KR20140026424A

KR20140026424A - 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 그리고 그것으로 이루어지는 도광체 및 면광원체

Info

Publication number: KR20140026424A
Application number: KR1020137027861A
Authority: KR
Inventors: 도시유키 미야케; 아츠시 하야시다; 요시아키 모리
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2011-04-28
Filing date: 2012-04-26
Publication date: 2014-03-05
Also published as: US20140146569A1; EP2703710B1; JP5663659B2; US9817174B2; EP2703710A1; CN103547857B; JPWO2012147996A1; CN103547857A; KR102118219B1; EP2703710A4; WO2012147996A1; TWI522420B; TW201307475A

Abstract

본 발명의 목적은 도광성 및 난연성이 우수한 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 도광체 및 면광원체를 제공하는 것에 있다.
본 발명은 (A) 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 100 중량부에 대해 (B) 금속염계 화합물 (B 성분) 0.001 ∼ 0.1 중량부를 함유하는 수지 조성물로 형성된 도광체이다.

Description

도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 그리고 그것으로 이루어지는 도광체 및 면광원체 {POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION FOR TRANSPARENT BODY, AS WELL AS TRANSPARENT BODY AND SURFACE LIGHT SOURCE FORMED FROM SAME}

본 발명은 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 그것으로 이루어지는 도광체 및 면광원체에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 도광성이 우수하고 또한 난연성도 우수하여, 광학 렌즈, 도광체에 바람직하게 사용할 수 있는 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 그것으로 이루어지는 도광체 및 면광원체에 관한 것이다.

폴리카보네이트 수지는 방향족 혹은 지방족 디옥시 화합물을 탄산에스테르에 의해 연결시킨 폴리머이고, 투명성, 내열성이 우수하고, 또한 내충격성 등의 기계 특성이 우수한 성질을 갖기 때문에 많은 분야에서 사용되고 있다. 특히 각종 조명 커버, 투과형 디스플레이용의 보호 커버 등과 같은 높은 투명성이 요구되는 용도로는, 폴리카보네이트 수지의 높은 광선 투과율과 매우 낮은 헤이즈로 대표되는 우수한 투명성을 살려 폭넓게 사용되고 있다.

그러나, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 액정 표시 장치나 조명 기구 등의 용도에 따라서는, 폴리카보네이트의 투명성이 충분하지 않은 경우가 있다. 즉 광원으로부터 수광하여 면발광하는 면광원체에 있어서는, 단면까지 균일ㆍ효율적으로 면발광시킴에 있어서, 재질에는 광원으로부터의 광 감쇠가 적은 특성 즉 도광성이 요구된다.

또 경량이며 가공성이 우수한 것이 요망되고 있다는 관점에서도, 종래에는 열가소성 수지 중에서, 폴리메틸메타아크릴레이트 (이하 「PMMA」라고 칭하는 경우가 있다) 가 가장 적합한 재료로서 사용되어 왔다. 그러나, PMMA 는 내열성, 내충격성, 난연성 등이 반드시 충분하지는 않아, 전술한 용도에 있어서는 사용 환경이 제한된다는 문제점이 있다.

한편, 폴리카보네이트 수지는 내열성, 내충격성 면에서는 문제없이 사용 가능하지만, 투명성의 레벨이 PMMA 에 미치지 못하기 때문에, 지금까지는 도광성이 요구되는 용도로는 널리 전개되지 않았다. 이러한 배경 중, 발광 다이오드 (LED) 를 광원으로 한 각종 표시 장치나 조명 기구가 장기 수명ㆍ저소비 전력의 관점에서 주목을 끌게 되었다. LED 는 극성이 있는 직류에 의해 발광하는 전기 제품이기 때문에, LED 를 광원으로 하는 광학 부재에는 일반적인 전기ㆍ전자 기기에 요구되는 바와 같은 난연성이 요구된다. 실제로, LED 를 광원으로 하는 최종 제품에 대해 미국에서 UL8750 (LED Equipment for Use in Lighting Produce) 과 같은 새로운 규격이 2009년 12월에 출시되었다.

폴리카보네이트의 도광성을 개량한 예로는, 방향족 폴리카보네이트 수지와 투명성이 보다 높은 아크릴계 수지를 혼합하여 이루어지는 조성물을 들 수 있다 (특허문헌 1―4). 또, 점도 평균 분자량이 13,000 ∼ 15,000 인 폴리카보네이트 수지에 안정제와 이형제를 배합한 도광체용 수지 조성물이 보고되어 있다 (특허문헌 5). 이들은 모두 폴리카보네이트의 도광성을 개량시켰지만, 난연성에 대해서는 서술되어 있지 않다. 난연성을 갖고, 또한 투명성을 갖는 폴리카보네이트 수지 조성물에 대해서도 보고되어 있다(특허문헌 6―9). 그러나, 이들 보고에 대해서는, 투명성에 대해서는 서술되어 있지만, 도광성에 대해서는 서술되어 있지 않다.

일본 특허공보 제3100853호 일본 특허공보 제3330498호 일본 특허공보 제3516908호 일본 공개특허공보 2006-201667호 일본 공개특허공보 2007-204737호 일본 특허공보 제2852201호 일본 특허공보 제4060500호 일본 특허공보 제3129374호 일본 공개특허공보 2002-80713호

본 발명의 목적은 도광성 및 난연성이 우수한 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물, 도광체 및 면광원체를 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은, 폴리카보네이트 수지에, 종래에 난연제로서 사용되어 온 금속염계 화합물을 함유시키면, 광확산제를 사용하지 않아도, 폴리카보네이트 수지의 도광성을 향상시킬 수 있어, 도광성이 우수하고, 난연성도 우수한 수지 조성물이 얻어지는 것을 알아내어 본 발명을 완성시켰다.

즉 본 발명은 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물 그리고 그것으로 형성된 도광체이다.

수지 조성물은 A 성분 100 중량부에 대해 0.001 ∼ 0.1 중량부의 트리알킬포스페이트 (C 성분) 및 0.001 ∼ 1.0 중량부의 트리알킬포스페이트 이외의 열안정제 (D 성분) 를 함유하는 것이 바람직하다.

D 성분이 하기 식 (1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (2) 로 나타내는 화합물 및 하기 식 (3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물인 것이 바람직하다.

[식 중, Ar₁, Ar₂ 는 탄소 원자수 6 ∼ 20 의 알킬 치환기가 있어도 되는 방향족기로서, 동일해도 되고 상이해도 된다. 또 Ar₃ 은 탄소 원자수 8 ∼ 20 의 디알킬 치환 방향족기로서, 동일해도 되고 상이해도 된다.]

D 성분이 하기 식 (4) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[식 중, R¹, R² 는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알킬기 치환 시클로알킬기, 아릴기, 알킬기 치환 아릴기 또는 아릴기 치환 아릴기로서, 동일해도 되고 상이해도 된다]

D 성분이 하기 식 (5) 로 나타내는 화합물인 것이 바람직하다.

[식 중, R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁹, R¹⁰ 및 R¹¹ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내고, R⁷ 은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고, 및 R⁸ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.]

B 성분이 유기 알칼리 금속염 및/또는 유기 알칼리 토금속염인 것이 바람직하다.

B 성분이 퍼플루오로알킬술폰산 알칼리 (토) 금속염, 방향족 술폰산 알칼리 (토) 금속염 및 방향족계 이미드의 알칼리 (토) 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 유기 알칼리 (토) 금속염인 것이 바람직하다. 알칼리 (토) 금속염이란, 알칼리 금속염 또는 알칼리 토금속염을 말한다.

A 성분이 구조 점성 지수 (N) 1.5 ∼ 2.5 인 폴리카보네이트 수지인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기 도광체, 반사판 및 광원을 포함하는 면광원체를 포함한다.

본 발명은 광확산제를 사용하지 않고 수지 조성물로 형성된 성형체의 도광성을 향상시키는 방법으로, 수지 조성물로서 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법이다.

상기 방법은 (i) 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물을 준비하고,

(ii) 그 수지 조성물을 사용하여 성형체를 성형하는,

각 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

도 1 은 실시예 21 에서 제조된 면광원체의 개략도이다.
도 2 는 실시예 22 에서 제조된 면광원체의 개략도이다.

이하, 본 발명을 더 상세하게 설명한다.

＜도광체＞

본 발명의 도광체란, 판상 형태의 이른바 도광판이나 봉상 형태의 것을 포함한다. 모두 성형체 중에 광을 유도하는 광학 제품을 말한다. 본 발명의 도광체는 렌즈, 렌즈 커버와 같이 성형체의 면에 수직으로 광을 통과시키는 것에도 사용할 수는 있지만, 오히려 성형체의 면방향을 따라 광을 유도하는 액정 표시 장치에 사용되는 도광판과 같은 표시 광학 제품에 사용하는 것이 바람직하다.

＜광확산제＞

본 발명의 수지 조성물은 광확산제를 함유하지 않는 것을 특징으로 한다. 여기서, 광확산제란, 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 와의 굴절률의 차이가 0.001 이상, 바람직하게는 0.01 이상, 보다 바람직하게는 0.05 이상, 더욱 더 바람직하게는 0.08 이상인 미립자를 말한다.

그 미립자로는, 고분자 미립자로 대표되는 유기계 미립자, 무기계 미립자 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 고분자 미립자가 바람직하고, 특히 비가교성 모노머와 가교성 모노머를 중합시켜 얻어지는 가교 입자를 바람직하게 사용할 수 있다.

이러한 가교 입자에 있어서, 비가교성 모노머로서 사용되는 모노머로서, 아크릴계 모노머, 스티렌계 모노머, 아크릴로니트릴계 모노머 등의 비가교성 비닐계 모노머 및 올레핀계 모노머 등을 들 수 있다.

아크릴계 모노머로는, 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 프로필아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 2-에틸헥실아크릴레이트, 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 프로필메타크릴레이트, 부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실메타크릴레이트, 페닐메타크릴레이트 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다. 이 중에서도 특히 메틸메타크릴레이트가 바람직하다.

또, 스티렌계 모노머로는, 스티렌, α-메틸스티렌, 메틸스티렌(비닐톨루엔) 및 에틸스티렌 등의 알킬스티렌, 그리고 브로모화 스티렌과 같은 할로겐화 스티렌을 사용할 수 있다. 특히 스티렌이 바람직하다.

아크릴로니트릴계 모노머로는, 아크릴로니트릴 및 메타크릴로니트릴을 사용할 수 있다. 또, 올레핀계 모노머로는, 에틸렌 및 각종 노르보르넨형 화합물 등을 사용할 수 있다. 또한, 다른 공중합 가능한 다른 모노머로서 글리시딜메타크릴레이트, N-메틸말레이미드 및 무수 말레산 등을 예시할 수 있다. 본 발명의 유기 가교 입자는 결과적으로 N-메틸글루타르이미드와 같은 단위를 가질 수도 있다.

한편, 이러한 비가교성 비닐계 모노머에 대한 가교성 모노머로는, 예를 들어, 디비닐벤젠, 알릴메타크릴레이트, 트리알릴시아누레이트, 트리알릴이소시아네이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 디에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 비스페놀 A 디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐디(메트)아크릴레이트 및 N-메틸올(메트)아크릴아미드 등을 들 수 있다. 또, 다른 가교 입자로는, 폴리오르가노실세스퀴옥산으로 대표되는 실리콘 가교 입자를 들 수 있다.

