JP3543283B2 - Liquid crystal frame material and liquid crystal frame - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、液晶用枠体材料および液晶用枠体に関する。更に詳しくはポリカーボネート樹脂とチタン酸カリウムウィスカーとからなる反射率、剛性ならびに反りに優れる液晶用枠体材料およびかかる材料より成形された液晶用枠体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
パーソナルコンピューター、ワードプロセッサー、車載ナビゲータなどの液晶表示部は一般的に液晶、液晶用枠体、光源、導光板から構成されている。かかる液晶用枠体は導光板を保持する為に優れた剛性を必要とし、また光源に接近しているため優れた耐熱性を必要とする。
さらに、近年、液晶表示部の軽量化の要請に伴い液晶用枠体の薄肉化が求められている。又、従来、液晶用枠体材料は濃色（主として黒色）が用いられていたが、この液晶用枠体の色調が液晶画面の明るさに影響を与えるとの理由より、光反射性の良好な色調が求められている。
【０００３】
液晶用枠体の剛性を向上させ、反りを低減させる方法として、材料にフレーク状無機充填剤の配合、又、光反射性を向上させる方法として白色系着色剤（主として酸化チタン）を配合する方法が考えられるが、剛性および光反射性を向上させる為には多量に配合しなければならず、それにより強度面での低下を招き、液晶用枠体としての要求性能を満足することができなかった。
【０００４】
本発明者は上記の液晶用枠体材料における問題点につき鋭意検討した結果、ポリカーボネート樹脂とチタン酸カリウムウィスカーからなる液晶用枠体材料およびかかる材料より成形されてなる液晶用枠体が、剛性、反り、更に光反射性の特性に優れていることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】
すなわち、本発明はポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％とチタン酸カリウムウィスカー（Ｂ）５〜３０重量％からなる剛性、反り、更に光反射性の特性に優れている液晶用枠体材料ならびにかかる材料より成形された液晶用枠体を提供するものである。
本発明の液晶用枠体材料はポリカーボネート樹脂（Ａ）７０〜９５重量％とチタン酸カリウムウィスカー（Ｂ）５〜３０重量％からなる材料である。ポリカーボネート樹脂（Ａ）が７０％未満では成形加工性に劣り、また９５重量％を越すと剛性に劣り好ましくない。一方、チタン酸カリウムウィスカーが３０重量％を越すと熱安定性が劣り（ポリカーボネート樹脂の分子量低下等）、また５重量％未満では剛性と光反射性に劣り好ましくない。特に成形加工性ならびに剛性と光反射性の面よりポリカーボネート樹脂（Ａ）８０〜９０重量％とチタン酸カリウムウィスカー（Ｂ）１０〜２０重量％からなる材料が好ましい。
【０００６】
本発明の液晶用枠体材料より、液晶用枠体を成形する方法としては、従来の射出成形法、射出・圧縮成形法などが挙げられ、これらの方法にて従来の製品に比べてより薄肉の液晶用枠体を成形することが可能であり、本発明の材料を成形する上で特別な装置、条件を必要とするものでない。
【０００７】
本発明において使用されるポリカーボネート樹脂とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法などの公知の重合法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン〔ビスフェノールＡ〕から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【０００８】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
これらは単独または２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４’−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【０００９】
さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。
３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン−２、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−〔４，４−（４，４’−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル〕−プロパンなどがあげられる。
【００１０】
ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜４０，０００である。かかるポリカーボネート樹脂製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【００１１】
チタン酸カリウムウィスカーとは、一般式Ｋ２ Ｏ・ｎＴｉＯ２ 〔ｎ＝４〜６〕で示される白色針状結晶である。チタン酸カリウムウィスカーに対する表面処理に何ら限定はなく、未処理はもちろんのこと、シラン系（アミノ、エポキシ）等の薬品で処理されたものでも良い。配合されるチタン酸カリウムウィスカーの形状（繊維、繊維長など）にも制限はなく、液晶用枠体材料としては、平均繊維径０．２〜１．０μｍ以下、平均繊維長１０〜３０μｍ、ｐＨ７〜９、エポキシラン表面処理剤で処理されたチタン酸カリウムウィスカーが好ましい。
【００１２】
ポリカーボネート樹脂（Ａ）とチタン酸カリウムウィスカー（Ｂ）の混合方法には特に制限はなく、公知の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等のよる混合や押出機等による溶融混練にて行うことができる。
【００１３】
