CN110719936B - 光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件 - Google Patents

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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,所述组合物含有聚亚烷基二醇(B)0.1至4质量份、磷系稳定剂(C)0.005至0.5质量份,其中所述聚亚烷基二醇(B)含有四亚甲基二醇单元(b1)40至80mol%、(2‑甲基)乙二醇单元(b2)5至45mol%、和乙二醇单元(b3)5至50mol%,并且其中含有选自四亚甲基二醇单元(b1)、(2‑甲基)乙二醇单元(b2)、和乙二醇单元(b3)中的两种以上的单元通过共聚而成的共聚物组分。

Description

光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件
技术领域
本发明涉及一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和光学部件,更具体地涉及表现优异透明性、耐热变色性和脱模性的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和将其成形来得到的光学部件。
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、和高精细化的要求,装入面状光源装置。另外,在该面状光源装置中具备一面具有均匀倾斜表面的楔形截面的导光板或平板形状的导光板,以实现将入射的光均匀且有效地导入至液晶显示侧的作用。
这种导光板可以通过热塑性树脂的注射成形来得到,并且可以通过转印至形成于嵌套件(liner)表面的凹凸部来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)等树脂材料成形的,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,导致设备装置内趋于高温化,因此,常规树脂材料逐渐被耐热性更高的聚碳酸酯树脂材料所取代。
聚碳酸酯树脂表现优异的机械性质、热性质、电性质和耐候性,但透明性低于PMMA等,因此在由聚碳酸酯树脂制的导光板和光源构成面光源体的情况中,发生例如亮度低的问题。另外,近年来要求减少导光板的入光部与远离入光部的部位之间的色度差,但聚碳酸酯树脂与PMMA树脂相比容易存在黄变的问题。
具体地,近年来例如智能手机和平板型终端等手持终端以显著的速度薄型化或大型薄型化,开始使用其中光从侧边而不是下方入射至导光板上的侧边型配置,并且目前需要即使在长光路中也表现充分亮度的超薄型光源。这样的高端导光板目前不太可能满足通过上述现有技术实现的透明性和耐黄变性的要求规格。
在专利文献1中,本发明的发明人提出了使用具有特定亚烷基二醇单元的聚亚烷基二醇共聚物来得到的聚碳酸酯树脂组合物。该组合物是可以实现高光线透过率和良好色相的优异材料,但发现注射成形时的脱模性略微不良。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-130298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(课题)在于提供一种不以任何方式损害聚碳酸酯树脂原本的特性的、表现优异透明性、耐热变色性和脱模性的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物。
用于解决问题的方案
本发明人为了实现上述课题,反复进行深入研究,结果发现,通过在聚碳酸酯树脂中混入含有特定量的三种亚烷基二醇单元的聚亚烷基二醇并混入特定量的磷系稳定剂,可以实现优异透明性、耐热变色性和脱模性,从而完成本发明。
本发明涉及以下的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的光学部件。
[1]一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,所述组合物含有聚亚烷基二醇(B)0.1至4质量份、磷系稳定剂(C)0.005至0.5质量份,
其中聚亚烷基二醇(B)含有四亚甲基二醇单元(b1)40至80mol%、(2-甲基)乙二醇单元(b2)5至45mol%、和乙二醇单元(b3)5至50mol%,并且
其中含有选自四亚甲基二醇单元(b1)、(2-甲基)乙二醇单元(b2)、和乙二醇单元(b3)中的两种以上的单元通过共聚而成的共聚物组分。
[2]根据上述[1]所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中聚亚烷基二醇(B)是(2-甲基)乙二醇单元和/或乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物。
[3]根据上述[1]或[2]所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中聚亚烷基二醇(B)是(2-甲基)乙二醇单元和乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物。
[4]根据上述[1]至[3]任一项所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中聚亚烷基二醇(B)的数均分子量为大于1200且小于5000。
[5]一种光学部件,其是将上述[1]至[4]任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物成形来得到的。
发明的效果
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物表现优异透明性、耐热变色性和脱模性,因此可以适用于各种光学部件,特别是薄壁的光学部件等。
附图说明
[图1]用于实施例中脱模性评价的试验片等的示意图。
[图2]用于说明实施例中脱模性评价的方法的示意图。
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物表现优异透明性、耐热变色性和脱模性,因此可以适用于各种光学部件,特别是薄壁的光学部件等。
具体实施方式
以下,通过使用实施方案、实施例等来详细说明本发明。
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物为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至4质量份、磷系稳定剂(C)0.005至0.5质量份的树脂组合物,
