KR101996157B1

KR101996157B1 - 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 얇은 광학 부품

Info

Publication number: KR101996157B1
Application number: KR1020177018024A
Authority: KR
Inventors: 게이스케 도미타
Original assignee: 미쓰비시 엔지니어링-플라스틱스 코포레이션
Priority date: 2015-01-07
Filing date: 2015-12-14
Publication date: 2019-07-03
Also published as: US20170362398A1; EP3502184A1; EP3502184B1; KR20170093177A; CN107109045B; CN107109045A; JP2017088884A; JP2016130298A; EP3243876A1; EP3243876A4; JP6101745B2; EP3243876B1; US10472477B2; JP6101856B1

Abstract

높은 투과율 및 양호한 색상을 갖는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물; 및 얇은 광학 부품이 제공된다. 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물은 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 0.1 내지 4 질량부, 및 인계 안정제 (C) 0.005 내지 0.5 질량부를 함유하는 것을 특징으로 한다.

Description

얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 얇은 광학 부품 {POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION FOR THIN OPTICAL COMPONENTS, AND THIN OPTICAL COMPONENT}

본 발명은 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 얇은 광학 부품에 관한 것이며, 상세하게는 높은 투과율 및 양호한 색상을 나타내는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 수득되는 얇은 광학 부품에 관한 것이다.

예를 들어, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등에 사용되는 액정 표시 장치에는, 박형화, 경량화, 간소화 및 고정밀화의 요구에 대응하기 위해서, 면상 광원 장치가 내장되어 있다. 또한, 이 면상 광원 장치에는, 입사광을 액정 표시 측에 균일하고 효율적으로 유도하는 역할을 목적으로, 평판 형상의 도광판 또는 한면이 균일한 경사면을 갖는 쐐기형 단면을 가지는 도광판이 구비되어 있다. 또한, 일부 경우에는, 도광판의 표면에 요철 패턴을 형성하여 광 산란 기능을 부여한다.

이러한 도광판은 열가소성 수지의 사출 성형에 의해 수득되며, 상기 언급한 요철 패턴은 인서트의 표면에 형성된 요철부로부터의 전사에 의해 부여된다. 도광판은 과거에는 폴리메틸 메타크릴레이트 (PMMA) 와 같은 수지 재료로부터 성형되어 왔지만; 최근에는 보다 선명한 영상을 제공하는 표시 장치가 요구되고, 광원 근방에서 발생하는 열에 의해 기기 장치 내부가 고온화되는 경향이 있기 때문에, 보다 높은 내열성의 폴리카보네이트 수지 재료로 대체되고 있다.

폴리카보네이트 수지는 우수한 기계적 성질, 열적 성질 및 전기적 성질, 및 우수한 내후성을 나타내지만; 이들은 PMMA 등에 비해 낮은 광선 투과율을 가지며, 따라서 폴리카보네이트 수지 도광판과 광원으로 면상 광원 조립체를 구성하는 경우, 휘도가 낮다는 문제가 발생한다. 또한, 최근에는 도광판의 입광부와 입광부로부터 떨어진 장소 사이의 색도차를 작게하는 것이 요구되고 있지만, 폴리카보네이트 수지는 PMMA 수지보다 황변하기 쉽다는 문제가 있다.

특허문헌 1 에는, 아크릴 수지 및 지환족 에폭시를 첨가함으로써 광선 투과율 및 휘도를 향상시키는 방법이 제안되어 있고; 특허문헌 2 에는, 폴리카보네이트 수지 말단을 변성시키고, 도광판에 대한 요철부의 전사성을 증가시킴으로써 휘도를 향상시키는 방법이 제안되어 있으며; 특허문헌 3 에는, 지방족 부분을 갖는 코폴리에스테르 카보네이트를 도입하여 상기 전사성을 향상시킴으로써 휘도를 향상시키는 방법이 제안되어 있다.

그러나, 특허문헌 1 에서의 방법의 경우에 있어서, 아크릴 수지의 첨가는 양호한 색상을 유도하지만, 백탁의 발생으로 인해 광선 투과율 및 휘도는 향상될 수 없다. 지환족 에폭시의 첨가는 투과율을 향상시킬 수 있지만, 색상 개선 효과는 인정되지 않는다. 특허문헌 2 및 특허문헌 3 에서의 방법의 경우에 있어서, 유동성 및 전사성의 개선은 기대할 수 있지만, 내열성이 감소하는 문제가 발생한다.

한편, 예를 들어 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(2-메틸)에틸렌 글리콜을 폴리카보네이트 수지와 같은 열가소성 수지에 배합하는 것이 알려져 있으며, 특허문헌 4 에는, 이것을 함유하는 γ-방사선 내성의 폴리카보네이트 수지가 기재되어 있고, 특허문헌 5 에는, 이것을 예를 들어 PMMA 에 배합하여 제공되며, 우수한 대전방지성 및 우수한 표면 외관을 갖는 열가소성 수지 조성물이 기재되어 있다.

특허문헌 6 에는, 식 X-O-[CH(-R)-CH₂-O]_n-Y (R 은 수소 원자 또는 C_1-3 알킬기이다) 를 갖는 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(2-알킬)에틸렌 글리콜을 배합함으로써, 투과율 및 색상을 개량하는 것이 제안되어 있다. 폴리에틸렌 글리콜 또는 폴리(2-알킬)에틸렌 글리콜의 배합으로 인해, 투과율과 황변도 (황색 지수: YI) 는 약간의 개선이 보인다.

그러나, 특히 최근에, 스마트폰 및 태블릿형 단말기와 같은 각종 휴대 단말기에서는, 슬림화 및 대형 슬림화에 대한 경향이 현저한 속도로 진행되고 있으며, 도광판에의 입광을 수직 구성보다는, 가로측 에지에서 수행하는 에지 구성이 채용되게 되어, 초박형의 광원으로부터 만족스러운 휘도가 요구되어 왔다. 이러한 하이-엔드 도광판은 상기 기재한 종래 기술에 의해 달성되는 투과율 및 YI 수준에 대한 요구 사양을 충족시키지 못하는 것이 현실이다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 공보 제 H11-158364 호 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 공보 제 2001-208917 호 [특허문헌 3] 일본 특허 공개 공보 제 2001-215336 호 [특허문헌 4] 일본 특허 공개 공보 제 H1-22959 호 [특허문헌 5] 일본 특허 공개 공보 제 H9-227785 호 [특허문헌 6] 일본 특허 제 4,069,364 호

본 발명은 상기 기술한 실정을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 폴리카보네이트 수지 본래의 특성을 전혀 손상시키지 않으면서, 양호한 투과율 및 색상을 나타내는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것이다.

상기 언급한 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 본 발명의 발명자들은 놀랍게도, 알킬 분지를 갖는 폴리알킬렌 글리콜과 메틸렌기가 선형 체제로 결합하는 폴리알킬렌 글리콜의 공중합체의 소정의 양을 폴리카보네이트 수지에 배합함으로써, 종래 기술에 기재된 폴리(2-알킬)에틸렌 글리콜과 비교해서, 보다 양호한 투과율 및 매우 양호한 색상을 달성할 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 발견에 기초하여, 본 발명을 달성하였다.

본 발명은 후술하는 바와 같은, 하기의 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물, 얇은 광학 부품 및 얇은 광학 부품의 제조 방법을 제공한다.

[1] 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 하기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 하기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 0.1 내지 4 질량부, 및 인계 안정제 (C) 0.005 내지 0.5 질량부를 함유하는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물:

[화학식 1]

(식 (I) 중, n 은 3 내지 6 의 정수이다)

[화학식 2]

(식 (II-1) 내지 (II-4) 중, R¹ 내지 R¹⁰ 은 수소 원자 또는 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기를 나타내고, 각각의 식 (II-1) 내지 (II-4) 에서, R¹ 내지 R¹⁰ 의 하나 이상은 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기이다).

[2] 상기 [1] 에 있어서, 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 에폭시 화합물 (D) 0.0005 내지 0.2 질량부를 추가로 함유하는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[3] 상기 [1] 또는 [2] 에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 에서의 (B1) 단위와 (B2) 단위의 몰비가 95/5 내지 5/95 인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[4] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-3) 으로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[5] 상기 [4] 에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 3-메틸테트라메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[6] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-1) 로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[7] 상기 [6] 에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 2-메틸에틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[8] 상기 [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-2) 로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[9] 상기 [8] 에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[10] 상기 [1] 내지 [9] 중 어느 하나에 있어서, 폴리카보네이트 수지 (A) 의 점도-평균 분자량 (Mv) 이 10,000 내지 15,000 인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[11] 상기 [1] 내지 [10] 중 어느 하나에 있어서, 300 ㎜ 의 광로 길이에 대해 측정한 파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율이 50 % 이상인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.

