KR101393901B1 - 폴리카보네이트계 수지 조성물, 그것을 이용한 광학 성형체및 조명 유닛 - Google Patents

폴리카보네이트계 수지 조성물, 그것을 이용한 광학 성형체및 조명 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1 및 2로 표현되는 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체(A)를 함유하는 폴리카보네이트계 수지에, 특정의 점도 평균 분자량을 갖는 아크릴계 수지(B)의 특정량 또는 폴리오가노시록산의 특정량을 배합하여 이루어지며, 대화면의 도광 부재 또는 도광판을 형성하여도, 열 열화에 의한 황변이 없고, 양호한 도광성을 갖는 성형체를 얻을 수 있는 폴리카보네이트계 수지 조성물 및 해당 수지 조성물을 이용한 도광 부재 등의 광학 성형체이다.
화학식 1
Figure 112008075507253-pct00026
화학식 2

Description

폴리카보네이트계 수지 조성물, 그것을 이용한 광학 성형체 및 조명 유닛{POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION, OPTICAL MOLDED BODY USING THE SAME, AND ILLUMINATION UNIT}
본 발명은 도광 부재 등의 광학 성형체의 제조에 적합한 폴리카보네이트계 수지 조성물, 그것을 사용한 광학 성형체 및 조명 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 특정한 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체에 아크릴계 수지를 필수 성분으로서 포함하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1), 또는 상기 폴리카보네이트 공중합체에, 바람직하게는 상기 폴리카보네이트 공중합체 이외의 폴리카보네이트 수지 및 폴리오가노실록산(D)의 특정량을 배합하여 이루어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2), 그들을 사용한, 액정 디스플레이 분야에서의 도광판 등의 도광 부재, 광학 렌즈 등의 광학 소자, 가로등 커버, 차량 및 건재용 맞춤 유리 등의 유리 대체 용도 등에 사용되는 광학 성형체(광학 성형품), 및 상기 도광 부재를 이용한 조명 유닛에 관한 것이다.
도광판은 각종 표시 장치의 백라이트 유닛에 사용되는 광학 부재의 하나이 다. 1~7인치 등의 소형 크기의 도광판의 재료로는, 비스페놀 A로 제조되는 폴리카보네이트 수지(이하, PC라고 약칭하는 경우가 있음)가 사용되고 있다. 비스페놀 A 등으로 제조되는 PC는, 투명성, 내열성, 저흡습성, 기계 특성 및 도광 성능이 우수하므로, 휴대 전화, 휴대 게임기, 자동차 네비게이션 등에 탑재되는 도광판에 적합하다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).
또한, 솔더리플로우(solder reflow)에 대한 내성이 우수한 광학용 폴리카보네이트가 알려져 있으며, 그 용도로서 도광판이 제안되어 있다(예컨대, 특허 문헌 2 참조).
또한, 도광판은, 각종 표시 장치의 백라이트 유닛 등의 조명 유닛에 사용되는 광학 부재의 하나이며, 방향족 폴리카보네이트 수지에, 측쇄에 페닐기를 갖고 분기 실록산 구조를 갖는 폴리오가노실록산으로서, 25℃에서 특정 동점도를 갖는 폴리오가노실록산의 특정량을 배합한 도광판용 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물이 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 3 참조).
최근, 에지 라이트식의 백라이트에 사용되는 광원의 박형화, 소형화에 의해, 도광판 자체에도 박육(薄肉)화에 의한 공간 절약화가 요구되고 있다. 그러나, 특허 문헌 1이나 특허 문헌 2에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물을 도광판으로 해야 하고, 사출 성형에 의해 도광판을 성형하면, 유동성이 낮기 때문에, 목적으로 하는 도광판의 박육화가 곤란하다.
또한, 특허 문헌 3에 기재된 폴리카보네이트 수지 조성물을 도광판에 이용한 경우, 성형 온도가 낮을 때에는 색상이 좋은 도광판이 얻어지지만, 도광판의 박육 화로 인해, 충분한 용융 유동성을 확보하기 위해 성형 온도를 높게 하면, 해당 카보네이트 수지의 열 열화에 의해, 얻어지는 도광판의, 특히 입광반대측의 색조가 황색을 띠거나, 고온 성형시에 가스가 발생하는 등에 의해 만족스런 성능을 갖는 도광판을 얻기 어렵다. 이 때문에, 보다 박육화, 대화면화할 수 있고, 또한 도광 성능이 우수한 성형 수지 재료가 요구되고 있다.
그런데, α,α'-비스(4-하이드록시페닐)-m-다이아이소프로필벤젠과 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인(비스페놀 A)으로 이루어지는 공중합체가 알려져 있다(예컨대, 특허 문헌 4 참조). 상기 공중합체는, 저흡수성, 저복굴절성이므로, 그 같은 공중합체의 용도로서, 광학 렌즈(예컨대, 특허 문헌 5 및 6 참조), 광 디스크 기판(예컨대, 특허 문헌 7 참조)이 알려져 있다. 그러나, 우수한 도광 성능과 성형성을 나타내는 재료로서는 아직 기술적으로 확립되어 있지 않은 것이 현상태이다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 공개 평11-158364호 공보
특허 문헌 2 : 일본 특허 공개 제2005-60628호 공보
특허 문헌 3 : 일본 특허 공개 제2004-250557호 공보
특허 문헌 4 : 일본 특허 소63-89539호 공보
특허 문헌 5 : 일본 특허 공개 제2003-192780호 공보
특허 문헌 6 : 일본 특허 공개 제2003-96179호 공보
특허 문헌 7 : 일본 특허 공개 제2002-348367호 공보
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
본 발명은, 상기의 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 폴리카보네이트계 수지를 이용하여, 대화면의 도광판 등의 광학 성형품(광학 성형체)을 성형하더라도, 열 열화에 의한 황변이 없고, 가스 발생에 의한 성능 저하가 없는 양호한 도광성을 가지며, 또한 충분한 성형성을 갖는 박육의 도광판 등의 도광 부재(광학 성형품)가 얻어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물, 상기 수지 조성물을 이용한 도광 부재 등의 광학 성형체 및 조명 유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.
