CN110546204B - 光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 - Google Patents
光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110546204B CN110546204B CN201880024889.3A CN201880024889A CN110546204B CN 110546204 B CN110546204 B CN 110546204B CN 201880024889 A CN201880024889 A CN 201880024889A CN 110546204 B CN110546204 B CN 110546204B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polycarbonate resin
- mass
- glycol
- less
- bis
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L69/00—Compositions of polycarbonates; Compositions of derivatives of polycarbonates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/15—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring
- C08K5/151—Heterocyclic compounds having oxygen in the ring having one oxygen atom in the ring
- C08K5/1515—Three-membered rings
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/49—Phosphorus-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/04—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,含有聚亚烷基二醇(B)0.1~4质量份、磷系稳定剂(C)0.005~0.5质量份,对于聚亚烷基二醇(B),以四氢呋喃为溶剂、基于凝胶渗透色谱法的以聚苯乙烯换算而测得的重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%,且由末端羟值求出的数均分子量(Mn)为700~2600。
Description
技术领域
本发明涉及光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件,详细而言,涉及具有良好的色调、且在成型时的气体产生和模具污染都非常少的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和将其成型而得到的光学部件。
背景技术
在个人电脑、手机等中使用的液晶显示装置中,为了应对其薄型化、轻量化、省力化、高精细化的要求,装入面状光源装置。而且,在该面状光源装置中,为了发挥将入射的光均匀且有效地导入至液晶显示侧的作用,具备一面具有一样的倾斜面的楔型截面的导光板或平板形状的导光板。而且,也存在在导光板的表面形成凹凸图案来赋予光散射功能的导光板。
这种导光板通过热塑性树脂的注射成型而得到,且可通过转印形成于嵌套件表面的凹凸部而赋予上述的凹凸图案。以往,导光板是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂材料成型的,但近来,需要一种反映更清晰的图像的显示装置,并且由于在光源附近产生的热,设备装置内趋于高温化,因此,逐渐被耐热性更高的聚碳酸酯树脂材料所取代。
聚碳酸酯树脂的机械性质、热性质、电性质、耐气候性优异,但透光率低于PMMA等,因此,由聚碳酸酯树脂制的导光板和光源构成面光源体的情况下,存在亮度低的问题。而且,最近,要求减少导光板的入光部与远离入光部的部位的色度差,但聚碳酸酯树脂存在比PMMA容易黄变的问题。
专利文献1中提出了:通过添加丙烯酸类树脂和脂环式环氧化合物来改善透光率和亮度的方法,专利文献2中提出了:将聚碳酸酯树脂末端改性来提高凹凸部对导光板的转印性,从而改善亮度的方法,专利文献3中提出了:导入具有脂肪族链段的共聚酯碳酸酯来改善上述转印性,从而改善亮度的方法。
然而,专利文献1的方法虽然通过添加丙烯酸类树脂而色调变良好,但由于发生白浊,因此无法提高透光率和亮度,虽然通过添加脂环式环氧化合物,有透射率改善的可能性,但未确认到色调的改善效果。专利文献2和专利文献3的情况下,虽然可以期待流动性、转印性的改善效果,但是存在耐热性降低的缺点。
另一方面,已知有在聚碳酸酯树脂等热塑性树脂中配混聚乙二醇或聚(2-甲基)乙二醇等,专利文献4中记载了含有其的耐γ射线照射性的聚碳酸酯树脂,专利文献5中记载了配混于PMMA等的抗静电性和表面外观优异的热塑性树脂组合物。
而且,专利文献6中提出了:通过配混由直链烷基构成的聚亚烷基二醇,从而改良透射率、色调的方案。通过配混聚四亚甲基醚二醇,可见改善了透射率、黄变度(黄色指数:YI)。
然而,最近,特别是在智能手机、平板型终端等各种移动终端中,导光板等光学部件的薄壁化、大型化正以显著的速度发展,导光板成型要求高温的机筒温度、且高速注射。伴随于此,存在的问题是,在成型时产生的气体增加、模具污染容易进行。因此,用于这些成型中的树脂组合物不仅要求优异的光学特性,而且要求在高温下注射成型时几乎没有模具污染。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-158364号公报
专利文献2:日本特开2001-208917号公报
专利文献3:日本特开2001-215336号公报
专利文献4:日本特开平1-22959号公报
专利文献5:日本特开平9-227785号公报
专利文献6:日本专利第5699188号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述实际情况而作出的,其目的在于,提供具有良好的色调而不以任何方式损害聚碳酸酯树脂原本的特性,在成型时的气体产生和模具污染都非常少的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件。
用于解决问题的方案
本发明人为了达成上述课题,反复深入研究,结果发现:通过将重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%的聚亚烷基二醇与磷系稳定剂一起以特定的量配混在聚碳酸酯树脂中,从而可以得到具有良好的色调、且在成型时的气体产生和模具污染都非常少的光学部件用的聚碳酸酯树脂组合物,至此完成了本发明。
本发明涉及以下的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件。
[1]一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,含有聚亚烷基二醇(B)0.1~4质量份、磷系稳定剂(C)0.005~0.5质量份,
对于聚亚烷基二醇(B),以四氢呋喃为溶剂、基于凝胶渗透色谱法的以聚苯乙烯换算而测得的重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%,且由末端羟值求出的数均分子量(Mn)为700~2600。
[2]根据上述[1]所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,聚亚烷基二醇(B)具有四亚甲基醚单元。
[3]根据上述[2]所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,聚亚烷基二醇(B)的四亚甲基醚单元的摩尔比率为50摩尔%以上。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份为0.0005~0.2质量份的环氧化合物(D)。
[5]一种光学部件,其是将上述[1]~[4]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物成型而得到的。
发明的效果
本发明的聚碳酸酯树脂组合物可以提供具有良好的色调的光学部件,而不以任何方式损害聚碳酸酯树脂原本的特性,在成型时气体产生少、且模具污染非常少。
附图说明
图1为实施例中的模具污染的评价中使用的水滴型模具的俯视图。
具体实施方式
以下,示出实施方式和示例物等对本发明详细地进行说明。
需要说明的是,本说明书中“~”只要没有特别限定就以其包含前后中记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的特征在于,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,含有聚亚烷基二醇(B)0.1~4质量份、磷系稳定剂(C)0.005~0.5质量份,
