CN108495896B - 聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚碳酸酯树脂组合物。该聚碳酸酯树脂组合物表现出优异的光学性能，因此可以用作导光板的材料。

Description

聚碳酸酯树脂组合物
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月1日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0144604的优先权和权益，这项申请的公开内容通过引用全部并入本申请中。
本发明涉及一种聚碳酸酯树脂组合物。
背景技术
近来，由于液晶显示装置变薄和变大，用于它们的部件的厚度也变得越来越薄。液晶显示器(“LCD”)配备有背光源，其是从LCD的背面发光的发光部件，并且根据光源的类型和位置使用导光板或扩散板用于扩散或透射光。根据近来的趋势，导光板的厚度也变得越来越薄，实际使用的导光板的厚度的常规水平为约0.5mm，而最薄的达到约0.3mm，将来厚度趋向于变得更薄。
根据薄化趋势，将LED安装在背光源的角落的边缘型背光单元的使用增加，以代替过去主要使用的冷阴极荧光灯(CCFL)。在边缘型背光单元中，安装在角落的光源发出的光透射经过导光板，透射经过导光板的部分光被施加在导光板表面的光散射层散射，这样液晶显示装置被在整个表面上均匀发光的面光源照亮。通过将点图案转移或印制在导光板的表面上形成光散射层。近来，还转用精细的棱镜结构以提高光效率。
由于导光板需要较高的透光率，作为丙烯酸树脂的PMMA通常用作导光板的材料。尽管丙烯酸树脂的透光率高，但是，它们的机械强度不足，因此不适合用于薄的导光板，而且它们的耐热性不足，因此容易受到电子设备中产生的热的影响，这些都是不利的。
聚碳酸酯代替这种丙烯酸树脂已受到关注。与丙烯酸树脂相比，聚碳酸酯具有优异的机械强度，因此可以用作薄的导光板的材料。此外，由于聚碳酸酯的耐热性和阻燃性优异，因此逐渐取代LED背光单元和照明设备中产生大量热的丙烯酸树脂。然而，由于聚碳酸酯的总透光率比丙烯酸树脂低，因此需要在保持聚碳酸酯的优点的同时具有与丙烯酸树脂相当的透光率。
关于这一点，日本专利特许公开No.2008-045131公开了将丙烯酸树脂中粘均分子量(Mv)为20,000至60,000的PMMA与Mv为15,000至40,000的聚碳酸酯在0.1phr至0.3phr的范围内共混以表现出优异的光导性。然而，仍然需要改善诸如耐热性的物理性能。
鉴于上述情况，本发明人对能够用作导光板材料的材料进行了深入研究，并且发现，当将聚碳酸酯与如下所述的1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷组合时，其表现出显著提高的透光率等，因此能够用作导光板的材料，从而完成本发明。
发明内容
技术问题
本发明提供一种聚碳酸酯树脂组合物。
技术方案
下文中，将描述根据本发明的具体实施方案的聚碳酸酯树脂组合物等。
根据本发明的一个实施方案，提供一种聚碳酸酯树脂组合物，包含聚碳酸酯和1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷。
本发明人已经发现，当将聚碳酸酯与1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷组合时，它可以表现出与常规的聚碳酸酯树脂组合物的光学性能相比优异的光学性能。
聚碳酸酯
本文中使用的“聚碳酸酯”是指通过使双酚化合物、光气、碳酸酯进行反应而制备的聚合物，或者它们的组合。聚碳酸酯的耐热性、抗冲击性、机械强度、透明度等非常优异，因此广泛用于光盘、透明片材、包装材料、汽车保险杠、紫外屏蔽膜等的制备，特别是，在本发明中，使用聚碳酸酯作为导光层的材料。
双酚化合物的实例包括对苯二酚、间苯二酚、4,4'-二羟基联苯、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(也称为“双酚A”)、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)甲酮、双(4-羟基苯基)醚等。作为一个实例，聚碳酸酯可以是通过使4,4'-羟基联苯与2,2-双(4-羟基苯基)丙烷反应而生成的聚合物。
聚碳酸酯可以是由两种以上的双酚制备的共聚物的混合物。此外，作为聚碳酸酯，可以使用直链聚碳酸酯、支链聚碳酸酯、聚酯碳酸酯共聚物树脂等。
直链聚碳酸酯的实例可以包括由双酚-A制备的聚碳酸酯等。支链聚碳酸酯可以是使多官能芳香族化合物如偏苯三酸酐和偏苯三甲酸与双酚和碳酸酯反应所制备的那些物质。基于所述支链聚碳酸酯的总量，多官能芳香族化合物的含量可以为0.05摩尔％至2摩尔％。聚酯碳酸酯共聚物树脂的实例可以包括通过使双官能羧酸与双酚和碳酸酯反应所制备的那些物质。作为碳酸酯，可以使用如碳酸二芳基酯的碳酸二苯酯、碳酸亚乙酯等。