其中聚亚烷基二醇(B)含有四亚甲基二醇单元(b1)40至80mol%、(2-甲基)乙二醇单元(b2)5至45mol%、和乙二醇单元(b3)5至50mol%,并且
其中含有选自四亚甲基二醇单元(b1)、(2-甲基)乙二醇单元(b2)、和乙二醇单元(b3)中的两种以上的单元通过共聚而成的共聚物组分。
[聚碳酸酯树脂(A)]
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。
聚碳酸酯树脂是具有式:-[-O-X-O-C(=O)-]-所示的含碳酸酯键的基本结构的聚合物。
式中,X部分通常表示烃,但为了赋予各种特性,也可以使用导入了杂原子、异质键(heterobond)的X部分。
另外,聚碳酸酯树脂可以分类为直接键合于碳酸酯键的碳原子为芳香族碳原子的芳香族聚碳酸酯树脂、和直接键合于碳酸酯键的碳原子为脂肪族碳原子的脂肪族聚碳酸酯树脂,且均可以使用。其中,从耐热性、机械物性、电特性等观点来看,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,例如通过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。也可以利用使二氧化碳作为碳酸酯前体并与环醚反应的方法。另外,聚碳酸酯聚合物可以为直链状也可以为支链状。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。这样的聚碳酸酯聚合物通常作为热塑性的树脂。
在作为芳香族聚碳酸酯树脂的原料的单体中,芳香族二羟基化合物的实例包括:
例如1,2-二羟基苯、1,3-二羟基苯(即,间苯二酚)、和1,4-二羟基苯等的二羟基苯类;
例如2,5-二羟基联苯、2,2’-二羟基联苯、和4,4’-二羟基联苯等的二羟基联苯类;
例如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、和2,7-二羟基萘等的二羟基萘类;
例如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)苯等的二羟基二芳基醚类;
例如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、
1,1-双(4-羟基苯基)己烷、
2,2-双(4-羟基苯基)己烷、
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、
和1,1-双(4-羟基苯基)十二烷等的双(羟基芳基)烷烃类;
例如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、
和1,1-双(4-羟基苯基)-4-苯基环己烷等的双(羟基芳基)环烷烃类;
例如9,9-双(4-羟基苯基)芴和9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等的含Cardo结构的双酚类;
例如4,4’-二羟基二苯基硫醚和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚等的二羟基二芳基硫醚类;
例如4,4’-二羟基二苯基亚砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等的二羟基二芳基亚砜类;和
例如4,4’-二羟基二苯基砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜等的二羟基二芳基砜类;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,从耐冲击性和耐热性的方面来看,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即,双酚A)。
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。
作为脂肪族聚碳酸酯树脂的原料的单体的实例包括:
例如乙烷-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、和癸烷-1,10-二醇等的烷二醇类;
例如环戊烷-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、和2,2,4,4-四甲基-环丁烷-1,3-二醇等的环烷二醇类;
例如乙二醇、2,2’-氧基二乙醇(即,二乙二醇)、三乙二醇、丙二醇、和螺环二醇等的二醇类;
例如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、和双酚S双(2-羟基乙基)醚等的芳烷基二醇类;和
例如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、和1,3-环氧丙烷等的环醚类;等。
在作为聚碳酸酯树脂的原料的单体中,碳酸酯前体的实例包括酰卤和碳酸酯。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。
酰卤的具体实例包括碳酰氯;和例如二羟基化合物的双氯甲酸酯体和二羟基化合物的单氯甲酸酯体等的卤甲酸酯等。
碳酸酯的具体实例包括以下:例如碳酸二苯酯和碳酸二甲苯酯等的碳酸二芳酯类;例如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯等的碳酸二烷基酯类;和例如二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合物的单碳酸酯体、和环状碳酸酯等的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。其实例包括界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、和预聚物的固相酯交换法。
以下,对这些方法中特别适合的方法进行具体说明。
界面聚合法
首先,对使用界面聚合法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。
在界面聚合法中,在对反应为惰性的有机溶剂和碱水溶液的存在下,通常将pH保持在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,来得到聚碳酸酯树脂。必要时,反应体系中可以存在分子量调节剂(封端剂),并且反应体系中可以存在抗氧化剂以防止二羟基化合物的氧化。