对于聚亚烷基二醇(B),以四氢呋喃为溶剂、基于凝胶渗透色谱法的以聚苯乙烯换算而测得的重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%,且由末端羟值求出的数均分子量(Mn)为700~2600。
以下,对构成本发明的聚碳酸酯树脂组合物的各成分、光学部件等详细地进行说明。
[聚碳酸酯树脂(A)]
对本发明中使用的聚碳酸酯树脂的种类没有限制,聚碳酸酯树脂可以使用1种,或者也可以以任意的组合和任意的比率组合使用2种以上。
聚碳酸酯树脂为具有式:-[-O-X-O-C(=O)-]-所示的碳酸根键的基本结构的聚合物。
式中,X通常为烃,为了赋予各种特性,也可以使用导入了杂原子、异质键的X。
另外,聚碳酸酯树脂可以分为直接键合于碳酸根键的碳分别为芳香族碳的芳香族聚碳酸酯树脂、和为脂肪族碳的脂肪族聚碳酸酯树脂,均可以使用。其中,从耐热性、机械物性、电特性等观点出发,优选芳香族聚碳酸酯树脂。
对聚碳酸酯树脂的具体种类没有限制,例如可以举出:使二羟基化合物与碳酸酯前体反应而成的聚碳酸酯聚合物。此时,在二羟基化合物和碳酸酯前体的基础上,也可以使多羟基化合物等进行反应。另外,也可以利用使二氧化碳为碳酸酯前体并与环状醚反应的方法。而且,聚碳酸酯聚合物可以为直链状也可以为支链状。进而,聚碳酸酯聚合物可以为由1种重复单元构成的均聚物,也可以为具有2种以上的重复单元的共聚物。此时,共聚物可以选择无规共聚物、嵌段共聚物等各种共聚形态。需要说明的是,通常,这样的聚碳酸酯聚合物成为热塑性的树脂。
成为芳香族聚碳酸酯树脂的原料的单体中,如果列举芳香族二羟基化合物的例子,则可以举出:
1,2-二羟基苯、1,3-二羟基苯(即,间苯二酚)、1,4-二羟基苯等二羟基苯类;
2,5-二羟基联苯、2,2’-二羟基联苯、4,4’-二羟基联苯等二羟基联苯类;
2,2’-二羟基-1,1’-联萘、1,2-二羟基萘、1,3-二羟基萘、2,3-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、2,7-二羟基萘等二羟基萘类;
2,2’-二羟基二苯基醚、3,3’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚、1,4-双(3-羟基苯氧基)苯、1,3-双(4-羟基苯氧基)苯等二羟基二芳基醚类;
2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即,双酚A)、
1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、
2-(4-羟基苯基)-2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(3-叔丁基-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-环己基-4-羟基苯基)丙烷、
2-(4-羟基苯基)-2-(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、
α,α’-双(4-羟基苯基)-1,4-二异丙基苯、
1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、
双(4-羟基苯基)甲烷、
双(4-羟基苯基)环己基甲烷、
双(4-羟基苯基)苯基甲烷、
双(4-羟基苯基)(4-丙烯基苯基)甲烷、
双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、
双(4-羟基苯基)萘基甲烷、
1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-1-萘基乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)丁烷、
2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、
2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、
1,1-双(4-羟基苯基)己烷、
2,2-双(4-羟基苯基)己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)辛烷、
2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、
4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、
2,2-双(4-羟基苯基)壬烷、
1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、
1,1-双(4-羟基苯基)十二烷、
等双(羟基芳基)烷烃类;
1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、
1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,4-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,5-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-丙基-5-甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-叔丁基-环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-4-叔丁基-环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-苯基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-4-苯基环己烷、
等双(羟基芳基)环烷烃类;
9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含Cardo结构的双酚类;
4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚等二羟基二芳基硫醚类;
4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等二羟基二芳基亚砜类;
4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜等二羟基二芳基砜类;等。
这些之中,优选双(羟基芳基)烷烃类,其中,优选双(4-羟基苯基)烷烃类,从耐冲击性、耐热性的方面出发,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即,双酚A)。
需要说明的是,芳香族二羟基化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
另外,如果列举成为脂肪族聚碳酸酯树脂的原料的单体的例子,则可以举出:
乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、2-甲基-2-丙基丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇、癸烷-1,10-二醇等烷二醇类;
环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇、1,4-环己烷二甲醇、4-(2-羟基乙基)环己醇、2,2,4,4-四甲基-环丁烷-1,3-二醇等环烷二醇类;
乙二醇、2,2’-氧基二乙醇(即二乙二醇)、三乙二醇、丙二醇、螺环二醇等二醇类;
1,2-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇、1,4-苯二乙醇、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、2,3-双(羟基甲基)萘、1,6-双(羟基乙氧基)萘、4,4’-联苯二甲醇、4,4’-联苯二乙醇、1,4-双(2-羟基乙氧基)联苯、双酚A双(2-羟基乙基)醚、双酚S双(2-羟基乙基)醚等芳烷基二醇类;
1,2-环氧乙烷(即,环氧乙烷)、1,2-环氧丙烷(即,环氧丙烷)、1,2-环氧环戊烷、1,2-环氧环己烷、1,4-环氧环己烷、1-甲基-1,2-环氧环己烷、2,3-环氧降冰片烷、1,3-环氧丙烷等环状醚类;等。
聚碳酸酯树脂的原料的单体中,如果列举碳酸酯前体的例子,则可以使用酰卤、碳酸酯等。需要说明的是,碳酸酯前体可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
作为酰卤,具体而言,例如可以举出碳酰氯;二羟基化合物的双氯甲酸酯体、二羟基化合物的单氯甲酸酯体等卤甲酸酯等。
作为碳酸酯,具体而言,例如可以举出碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等碳酸二芳酯类;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯类;二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合物的单碳酸酯体、环状碳酸酯等二羟基化合物的碳酸酯体等。