본 발명의 수지 조성물은 광확산제를 함유시키지 않아도 도광성을 발휘시킨다. 그 이유는 검증 중이지만, 폴리카보네이트 수지 중에서 금속염계 화합물 (B 성분) 에 의한 미세한 기포가 발생되어 도광성이 발현되는 것으로 생각된다.

＜A 성분：폴리카보네이트 수지＞

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 은, 통상, 디하이드록시 화합물과 카보네이트 전구체를 계면 중축합법, 용융 에스테르 교환법으로 반응시켜 얻어진 것, 카보네이트 프레폴리머를 고상 에스테르 교환법에 의해 중합시킨 것, 또는 고리형 카보네이트 화합물의 개환 중합법에 의해 중합시켜 얻어지는 것이다.

여기서 사용되는 디하이드록시 성분으로는, 통상, 방향족 폴리카보네이트의 디하이드록시 성분으로서 사용되고 있는 것이면 되고, 비스페놀류이어도 되고 지방족 디올류이어도 된다.

비스페놀류로는, 예를 들어 4,4'-디하이드록시비페닐, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스(4-하이드록시-3,3'-비페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄, 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-시클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(3-시클로헥실-4-하이드록시페닐)시클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로펜탄, 4,4'-디하이드록시디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐에테르, 4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시디페닐술파이드, 2,2'-디메틸-4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐술파이드, 2,2'-디페닐-4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디페닐디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디페닐디페닐술파이드, 1,3-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 1,4-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 1,4-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 4,8-비스(4-하이드록시페닐)트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 4,4'-(1,3-아다만탄디일)디페놀, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄을 들 수 있다. 또 하기 식 (6)

[식 중, R³, R⁴, R⁵, R⁶, R⁷ 및 R⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기 또는 탄소 원자수 6 ∼ 12 의 치환 혹은 비치환의 아릴기이고, R⁹ 및 R¹⁰ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알콕시기이고, p 는 자연수이고, q 는 0 또는 자연수이고, p＋q 는 100 미만의 자연수이다. X 는 탄소 원자수 2 ∼ 8 의 2 가 지방족기이다.] 으로 나타내는 실록산 구조를 갖는 비스페놀 화합물 등을 들 수 있다.

R³ ∼ R⁸ 의 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다. R³ ∼ R⁸ 의 탄소 원자수 6 ∼ 12 의 아릴기로서, 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아릴기의 치환으로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등의 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기, 염소 원자, 브롬 원자 등의 할로겐 원자 등을 들 수 있다.

R⁹ ∼ R¹⁰ 의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기로서, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다. R⁹ ∼ R¹⁰ 의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알콕시기로서, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등을 들 수 있다.

X 의 탄소 원자수 2 ∼ 8 의 2 가 지방족기로서, 에틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기 등의 탄소 원자수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 들 수 있다.

지방족 디올류로는, 예를 들어 2,2-비스-(4-하이드록시시클로헥실)-프로판, 1,14-테트라데칸디올, 옥타에틸렌글리콜, 1,16-헥사데칸디올, 4,4'-비스(2-하이드록시에톡시)비페닐, 비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}메탄, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}에탄, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}-1-페닐에탄, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}프로판, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐}프로판, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스{4-(2-하이드록시에톡시)-3,3'-비페닐}프로판, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)-3-이소프로필페닐}프로판, 2,2-비스{3-t-부틸-4-(2-하이드록시에톡시)페닐}프로판, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}부탄, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}-4-메틸펜탄, 2,2-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}옥탄, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}데칸, 2,2-비스{3-브로모-4-(2-하이드록시에톡시)페닐}프로판, 2,2-비스{3,5-디메틸-4-(2-하이드록시에톡시)페닐}프로판, 2,2-비스{3-시클로헥실-4-(2-하이드록시에톡시)페닐}프로판, 1,1-비스{3-시클로헥실-4-(2-하이드록시에톡시)페닐}시클로헥산, 비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}디페닐메탄, 9,9-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}플루오렌, 9,9-비스{4-(2-하이드록시에톡시)-3-메틸페닐}플루오렌, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}시클로헥산, 1,1-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}시클로펜탄, 4,4'-비스(2-하이드록시에톡시)디페닐에테르, 4,4'-비스(2-하이드록시에톡시)-3,3'-디메틸디페닐에테르, 1,3-비스[2-{(2-하이드록시에톡시)페닐}프로필]벤젠, 1,4-비스[2-{(2-하이드록시에톡시)페닐}프로필]벤젠, 1,4-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}시클로헥산, 1,3-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}시클로헥산, 4,8-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 1,3-비스{(2-하이드록시에톡시)페닐}-5,7-디메틸아다만탄, 3,9-비스(2-하이드록시-1,1-디메틸에틸)-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸, 1,4:3,6-디안하이드로-D-소르비톨(이소소르비드), 1,4：3,6-디안하이드로-D-만니톨(이소만니드), 1,4：3,6-디안하이드로-L-이지톨(이소이디드) 등을 들 수 있다.

이들 중에서 난연성 관점에서 방향족 비스페놀류가 바람직하고, 그 중에서도 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 4,4'-술포닐디페놀, 2,2'-디메틸-4,4'-술포닐디페놀, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 1,3-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠 및 1,4-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 상기 식 (5) 로 나타내는 비스페놀 화합물이 바람직하다.

특히 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산 (BPZ), 4,4'-술포닐디페놀 및 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 상기 식 (5) 로 나타내는 비스페놀 화합물이 바람직하다.

그 중에서도 강도가 우수하여 양호한 내구성을 갖는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판이 가장 바람직하다. 또, 이들은 단독 또는 2 종 이상 조합해서 사용해도 된다.

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 는 분기화제를 상기의 디하이드록시 화합물과 병용하여 분기화 폴리카보네이트 수지로 하는 것이 바람직하다. 이러한 분기화 폴리카보네이트 수지에 사용되는 3 관능 이상의 다관능성 방향족 화합물로서는, 플로로글루신, 플로로글루사이드, 또는 4,6-디메틸-2,4,6-트리스(4-하이드록시페닐)헵텐-2,2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리스(4-하이드록시페닐)헵탄, 1,3,5-트리스(4-하이드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1,1-트리스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)에탄, 2,6-비스(2-하이드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페놀, 4-{4-[1,1-비스(4-하이드록시페닐)에틸]벤젠}-α,α-디메틸벤질페놀 등의 트리술페놀을 들 수 있다. 또, 테트라(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(2,4-디하이드록시페닐)케톤, 1,4-비스(4,4-디하이드록시트리페닐메틸)벤젠, 또는 트리멜리트산, 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산 및 이들의 산클로라이드 등을 들 수 있다.

그 중에서도 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1,1-트리스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)에탄이 바람직하고, 특히 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄이 바람직하다.

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 를 분기화 폴리카보네이트 수지로 한 경우, 그 구조 점성 지수 (N) 는 1.5 ∼ 2.5 의 범위인 것이 바람직하고, 1.5 ∼ 2.2 의 범위가 보다 바람직하고, 1.6 ∼ 2.2 의 범위가 더욱 바람직하고, 1.7 ∼ 2.2 의 범위가 가장 바람직하다. 또한 본 발명에서 말하는 구조 점성 지수 (N) 란 용융 유동 특성을 특징짓는 지표로서 이용되고, 하기 식 [1] 로 나타낸다.

상기 식 [1] 에 있어서, D 는 전단 속도 (1/sec), a 는 정수, σ 는 전단 응력 (Pa), N 은 구조 점성 지수이다. 이 구조 점성 지수는 ISO11443 에 준거하여 측정된다.

이들 폴리카보네이트 수지는 통상적인 방향족 폴리카보네이트 수지를 제조하는 그 자체 공지된 반응 수단, 예를 들어 방향족 디하이드록시 성분에 포스겐이나 탄산디에스테르 등의 카보네이트 전구 물질을 반응시키는 방법에 의해 제조된다. 그 제조 방법에 대해 기본적인 수단을 간단히 설명한다.

카보네이트 전구 물질로서 예를 들어 포스겐을 사용하는 반응에서는, 통상, 산 결합제 및 용매의 존재하에 반응을 실시한다. 산 결합제로는, 예를 들어 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물 또는 피리딘 등의 아민 화합물이 사용된다. 용매로는, 예를 들어 염화 메틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화 수소가 사용된다. 또 반응 촉진을 위해서 예를 들어 제 3 급 아민 또는 제 4 급 암모늄염 등의 촉매를 사용할 수도 있다. 그 때, 반응 온도는 통상 0 ∼ 40 ℃ 이며, 반응 시간은 수 분 ∼ 5 시간이다. 카보네이트 전구 물질로서 탄산디에스테르를 사용하는 에스테르 교환 반응은, 불활성 가스 분위기하 소정 비율의 방향족 디하이드록시 성분을 탄산디에스테르와 가열하면서 교반하여, 생성되는 알코올 또는 페놀류를 유출 (留出) 시키는 방법에 의해 실시된다. 반응 온도는 생성되는 알코올 또는 페놀류의 비점 등에 따라 다르지만, 통상 120 ∼ 300 ℃ 의 범위이다. 반응은 그 초기부터 감압으로 하여 생성되는 알코올 또는 페놀류를 유출시키면서 반응을 완결시킨다. 또, 반응을 촉진시키기 위해서 통상 에스테르 교환 반응에 사용되는 촉매를 사용할 수도 있다. 상기 에스테르 교환 반응에 사용되는 탄산디에스테르로는, 예를 들어 디페닐카보네이트, 디나프틸카보네이트, 비스(디페닐)카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트, 디부틸카보네이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서 특히 디페닐카보네이트가 바람직하다.

본 발명에 있어서, 중합 반응에 있어서는 말단 정지제를 사용하는 것이 바람직하다. 말단 정지제는 분자량 조절을 위해서 사용되고, 또 얻어진 폴리카보네이트 수지는, 말단이 봉쇄되어 있으므로, 그렇지 않은 것과 비교하여 열안정성이 우수하다. 이러한 말단 정지제로는, 하기 식 (7) ∼ (9) 로 나타내는 단관능 페놀류를 나타낼 수 있다.

[식 중, A 는 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 9 의 알킬기, 알킬페닐기 (알킬 부분의 탄소 원자수는 1 ∼ 9), 페닐기, 또는 페닐알킬기 (알킬 부분의 탄소 원자수는 1 ∼ 9) 이며, r 은 1 ∼ 5, 바람직하게는 1 ∼ 3 의 정수이다].

식 (7) 중, 탄소 원자수 1 ∼ 9 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등을 들 수 있다. 알킬페닐기, 페닐알킬기의 알킬 부분으로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 등을 들 수 있다.

[식 중, X 는 -R-O-, -R-CO-O- 또는 -R-O-CO- 이고, 여기서 R 은 단결합 또는 탄소 원자수 1 ∼ 10, 바람직하게는 1 ∼ 5 의 2 가의 지방족 탄화 수소기를 나타내고, n 은 10 ∼ 50 의 정수를 나타낸다.]

식 (8), (9) 중, R 의 2 가의 지방족 탄화 수소기로서 에틸렌기, 트리메틸렌기, 테트라메틸렌기 등의 탄소 원자수 2 ∼ 10 의 알킬렌기를 들 수 있다.