优选地，聚碳酸酯的重均分子量为14,000g/mol至30,000g/mol。在此范围内，在薄膜产品的制造过程中模塑性和加工性优异。
1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷
聚碳酸酯树脂组合物包含聚碳酸酯和1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷，因此，可以表现出与常规的聚碳酸酯树脂组合物的光学性能相比优异的光学性能。
基于100重量份的聚碳酸酯，1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷的含量可以为0.01重量份至0.3重量份或0.01重量份至0.2重量份。在此范围内，可以提供一种具有优异的脱模性从而光学性能优异同时抑制黄化现象或模粘着现象的聚碳酸酯树脂组合物。
聚碳酸酯树脂组合物还可以包含抗氧化剂、抗水解剂、增亮剂或它们的混合物。
抗氧化剂
抗氧化剂防止聚碳酸酯树脂组合物和由其形成的模塑制品氧化，从而保持它们的物理性能。作为这种抗氧化剂，可以使用酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、它们的混合物等。
作为酚类抗氧化剂，可以使用选自2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羟基肉桂酸酯和2,2-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)中的一种或多种。作为磷类抗氧化剂，可以使用选自三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯中的一种或多种。作为硫类抗氧化剂，可以使用选自硫代二丙酸二(十二醇)酯、硫代二丙酸二(十八醇)酯和硫代二丙酸二(十四醇)酯中的一种或多种。其中，通过使用磷类抗氧化剂，不仅可以改善抗氧化效果，还可以改善模塑性和光学性能。
基于100重量份的聚碳酸酯，抗氧化剂的含量可以为0.01重量份至0.15重量份。在此范围内，可以有效地抑制由于氧化导致物理性能劣化的现象。
抗水解剂
抗水解剂提高聚碳酸酯树脂组合物和由其形成的模塑制品的抗水解性。作为这种抗水解剂，可以使用含有环氧基的聚合物等。
作为含有环氧基的聚合物，可以使用通过使具有环氧官能团和反应性官能团的单体如缩水甘油基(甲基)丙烯酸酯均聚或共聚而将环氧基引入到其侧链上的聚合物，以及通过使多元醇与表氯醇等反应将环氧基引入其末端的聚合物。
作为含有环氧基的聚合物，可以使用市售产品如由BASF制造的JoncrylTM ADR-4370-F等。
基于100重量份的聚碳酸酯，抗水解剂的含量可以为0.02重量份至0.2重量份。在此范围内，可以赋予聚碳酸酯树脂组合物和由其形成的模塑制品充分的抗水解性和颜色稳定性。
增亮剂
增亮剂可以用于增强聚碳酸酯的透光率。作为这种增亮剂，可以使用含有氧化烯重复单元的聚合物。
作为含有氧化烯重复单元的聚合物，可以使用通过使环状脂族醚化合物或脂肪族二醇与环氧烷共聚而制备的聚合物，或者可以使用聚(环氧烷)的末端基团被表氯醇封端的共聚物。作为这种含有氧化烯重复单元的聚合物，可以使用市售产品如由NOF公司制造的聚碳酸酯Polycerin DCB-2000或由DOW化学公司制造的DER732等。
基于100重量份的聚碳酸酯，增亮剂的含量可以为0.1重量份至0.5重量份。在此范围内，可以改善聚碳酸酯树脂组合物和由其形成的模塑制品的透光率而不降低物理性能。
树脂组合物
除了上述组分之外，根据本发明的一个实施方案的树脂组合物还可以包含本领域中已知的常规添加剂。作为一个非限制性的实例，还可以包含热稳定剂、增塑剂、抗静电剂、成核剂、阻燃剂、润滑剂、冲击改性剂、荧光增白剂、紫外线吸收剂等。
通过混合上述组分制备树脂组合物，并且为了制造光学模塑制品，需要熔融捏合并制成粒料。熔融捏合可以通过本领域中常用的方法来进行，例如，使用带式搅拌机、亨舍尔混合机、班伯里密炼机、鼓式滚筒、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、共捏合机、多螺杆挤出机等的方法。熔融捏合的温度可以根据需要适当地调节，优选地，可以调节至200℃至300℃的温度。
光学模塑制品
此外，根据本发明的一个实施方案的树脂组合物可以提供一种光学模塑制品。作为一个实例，光学模塑制品可以是导光板。
导光板是液晶显示装置的一个背光单元部件并实现将光源发射的光均匀地分散在整个屏幕区域上的功能。由于从光源发射的光经过导光板，导光板必须具有优异的透明度，即透光率。此外，由于导光板在高温下成型并在高温下工作，因此需要优异的高温稳定性。
通过使用根据上述实施方案的树脂组合物，可以提供一种能够满足透光率和高温稳定性的导光板。