聚碳酸酯树脂的制造方法
聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,可以采用任意的方法。如果列举其例子,则可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚物的固相酯交换法等。
以下,对这些方法中特别适合的例子进行具体说明。
界面聚合法
首先,对用界面聚合法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。
界面聚合法中,在对反应为非活性的有机溶剂和碱水溶液的存在下,通常将pH保持为9以上,使二羟基化合物与碳酸酯前体(优选碳酰氯)反应后,在聚合催化剂的存在下进行界面聚合,从而得到聚碳酸酯树脂。需要说明的是,反应体系中,可以根据需要而存在分子量调节剂(封端剂),也可以为了二羟基化合物的抗氧化而存在抗氧化剂。
二羟基化合物和碳酸酯前体如前述。需要说明的是,碳酸酯前体中优选使用碳酰氯,使用碳酰氯时的方法特别被称为碳酰氯法。
作为对反应为非活性的有机溶剂,例如可以举出二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、单氯苯、二氯苯等氯化烃等;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃;等。需要说明的是,有机溶剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
作为碱水溶液中含有的碱化合物,例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸氢钠等碱金属化合物、碱土金属化合物,其中,优选氢氧化钠和氢氧化钾。需要说明的是,碱化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
对碱水溶液中的碱化合物的浓度没有限制,通常为了将反应的碱水溶液中的pH控制为10~12,以5~10质量%使用。另外,例如吹入碳酰氯时,为了以水相的pH成为10~12、优选成为10~11的方式进行控制,优选将双酚化合物与碱化合物的摩尔比通常设为1:1.9以上、尤其设为1:2.0以上,另外通常设为1:3.2以下、尤其设为1:2.5以下。
作为聚合催化剂,例如可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己胺等脂肪族叔胺;N,N’-二甲基环己胺、N,N’-二乙基环己胺等脂环式叔胺;N,N’-二甲基苯胺、N,N’-二乙基苯胺等芳香族叔胺;三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等季铵盐等;吡啶;鸟嘌呤;胍的盐;等。需要说明的是,聚合催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
作为分子量调节剂,例如可以举出具有一价的酚性羟基的芳香族苯酚;甲醇、丁醇等脂肪族醇;硫醇;邻苯二甲酰亚胺等,其中,优选芳香族苯酚。作为这样的芳香族苯酚,具体而言,可以举出间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等烷基取代苯酚;异丙烯基苯酚等含乙烯基的苯酚;含环氧基的苯酚;邻羟基苯甲酸、2-甲基-6-羟基苯基乙酸等含羧基的苯酚;等。需要说明的是,分子量调节剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
分子量调节剂的用量相对于二羟基化合物100摩尔,通常为0.5摩尔以上、优选为1摩尔以上,另外,通常为50摩尔以下,优选为30摩尔以下。通过使分子量调节剂的用量为该范围,可以改善树脂组合物的热稳定性和耐水解性。
反应时,将反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等进行混合的顺序只要可以得到期望的聚碳酸酯树脂就是任意的,可以任意设定适当的顺序。例如,使用碳酰氯作为碳酸酯前体的情况下,对于分子量调节剂只要为从二羟基化合物与碳酰氯的反应(碳酰氯化)时至聚合反应开始时为止的期间即可,可在任意的时期混合。
需要说明的是,反应温度通常为0~40℃,反应时间通常为几分钟(例如10分钟)~几小时(例如6小时)。
熔融酯交换法
接着,对用熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。
熔融酯交换法中,例如,进行碳酸二酯与二羟基化合物的酯交换反应。
二羟基化合物如前述。
另一方面,作为碳酸二酯,例如可以举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸二烷基酯化合物;碳酸二苯酯;碳酸二甲苯酯等碳酸取代二苯酯等。其中,优选碳酸二苯酯和取代碳酸二苯酯,特别是更优选碳酸二苯酯。需要说明的是,碳酸二酯可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
二羟基化合物与碳酸二酯的比率只要可以得到期望的聚碳酸酯树脂就是任意的,相对于二羟基化合物1摩尔,优选使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中,更优选使用1.01摩尔以上。需要说明的是,上限通常为1.30摩尔以下。通过设为这样的范围,将末端羟基量调整为适合的范围。
聚碳酸酯树脂中,有其末端羟基量对热稳定性、水解稳定性、色调等产生较大影响的倾向。因此,可以通过公知的任意方法,根据需要调整末端羟基量。酯交换反应中,通常通过调整碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率;酯交换反应时的减压度等,可以得到调整了末端羟基量的聚碳酸酯树脂。需要说明的是,通过该操作,通常也可以调整所得聚碳酸酯树脂的分子量。
调整碳酸二酯与二羟基化合物的混合比率来调整末端羟基量的情况下,其混合比率如前述。
另外,作为更积极的调整方法,可以举出反应时另行混合封端剂的方法。作为此时的封端剂,例如可以举出一元苯酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类等。需要说明的是,封端剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
通过熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂时,通常使用酯交换催化剂。酯交换催化剂可以使用任意的酯交换催化剂。其中,例如优选使用碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外,辅助性地,也可以例如将碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺系化合物等碱性化合物组合使用。需要说明的是,酯交换催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
熔融酯交换法中,反应温度通常为100~320℃。另外,反应时的压力通常为2mmHg以下的减压条件。作为具体的操作,可以在前述条件下,边将芳香族羟基化合物等副产物去除边进行熔融缩聚反应。
熔融缩聚反应可以以分批式、连续式中的任意方法进行。以分批式进行的情况下,混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序只要可以得到期望的芳香族聚碳酸酯树脂就是任意的,可以任意设定适当的顺序。但是其中,如果考虑聚碳酸酯树脂的稳定性等,则优选熔融缩聚反应以连续式进行。
熔融酯交换法中,根据需要也可以使用催化失活剂。作为催化失活剂,可以任意使用中和酯交换催化剂的化合物。如果列举其例子,则可以举出含硫的酸性化合物和其衍生物等。需要说明的是,催化失活剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。
催化失活剂的用量相对于前述酯交换催化剂含有的碱金属或碱土金属通常为0.5当量以上、优选为1当量以上,另外,通常为10当量以下,优选为5当量以下。进而,相对于聚碳酸酯树脂,通常为1ppm以上,另外,通常为100ppm以下,优选为20ppm以下。
对于聚碳酸酯树脂(A)的分子量,以由使用二氯甲烷作为溶剂、温度25℃下测定的溶液粘度换算得到的粘均分子量(Mv)计,优选10000~26000、更优选10500以上、进一步优选11000以上、特别优选11500以上、最优选12000以上、更优选24000以下、进一步优选20000以下。通过使粘均分子量为上述范围的下限值以上,从而可以进一步改善本发明的聚碳酸酯树脂组合物的机械强度,通过使粘均分子量为上述范围的上限值以下,从而可以抑制本发明的聚碳酸酯树脂组合物的流动性降低并改善,可以提高成型加工性,可以容易进行薄壁成型加工。
需要说明的是,可以将粘均分子量不同的2种以上的聚碳酸酯树脂混合使用,上述情况下,也可以将粘均分子量为上述适合的范围外的聚碳酸酯树脂混合。
需要说明的是,粘均分子量[Mv]是指,使用二氯甲烷作为溶剂,用乌氏粘度计求出温度25℃下的特性粘度[η](单位dl/g),由Schnell的粘度式、即、η=1.23×10-4Mv0.83算出的值。另外,特性粘度[η]是指,测定各溶液浓度[C](g/dl)下的比粘度[ηsp],通过下述式算出的值。