상기 식 (7) 로 나타내는 단관능 페놀류의 구체예로는, 예를 들어 페놀, 이소프로필페놀, p-tert-부틸페놀, p-크레졸, p-쿠밀페놀, 2-페닐페놀, 4-페닐페놀 및 이소옥틸페놀 등을 들 수 있다.

또, 상기 식 (8) ∼ (9) 로 나타내는 단관능 페놀류는 장사슬의 알킬기 혹은 지방족 에스테르기를 치환기로서 갖는 페놀류이고, 이들을 사용하여 폴리카보네이트 수지의 말단을 봉쇄하면, 이들은 말단 정지제 또는 분자량 조절제로서 기능할 뿐만 아니라, 수지의 용융 유동성이 개량되어 성형 가공이 용이해질 뿐만 아니라, 수지의 흡수율을 낮추는 효과가 있어 바람직하게 사용된다.

상기 식 (8) 의 치환 페놀류로는 n 이 10 ∼ 30, 특히 10 ∼ 26 인 것이 바람직하고, 그 구체예로는 예를 들어 데실페놀, 도데실페놀, 테트라데실페놀, 헥사데실페놀, 옥타데실페놀, 에이코실페놀, 도코실페놀 및 트리아콘틸페놀 등을 들 수 있다.

또, 상기 식 (9) 의 치환 페놀류로는 X 가 -R-CO-O- 이고, R 이 단결합인 화합물이 적당하고, n 이 10 ∼ 30, 특히 10 ∼ 26 인 것이 적합하고, 그 구체예로는 예를 들어 하이드록시벤조산데실, 하이드록시벤조산도데실, 하이드록시벤조산테트라데실, 하이드록시벤조산헥사데실, 하이드록시벤조산에이코실, 하이드록시벤조산도코실 및 하이드록시벤조산트리아콘틸을 들 수 있다. 이들 단관능 페놀류 중, 상기 식 (7) 로 나타내는 단관능 페놀류가 바람직하고, 보다 바람직하게는 알킬 치환 혹은 페닐 알킬 치환의 페놀류이고, 특히 바람직하게는 p-tert-부틸페놀, p-쿠밀페놀 또는 2-페닐페놀이다. 이들 단관능 페놀류의 말단 정지제는 얻어진 폴리카보네이트 수지의 전체 말단에 대해 적어도 5 몰％, 바람직하게는 적어도 10 몰％ 말단에 도입되는 것이 바람직하다. 또, 말단 정지제는 단독으로 또는 2 종 이상 혼합하여 사용해도 된다.

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 는, 본 발명의 취지를 저해하지 않는 범위에서, 방향족 디카르복실산, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산 혹은 그 유도체를 공중합한 폴리에스테르카보네이트이어도 된다.

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 의 점도 평균 분자량은 13,000 ∼ 50,000 의 범위가 바람직하고, 16,000 ∼ 30,000 이 보다 바람직하고, 18,000 ∼ 28,000 의 범위가 더욱 바람직하고, 19,000 ∼ 26,000 의 범위가 가장 바람직하다. 분자량이 50,000 을 넘으면 용융 점도가 지나치게 높아져 성형성이 떨어지는 경우가 있고, 분자량이 13,000 미만이면 기계적 강도에 문제가 발생할 뿐만 아니라, 난연성이 발휘되기 어려워지는 경우가 있다. 또한, 본 발명에서 말하는 점도 평균 분자량은 먼저 다음 식에서 산출되는 비점도를 염화 메틸렌 100 ㎖ 에 폴리카보네이트 수지 0.7 g 을 20 ℃ 에서 용해시킨 용액으로부터 오스트발트 점도계를 사용하여 구하고, 구해진 비점도를 다음 식에서 삽입하여 점도 평균 분자량 M 을 구한다.

[t₀ 은 염화 메틸렌의 낙하 초수, t 는 시료 용액의 낙하 초수]

폴리카보네이트 수지 (A 성분) 는 수지 중의 전체 Cl (염소) 량이 바람직하게는 0 ∼ 200 ppm, 보다 바람직하게는 0 ∼ 150 ppm 이다. 폴리카보네이트 수지 중의 전체 Cl 량이 200 ppm 을 초과하면, 열안정성이 나빠지므로 바람직하지 않다.

＜B 성분：금속염계 화합물＞

금속염계 화합물 (B 성분) 로서 유기산의 금속염이 바람직하게 사용된다. 유기산의 금속염을 구성하는 금속은 알칼리 금속 혹은 알칼리 토금속이 바람직하고, 보다 바람직하게는 알칼리 금속이다. 알칼리 금속으로는, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘을 들 수 있다. 특히 바람직하게는 나트륨, 칼륨, 세슘이다. 이들은 단독으로 사용할 뿐만 아니라, 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

유기산의 금속염을 구성하는 유기산으로는, 지방족 카르복실산, 지방족 술폰산, 지방족 인산, 지방족 아인산, 지방족 이미드산, 방향족 카르복실산, 방향족 술폰산, 방향족 인산, 방향족 아인산, 방향족 이미드산, 퍼플루오로알킬카르복실산, 퍼플루오로알킬술폰산, 퍼플루오로알킬인산, 퍼플루오로알킬아인산, 퍼플루오로알킬이미드산 등을 들 수 있다. 그 중에서도 지방족 카르복실산, 지방족 술폰산, 지방족 인산, 방향족 카르복실산, 방향족 술폰산, 방향족 인산, 방향족 이미드산, 퍼플루오로알킬카르복실산, 퍼플루오로알킬술폰산, 퍼플루오로알킬인산이 바람직하다. 보다 바람직하게는 방향족 카르복실산, 방향족 술폰산, 방향족 이미드산, 퍼플루오로알킬카르복실산, 퍼플루오로알킬술폰산이다. 보다 바람직하게는 방향족 술폰산, 방향족 이미드산, 퍼플루오로알킬술폰산이다. 이들은 단독으로 사용할 뿐만 아니라, 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.

금속과 유기산의 조합은 특별히 제한되는 것은 아니지만, 바람직한 금속염계 화합물로서 벤젠술폰산나트륨, 벤젠술폰산칼륨, p-톨루엔술폰산나트륨, p-톨루엔술폰산칼륨, p-톨루엔술폰산세슘, p-벤젠디술폰산디칼륨, 나프탈렌-2,6-디술폰산디칼륨, 비페닐-3,3'-디술폰산나트륨, 디페닐술파이드-4,4'-디술폰산디나트륨, 디페닐술파이드-4,4'-디술폰산디칼륨, 4-도데실페닐에테르디술폰산디나트륨, 폴리(2,6-디메틸페닐렌옥사이드)폴리술폰산폴리나트륨, 폴리(1,3-페닐렌옥사이드)폴리술폰산폴리나트륨, 폴리(1,4-페닐렌옥사이드)폴리술폰산폴리나트륨, 폴리(2,6-디페닐페닐렌옥사이드)폴리술폰산폴리칼륨, 폴리(2-플루오로-6-부틸페닐렌옥사이드)폴리술폰산리튬, 디페닐술폭사이드-4-술폰산칼륨, 사카린산나트륨, 사카린산칼륨, 디(p-톨루엔술폰)이미드나트륨, 디(p-톨루엔술폰)이미드칼륨, N-(N'-벤질아미노카르보닐)술파닐이미드나트륨, N-(N'-벤질아미노카르보닐)술파닐이미드칼륨, N-(페닐카르복실)술파닐이미드나트륨, N-(페닐카르복실)술파닐이미드칼륨, 비스(디페닐인산)이미드나트륨 및 비스(디페닐인산)이미드칼륨, 트리플루오로메탄술폰산칼륨, 퍼플루오로부탄술폰산칼륨, 퍼플루오로헥산술폰산칼륨, 퍼플루오로옥탄술폰산칼륨, 펜타플루오로에탄술폰산나트륨, 퍼플루오로부탄술폰산나트륨, 퍼플루오로옥탄술폰산나트륨, 트리플루오로메탄술폰산리튬, 퍼플루오로부탄술폰산리튬, 퍼플루오로헵탄술폰산리튬, 트리플루오로메탄술폰산세슘, 퍼플루오로부탄술폰산세슘, 퍼플루오로옥탄술폰산세슘, 퍼플루오로헥산술폰산세슘, 퍼플루오로부탄술폰산루비듐 및 퍼플루오로헥산술폰산루비듐 등을 들 수 있다.

그 중에서도 벤젠술폰산나트륨, 벤젠술폰산칼륨, p-톨루엔술폰산나트륨, p-톨루엔술폰산칼륨, p-톨루엔술폰산세슘, 디페닐술파이드-4,4'-디술폰산디칼륨, 4-도데실페닐에테르디술폰산디나트륨, 퍼플루오로부탄술폰산칼륨, 퍼플루오로부탄술폰산나트륨, 퍼플루오로부탄술폰산세슘이 특히 바람직하다.

가장 바람직하게는 퍼플루오로부탄술폰산칼륨, 퍼플루오로부탄술폰산나트륨, 퍼플루오로부탄술폰산세슘이다. 이들은 1 종 혹은 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

금속염계 화합물 (B 성분) 의 함유량은 A 성분 100 중량부에 대해 0.001 ∼ 0.1 중량부이며, 바람직하게는 0.01 ∼ 0.1 중량부이며, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 0.08 중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.03 ∼ 0.08 중량부이다. B 성분이 0.1 중량부를 초과하면 본 발명의 특징인 도광성이 저해되고, 0.001 중량부보다 적으면 도광성이 저해될 뿐만 아니라, 난연성도 충분하지 않게 된다.

＜C 성분：트리알킬포스페이트＞

트리알킬포스페이트 (C 성분) 로서는, 트리부틸포스페이트, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리프로필포스페놀, 트리이소프로필포스페이트, 트리-tert-부틸포스페이트, 디메틸이소프로필포스페이트, 디부틸메틸포스페이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도 트리부틸포스페이트, 트리메틸포스페이트가 바람직하게 사용된다. 이들은 1 종 혹은 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다.

트리알킬포스페이트 (C 성분) 의 함유량은 A 성분 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.001 ∼ 0.1 중량부이며, 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.08 중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.001 ∼ 0.05 중량부이며, 가장 바람직하게는 0.005 ∼ 0.05 중량부이다. C 성분이 이 범위 내에 있으면, 본 발명의 도광체용 수지 조성물을 성형할 때의 분자량 저하나 그것에 수반되는 색상 악화나 난연성 저하 등을 억제할 수 있어, 도광성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

＜D 성분：트리알킬포스페이트 이외의 열안정제＞

트리알킬포스페이트 이외의 열안정제 (D 성분) 로서 하기 식 (1) ∼ (5) 로 나타내는 인계 열안정제가 바람직하게 사용된다.

Ar₁, Ar₂ 의 방향족기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. Ar₁, Ar₂ 의 알킬 치환기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다.

Ar₃ 의 방향족기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. Ar₃ 의 알킬 치환기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다.

식 (4) 중, 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다. 시클로알킬기로서 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소 원자수 3 ∼ 10 의 시클로알킬기를 들 수 있다. 시클로알킬기로 치환하는 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다.

아릴기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아릴기로 치환하는 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다. 아릴기로 치환하는 아릴기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다.

식 (5) 중, R³ ∼ R¹¹ 의 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등의 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기를 들 수 있다. 시클로알킬기로서 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소 원자수 3 ∼ 10 의 시클로알킬기를 들 수 있다. 아릴기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아르알킬기로서 벤질기 등을 들 수 있다.