(과제를 해결하기 위한 수단)
본 발명자 등은 상기의 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭하였다. 그 결과, 특정한 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체를 함유하는 폴리카보네이트계 수지에, 점도 평균 분자량이 200~100000인 아크릴계 수지(B)의 특정량을 배합하여 이루어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1), 또는 특정한 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체를 함유하는 폴리카보네이트계 수지에, 폴리오가노실록산(D)의 특정량을 배합하여 이루어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)이 상기의 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은,
(1) 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체(A)를 함유하는 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 점도 평균 분 자량이 200~100000인 아크릴계 수지(B) 0.01~3질량부를 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1),
Figure 112008075507253-pct00001
Figure 112008075507253-pct00002
(2) 폴리카보네이트 공중합체(A)의 점도수가 30~70인 상기 (1)에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(1),
(3) 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와, 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비가 1:99~50:50인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(1),
(4) 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 지환식 에폭시 화합물(C) 0.01~1질량부 및/또는 알콕시기, 바이닐기, 페닐기 및 바이페닐기로부터 선택되는 1종 이상을 갖는 폴리실록산 화합물(D) 0.01~3질량부를 더 포함하는 상기 (1)~(3) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(1),
(5) 상기 (1)~(4) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)로 이루어지는 광학 성형품,
(6) 도광판인 상기 (5)에 기재된 광학 성형품, 및
(7) 상기 (6)에 기재된 광학 성형품 및 광원을 구비하여 이루어지는 조명 유닛(a),
(8) 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체(A)를 함유하는 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 폴리오가노실록산(D) 0.01~1질량부를 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
화학식 1
Figure 112008075507253-pct00003
화학식 2
Figure 112008075507253-pct00004
(9) 폴리카보네이트 공중합체(A)의 점도수가 30~70인 상기 (8)에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(10) 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와, 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비가 1:99~99:1인 폴리카보네이트 공중합체(A)를 이용하는 상기 (8) 또는 (9)에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(11) 상기 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 인계 안정제(E) 0.001~0.5질량부를 더 배합하여 이루어지는 상기 (8)~(10) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(12) 상기 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 지환식 에폭시 화합물(C) 0.001~1질량부를 더 배합하여 이루어지는 상기 (8)~(11) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(13) 상기 폴리카보네이트 공중합체(A) 이외의 방향족 폴리카보네이트 수지를 더 배합하여 이루어지는 상기 (8)~(12) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(14) 상기 폴리카보네이트계 수지 조성물의 점도수가 30~70인 상기 (8)~(13) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2),
(15) 상기 (8)~(14) 중 어느 하나에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)을 성형하여 이루어지는 광학 성형체,
(16) 도광 부재인 상기 (15)에 기재된 광학 성형체,
(17) 도광 부재가 도광판인 상기 (16)에 기재된 광학 성형체,
(18) 도광판의 두께가 0.1~3㎜인 상기 (17)에 기재된 광학 성형체,
(19) 상기 (16)~(18) 중 어느 하나에 기재된 광학 성형체 및 광원을 구비하여 이루어지는 조명 유닛(b),
을 제공하는 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 의하면, 폴리카보네이트계 수지를 이용하여 대화면의 도광판 등의 광학 성형체를 성형하더라도, 열 열화에 의한 황변이 없고, 가스 발생에 의한 성능 저하가 없는 양호한 도광성을 갖는 성형체가 얻어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 및 (2), 상기 수지 조성물을 이용한 도광 부재 등의 광학 성형체 및 조명 유닛을 제공할 수 있다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
이하, 본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물 등을 상세히 설명한다.
폴리카보네이트 공중합체(A)
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 또는 (2)을 구성하는 폴리카보네이트 공중합체(A)는, 하기 화학식 1 및 2
화학식 1
Figure 112008075507253-pct00005
화학식 2
Figure 112008075507253-pct00006
로 표시되는 반복 단위를 갖는 것으로서, 관용의 제조 방법, 즉 계면 중합법 또는 에스터 교환법이라고 불리는 제조 방법으로 제조할 수 있다.
구체적으로는, 예컨대, 염화메틸렌 등의 용매 중에서, 공지된 산 수용체, 예컨대 수산화나트륨, 수산화칼륨 등이나 말단 정지제의 존재 하에서, 필요에 따라, 분기제를 더 첨가하여, 하기 화학식 3으로 표시되는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인(이하, 비스페놀 A라고 함)과 포스젠 등의 카보네이트 전구체와의 반응에 의해 얻어지는 폴리카보네이트올리고머와,
Figure 112008075507253-pct00007
하기 화학식 4로 표시되는, α,α'-비스(4-하이드록시페닐)-m-다이아이소프로필벤젠(이하, 비스페놀 M이라고 함)을 반응시키는 계면 중합법, 또는 다이페닐카보네이트와 같은 카보네이트 전구체와 비스페놀 A 및 비스페놀 M의 에스터 교환 반응에 의한 중합 방법 등에 의해서 제조할 수 있다.
Figure 112008075507253-pct00008
화학식 1의 반복 구조 단위와 화학식 2의 반복 구조 단위의 몰비
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비는 1:99~50:50이 보다 바람직하고, 1:99~30:70이 특히 바람직하다.
폴리카보네이트계 수지 조성물(1)에서 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비가 1:99~50:50의 범위이면, 기 계적 물성과 박육화가 가능한 유동성을 만족할 수 있어, 박육 또는 대형의 도광판을 양호하게 성형할 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)에서 사용되는 폴리카보네이트 공중합체(A)에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비는 1:99~99:1이 바람직하고, 1:99~30:70이 특히 바람직하다.
폴리카보네이트 공중합체(A)에 있어서, 상기 몰비가 이 범위이면, 기계적 물성과 소망하는 용융 유동성을 만족할 수 있어, 박육 또는 대형의 도광판 등의 도광 부재를 양호하게 성형할 수 있다.
카보닐원
본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 공중합체(A)의 제조에 있어서, 사용되는 카보닐원으로서는, 일반적인 폴리카보네이트의 계면 중축합법에서 사용되는 포스젠을 비롯하여, 트라이포스젠, 브로모포스젠 등을 이용할 수 있다. 또, 에스터 교환법의 경우는 다이알릴카보네이트 등을, 산화적 카보닐화법의 경우는 일산화탄소 등을 이용할 수 있다.