导光板可以通过本发明所属技术领域中已知的方法来制备。例如，可以使用根据本发明的树脂组合物的熔融捏合产品或粒料作为原料，通过应用如注塑成型工艺、注射压缩成型工艺、挤出成型工艺、真空成型工艺、吹塑成型工艺、模压成型工艺、气压成型工艺、发泡成型工艺、热弯曲成型工艺、压缩成型工艺、压延成型工艺、旋转成型工艺等成型工艺制备导光板。
导光板的厚度可以根据使用目的适当调整，导光板的形状根据使用目的也可以具有平板形状或弯曲形状。
有益效果
根据本发明的一个实施方案的聚碳酸酯树脂组合物表现出优异的光学性能，因此可以作为导光板的材料使用。
具体实施方式
本发明的功能和效果将通过以下本发明的具体实施例更详细地描述。然而，提供这些实施例仅用于说明的目的，而不应当理解为将本发明局限于这些实施例。
使用的物质
在下面描述的实施例和比较例中使用以下物质。
<树脂>
PC:重均分子量为20,000g/mol且MFR(300℃,1.2kg)为60g/min的双酚A型直链聚碳酸酯。
<硅添加剂>
DPTS:1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷
KR-511:商品名KR-511，由Shinetsu Co.制造。
<抗氧化剂>
DP9228:Cas No.154862-43-8；双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯
P-168:Cas No.31570-04-4；三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯
<抗水解剂>
ADR4370F：商品名：Joncryl ADR 4370-F，由BASF制造
KD242GHF：Cas No.25036-25-3；商品名KD242GHF；由KUKDO化学制造
<增亮剂>
DCB2000：商品名：Polycerin DCB-2000，由NOF公司制造
DER732：商品名：DER 732，由DOW化学公司制造
实施例和比较例
将各组分按照下面的表1中所示的含量混合后，用双螺杆挤出机(L/D＝36，Φ＝45，机筒温度：240℃)以每小时80kg的速率制备粒料样品。
[表1]
Figure BDA0001734623250000071
(单位：μg/g；每1g PC的重量(单位：μg))
实验例：聚碳酸酯树脂组合物的物理性能的评价
将实施例和比较例中制备的粒料注塑成宽度为150mm、长度为80mm、厚度为4mm的样品。
通过使用日立提供的U-4100分光光度计在样品厚度的垂直方向上照射测量长波长光的透光率和长波长光的颜色。结果在下面的表2中示出。
[表2]
长波长光的颜色 长波长光的透光率
实施例1 8.0 82.05％
实施例2 7.3 82.99％
实施例3 7.8 83.65％
比较例1 9.2 77.25％
比较例2 9.0 78.86％
参照表2，当将聚碳酸酯与1,1,5,5-四甲基-3,3-二苯基三硅氧烷组合时，长波长光的颜色和长波长光的透光率两者均优异。因此，通过这种组合证实可以提供同时表现出优异的机械强度和总透光率的薄导光板。

Claims (8)

1.一种聚碳酸酯树脂组合物，包含：聚碳酸酯和1，1，5，5-四甲基-3，3-二苯基三硅氧烷，其中，基于100重量份的所述聚碳酸酯，所述1，1，5，5-四甲基-3，3-二苯基三硅氧烷的含量为0.01重量份至0.3重量份。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，所述树脂组合物还包含抗氧化剂、抗水解剂、增亮剂或它们的混合物。
3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，所述抗氧化剂为酚类抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、或它们的混合物。
4.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，基于100重量份的所述聚碳酸酯，所述抗氧化剂的含量为0.01重量份至0.15重量份。
5.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，所述抗水解剂为含有环氧基的聚合物。
6.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，基于100重量份的所述聚碳酸酯，所述抗水解剂的含量为0.02重量份至0.2重量份。
7.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，所述增亮剂为含有氧化烯重复单元的聚合物。
8.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中，基于100重量份的所述聚碳酸酯，所述增亮剂的含量为0.1重量份至0.5重量份。
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