식 (5) 중, R⁷ 의 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등을 들 수 있다.

상기 식 (1) 로 나타내는 인계 열안정제로는, 테트라키스(2,4-디-iso-프로필페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-n-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,3'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-3,3'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,6-디-iso-프로필페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,6-디-n-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,6-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,6-디-tert-부틸페닐)-4,3'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,6-디-tert-부틸페닐)-3,3'-비페닐렌디포스포나이트 등을 들 수 있다.

이들 중에서, 테트라키스(디-tert-부틸페닐)-비페닐렌디포스포나이트가 바람직하고, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-비페닐렌디포스포나이트가 보다 바람직하다. 이 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-비페닐렌디포스포나이트는 2 종 이상의 혼합물이 바람직하다. 구체적으로는 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,3'-비페닐렌디포스포나이트 및, 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-3,3'-비페닐렌디포스포나이트의 1 종 혹은 2 종 이상을 병용하여 사용할 수 있다. 바람직하게는 이러한 3 종의 혼합물이다.

상기 식 (2) 로 나타내는 인계 열안정제로는, 비스(2,4-디-iso-프로필페닐)-4-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,4-디-n-부틸페닐)-3-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-3-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,6-디-iso-프로필페닐)-4-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,6-디-n-부틸페닐)-3-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,6-디-tert-부틸페닐)-4-페닐-페닐포스포나이트, 비스(2,6-디-tert-부틸페닐)-3-페닐-페닐포스포나이트 등을 들 수 있다.

이들 중에서, 비스(디-tert-부틸페닐)-페닐-페닐포스포나이트가 바람직하고, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-페닐-페닐포스포나이트가 보다 바람직하다. 이 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-페닐-페닐포스포나이트는 2 종 이상의 혼합물이 바람직하다. 구체적으로는 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4-페닐-페닐포스포나이트 및 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-3-페닐-페닐포스포나이트의 1 종 혹은 2 종을 병용하여 사용할 수 있지만, 바람직하게는 이러한 2 종의 혼합물이다.

상기 식 (3) 으로 나타내는 인계 열안정제로는, 트리스(디메틸페닐)포스파이트, 트리스(디에틸페닐)포스파이트, 트리스(디-iso-프로필페닐)포스파이트, 트리스(디-n-부틸페닐)포스파이트, 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리스(2,6-디-tert-부틸페닐)포스파이트, 트리스(2,6-디-tert-부틸페닐)포스파이트 등을 들 수 있다. 특히 트리스(2,6-디-tert-부틸페닐)포스파이트가 바람직하다.

상기 식 (4) 로 나타내는 인계 열안정제의 바람직한 구체예로는, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트, 디옥타데실펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 페닐비스페놀 A 펜타에리트리톨디포스파이트, 디시클로헥실펜타에리트리톨디포스파이트 등을 들 수 있다. 특히 디옥타데실펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트가 바람직하다.

상기 식 (5) 로 나타내는 인계 열안정제로는, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀) 과 2,6-디-tert-부틸페놀로부터 유도되는 포스파이트, 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀) 과 페놀로부터 유도되는 포스파이트를 들 수 있다. 특히 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀) 과 페놀로부터 유도되는 포스파이트가 바람직하다.

또한, 식 (5) 의 인계 열안정제는 공지된 방법으로 제조할 수 있다. 예를 들어 하기 식 (10) 에 나타내는 비스페놀 화합물과 삼염화 인을 반응시켜 상당하는 염화 인산을 얻고, 그 후, 그것과 하기 식 (11) 로 나타내는 페놀을 반응시키는 방법 등이 있다.

(식 (10) 중, R¹², R¹³, R¹⁴ 및 R¹⁵ 는 각각 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타내고, R¹⁶ 은 수소 원자 또는 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기를 나타내고, 및 R¹⁷ 은 수소 원자 또는 메틸기를 나타낸다.)

식 (10) 중, R¹² ∼ R¹⁵ 의 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등을 들 수 있다. 시클로알킬기로서 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들 수 있다. 아릴기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아르알킬기로서 벤질기 등을 들 수 있다.

식 (10) 중, R¹⁶ 의 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등을 들 수 있다.

(식 (11) 중, R¹⁸, R¹⁹ 및 R²⁰ 은 각각 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아르알킬기를 나타낸다.)

식 (11) 중, R¹⁸ ∼ R²⁰ 의 탄소 원자수 1 ∼ 12 의 알킬기로서 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, tert-부틸 등을 들 수 있다. 시클로알킬기로서 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 탄소 원자수 4 ∼ 10 의 시클로알킬기를 들 수 있다. 아릴기로서 페닐기, 나프틸기 등을 들 수 있다. 아르알킬기로서 벤질기 등을 들 수 있다.

상기 식 (10) 의 화합물의 구체예로는, 2,2'-메틸렌비스페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(6-메틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-디메틸페놀), 2,2'-에틸리덴비스페놀, 2,2'-에틸리덴비스(4-메틸페놀), 2,2'-이소프로필리덴비스페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀), 2,2'-디하이드록시-3,3'-디(α-메틸시클로헥실)-5,5'-디메틸페닐메탄, 2,2'-메틸렌비스(6-α-메틸-벤질-p-크레졸), 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀) 및 2,2'-부틸리덴-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀) 등을 들 수 있다.

이들 중에서, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀) 및 2,2'-부틸리덴-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀) 이 바람직하다.

한편, 식 (11) 의 화합물의 구체예로는, 페놀, 2-메틸페놀, 3-메틸페놀, 4-메틸페놀, 2,4-디메틸페놀, 2,6-디메틸페놀, 2-tert-부틸-4-메틸페놀, 2,4-디-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-메틸페놀, 2,4-디메틸-6-tert-부틸페놀, 2,6-디-tert-부틸-4-에틸페놀, 2,4,6-트리-tert-부틸페놀 및 2,6-디-tert-부틸-4-s-부틸페놀 등을 들 수 있다. 알킬 치환기를 2 개 이상 갖는 화합물이 바람직하다.

트리알킬포스페이트 이외의 열안정제 (D 성분) 의 함유량은 A 성분 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.001 ∼ 1.0 중량부이며, 보다 바람직하게는 0.001 ∼ 0.5 중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.001 ∼ 0.1 중량부이며, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 0.1 중량부이며, 가장 바람직하게는 0.03 ∼ 0.1 중량부이다. D 성분이 이 범위 내에 있으면, 본 발명의 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형할 때의 분자량 저하나 색상 악화 등을 억제할 수 있고 도광성을 향상시킬 수 있기 때문에 바람직하다.

＜그 밖의 성분＞

한편, 본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 투명성ㆍ도광성을 저해시키지 않는 한, 다른 수지나 충전제는 배합해도 지장없지만, 다른 수지나 충전제의 대부분은 투명성에 지장을 초래하므로, 그 종류나 양의 선택은 그 점을 고려해야 한다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 투명성을 저해하지 않는 한, 성형체의 기계적 물성, 화학적 성질 또는 전기적 성질의 개량을 위해서, A 성분 이외의 다른 열가소성 수지를 배합할 수 있다. 이 다른 열가소성 수지의 배합량은 그 종류 및 목적에 따라 바뀌지만, 통상, A 성분 100 중량부당, 0.01 ∼ 30 중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 20 중량부, 더욱더 바람직하게는 1 ∼ 20 중량부가 적당하다.

다른 열가소성 수지로는, 예를 들어, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지 등으로 대표되는 범용 플라스틱스, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리아미드 수지, 고리형 폴리올레핀 수지, 폴리아릴레이트 수지 (비정성 폴리아릴레이트, 액정성 폴리아릴레이트) 등으로 대표되는 엔지니어링 플라스틱스, 폴리에테르 에테르케톤, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술파이드 등의 이른바 수퍼엔지니어링 플라스틱스로 불리는 것을 들 수 있다. 또한 올레핀계 열가소성 엘라스토머, 폴리아미드계 열가소성 엘라스토머, 폴리우레탄계 열가소성 엘라스토머 등의 열가소성 엘라스토머도 사용할 수 있다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 성형체에 여러 가지 기능의 부여나 특성 개선을 위해서, 그 자체 알려진 첨가물을 작은 비율로 배합할 수 있다. 이들 첨가물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 통상적인 배합량이다.

이러한 첨가제로는, 드립 방지제 (피브릴 형성능을 갖는 함불소 폴리머 등), C 성분 및 D 성분 이외의 열안정제, 자외선 흡수제, 광 안정제, 이형제, 활제, 슬라이딩제 (PTFE 입자 등), 착색제 (안료, 염료), 형광 증백제, 축광 안료, 형광 염료, 대전 방지제, 유동 개질제, 결정핵제, 무기 및 유기의 항균제, 그래프트 고무로 대표되는 충격 개질제, 적외선 흡수제 또는 포토크로믹제를 들 수 있다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물의 난연성, 산화 방지성, 광 안정성 (자외선 안정성), 이형성 및 금형 부식의 개량을 위해서, 폴리카보네이트 수지에 있어서, 이들 개량에 사용되고 있는 첨가제가 유리하게 사용된다. 이하 이들 첨가제에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는 난연제를 배합할 수 있다. 단, 환경에 대한 부하 관점에서, 할로겐화 카보네이트는 함유하지 않는 것이 바람직하다. 배합할 수 있는 난연제로는 실리콘 화합물이 바람직하다. 실리콘 화합물은 본 발명의 목적인 도광성을 얻을 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 양호한 난연성을 얻기 위해서는, 방향족기를 갖는 실리콘 화합물이 바람직하다. 또한 실리콘 화합물이 효율적으로 난연 효과를 발휘하기 위해서는, 연소 과정에 있어서의 분산 상태가 중요하다. 이러한 분산 상태를 결정하는 중요한 인자로서 점도를 들 수 있다. 이는, 연소 과정에 있어서 실리콘 화합물이 너무나 휘발되기 쉬운 경우, 즉, 점도가 지나치게 낮은 실리콘 화합물의 경우에는, 연소시에 계 내에 남아 있는 실리콘이 희박하기 때문에, 연소시에 균일한 실리콘의 스트럭처를 형성하기 곤란해지기 때문으로 생각된다. 또 실리콘 화합물의 점도가 지나치게 높으면, 실리콘 화합물의 분산성이 악화되어, 난연성, 광학 특성에 악영향을 미친다. 이러한 관점에서, 25 ℃ 에서의 점도는 10 ∼ 300 cSt 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15 ∼ 200 cSt, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 170 cSt 이다.

이러한 실리콘 화합물이 갖는 방향족기는 실리콘 원자에 결합되어 있는 것이며, 폴리카보네이트 수지와의 상용성을 높이거나 양호한 광학 특성을 유지하는 데에 기여하고 있고, 연소시의 탄화 피막 형성에도 유리하기 때문에 난연 효과의 발현에도 기여하고 있다. 방향족기를 갖지 않는 경우에는 본 발명의 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물에 있어서의 양호한 난연성을 얻기가 곤란해지는 경향이 있다. 이러한 실리콘 화합물은 바람직하게는 Si-H 기를 함유하는 실리콘 화합물이다. 특히, 분자 중에 Si-H 기 및 방향족기를 함유하는 실리콘 화합물로서,

(1) Si-H 기가 포함되는 양 (Si-H 량) 이 0.1 ∼ 1.2 ㏖/100g

(2) 하기 식 (12) 로 나타내는 방향족기가 포함되는 비율 (방향족기량) 이 10 ∼ 70 중량％, 또한

[식 (12) 중, Y 는 각각 독립적으로 OH 기, 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기를 나타낸다. m 은 0 ∼ 5 의 정수를 나타낸다. 또한 식 (12) 중에 있어서 m 이 2 이상인 경우에는 각각 서로 상이한 종류의 Y 를 취할 수 있다.]