聚碳酸酯树脂的末端羟基浓度是任意的,可以适宜选择而确定,通常为1000ppm以下,优选800ppm以下,更优选600ppm以下。由此,可以进一步改善聚碳酸酯树脂的滞留热稳定性和色调。另外,特别是对于用熔融酯交换法制造的聚碳酸酯树脂,其下限通常为10ppm以上、优选30ppm以上、更优选40ppm以上。由此,可以抑制分子量的降低,可以进一步改善树脂组合物的机械特性。
需要说明的是,末端羟基浓度的单位以ppm表示末端羟基的质量相对于聚碳酸酯树脂的质量。其测定方法为利用四氯化钛/乙酸法的比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)中记载的方法)。
聚碳酸酯树脂可以以聚碳酸酯树脂单独(聚碳酸酯树脂单独不限定于仅包含1种聚碳酸酯树脂的方案,例如以包括包含单体组成、分子量彼此不同的多种聚碳酸酯树脂的方案的含义使用)使用,也可以将聚碳酸酯树脂与其他热塑性树脂的合金(混合物)组合而使用。进而,例如,出于进一步提高阻燃性、耐冲击性的目的,可以使聚碳酸酯树脂形成与具有硅氧烷结构的低聚物或聚合物的共聚物的构成;出于进一步改善热氧化稳定性、阻燃性的目的,可以使聚碳酸酯树脂形成与具有磷原子的单体、低聚物或聚合物的共聚物的构成;出于改善热氧化稳定性的目的,可以使聚碳酸酯树脂形成与具有二羟基蒽醌结构的单体、低聚物或聚合物的共聚物的构成;为了改良光学性质,可以使聚碳酸酯树脂形成与聚苯乙烯等具有烯烃系结构的低聚物或聚合物的共聚物的构成;出于改善耐化学药品性的目的,可以使聚碳酸酯树脂形成与聚酯树脂低聚物或聚合物的共聚物的构成;等以聚碳酸酯树脂为主体的共聚物而构成。
另外,为了实现改善成型品的外观、改善流动性,聚碳酸酯树脂可以含有聚碳酸酯低聚物。该聚碳酸酯低聚物的粘均分子量[Mv]通常为1500以上、优选2000以上,另外,通常为9500以下、优选9000以下。进而,所含有的聚碳酸酯低聚物优选设为聚碳酸酯树脂(包含聚碳酸酯低聚物)的30质量%以下。
进一步聚碳酸酯树脂不仅可以为原始原料,也可以为由使用过的制品再生的聚碳酸酯树脂(所谓材料回收后的聚碳酸酯树脂)。
但是,再生后的聚碳酸酯树脂在聚碳酸酯树脂中、优选80质量%以下,其中更优选50质量%以下。这是由于,再生后的聚碳酸酯树脂受到热劣化、经年劣化等劣化的可能性高,因此,多于前述范围地使用这样的聚碳酸酯树脂的情况下,有使色调、机械物性降低的可能性。
[聚亚烷基二醇(B)]
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物含有重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%,且由末端羟值求出的数均分子量(Mn)为700~2600的聚亚烷基二醇(B),所述重均分子量(Mw)是以四氢呋喃为溶剂、基于凝胶渗透色谱法的以聚苯乙烯换算而测得的。
通过含有这样的聚亚烷基二醇(B),从而可以得到具有良好的色调、且在成型时的气体产生和模具污染都非常少的光学部件。重均分子量(Mw)为400以下的成分的量成为1.0质量%以上时,注射成型时的模具附着物增加,产生排气孔等的堵塞。重均分子量(Mw)为400以下的成分的量优选低于0.8质量%、更优选低于0.6质量%、进一步优选低于0.5质量%。
聚亚烷基二醇(B)的重均分子量(Mw)如下求出:通过凝胶渗透色谱法(GPC),以四氢呋喃为溶剂进行测定,与基于标准聚苯乙烯的校正曲线比对并换算,从而求出。而且,Mw为400以下的成分的量(质量%)以得到的GPC光谱曲线中的Mw为400以下的部分的面积除以光谱曲线整体的面积从而算出的比率定义。GPC测定的具体详细情况如实施例中所记载。
重均分子量(Mw)为400以下的成分的量低于1.0质量%的聚亚烷基二醇(B)通过用水、醇等清洗,从而可以去除Mw为400以下的成分,或者添加包含硫酸的水溶液,使低分子量成分选择性地分馏提取,从而也可以得到。而且,也可以从市售品中选择而使用。
聚亚烷基二醇(B)的数均分子量(Mn)如前述,以由末端羟值求出的数均分子量计,为700~2600,优选800以上、更优选900以上、优选2200以下、更优选2000以下、进一步优选1800以下、特别优选1600以下。如果超过上述范围的上限,则相容性降低,故不优选,另外,如果低于上述范围的下限,则成型时产生气体,故不优选。
此处,聚亚烷基二醇(B)的数均分子量(Mn)依据JIS K1577而测定,是基于末端羟值而算出的数均分子量。
作为聚亚烷基二醇(B),可以使用各种聚亚烷基二醇,例如可以举出下述通式(1)所示的支链型聚亚烷基二醇或下述通式(2)所示的直链型聚亚烷基二醇作为优选例。需要说明的是,下述通式(1)所示的支链型聚亚烷基二醇或下述通式(2)所示的直链型聚亚烷基二醇可以为与其他共聚成分的共聚物,但优选为均聚物。
(式中,R表示碳数1~3的烷基,X和Y各自独立地表示氢原子、碳数1~23的脂肪族酰基、碳数1~23的烷基、碳数6~22的芳基或碳数7~23的芳烷基,m表示10~400的整数。)
上述通式(1)所示的支链型聚亚烷基二醇可以为仅一种R构成的均聚物,也可以为由不同的R构成的共聚物。
(式中,X和Y各自独立地表示氢原子、碳数2~23的脂肪族酰基、碳数1~23的烷基、碳数6~22的芳基或碳数7~23的芳烷基,p表示2~6的整数,r表示6~100的整数。)
上述通式(2)所示的直链型聚亚烷基二醇可以为仅一种p构成的均聚物,也可以为由不同的p构成的共聚物。
作为支链型聚亚烷基二醇,优选通式(1)中X、Y为氢原子、R为甲基的(2-甲基)乙二醇、R为乙基的(2-乙基)乙二醇。
作为直链型聚亚烷基二醇,可以优选举出通式(2)中的X和Y为氢原子、p为2的聚乙二醇、p为3的聚三亚甲基二醇、p为4的聚四亚甲基二醇、p为5的聚五亚甲基二醇、p为6的聚六亚甲基二醇,更优选聚三亚甲基二醇、聚四亚甲基二醇。
作为聚亚烷基二醇(B),还可以举出具有下述通式(3)所示的直链亚烷基醚单元(P1)和选自下述通式(4-1)~(4-4)所示的单元中的支链亚烷基醚单元(P2)的聚亚烷基二醇共聚物作为优选例。
(式(3)中,p表示2~6的整数。)
作为通式(3)所示的直链亚烷基醚单元,可以为仅一种p构成的单独的单元、或将由不同的p构成的多个单元混合。
(式(4-1)~(4-4)中,R1~R10各自独立地表示氢原子或碳数1~3的烷基,各自的式(4-1)~(4-4)中,R1~R10中的至少1个为碳数1~3的烷基。)
作为通式(4-1)~(4-4)所示的支链亚烷基醚单元,可以为由通式(4-1)~(4-4)中的任一结构的支链亚烷基醚单元构成的均聚物,也可以为由多种结构的支链亚烷基醚单元构成的共聚物。
作为上述通式(3)所示的直链亚烷基醚单元(P1),如果将其记作二醇,则可以举出:p为2的乙二醇、p为3的三亚甲基二醇、p为4的四亚甲基二醇、p为5的五亚甲基二醇、p为6的六亚甲基二醇,它们也可以混合,优选三亚甲基二醇、四亚甲基二醇,特别优选四亚甲基二醇。
三亚甲基二醇工业上可以以如下方法制造:通过环氧乙烷的氢甲酰化得到3-羟基丙醛并将其氢化的方法,或将丙烯醛水合而得到3-羟基丙醛,将得到的3-羟基丙醛用Ni催化剂进行氢化的方法。另外,最近,也可以进行如下操作:通过生物法,使甘油、葡萄糖、淀粉等用微生物还原,制造三亚甲基二醇。
作为上述通式(4-1)所示的支链亚烷基醚单元,如果将其记作二醇,则可以举出(2-甲基)乙二醇、(2-乙基)乙二醇、(2,2-二甲基)乙二醇等,它们也可以混合,优选(2-甲基)乙二醇、(2-乙基)乙二醇。
作为上述通式(4-2)所示的支链亚烷基醚单元,如果将其记作二醇,则可以举出(2-甲基)三亚甲基二醇、(3-甲基)三亚甲基二醇、(2-乙基)三亚甲基二醇、(3-乙基)三乙二醇、(2,2-二甲基)三亚甲基二醇、(2,2-甲基乙基)三亚甲基二醇、(2,2-二乙基)三亚甲基二醇(即,新戊二醇)、(3,3-二甲基)三亚甲基二醇、(3,3-甲基乙基)三亚甲基二醇、(3,3-二乙基)三亚甲基二醇等,它们也可以混合。
作为上述通式(4-3)所示的支链亚烷基醚单元,如果将其记作二醇,则可以举出(3-甲基)四亚甲基二醇、(4-甲基)四亚甲基二醇、(3-乙基)四亚甲基二醇、(4-乙基)四亚甲基二醇、(3,3-二甲基)四亚甲基二醇、(3,3-甲基乙基)四亚甲基二醇、(3,3-二乙基)四亚甲基二醇、(4,4-二甲基)四亚甲基二醇、(4,4-甲基乙基)四亚甲基二醇、(4,4-二乙基)四亚甲基二醇等,它们也可以混合,优选(3-甲基)四亚甲基二醇。
作为上述通式(4-4)所示的支链亚烷基醚单元,如果将其记作二醇,则可以举出(3-甲基)五亚甲基二醇、(4-甲基)五亚甲基二醇、(5-甲基)五亚甲基二醇、(3-乙基)五亚甲基二醇、(4-乙基)五亚甲基二醇、(5-乙基)五亚甲基二醇、(3,3-二甲基)五亚甲基二醇、(3,3-甲基乙基)五亚甲基二醇、(3,3-二乙基)五亚甲基二醇、(4,4-二甲基)五亚甲基二醇、(4,4-甲基乙基)五亚甲基二醇、(4,4-二乙基)五亚甲基二醇、(5,5-二甲基)五亚甲基二醇、(5,5-甲基乙基)五亚甲基二醇、(5,5-二乙基)五亚甲基二醇等,它们也可以混合。
以上,简便地以二醇为例记载了构成支链亚烷基醚单元的通式(4-1)~(4-4)所示的单元,但不限定于这些二醇,也可以为它们的环氧烷、它们的成聚醚性衍生物。