말단 정지제
본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 공중합체(A)의 제조에 있어서, 사용되는 말단 정지제로서는, 통상 폴리카보네이트의 중합에 사용되는 것이면, 각종의 것 을 이용할 수 있다. 일반적으로는, 1가 페놀류를 이용할 수 있다. 1가 페놀류로서는, 페놀, 직쇄 또는 분기형의 (장쇄)알킬기, 지방족 폴리에스터기, 치환기에 방향족 화합물을 갖는 페놀류가 사용된다. 구체적으로는, 페놀, o-, m-, p-크레졸, p-tert-뷰틸페놀, p-tert-아밀페놀, p-tert-옥틸페놀, p-큐밀페놀, p-메톡시페놀, p-페닐페놀, 아이소옥틸페놀, 평균 탄소수 12~35의 직쇄 또는 분기형의 알킬기를 오쏘 위치, 메타 위치, 또는 파라 위치에 갖는 모노알킬페놀, 9-(4-하이드록시페닐)-9-(4-메톡시페닐)플루오렌, 9-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-9-(4-하이드록시-3-메틸페닐)-9-(4-메톡시-3-메틸페닐)플루오렌, 및 4-(1-아다만틸)페놀 등을 들 수 있다. 그 중에서도 p-tert-뷰틸페놀, p-큐밀페놀, p-tert-옥틸페놀, 페놀이 바람직하다.
분기제
본 발명의 폴리카보네이트 공중합체(A)의 제조에서 사용되는 분기제로서는, 예컨대, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄; 4,4'-[1-[4-[1-(4-하이드록시페닐)-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]비스페놀; α,α',α"-트리스(4-하이드록시페닐)-1,3,5-트라이아이소프로필벤젠; 1-[α-메틸-α-(4'-하이드록시페닐)에틸]-4-[α',α'-비스(4"-하이드록시페닐)에틸]벤젠; 플로로글리신(phloroglycine), 트라이메리트산, 이사틴비스(o-크레졸) 등의 작용기를 3개 이상 갖는 화합물을 이용할 수도 있다.
폴리카보네이트계 수지 조성물의 점도수
본 발명에서 사용되는 폴리카보네이트 공중합체(A)의 점도수는 30~70, 즉, 점도 평균 분자량(Mv)으로 환산하여 10,000~28,000이 바람직하고, 34~62, 즉, Mv로 환산하여 12,000~24,000이 보다 바람직하다. 점도수가 30~70이면, 박육 또는 대형의 도광판 등을 양호하게 성형할 수 있다.
또한, 본 발명에서 얻어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물에 있어서도 동일한 점도수인 30~70, 바람직하게는 34~62인 것이 바람직하다.
또, 점도수는 ISO1628-4(1999)에 준거하여 측정한 값이다.
본 발명의 폴리카보네이트계 수지는, 사용하는 용도, 성형품 형상에 따라, 기계적 물성을 밸런스시키는 관점에서, 상기의 폴리카보네이트 공중합체(A)에 상기 폴리카보네이트 공중합체(A) 이외의 방향족 폴리카보네이트 수지를 배합할 수 있다.
상기 방향족 폴리카보네이트 수지는, 관용된 제조 방법, 즉, 통상 2가 페놀과, 포스젠 또는 탄산에스터 화합물 등의 폴리카보네이트 전구체를 반응시키는 것에 의해 제조한 것을 들 수 있다. 구체적으로는, 예컨대, 염화메틸렌 등의 용매 중에 있어서, 공지된 산 수용체나 말단 정지제(분자량 조절제)의 존재 하에서, 필요에 따라 분기제를 더 첨가하여, 2가 페놀과 포스젠과 같은 카보네이트 전구체와의 반응에 의해, 또는 2가 페놀과 다이페닐카보네이트와 같은 카보네이트 전구체와의 에스터 교환 반응 등에 의해서 제조된 것이다.
사용되는 2가 페놀로서는, 다양한 것이 있지만, 특히, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인[통칭 : 비스페놀 A]이 적합하다. 비스페놀 A 이외의 비스페놀로 서는, 예컨대, 비스(4-하이드록시페닐)메테인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)뷰테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)페닐메테인; 2,2-비스(4-하이드록시-1-메틸페닐)프로페인; 비스(4-하이드록시페닐)나프틸메테인; 1,1-비스(4-하이드록시-t-뷰틸페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이메틸페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3-클로로페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이클로로페닐)프로페인; 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이브로모페닐)프로페인 등의 비스(하이드록시아릴)알케인류, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜테인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,5,5-트라이메틸사이클로헥세인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)노보넨 등의 비스(하이드록시아릴)시클로알케인류, 4,4'-다이하이드록시페닐에터; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸페닐 에터 등의 다이하이드록시아릴에터류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설파이드; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설파이드 등의 다이하이드록시다이아릴설파이드류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폭사이드; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폭사이드 등의 다이하이드록시다이아릴설폭사이드류, 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폰; 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폰 등의 다이하이드록시다이아릴설폰류, 4,4'-다이하이드록시페닐 등의 다이하이드록시다이페닐류, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌; 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌 등의 다이하이드록시다이아릴플루오렌류, 비스(4-하이드록시페닐)다이페닐메테인, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)아다만테인; 2,2-비스(4-하이드록시페닐)아다만테인; 1,3-비스(4-하이드록시페닐)-5,7-다이메틸아다만테인 등의 다이하이드록시다이아릴아다만테인류, 비스(4-하이드록시페닐)다이페닐메테인, 4,4'-[1,3-페닐렌비스(1-메틸에틸리덴)]비스페놀, 10,10-비스(4-하이드록시페닐)-9-안트론, 1,5-비스(4-하이드록시페닐싸이오)-2,3-다이옥사펜타엔, α,ω-비스하이드록시페닐폴리다이메틸실록산 화합물 등을 들 수 있다. 이들 2가 페놀은 각각 단독으로 사용하여도 되고, 2종 이상을 혼합하여 사용하여도 된다.
탄산에스터 화합물로서는, 다이페닐카보네이트 등의 다이아릴카보네이트나 다이메틸카보네이트, 다이에틸카보네이트 등의 다이알킬카보네이트 등을 들 수 있다.
말단 정지제(분자량 조절제)로서는, 통상 폴리카보네이트의 중합에 사용되는 것이면, 각종의 것을 이용할 수 있다.
구체적으로는, 1가 페놀로서, 예컨대, 페놀, o-n-뷰틸페놀, m-n-뷰틸페놀, p-n-뷰틸페놀, o-아이소뷰틸페놀, m-아이소뷰틸페놀, p-아이소뷰틸페놀, o-t-뷰틸페놀, m-t-뷰틸페놀, p-t-뷰틸페놀, o-n-펜틸페놀, m-n-펜틸페놀, p-n-펜틸페놀, o-n-헥실페놀, m-n-헥실페놀, p-n-헥실페놀, p-t-옥틸페놀, o-사이클로헥실페놀, m-사이클로헥실페놀, p-사이클로헥실페놀, o-페닐페놀, m-페닐페놀, p-페닐페놀, o-n-노닐페놀, m-노닐페놀, p-n-노닐페놀, o-큐밀페놀, m-큐밀페놀, p-큐밀페놀, o-나프틸페놀, m-나프틸페놀, p-나프틸페놀; 2,5-다이-t-뷰틸페놀; 2,4-다이-t-뷰틸페놀; 3,5-다이-t-뷰틸페놀; 2,5-다이큐밀페놀; 3,5-다이큐밀페놀; p-크레졸, 브로모페놀, 트라이브로모페놀 등을 들 수 있다.