(3) 평균 중합도가 3 ∼ 150 인 실리콘 화합물 중에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 실리콘 화합물인 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 Si-H 기 함유 단위로서 하기 식 (13) 및 (14) 로 나타내는 구성 단위 중, 적어도 1 종 이상의 식으로 나타내는 구성 단위를 포함하는 실리콘 화합물 중에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 실리콘 화합물이다.

[식 (13) 및 식 (14) 중, Z¹ ∼ Z³ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기, 또는 하기 식 (15) 로 나타내는 화합물을 나타낸다. α1 ∼ α3 은 각각 독립적으로 0 또는 1 을 나타낸다. m1 은 0 또는 1 이상의 정수를 나타낸다. 또한 식 (13) 중에 있어서 m1 이 2 이상인 경우의 반복 단위는 각각 서로 상이한 복수의 반복 단위를 취할 수 있다.]

[식 (15) 중, Z⁴ ∼ Z⁸ 은 각각 독립적으로 수소 원자, 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기를 나타낸다. α4 ∼ α8 은 각각 독립적으로 0 또는 1 을 나타낸다.]

보다 바람직하게는 M 을 1 관능성 실록산 단위, D 를 2 관능성 실록산 단위, T 를 3 관능성 실록산 단위로 하면, MD 단위 또는 MDT 단위로 이루어지는 실리콘 화합물이다.

상기 식 (13), (14) 및 (15) 로 나타내는 구성 단위의 Z¹ ∼ Z⁸ 및 식 (12) 의 Y 에 있어서의 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기로는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 헥실기, 데실기 등의 알킬기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기 및 아르알킬기를 들 수 있고, 또한 이들 기는 에폭시기, 카르복실기, 무수 카르복실산기, 아미노기 및 메르캅토기 등의 각종 관능기를 포함하는 것이어도 된다. 더욱 바람직하게는 탄소 원자수 1 ∼ 8 의 알킬기, 알케닐기 또는 아릴기이며, 특히 메틸기, 에틸기, 프로필기 등의 탄소 원자수 1 ∼ 4 의 알킬기, 비닐기 또는 페닐기가 바람직하다.

상기 식 (13) 및 (14) 로 나타내는 구성 단위 중, 적어도 1 종 이상의 식으로 나타내는 구성 단위를 포함하는 실리콘 화합물에 있어서, 복수의 실록산 결합의 반복 단위를 갖는 경우에는, 그들은 랜덤 공중합, 블록 공중합, 테이퍼드 공중합 중 어느 형태를 취할 수도 있다.

바람직한 실리콘 화합물에 대해서는, 실리콘 화합물 중의 Si-H 량을 0.1 ∼ 1.2 ㏖/100g 의 범위로 하는 것이 바람직하다. Si-H 량이 0.1 ∼ 1.2 ㏖/100g 의 범위에 있음으로써, 연소시에 실리콘의 스트럭처 형성이 용이해진다. 더욱 바람직하게는 Si-H 량이 0.1 ∼ 1.0 ㏖/100g 의 범위, 가장 바람직하게는 0.2 ∼ 0.6 ㏖/100g 의 범위에 있는 실리콘 화합물이다. Si-H 량이 적으면 실리콘의 스트럭처 형성이 곤란해지고, Si-H 량이 많으면 조성물의 열안정성이 저하된다. 또한, 여기서 실리콘의 스트럭처란, 실리콘 화합물 상호의 반응, 또는 수지와 실리콘의 반응에 의해 생성되는 망상 구조를 가리킨다.

또, 여기서 말하는 Si-H 기량이란, 실리콘 화합물 100 g 당에 함유되는 Si-H 구조의 몰수를 말하지만, 이는 알칼리 분해법에 의해 실리콘 화합물의 단위 무게당 발생된 수소 가스의 체적을 측정함으로써 구할 수 있다. 예를 들어, 25 ℃ 에서 실리콘 화합물 1 g 당 122 ㎖ 의 수소 가스가 발생한 경우, 하기 계산식에 의해 Si-H 량은 0.5 ㏖/100g 이 된다.

122×273/(273＋25)÷22400×100 ≒ 0.5

본 발명에 사용되는 실리콘 화합물로서는, 실리콘 화합물 중의 방향족기량은 10 ∼ 70 중량％ 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 방향족기량이 15 ∼ 60 중량％ 의 범위, 가장 바람직하게는 25 ∼ 55 중량％ 의 범위에 있는 실리콘 화합물이다. 실리콘 화합물 중의 방향족기량이 10 중량％ 보다 적으면 실리콘 화합물이 편재되어 분산 불량으로 되어, 광학 특성이 양호한 도광체를 얻기가 곤란해지는 경우가 있다. 방향족기량이 70 중량％ 보다 많으면 실리콘 화합물 자체의 분자의 강직성이 높아기 때문에 역시 편재되어 분산 불량으로 되어, 광학 특성이 양호한 도광체를 얻기가 곤란해지는 경우가 있다.

또한, 여기서 방향족기량이란, 실리콘 화합물에 있어서, 전술한 식 (12) 로 나타내는 방향족기가 함유되는 비율을 말하고, 하기 계산식에 의해 구할 수 있다.

방향족기량 ＝ [A/M]×100 (중량％)

여기서, 상기 식에 있어서의 A, M 은 각각 이하의 수치를 나타낸다.

A ＝ 실리콘 화합물 1 분자 중에 포함되는 모든 식 (12) 로 나타내는 방향족기 부분의 합계 분자량

M ＝ 실리콘 화합물의 분자량

또한 본 발명에서 사용되는 실리콘 화합물은, 25 ℃ 에서의 굴절률이 1.40 ∼ 1.60 의 범위에 있는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 굴절률이 1.42 ∼ 1.59 의 범위이며, 가장 바람직하게는 1.44 ∼ 1.59 의 범위에 있는 실리콘 화합물이다. 굴절률이 상기 범위 내에 있는 경우, 폴리카보네이트 중에 실리콘 화합물이 미 (微) 분산됨으로써, 보다 백탁이 적은 염색성이 양호한 도광체용 폴리카보네이트 수지 조성물이 제공된다.

또한 본 발명에서 사용되는 실리콘 화합물은 105 ℃／3 시간에 있어서의 가열 감량법에 의한 휘발량이 18 ％ 이하인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 휘발량이 10 ％ 이하인 실리콘 화합물이다. 휘발량이 18 ％ 보다 크면 본 발명의 수지 조성물을 압출하여 펠릿화를 실시할 때에, 수지로부터의 휘발물의 양이 많아지는 문제가 발생하고, 또한 본 발명의 도광체 중에 발생되는 기포가 많아지기 쉽다는 문제가 있다.

실리콘 화합물로는, 상기의 조건을 만족시키는 것이면 직사슬형이어도 되며 분기 구조를 갖는 것이어도 되고, Si-H 기를 분자 구조 중의 측사슬, 말단, 분기점의 어느 것이나, 또는 복수의 부위에 갖는 각종 화합물을 사용할 수 있다.

일반적으로 분자 중에 Si-H 기를 함유하는 실리콘 화합물의 구조는 이하에 나타내는 4 종류의 실록산 단위를 임의로 조합함으로써 구성된다.

M 단위：(CH₃)₃SiO₁ _/2, H(CH₃)₂SiO₁ _/2, H₂(CH₃)SiO_1/2, (CH₃)₂(CH₂＝CH)SiO₁ _/2, (CH₃)₂(C₆H₅)SiO_1/2, (CH₃)(C₆H₅)(CH₂＝CH)SiO₁ _/2 등의 1 관능성 실록산 단위

D 단위：(CH₃)₂SiO, H(CH₃)SiO, H₂SiO, H(C₆H₅)SiO, (CH₃)(CH₂＝CH)SiO, (C₆H₅)₂SiO 등의 2 관능성 실록산 단위

T 단위：(CH₃)SiO₃ _/2, (C₃H₇)SiO₃ _/2, HSiO₃ _/2, (CH₂＝CH)SiO₃ _/2, (C₆H₅)SiO₃ _/2 등의 3 관능성 실록산 단위

Q 단위：SiO₂로 나타내는 4 관능성 실록산 단위

본 발명에 있어서 사용되는 Si-H 기를 함유하는 실리콘 화합물의 구조는, 구체적으로는, 시성식으로서 D_n, T_p, M_mD_n, M_mT_p, M_mQ_q, M_mD_nT_p, M_mD_nQ_q, M_mT_pQ_q, M_mD_nT_pQ_q, D_nT_p, D_nQ_q, D_nT_pQ_q를 들 수 있다. 이 중에서 바람직한 실리콘 화합물의 구조는 M_mD_n, M_mT_p, M_mD_nT_p, M_mD_nQ_q 이고, 더욱 바람직한 구조는 M_mD_n 또는 M_mD_nT_p 이다.

(상기 시성식 중의 계수 m, n, p, q 는 각 실록산 단위의 중합도를 나타내는 정수이다. 또 m, n, p, q 중 어느 것이 2 이상의 수치인 경우, 그 계수가 부여된 실록산 단위는 결합되는 수소 원자나 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기가 상이한 2 종 이상의 실록산 단위로 할 수 있다.)

여기서, 각 시성식에 있어서의 계수 합계가 실리콘 화합물의 평균 중합도가 된다. 본 발명에 있어서는, 이 평균 중합도를 3 ∼ 150 의 범위로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 4 ∼ 80 의 범위, 더욱 바람직하게는 5 ∼ 60 의 범위이다. 중합도가 3 보다 작은 경우, 실리콘 화합물 자체의 휘발성이 높아지기 때문에, 이 실리콘 화합물을 배합한 수지 조성물의 가공시에 수지로부터의 휘발분이 많아지기 쉽다는 문제가 있다. 중합도가 150 보다 큰 경우, 이 실리콘 화합물을 배합한 수지 조성물에 있어서의 난연성이나 광학 특성이 불충분해지기 쉽다. 또한, 상기 실리콘 화합물은 각각 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합해서 사용해도 된다. 이와 같은 Si-H 결합을 갖는 실리콘 화합물은 그 자체 종래 공지된 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들어, 목적으로 하는 실리콘 화합물의 구조에 따라, 상당하는 오르가노클로로실란류를 공 (共) 가수 분해하여 부생되는 염산이나 저비분 (低沸分) 을 제거함으로써 목적물을 얻을 수 있다. 또, 분자 중에 Si-H 결합이나 식 (12) 로 나타나는 방향족기, 그 밖의 헤테로 원자 함유 관능기를 가져도 되는 탄소 원자수 1 ∼ 20 의 탄화 수소기를 갖는 실리콘 오일, 고리형 실록산이나 알콕시실란류를 출발 원료로 하는 경우에는, 염산, 황산, 메탄술폰산 등의 산촉매를 사용하고, 경우에 따라 가수 분해를 위한 물을 첨가하고 중합 반응을 진행시킨 후, 사용된 산촉매나 저비분을 동일하게 제거함으로써, 목적하는 실리콘 화합물을 얻을 수 있다.

