JP4914027B2 - 光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、および同樹脂組成物を用いた光拡散板 - Google Patents
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Description
しかしながら、アクリル樹脂は、耐熱性が低く、吸湿性が高いために寸法安定性が低く、結果として、大画面サイズでは反り変形が生じるという問題点を有している。
そこで、最近では、耐熱性、耐吸湿性の点でアクリル樹脂より優れるポリカーボネート(以下、PCと略記することがある。)樹脂が光拡散板のマトリックス樹脂として適用され、その需要が拡大しつつある。
しかし、押出成形法では、シート状原反からの定形サイズへの切出し等の二次加工を要することや、シート幅と光拡散板サイズとの関係によるロスなど、コスト上の問題を有している。
このため、押出成形法の光拡散板に比べ、外形加工コストの低減が可能な射出成形材料としては、流動性の高いアクリル樹脂、MS樹脂および環状オレフィン樹脂が使用されているのみで、耐熱性、耐吸湿性に優れるPC樹脂は流動性が低いため、20インチを超えるような厚み2mm程度の光拡散板の射出成形は困難であった。
しかし、特許文献1には、光拡散剤を添加し、光拡散板を得ることについては、記載されていない。
すなわち、本発明は、
(1)(A)芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、(B)光拡散剤0.01〜10質量部および(C)スチレンと(メタ)アクリル酸エステルの共重合体0.1〜20質量部を配合してなる光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(2)さらに、(D)マロン酸エステル系化合物、オキサリルアラニド系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物選択された少なくとも一種の紫外線吸収剤を0.05〜5質量部配合してなる前記(1)記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(3)さらに、(E)アクリル系熱可塑性樹脂を0.01〜1質量部配合してなる前記(1)または(2)記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(4)さらに、(F)リン系安定剤を0.001〜1質量部さらに配合してな
る前記(1)〜(3)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(5)さらに、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率差が0.01以下である(G)オルガノシロキサンを0.01〜1質量部をさらに配合してなる前記(1)〜(4)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(6)さらに、(H)脂環式エポキシ化合物を0.001〜1質量部配合してなる前記(1)〜(5)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(7)(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂が、一般式(I)で表される繰り返し単位、および一般式(II)で表される繰り返し単位を有し、
下記一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%であり、粘度数が30〜71であるポリカーボネート共重合体であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(8)一般式(II)において、Yが、−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−CH2−CH2−CH(CH3)−、−CH2−CH2−CH2−から選ばれる一種、またはそれらの混合物である前記(7)記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(9)(A)芳香族ポリカーボネート樹脂が前記(7)または(8)に記載のポリカーボネート共重合体と、他の芳香族ポリカーボネート樹脂との混合物である前記(1)〜(6)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(10)前記(C)の共重合体がスチレンと(メタ)アクリル酸エステルを50:50〜99:1のmol比で共重合してなるものである前記(1)〜(9)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(11)前記(C)の共重合体を構成するモノマーの(メタ)アクリル酸エステルが、メタクリル酸フェニルおよび/またはメタクリル酸メチルである前記(1)〜(10)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
(12)前記(F)リン系安定剤が、リン酸エステル化合物、芳香族ホスフィン化合物から選択された少なくとも一種である前記(1)〜(11)のいずれかに記載のポリカーボネート系光拡散樹脂組成物、