이들 1가 페놀 중에서는, p-t-뷰틸페놀, p-큐밀페놀, p-t-옥틸페놀, 페놀 등이 바람직하게 사용된다.
그 외 분기제로서는, 폴리카보네이트 공중합체의 분기제로서 전술한 것을 이용할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 방향족 폴리카보네이트 수지는, 통상 점도 평균 분자량이 10,000~100,000인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 12,000~40,000이다.
또한, 본 발명의 폴리카보네이트계 수지에 있어서의 폴리카보네이트 공중합체(A)와 상기 폴리카보네이트 공중합체(A) 이외의 방향족 폴리카보네이트 수지의 배합 비율은, 혼합 후의 폴리카보네이트계 수지에 있어서, 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위의 함유량이 1~99몰%로 되도록 조정할 수 있는 비율이면 되며, 질량비로 100:0~30:70이 바람직하고, 100:0~40:60이 보다 바람직하다.
아크릴계 수지(B)
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)에 사용되는 아크릴계 수지(B)는, 아크릴산, 아크릴산에스터, 아크릴로나이트릴 및 그 유도체의 모노머 단위로부터 선택되는 적어도 1종을 반복 단위로 하는 폴리머이며, 단독 중합체 또는 스타이렌, 뷰타다이엔 등과의 공중합체를 말한다. 구체적으로는, 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산메틸(PMMA), 폴리아크릴로나이트릴, 아크릴산에틸-아크릴산-2-클로로에틸 공중합체, 아크릴산-n-뷰틸-아크릴로나이트릴 공중합체, 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체, 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔 공중합체, 아크릴로나이트릴-뷰타다이 엔-스타이렌 공중합체 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 폴리메타크릴산메틸(PMMA)을 바람직하게 이용할 수 있다.
아크릴계 수지(B)의 점도 평균 분자량은 200~100,000이며, 바람직하게는 20,000~60,000이다. 점도 평균 분자량이 200~100,000이면, 성형시에, PC 공중합체 및 다른 PC 수지와, 아크릴계 수지 사이의 상 분리가 지나치게 빨라지게 되는 일이 없기 때문에, 성형품에 있어서 충분한 투명성이 얻어진다. 폴리메타크릴산메틸(PMMA)로서는 공지된 것을 사용할 수 있지만, 통상 과산화물, 아조계의 중합 개시제의 존재 하에서, 메타크릴산메틸모노머를 괴상 중합하여 제조된 것이 바람직하다.
또, 상기 점도 평균 분자량은 겔 투과크로마토그래피(GPC)법으로 측정한 폴리스타이렌 환산 값이다.
아크릴계 수지의 배합량은, 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 0.01~3질량부이며, 바람직하게는 0.05~1질량부, 보다 바람직하게는 0.1~0.5질량부이다. 아크릴계 수지의 배합량이 0.01질량부 이상이면 성형품의 투명성이 향상되고, 3.0질량부 이하이면, 다른 소망하는 물성을 손상하는 일없이 투명성을 유지할 수 있다.
지환식 에폭시 화합물(C)
본 발명에 있어서는, 내스팀성(내가수분해성) 및 투명성을 향상시키기 위해서, 필요에 따라 지환식 에폭시 화합물(C)을 배합할 수 있다.
즉, 본 발명에 사용되는 지환식 에폭시 화합물(C)은, 지환식 에폭시기, 즉, 지방족 환 내의 에틸렌 결합에 산소 1원자가 부가된 에폭시기를 갖는 환상 지방족 화합물을 의미하며, 구체적으로는 하기 화학식 5~14로 표시되는 화합물이 적절하게 사용된다.
Figure 112008075507253-pct00009
Figure 112008075507253-pct00010
(R: H 또는 CH3)
Figure 112008075507253-pct00011
(R: H 또는 CH3)
Figure 112008075507253-pct00012
Figure 112008075507253-pct00013
(a+b=1 또는 2)
Figure 112008075507253-pct00014
(a+b+c+d=1~3)
Figure 112008075507253-pct00015
[a+b+c=n(정수), R : 탄화수소기]
Figure 112008075507253-pct00016
(n : 정수)
Figure 112008075507253-pct00017
(R : 탄화수소기)
Figure 112008075507253-pct00018
(n : 정수, R : 탄화수소기)
그 중에서도, 화학식 5, 10, 또는 14로 표시되는 화합물이, 폴리카보네이트계 수지에의 상용성이 우수하여, 투명성을 손상시키는 일이 없는 점에서 바람직하다.
지환식 에폭시 화합물(C)의 배합량은, 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 통상 0.001~1질량부, 바람직하게는 0.01~1질량부, 보다 바람직하게는 0.005~0.8질량부, 더욱 바람직하게는 0.01~0.5질량부, 특히 바람직하게는 0.02~0.2 질량부 배합된다. 배합량이 0.01질량부 이상이면, 투명성 및 내스팀성이 향상된다. 또한, 1질량부 이하에서는, 상 분리가 일어나는 일 없이, 투명성도 양호하다.
폴리오가노실록산(D)
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)에서 필요에 따라 사용되고, 본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)에서 필수 성분으로서 사용되는 폴리오가노실록산은 페닐기, 다이페닐기, 바이닐기 및 알콕시기로부터 선택되는 적어도 1종의 기를 갖고, 예컨대, 실리콘계 화합물에 메톡시기, 에톡시기, 바이닐기 및 페닐기중 적어도 1종의 기를 도입한 반응성 실리콘계 화합물(오가노실록산 등) 등인 것이 바람직하고, 또한 25℃에서의 동점도가 1~1000㎟/초인 폴리오가노실록산이 바람직하다. 또, 보다 높은 도광 성능이 요구되는 경우는, 25℃에서의 점도가 1~150㎟/초인 폴리오가노실록산이 바람직하다. 동점도가 지나치게 작으면, 폴리오가노실록산에 포함되는 저분자량 성분이 증가하기 때문에 성형시에 가스 발생에 의한 성형 불량, 예컨대, 미충전, 가스 그을림, 전사 불량을 발생할 가능성이 있다. 동점도가 1000㎟/초를 초과하는 경우, 폴리카보네이트계 수지로의 분산이 어렵게 되어, 얻어지는 수지 조성물의 도광 성능, 확산 성능의 향상 효과가 얻어지지 않는다.