또한, Si-H 기를 함유하는 실리콘 화합물이 하기 구조식으로 나타내는 실록산 단위 M, MH, D, DH, Dφ₂, T, Tφ

를 갖고 있고, 1 분자당에 갖는 각 실록산 단위의 평균수를 각각 m, mh, d, dh, dp2, t, tp 로 한 경우, 하기 관계식의 전부를 만족시키는 것이 바람직하다.

이 범위를 벗어나면 본 발명의 도광체용 수지 조성물에 있어서 양호한 난연성과 우수한 광학 특성을 동시에 달성하는 것이 곤란해지고, 경우에 따라서는 Si-H 기를 함유하는 실리콘 화합물의 제조가 곤란해진다.

본 발명에서 사용되는 실리콘 화합물의 함유량은 A 성분 100 중량부에 대해 바람직하게는 0.05 ∼ 7 중량부이며, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 4 중량부, 더욱 바람직하게는 0.3 ∼ 2 중량부, 가장 바람직하게는 0.3 ∼ 1 중량부이다. 함유량이 지나치게 많으면 수지의 내열성이 저하되거나 가공시에 가스가 발생하기 쉬워진다는 문제가 있고, 지나치게 적으면 난연성이 발휘되지 않는다는 문제가 있다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에 배합할 수 있는 산화 방지제로는 페놀계 산화 방지제를 들 수 있다. 페놀계 산화 방지제에 의해 열 노출시의 변색을 억제할 수 있음과 함께, 도광성 향상에 대해서도 어느 정도의 효과를 발휘한다. 이러한 페놀계 산화 방지제로는 여러 가지의 것을 사용할 수 있다.

이러한 페놀계 산화 방지제의 구체예로는, 예를 들어 비타민 E, n-옥타데실-β-(4'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페놀)프로피오네이트, 2-tert-부틸-6-(3'-tert-부틸-5'-메틸-2'-하이드록시벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 2,6-디-tert-부틸-4-(N,N-디메틸아미노메틸)페놀, 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트디에틸에스테르, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀), 2,2'-디메틸렌-비스(6-α-메틸-벤질-p-크레졸), 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-부틸리덴-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 트리에틸렌글리콜-N-비스-3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 1,6-헥산디올비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 비스[2-tert-부틸-4-메틸 6-(3-tert-부틸-5-메틸-2-하이드록시벤질)페닐]테레프탈레이트, 3,9-비스{2-[3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-티오비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)술파이드, 4,4'-디-티오비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 4,4'-트리-티오비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, N,N'-헥사메틸렌비스-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나미드), N,N'-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐]하이드라진, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)이소시아누레이트, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스2[3(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸이소시아누레이트, 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄 등을 들 수 있고, 바람직하게 사용할 수 있다.

보다 바람직하게는 n-옥타데실-β-(4'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)프로피오네이트, 2-tert-부틸-6-(3'-tert-부틸-5'-메틸-2'-하이드록시벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 3,9-비스{2-[3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸 및 테트라키스[메틸렌-3-(3',5'-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄이고, n-옥타데실-β-(4'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)프로피오네이트가 더욱 바람직하다.

또, 산화 방지제로서 황 함유 산화 방지제를 사용할 수도 있다. 특히 수지 조성물이 회전 성형이나 압축 성형에 사용되는 경우에는 바람직하다. 이러한 황 함유 산화 방지제의 구체예로는, 디라우릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디트리데실-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디미리스틸-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 디스테아릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 라우릴스테아릴-3,3'-티오디프로피온산에스테르, 펜타에리트리톨테트라(β-라우릴티오프로피오네이트)에스테르, 비스[2-메틸-4-(3-라우릴티오프로피오닐옥시)-5-tert-부틸페닐]술파이드, 옥타데실디술파이드, 메르캅토벤즈이미다졸, 2-메르캅토-6-메틸벤즈이미다졸, 1,1'-티오비스(2-나프톨) 등을 들 수 있다. 보다 바람직하게는 펜타에리트리톨테트라(β-라우릴티오프로피오네이트)에스테르를 들 수 있다.

상기에 열거된 페놀계 산화 방지제 및 황 함유 산화 방지제는 각각 단독 또는 2 종 이상 병용할 수 있다.

이들 페놀계 산화 방지제, 또는 황 함유 산화 방지제는 각각 A 성분 100 중량부에 대해 0.0001 ∼ 1 중량부인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.0005 ∼ 0.5 중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.001 ∼ 0.2 중량부이다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 필요에 따라 이형제를 배합할 수 있다. 이러한 이형제로는 그 자체 공지된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 포화 지방산에스테르, 불포화 지방산에스테르, 폴리올레핀계 왁스 (폴리에틸렌 왁스 또는 1-알켄 중합체를 들 수 있다. 이들은 산 변성 등의 관능기 함유 화합물로 변성되어 있는 것도 사용할 수 있다), 실리콘 화합물, 불소 화합물, 파라핀 왁스, 밀랍 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 포화 지방산에스테르류, 직사슬형 또는 고리형의 폴리디메틸실록산 오일이나 폴리메틸페닐실리콘 오일 등 및 불소 오일을 들 수 있다. 바람직한 이형제로는 포화 지방산에스테르를 들 수 있고, 예를 들어 스테아르산모노글리세라이드 등의 모노글리세라이드류, 데카글리세린데카스테아레이트 및 데카글리세린테트라스테아레이트 등의 폴리글리세린지방산에스테르류, 스테아르산스테아레이트 등의 저급 지방산에스테르류, 세바크산베헤네이트 등의 고급 지방산에스테르류, 펜타에리트리톨테트라스테아레이트 등의 에리트리톨에스테르류가 사용된다. 이러한 이형제의 함유량은 A 성분 100 중량부에 대해 0.01 ∼ 0.3 중량부가 바람직하다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 필요에 따라 자외선 흡수제를 배합할 수 있다. 이러한 자외선 흡수제로는, 예를 들어 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 2-하이드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술폭시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시-5-소듐술폭시벤조페논, 비스(5-벤조일-4-하이드록시-2-메톡시페닐)메탄 등으로 대표되는 벤조페논계 자외선 흡수제를 들 수 있다.

또 자외선 흡수제로는, 예를 들어 2-(2'-하이드록시-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-5'-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3'-도데실-5'-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-비스(α,α'-디메틸벤질)페닐벤조트리아졸, 2-[2'-하이드록시-3'-(3",4",5",6"-테트라프탈이미드메틸)-5'-메틸페닐]벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3'-tert-부틸-5'-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,2'메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 메틸-3-[3-tert-부틸-5-(2H-벤조트리아졸-2-일)-4-하이드록시페닐프로피오네이트-폴리에틸렌글리콜과의 축합물로 대표되는 벤조트리아졸계 자외선 흡수제를 들 수 있다.

또한 자외선 흡수제로는, 예를 들어 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시-페놀, 2-(4,6-비스-(2,4-디메틸페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시-페놀 등의 하이드록시페닐트리아진계 화합물을 들 수 있다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 필요에 따라 광 안정제를 배합할 수 있다. 이러한 광 안정제로는, 예를 들어 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-2-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)-2n-부틸말로네이트, 1,2,3,4-부탄카르복실산과 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀과 트리데실알코올의 축합물, 1,2,3,4-부탄디카르복실산과 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디놀과 트리데실 알코올의 축합물, 테트라키스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라 카르복실레이트, 테트라키스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)-1,2,3,4-부탄테트라 카르복실레이트, 폴리{[6-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)아미노-1,3,5-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)이미노]}, 폴리{[6-모르폴리노-s-트리아진-2,4-디일][(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)이미노]헥사메틸렌[(2,2,6,6-테트라메틸피페리딜)이미노]}, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산과 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디놀과 β,β,β',β'-테트라메틸-3,9-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸)디에탄올의 축합물, N,N'-비스(3-아미노프로필)에틸렌디아민과 2,4-비스[N-부틸-N-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)아미노]-클로로-1,3,5-트리아진의 축합물, 1,2,3,4-부탄테트라카르복실산과 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디놀과 β,β,β',β'-테트라메틸-3,9-(2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸)디에탄올의 축합물, 폴리메틸프로필3-옥시-[4-(2,2,6,6-테트라메틸)피페리디닐]실록산으로 대표되는 힌더드아민을 들 수 있다.

자외선 흡수제 및 광 안정제의 함유량은 각각 A 성분 100 중량부당 0.01 ∼ 5 중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 1 중량부이다.

또, 본 발명의 도광체용 수지 조성물에는 자외선 흡수제 등에 기초하는 황색미를 없애기 위해서 블루잉제를 배합할 수 있다. 블루잉제로는, 통상 폴리카보네이트 수지에 사용되는 것이면, 특별히 지장없이 사용할 수 있다. 일반적으로는 안트라퀴논계 염료가 입수하기 용이하여 바람직하다. 구체적인 블루잉제로는, 예를 들어 일반명 Solvent Violet 13 [CA. No (컬러 인덱스 No) 60725；상표명 바이엘사 제조 「매크로렉스 바이올렛 B」, 미츠비시 화학 (주) 제조 「다이아레진 블루 G」, 스미토모 화학 공업 (주) 제조 「스미플라스트 바이올렛 B」], 일반명 Solvent Violet 31 [CA. No 68210；상표명 미츠비시 화학 (주) 제조 「다이아레진바이올렛 D」], 일반명 Solvent Violet 33 [CA. No 60725；상표명 미츠비시 화학 (주) 제조 「다이아레진 블루 J」], 일반명 Solvent Blue 94 [CA. No 61500；상표명 미츠비시 화학 (주) 제조 「다이아레진 블루 N」], 일반명 Solvent Violet 36 [CA. No 68210；상표명 바이엘사 제조 「매크로렉스 바이올렛 3R」], 일반명 Solvent Blue 97 [상표명 바이엘사 제조 「매크로렉스 블루 RR」] 및 일반명 Solvent Blue 45 [CA. No 61110；상표명 샌드사 제조 「테라졸 블루 RLS」] 등을 들 수 있고, 특히, 매크로렉스 블루 RR, 매크로렉스 바이올렛 B 나 테라졸 블루 RLS 가 바람직하다. 블루잉제의 함유량은 A 성분 100 중량부당 0.000005 ∼ 0.0010 중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.00001 ∼ 0.0001 중량부이다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물에는, 필요에 따라 에폭시 화합물을 배합할 수 있다. 이러한 에폭시 화합물은 금형 부식을 억제한다는 목적에서 배합되는 것이고, 기본적으로 에폭시 관능기를 갖는 것 전부를 적용할 수 있다. 바람직한 에폭시 화합물의 구체예로는, 3,4-에폭시시클로헥실메틸-3',4'-에폭시시클로헥실카르복실레이트, 2,2-비스(하이드록시메틸)-1-부탄올의 1,2-에폭시-4-(2-옥실라닐)시클로헥산부가물, 메틸메타크릴레이트와 글리시딜메타크릴레이트의 공중합체, 스티렌과 글리시딜메타크릴레이트의 공중합체 등을 들 수 있다. 이러한 에폭시 화합물의 첨가량으로는, A 성분 100 중량부에 대해 0.003 ∼ 0.2 중량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.004 ∼ 0.15 중량부이며, 더욱 바람직하게는 0.005 ∼ 0.1 중량부이다.