二羟基化合物和碳酸酯前体如上所述。碳酸酯前体中,优选使用碳酰氯,并且其中使用碳酰氯的方法被称为碳酰氯法。
对反应为惰性的有机溶剂的实例包括例如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、单氯苯、和二氯苯等的氯化烃等;和例如苯、甲苯、和二甲苯等的芳香族烃。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。
碱水溶液中含有的碱化合物的实例包括例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、和碳酸氢钠等的碱金属化合物或碱土金属化合物,其中,优选氢氧化钠和氢氧化钾。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,但通常为了将反应期间的碱水溶液的pH控制在10至12的范围,使用5至10质量%的浓度。另外,例如向反应体系中吹入碳酰氯时,为了将水相的pH控制在10至12的范围内、优选10至11的范围内,通常优选将双酚化合物和碱化合物的摩尔比设为1:1.9以上、特别设为1:2.0以上,设为1:3.2以下、特别设为1:2.5以下。
聚合催化剂的实例包括例如三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、和三己胺等的脂肪族叔胺;例如N,N’-二甲基环己胺和N,N’-二乙基环己胺等的脂环族叔胺;例如N,N’-二甲基苯胺和N,N’-二乙基苯胺等的芳香族叔胺;例如三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、和三乙基苄基氯化铵等的季铵盐;吡啶;胍盐;等。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。
分子量调节剂的实例包括具有一价的酚性羟基的芳香族苯酚化合物;例如甲醇和丁醇等的脂肪族醇;硫醇;和邻苯二甲酰亚胺等,其中,优选芳香族苯酚化合物。这样的芳香族苯酚化合物的具体实例包括例如间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代的苯酚等的烷基取代的苯酚化合物;例如异丙烯基苯酚等的含乙烯基的苯酚化合物;含环氧基的苯酚化合物;例如邻羟基苯甲酸和2-甲基-6-羟基苯基乙酸等的含羧基的苯酚化合物;等。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,且通常为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落入该范围中,可以改善树脂组合物的热稳定性和耐水解性。
反应时,混合反应物、反应介质、催化剂、和添加剂等的顺序只要可以得到期望的聚碳酸酯树脂就没有限制,并且可以任意设定适当的顺序。例如,在使用碳酰氯作为碳酸酯前体的情况下,分子量调节剂可以在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之间的任何时期混合。
反应温度通常为0至40℃,反应时间通常为几分钟(例如,10分钟)至几小时(例如,6小时)。
熔融酯交换法
以下将对使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,进行例如碳酸二酯和二羟基化合物之间的酯交换反应。
二羟基化合物如前述。
另一方面,碳酸二酯的实例包括例如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、和碳酸二叔丁酯等的碳酸二烷基酯化合物;碳酸二苯酯;例如碳酸二甲苯酯等的取代的碳酸二苯酯。其中,优选碳酸二苯酯和取代的碳酸二苯酯,更优选碳酸二苯酯。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没有限制,相对于1摩尔的二羟基化合物,优选使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中更优选相对于1摩尔的二羟基化合物使用1.01摩尔以上。该比率的上限通常为1.30摩尔以下。通过使比率落入这样的范围中,将末端羟基量调整为适合的范围。
聚碳酸酯树脂中,其末端羟基量对热稳定性、水解稳定性、色调等具有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来调整末端羟基量。酯交换反应中,通常可以通过例如调整碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率、或通过调整酯交换反应时的减压度,来得到具有调整的末端羟基量的聚碳酸酯树脂。通过该操作,通常也可以调整所得聚碳酸酯树脂的分子量。
在通过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,更积极的调整方法的实例是反应时另行混合封端剂的方法。此时使用的封端剂的实例包括一元苯酚类、一元羧酸类、和碳酸二酯类。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,优选使用例如碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外,可以辅助性地使用例如碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、或胺系化合物等的碱性化合物。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至320℃。反应时的压力通常为2mmHg以下的减压条件。作为具体的操作,可以在上述条件下,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或连续式中的任意方法进行。在以分批式进行的情况下,混合反应物、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,考虑到聚碳酸酯树脂的稳定性等,优选以连续式进行熔融缩聚反应。
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。其实例包括含硫的酸性化合物及其衍生物。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中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,且通常为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,且通常为100ppm以下、优选为20ppm以下。