[12] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 수득되는 얇은 광학 부품.

[13] 상기 [12] 에 있어서, 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는 도광판인 얇은 광학 부품.

[14] 상기 [1] 내지 [11] 중 어느 하나에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 305 ℃ 내지 380 ℃ 에서 사출 성형하는 것을 포함하는, 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는 얇은 광학 부품의 제조 방법.

본 발명은, 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 를 인계 안정제 (C) 와 함께 배합함으로써, 폴리카보네이트 수지 본래의 특성을 전혀 손상시키지 않으면서, 양호한 투과율 및 색상을 나타내는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공할 수 있으며, 또한 양호한 투과율 및 색상을 갖는 얇은 광학 부품을 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 특히 구현예 및 예시물을 통해 상세하게 설명한다.

본 명세서에 있어서, 특별히 달리 나타내지 않는 한, 수치 범위에서의 "내지" 는 이의 전후에 제공되는 수치가 하한값 및 상한값으로서 포함되는 의미로 사용된다.

[요약]

본 발명의 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물은, 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 상기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 상기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 0.1 내지 4 질량부, 및 인계 안정제 (C) 0.005 내지 0.5 질량부를 함유한다.

이하, 특히 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물을 구성하는 각각의 성분 및 본 발명의 얇은 광학 부품에 대해 상세하게 설명한다.

[폴리카보네이트 수지 (A)]

본 발명에서 사용하는 폴리카보네이트 수지의 종류에 제한은 없으며, 폴리카보네이트 수지는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상을 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

폴리카보네이트 수지는, 카보네이트 결합을 가지며, 식 -[-O-X-O-C(=O)-]- 로 표시되는 기본 구조를 갖는 중합체이다.

상기 식에서의 X 는 일반적으로 탄화수소이며, 다양한 특성을 부여하기 위해서 헤테로원자 또는 헤테로결합이 도입된 X 를 사용할 수 있다.

폴리카보네이트 수지는, 카보네이트 결합에 직접 결합하는 탄소가 각각 방향족 탄소인 방향족 폴리카보네이트 수지, 및 이들이 지방족 탄소인 지방족 폴리카보네이트 수지로 분류할 수 있으며, 이들을 모두 사용할 수 있다. 여기에서, 내열성, 기계적 성질, 전기적 성질 등의 관점에서, 방향족 폴리카보네이트 수지가 바람직하다.

폴리카보네이트 수지의 구체적인 종류에 제한은 없으며, 카보네이트 전구체와 디히드록시 화합물의 반응에 의해 수득되는 폴리카보네이트 중합체를 예시할 있다. 여기에서, 디히드록시 화합물 및 카보네이트 전구체 이외에, 또한 폴리히드록시 화합물 등을 반응시킬 수 있다. 또한, 이산화탄소를 카보네이트 전구체로서 시클릭 에테르와 반응시키는 방법을 사용할 수 있다. 폴리카보네이트 중합체는 직쇄일 수 있거나, 또는 분지쇄일 수 있다. 폴리카보네이트 중합체는 1 종의 반복 단위로 구성되는 단독중합체일 수 있거나, 또는 2 종 이상의 반복 단위를 갖는 공중합체일 수 있다. 이 공중합체는 다양한 공중합 형태, 예를 들어 랜덤 공중합체, 블록 공중합체 등에서 선택될 수 있다. 이들 폴리카보네이트 중합체는 일반적으로 열가소성 수지이다.

방향족 폴리카보네이트 수지에 대한 출발 물질인 단량체 중에서, 방향족 디히드록시 화합물은 하기의 것을 예시할 수 있다:

디히드록시벤젠, 예컨대 1,2-디히드록시벤젠, 1,3-디히드록시벤젠 (즉, 레소르시놀) 및 1,4-디히드록시벤젠;

디히드록시비페닐, 예컨대 2,5-디히드록시비페닐, 2,2'-디히드록시비페닐 및 4,4'-디히드록시비페닐;

디히드록시나프탈렌, 예컨대 2,2'-디히드록시-1,1'-비나프틸, 1,2-디히드록시나프탈렌, 1,3-디히드록시나프탈렌, 2,3-디히드록시나프탈렌, 1,6-디히드록시나프탈렌, 2,6-디히드록시나프탈렌, 1,7-디히드록시나프탈렌 및 2,7-디히드록시나프탈렌;

디히드록시디아릴 에테르, 예컨대 2,2'-디히드록시디페닐 에테르, 3,3'-디히드록시디페닐 에테르, 4,4'-디히드록시디페닐 에테르, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐 에테르, 1,4-비스(3-히드록시페녹시)벤젠 및 1,3-비스(4-히드록시페녹시)벤젠;

비스(히드록시아릴)알칸, 예컨대

2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (즉, 비스페놀 A),

1,1-비스(4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3-메틸-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3-메톡시-4-히드록시페닐)프로판,

2-(4-히드록시페닐)-2-(3-메톡시-4-히드록시페닐)프로판,

1,1-비스(3-tert-부틸-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3,5-디메틸-4-히드록시페닐)프로판,

2,2-비스(3-시클로헥실-4-히드록시페닐)프로판,

2-(4-히드록시페닐)-2-(3-시클로헥실-4-히드록시페닐)프로판,

α,α'-비스(4-히드록시페닐)-1,4-디이소프로필벤젠,

1,3-비스[2-(4-히드록시페닐)-2-프로필]벤젠,

비스(4-히드록시페닐)메탄,

비스(4-히드록시페닐)시클로헥실메탄,

비스(4-히드록시페닐)페닐메탄,

비스(4-히드록시페닐)(4-프로페닐페닐)메탄,

비스(4-히드록시페닐)디페닐메탄,

비스(4-히드록시페닐)나프틸메탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-페닐에탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-1-나프틸에탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)부탄,

2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄,

2,2-비스(4-히드록시페닐)펜탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)헥산,

2,2-비스(4-히드록시페닐)헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)옥탄,

2,2-비스(4-히드록시페닐)옥탄,

4,4-비스(4-히드록시페닐)헵탄,

2,2-비스(4-히드록시페닐)노난,

1,1-비스(4-히드록시페닐)데칸 및

1,1-비스(4-히드록시페닐)도데칸;

비스(히드록시아릴)시클로알칸, 예컨대

1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로펜탄,

1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3-디메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,4-디메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,5-디메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시-3,5-디메틸페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3-프로필-5-메틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3-tert-부틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-tert-부틸시클로헥산,

1,1-비스(4-히드록시페닐)-3-페닐시클로헥산 및

1,1-비스(4-히드록시페닐)-4-페닐시클로헥산;

카르도 구조-함유 비스페놀, 예컨대

9,9-비스(4-히드록시페닐)플루오렌 및

9,9-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)플루오렌;

디히드록시디아릴 술파이드, 예컨대

4,4'-디히드록시디페닐 술파이드 및

4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐 술파이드;

디히드록시디아릴 술폭시드, 예컨대

4,4'-디히드록시디페닐 술폭시드 및

4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐 술폭시드; 및

디히드록시디아릴 술폰, 예컨대

4,4'-디히드록시디페닐 술폰 및

4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐 술폰.

그 중에서, 비스(히드록시아릴)알칸이 바람직하고, 이들 중에서, 비스(4-히드록시페닐)알칸이 바람직하며, 내충격성 및 내열성의 관점에서, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 (즉, 비스페놀 A) 이 특히 바람직하다.

방향족 디히드록시 화합물은 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상을 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

지방족 폴리카보네이트 수지에 대한 출발 물질인 단량체는 하기의 것을 예시할 수 있다:

알칸디올, 예컨대 에탄-1,2-디올, 프로판-1,2-디올, 프로판-1,3-디올, 2,2-디메틸프로판-1,3-디올, 2-메틸-2-프로필프로판-1,3-디올, 부탄-1,4-디올, 펜탄-1,5-디올, 헥산-1,6-디올 및 데칸-1,10-디올;

시클로알칸디올, 예컨대 시클로펜탄-1,2-디올, 시클로헥산-1,2-디올, 시클로헥산-1,4-디올, 1,4-시클로헥산디메탄올, 4-(2-히드록시에틸)시클로헥산올 및 2,2,4,4-테트라메틸시클로부탄-1,3-디올;

글리콜, 예컨대 에틸렌 글리콜, 2,2'-옥시디에탄올 (즉, 디에틸렌 글리콜), 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 및 스피로글리콜;

아르알킬 디올, 예컨대 1,2-벤젠디메탄올, 1,3-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디메탄올, 1,4-벤젠디에탄올, 1,3-비스(2-히드록시에톡시)벤젠, 1,4-비스(2-히드록시에톡시)벤젠, 2,3-비스(히드록시메틸)나프탈렌, 1,6-비스(히드록시에톡시)나프탈렌, 4,4'-비페닐디메탄올, 4,4'-비페닐디에탄올, 1,4-비스(2-히드록시에톡시)비페닐, 비스페놀 A 비스(2-히드록시에틸) 에테르 및 비스페놀 S 비스(2-히드록시에틸) 에테르; 및

시클릭 에테르, 예컨대 1,2-에폭시에탄 (즉, 에틸렌 옥사이드), 1,2-에폭시프로판 (즉, 프로필렌 옥사이드), 1,2-에폭시시클로펜탄, 1,2-에폭시시클로헥산, 1,4-에폭시시클로헥산, 1-메틸-1,2-에폭시시클로헥산, 2,3-에폭시노르보르난 및 1,3-에폭시프로판.