또한, 폴리오가노실록산(D)은 성형시의 열 열화에 의한 황변, 실버<은조(silver streak)> 등의 외관 불량, 기포 혼입을 방지하는 등, 성형시의 열 안정성을 보다 향상시키는 효과가 있다.
상기 폴리오가노실록산의 첨가량은, 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)에 있 어서는, 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 통상 0.01~3질량부, 바람직하게는 0.02~1질량부이며, 배합량이 0.01질량부 이상이면, 상기 배합에 의한 열 안정화 효과가 충분히 발휘되고, 3질량부 이하에서는, 성형품에 흐림 등이 생기는 일이 없다.
또한, 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)에 있어서는, 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 0.01~1질량부, 바람직하게는 0.02~0.8질량부, 보다 바람직하게는 0.03~0.3질량부이다. 배합 비율이 1질량부를 초과하면, 수지의 내충격성 저하로의 영향이 커진다. 폴리오가노실록산의 배합량이 이 범위 내이면, 성형시의 열 안정성이 향상되어, 얻어지는 성형체에 흐림 등이 생기는 일 없이, 얻어지는 성형체의 색상이 양호해진다.
인계 안정제(E)
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)에 사용되는 인계 안정제(E)로서는, 인산계 화합물 및/또는 방향족 포스핀 화합물을 들 수 있다.
인산계 화합물로서는, 아인산, 인산, 아포스폰산, 포스폰산 및 이들의 에스터 등을 들 수 있으며, 구체적으로는, 트라이페닐포스파이트, 트리스(노닐페닐)포스파이트, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트, 트라이데실포스파이트, 트라이옥틸포스파이트, 트라이옥타데실포스파이트, 다이데실모노페닐포스파이트, 다이옥틸모노페닐포스파이트, 다이아이소프로필모노페닐포스파이트, 모노뷰틸다이페닐포스파이트, 모노데실다이페닐포스파이트, 모노옥틸다이페닐포스파이트, 비 스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-다이-tert-뷰틸페닐)옥틸포스파이트, 비스(노닐페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)펜타에리트리톨다이포스파이트, 다이스테아릴펜타에리트리톨다이포스파이트, 트라이뷰틸포스페이트, 트라이에틸포스페이트, 트라이메틸포스페이트, 트라이페닐포스페이트, 다이페닐모노올소센일포스페이트, 다이뷰틸포스페이트, 다이옥틸포스페이트, 다이아이소프로필포스페이트, 4,4'-비페닐렌다이포스핀산테트라키스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐), 벤젠포스폰산다이메틸, 벤젠포스폰산다이에틸, 벤젠포스폰산다이프로필 등을 들 수 있다.
트리스노닐페닐포스파이트, 트라이메틸포스페이트, 트리스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐)포스파이트 및 벤젠포스폰산다이메틸이 바람직하다.
방향족 포스핀 화합물로서는, 예컨대, 하기 식 (P)
P-(X)3 (P)
(상기 식에서, X는 탄화수소기이며, 적어도 그 하나는 치환기를 갖고 있어도 좋은 탄소수 6~18의 아릴기임)로 나타내어지는 아릴포스핀 화합물을 들 수 있다.
식 (P)의 아릴포스핀 화합물로서는, 예컨대, 트라이페닐포스핀, 다이페닐뷰틸포스핀, 다이페닐옥타데실포스핀, 트리스-(p-톨릴)포스핀, 트리스-(p-노닐페닐)포스핀, 트리스-(나프틸)포스핀, 다이페닐-(하이드록시메틸)-포스핀, 다이페닐-(아세톡시메틸)-포스핀, 다이페닐-(β-에틸카복시에틸)-포스핀, 트리스-(p-클로로페닐)포스핀, 트리스-(p-플루오로페닐)포스핀, 다이페닐벤질포스핀, 다이페닐-β-사 이아노에틸포스핀, 다이페닐-(p-하이드록시페닐)-포스핀, 다이페닐-1,4-다이하이드록시페닐-2-포스핀, 페닐나프틸벤질포스핀 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 트라이페닐포스핀을 적합하게 이용할 수 있다.
상기 인계 안정제는, 1종 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합시켜 사용할 수도 있다. 상기 인계 안정제의 배합량은, 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.001~0.5질량부, 보다 바람직하게는 0.005~0.3질량부, 더 바람직하게는 0.01~0.1질량부이다. 인계 안정화제의 배합량이 이 범위 내이면, 성형시의 열 안정성이 향상된다.
각종 첨가제
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 또는 (2)에는, 필요에 따라, 본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위에서 각종 첨가제를 배합할 수도 있다. 예컨대, 힌더드페놀계, 에스터계, 인산에스터계, 아민계 등의 산화 방지제, 벤조트라이아졸계, 벤조페논계, 말론산에스터계, 옥사릴아닐드계 등의 자외선 흡수제, 힌더드아민계 등의 광안정제, 지방족 카복실산에스터계, 파라핀계, 실리콘 오일, 폴리에틸렌 왁스 등의 내부 윤활제, 스타이렌과 아크릴계 화합물의 공중합체로 이루어지는 유동성 개질재, 상용의 난연화제, 난연조제, 이형제, 대전 방지제, 착색제 등을 들 수 있다.
본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 또는 (2)은, 필요에 따라, 상기의 각 성분을 배합하여, 용융 혼련하는 것에 의해 얻을 수 있다. 배합, 용융 혼련 은 통상의 방법을 채용할 수 있어, 예컨대 리본블랜더, 헨셀 믹서(상품명), 범버리 믹서, 드럼텀블러 믹서, 단축 스크류 압출기, 2축 스크류 압출기, 코니더, 다축 스크류 압출기 등에 의해 행할 수 있다. 용융 혼련에서의 가열 온도는 통상 250~300℃가 적당하다.
이 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 또는 (2)은, 수지의 용융 유동성이 현저히 향상되고, 또한, 사출 성형기 등에서의 체류 안정성이 향상되어 있기 때문에, 도광판을 비롯한 도광 부재 등의 광학 성형체 등의 재료로서 적합하다.