对于聚碳酸酯树脂(A)的分子量,以使用二氯甲烷作为溶剂、在温度25℃下测定的溶液粘度换算得到的粘均分子量(Mv)计,优选10,000至15,000、更优选10,500以上、进一步优选11,000以上、特别优选11,500以上、最优选12,000以上,且更优选14,500以下。通过使粘均分子量在上述范围的下限值以上,可以进一步改善本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的机械强度,并且通过使该粘均分子量在上述范围的上限值以下,可以抑制本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的流动性降低并改善,提高成形加工性,可以容易地进行薄壁成形加工。
此外,可以混合使用具有不同粘均分子量的2种以上的聚碳酸酯树脂,在该情况下,可以混合粘均分子量在上述优选范围外的聚碳酸酯树脂。
另外,粘均分子量[Mv]是指,使用二氯甲烷作为溶剂,使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。
[数1]
Figure BDA0002300482210000121
聚碳酸酯树脂中的末端羟基浓度是任意的,可以适当选择和确定,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。因此可以抑制分子量的降低并且进一步改善树脂组合物的机械特性。
末端羟基浓度的单位是相对于聚碳酸酯树脂的质量以ppm表示的末端羟基的质量。其测定方法是利用四氯化钛/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。此外,例如,为了进一步提高阻燃性、耐冲击性,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;为了进一步改善热氧化稳定性、阻燃性,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;为了改善热氧化稳定性,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;为了改善光学性质,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;为了改善耐化学药品性,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。
为了实现改善成形品的外观或改善流动性,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,且通常为9500以下、优选9000以下。此外,所含有的聚碳酸酯低聚物优选为聚碳酸酯树脂(包含聚碳酸酯低聚物)的30质量%以下。
聚碳酸酯树脂不仅可以是原始原料,也可以是由使用过的制品再生的聚碳酸酯树脂(所谓的材料回收后的聚碳酸酯树脂)。
然而,再生后的聚碳酸酯树脂在聚碳酸酯树脂中优选为80质量%以下,其中更优选50质量%以下。这是因为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,在使用多于前述范围的这样的聚碳酸酯树脂的情况下,有使色相或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,作为聚亚烷基二醇(B),含有四亚甲基二醇单元(b1)、(2-甲基)乙二醇单元(b2)和乙二醇单元(b3)。
在本说明书中,这些单元是指来自四亚甲基二醇、(2-甲基)乙二醇、和乙二醇等的亚烷基醚单元,例如四亚甲基醚单元、(2-甲基)亚乙基醚单元、和亚乙基醚单元。聚亚烷基二醇中的末端基团可以是与这些单元键合的羟基或如下所述的取代基。
另外,在聚亚烷基二醇(A)是聚亚烷基二醇的混合物的情况中,这是指各自的聚亚烷基二醇的构成单元,在聚亚烷基二醇(A)是共聚物的情况中,这是指共聚物的构成单元。
另外,聚亚烷基二醇(B)中含有的上述(b1)、(b2)、和(b3)的特征在于,包含通过将选自上述(b1)、(b2)、和(b3)中的两种以上的单元共聚而成的共聚物。即,其特征在于作为以下而被包含:
(i)具有四亚甲基二醇单元(b1)和(2-甲基)乙二醇单元(b2)的共聚物;
(ii)具有四亚甲基二醇单元(b1)和乙二醇单元(b3)的共聚物;
(iii)具有(2-甲基)乙二醇单元(b2)和乙二醇单元(b3)的共聚物;或
(iv)具有四亚甲基二醇单元(b1)、(2-甲基)乙二醇单元(b2)、和乙二醇单元(b3)的共聚物。
在上述(i)至(iii)的情况中,其他剩余的亚烷基二醇单元可以是这些单元的均聚物、与其他剩余单元的共聚物、或与(b1)至(b3)以外的单元的共聚物。
制造由上述(i)至(iii)表示的聚亚烷基二醇(B)的方法是众所周知的,并且这样的聚亚烷基二醇(B)通常可以通过使用酸催化剂使例如前述那些的二醇、烯化氧或其聚醚形成性衍生物共聚来制造。具体方法包括例如日本特开昭61-123628和日本特开平07-224291中记载的方法。
(b1)至(b3)以外的其他单元优选实例包括(2-乙基)乙二醇、(2,2’-二甲基)丙二醇和(3-甲基)四亚甲基二醇。
在本发明中,分别相对于(b1)至(b3)单元的合计100mol%,聚亚烷基二醇(B)中的四亚甲基二醇单元(b1)的量为40至80mol%,(2-甲基)乙二醇单元(b2)的量为5至45mol%,且乙二醇单元(b3)的量为5至50mol%。(b1)至(b3)单元的比例中,(b1)单元优选45至75mol%、更优选50至70mol%,(b2)单元优选6至40mol%、更优选7至35mol%,(b3)单元优选8至45mol%、更优选10至43mol%。
相对于聚亚烷基二醇(B)的总量(100mol%),(b1)至(b3)以外的其他单元的量优选1至10mol%、更优选1至5mol%、进一步优选1至3mol%。
使用1H-NMR测定装置、以氘代氯仿作为溶剂来测定聚亚烷基二醇(B)中的单元(b1)至(b3)的摩尔比率。
构成聚亚烷基二醇(B)的聚亚烷基(共)聚合物优选末端基团为羟基的那些。另外,即使使用其中一末端或两末端由烷基醚、芳基醚、芳烷基醚、脂肪酸酯、或芳香酯等封端的衍生物,对其性能没有影响,并且还可以使用醚化物和酯化物。
构成烷基醚的烷基可以是直链状或支链状,并且优选碳数1至22的烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、月桂基、和硬脂基等,或聚亚烷基二醇的甲基醚、乙基醚、丁基醚、月桂基醚、和硬脂基醚等。