폴리카보네이트 수지에 대한 출발 물질인 단량체 중에서, 카르보닐 할라이드, 카보네이트 에스테르 등은 카보네이트 전구체의 예이다. 카보네이트 전구체는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상을 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

카르보닐 할라이드는 구체적으로는 포스겐 및 할로포르메이트, 예컨대 디히드록시 화합물의 비스클로로포르메이트 및 디히드록시 화합물의 모노클로로포르메이트를 예시할 수 있다.

카보네이트 에스테르는 구체적으로는 디아릴 카보네이트, 예컨대 디페닐 카보네이트 및 디톨릴 카보네이트; 디알킬 카보네이트, 예컨대 디메틸 카보네이트 및 디에틸 카보네이트; 및 디히드록시 화합물의 카보네이트, 예컨대 디히드록시 화합물의 비스카보네이트, 디히드록시 화합물의 모노카보네이트 및 시클릭 카보네이트를 예시할 수 있다.

폴리카보네이트 수지의 제조 방법

폴리카보네이트 수지의 제조 방법에 특별한 제한은 없으며, 임의의 방법을 사용할 수 있다. 이의 예는 계면 중합 방법, 용융 에스테르 교환 방법, 피리딘 방법, 시클릭 카보네이트 화합물의 개환 중합 및 예비중합체의 고체-상태 에스테르 교환이다.

이하, 이들 방법 중에서 특히 유리한 방법에 대해 구체적으로 설명한다.

계면 중합 방법

먼저, 계면 중합 방법에 의한 폴리카보네이트 수지의 제조에 대해 설명한다.

계면 중합 방법에서는, 반응-불활성 유기 용매 및 알칼리 수용액의 존재하에서, 일반적으로 pH 를 9 이상으로 유지하면서, 디히드록시 화합물과 카보네이트 전구체 (바람직하게는, 포스겐) 를 반응시키고, 이어서 중합 촉매의 존재하에서 계면 중합을 수행함으로써 폴리카보네이트 수지를 수득한다. 필요에 따라, 반응 계는 분자량 조절제 (말단화제) 를 함유할 수 있으며, 디히드록시 화합물의 산화를 억제하기 위해서 산화방지제를 함유할 수 있다.

디히드록시 화합물 및 카보네이트 전구체는 상기에서 기술한 바와 같다. 카보네이트 전구체 중에서, 포스겐의 사용이 바람직하며, 따라서 포스겐을 사용하는 방법은 특히 포스겐 방법으로서 알려져 있다.

반응-불활성 유기 용매는 염소화 탄화수소, 예컨대 디클로로메탄, 1,2-디클로로에탄, 클로로포름, 모노클로로벤젠 및 디클로로벤젠, 및 방향족 탄화수소, 예컨대 벤젠, 톨루엔 및 자일렌을 예시할 수 있다. 유기 용매는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 유기 용매를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

알칼리 수용액에서의 알칼리 화합물은 알칼리 금속 화합물, 예컨대 수산화 나트륨, 수산화 칼륨, 수산화 리튬 및 중탄산 나트륨, 및 알칼리 토금속 화합물을 예시할 수 있으며, 이들 중에서, 수산화 나트륨 및 수산화 칼륨이 바람직하다. 알칼리 화합물은 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 알칼리 화합물을 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

알칼리 수용액에서의 알칼리 화합물의 농도에 제한은 없으며, 반응 동안에 알칼리 수용액에서의 pH 를 10 내지 12 로 조절하기 위해서, 일반적으로 5 내지 10 질량% 가 사용된다. 또한, 예를 들어 포스겐 주입 동안에 수성 상의 pH 를 10 내지 12 및 바람직하게는 10 내지 11 로 조절하기 위해서, 비스페놀 화합물과 알칼리 화합물의 몰비는 일반적으로 1 : 1.9 이상 및 바람직하게는 1 : 2.0 이상이며, 일반적으로 1 : 3.2 이하 및 바람직하게는 1 : 2.5 이하이다.

중합 촉매는 지방족 3 차 아민, 예컨대 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리부틸아민, 트리프로필아민 및 트리헥실아민; 지환족 3 차 아민, 예컨대 N,N'-디메틸시클로헥실아민 및 N,N'-디에틸시클로헥실아민; 방향족 3 차 아민, 예컨대 N,N'-디메틸아닐린 및 N,N'-디에틸아닐린; 4 차 암모늄 염, 예컨대 트리메틸벤질암모늄 클로라이드, 테트라메틸암모늄 클로라이드 및 트리에틸벤질암모늄 클로라이드; 피리딘; 구아닌; 및 구아니딘 염을 예시할 수 있다. 중합 촉매는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 중합 촉매를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

분자량 조절제는 페놀성 히드록실기를 갖는 1 가의 방향족 페놀; 지방족 알코올, 예컨대 메탄올 및 부탄올; 메르캅탄; 및 프탈이미드를 예시할 수 있으며, 그 중에서, 방향족 페놀이 바람직하다. 이들 방향족 페놀은 구체적으로는 알킬기-치환 페놀, 예컨대 m-메틸페놀, p-메틸페놀, m-프로필페놀, p-프로필페놀, p-tert-부틸페놀 및 p-(장쇄 알킬)-치환 페놀; 비닐기-함유 페놀, 예컨대 이소프로페닐페놀; 에폭시기-함유 페놀; 및 카르복실기-함유 페놀, 예컨대 o-히드록시벤조산 및 2-메틸-6-히드록시페닐아세트산을 예시할 수 있다. 분자량 조절제는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 분자량 조절제를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

디히드록시 화합물 100 몰에 대해 표시되는, 분자량 조절제의 사용량은 일반적으로 0.5 몰 이상 및 바람직하게는 1 몰 이상이며, 일반적으로 50 몰 이하 및 바람직하게는 30 몰 이하이다. 분자량 조절제의 사용량을 상기 나타낸 범위로 함으로써, 수지 조성물의 열적 안정성 및 가수분해 내성을 향상시킬 수 있다.

반응 동안에 반응 기질, 반응 매질, 촉매, 첨가제 등에 대한 혼합 순서는, 원하는 폴리카보네이트 수지가 수득되는 한, 자유롭게 선택할 수 있으며, 상기 순서는 적절히 자유롭게 설정할 수 있다. 예를 들어, 카보네이트 전구체로서 포스겐을 사용하는 경우, 분자량 조절제는 디히드록시 화합물과 포스겐의 반응 (포스겐화) 에서부터 중합 반응이 개시되는 시점을 포함한 시점까지의 임의의 시간에 혼합할 수 있다.

반응 온도는 일반적으로 0 ℃ 내지 40 ℃ 이며, 반응 시간은 일반적으로 수 분 (예를 들어, 10 분) 내지 수 시간 (예를 들어, 6 시간) 이다.

용융 에스테르 교환 방법

다음에, 용융 에스테르 교환 방법에 의한 폴리카보네이트 수지의 제조에 대해 설명한다.

예를 들어, 용융 에스테르 교환 방법에서는, 카보네이트 디에스테르와 디히드록시 화합물의 에스테르 교환 반응을 수행한다.

디히드록시 화합물은 상기에서 기술한 바와 같다.