상기 폴리카보네이트계 수지 조성물(1) 또는 (2)을 성형하여 이루어지는 본 발명의 광학 성형체(광학 성형품)는 액정 디스플레이 분야, 광학 부품의 용도, 유리 대체 용도 등에 사용된다. 광학 부품으로서는, 예컨대, 광학 렌즈, 도광 부재 등의 광학 소자 등을 들 수 있으며, 유리 대체 용도로서는, 가로등 커버, 차량용 및 건재용 맞춤 유리 등을 들 수 있다.
도광 부재
본 발명의 광학 성형체로서는, 예컨대 도광 부재를 바람직하게 들 수 있다. 도광 부재에는, 판 형상, 막대 형상, 구 형상 등의 형상을 갖는 것이 있는데, 이들 중에서 판 형상의 도광판을 바람직하게 들 수 있다. 상기 도광 부재에, 광원으로서, 예컨대, 발광 다이오드(이하, LED라고 하는 경우가 있음)를 이용하여 도광시킴으로써, 판 형상, 막대 형상, 구 형상 등의 조명 유닛을 구성할 수 있다. 이 조명 유닛은 액정 표시 장치, 차량, 하우징, 인테리어에 있어서의 조명, 의장 부품으로 서 적합하게 사용할 수 있다.
도광판
상기 도광 부재(광학 성형품)에 있어서의 판 형상의 도광판은, 상기 폴리카보네이트계 수지 조성물을, 바람직하게는 사출 성형하는 것에 의해 제작된다. 사출 성형하는 경우, 사출 성형기의 실린더 온도를 240~400℃ 정도, 바람직하게는 280~380℃ 정도로 하고, 금형 온도를 50~130℃ 정도로 하는 것이 바람직하다.
도광판으로서의 치수 및 형상은, 특별히 제한은 없고, 두께 0.1~3㎜ 정도, 바람직하게는 0.5~3㎜ 정도의 평판, 곡면판 등으로 성형하면 된다. 즉, 형상은 평판 형상에 반드시 한정되지 않고, 렌즈 효과를 갖는 곡면판이라도 되고, 목적·용도에 따라 적절히 선정하면 된다.
또한, 도광판 성형시에, 스턴파를 사용하여 광산란층을 형성하기 위해서, 판의 표면 또는 이면의 한쪽 또는 양면에 마이크로 프리즘 전사를 함으로써 균일한 면 형상 발광체를 얻는 것이 가능해진다.
상기의 마이크로 프리즘은, 특별히 한정되지 않지만, 정사면체의 것이 바람직하다. 또한, 그 높이는 10~300㎛m인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~200㎛, 특히 바람직하게는 50~100㎛m이다.
또, 상기 광산란층을 형성하기 위해서, 도트 패턴 인쇄를 실시하거나, 원추 드릴의 절삭을 실시하거나 하는 것도 가능하다.
조명 유닛
또한, 본 발명은 상기 본 발명의 광학 성형체에 있어서의 도광판 등의 도광 부재와 광원을 구비한 조명 유닛도 제공한다. 예컨대, 쐐기형의 도광판의 박육부에 광원을 배치하고, 액정 텔레비전, 퍼스널 컴퓨터, 디스플레이 등의 에지식의 면 광원체로 이루어지는 조명 유닛이 구성된다. 광원으로서는, 형광 램프 외에, 냉음극관, LED, 그 외 유기 전계 발광 소자 등의 자기 발광체를 이용할 수 있다. 본 발명의 조명 유닛을 액정 표시 장치에 채용하는 경우는 백라이트 방식 또는 프론트라이트 방식의 어느 것이라도 채용할 수 있다.
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의해서 전혀 한정되지 않는다.
또, 각 물성<성능>은 하기의 방법에 따라 측정하였다.
(1) 전광선 투과율(투과율 및 헤이즈의 측정)
사출 성형법에 의해 세로 35㎜, 가로 25㎜, 두께 2.0㎜의 성형품을 제작하여, 스가 시험기 제품 직독(直讀)으로 헤이즈메타-HGM-20DP를 이용하여 D65 광원으로 측정하였다.
(2) 색조 평가(YI-1)
사출 성형에 의해 2.0㎜ 두께의 성형품을 제작하고, 일본 전색 제품 분광 측색계 Σ90에서 측정 면적 30φ, C2 광원의 투과법으로 측정하였다.
(3) 펠렛의 유동성 : Q값(용융 유동성(Q값))
고가식 플로우 테스터(elevated flow tester)를 이용해, JIS K7210에 준거하여, 280℃, 15.7㎫의 압력 하에서, 직경 1㎜, 길이 10㎜의 노즐로부터 유출하는 용융 수지량(mL/sec)을 측정하였다. 용융 점도의 저하와 함께 흐름값(Q값)은 증가한다.
(4) 점도수
ISO 1628-4(1999)에 준거하여 측정하였다.
(5) 휘도(도광성)
측정 장치 : 바닥면에 반사 필름, 단부에 LED를 4개 배치한 에지식의 면 광원을 형성하고, 여기에 프리즘 패턴이 하면측이 되도록 도광판을 배치하여, 확산 필름 1장 및 휘도 향상 필름 2장을 순차로 포개어, 면 발광체를 구성하였다.
LED 1개당 3.25볼트의 전압을 걸고, 전류값 10㎃에서 LED를 점등시켰다. 휘도 색도 측정기로서 Eye Scale 3을 이용하여, 도광판 중앙부에서의 출사광의 휘도를 측정하였다.
(6) 색도의 측정
색도차(x, y)는, 상기 (5)의 점등 상태에 있어서, 입광 반대측으로부터 5㎜의 색도의 측정값과 입광측으로부터 5㎜의 색도의 측정값의 차(색도차)에 의해 구했다. 이 색도차가 작은 쪽이 입광부와 입광 반대부에서의 색도차가 작아 바람직하다. 색도의 측정은 휘도 색도 측정기로서 Eye Scale 3을 이용하여 실시하였다.
(7) YI-2의 측정
사출 성형법에 의해 세로 35㎜, 가로 25㎜, 두께 2.0㎜의 성형품을 제작하여, 일본 전색 제품 분광 측색계 Σ90에서 측정 면적 30φ, C2 광원의 반사법으로 측정하였다.
(제조예 1)
폴리카보네이트올리고머의 합성 공정
5.6질량%의 수산화나트륨 수용액에, 후에 용해하는 비스페놀 A(이하 BPA라고 약기하는 경우가 있음)에 대하여 2000ppm의 아이티온산나트륨을 부가하고, 이것에 BPA 농도가 13.5질량%가 되도록 BPA를 용해하여 BPA의 수산화나트륨 수용액을 조제하였다.