构成芳基醚的芳基优选碳数6至22的芳基、更优选碳数6至12、且进一步优选碳数6至10,例如苯基、甲苯基、和萘基等,优选苯基和甲苯基。芳烷基优选碳数7至23的芳烷基、更优选碳数7至13、且进一步优选碳数为7至11,例如苄基和苯乙基等,特别优选苄基。
构成脂肪酸酯的脂肪酸可以是直链状或支链状,并且可以是饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。
构成脂肪酸酯的脂肪酸是碳数1至22的一元或二元脂肪酸,例如一元饱和脂肪酸如甲酸、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、和山萮酸等;以及一元不饱和脂肪酸如油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、和花生四烯酸等;以及碳数10以上的二元脂肪酸如癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、毒胡萝卜酸(thapsia acid)、癸烯二酸、十一碳烯二酸、和十二碳烯二酸。
构成芳基酯的芳基优选碳数6至22的芳基、更优选碳数6至12、且进一步优选碳数6至10,例如苯基、甲苯基和萘基,优选苯基和甲苯基。由于即使末端封端基团为芳烷基,聚碳酸酯也表现良好的相容性,芳烷基可表现与芳基相似的效果,并且芳烷基优选碳数7至23的芳烷基、更优选碳数7至13、且进一步优选碳数7至11,其实例包括苄基和苯乙基,特别优选苄基。
作为上述聚亚烷基二醇(B),结构中可以包含来源于例如1,4-丁二醇、甘油、山梨糖醇、苯二醇、双酚A、环己二醇、螺环二醇等的多元醇的结构。聚亚烷基二醇聚合时,通过加入这些多元醇,从而可以对主链赋予这些多元醇中的有机基团。特别优选的实例包括甘油、山梨醇、双酚A等。
其结构中含有有机基团的聚亚烷基二醇的优选实例包括聚乙二醇甘油醚、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、和双酚A-双(聚四亚甲基二醇-聚(2-乙基)聚乙二醇)醚等。
聚亚烷基二醇(B)的数均分子量优选大于1,200且小于5,000、更优选大于1300、进一步优选大于1400,更优选小于4,500、进一步优选小于4,000、特别优选3,500以下、最优选3,000以下。如果超过上述范围的上限,则相容性降低,不优选,如果低于上述范围的下限,则在成形时产生气体,不优选。
另外,在本说明书中,聚亚烷基二醇(B)的数均分子量定义为基于根据JIS K1577测定的羟值来计算出的值。
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至4质量份。如果聚亚烷基二醇(B)的含量小于0.1质量份,成形时的脱模性恶化,如果其含量超过4质量份,则由于聚碳酸酯树脂的白浊而透过率降低。聚亚烷基二醇(B)的含量优选为0.15质量份以上、更优选为0.2质量份以上,优选为3.5质量份以下、更优选为3.0质量份以下、特别优选为2.5质量份以下。
[磷系稳定剂(C)]
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物优选含有磷系稳定剂。通过含有磷系稳定剂,本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的色相变得良好,且进一步改善耐热变色性。
作为磷系稳定剂,可以使用公知的任意的磷系稳定剂。其具体实例包括例如磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、和多磷酸等的磷的含氧酸;例如酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾、和酸性焦磷酸钙等的酸性焦磷酸金属盐;例如磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、和磷酸锌等的第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,可以得到具有更高的耐变色性和连续生产率的光学部件用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。
这样的亚磷酸酯化合物的实例包括亚磷酸三苯酯、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、亚磷酸三癸酯、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、和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]-二噁膦杂英(dioxaphosphepin)等。
这样的亚磷酸酯化合物中,从有效提高本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的耐热变色性的观点来看,更优选由下式(1)或(2)所示的芳香族亚磷酸酯化合物。
Figure BDA0002300482210000171
[式(1)中,R1、R2和R3可以彼此相同或不同,并且各自表示碳数6以上且30以下的芳基。]
Figure BDA0002300482210000181
[式(2)中,R4和R5可以彼此相同或不同,且各自表示碳数6以上且30以下的芳基。]
由上式(1)表示的亚磷酸酯化合物中,优选三苯基亚磷酸酯、亚磷酸三(单壬基苯基)酯、和亚磷酸三(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。这样的有机亚磷酸酯化合物的具体实例包括ADEKA Corporation制“ADK STAB1178”、Sumitomo Chemical Co.制“Sumilizer TNP”、Johoku Chemical Co.制“JP-351”、ADEKA Corporation制“ADK STAB 2112”、BASF制“Irgafos 168”、Johoku Chemical Co.制“JP-650”等。
由上式(2)表示的亚磷酸酯化合物的特别优选的实例包括具有季戊四醇二亚磷酸酯结构的物质,例如双(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、和双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯。这样的有机亚磷酸酯化合物的具体优选的实例包括ADEKA Corporation制“ADK STAB PEP-24G”和“ADK STAB PEP-36”、Dover Chemical Corporation制“Doverphos S-9228”等。