(13)前記(E)アクリル系熱可塑性樹脂が粘度平均分子量1000〜200000から選択されたものである前記(1)〜(12)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、および
(14)前記(1)〜(13)のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなる厚み0.5〜3mmの光拡散板
を提供するものである。
本発明の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物において、(A)成分として用いられる芳香族ポリカーボネート樹脂としては、慣用された製造方法、すなわち、通常、二価フェノールとホスゲンまたは炭酸エステル化合物等のポリカーボネート前駆体とを反応させることにより製造したものを挙げることができる。具体的には、例えば、塩化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容体や分子量調節剤の存在下、更に、必要により分岐剤を添加し、二価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前駆体との反応により、あるいは二価フェノールとジフェニルカーボネートのようなカーボネート前駆体とのエステル交換反応などによって製造されたものである。
一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%、好ましくは5〜20質量%、粘度数が30〜71のポリカーボネート共重合体を(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂とすることにより成形時の流動性を向上できる。
当該芳香族ポリカーボネート共重合体は、下記一般式(I)及び(II)
Xは単結合、炭素数1〜8のアルキレン基(例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチリレン基、ヘキシレン基など)、炭素数2〜8のアルキリデン基(例えばエチリデン基、イソプロピリデン基など)、炭素数5〜15のシクロアルキレン基(例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基など)、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基(例えばシクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基など)、−S−、−SO−、−SO2−、−O−、−CO−結合又は下記式(III−1)もしくは下記式(III−2)
上記一般式(Ia)で表される二価フェノールとしては、様々なものがあるが、特に、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン[通称:ビスフェノールA]が好適である。ビスフェノールA以外のビスフェノールとしては、例えば、(A)成分として前述したもののほかに、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン;9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンなどのジヒドロキシジアリールフルオレン類、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン;2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)アダマンタン;1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジメチルアダマンタンなどのジヒドロキシジアリールアダマンタン類、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、10,10−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−9−アントロン、1,5−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−2,3−ジオキサペンタエン、α,ω−ビスヒドロキシフェニルポリジメチルシロキサン化合物などが挙げられる。これらの二価フェノールは、それぞれ単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。
例えば、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン;4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール;α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン;1−[α−メチル−α−(4’−ヒドロキシフェニル)エチル]−4−[α’,α’−ビス(4”−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン;フロログリシン,トリメリト酸,イサチンビス(o−クレゾール)等の官能基を3つ以上有する化合物を用いることもできる。
本発明において用いるフェノール変性ジオールは、下記一般式(IIa)