한편, 카보네이트 디에스테르는 디알킬 카보네이트 화합물, 예컨대 디메틸 카보네이트, 디에틸 카보네이트 및 디-tert-부틸 카보네이트; 디페닐 카보네이트; 및 치환 디페닐 카보네이트, 예컨대 디톨릴 카보네이트를 예시할 수 있다. 이들 중에서, 디페닐 카보네이트 및 치환 디페닐 카보네이트가 바람직하며, 특히 디페닐 카보네이트가 보다 바람직하다. 카보네이트 디에스테르는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 카보네이트 디에스테르를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

디히드록시 화합물과 카보네이트 디에스테르의 비율은, 원하는 폴리카보네이트 수지가 수득되는 한, 임의의 비율을 사용할 수 있지만, 바람직하게는 카보네이트 디에스테르는 디히드록시 화합물 1 몰에 대해 동몰량 이상으로 사용되며, 디히드록시 화합물 1 몰에 대해 1.01 몰 이상의 사용이 보다 바람직하다. 상한은 일반적으로 1.30 몰 이하이다. 이 범위를 사용하면, 히드록실 말단기의 양을 적합한 범위로 조정하는 것이 가능하다.

폴리카보네이트 수지에서의 말단 히드록실기의 양은 특히 열적 안정성, 가수분해 안정성 및 색조에 커다란 영향을 미치는 경향이 있다. 이 때문에, 임의의 공지의 방법에 의해 말단 히드록실기의 양을 필요에 따라 조정할 수 있다. 일반적으로, 예를 들어 에스테르 교환 반응에서의 카보네이트 디에스테르와 방향족 디히드록시 화합물의 혼합비 및/또는 에스테르 교환 반응 동안의 진공의 세기를 조정 또는 조절함으로써, 조정된 양의 말단 히드록실기를 갖는 폴리카보네이트 수지를 수득할 수 있다. 또한, 이들 방법에 의해, 일반적으로 수득되는 폴리카보네이트 수지의 분자량을 조정할 수 있다.

카보네이트 디에스테르와 디히드록시 화합물의 혼합비를 조정하여 말단 히드록실기의 양을 조정하는 경우, 상기 나타낸 혼합비가 적용된다.

또한, 보다 적극적인 조정 방법에서는, 반응 동안에 별도의 말단화제의 혼합을 수행할 수 있다. 여기에서, 말단화제는 1 가의 페놀, 1 가의 카르복실산 및 카보네이트 디에스테르를 예시할 수 있다. 말단화제는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 말단화제를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

일반적으로 용융 에스테르 교환 방법에 의한 폴리카보네이트 수지의 제조에는 에스테르 교환 촉매가 사용된다. 임의의 에스테르 교환 촉매를 사용할 수 있다. 에스테르 교환 촉매 중에서, 예를 들어 알칼리 금속 화합물 및/또는 알칼리 토금속 화합물의 사용이 바람직하다. 또한, 이와 조합하여, 보조적으로, 예를 들어 염기성 화합물, 예컨대 염기성 붕소 화합물, 염기성 인 화합물, 염기성 암모늄 화합물, 또는 아민 화합물을 사용할 수 있다. 에스테르 교환 촉매는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 에스테르 교환 촉매를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

용융 에스테르 교환 방법에서의 반응 온도는 일반적으로 100 ℃ 내지 320 ℃ 이다. 반응 동안의 압력은 일반적으로 2 ㎜Hg 이하의 진공이다. 구체적인 조작은, 부산물, 예를 들어 방향족 히드록시 화합물을 제거하면서, 상기 나타낸 조건하에서 용융 중축합 반응을 수행하는 것일 수 있다.

용융 중축합 반응은 배치식 방법 또는 연속식 방법에 의해 수행될 수 있다. 배치식 방법의 경우에 있어서, 반응 기질, 반응 매질, 촉매, 첨가제 등에 대한 혼합 순서는, 원하는 방향족 폴리카보네이트 수지가 수득되는 한, 자유롭게 선택할 수 있으며, 상기 순서는 적절히 자유롭게 설정할 수 있다. 그러나, 축합 반응은 바람직하게는 폴리카보네이트 수지의 안정성을 고려하여 연속식으로 수행한다.

용융 에스테르 교환 방법에서는, 또한 필요에 따라 촉매 탈활성화제를 사용할 수 있다. 촉매 탈활성화제로서는, 에스테르 교환 촉매를 중화시킬 수 있는 임의의 화합물을 사용할 수 있다. 여기에서, 그 예는 황-함유 산성 화합물 및 이들의 유도체이다. 촉매 탈활성화제는 1 종을 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상의 촉매 탈활성화제를 임의의 비율로 임의로 조합하여 사용할 수 있다.

에스테르 교환 촉매에 존재하는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속에 대해 표시되는, 촉매 탈활성화제의 사용량은 일반적으로 0.5 당량 이상 및 바람직하게는 1 당량 이상이며, 일반적으로 10 당량 이하 및 바람직하게는 5 당량 이하이다. 또한, 이것은 폴리카보네이트 수지에 대해, 일반적으로 1 ppm 이상 및 일반적으로 100 ppm 이하 및 바람직하게는 20 ppm 이하이다.

용매로서 메틸렌 클로라이드를 사용하여 25 ℃ 의 온도에서 측정된 용액 점도로부터 환산한 점도-평균 분자량 (Mv) 으로서 표시되는, 폴리카보네이트 수지 (A) 의 분자량은 바람직하게는 10,000 내지 15,000 이고, 보다 바람직하게는 10,500 이상, 더욱 바람직하게는 11,000 이상, 특히 11,500 이상, 및 가장 바람직하게는 12,000 이상이고, 보다 바람직하게는 14,500 이하이다. 점도-평균 분자량을 상기 나타낸 범위의 하한치 이상으로 함으로써, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 기계적 강도를 더욱 향상시킬 수 있다. 점도-평균 분자량을 상기 나타낸 범위의 상한치 이하로 함으로써, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 유동성 저하를 보다 억제할 수 있고, 또한 성형 가공성을 높일 수 있으며, 얇은 성형을 용이하게 할 수 있다.

상이한 점도-평균 분자량을 갖는 2 종 이상의 폴리카보네이트 수지의 혼합물을 사용할 수 있으며, 이 경우에는, 상기 제시한 바람직한 범위외의 점도-평균 분자량을 갖는 폴리카보네이트 수지를 혼합할 수 있다.

여기에서, 점도-평균 분자량 [Mv] 은 슈넬 (Schnell) 의 점도 방정식, 즉, η = 1.23 × 10^-4Mv^0.83 (식 중, 온도 20 ℃ 에서의 고유 점도 [η] (단위: dl/g) 는 용매로서 메틸렌 클로라이드를 사용하고, 우베로데 (Ubbelohde) 점도계를 이용하여 측정된다) 을 이용하여 산출되는 값을 의미한다. 고유 점도 [η] 는 하기 식 및 각각의 용액 농도 [C] (g/dl) 에서의 비점도 [η_sp] 를 이용하여 산출한 값이다.

[수학식 1]

폴리카보네이트 수지에서의 말단 히드록실기의 농도는 자유롭게 선택할 수 있으며, 적절히 선택하여 결정할 수 있지만, 일반적으로 1,000 ppm 이하, 바람직하게는 800 ppm 이하 및 보다 바람직하게는 600 ppm 이하이다. 이것은 폴리카보네이트 수지의 체류 열 안정성 및 색조를 더욱 향상시킬 수 있다. 또한, 여기에서, 하한치 - 특히 용융 에스테르 교환 방법에 의해 제조된 폴리카보네이트 수지에 대해 - 는 일반적으로 10 ppm 이상, 바람직하게는 30 ppm 이상 및 보다 바람직하게는 40 ppm 이상이다. 이것은 분자량의 감소를 억제할 수 있으며, 수지 조성물의 기계적 성질을 더욱 향상시킬 수 있다.

말단 히드록실기 농도의 단위는, 폴리카보네이트 수지의 질량에 대한, 말단 히드록실기의 질량을 ppm 으로 표시한 것이다. 여기에서, 측정 방법은 사염화티탄/아세트산 방법에 의한 비색 정량 (Macromol. Chem., 88 215 (1965) 에 기재된 방법) 이다.