亚磷酸酯化合物中,上式(2)表示的芳香族亚磷酸酯化合物由于色相更优异,故更优选。
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。
相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,磷系稳定剂(C)的含量优选为0.005至0.5质量份、更优选0.007质量份以上、进一步优选0.008质量份以上、特别优选0.01质量份以上,且优选0.4质量份以下、进一步优选0.3质量份以下、例如0.2质量份以下、特别优选0.1质量份以下。如果磷系稳定剂(C)的含量小于前述范围的0.005质量份,色相、耐热变色性变得不充分,如果磷系稳定剂(C)的含量超过0.5质量份,耐热变色性反而容易恶化,且湿热稳定性也容易降低。
[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)和聚亚烷基二醇聚合物(B),可以进一步改善耐热变色性。
在1分子中具有1个以上的环氧基的化合物可以用作环氧化合物(D)。具体地优选例示以下: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-环氧环己基环氧乙烷、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、辛基环氧妥尔油脂肪酸酯、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、和环氧化亚麻子油。
可以单独使用这些环氧化合物,也可以使用其2种以上的组合。
其中,优选使用脂环族环氧化合物,并且特别优选3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯。
相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,环氧化合物(D)的优选含量优选为0.0005至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,且优选0.15质量份以下、进一步优选0.1质量份以下、特别优选0.05质量份以下。如果环氧化合物(D)的含量小于0.0005质量份,色相、耐热变色性容易变得不充分,如果环氧化合物(D)的含量超过0.2质量份,耐热变色性反而容易恶化,色相、湿热稳定性也容易降低。
[添加剂等]
另外,本发明的光学部件用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、和增容剂等。可以使用这些添加剂的1种或其两种以上的混合物。
在含有聚碳酸酯树脂以外的其他树脂的情况下,相对于聚碳酸酯树脂成分(A)100质量份,其含量优选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。
[光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的制造方法]
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的制造方法没有限制,可以广泛使用公知的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的制造方法,可以例示如下方法:将聚碳酸酯树脂(A)、聚亚烷基二醇(B)的(共)聚合物和磷系稳定剂(C)、以及需要配混的其他成分用例如滚揉机(tumbler)或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、布拉本德(Brabender)、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、或捏合机等混合机进行熔融混炼。熔融混炼的温度没有特别限制,通常为240℃至320℃的范围。
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物表现高光谱透射率,并且在300mm的光程长下测定的波长420nm下的光谱透射率优选具有50%以上的高的光谱透射率。在420nm波长下的光谱透射率是接近于在导光板等的光学部件中广泛使用的蓝色LED的波长区域内的光谱透射率,并且当该波长区域内的光谱透射率低时,黄色度(yellowness)增加。
波长420nm下的光谱透射率使用具有长光路长度的注射成形品(300mm×7mm×4mm)在300mm的光路长度下测定。
[光学部件]
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物可以通过将上述光学部件用聚碳酸酯树脂组合物造粒所得的粒料用各种成形法成形来制造。而且,还可以不经由粒料形成,将在挤出机中熔融混炼后的树脂组合物直接成形来得到光学部件。
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物表现优异流动性和脱模性,也表现优异透明性和耐热变色性,因此即使在成形薄壁成形品时,也可以实现无白点异物的优异成形品外观并且实现透过率和色相的平衡,因此,适合用于通过注射成形法来成形薄壁光学部件。注射成形时的树脂温度优选比通常用于注射成形聚碳酸酯树脂的温度260~300℃高,优选305~380℃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,且更优选370℃以下。在使用常规光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的情况中,如果为了形成薄壁成形品而提高成形时的树脂温度,发生例如成形品表面出现白点异物的问题,但通过使用本发明的树脂组合物,目前可以在上述温度范围内产生具有良好外观的薄壁成形品。
树脂温度,在难以进行直接测定的情况下,可以取作机筒设定温度。
此处,薄壁成形品是指具有通常壁厚为1mm以下、优选0.8mm以下、进一步优选0.6mm以下的板状部的成形品。此处,板状部可以为平板或曲板状,还可以为平坦的表面,还可以在表面具有凹凸等,并且截面可以具有倾斜面或楔形截面等。
光学部件的实例包括直接或间接地使用例如LED、有机EL元件、白炽灯、荧光灯和阴极管等光源的设备·器具的部件,典型实例包括导光板、面发光体用构件等。
导光板是在液晶背光单元、各种显示装置和照明装置中用于对LED等光源的光进行导光,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。导光板通常为平板状,并且其表面上可具有或不具有凹凸。