上記一般式(IIa)で表されるフェノール変性ジオールは、ヒドロキシ安息香酸又はそのアルキルエステル、酸塩化物とポリエーテルジオールから誘導される化合物などである。フェノール変性ジオールは、特開昭62−79222号公報、特開昭60−79072号公報、特開2002−173465号公報等で提案されている方法により合成がすることができるが、これらの方法により得られるフェノール変性ジオールに対し適宜精製を加えることが望ましい。
精製方法としては、例えば、反応後段で系内を減圧にし、過剰の原料(例えばパラヒドロキシ安息香酸)を留去する方法、フェノール変性ジオールを水又はアルカリ水溶液(例えば炭酸水素ナトリウム水溶液)等で洗浄する方法などが望ましい。
酸塩化物の代表例としてはヒドロキシ安息香酸とホスゲンから得られるものが代表例である。より具体的には特許2652707号公報等に記載の方法により得ることができる。ヒドロキシ安息香酸又はそのアルキルエステルはパラ体、メタ体、オルト体のいずれでも良いが、共重合反応の面からはパラ体が好ましい。オルト体は水酸基に対する立体障害のため共重合の反応性に劣るおそれがある。
PC共重合体において、フェノール変性ジオールの共重合量を増やせば流動性は改善されるが耐熱性が低下する。従って、フェノール変性ジオールの共重合量は所望の流動性と耐熱性のバランスにより選択することが好ましい。フェノール変性ジオール共重合量が多すぎると特開昭62−79222号公報に示されるように、エラストマー状となり、一般のPC樹脂と同様の用途への適用ができなくなるおそれがある。100℃以上の耐熱性を保持するにはPC共重合体中に含まれるフェノール変性ジオール残基の量は、本発明においては1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは1〜20質量%、さらに好ましくは1〜15質量%である。
前記他の芳香族ポリカーボネート樹脂としては、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂として前述で説明したもの、あるいは市販品を用いることができる。
ポリカーボネート共重合体と他の芳香族ポリカーボネート樹脂との混合割合は、質量比で1:99〜90:10が好ましく、5:95〜50:50がより好ましい。
(B)成分の光拡散剤は、光学的に透明で、かつ前述した芳香族ポリカーボネート樹脂とは異なる屈折率を有する固体からなっていればよく、この光拡散剤は1種のみを用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。いずれの場合でも、その大きさ(粒径)は概ね0.2〜50μmとすることが好ましい。光拡散剤の具体例としては、アクリルビーズ,シリカビーズ,シリコーン樹脂ビーズおよびガラスビーズ、ならびにこれらと同材質の中空ビーズおよび不定形粉末,板状粉末等が挙げられる。
この(メタ)アクリル酸エステルは、1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよいが、これらの中で、特にメタクリル酸メチルおよびメタクリル酸フェニルが好適である。
スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合比としては、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルのmol比で50:50〜99:1が好ましく、特に60:40〜95:5が好ましい。
また、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体のメルトインデックス(MI)は、流動性の向上と機械的強度のバランスの観点から、30〜200 (g/10分)程度のものを使用することが好ましい。
また、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体の屈折率は、光拡散性樹脂材料として透明性を確保するため、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率差が0.1以下であることが好ましい。
さらに、本発明の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物において、(C)スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体の配合量は、(A)芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、0.1〜20質量部、より好ましくは1〜10質量部である。0.1質量部以上とすることにより流動性の向上効果が得られ、20質量部以下とすることにより、適度な透過率を確保できる。
マロン酸エステル系化合物としては、ベンジリデンビスジエチルマロネート、4−メトキシフェニル−メチレン−ジメチルエステルなどが挙げられる。オキサリルアラニド系化合物としては、炭素数1〜12の炭化水素基を有するオキサリルアラニド化合物などが挙げられる。ベンゾトリアゾール系化合物としては、ベンゾトリアゾール系骨格を有する側鎖を持つアクリルポリマーが好ましく、このようなものとしては、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)側鎖に2−(5−t−オクチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール基が結合した化合物などが挙げられる。