作为聚亚烷基二醇共聚物,如果列举优选例,则优选由四亚甲基醚单元和前述通式(4-3)所示的单元形成的共聚物,特别是更优选由四亚甲基醚单元和3-甲基四亚甲基醚单元形成的共聚物。另外,也优选由四亚甲基醚单元和前述通式(4-1)所示的单元形成的共聚物,特别是更优选由四亚甲基醚单元和2-甲基亚乙基醚单元形成的共聚物、和由四亚甲基醚单元和2-乙基亚乙基醚单元形成的共聚物。进而,也优选四亚甲基醚单元和前述通式(4-2)形成的共聚物,也优选由2,2-二甲基三亚甲基醚单元、即、新戊二醇醚单元形成的共聚物。
聚亚烷基二醇共聚物可以为无规共聚物、嵌段共聚物。
聚亚烷基二醇共聚物的前述通式(3)所示的直链亚烷基醚单元(P1)与前述通式(4-1)~(4-4)所示的支链亚烷基醚单元(P2)的共聚比率以(P1)/(P2)的摩尔比计,优选95/5~5/95、更优选93/7~40/60、进一步优选90/10~65/35、更优选富含直链亚烷基醚单元(P1)。
需要说明的是,摩尔分率是使用1H-NMR测定装置,以氘代氯仿为溶剂而测定的。
另外,作为聚亚烷基二醇(B),其一末端或者两末端也可以由脂肪酸或醇封端,对其性能体现也无影响,可以同样地使用脂肪酸酯化物或醚化物,因此,通式(1)、(2)中的X和/或Y可以为碳数1~23的脂肪族酰基或烷基。
聚亚烷基二醇的酯化物或醚化物无需全部酯化或醚化,优选为部分酯化物或醚化物。
作为脂肪酸酯化物,可以使用直链状或支链状脂肪酸酯,均可,构成脂肪酸酯的脂肪酸可以为饱和脂肪酸也可以为不饱和脂肪酸。另外,也可以使用一部分氢原子被羟基等取代基所取代者。
作为构成脂肪酸酯的脂肪酸,可以举出碳数1~23的一元或二元的脂肪酸、例如一元饱和脂肪酸、具体而言为甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、一元不饱和脂肪酸、具体而言为油酸、乙二酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸、以及碳数10以上的二元脂肪酸、具体而言为癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸和癸烯二酸、十一碳烯二酸、十二碳烯二酸。
这些脂肪酸可以使用1种或组合2种以上而使用。前述脂肪酸中,也包含在分子内具有1个或多个羟基的脂肪酸。
作为聚亚烷基二醇的脂肪酸酯的优选的具体例,可以举出通式(I-1)中、R为甲基、X和Y为碳数18的脂肪族酰基的聚丙二醇硬脂酸酯、R为甲基、X和Y为碳数22的脂肪族酰基的聚丙二醇山萮酸酯。作为聚亚烷基二醇的脂肪酸酯的优选的具体例,可以举出聚亚烷基二醇单棕榈酸酯、聚亚烷基二醇二棕榈酸酯、聚亚烷基二醇单硬脂酸酯、聚亚烷基二醇二硬脂酸酯、聚亚烷基二醇(单棕榈酸·单硬脂酸)酯、聚亚烷基二醇山萮酸酯等。
作为构成聚亚烷基二醇的烷基醚的烷基,可以为直链状或支链状,均可,例如可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、月桂基、硬脂基等碳数1~23的烷基,作为这样的聚亚烷基二醇,可以优选示例聚亚烷基二醇的烷基甲基醚、乙基醚、丁基醚、月桂基醚、硬脂基醚等。
作为上述聚亚烷基二醇(B),结构中可以包含源自1,4-丁二醇、甘油、山梨糖醇、苯二醇、双酚A、环己二醇、螺环二醇等多元醇的结构。聚亚烷基二醇聚合时,通过加入这些多元醇,从而可以对主链中赋予这些有机基团。特别优选可以举出甘油、山梨糖醇、双酚A等。
作为在结构中含有有机基团的聚亚烷基二醇,例如可以举出聚乙二醇甘油醚、聚(2-甲基)乙二醇甘油醚、聚(2-乙基)乙二醇甘油醚、聚四亚甲基二醇甘油醚、聚乙二醇-聚(2-甲基)乙二醇甘油醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-甲基)乙二醇甘油醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-乙基)聚乙二醇甘油醚、聚乙二醇山梨醇醚、聚(2-甲基)乙二醇山梨醇醚、聚(2-乙基)乙二醇山梨醇醚、聚四亚甲基二醇山梨醇醚、聚乙二醇-聚(2-甲基)乙二醇山梨醇醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-甲基)乙二醇山梨醇醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-乙基)乙二醇山梨醇醚、双酚A-双(聚乙二醇)醚、双酚A-双(聚(2-甲基)乙二醇)醚、双酚A-双(聚(2-乙基)乙二醇)醚、双酚A-双(聚四亚甲基二醇)醚、双酚A-双(聚乙二醇-聚(2-甲基)乙二醇)醚、双酚A-双(聚四亚甲基二醇-聚(2-甲基)乙二醇)醚、双酚A-双(聚四亚甲基二醇-聚(2-乙基)聚乙二醇)醚等作为优选例。
上述聚亚烷基二醇(B)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
聚亚烷基二醇(B)的含量相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份为0.1~4质量份。优选的含量为0.15质量份以上、更优选0.2质量份以上、优选3.5质量份以下,更优选3质量份以下,进一步优选2.5质量份以下,特别优选2质量份以下。含量如果低于0.1质量份,则色调、黄变的改善不充分,如果超过4质量份,则由于聚碳酸酯树脂的白浊而透射率降低,且利用挤出机的熔融混炼时,经常发生线料的断线,难以制成树脂组合物粒料。
[磷系稳定剂(C)]
本发明的聚碳酸酯树脂组合物含有磷系稳定剂。通过含有磷系稳定剂,从而本发明的聚碳酸酯树脂组合物的色调变得良好,耐热变色性进一步改善。
作为磷系稳定剂,可以使用公知的任意物质。如果列举具体例,则可以举出磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、多磷酸等磷的含氧酸;酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾、酸性焦磷酸钙等酸性焦磷酸金属盐;磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、磷酸锌等第1族或第2B族金属的磷酸盐;磷酸酯化合物、亚磷酸酯化合物、亚膦酸酯化合物等,特别优选亚磷酸酯化合物。通过选择亚磷酸酯化合物,从而可以得到具有更高的耐变色性和连续生产率的聚碳酸酯树脂组合物。
此处,亚磷酸酯化合物为通式:P(OR)3所示的3价的磷化合物,R表示1价或2价的有机基团。
作为这样的亚磷酸酯化合物,例如可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(单壬基苯基)酯、亚磷酸三(单壬基/二壬基·苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸单辛基二苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸十三烷酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三硬脂酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇亚磷酸酯、亚磷酸双(2,6-二叔丁基苯基)辛酯、亚磷酸2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基-二亚磷酸酯、6-[3-(3-叔丁基-羟基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]-二氧杂磷等。
这样的亚磷酸酯化合物中,下述式(1)或(2)所示的芳香族亚磷酸酯化合物有效地提高本发明的聚碳酸酯树脂组合物的耐热变色性,故更优选。
[式(1)中,R1、R2和R3可以分别相同也可以不同,表示碳数6以上且30以下的芳基。]
[式(2)中,R4和R5可以分别相同也可以不同,表示碳数6以上且30以下的芳基。]
作为上述式(1)所示的亚磷酸酯化合物,其中,优选三苯基亚磷酸酯、亚磷酸三(单壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯等,其中,更优选亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。作为这样的有机亚磷酸酯化合物,具体而言例如可以举出株式会社ADEKA制“Adekastab 1178”、SumitomoChemical Co.,Ltd..制“Sumilizer TNP”、城北化学工业株式会社制“JP-351”、株式会社ADEKA制“Adekastab 2112”、BASF Corporation制“Irgafos168”、城北化学工业株式会社制“JP-650”等。
作为上述式(2)所示的亚磷酸酯化合物,其中,特别优选双(2,4-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯那样的具有季戊四醇二亚磷酸酯结构的物质。作为这样的有机亚磷酸酯化合物,具体而言例如可以优选举出株式会社ADEKA制“Adekastab PEP-24G”、“AdekastabPEP-36”、Dover Chemical Corporation制“Doverphos S-9228”等。