导光板的成形通常优选通过注射成形法、超高速注射成形法、或注射压缩成形法等来进行。
使用本发明的树脂组合物成形而得到的导光板没有白浊或透过率降低,表现极其好的透过率和色相。
使用本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物成形的导光板可以适用于液晶背光单元、各种显示装置和照明装置。这样的装置的实例包括例如移动电话、移动笔记本、上网本、平板个人计算机、平板电脑、智能手机、和平板电脑型终端等的各种移动终端、相机、手表、便携式电脑、各种显示器和照明设备等。
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。
[表1]
Figure BDA0002300482210000231
(实施例1至6和比较例1至3)
[树脂组合物粒料的制造]
通过将上述列出的各成分以下表2中所示比例(质量份)进行配混,在滚揉机中混合20分钟后,使用螺杆直径40mm的带排气口的单螺杆挤出机(Tanabe Plastics MachineryCo.制“VS-40”)在240℃机筒温度下进行熔融混炼,然后切割线料来得到聚碳酸酯树脂组合物的粒料。
在聚碳酸酯树脂组合物中,表2中示出了四亚甲基二醇单元(b1)、(2-甲基)乙二醇单元(b2)、和乙二醇单元(b3)相对于混配的聚亚烷基二醇(B)的总量(100mol%)的比例(mol%)。
[色相(YI)]
通过将所得粒料在120℃下用热风循环式干燥机干燥5小时,然后利用注射成形机(Toshiba Machine Co.制“EC100SX-2A”)在340℃树脂温度、80℃模具温度下成形为长光路成形品(300mm×7mm×4mm)。
在300mm的光路长度下测定该长光路成形品的YI(黄度指数)。使用长光路光谱透过色度计(Nippon Denshoku Industries Co.制“ASA 1”、C光源、2°视野)进行测定。
[ΔYI:耐热变色性的评价]
测定上述长光路成形品在95℃保持700小时后的YI,求出YI值的差(ΔYI),评价耐热变色性。ΔYI值越低意味着越好的耐热变色性。
[脱模性的评价:脱模的最短时间]
将得到的粒料在120℃下用热风循环式干燥机干燥5小时后,用注射成形机(Sodick Co.制“HSP100A”)在360℃机筒温度、80℃模具温度、500mm/秒注射速度、1.0MPa保压(holding pressure)、和2秒保压时间的条件下成形为图1所示的近似T字形的试验片,使用下述方法评价利用起模杆(ejector pin)使试验片脱模时的状况。
图1是示出试验片的形状和用起模杆从模具脱模试验片的试验方法的示意图。试验片1近似为T字形,并且通过起模杆3和3’在试验片1的部位2和2’推动并从可动侧模具5脱模。
图2(a)是示出从图1中的上方侧观察到的试验片1在模具内的状态的截面图。从注射成形机4向固定侧模具7内注射树脂,穿过线轴流道部(spool runner part)6,从而在固定侧模具和可动侧模具5之间的模腔中形成试验片1。可动侧模具5中设置了中心销(corepin)8,并且设置该中心销8使其插入试验片1的线轴流道部6内的A。中心销8具有图2(b)中所示的形状和尺寸,由于存在中心销8,脱模时的脱模阻力增加。
试验方法为,在以0.5秒间隔将注射成形后的冷却时间从10秒改变至最短3.5秒的同时,用起模杆3和3’从可动侧模具5抵接试验片的部位2和2’并将其推出,并且观察试验片1是否可不变形地脱模。如果进行长时间的冷却,当然更容易脱模,但在该评价中,观察的是多短的冷却时间可以正确脱模试验片,并且通过冷却时间的秒数来评价脱模性。冷却时间越短意味着脱模性良好并且可以缩短成形周期。
由于该成形的测量时间约为3.3秒,因此最短冷却时间为3.5秒。
下表2中示出上述评价结果。
[表2]
Figure BDA0002300482210000261
产业上的可利用性
本发明的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物表现优异透明性、耐热变色性和脱模性,因此可以特别适用于光学部件,并且表现极其高的产业上的可利用性。

Claims (5)

1.一种光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,相对于聚碳酸酯树脂(A)100质量份,所述组合物含有聚亚烷基二醇(B)0.1至4质量份、磷系稳定剂(C)0.005至0.5质量份,
其中,所述聚亚烷基二醇(B)含有四亚甲基二醇单元(b1)40至80mol%、(2-甲基)乙二醇单元(b2)5至45mol%、和乙二醇单元(b3)5至50mol%,和
所述聚亚烷基二醇(B)是(2-甲基)乙二醇单元和乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物,或者是(2-甲基)乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物和乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物的混合物。
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,其中所述聚亚烷基二醇(B)是(2-甲基)乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物和乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物的混合物。
3.根据权利要求1所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中聚亚烷基二醇(B)是(2-甲基)乙二醇单元和乙二醇单元与四亚甲基二醇单元共聚而成的共聚物。
4.根据权利要求1至3任一项所述的光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中所述聚亚烷基二醇(B)的数均分子量为大于1200且小于5000。
5.一种光学部件,其是将权利要求1至4中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物成形来得到的。
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019090043A (ja) * 2019-01-24 2019-06-13 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 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