本発明の液晶用枠体材料には、公知の添加剤、例えば酸化防止剤〔 ２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−（１−メチルシクロヘキシル）−４，６−ジメチルフェノール、２、２−メチレンビス−（４−エチル−６−ｔ−メチルフェノール）、４，４’−チオビス−（６−ｔ−ブチル−３−メチルフェノール）、ジラウリルチオジプロピオネート、トリス（ジ−ノニルフェニル）ホスファイト等が例示される。〕、紫外線吸収剤〔ｐ−ｔ−ブチルフェニルサリシレート、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−４’−ｎ−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール等が例示される。〕、滑剤〔パラフィンワックス、ステアリン酸、硬化油、ステアロアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミド、ｎ−ブチルステアレート、ケトンワックス、オクチルアルコール、ラウリルアルコール、ヒドロキシステアリン酸トリグリセリド等が例示される。〕、着色剤〔例えば酸化チタン、カーボンブラック〕、充填剤〔炭酸カルシウム、クレー、シリカ、ガラス繊維、ガラス球、カーボン繊維等が例示される。〕、流動性改良剤〔トリフェニルホスフェート等が例示される。〕、ポリカーボネート樹脂に対する分解防止剤〔ＫＨＳＯ４などの芳香族硫黄含有化合物が例示される。〕、離型剤〔天然蜜蝋、合成蜜蝋、一価アルコールと一価の脂肪酸エステル（例えばステアリルステアレート）、多価アルコールの部分エステル（例えばグリセロールモノエステル、グリセロールジエステル）、多価アルコールの飽和エステル（例えばグリセロールトリエステル、ペンタエリスリトールテトラステアレート）、ポリエチレン系ワックス（低分子量のポリエチレン或いは部分親水化処理されたポリエチレン系ワックス）、難燃剤〔テトラブロモビスフェノールＡ）等を、さらに他の熱可塑性樹脂、例えばポリメチルメタクリレート、ポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリアセタール、ポリ塩化ビニル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、スチレン系樹脂〔ＡＢＳ樹脂、スチレンーアクリロニトリル共重合体、ポリスチレンなど〕等々を必要に応じて添加することができる。
【００１４】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、それら実施例に限定されるものではない。また“部”は重量基準に基づく。
【００１５】
〔実施例〕
粘度平均分子量２１０００のポリカーボネート樹脂”ＰＣ”（Ａ）、平均繊維径０．５μｍ、平均繊維長２０μｍ、ｐＨ７、エポキシシラン表面処理剤で処理されたチタン酸カリウムウィスカー（Ｂ）または平均粒子径１４０μｍ、平均形状比（長径／厚み）２８でシラン系表面処理剤で表面処理し、ウレタン系収束剤で収束したガラスフレークと酸化チタンを表−１に示す配合比率に基づき、３７ｍｍ径の二軸押出機（神戸製鋼社製 ＫＴＸ−３７）を用い、シリンダー温度２８０℃にて溶融混練（ポリカーボネート樹脂は第１フィードより、チタン酸カリウムウィスカー「ウイスカー」またはガラスフレーク「Ｇフレーク」と酸化チタンは途中フィードより投入）し、ペレットを得た。このペレットを１２５℃で４時間乾燥した後、日本製鋼社製射出成形機Ｊ１００ＳＡＩＩを用いて図−１に示す液晶用枠体、平板を成形（設定樹脂温度３００℃、射出成形圧力１６００ｋｇ／ｃｍ２ ）した。
成形２４時間後、液晶用枠体を水平な平板上に静置し、最大反りを測定（測定箇所を図−２に示す。単位ｍｍ）又、平板を用いて反射率（Ｌ＊）を測色器（ＣＭＳ３５ＳＰ村上色彩）で測定した。また、ペレットより試験片を作成し、ＡＳＴＭ Ｄ−７９０に準拠して剛性（２３℃。単位Ｋｇ／ｃｍ２ ）を求めた。
評価結果を表１に示す。
【００１６】
【表−１】
【発明の効果】
本発明の液晶用枠体材料および液晶用枠体は、剛性と反りならびに光反射率に優れており、液晶取り付け時に不都合を生じることなく、組み立てを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の液晶用枠体の正面図である。
【図２】（ａ）は、図１のＡ−Ａ部における断面図である。（ｂ）は、図１のＢ−Ｂ部における断面図である。（ｃ）は、図１のＣ−Ｃ部における断面図である。
【符号の説明】
１、２、３、４、５、６・・・・反り測定場所。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a liquid crystal frame material and a liquid crystal frame. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal frame material made of a polycarbonate resin and potassium titanate whiskers and having excellent reflectance, rigidity, and warpage, and a liquid crystal frame formed from such a material.
[0002]
2. Description of the Related Art
A liquid crystal display section of a personal computer, a word processor, an in-vehicle navigator or the like generally includes a liquid crystal, a liquid crystal frame, a light source, and a light guide plate. Such a liquid crystal frame needs excellent rigidity to hold the light guide plate, and needs excellent heat resistance because it is close to the light source.