亚磷酸酯化合物中,上述式(2)所示的芳香族亚磷酸酯化合物由于色调更优异,故更优选。
需要说明的是,磷系稳定剂可以含有1种,也可以以任意的组合和比率含有2种以上。
磷系稳定剂(C)的含量相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,为0.005~0.5质量份、优选0.007质量份以上、更优选0.008质量份以上、特别优选0.01质量份以上,另外,优选0.4质量以下、更优选0.3质量份以下、进一步优选0.2质量份以下、特别是0.1质量份以下。磷系稳定剂(C)的含量低于前述范围的0.005质量份的情况下,色调、耐热变色性变得不充分,磷系稳定剂(C)的含量超过0.5质量份的情况下,不仅耐热变色性反而恶化,而且湿热稳定性也降低。
[环氧化合物(D)]
本发明的树脂组合物还优选含有环氧化合物(D)。通过同时含有环氧化合物(D)和聚亚烷基二醇(B),从而可以进一步改善耐热变色性。
作为环氧化合物(D),可以使用在1分子中具有1个以上环氧基的化合物。具体而言,可以优选举出苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3’,4’-环氧-6’-甲基环己基羧酸酯、2,3-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4-(3,4-环氧-5-甲基环己基)丁基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧环己基亚乙基氧化物、环己基甲基3,4-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-6’-甲基环己基羧酸酯、双酚-A二缩水甘油醚、四溴双酚-A缩水甘油醚、邻苯二甲酸的二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸的二缩水甘油酯、双-环氧二环戊二烯基醚、双-环氧乙二醇、双-环氧环己基己二酸酯、丁二烯二环氧化物、四苯基亚乙基环氧化物、辛基环氧邻苯二甲酸酯、环氧化聚丁二烯、3,4-二甲基-1,2-环氧环己烷、3,5-二甲基-1,2-环氧环己烷、3-甲基-5-叔丁基-1,2-环氧环己烷、十八烷基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、环己基-2-甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2-异丙基-3,4-环氧-5-甲基环己基羧酸酯、十八烷基-3,4-环氧环己基羧酸酯、2-乙基己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,6-二甲基-2,3-环氧环己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、3-叔丁基-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、二乙基4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯、二-正丁基-3-叔丁基-4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯、环氧化大豆油、环氧化亚麻子油等。
其中,优选使用脂环族环氧化合物,特别优选3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯。
另外,还可以优选使用在一末端或两末端具有环氧基的聚亚烷基二醇衍生物。特别优选在两末端具有环氧基的聚亚烷基二醇。
作为在结构中含有环氧基的聚亚烷基二醇衍生物,例如可以举出聚乙二醇二缩水甘油醚、聚(2-甲基)乙二醇二缩水甘油醚、聚(2-乙基)乙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇-聚(2-甲基)乙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-甲基)乙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇-聚(2-乙基)乙二醇二缩水甘油醚等聚亚烷基二醇衍生物作为优选例。
环氧化合物可以单独使用也可以组合2种以上使用。
环氧化合物(D)的优选含量相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,为0.0005~0.2质量份、更优选0.001质量份以上、进一步优选0.003质量份以上、特别优选0.005质量份以上,另外,更优选0.15质量以下、进一步优选0.1质量份以下、特别优选0.05质量份以下。环氧化合物(D)的含量低于0.0005质量份的情况下,色调、耐热变色性容易变得不充分,超过0.2质量份的情况下,耐热变色性反而容易恶化,色调、湿热稳定性也容易降低。
[添加剂等]
本发明的聚碳酸酯树脂组合物可以含有上述以外的其他添加剂、例如抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、颜料、染料、聚碳酸酯树脂以外的其他聚合物、阻燃剂、耐冲击改良剂、抗静电剂、增塑剂、增容剂等添加剂。这些添加剂可以配混一种或二种以上。
但是,含有聚碳酸酯树脂以外的其他聚合物时的含量相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,优选20质量份以下、更优选10质量份以下、进一步优选5质量份以下、特别优选3质量份以下。
[聚碳酸酯树脂组合物的制造方法]
对本发明的聚碳酸酯树脂组合物的制造方法没有限制,可以广泛采用公知的聚碳酸酯树脂组合物的制造方法,可以举出如下方法:将聚碳酸酯树脂(A)、聚亚烷基二醇(B)和磷系稳定剂(C)、以及根据需要配混的其他成分用例如滚筒混合机、亨舍尔混合机等各种混合机预先混合后,用班伯里密炼机、辊、Brabender、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等混合机进行熔融混炼。需要说明的是,熔融混炼的温度没有特别限制,通常为240~320℃的范围。
[光学部件]
对于本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,将上述聚碳酸酯树脂组合物造粒,将所得粒料用各种成型法成型,可以制造光学部件。而且,也可以不经由粒料,将在挤出机中熔融混炼后的树脂直接成型,形成光学部件。
本发明的聚碳酸酯树脂组合物由于流动性、色调优异,在成型时的气体产生和模具污染都非常少,因此,特别适合用于通过注射成型法,成型为光学部件、特别是容易引起模具污染的薄壁的光学部件。对于注射成型时的树脂温度,特别是薄壁的成型品的情况下,优选在比通常用于聚碳酸酯树脂的注射成型的温度即260~300℃还高的树脂温度下进行成型,优选305~400℃的树脂温度。树脂温度更优选310℃以上、进一步优选315℃以上、特别优选320℃以上、更优选390℃以下。使用以往的聚碳酸酯树脂组合物的情况下,为了成型为薄壁成型品而提高成型时的树脂温度时,还有成型品的黄变容易产生的问题,但通过使用本发明的树脂组合物,从而即使为上述温度范围,也可以制造具有良好的色调的成型品、特别是薄壁的光学部件。
需要说明的是,对于树脂温度,难以进行直接测定的情况下,作为机筒设定温度来把握。
此处,薄壁成型品是指,具有通常壁厚为1mm以下,优选0.8mm以下,更优选0.6mm以下的板状部的成型品。此处,板状部可以为平板也可以成为曲板状,还可以为平坦的表面,还可以在表面具有凹凸等,另外,截面可以具有倾斜面,或也可以为楔型截面等。
作为光学部件,可以举出直接或间接地利用LED、有机EL、白炽灯、荧光灯、阴极管等光源的设备·器具的部件,可以举出导光板、面发光体用构件等作为代表性的例子。
导光板是在液晶背光单元、各种显示装置、照明装置中、用于使LED等光源的光导光的装置,使从侧面或背面等入射的光通过通常设置于表面的凹凸扩散,发出均匀的光。其形状通常为平板状,表面上可以具有凹凸也可以不具有凹凸。
导光板的成型通常优选通过注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、熔融挤出成型法(例如T模头成型法)等来进行。
使用本发明的树脂组合物成型而得到的导光板无白浊、透射率的降低,具有良好的色调,且模具污染所导致的成型不良少。
使用本发明的聚碳酸酯树脂组合物的导光板可以适合在液晶背光单元、各种显示装置、照明装置的领域中使用。作为这样的装置的例子,可以举出手机、移动笔记、上网本、平板个人计算机、平板电脑、智能手机、平板电脑型终端等各种移动终端、相机、时钟、便携式电脑、各种显示器、照明设备等。
另外,作为光学部件的形状可以为薄膜或者片,作为其具体例,例如可以举出导光薄膜等。
另外,作为光学部件,汽车或者摩托车等的车辆用前照灯(头灯)或者后灯、雾灯等中,使来自LED等光源的光导光的光导管、透镜等也是适合的,也可以适合用于它们。
使用本发明的聚碳酸酯树脂组合物的导光板可以适合用于液晶背光单元、各种显示装置、照明装置的领域。作为这样的装置的例子,可以举出手机、手机笔记本、上网本、触屏平板PC、平板电脑PC、智能手机、平板型终端等各种移动终端、相机、时钟、笔记本电脑、各种显示器、照明设备等。