(D)成分の紫外線吸収剤の配合量は、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対して0.05〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜3質量部である。0.05質量部以上では良好な耐光性が得られ、5質量部以内では、初期の色調の低下を抑制できる。
アクリル系熱可塑性樹脂の配合量は、前記(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、アクリル系熱可塑性樹脂を通常0.001〜1質量部、好ましくは0.005〜0.5質量部である。アクリル系熱可塑性樹脂が0.001質量部以上であると、導光性が良好で、輝度のよい光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物が得られる。また、1質量部以内では、アクリル系樹脂成分の相分離がなく、白濁することがないので、導光性が良好で、輝度のよい光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物を得ることができる。
このリン系安定剤としては、リン酸系化合物及び/又は芳香族ホスフィン化合物が挙げられる。
リン酸系化合物としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸及びこれらのエステル等が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、4,4'−ビフェニレンジホスホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。
これらの中で、トリスノニルフェニルホスファイト、トリメチルホスフェート、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト及びベンゼンホスホン酸ジメチルが好ましい。
芳香族ホスフィン化合物としては、例えば、一般式(IV)
一般式(IV)のアリールホスフィン化合物としては、例えば、トリフェニルホスフィン、ジフェニルブチルホスフィン、ジフェニルオクタデシルホスフィン、トリス−(p−トリル)ホスフィン、トリス−(p−ノニルフェニル)ホスフィン、トリス−(ナフチル)ホスフィン、ジフェニル−(ヒドロキシメチル)−ホスフィン、ジフェニル−(アセトキシメチル)−ホスフィン、ジフェニル−(β−エチルカルボキシエチル)−ホスフィン、トリス−(p−クロロフェニル)ホスフィン、トリス−(p−フルオロフェニル)ホスフィン、ジフェニルベンジルホスフィン、ジフェニル−β−シアノエチルホスフィン、ジフェニル−(p−ヒドロキシフェニル)−ホスフィン、ジフェニル−1,4−ジヒドロキシフェニル−2−ホスフィン、フェニルナフチルベンジルホスフィン等が挙げられる。
なかでも、特にトリフェニルホスフィンを好適に用いることができる。
上記リン系安定剤は、1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明で用いられるリン系安定剤の配合量は、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.001〜1質量部、好ましくは0.005〜0.5質量部、より好ましくは0.01〜0.1質量部である。
リン系安定剤の配合量が上記範囲内であると、成形時の熱安定性が向上する。
本発明で用いられるオルガノポリシロキサン化合物は、アルコキシ基、ビニル基及びフェニル基の中から選ばれる少なくとも一種の基を有し、例えば、シリコーン系化合物にメトキシ基,ビニル基、フェニル基の少なくとも一種の基を導入した反応性シリコーン系化合物(オルガノシロキサン等)等であることが好ましい。
上記(G)成分は、成形時の熱劣化による黄変、シルバー(銀条)等の外観不良、気泡混入を防止するなど、成形時の熱安定性をより向上させる効果がある。
上記(G)成分の配合量は、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.01〜1質量部の範囲から適宜選択することができる。
配合量が、0.01質量部以上であると、上記配合による熱安定化効果が十分に発揮され、1質量部以下では、成形品に曇り等が生ずることがない。
本発明で用いられる(H)成分の脂環式エポキシ化合物は、脂環式エポキシ基、即ち、脂肪族環内のエチレン結合に酸素1原子が付加したエポキシ基をもつ環状脂肪族化合物を意味し、具体的には式(V)〜(XIII)で表される化合物が好適に用いられる。
上記(H)成分の脂環式エポキシ化合物を配合することにより、本発明の樹脂組成物の透明性が更に向上し、耐スチーム性(耐加水分解性)も向上する。
上記(H)成分の脂環式エポキシ化合物の配合量は、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、通常0.01〜1質量部、好ましくは0.02〜0.2質量部である。
配合量が0.01質量部以上であると、透明性及び耐スチーム性が向上する。
また、1質量部以下では、相分離が起こることなく、透明性も良好である。
製造例1[スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体の製造]