이 BPA의 수산화나트륨 수용액을 40L(리터)/hr의 유량으로, 염화메틸렌을 15L/hr의 유량으로, 포스젠을 4.0㎏/hr의 유량으로, 내경 6㎜, 관 길이 30m의 관형 반응기에 연속적으로 통과시켰다.
여기서 이용한 관형 반응기는 2중관에 의한 쟈켓 부분을 갖고 있으며, 쟈켓 부분에는 냉각수를 통해서 반응액의 배출 온도를 40℃ 이하로 유지하였다.
관형 반응기를 나간 반응액은, 후퇴익을 구비한 내용적 40L의 배플 부착 조형 반응기로 연속적으로 도입되고, 여기에 BPA의 수산화나트륨 수용액 2.8L/hr, 25질량% 수산화나트륨 수용액 0.07L/hr, 물 17L/hr, 1질량% 트라이에틸아민 수용액을 0.64L/hr의 유량 하에서 더 첨가하여 반응을 실시하였다. 조형 반응기로부터 넘쳐나가는 반응액을 연속적으로 빼내어, 정치함으로써 수상(水相)을 분리 제거하여 염 화메틸렌 상을 채취하였다.
이렇게 하여 수득된 폴리카보네이트올리고머는 농도 320g/L, 클로로포메이트기의 농도는 0.75㏖/L였다.
중합 공정
방해판, 배틀형 교반날개 및 냉각용 쟈켓을 구비한 50L 조형 반응기에, 상기 올리고머 용액 15L, 염화메틸렌 9.0L, p-tert-뷰틸페놀(이하, PTBP라고 약기함) 191g, 트라이에틸아민 3.0mL을 투입하고, 교반 하에서, 비스페놀 M(이하, BPM라고 약기하는 경우가 있음)의 수산화칼륨 용액(KOH 520g과 아이티온산나트륨 1.9g을 물 5.5L에 용해한 수용액에, BPM:973g를 용해시킨 것)을 부가하여, 10분간 폴리카보네이트올리고머와 BPM의 반응을 행하였다.
이 중합액에, BPA의 수산화나트륨 수용액(NaOH 306g과 아이티온산나트륨 1.0g을 물 4.5L에 용해한 수용액에 BPA 513g를 용해시킨 것)을 첨가하여, 50분간 중합 반응을 실시하였다.
희석을 위한 염화메틸렌 10L을 부가하여, 10분간 교반한 후, 폴리카보네이트를 포함하는 유기 상과 과잉의 BPA 및 NaOH를 포함하는 물상으로 분리해서, 유기 상을 단리하였다.
이렇게 해서 수득된 폴리카보네이트 공중합체의 염화메틸렌 용액을, 그 용액에 대하여 순차적으로, 15vol%의 0.03㏖/L 농도의 NaOH 수용액, 0.2㏖/L 농도의 염산으로 세정하고, 이어서 세정 후의 수상(水相) 중의 전기 전도도가 0.01μS/m 이 하가 될 때까지 순수로 세정을 반복하였다.
세정에 의해 수득된 폴리카보네이트 공중합체의 염화메틸렌 용액을 농축·분쇄하여, 수득된 플레이크를 감압 하에서, 100℃로 건조하여 공중합체(a)를 수득하였다.
13C-NMR에 의해 구한 BPM에 유래하는 반복 구조 단위와 BPA에 유래하는 반복 구조 단위의 몰비는 12:88이었다.
(제조예 2)
비스페놀 M의 수산화칼륨 수용액의 첨가량을 다음과 같이 변경하여, 비스페놀 A의 수산화나트륨 수용액의 첨가를 행하지 않는 이외에는, 제조예 1과 동일하게 하여 PC 공중합체(b)를 수득하였다.
13C-NMR에 의해 구한 BPM에 유래하는 반복 구조 단위와 BPA에 유래하는 반복 구조 단위의 몰비는 22:78이었다.
(비스페놀 M의 수산화칼륨 수용액)
KOH 957g과 아이티온산나트륨 1.9g을 물 5.5L에 용해한 수용액에 비스페놀 M 1738g을 용해시킨 것.
(제조예 3)
PTBP의 첨가량을 191g에서 160g으로 변경한 이외에는, 제조예 2와 동일하게 하여 PC 공중합체(c)를 수득하였다.
13C-NMR로부터 구한 비스페놀 M 유래의 반복 단위와 비스페놀 A 유래의 반복 단위의 몰비는 22:78이었다.
(제조예 4)
비스페놀 M의 수산화칼륨 수용액, 비스페놀 A의 수산화나트륨 수용액, PTBP의 첨가량을 다음과 같이 변경한 이외에는 제조예 1과 동일하게 하여 공중합체(d)를 수득하였다. 13C-NMR에 의해 구한 비스페놀 M 유래의 반복 구조 단위와 비스페놀 A 유래의 반복 구조 단위의 몰비는 8:92이었다.
(비스페놀 M의 수산화칼륨 수용액)
KOH 347g과 아이티온산나트륨 1.3g을 물 3.7리터에 용해한 수용액에 비스페놀 M 649g을 용해시킨 것.
(비스페놀 A의 수산화나트륨 수용액)
NaOH 432g과 아이티온산나트륨 1.5g을 물 6.3리터에 용해한 수용액에 BPA 727g를 용해시킨 것.
(PTBP의 첨가량)
200g.
(실시예 1~7 및 비교예 1, 2)
표 1에 나타내는 조성비로 원료를 배합하고, 벤트 부착 40㎜φ의 압출기에 의해서 수지 온도 250℃에서 과립화하여 각각의 펠렛을 수득하였다.
또, 원료 수지 조성은, PC 공중합체(A)로서, 제조예에서 수득된 공중합체(a)~(c), 아크릴계 수지(B)로서, 미쓰비시 레이온 주식회사 제품, 다이야날 BR83(점도 평균 분자량 40,000), BR87(점도 평균 분자량 25,000), 지환식 에폭시 화합물(C)로서 다이셀 화학 공업 주식회사 제품, 셀로키사이드 2021P를 사용하였다.
또한, BPA만으로 이루어지는 점도수 39.4의 폴리카보네이트 수지(이데미쓰코산 주식회사 제품, 타플론 FN1500)를 방향족 폴리카보네이트 수지로서 이용하였다.
또한, 폴리실록산 화합물(D)로서, 신에쓰 실리콘 주식회사 제품의 오가노폴리실록산, KR511(메톡시기 및 바이닐기를 갖는 오가노폴리실록산)을 사용하였다.
