromáticos serem grupos metila, e os grupos terminais serem pelo menos um selecionado do grupo compreendendo grupos metila, grupos fenila, grupos hidroxila e grupos alcoxi.
9. Composição de resina de policarbonato, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de a quantidade do composto de silicone (D) ser de 0,05 a 0,5 parte em peso por 100 partes em peso da resina de policarbonato (A).
10. Lâmina difusora de luz, caracterizada pelo fato de ser preparada moldando a composição de resina de policarbonato conforme definida por qualquer uma das reivindicações de 1 a 9.
11. Lâmina difusora de luz, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de ser usada para um display de cristal liquido.
12. Lâmina difusora de luz, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de ser usada para uma iluminação traseira direta em displays de cristal liquido.
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