三方活栓を備えた1000cm3三角フラスコにモノマーとしてスチレン84質量部、メタクリル酸フェニル16質量部と、開始剤としてベンゾイックパーオキサイド1.2質量部をともに加え、混合・溶解しモノマー液を作製し、フラスコ内を窒素ガスで約1時間置換した。その後、純水2800gをそそぎ、85℃まで昇温して重合を開始し、85℃で6時間、98℃で3時間重合を行った。
このようにしてスチレンとメタクリル酸フェニルとの共重合体を得た後、樹脂を脱水、乾燥し、スチレン−メタクリル酸フェニル共重合体(SAC1)を得た。MIは、100g/10分であった。
製造例1において、スチレン84質量部、メタクリル酸フェニル16質量部を、スチレン80質量部とメタクリル酸メチル20質量部に変更した以外は、同様に重合させ、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体(SAC2)を得た。MIは90g/10分であった。
ポリカーボネート共重合体を以下のように製造した。
(ポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)の製造)
窒素下でポリテトラメチレングリコール(PTMG,Mn=2000)100質量部とメチルp−ヒドロキシ安息香酸16.7質量部をジブチル錫オキシド0.5質量部の存在下で210℃で加熱し、メタノールを留去した。
反応系内を減圧にし、過剰のp−ヒドロキシ安息香酸メチルエステルを留去した。反応生成物を塩化メチレンに溶解後、この塩化メチレン溶液に8質量%炭酸水素ナトリウム水溶液を加え20分間激しく混合後、遠心分離により塩化メチレン相を採取した。塩化メチレン相を減圧下で濃縮し、ポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)を得た。高速液体クロマトグラフィー(HPLC)によりp−ヒドロキシ安息香酸、p−ヒドロキシ安息香酸メチルを定量した結果、p−ヒドロキシ安息香酸は10質量ppm以下、p−ヒドロキシ安息香酸メチルは0.2質量%であった。HPLC測定方法は次の通り。GLサイエンス社製ODS−3カラムを用い、カラム温度40℃、0.5%リン酸水溶液とアセトニトリルの1:2混合溶媒、流速1.0ml/分の条件で測定した。定量は標品による検量線を元に算出した。
5.6質量%水酸化ナトリウム水溶液に、後から溶解するビスフェノールA(BPA)に対して2000ppmの亜二チオン酸ナトリウムを加え、これにBPA濃度が13.5質量%になるようにBPAを溶解し、BPAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。このBPAの水酸化ナトリウム水溶液40リットル/hr、塩化メチレン15リットル/hrの流量で、ホスゲンを4.0kg/hrの流量で内径6mm、管長30mの管型反応器に連続的に通した。管型反応器はジャケット部分を有しており、ジャケットに冷却水を通して反応液の温度を40℃以下に保った。管型反応器を出た反応液は後退翼を備えた内容積40リットルのバッフル付き槽型反応器へ連続的に導入され、ここにさらにBPAの水酸化ナトリウム水溶液2.8リットル/hr、25質量%水酸化ナトリウム水溶液0.07リットル/hr、水17リットル/hr、1質量%トリエチルアミン水溶液を0.64リットル/hr添加して反応を行なった。槽型反応器から溢れ出る反応液を連続的に抜き出し、静置することで水相を分離除去し、塩化メチレン相を採取した。
このようにして得られたポリカーボネートオリゴマーは、濃度329g/l、クロロホーメート基濃度0.74mol/lであった。
邪魔板、パドル型攪拌翼及び冷却用ジャケットを備えた50リットル槽型反応器に上記で製造したポリカーボネートオリゴマー溶液15リットル、塩化メチレン8.6リットル、前記で製造したポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)650グラム(PTMG鎖の平均分子量=2000)及びトリエチルアミン8.5ミリリットル、を仕込み、攪拌下でここに6.4質量%水酸化ナトリウム水溶液2673gを加え10分間ポリカーボネートオリゴマーとポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)の反応を行った。
この重合液に、p−t−ブチルフェノール(PTBP)の塩化メチレン溶液(PTBP145グラムを塩化メチレン1.0リットルに溶解したもの)、BPAの水酸化ナトリウム水溶液(NaOH518グラムと亜二チオン酸ナトリウム1.7グラムを水7.6リットルに溶解した水溶液にBPA862グラムを溶解させたもの)を添加し30分間重合反応を実施した。
希釈のため塩化メチレン15リットルを加え10分間攪拌した後、ポリカーボネートを含む有機相と過剰のBPA及びNaOHを含む水相に分離し、有機相を単離した。
こうして得られたポリカーボネートの塩化メチレン溶液を、その溶液に対して順次、15容積%の0.03mol/lNaOH水溶液、0.2N塩酸で洗浄し、次いで洗浄後の水相中の電気伝導度が0.01μS/m以下になるまで純水で洗浄を繰り返した。
洗浄により得られたポリカーボネートの塩化メチレン溶液を濃縮・粉砕し、得られたフレークを減圧下100℃で乾燥した。