폴리카보네이트 수지는 폴리카보네이트 수지 단독 (이 폴리카보네이트 수지 단독은 폴리카보네이트 수지의 1 종 만을 함유하는 구현예에 한정되지 않으며, 예를 들어 서로 상이한 단량체 조성 또는 분자량을 갖는 복수 종의 폴리카보네이트 수지를 함유하는 구현예를 포함하는 의미로 사용된다) 의 형태로 사용할 수 있거나, 또는 폴리카보네이트 수지와 또다른 열가소성 수지의 합금 (혼합물) 과 조합하여 사용할 수 있다. 또한, 이것은 폴리카보네이트 수지가 주요 부분인 공중합체로서, 예를 들어 난연성 및 내충격성을 더욱 향상시키는 목적으로, 폴리카보네이트 수지와 실록산 구조-함유 올리고머 또는 중합체의 공중합체로서; 열적 산화 안정성 및 난연성을 더욱 향상시키는 목적으로, 폴리카보네이트 수지와 인 원자-함유 단량체, 올리고머 또는 중합체의 공중합체로서; 열적 산화 안정성을 향상시키는 목적으로, 폴리카보네이트 수지와 디히드록시안트라퀴논 구조-함유 단량체, 올리고머 또는 중합체의 공중합체로서; 광학적 성질을 향상시키기 위해, 폴리카보네이트 수지와 올레핀계 구조를 갖는 올리고머 또는 중합체, 예를 들어 폴리스티렌의 공중합체로서; 또는 내약품성을 향상시키는 목적으로, 폴리카보네이트 수지와 폴리에스테르 수지 올리고머 또는 중합체의 공중합체로서 구성될 수 있다.

또한, 폴리카보네이트 수지는 성형품의 외관의 향상 및 유동성의 향상을 도모하기 위해서, 폴리카보네이트 올리고머를 함유할 수 있다. 이 폴리카보네이트 올리고머의 점도-평균 분자량 [Mv] 은 일반적으로 1,500 이상, 바람직하게는 2,000 이상이고, 일반적으로 9,500 이하, 바람직하게는 9,000 이하이다. 함유된 폴리카보네이트 올리고머는 바람직하게는 폴리카보네이트 수지 (폴리카보네이트 올리고머를 포함) 의 30 질량% 이하이다.

또한, 폴리카보네이트 수지는 순수한 원료일 필요는 없으며, 소비후 제품으로부터 재생된 폴리카보네이트 수지 (소위, 재료-재활용 폴리카보네이트 수지) 일 수 있다.

그러나, 재생된 폴리카보네이트 수지는 바람직하게는 폴리카보네이트 수지의 80 질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 50 질량% 이하이다. 재생된 폴리카보네이트 수지는 열화, 예를 들어 열적 열화, 노화 열화 등의 가능성이 높기 때문에, 이러한 폴리카보네이트 수지를 상기 나타낸 범위보다 많은 양으로 사용하면, 색상 및 기계적 성질이 저하될 가능성이 있다.

[폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B)]

본 발명의 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물은 하기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 하기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 를 포함한다.

[화학식 3]

(식 (I) 중, n 은 3 내지 6 의 정수이다)

[화학식 4]

상기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 는, 글리콜로서 고려하면, 바람직하게는 n = 3 인 트리메틸렌 글리콜, n = 4 인 테트라메틸렌 글리콜, n = 5 인 펜타메틸렌 글리콜 및 n = 6 인 헥사메틸렌 글리콜이고, 보다 바람직하게는 트리메틸렌 글리콜 또는 테트라메틸렌 글리콜이고, 특히 바람직하게는 테트라메틸렌 글리콜이다.

트리메틸렌 글리콜은, 에틸렌 옥사이드를 히드로포르밀화시켜 3-히드록시프로피온알데히드를 수득한 후, 이것을 수소화시키는 방법, 및 아크롤레인을 수화시켜 3-히드록시프로피온알데히드를 수득한 후, 이것을 Ni 촉매 상에서 수소화시키는 방법에 의해서 공업적으로 제조된다. 또한, 트리메틸렌 글리콜의 제조는 가장 최근에, 예를 들어 글리세롤, 글루코오스, 전분 등을 미생물로 환원시키는 바이오방법에 의해서 수행되었다.

상기 일반식 (II-1) 로 표시되는 분지형 알킬렌 에테르 단위는, 글리콜로서 고려하면, (2-메틸)에틸렌 글리콜, (2-에틸)에틸렌 글리콜 및 (2,2-디메틸)에틸렌 글리콜을 예시할 수 있다.

상기 일반식 (II-2) 로 표시되는 분지형 알킬렌 에테르 단위는, 글리콜로서 고려하면, (2-메틸)트리메틸렌 글리콜, (3-메틸)트리메틸렌 글리콜, (2-에틸)트리메틸렌 글리콜, (3-에틸)트리에틸렌 글리콜, (2,2-디메틸)트리메틸렌 글리콜, (2,2-메틸에틸)트리메틸렌 글리콜, (2,2-디에틸)트리메틸렌 글리콜 (즉, 네오펜틸 글리콜), (3,3-디메틸)트리메틸렌 글리콜, (3,3-메틸에틸)트리메틸렌 글리콜 및 (3,3-디에틸)트리메틸렌 글리콜을 예시할 수 있다.

상기 일반식 (II-3) 으로 표시되는 분지형 알킬렌 에테르 단위는, 글리콜로서 고려하면, (3-메틸)테트라메틸렌 글리콜, (4-메틸)테트라메틸렌 글리콜, (3-에틸)테트라메틸렌 글리콜, (4-에틸)테트라메틸렌 글리콜, (3,3-디메틸)테트라메틸렌 글리콜, (3,3-메틸에틸)테트라메틸렌 글리콜, (3,3-디에틸)테트라메틸렌 글리콜, (4,4-디메틸)테트라메틸렌 글리콜, (4,4-메틸에틸)테트라메틸렌 글리콜 및 (4,4-디에틸)테트라메틸렌 글리콜을 예시할 수 있다.

상기 일반식 (II-4) 로 표시되는 분지형 알킬렌 에테르 단위는, 글리콜로서 고려하면, (3-메틸)펜타메틸렌 글리콜, (4-메틸)펜타메틸렌 글리콜, (5-메틸)펜타메틸렌 글리콜, (3-에틸)펜타메틸렌 글리콜, (4-에틸)펜타메틸렌 글리콜, (5-에틸)펜타메틸렌 글리콜, (3,3-디메틸)펜타메틸렌 글리콜, (3,3-메틸에틸)펜타메틸렌 글리콜, (3,3-디에틸)펜타메틸렌 글리콜, (4,4-디메틸)펜타메틸렌 글리콜, (4,4-메틸에틸)펜타메틸렌 글리콜, (4,4-디에틸)펜타메틸렌 글리콜, (5,5-디메틸)펜타메틸렌 글리콜, (5,5-메틸에틸)펜타메틸렌 글리콜 및 (5,5-디에틸)펜타메틸렌 글리콜을 예시할 수 있다.

이상, 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 구성하는 (II-1) 내지 (II-4) 를 편의적으로 글리콜을 사용하여 설명하였지만, 이들 글리콜에 한정되지 않으며, 또한 이들의 알킬렌 옥사이드 또는 이들의 폴리에테르-형성 유도체를 사용하여 유사하게 설명될 수 있는 것으로 이해해야 한다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 로서는 하기의 것이 바람직하다: 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-3) 으로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체가 바람직하고, 테트라메틸렌 에테르 단위와 3-메틸테트라메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체가 보다 바람직하며; 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-1) 로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체가 또한 바람직하고, 테트라메틸렌 에테르 단위와 2-메틸에틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체가 보다 바람직하며; 테트라메틸렌 에테르 단위와 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위, 즉, 네오펜틸 글리콜 에테르 단위로 구성되는 공중합체가 보다 바람직하다.

선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 의 제조 방법은 공지되어 있다. 제조는 일반적으로 상기 언급한 글리콜, 알킬렌 옥사이드, 또는 이의 폴리에테르-형성 유도체를 산 촉매를 사용하여 중축합시킴으로써 수행할 수 있다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 는 랜덤 공중합체 또는 블록 공중합체일 수 있다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 에서의, (B1)/(B2) 몰비로서 표시되는, 상기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 와 상기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 의 공중합비는 바람직하게는 95/5 내지 5/95, 보다 바람직하게는 93/7 내지 40/60, 및 더욱 바람직하게는 90/10 내지 65/35 이며, 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 가 풍부한 것이 보다 바람직하다.

몰 분율은 ¹H-NMR 측정 장치를 이용하고, 용매로서 중수소화 클로로포름을 사용하여 측정된다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 에서의 말단 기는 바람직하게는 히드록실기이다. 또한, 한쪽 말단 또는 양쪽 말단을, 예를 들어 알킬 에테르, 아릴 에테르, 아르알킬 에테르, 지방산 에스테르, 아릴 에스테르 등으로 캐핑하는 것은, 특성의 발현에 영향을 주지 않으며, 따라서 에테르화 물질 또는 에스테르화 물질을 유사하게 사용할 수 있다.

알킬 에테르를 구성하는 알킬기는 선형 또는 분지형일 수 있으며, C_1-22 알킬기, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 옥틸기, 라우릴기 및 스테아릴기이고, 폴리알킬렌 글리콜의 메틸 에테르, 에틸 에테르, 부틸 에테르, 라우릴 에테르, 스테아릴 에테르 등이 바람직한 예이다.