또한, 실시예, 비교예 모두에, 아사히덴카 공업 주식회사 제품 인계 산화 방지제, 아데카스타브 PEP36을 0.05질량부 배합하였다.
수득된 펠렛을 이용하여, 하기의 사출 성형기에 의해, 두께가 다른 도광판을, 표 1에 나타내는 실린더 온도 및 금형 온도, 사출 속도의 조건으로 성형하였다.
사출 성형기 : 스미토모 중기계 공업(주) 제품, SG100M-HP
도광판 형상 : 길이 54㎜, 폭 39㎜, 두께 0.30㎜, 0.35㎜ 또는 두께 0.50㎜
프리즘 : V홈
각 성능은 상기의 방법으로 평가하였다. 실시예 1~7 및 비교예 1, 2의 평가 결과를 정리하여 표 1에 나타낸다.
Figure 112008075507253-pct00019
표 1에 나타낸 바와 같이, 실시예의 결과로부터, 본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물을 사출 성형하면, 유동성이 좋고, 낮은 실린더 온도, 사출 속도로, 두께 0.30㎜와 박육의 성형도 가능하다. 또한, 휘도는, 1800(cd/㎡) 이상이고, 색도차는 0.01 이하로 작고, 높은 도광판 성능을 갖고 있다.
(실시예 8~16, 비교예 3~5)
실시예 8~16으로서, 표 2에 나타내는 조성비로 원료를 배합하여, 벤트 부착 40㎜φ의 단축 압출기에 의해서 수지 온도 280℃, 스크류 회전수 100rpm에서 용융 혼련 압출하여 각각의 펠렛을 수득하였다. 사용한 폴리카보네이트계 수지 조성물의 종류, 비스페놀 M의 몰%, 점도수 및 Q값의 측정 결과를 표 2에 나타내었다. 또한, 수득된 각 펠렛을 이용하여, 사출 성형법에 의해, 길이 54㎜, 폭 39㎜, 두께 0.03㎜, 0.35㎜ 또는 0.5㎜에서, 프리즘 : V홈을 갖는 도광판을 성형해서, 전광선 투과율, YI-2값, 휘도, 색도차를 각각 평가하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다.
사출 성형기 : 스미토모 중기계 공업 제품 SG100M-HP
<도광판 형상>
또한, 비교예 3~5로서, 표 3에 나타내는 조성비로 원료를 배합하여, 실시예 8~16에 준거하여 각각의 펠렛을 수득하고, 수득된 각 펠렛을 이용하여, 실시예 8~16에 준거하여 도광판을 성형해서, 전광선 투과율, YI-2값, 휘도, 색도차를 각각 평가하였다. 그 결과를 표 3에 나타내었다. 또, 표2, 3 중 FN1500은 방향족 폴리카보네이트 수지(이데미쓰고산 주식회사 제품)를 나타낸다.
또한, 실시예, 비교예에서는, 이하의 폴리오가노실록산을 이용하였다.
(1) KF56(상품명, 신에쓰 화학 공업(주) 제품)
(2) SH556(상품명, 도레·다우코닝(주) 제품)
(3) DC3037(상품명, 도레·다우코닝(주) 제품)
Figure 112008075507253-pct00020
Figure 112008075507253-pct00021
도광판 등의 광학 성형품 재료로서 본 발명의 폴리카보네이트계 수지 조성물을 이용하면, 열 열화에 의한 황변이 없고, 도광 성능이 양호하며, 또한 충분한 성형성을 갖는 박육의 도광판을 얻을 수 있다. 이 도광판은, 액정 디스플레이 분야에서의 도광판 등의 광학 소자, 액정 표시 장치의 백라이트, 가로등 커버, 차량 및 건재용 맞춤 유리 등의 유리 대체 용도 등에 적합하게 이용할 수 있다.

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체(A)를 함유하는 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 점도 평균 분자량이 200~100000인 아크릴계 수지(B) 0.01~3질량부를 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1).
    화학식 1
    Figure 112008075507253-pct00022
    화학식 2
    Figure 112008075507253-pct00023
  2. 제 1 항에 있어서,
    점도수가 30~70인 폴리카보네이트계 수지 조성물(1).
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와, 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비가 1:99~50:50인 폴리카보네이트계 수지 조성물(1).
  4. 제 1 항에 있어서,
    폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 지환식 에폭시 화합물(C) 0.01~1질량부, 및/또는 알콕시기, 바이닐기, 페닐기 및 바이페닐기로부터 선택되는 1종 이상을 갖는 폴리실록산 화합물(D) 0.01~3질량부를 더 포함하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(1).
  5. 제 1 항에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(1)로 이루어지는 광학 성형품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    도광판인 광학 성형품.
  7. 제 6 항에 기재된 광학 성형품 및 광원을 구비하여 이루어지는 조명 유닛(a).
  8. 하기 화학식 1 및 2로 표시되는 반복 구조 단위를 갖는 폴리카보네이트 공중합체(A)를 함유하는 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 지환식 에폭시 화합물(C) 0.001~1질량부를 배합하고, 알콕시기, 바이닐기, 페닐기 및 바이페닐기로부터 선택되는 1종 이상을 갖는 폴리오가노실록산(D) 0.01~1질량부를 배합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
    화학식 1
    Figure 112013090459151-pct00024
    화학식 2
    Figure 112013090459151-pct00025
  9. 제 8 항에 있어서,
    폴리카보네이트 공중합체(A)의 점도수가 30~70인 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 화학식 1로 표시되는 반복 구조 단위와, 상기 화학식 2로 표시되는 반복 구조 단위의 몰비가 1:99~99:1인 폴리카보네이트 공중합체(A)를 이용하는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트계 수지 100질량부에 대하여, 인계 안정제(E) 0.001~0.5질량부를 더 배합하여 이루어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
  12. 삭제
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트 공중합체(A) 이외의 방향족 폴리카보네이트 수지를 더 배합하여 이루어지는 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 폴리카보네이트계 수지 조성물의 점도수가 30~70인 폴리카보네이트계 수지 조성물(2).
  15. 제 8 항에 기재된 폴리카보네이트계 수지 조성물(2)을 성형하여 이루어지는 광학 성형체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    도광 부재인 광학 성형체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    도광 부재가 도광판인 광학 성형체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    도광판의 두께가 0.1~3㎜인 광학 성형체.
  19. 제 16 항에 기재된 광학 성형체 및 광원을 구비하여 이루어지는 조명 유닛(b).
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