＜도광체용 수지 조성물의 제조＞

본 발명의 도광체용 수지 조성물을 제조하기 위해서는 임의의 방법이 채용된다. 예를 들어 A ∼ D 성분 및 임의로 다른 성분을 각각 V 형 블라인더, 헨셀믹서, 메카노케미칼 장치, 압출 혼합기 등의 예비 혼합 수단을 사용하여 충분히 혼합한 후, 필요에 따라 압출 조립 (造粒) 기나 브리켓팅 머신 등에 의해 조립을 실시하고, 그 후 벤트식 2 축 루더로 대표되는 용융 혼련기로 용융 혼련 및 펠릿타이저 등의 기기에 의해 펠릿화하는 방법을 들 수 있다. 다른 방법으로서 A ∼ D 성분 및 임의로 다른 성분을 각각 독립적으로 벤트식 2 축 루더로 대표되는 용융 혼련기에 공급하는 방법, A 성분 및 다른 성분의 일부를 예비 혼합한 후, 나머지 성분과 독립적으로 용융 혼련기에 공급하는 방법, B 성분을 물 또는 유기 용제로 희석 혼합한 후, 용융 혼련기에 공급, 또는 이러한 희석 혼합물을 다른 성분과 예비 혼합한 후, 용융 혼련기에 공급하는 방법 등도 들 수 있다. 또한, 배합하는 성분에 액상의 것이 있는 경우에는, 용융 혼련기로의 공급에 이른바 액주입장치, 또는 액첨가장치를 사용할 수 있다.

＜도광체＞

본 발명의 도광체는 우수한 도광성을 갖는다. 광원으로부터의 거리가 떨어져도 휘도가 감소하는 비율이 작다. 즉, 본 발명의 도광체의 도광성은 실시예에 기재된 휘도가 광원으로부터의 거리가 떨어져도 높은 경우에 도광성이 양호하다고 정의된다. 구체적으로는, 그 휘도가 광원 그 자체의 휘도에 대해 50 ％ 이상인 경우에 도광성이 양호하다고 정의된다.

본 발명의 도광체는 상기 도광체용 수지 조성물로 형성된다. 본 발명의 도광체를 제조하기 위해서는 임의의 방법이 채용된다. 예를 들어 상기 도광체용 그 수지 조성물을 압출기, 밴버리 믹서 및 롤 등으로 혼련한 후, 사출 성형, 압출 성형 또는 압축 성형 등 종래 공지된 방법으로 성형하여 도광체를 얻을 수 있다. 도광체의 형상은 판상, 원주상, 구상 (球狀) 등 사용하는 용도에 따라 어떠한 형상이어도 된다. 또 표면을 프리즘상으로 가공해도 된다.

＜면광원체＞

본 발명의 면광원체는 본 발명의 도광체 (도광판), 반사판 및 광원을 포함한다. 반사판은 그 도광체의 편면에 설치한다. 반사판은 도광체를 성형할 때에, 편면을 프리즘상으로 가공해도 된다. 또 도광체를 성형한 후, 반사판을 적층해도 된다.

광원은 도광체의 적어도 일방의 측면에 형성한다. 광원으로는, 형광 램프 이외에 냉음극관, LED, 레이저 다이오드, 유기 EL 등의 자기 발광체를 사용할 수 있다.

본 발명의 도광체 및 면광원체는 휴대 전화, 휴대 단말, 카메라, 시계, 노트북 PC, 디스플레이, 조명, 신호, 자동차의 램프, 가전ㆍ광학 기기의 표시 부품 등에 사용된다. 특히 전기 제품으로서의 LED 를 광원으로 하는 경우와 같이, 주변 기기에 난연성이 요구되는 경우 등에는, 본 발명의 도광체 및 면광원체가 바람직하게 사용된다.

＜도광성을 향상시키는 방법＞

본 발명은 광확산제를 사용하지 않고 수지 조성물로 형성된 성형체의 도광성을 향상시키는 방법으로서, 수지 조성물로서 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법을 포함한다.

(ii) 그 수지 조성물을 사용하여 성형체를 성형하는,

각 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명 방법에 따르면, 광확산제를 사용하지 않고 수지 조성물로 형성된 성형체의 도광성을 향상시킬 수 있다. 광원 그 자체의 휘도에 대해 50 ％ 이상, 바람직하게는 60 ％ 이상, 보다 바람직하게는 70 ％ 이상, 더욱 바람직하게는 80 ％ 이상의 휘도로 하는 것이 바람직하다.

실시예

이하에 실시예를 들어 더 설명하지만, 본 발명은 그것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 평가로는 이하의 항목에 대해 실시하였다.

(i) 휘도

실시예의 각 조성으로부터 얻어진 펠릿을 120 ℃ 에서 6 시간, 열풍 건조기로 건조시키고, 사출 성형기 [스미토모 중기계 공업 (주) SG150UㆍS-M IV] 에 의해 실린더 온도 320 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 세로 150 ㎜ × 가로 150 ㎜, 두께 5.0 ㎜, Ra 가 0.03 ㎛ 인 플레이트를 성형하여 도광판으로 하였다. 이 도광판의 1 변 (조사 (照射) 변) 의 단면측에 광원 (냉음극관) 을 배치하고, 조사 변과 대면에 있는 단면의 휘도를 탑콘사 제조 BM-7 로 측정하였다. 이 때, 도광판의 양면을 흑색 광흡수판 사이에 두고, 또한 조사 변으로부터의 누설 광이 없도록 하였다. 광원의 휘도는 4850 cd/㎡ 였다.

(ii) Haze

얻어진 도광판의 Haze 를 JIS K 7105 에 준하여 측정하였다. 헤이즈가 2 ％ 이하인 것을 ○, 2 ％ 보다 크고 20 ％ 미만인 것을 △, 20 ％ 이상인 것을 × 로 하였다.

(iii) 난연성

실시예의 각 조성으로부터 얻어진 펠릿을 120 ℃ 에서 6 시간, 열풍 순환식 건조기로 건조시키고, 사출 성형기 [토시바 기계 (주) IS150EN-5Y] 에 의해 실린더 온도 320 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 난연성 평가용의 시험편을 성형하였다. UL 규격 94 의 수직 연소 시험을, 두께 2.0 ㎜ 로 실시하고 그 등급을 평가하였다. 또한, 판정이 V-0, V-1, V-2 의 어느 기준이나 만족시킬 수 없었던 경우 「not V」로 나타내기로 한다.

실시예 1 ∼ 20, 비교예 1 ∼ 3

[수지 조성물의 조제]

표 1 에 기재된 배합 비율로 이루어지는 수지 조성물을 이하의 요령으로 제조하였다. 또한, 설명은 이하의 표 중의 기호에 따라 설명한다. 표 1 의 비율의 각 성분을 계량하고, 텀블러를 사용하여 균일하게 혼합하고, 이러한 혼합물을 압출기에 투입하여 수지 조성물의 제조를 실시하였다. 압출기로는 직경 30 ㎜φ 의 벤트식 2 축 압출기 ((주) 코베 제강소 KTX-30) 를 사용하였다. 스크루 구성은, 벤트 위치 이전에 제 1 단의 니딩 존 (이송의 니딩 디스크×2, 이송의 로터×1, 복귀의 로터×1 및 복귀 니딩 디스크×1 로 구성된다) 을, 벤트 위치 이후에 제 2 단의 니딩 존 (이송의 로터×1 및 복귀의 로터×1 로 구성된다) 을 형성하였다. 실린더 온도 및 다이스 온도가 290 ℃ 및 벤트 흡인도가 3000 Pa 인 조건에서 스트랜드를 압출하고, 수욕에서 냉각시킨 후 펠릿타이저로 스트랜드 컷을 실시하여 펠릿화하였다.

또한, 표 1 및 표 2 에 기재된 사용된 원료 등은 이하와 같다.

(A 성분)

A-1：분기 구조를 갖는 방향족 폴리카보네이트 수지 (분기율 0.97 ㏖％, 분자량 25,100, 구조 점성 지수 (N) 2.03)

(A-1 의 제조 방법)

온도계, 교반기, 환류 냉각기가 부착된 반응기에 이온 교환수 2340 부, 25 ％ 수산화 나트륨 수용액 947부, 하이드로술파이트 0.7 부를 주입하고, 교반 하에 비스페놀 A 710 부를 용해시킨 (비스페놀 A 용액) 후, 염화 메틸렌 2299 부와 48.5 ％ 수산화 나트륨 수용액 112 부, 14 ％ 농도의 수산화 나트륨 수용액에 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄을 25 ％ 농도로 용해시킨 수용액 38.1 부 (1.00 ㏖％) 를 첨가하여, 15 ∼ 25 ℃ 에서 포스겐 354 부를 약 90 분 걸쳐 불어 넣어 포스겐화 반응을 실시하였다.

포스겐화 종료 후, 11 ％ 농도의 p-tert-부틸페놀의 염화 메틸렌 용액 219 부와 48.5 ％ 수산화 나트륨 수용액 88 부를 첨가하여 교반을 정지시키고, 10 분간 정치 분리 후, 교반을 실시하며 유화시켜 5 분 후, 호모믹서 (토쿠슈 기화 공업 (주)) 로 회전수 1200 rpm, 패스 횟수 35 회로 처리하여 고유화 도프를 얻었다. 그 고유화 도프를 중합조 (교반기 부착) 에서 무교반 조건하, 온도 35 ℃ 에서 3 시간 반응하여 중합을 종료하였다.

반응 종료 후, 염화 메틸렌 5728 부를 첨가하여 희석한 후, 반응 혼합액으로부터 염화 메틸렌상을 분리하고, 분리된 염화 메틸렌상에 이온 교환수 5000 부를 첨가하고 교반 혼합한 후, 교반을 정지시켜 수상과 유기상을 분리하였다.

다음으로 수상의 도전율이 이온 교환수와 거의 동일해질 때까지 수세정을 반복하여, 정제 폴리카보네이트 수지 용액을 얻었다. 다음으로, 그 정제 폴리카보네이트 수지 용액을, 이온 교환수 100 ℓ 를 투입한 1000 ℓ 니더로 액온 75 ℃ 에서 염화 메틸렌을 증발시켜 분립체를 얻었다. 그 분립체 25 부와 물 75 부를 교반기가 부착된 열수 처리조에 투입하여, 수온 95 ℃ 에서 30 분간 교반 혼합하였다. 이어서, 그 분립체와 물의 혼합물을 원심 분리기로 분리하여, 염화 메틸렌 0.5 중량％, 물 45 중량％ 를 함유하는 분립체를 얻었다.

다음으로, 이 분립체를 140 ℃ 로 컨트롤되어 있는 SUS316L 제 전도 수열식 홈형 2 축 교반 연속 건조기에 50 kg/hr (폴리카보네이트 수지 환산) 로 연속 공급하고, 평균 건조 시간 3 시간의 조건에서 건조시켜 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지 분립체를 얻었다.

이와 같이 하여 얻어진 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지는 점도 평균 분자량 25,100, 분기율 0.97 ㏖％, 구조 점성 지수 (N) 2.03 이었다.