Further, in recent years, with the demand for a lighter liquid crystal display unit, a thinner liquid crystal frame has been required. Conventionally, a dark color (mainly black) has been used as a liquid crystal frame material. However, since the color tone of the liquid crystal frame affects the brightness of the liquid crystal screen, the light reflection property is good. Color tone is required.
[0003]
As a method for improving the rigidity of the liquid crystal frame and reducing the warpage, a flake-like inorganic filler is added to the material, and a white colorant (mainly titanium oxide) is added as a method for improving the light reflectivity. However, in order to improve rigidity and light reflectivity, a large amount must be added, which leads to a decrease in strength, and the required performance as a liquid crystal frame cannot be satisfied. Was.
[0004]
The present inventor has conducted intensive studies on the above-mentioned problems in the liquid crystal frame material, and as a result, the liquid crystal frame material formed of a polycarbonate resin and potassium titanate whisker and the liquid crystal frame molded from such a material have rigidity, The inventors have found that the present invention has excellent warpage and light reflection properties, and have completed the present invention.
[0005]
[Means for solving the problem]
That is, the present invention relates to a liquid crystal frame material comprising 70 to 95% by weight of a polycarbonate resin (A) and 5 to 30% by weight of a potassium titanate whisker (B) and having excellent rigidity, warpage and light reflectivity. An object of the present invention is to provide a liquid crystal frame formed from such a material.
The liquid crystal frame material of the present invention is a material comprising 70 to 95% by weight of a polycarbonate resin (A) and 5 to 30% by weight of a potassium titanate whisker (B). If the content of the polycarbonate resin (A) is less than 70%, the moldability is poor, and if it exceeds 95% by weight, the rigidity is poor, which is not preferable. On the other hand, if the potassium titanate whisker exceeds 30% by weight, the thermal stability is poor (such as a decrease in the molecular weight of the polycarbonate resin), and if it is less than 5% by weight, rigidity and light reflectivity are inferior. Particularly, a material composed of 80 to 90% by weight of the polycarbonate resin (A) and 10 to 20% by weight of the potassium titanate whisker (B) is preferable from the viewpoint of moldability, rigidity and light reflectivity.
[0006]
Examples of a method for molding a liquid crystal frame from the liquid crystal frame material of the present invention include a conventional injection molding method, an injection / compression molding method, and the like. The liquid crystal frame of the present invention can be molded, and no special apparatus and conditions are required for molding the material of the present invention.
[0007]
The polycarbonate resin used in the present invention can be obtained by a known polymerization method such as a phosgene method of reacting various dihydroxydiaryl compounds with phosgene, and a transesterification method of reacting a dihydroxydiaryl compound with a carbonate such as diphenyl carbonate. Typical examples thereof include polycarbonate resins produced from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane [bisphenol A].
[0008]
Examples of the dihydroxydiaryl compound include bisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2-bis (4-hydroxyphenyl) octane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxy-3) -Tert-butylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-bromophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dibromophenyl) propane, 2,2-bis ( Bis (hydroxyaryl) alkanes such as 4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 1,1- Bis (hydroxyaryl) cycloalkanes such as 1,4- (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 4,4′-dihydroxydiphenyl ether, 4,4′-dihydroxy-3 Dihydroxy diaryl ethers such as 3,3'-dimethyldiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy diphenyl sulfide, dihydroxy diaryl sulfides such as 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyl diphenyl sulfide, 4,4 ' Dihydroxydiarylsulfoxides such as dihydroxydiphenylsulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenylsulfoxide, 4,4'-dihydroxydiphenylsulfone, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyl Dihydroxy diaryl sulfones such as diphenylsulfone and the like.
These may be used alone or as a mixture of two or more kinds. In addition, piperazine, dipiperidyl hydroquinone, resorcin, 4,4′-dihydroxydiphenyl and the like may be used in combination.
[0009]
Further, the above dihydroxyaryl compound and a phenol compound having three or more valences as shown below may be mixed and used.
Phloroglucin, 4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4-hydroxyphenyl) -heptene-2,4,6-dimethyl-2,4,6-tri- (4 -Hydroxyphenyl) -heptane, 1,3,5-tri- (4-hydroxyphenyl) -benzol, 1,1,1-tri- (4-hydroxyphenyl) -ethane and 2,2-bis- [4 4- (4,4'-dihydroxydiphenyl) -cyclohexyl] -propane and the like.
[0010]
The viscosity average molecular weight of the polycarbonate resin is usually from 10,000 to 100,000, preferably from 15,000 to 40,000. In producing such a polycarbonate resin, a molecular weight regulator, a catalyst and the like can be used as required.