아릴 에테르를 구성하는 아릴기는 바람직하게는 C_6-22, 보다 바람직하게는 C_6-12, 및 더욱 바람직하게는 C_6-10 아릴기이고, 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 예시할 수 있으며, 페닐기 및 톨릴기가 바람직하다. 아르알킬기는 바람직하게는 C_7-23, 보다 바람직하게는 C_7-13, 및 더욱 바람직하게는 C_7-11 아르알킬기이고, 벤질기, 페네틸기 등을 예시할 수 있으며, 벤질기가 특히 바람직하다.

지방산 에스테르를 구성하는 지방산은 선형 또는 분지형일 수 있으며, 포화 지방산 또는 불포화 지방산일 수 있다.

지방산 에스테르를 구성하는 지방산은 C_1-22 의 1 가 또는 2 가의 지방산, 예를 들어 1 가의 포화 지방산, 예를 들어 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 발레르산, 카프로산, 에난토산, 카프릴산, 카프르산, 라우르산, 미리스트산, 펜타데칸산, 팔미트산, 헵타데칸산, 스테아르산, 노나데칸산, 아라키드산 및 베헨산; 또는 1 가의 불포화 지방산, 예를 들어 올레산, 엘라이드산, 리놀레산, 리놀렌산 및 아라키돈산; 또는 10 개 이상의 탄소를 갖는 2 가의 지방산, 예를 들어 세바스산, 운데칸2산, 도데칸2산, 테트라데칸2산 및 타프스산, 뿐만 아니라 데센2산, 운데센2산 및 도데센2산이다.

아릴 에스테르를 구성하는 아릴기는 바람직하게는 C_6-22, 보다 바람직하게는 C_6-12, 및 더욱 바람직하게는 C_6-10 아릴기이고, 페닐기, 톨릴기, 나프틸기 등을 예시할 수 있으며, 페닐기 및 톨릴기가 바람직하다. 말단화기가 아르알킬기인 경우에도, 폴리카보네이트와 우수한 상용성을 나타내기 때문에, 아릴기와 동일한 작용을 발현할 수 있다. 아르알킬기는 바람직하게는 C_7-23, 보다 바람직하게는 C_7-13, 및 더욱 바람직하게는 C_7-11 아르알킬기이고, 벤질기, 페네틸기 등을 예시할 수 있으며, 벤질기가 특히 바람직하다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 의 수-평균 분자량은 바람직하게는 200 내지 5,000 이고, 보다 바람직하게는 300 이상 및 더욱 바람직하게는 500 이상이고, 보다 바람직하게는 4,000 이하 및 더욱 바람직하게는 3,000 이하이다. 상기 나타낸 범위에 대한 상한을 초과하면, 상용성이 저하되므로 바람직하지 않다. 또한, 상기 나타낸 범위에 대한 하한 미만이면, 성형 동안에 기체가 발생하므로 바람직하지 않다. 상기에서 언급하는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체의 수-평균 분자량은 JIS K 1577 에 따라서 측정된 히드록실 값에 따라 산출한 수-평균 분자량이다.

상기 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 중에서 특히 바람직한 것은, 테트라메틸렌 에테르 단위와 2-메틸에틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체, 테트라메틸렌 에테르 단위와 3-메틸테트라메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체, 및 테트라메틸렌 에테르 단위와 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체이다. 이러한 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 는 구체적으로는 NOF Corporation 의 "Polycerin DCB" (상품명, 이하 동일), Hodogaya Chemical Co., Ltd. 의 "PTG-L", 및 Asahi Kasei Fibers Corp. 의 "PTXG" 를 예시할 수 있다. 테트라메틸렌 에테르 단위와 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체는 또한 일본 특허 출원 제 2015-2533 호에 기재된 방법으로 제조할 수 있다.

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 의 함량은 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서 0.1 내지 4 질량부이다. 함량은 바람직하게는 0.15 질량부 이상 및 보다 바람직하게는 0.2 질량부 이상 및 바람직하게는 3.5 질량부 이하, 보다 바람직하게는 3 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 2.5 질량부 이하, 및 특히 바람직하게는 2 질량부 이하이다. 함량이 0.1 질량부 미만이면, 색상 및 황변의 개선이 충분하지 않다. 함량이 4 질량부를 초과하면, 백탁으로 인해 폴리카보네이트 수지의 투과율이 저하되고; 또한 압출기에 의한 용융-혼련 동안에 스트랜드의 단선이 빈번하게 발생하여, 수지 조성물의 펠렛의 제조가 곤란해진다.

[인계 안정제 (C)]

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 필수적으로 인계 안정제를 함유한다. 인계 안정제를 함유하면, 폴리카보네이트 수지 조성물은 우수한 색상을 갖게 되며, 또한 내열변색성이 향상된다.

인계 안정제로서는, 임의의 공지의 인계 안정제를 사용할 수 있다. 여기에서, 구체적인 예는 인의 옥소산, 예를 들어 인산, 포스폰산, 아인산, 포스핀산 및 폴리인산; 산성 피로인산 금속염, 예를 들어 산성 피로인산 나트륨, 산성 피로인산 칼륨 및 산성 피로인산 칼슘; 1 족 또는 2B 족 금속의 인산염, 예를 들어 인산 칼륨, 인산 나트륨, 인산 세슘 및 인산 아연; 및 또한 포스페이트 화합물, 포스파이트 화합물 및 포스포나이트 화합물이며, 포스파이트 화합물이 특히 바람직하다. 포스파이트 화합물을 선택함으로써, 보다 높은 내변색성 및 보다 양호한 연속 생산성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물이 수득된다.

이 포스파이트 화합물은 일반식 P(OR)₃ (식 중, R 은 1 가 또는 2 가의 유기 기이다) 를 갖는 3 가의 인 화합물이다.

이들 포스파이트 화합물은 트리페닐 포스파이트, 트리스(모노노닐페닐) 포스파이트, 트리스(모노노닐-/디노닐페닐) 포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트, 모노옥틸 디페닐 포스파이트, 디옥틸 모노페닐 포스파이트, 모노데실 디페닐 포스파이트, 디데실 모노페닐 포스파이트, 트리데실 포스파이트, 트리라우릴 포스파이트, 트리스테아릴 포스파이트, 디스테아릴 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸페닐) 옥틸 포스파이트, 2,2-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐) 옥틸 포스파이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌 디포스파이트 및 6-[3-(3-tert-부틸-히드록시-5-메틸페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-tert-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀을 예시할 수 있다.

이들 포스파이트 화합물 중에서, 본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 내열변색성을 효과적으로 증가시키기 위해서, 하기 식 (a) 또는 (b) 로 표시되는 방향족 포스파이트 화합물이 보다 바람직하다.

[화학식 5]

(식 (a) 중, R¹, R² 및 R³ 은 동일 또는 상이할 수 있으며, 각각 C_6-30 아릴기이다).

[화학식 6]

(식 (b) 중, R⁴ 및 R⁵ 는 동일 또는 상이할 수 있으며, 각각 C_6-30 아릴기이다).

상기 식 (a) 로 표시되는 포스파이트 화합물 중에서, 트리페닐 포스파이트, 트리스(모노노닐페닐) 포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트 등이 바람직하며, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐) 포스파이트가 보다 바람직하다. 이들 유기 포스파이트 화합물은 구체적으로는 ADEKA Corporation 의 "Adeka Stab 1178", Sumitomo Chemical Co., Ltd. 의 "Sumilizer TNP", Johoku Chemical Co., Ltd. 의 "JP-351", ADEKA Corporation 의 "Adeka Stab 2112", BASF SE 의 "Irgafos 168" 및 Johoku Chemical Co., Ltd. 의 "JP-650" 을 예시할 수 있다.

상기 식 (b) 로 표시되는 포스파이트 화합물 중에서, 펜타에리트리톨 디포스파이트 구조를 갖는 것, 예컨대 비스(2,4-디-tert-부틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트 및 비스(2,4-디쿠밀페닐) 펜타에리트리톨 디포스파이트가 특히 바람직하다. 이들 유기 포스파이트 화합물의 구체적인 바람직한 예는 ADEKA Corporation 의 "Adeka Stab PEP-24G" 및 "Adeka Stab PEP-36", 및 Dover Chemical Corporation 의 "Doverphos S-9228" 이다.

포스파이트 화합물 중에서, 상기 식 (b) 로 표시되는 방향족 포스파이트 화합물이, 보다 양호한 색상을 제공하기 때문에, 보다 바람직하다.