NMRにより求めたポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)残基の量は、10.7質量%であった。
ISO1628−4(1999)に準拠して測定した粘度数は34.5であった。
また、カール・ツアイス・イエナ社製屈折計(製品名:PR−2型)を用いて、Vブロック法により、d線25℃の条件で屈折率を測定したところ、
1.580であった。
共重合体の1H−MNRを測定し、各プロトン(下線)を以下のように帰属した。
δ1.4−1.9:BPAのCH 3 、−O−CH2−CH 2 −CH 2 −CH2−
δ3.3−3.5:−O−CH 2 −CH2−CH2−CH 2 −
δ4.3−4.4:−CO−O−CH 2 −CH2−CH2−CH2−
それぞれの積分値から一般式(II)で示されるフェノール変性ジオールカーボネート部と一般式(I)で表されるBPAカーボネート部とのモル比を下記の計算式で算出後、重量換算し算出した。その結果、(II)で示されるフェノール変性ジオールカーボネート部と一般式(I)で表されるBPAカーボネート部の共重合量は、10.7質量%であった。
計算式を以下に示す。
δ1.4−1.9の積分値が929.5、δ3.3−3.5の積分値が179.5、δ4.3−4.4の積分値が5.9のとき、繰返し数n=179.5÷5.9+1=31.4
BPA=[(929.5−179.5−5.9)/6]=124.0
フェノール変性ジオール=(5.9/4)=1.475
BPAカーボネート部のモル比は次計算により98.8mol%
[(929.5−179.5−5.9)/6]/{(5.9/4)+[(929.5−179.5−5.9)/6])*100=98.8mol%
フェノール変性ジオールカーボネート部のモル比は次計算により1.18mol%
(5.9/4)/{(5.9/4)+[(929.5−179.5−5.9)/6])*100=1.18mol%
従って、フェノール変性ジオールカーボネート部の共重合量[質量%]は次式により10.7質量%となる。
1.18×(136+120+31.4×72+12+16)÷(1.18×(136+120+31.4×72+12+16)+98.8×254)×100=10.7質量%
実施例、比較例に下記の材料を用い、表1に記載の配合割合にて、各成分を口径40mmの単軸混練押出機(機種名:VS―40、田口プラスチックス機械社製)に供給し、混練温度280℃、スクリュー回転数100rpmにてペレット化した。
なお、表1において、各添加剤の質量%は、芳香族PC樹脂に対する値である。
(A)芳香族PC樹脂
PC1:ポリカーボネート重合体 タフロンFN1500[商品名、出光興産(株)製、粘度平均分子量14500、屈折率1.583]
PCC1:前記製造例3によるポリカーボネート系共重合体
KMP590:シリコーン樹脂粒子[商品名、信越化学工業(株)製、平均粒径5μm]
(C)流動性向上剤(スチレンと(メタ)アクリル酸エステルの共重合体)
SAC1:製造例1によるスチレン−メタクリル酸フェニル共重合体。
SAC2:製造例2によるスチレン−メタクリル酸メチル共重合体。
(D)紫外線吸収剤
・ケミソーブ79:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤[商品名、ケミプロ化成(株)製]
・HOSTAVIN B−CAP: マロン酸エステル系紫外線吸収剤[商品名、クラリアント(株)製]
・SANDUVOR VSU:オキサリルアラニド紫外線吸収剤[商品名、クラリアント(株)製]
・(HOSTAVIN RP−25: マロン酸エステル系紫外線吸収剤[商品名、クラリアント(株)製]
・ULS1635:ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤[商品名、一方社油脂工業(株)製]
(E)アクリル系熱可塑性樹脂
BR−83:ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ダイヤナールBR−83[商品名、三菱レイヨン(株)製、粘度平均分子量40000]
(F)リン系安定剤
JC−263:トリフェニルホスフィン[商品名、城北化学(株)製]
(G)オルガノポリシロキサン
KR511:フェニル基、メトキシ基及びビニル基を有するオルガノポリシロキサン[商品名、信越シリコーン(株)製、屈折率1.518]
(H)脂環式エポキシ化合物
2021P:セロキサイド2021P[商品名、ダイセル化学工業(株)製、式(V)の化合物]
また、成形性の評価として、得られたペレットを650トン射出成形機(機種名:MD650AP、ニイガタマシンテクノ社製)にて、成形温度280℃、金型温度100℃で、32インチ(81.3cm)、厚み2mmの光拡散板を成形した。
また、色調、耐光性の評価として、得られたペレットを40トン射出成形機(機種名:EC40N、東芝機械(株)製)にて、成形温度300℃、金型温度100℃の条件で、評価成形体(140mm角×2mm厚)を調整し、光線透過率、ヘイズ、YI、耐光性を測定した。
(1)流動性
・Q値:高架式フローテスターを用い、JIS K7210に準拠し、280℃、15.7MPaの圧力下にて、直径1mm、長さ10mmのノズルより流出する溶融樹脂量(mL/sec)を測定した。溶融粘度の低下とともに流れ値(Q値)は増加する。
・SFL:射出成形温度280℃、射出圧7.8MPa、金型温度80℃、厚み2mmの条件で評価した。
(2)成形性