实施例
以下,示出实施例对本发明进一步进行具体说明。但是,本发明不对以下的实施例作限定性解释。
以下的实施例和比较例中使用的原料和评价方法如下所述。需要说明的是,聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量的测定方法如前述。
聚亚烷基二醇的重均分子量(Mw)的基于凝胶渗透色谱法的测定具体而言如以下进行。
凝胶渗透色谱法装置使用HLC-8320(东曹株式会社制),作为柱,连接TSKgelMultiporeHxl-M(7.8mm I.D.×30cmL×2、东曹株式会社制)而使用。柱温设为40℃。检测器使用HLC-8320的RI检测器。作为洗脱液,使用四氢呋喃,标准曲线使用标准聚苯乙烯(东曹株式会社制)而制成。
Mw为400以下的成分的比率(质量%)通过上述中得到的GPC光谱曲线中的Mw为400以下的部分的面积除以光谱曲线整体的面积而算出。
[表1]
需要说明的是,上述聚亚烷基二醇(B1)和(B3)的水清洗处理品通过以下的水清洗处理而得到。
即,在温度40~50℃的纯水500ml中加入上述该原料聚亚烷基二醇100g并搅拌5分钟后,停止搅拌并静置,分离为聚亚烷基二醇层和水层,将聚亚烷基二醇层分级。重复该操作2次,将所得聚亚烷基二醇在120℃下加热10小时,去除水分,得到聚亚烷基二醇(B1)和(B3)。
(实施例1~10、比较例1~3)
[树脂组合物粒料的制造]
将上述各成分以以下的表2所示的比率(质量份)进行配混,在滚筒混合机中混合20分钟后,利用螺杆直径40mm的带排气口的单螺杆挤出机(Tanabe Plastic Machine Co.,Ltd.制“VS-40”),使机筒温度为240℃,进行熔融混炼,通过线料切割得到粒料。
[色调(YI)的测定]
将所得粒料在120℃下用热风循环式干燥机干燥5~7小时后,利用注射成型机(东芝机械株式会社制“EC100SX-2A”),在树脂温度340℃、模具温度80℃下成型为长光路成型品(300mm×7mm×4mm)。
对于该长光路成型品,在300mm的光路长下进行YI值(黄变度))的测定。测定中使用长光路光谱透过色度计(日本电色工业株式会社制“ASA1”、C光源、2°视野)。
[模具污染性评价(模具附着物)]
注射成型中的污染性评价(模具污染)
使上述中得到的粒料以120℃干燥5小时后,用注射成型机(住友重机械工业社制“SE8M”),使用图1所示的水滴型模具,在使机筒温度为340℃、成型循环为10秒、模具温度为40℃的条件下,进行200注射的注射成型,对于结束后的模具固定侧的金属镜面上产生的白色的附着物所导致的污染的状态,通过与比较例1比较的下述基准,以目视进行评价判定。
A:模具附着物比比较例1的200注射成型后的状态极少,耐模具污染性极良好。
B:模具附着物比比较例1的200注射成型后的状态少,但稍可见耐模具污染性。
C:模具附着物与比较例1的200注射成型后的状态为同一水平。
D:模具附着物比比较例1的200注射成型后的状态多,明显可见模具污染。
需要说明的是,图1的水滴型模具为如下模具:从浇口G导入树脂组合物,是以产生气体在尖端P部分容易滑动的方式设计的。浇口G的宽度为1mm、厚度为1mm,图1中,宽度h1为14.5mm,长度h2为7mm,长度h3为27mm,成型部的厚度为3mm。
将以上的评价结果示于以下的表2。
[表2]
产业上的可利用性
本发明的聚碳酸酯树脂组合物由于具有良好的色调、且在成型时的气体产生和模具污染都非常少,因此可以非常适用于光学部件。
Claims (3)
1.一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,含有聚亚烷基二醇(B)0.1~4质量份、磷系稳定剂(C)0.005~0.5质量份,所述聚亚烷基二醇(B)具有四亚甲基醚单元且所述四亚甲基醚单元的摩尔比率为50摩尔%以上,
对于聚亚烷基二醇(B),以四氢呋喃为溶剂、基于凝胶渗透色谱法的以聚苯乙烯换算的、基于下述方法(i)而测得的分子量为400以下的成分的量低于1.0质量%,且基于下述方法(ii)由末端羟值求出的数均分子量Mn为700~2600,
方法(i):分子量为400以下的成分的以质量%计的比率是以得到的GPC光谱曲线中的分子量为400以下的部分的面积除以光谱曲线整体的面积从而算出的,
方法(ii):Mn依据JIS K1577而测定,是基于末端羟值而算出的。
2.根据权利要求1所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份为0.0005~0.2质量份的环氧化合物(D)。
3.一种光学部件,其是将权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物成型而得到的。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-082241 | 2017-04-18 | ||
JP2017082241 | 2017-04-18 | ||
JP2018-016249 | 2018-02-01 | ||
JP2018016249A JP6522818B2 (ja) | 2017-04-18 | 2018-02-01 | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物及び光学部品 |
PCT/JP2018/005648 WO2018193702A1 (ja) | 2017-04-18 | 2018-02-19 | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物及び光学部品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110546204A CN110546204A (zh) | 2019-12-06 |
CN110546204B true CN110546204B (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=64282509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201880024889.3A Active CN110546204B (zh) | 2017-04-18 | 2018-02-19 | 光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6522818B2 (zh) |
KR (1) | KR20190132421A (zh) |
CN (1) | CN110546204B (zh) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7457728B2 (ja) * | 2019-09-25 | 2024-03-28 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物 |
CN115943185A (zh) * | 2020-10-23 | 2023-04-07 | 株式会社Lg化学 | 聚碳酸酯组合物及其模制品 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11256051A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-21 | Mitsubishi Eng Plast Corp | 難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
CN101040004A (zh) * | 2004-10-14 | 2007-09-19 | 旭化成化学株式会社 | 树脂组合物 |
CN102083908A (zh) * | 2008-07-09 | 2011-06-01 | 朗盛德国有限责任公司 | 具有改进的流动性的热塑性塑料 |
CN102686671A (zh) * | 2010-01-07 | 2012-09-19 | 出光兴产株式会社 | 芳香族聚碳酸酯树脂组合物及用其制成的光学成型品 |
WO2013161433A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 芳香族ポリカーボネート系複合樹脂組成物及び成形品 |
WO2015011994A1 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 |
JP2016020504A (ja) * | 2013-12-10 | 2016-02-04 | 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物及び光学用成形品 |
JP2016130298A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-21 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 |