인계 안정제는 1 종을 함유시킬 수 있거나, 또는 2 종 이상을 임의의 비율로 임의로 조합하여 함유시킬 수 있다.

인계 안정제 (C) 의 함량은 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서 0.005 내지 0.5 질량부이고, 바람직하게는 0.007 질량부 이상, 보다 바람직하게는 0.008 질량부 이상, 및 특히 바람직하게는 0.01 질량부 이상이고, 바람직하게는 0.4 질량부 이하, 보다 바람직하게는 0.3 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.2 질량부 이하, 및 특히 0.1 질량부 이하이다. 인계 안정제 (C) 의 함량이 상기 범위의 0.005 질량부 미만인 경우에는, 색상 및 내열변색성이 불충분하다. 인계 안정제 (C) 의 함량이 0.5 질량부를 초과하는 경우에는, 내열변색성이 오히려 악화될 뿐만 아니라, 습열 안정성도 저하된다.

[에폭시 화합물 (D)]

본 발명의 수지 조성물은 바람직하게는 또한 에폭시 화합물 (D) 을 함유한다. 에폭시 화합물 (D) 을 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 와 조합하여 함유시키면, 내열변색성을 더욱 향상시킬 수 있다.

에폭시 화합물 (D) 로서는, 각 분자내에 하나 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이 사용된다. 바람직한 구체적인 예는 페닐 글리시딜 에테르, 알릴 글리시딜 에테르, t-부틸페닐 글리시딜 에테르, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 3',4'-에폭시-6'-메틸시클로헥실카르복실레이트, 2,3-에폭시시클로헥실메틸 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4-(3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실)부틸 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시시클로헥실에틸렌 옥사이드, 시클로헥실메틸 3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 3,4-에폭시-6-메틸시클로헥실메틸 6'-메틸시클로헥실카르복실레이트, 비스페놀 A 디글리시딜 에테르, 테트라브로모비스페놀 A 글리시딜 에테르, 프탈산의 디글리시딜 에스테르, 헥사히드로프탈산의 디글리시딜 에스테르, 비스-에폭시디시클로펜타디에닐 에테르, 비스-에폭시에틸렌 글리콜, 비스-에폭시시클로헥실 아디페이트, 부타디엔 디에폭시드, 테트라페닐에틸렌 에폭시드, 옥틸 에폭시 탈레이트, 에폭시화 폴리부타디엔, 3,4-디메틸-1,2-에폭시시클로헥산, 3,5-디메틸-1,2-에폭시시클로헥산, 3-메틸-5-t-부틸-1,2-에폭시시클로헥산, 옥타데실 2,2-디메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, n-부틸 2,2-디메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 시클로헥실 2-메틸-3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, n-부틸 2-이소프로필-3,4-에폭시-5-메틸시클로헥실카르복실레이트, 옥타데실 3,4-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 2-에틸헥실 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4,6-디메틸-2,3-에폭시시클로헥실 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 4,5-에폭시테트라히드로프탈산 무수물, 3-t-부틸-4,5-에폭시테트라히드로프탈산 무수물, 디에틸 4,5-에폭시-시스-1,2-시클로헥실디카르복실레이트, 디-n-부틸 3-t-부틸-4,5-에폭시-시스-1,2-시클로헥실디카르복실레이트, 에폭시화 대두유 및 에폭시화 아마인유이다.

에폭시 화합물은 단독으로 사용할 수 있거나, 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.

이들 중에서, 지환족 에폭시 화합물의 사용이 바람직하며, 3,4-에폭시시클로헥실메틸 3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트가 특히 바람직하다.

에폭시 화합물 (D) 의 함량은 폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 바람직하게는 0.0005 내지 0.2 질량부이고, 보다 바람직하게는 0.001 질량부 이상, 더욱 바람직하게는 0.003 질량부 이상, 및 특히 바람직하게는 0.005 질량부 이상이며, 보다 바람직하게는 0.15 질량부 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 질량부 이하, 특히 바람직하게는 0.05 질량부 이하이다. 에폭시 화합물 (D) 의 함량이 0.0005 질량부 미만인 경우에는, 색상 및 내열변색성이 불충분한 경향이 있다. 0.2 질량부를 초과하는 경우에는, 내열변색성이 오히려 악화될 뿐만 아니라, 색상 및 습열 안정성도 쉽게 저하된다.

[첨가제 등]

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 상기 기술한 것 이외의 첨가제, 예를 들어 산화방지제, 이형제, 자외선 흡수제, 형광 증백제, 안료, 염료, 폴리카보네이트 수지 이외의 중합체, 난연제, 내충격 개량제, 대전방지제, 가소제, 상용화제 등과 같은 첨가제를 함유할 수 있다. 이들 첨가제는 1 종을 함유시킬 수 있거나, 또는 2 종 이상을 함유시킬 수 있다.

[폴리카보네이트 수지 조성물의 제조 방법]

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물의 제조 방법에 제한은 없으며, 폴리카보네이트 수지 조성물의 공지의 제조 방법을 널리 채용할 수 있다. 그 예는, 폴리카보네이트 수지 (A), 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B), 인계 안정제 (C), 및 필요에 따라 배합되는 임의의 다른 성분을, 임의의 다양한 믹서, 예를 들어 텀블러 또는 헨쉘 (Henschel) 믹서를 사용하여 미리 혼합한 후, 밴버리 (Banbury) 믹서, 롤, 브라벤더, 단축 혼련-압출기, 이축 혼련-압출기, 혼련기 등과 같은 믹서로 용융-혼련하는 방법이다. 용융-혼련 온도는 특별히 제한되지 않지만, 통상적으로 240 ℃ 내지 320 ℃ 의 범위이다.

본 발명의 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물은 높은 분광 투과율을 나타내며, 300 ㎜ 의 광로 길이로 측정한 파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율이, 바람직하게는 50 % 이상이라는 높은 분광 투과율을 가질 수 있다.

파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율은, 도광판과 같은 광학 부품에서도 널리 사용되는 청색 LED 의 파장 영역에 근접하는 파장 영역에서의 투과율이며; 또한 이 파장 영역에서의 투과율이 낮으면, 황색미가 증가하게 된다.

파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율은, 사출 성형된 긴 광로 길이 성형품 (300 ㎜ × 7 ㎜ × 4 ㎜) 을 이용하여 300 ㎜ 의 광로 길이로 측정되며, 구체적으로는 하기 실시예에 기재된 방법에 따라서 수행된다.

[얇은 광학 부품]

본 발명의 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물은, 상기 기술한 폴리카보네이트 수지 조성물을 펠렛화하여 형성한 펠렛을 임의의 다양한 성형 방법을 이용하여 성형함으로써, 얇은 광학 부품을 제조할 수 있다. 또한, 상기 얇은 광학 부품은 펠렛 단계를 거치지 않고, 압출기에서 용융-혼련된 수지를 직접 성형하여 제조할 수도 있다.

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은, 우수한 유동성을 가지며; 얇은 성형품으로 제조하는 경우에도, 성형품에 백색 반점 이물질이 없는 우수한 외관을 제공하고; 투과율과 색상의 양호한 균형을 제공할 수 있기 때문에, 사출 성형에 의해 얇은 광학 부품을 성형하는데 바람직하게 사용된다. 사출 성형 동안의 수지 온도와 관련하여, 성형은 바람직하게는 폴리카보네이트 수지의 사출 성형에서 일반적으로 사용되는 260 ℃ 내지 300 ℃ 온도보다 높은 수지 온도에서 수행되며, 305 ℃ 내지 380 ℃ 의 수지 온도가 바람직하다. 수지 온도는 보다 바람직하게는 310 ℃ 이상, 더욱 바람직하게는 315 ℃ 이상, 및 특히 바람직하게는 320 ℃ 이상이고, 보다 바람직하게는 370 ℃ 이하이다. 종래의 폴리카보네이트 수지 조성물을 이용한 성형 동안에 얇은 성형품을 성형하기 위해서 수지 온도를 증가시키는 경우에는, 성형품의 표면에 백색 반점 이물질이 발생하기 쉽다는 문제도 나타났다. 그러나, 본 발명의 수지 조성물을 사용하면, 상기 나타낸 온도 범위에서도, 우수한 외관을 갖는 얇은 성형품을 제조할 수 있게 된다.

여기에서, 수지 온도는, 직접 측정이 곤란한 경우에는, 배럴 설정 온도인 것으로 이해된다.