A-2：분기 구조를 갖는 방향족 폴리카보네이트 수지 (분기율 0.95 ㏖％, 분자량 20,300, 구조 점성 지수 (N) 1.72)

(A-2 의 제조 방법)

11 ％ 농도의 p-tert-부틸페놀의 염화 메틸렌 용액 261 부로 변경한 것 이외에는, A-1 의 제조 방법과 동일하게 실시하여 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지 분립체를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지는 점도 평균 분자량 20,300, 분기율 0.95 ㏖％, 구조 점성 지수 (N) 1.72 였다.

A-3：분기 구조를 갖는 방향족 폴리카보네이트 수지 (분기율 0.98 ㏖％, 분자량 16,200, 구조 점성 지수 (N) 1.50)

(A-3 의 제조 방법)

11 ％ 농도의 p-tert-부틸페놀의 염화 메틸렌 용액 315 부로 변경한 것 이외에는, A-1 의 제조 방법과 동일하게 실시하여 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지 분립체를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 분기 구조를 갖는 폴리카보네이트 수지는 점도 평균 분자량 16,200, 분기율 0.98 ㏖％, 구조 점성 지수 (N) 1.50 이었다.

A-4：직사슬형 폴리카보네이트 수지 (포스겐법으로 제조된 비스페놀 A 및 말단 정지제로서 p-tert-부틸페놀로 이루어지는 폴리카보네이트 수지. 이러한 폴리카보네이트 수지는 아민계 촉매를 사용하지 않고 제조되고, 방향족 폴리카보네이트 수지 말단 중, 말단 수산기의 비율은 10 ㏖％ 이며, 점도 평균 분자량은 25,500, 구조 점성 지수 (N) 1.48 이었다.)

A-5：직사슬형 폴리카보네이트 수지 (포스겐법으로 제조된 비스페놀 A 및 말단 정지제로서 p-tert-부틸페놀로 이루어지는 폴리카보네이트 수지. 이러한 폴리카보네이트 수지는 아민계 촉매를 사용하지 않고 제조되고, 방향족 폴리카보네이트 수지 말단 중, 말단 수산기의 비율은 10 ㏖％ 이며, 점도 평균 분자량은 19,700, 구조 점성 지수 (N) 1.27 이었다.)

(B 성분)

B-1：퍼플루오로부탄술폰산칼륨염 (다이닛폰 잉크 (주) 제조 메가팩 F-114P)

B-2：퍼플루오로부탄술폰산나트륨염 (다이닛폰 잉크 (주) 제조 메가팩 F-114S)

B-3：디페닐술폰술폰산칼륨염 (UCB 재팬 제조 KSS)

(C 성분)

C-1：트리메틸포스페이트 (다이하치 화학 공업 (주) 제조 TMP)

(D 성분)

D-1：인계 열안정제 (클라리안트 재팬 (주) 제조 포스타녹스 P-EPQ, 주성분 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-4,4'-비페닐렌디포스포나이트)

D-2：인계 열안정제 (치바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조 Irgafos168, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트))

D-3：인계 열안정제 (아사히 전화 공업 (주) 제조 아데카스타브 PEP-36, 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트)

D-4：인계 열안정제 (아사히 전화 공업 (주) 제조 아데카스타브 PEP-8, 디옥타데실펜타에리트리톨디포스파이트)

(기타 성분)

SIH：Si-H 기 및 방향족기를 함유하는 실리콘 화합물

(SIH 의 제조)

교반기, 냉각 장치, 온도계를 부착한 1 ℓ 플라스크에 물 301.9 g 과 톨루엔 150 g 을 주입하고, 내온 5 ℃ 까지 냉각시켰다. 적하 깔때기에 트리메틸클로로실란 21.7 g, 메틸디클로로실란 23.0 g, 디메틸디클로로실란 12.9 g 및 디페닐디클로로실란 76.0 g 의 혼합물을 주입하고, 플라스크 내에 교반하면서 2 시간 걸쳐 적하시켰다. 그 동안 내온을 20 ℃ 이하로 유지하도록 냉각을 계속하였다. 적하 종료 후, 추가로 내온 20 ℃ 에서 교반을 4 시간 계속하여 숙성시킨 후, 가만히 정지시켜 분리한 염산 수층을 제거하고, 10 ％ 탄산나트륨 수용액을 첨가하여 5 분간 교반 후, 가만히 정지시켜 분리된 수층을 제거하였다. 그 후, 추가로 이온 교환수로 3 회 세정하여, 톨루엔층이 중성으로 된 것을 확인하였다. 이 톨루엔 용액을 감압하 내온 120 ℃ 까지 가열하여 톨루엔과 저비점물을 제거한 후, 여과에 의해 불용물을 제거하여 실리콘 화합물 SIH 를 얻었다. 이 실리콘 화합물 SIH 는 Si-H 기량이 0.21 ㏖/100g, 방향족기량이 49 중량％, 평균 중합도가 8.0 이었다.

IRG：힌더드페놀계 산화 방지제 (치바ㆍ스페셜티ㆍ케미컬즈사 제조 Irganox1076)

G250：에폭시기를 갖는 화합물 (닛치유 (주) 제조：마프루프 G-0250S)

SL：글리세린트리스테아레이트를 주성분으로 하는 지방산에스테르 (리켄 비타민 (주) 제조 SL-900)

LD：비즈상 가교 실리콘 (모멘티브 퍼포먼스 마테리알즈 재팬 합동 회사 (주) 제조：TSR9002)

실시예 21

실시예 1 에 기재된 수지 조성물을 120 ℃ 에서 6 시간, 열풍 건조기로 건조시키고, 사출 성형기 [스미토모 중기계 공업 (주) SG150UㆍS-M IV] 에 의해 실린더 온도 320 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 세로 150 ㎜ × 가로 150 ㎜, 두께 2.0 ㎜(편면에 요철 패턴이 인쇄되어 있다) 의 플레이트를 성형하여 도광판으로 하였다.

그 도광판, 방향족 폴리카보네이트 수지 100 중량부 및 산화 티탄 10 중량부 로 이루어지는 수지 조성물제의 백색판인 반사판 (두께 1.0 ㎜) 및 냉음극관인 광원 (휘도 3,300 cd/㎡) 을 사용하여 도 1 의 면광원체를 제조하였다. 그 면광원체는, 광원으로부터 20 ㎜ 위치에서의 휘도 (L1) 와 130 ㎜ 위치에서의 휘도 (L2) 의 비 (L2/L1) 가 0.93 로서, 휘도가 저하되지 않고 균일한 면발광성을 나타냈다.

실시예 22

실시예 1 에 기재된 수지 조성물을 120 ℃ 에서 6 시간, 열풍 건조기로 건조시키고, 사출 성형기 [스미토모 중기계 공업 (주) SG150UㆍS-M IV] 에 의해 실린더 온도 320 ℃, 금형 온도 80 ℃ 에서 직경 10 ㎜, 길이 200 ㎜ 의 원주 형상의 성형품을 성형하여 도광체로 하였다.

그 도광체, 방향족 폴리카보네이트 수지 100 중량부 및 산화 티탄 10 중량부 로 이루어지는 수지 조성물제의 백색판인 반사층 (가장 두꺼운 부분이 1.5 ㎜) 및 LED 광원 (휘도 4,850 cd/㎡) 을 사용하여 도 2 의 면광원체를 제조하였다. 그 면광원체는, 광원으로부터 20 ㎜ 위치에서의 휘도 (L1) 와 180 ㎜ 위치에서의 휘도 (L2) 의 비 (L2/L1) 가 0.9 로서, 휘도가 저하되지 않고 균일한 면발광성을 나타냈다.

발명의 효과

본 발명의 도광체는 광확산제를 함유하지 않지만, 우수한 도광성을 나타내고, 또한 난연성을 갖는다. 본 발명의 도광체는 광원으로부터 떨어진 위치에서도 휘도가 감소되는 비율이 적어 광확산제를 함유하는 도광체에는 없는 효과를 갖는다.

본 발명의 도광체용 수지 조성물은 광확산제를 함유하지 않지만, 우수한 도광성을 나타내고, 또한 난연성을 갖는다.

산업상 이용 가능성

본 발명의 도광체용 수지 조성물은 높은 도광성을 갖고, 또한 난연성을 부여할 수도 있기 때문에, LED 조명을 비롯한 조명 분야, OA 기기 분야, 전기 전자 기기 분야 등의 각종 공업 용도로 매우 유용하다.

Claims

100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물로 형성된 도광체.

제 1 항에 있어서,
수지 조성물은 A 성분 100 중량부에 대해 0.001 ∼ 0.1 중량부의 트리알킬포스페이트 (C 성분) 및 0.001 ∼ 1.0 중량부의 트리알킬포스페이트 이외의 열안정제 (D 성분) 를 함유하는 도광체.

제 2 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (2) 로 나타내는 화합물 및 하기 식 (3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물인 도광체.

제 2 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (4) 로 나타내는 화합물인 도광체.

제 2 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (5) 로 나타내는 화합물인 도광체.

제 1 항에 있어서,
B 성분이 유기 알칼리 금속염 및/또는 유기 알칼리 토금속염인 도광체.

제 6 항에 있어서,
B 성분이 퍼플루오로알킬술폰산 알칼리 (토) 금속염, 방향족 술폰산 알칼리 (토) 금속염 및 방향족계 이미드의 알칼리 (토) 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 유기 알칼리 (토) 금속염인 도광체.

제 1 항에 있어서,
A 성분이 구조 점성 지수 (N) 1.5 ∼ 2.5 인 폴리카보네이트 수지인 도광체.

제 1 항에 기재된 도광체, 반사판 및 광원을 포함하는 면광원체.

100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 도광체용 수지 조성물.

제 10 항에 있어서,
A 성분 100 중량부에 대해 0.001 ∼ 0.1 중량부의 트리알킬포스페이트 (C 성분) 및 0.001 ∼ 1.0 중량부의 트리알킬포스페이트 이외의 열안정제 (D 성분) 를 함유하는 수지 조성물.

제 11 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (1) 로 나타내는 화합물, 하기 식 (2) 로 나타내는 화합물 및 하기 식 (3) 으로 나타내는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물인 도광체용 수지 조성물.

제 11 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (4) 로 나타내는 화합물인 도광체용 수지 조성물.

제 11 항에 있어서,
D 성분이 하기 식 (5) 로 나타내는 화합물인 도광체용 수지 조성물.

제 10 항에 있어서,
B 성분이 유기 알칼리 금속염 및/또는 유기 알칼리 토금속염인 도광체용 수지 조성물.

제 15 항에 있어서,
B 성분이 퍼플루오로알킬술폰산 알칼리 (토) 금속염, 방향족 술폰산 알칼리 (토) 금속염 및 방향족계 이미드의 알칼리 (토) 금속염으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 유기 알칼리 (토) 금속염인 도광체용 수지 조성물.

제 10 항에 있어서,
A 성분이 구조 점성 지수 (N) 1.5 ∼ 2.5 인 폴리카보네이트 수지인 도광체용 수지 조성물.

광확산제를 사용하지 않고 수지 조성물로 형성된 성형체의 도광성을 향상시키는 방법으로서, 수지 조성물로서 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.

제 18 항에 있어서,
(i) 100 중량부의 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 및 0.001 ∼ 0.1 중량부의 금속염계 화합물 (B 성분) 을 함유하고, 광확산제를 함유하지 않은 수지 조성물을 준비하고,
(ii) 그 수지 조성물을 사용하여 성형체를 성형하는,
각 공정을 포함하는 방법.