JP2019090044A (ja) * 2019-01-24 2019-06-13 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 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
JP2020152883A (ja) * 2019-03-12 2020-09-24 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 光学部材用ポリカーボネート樹脂組成物
WO2020183834A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 光学部材用ポリカーボネート樹脂組成物
JP7443739B2 (ja) 2019-12-12 2024-03-06 三菱瓦斯化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物および光学部品

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09249804A (ja) * 1996-03-19 1997-09-22 Mitsubishi Eng Plast Kk ポリカーボネート樹脂組成物
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
JP2012207230A (ja) * 2012-07-13 2012-10-25 Mitsubishi Engineering Plastics Corp ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる医療用器具
JP2015180709A (ja) * 2014-03-06 2015-10-15 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
WO2016060220A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
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
EP3081596A1 (en) * 2013-12-10 2016-10-19 Sumika Styron Polycarbonate Limited Polycarbonate resin composition and optical molded article
WO2016199783A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び光学成形品

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0730176B2 (ja) 1984-11-21 1995-04-05 旭化成工業株式会社 ポリアルキレンエーテルポリオールの合成方法
JP3497226B2 (ja) 1994-02-14 2004-02-16 三洋化成工業株式会社 潤滑油
DE69628613T2 (de) 1995-07-12 2004-04-29 Mitsubishi Engineering-Plastics Corp. Polycarbonatharzzusammensetzung
US9701835B2 (en) 2013-07-26 2017-07-11 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation Polycarbonate resin composition for thin optical component, and thin optical component
CN107429055B (zh) * 2016-02-18 2019-08-23 株式会社Lg化学 聚碳酸酯树脂组合物以及使用该组合物的光学模制品
TW201840708A (zh) * 2017-02-01 2018-11-16 日本商出光興產股份有限公司 聚碳酸酯樹脂組合物
JP2018177988A (ja) * 2017-04-13 2018-11-15 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂及びポリカーボネート樹脂組成物

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09249804A (ja) * 1996-03-19 1997-09-22 Mitsubishi Eng Plast Kk ポリカーボネート樹脂組成物
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
JP2012207230A (ja) * 2012-07-13 2012-10-25 Mitsubishi Engineering Plastics Corp ポリカーボネート樹脂組成物及びそれよりなる医療用器具
EP3081596A1 (en) * 2013-12-10 2016-10-19 Sumika Styron Polycarbonate Limited Polycarbonate resin composition and optical molded article
JP2015180709A (ja) * 2014-03-06 2015-10-15 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
WO2016060220A1 (ja) * 2014-10-17 2016-04-21 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
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
WO2016199783A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 出光興産株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物及び光学成形品

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