[0011]
The potassium titanate whiskers, a white needle crystal represented by the general formula K 2 O · nTiO 2 [n = 4 to 6]. The surface treatment of the potassium titanate whisker is not limited at all, and may be untreated or treated with a chemical such as silane (amino, epoxy). The shape (fiber, fiber length, etc.) of the potassium titanate whisker to be blended is not limited, and the liquid crystal frame material has an average fiber diameter of 0.2 to 1.0 μm or less, an average fiber length of 10 to 30 μm, and a pH of 7 ~ 9, potassium titanate whiskers treated with an epoxy run surface treating agent are preferred.
[0012]
The method of mixing the polycarbonate resin (A) and the potassium titanate whisker (B) is not particularly limited, and is performed by mixing using a known mixer, for example, a tumbler, a ribbon blender, a high-speed mixer, or melt kneading using an extruder. be able to.
[0013]
Known additives such as antioxidants [2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol, 2- (1-methylcyclohexyl) -4,6-dimethyl] may be added to the liquid crystal frame material of the present invention. Phenol, 2,2-methylenebis- (4-ethyl-6-t-methylphenol), 4,4′-thiobis- (6-t-butyl-3-methylphenol), dilaurylthiodipropionate, tris ( Di-nonylphenyl) phosphite and the like. And ultraviolet absorbers (pt-butylphenyl salicylate, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2- (2'-hydroxy-4'-n-octoxyphenyl) benzotriazole, and the like. . ], A lubricant [paraffin wax, stearic acid, hardened oil, stearamide, methylenebisstearamide, ethylenebisstearamide, n-butylstearate, ketone wax, octyl alcohol, lauryl alcohol, hydroxystearic acid triglyceride, etc. are exemplified. You. ], A colorant [for example, titanium oxide, carbon black], and a filler [calcium carbonate, clay, silica, glass fiber, glass sphere, carbon fiber, etc.]. And a fluidity improver [triphenyl phosphate and the like. ], A decomposition inhibitor for a polycarbonate resin [an aromatic sulfur-containing compound such as KHSO4 is exemplified. ], Release agent [natural beeswax, synthetic beeswax, monohydric alcohol and monohydric fatty acid ester (eg, stearyl stearate), partial ester of polyhydric alcohol (eg, glycerol monoester, glycerol diester), saturated ester of polyhydric alcohol (Eg, glycerol triester, pentaerythritol tetrastearate), polyethylene wax (low molecular weight polyethylene or partially waxed polyethylene wax), flame retardant (tetrabromobisphenol A), and other thermoplastic resins. For example, polymethyl methacrylate, polyamide, polyphenylene ether, polyacetal, polyvinyl chloride, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, styrene-based resin [ABS resin, styrene-acrylonite Alcohol copolymer, it may be added depending etc.] etc. necessary polystyrene.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples. “Parts” are based on weight.
[0015]
〔Example〕
Polycarbonate resin “PC” (A) having a viscosity average molecular weight of 21,000, an average fiber diameter of 0.5 μm, an average fiber length of 20 μm, pH 7, a potassium titanate whisker (B) treated with an epoxysilane surface treatment agent or an average particle diameter of 140 μm, A twin-screw extruder having a diameter of 37 mm based on the blending ratio shown in Table 1 of glass flakes and titanium oxide, which has been surface-treated with a silane-based surface treating agent at an average shape ratio (long diameter / thickness) of 28 and converged with a urethane-based sizing agent. Melting and kneading at 280 ° C. cylinder temperature (KTX-37 manufactured by Kobe Steel Co., Ltd.) To obtain pellets. After this pellet dried 4 hours at 125 ° C., LCD frame shown in Figure 1 using a Japan Steel Works Co., Ltd. injection molding machine J100SAII, forming a flat plate (setting resin temperature 300 ° C., injection pressure 1600 kg / cm 2 )did.
24 hours after the molding, the liquid crystal frame was allowed to stand on a horizontal flat plate, and the maximum warpage was measured (measurement points are shown in FIG. 2; unit: mm), and the reflectance (L *) was measured using the flat plate. It measured with the color machine (CMS35SP Murakami color). Further, a test piece was prepared from the pellet, and the rigidity (23 ° C .; unit: Kg / cm 2 ) was determined in accordance with ASTM D-790.
Table 1 shows the evaluation results.
[0016]
[Table-1]
【The invention's effect】
INDUSTRIAL APPLICABILITY The liquid crystal frame material and the liquid crystal frame of the present invention are excellent in rigidity, warpage, and light reflectance, and can be assembled without causing any inconvenience when mounting the liquid crystal.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view of a liquid crystal frame according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a cross-sectional view taken along a line AA in FIG. (B) is sectional drawing in the BB part of FIG. FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 1.
[Explanation of symbols]
1, 2, 3, 4, 5, 6,.
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