上記の条件で射出成形された32インチ、2mmの光拡散板の厚み公差が±100μm以内を合格(○)とした。
(3)透過率
JIS K7105に記載の測定方法に準拠した。
(4)ヘイズ
JIS K7105に記載の測定方法に準拠した。
(5)色調評価(YI)
分光光度計(グレタグマクベス社製、LCM2020プラス)を用い、F光源、10度視野の条件でYI、色度(x、y)及び400nm光線透過率を測定した。
(6)耐光性試験
耐光試験機(アトラス社製、UVCON UC−1)を用い、蛍光UVランプを光源として、65℃の雰囲気化で24時間照射後の色差ΔEを測定した。
各実施例で成形された光拡散板は、外観に焼け、ガス(気泡)が見られず、厚み公差が±100μm以内であった。
(7)滞留安定性試験(ΔYI)
分光光度計(グレタグマクベス社製、LCM2020プラス)を用い、40トン射出成形機内にて滞留させないで成形したカラープレートと、15分間滞留させた後のカラープレートのYIの差をC光源にて測定し評価した。
以上の評価結果をまとめて表2に示す。
Claims (14)
- (A)芳香族ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、(B)光拡散剤0.01〜10質量部および(C)スチレンと(メタ)アクリル酸エステルの共重合体0.1〜20質量部を配合してなる光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、(D)マロン酸エステル系化合物、オキサリルアラニド系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物から選択された少なくとも一種の紫外線吸収剤を0.05〜5質量部配合してなる請求項1記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、(E)アクリル系熱可塑性樹脂を0.01〜1質量部配合してなる請求項1または2記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、(F)リン系安定剤を0.001〜1質量部配合してなる請求項1〜3のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、(A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂との屈折率差が0.01以下である(G)オルガノポリシロキサン0.01〜1質量部を配合してなる請求項1〜4のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- さらに、(H)脂環式エポキシ化合物を0.001〜1質量部配合してなる請求項1〜5のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物、
- (A)成分の芳香族ポリカーボネート樹脂が、下記一般式(I)で表される繰り返し単位、および下記一般式(II)で表される繰り返し単位を有し、
かつ、下記一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%であり、粘度数が30〜71であるポリカーボネート共重合体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 一般式(II)において、Yが、−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−CH2−CH2−CH(CH3)−、−CH2−CH2−CH2−から選ばれる一種、またはそれらの混合物である請求項7記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- (A)芳香族ポリカーボネート樹脂が、請求項7または8記載のポリカーボネート共重合体と、他の芳香族ポリカーボネート樹脂との混合物である請求項1〜6のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記(C)の共重合体がスチレンと(メタ)アクリル酸エステルを50:50〜99:1のmol比で共重合してなるものである請求項1〜9のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記(C)の共重合体を構成するモノマーの(メタ)アクリル酸エステルが、メタクリル酸フェニルおよび/またはメタクリル酸メチルである請求項1〜10のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記(F)リン系安定剤が、リン酸エステル化合物、芳香族ホスフィン化合物から選択された少なくとも一種である請求項1〜11のいずいれかに記載のポリカーボネート系光拡散樹脂組成物。
- 前記(E)アクリル系熱可塑性樹脂が粘度平均分子量1000〜200000から選択されたものである請求項1〜12のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の光拡散性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなる厚み0.5〜3mmの光拡散板。
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