본 발명에서의 얇은 성형품은 일반적으로 두께가 1 ㎜ 이하 및 바람직하게는 0.8 ㎜ 이하 및 보다 바람직하게는 0.6 ㎜ 이하인 판형 부분을 갖는 성형품을 의미한다. 이 판형 부분은 평판일 수 있거나, 또는 만곡 판 구성을 취할 수 있고; 이것은 평탄하고, 매끄러운 표면을 가질 수 있거나, 또는 예를 들어 표면에 요철을 가질 수 있으며; 이의 단면은, 예를 들어 경사면을 가질 수 있거나, 또는 쐐기형 단면일 수 있다.

얇은 광학 부품은, 예를 들어 LED, 유기 EL, 백열 전구, 형광 램프, 음극관 등과 같은 광원을 직접 또는 간접적으로 이용하는 장비 및 기구의 부품을 예시할 수 있으며, 대표적인 예는 도광판 및 면 발광체용 부재이다.

도광판은 액정 백라이트 유닛, 다양한 표시 장치 및 조명 장치에서 광원, 예를 들어 LED 로부터의 빛을 도광하기 위한 것이며, 이의 측면 또는 후면으로부터 들어오는 빛을, 일반적으로 이의 표면에 설치한 요철을 통해 확산시켜, 균일한 빛을 낸다. 이의 형상은 일반적으로 평판형이며, 이것은 표면에 요철을 가질 수 있거나 또는 가질 수 없다.

도광판의 성형은 일반적으로 바람직하게는, 예를 들어 사출 성형 방법, 초고속 사출 성형 방법 및 사출 압축 성형 방법에 의해 수행된다.

본 발명의 수지 조성물을 이용하여 성형한 도광판은 백탁이 없고, 투과율의저하가 없으며, 매우 양호한 투과율 및 색상을 가진다.

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물을 기재로 하는 도광판은 액정 백라이트 유닛에, 및 표시 장치 및 조명 장비와 관련된 다양한 분야에서 유리하게 사용될 수 있다. 이들 장치 및 장비는 휴대 전화, 모바일 노트북, 넷북, 슬레이트 PC, 태블릿 PC, 스마트폰 및 태블릿형 단말기와 같은 모바일 단말기, 및 또한 카메라, 시계, 랩톱 퍼스널 컴퓨터, 다양한 디스플레이, 조명 장비 등을 예시할 수 있다.

[실시예]

이하, 실시예를 나타내어 본 발명에 대해 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명은 하기의 실시예에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

하기의 실시예 및 비교예에서 사용한 출발 물질 및 평가 방법은 다음과 같다. 폴리카보네이트 수지 (A) 의 점도-평균 분자량의 측정 방법은 상기에서 기술한 바와 같다.

[표 1]

(실시예 1 내지 13 및 비교예 1 내지 4)

[수지 조성물 펠렛의 제조]

상기 나타낸 성분을 하기 표 2 및 3 에 기재한 비율 (질량부) 로 배합하고, 텀블러에서 20 분간 혼합한 후, 스크류 직경 40 ㎜ 의 통기형 단축 압출기 (Tanabe Plastics Machinery Co., Ltd. 의 "VS-40") 에 의해, 실린더 온도 240 ℃ 에서 용융-혼련하고, 스트랜드 절단에 의해 펠렛을 수득하였다.

[색상 (YI) 및 광선 투과율의 측정]

수득된 펠렛을 120 ℃ 에서 5 내지 7 시간 동안 열풍 순환식 건조기를 사용하여 건조시킨 후, 사출 성형기 (Toshiba Machine Co., Ltd. 의 "EC100SX-2A") 를 사용하여 수지 온도 340 ℃ 및 금형 온도 80 ℃ 에서 긴 광로 길이 성형품 (300 ㎜ × 7 ㎜ × 4 ㎜) 을 성형하였다.

이 긴 광로 길이 성형품을 사용하여, 광로 길이 300 ㎜ 에서의 YI (황변) 및 파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율 (단위: %) 을 측정하였다. 측정에는, 긴 광로 길이 분광 투과 색계 (Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. 의 "ASA 1", 광원 C, 2°시야) 를 사용하였다.

이들 평가 결과를 하기 표 2 및 3 에 나타낸다.

[표 2]

[표 3]

(비교예 5)

실시예 1 에서의 성분 B1 을 5 질량부 사용한 것 이외에는, 실시예 1 에서와 동일한 방법으로 펠렛화를 검토하였다; 그러나, 수지는 백탁이 발생하였으며, 투명한 수지 조성물을 수득하지 못하였다.

(실시예 14 내지 20)

폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 로서, 하기 표 4 에 기재한 테트라메틸렌 에테르 단위 및 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위 (즉, 네오펜틸 글리콜 유래의 단위) 를 사용하였으며, 또한 하기에 나타낸 이형제를 사용하였다.

평가 결과를 표 5 에 나타낸다.

[표 4]

[표 5]

표 2, 3 및 5 로부터 명백한 바와 같이, 실시예에 따른 성형품은 300 ㎜ 의 긴 광로 길이에 대해 작은 YI 를 나타내며, 따라서 적은 황변을 나타낸다. 또한, 420 ㎚ 에서의 광선 투과율도 높으며, 따라서 투명성이 우수하다.

한편, 비교예에서는, 300 ㎜ 에 대한 YI 가 실시예에 대한 것보다 높은 것으로 나타났다. 또한, 광선 투과율이 낮다.

따라서, 본 발명의 목적, 즉, 양호한 투과율 및 색상을 나타내는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공하는 것은, 본 발명의 모든 조건을 충족시킬 때만 달성된다는 것을 알 수 있다.

산업상 이용 가능성

본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물은 매우 양호한 투과율 및 색상을 가지며, 따라서 얇은 광학 부품에 매우 유리하게 사용될 수 있어, 매우 높은 산업상 이용 가능성을 가진다.

Claims

폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 하기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 하기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 0.1 내지 4 질량부(단, HO(C₄H₈O)_m(C₃H₆O)_pH(식 중, m 및 p 는 각각 4 내지 60 의 정수이고, m+p 는 20 내지 90 의 정수임)의 일반식으로 나타나는 테트라메틸렌 글리콜 유도체를 제외함), 및 인계 안정제 (C) 0.005 내지 0.5 질량부를 포함하는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물:
[화학식 1]

(식 중, n 은 3 내지 6 의 정수이다)
[화학식 2]

(식 (II-1) 내지 (II-4) 중, R¹ 내지 R¹⁰ 은 수소 원자 또는 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기를 나타내고, 각각의 식 (II-1) 내지 (II-4) 에서, R¹ 내지 R¹⁰ 의 하나 이상은 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기이다).
폴리카보네이트 수지 (A) 100 질량부에 대해서, 하기 일반식 (I) 로 표시되는 선형 알킬렌 에테르 단위 (B1) 및 하기 일반식 (II-1) 내지 (II-4) 로 표시되는 단위에서 선택되는 분지형 알킬렌 에테르 단위 (B2) 를 갖는 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 0.1 내지 4 질량부, 인계 안정제 (C) 0.005 내지 0.5 질량부, 및 에폭시 화합물 (D) 0.0005 내지 0.2 질량부를 포함하는 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물:
[화학식 1]

(식 중, n 은 3 내지 6 의 정수이다)
[화학식 2]

(식 (II-1) 내지 (II-4) 중, R¹ 내지 R¹⁰ 은 수소 원자 또는 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기를 나타내고, 각각의 식 (II-1) 내지 (II-4) 에서, R¹ 내지 R¹⁰ 의 하나 이상은 1 내지 3 개의 탄소를 갖는 알킬기이다).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 에서의 (B1) 단위와 (B2) 단위의 몰비가 95/5 내지 5/95 인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-3) 으로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 4 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 3-메틸테트라메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
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제 2 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 2-메틸에틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 상기 일반식 (II-2) 로 표시되는 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 8 항에 있어서, 폴리알킬렌 글리콜 공중합체 (B) 가 테트라메틸렌 에테르 단위와 2,2-디메틸트리메틸렌 에테르 단위로 구성되는 공중합체인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 폴리카보네이트 수지 (A) 의 점도-평균 분자량 (Mv) 이 10,000 내지 15,000 인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 300 ㎜ 의 광로 길이에 대해 측정한 파장 420 ㎚ 에서의 분광 투과율이 50 % 이상인 얇은 광학 부품용 폴리카보네이트 수지 조성물.
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 수득되는 얇은 광학 부품.
제 12 항에 있어서, 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는 도광판인 얇은 광학 부품.
제 1 항 또는 제 2 항에 따른 폴리카보네이트 수지 조성물을 305 ℃ 내지 380 ℃ 에서 사출 성형하는 것을 포함하는, 1 ㎜ 이하의 두께를 갖는 얇은 광학 부품의 제조 방법.