JP2017057408A (ja) * | 2015-03-26 | 2017-03-23 | 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5699188A (en) | 1980-01-14 | 1981-08-10 | Hitachi Ltd | Step for man conveyor |
CA1338226C (en) | 1987-06-26 | 1996-04-02 | Charles E. Lundy | Gamma radiation resistant polycarbonate compositions |
JPH09227785A (ja) | 1995-12-20 | 1997-09-02 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 樹脂組成物及びその成形体 |
JP4104707B2 (ja) | 1997-11-27 | 2008-06-18 | 出光興産株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物及び導光板 |
JP4156161B2 (ja) | 2000-01-27 | 2008-09-24 | 出光興産株式会社 | 導光板及びその製造方法 |
JP4156163B2 (ja) | 2000-01-31 | 2008-09-24 | 出光興産株式会社 | 導光板及びその製造方法 |
JP4030749B2 (ja) * | 2001-11-21 | 2008-01-09 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 芳香族ポリカーボネート系樹脂組成物 |
JP4414300B2 (ja) * | 2003-08-01 | 2010-02-10 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 医療器具及び耐脂肪乳剤性器具用樹脂組成物 |
JP5266639B2 (ja) * | 2006-01-06 | 2013-08-21 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 導光板 |
JP6408760B2 (ja) * | 2013-11-11 | 2018-10-17 | 出光興産株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物 |
CN106795364B (zh) * | 2014-10-17 | 2019-12-10 | 出光兴产株式会社 | 聚碳酸酯树脂组合物 |
-
2018
- 2018-02-01 JP JP2018016249A patent/JP6522818B2/ja active Active
- 2018-02-19 KR KR1020197030465A patent/KR20190132421A/ko not_active IP Right Cessation
- 2018-02-19 CN CN201880024889.3A patent/CN110546204B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11256051A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-21 | Mitsubishi Eng Plast Corp | 難燃性熱可塑性樹脂組成物 |
CN101040004A (zh) * | 2004-10-14 | 2007-09-19 | 旭化成化学株式会社 | 树脂组合物 |
CN102083908A (zh) * | 2008-07-09 | 2011-06-01 | 朗盛德国有限责任公司 | 具有改进的流动性的热塑性塑料 |
CN102686671A (zh) * | 2010-01-07 | 2012-09-19 | 出光兴产株式会社 | 芳香族聚碳酸酯树脂组合物及用其制成的光学成型品 |
WO2013161433A1 (ja) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 芳香族ポリカーボネート系複合樹脂組成物及び成形品 |
WO2015011994A1 (ja) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 |
JP2016020504A (ja) * | 2013-12-10 | 2016-02-04 | 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物及び光学用成形品 |
JP2016130298A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-21 | 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 |
JP2017057408A (ja) * | 2015-03-26 | 2017-03-23 | 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 | ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20190132421A (ko) | 2019-11-27 |
JP6522818B2 (ja) | 2019-05-29 |
CN110546204A (zh) | 2019-12-06 |
JP2018178075A (ja) | 2018-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6101856B1 (ja) | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 | |
JP5699240B1 (ja) | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 | |
JP5893774B1 (ja) | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 | |
JP2018028025A (ja) | 光学部材用ポリカーボネート樹脂組成物 | |
CN110719936B (zh) | 光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 | |
JP6893340B2 (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および光学部品 | |
JP6587948B2 (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および光学部品 | |
CN111936578B (zh) | 聚碳酸酯树脂组合物 | |
JP6645886B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物 | |
CN110546204B (zh) | 光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 | |
CN114466896A (zh) | 聚碳酸酯树脂组合物 | |
JP2019090044A (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および光学部品 | |
JP2018090762A (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物 | |
WO2016111117A1 (ja) | 薄肉光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 | |
JP6522493B2 (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物および光学部品 | |
KR102642651B1 (ko) | 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광학 부품 | |
JP6446601B1 (ja) | 光学部品用ポリカーボネート樹脂組成物及び光学部品 | |
JP6490490B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物および薄肉光学部品 | |
JP2019099651A (ja) | 光学部材用ポリカーボネート樹脂組成物 | |
JP7347962B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物 | |
JP7309452B2 (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物 | |
JP2019214744A (ja) | ポリカーボネート樹脂組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |