KR20200104793A - 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광학용 성형품 - Google Patents

방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광학용 성형품 Download PDF

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아쓰시 나가오
요시히코 가토
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스미카 폴리카르보네이트 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 폴리카보네이트 수지가 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성이 손상되는 일이 없고, 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 얻어지는 성형품을 가열한 경우라도 광선 투과율이 우수한 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 제공한다.
[해결 수단] 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인 화합물(B), 지방산 에스터(C) 및 특정 방향족 화합물(D)를 함유하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로서, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서 폴리실록세인 화합물(B)를 0.01∼1.0중량부, 지방산 에스터(C)를 0.01∼0.7중량부 및 특정 방향족 화합물(D)를 0.0001중량부 이상 0.05중량부 미만 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.

Description

방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광학용 성형품{AROMATIC POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE FOR OPTICAL USE}
본 발명은 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 광학용 성형품에 관한 것이다.
폴리카보네이트 수지는, 내충격성, 내열성 및 투명성 등이 우수하므로, 종래 도광판, 각종 렌즈 및 명판 등의 성형품에 이용되고 있다.
예를 들면, 특허문헌 1은, 특정 분자량과 특정 분자량 분포를 갖는 방향족 폴리카보네이트 수지에, 안정제 및 이형제가 배합된 도광판용 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 개시한다.
특허문헌 2는, 폴리카보네이트 수지에, 특정 직경의 비드상 가교 아크릴 수지를 특정량 배합한 수지 성분에, 형광 증백제를 배합한 광학용 성형품용 폴리카보네이트 수지 조성물을 개시한다.
그 밖에, 예를 들면, 특허문헌 3이나 특허문헌 4에 개시되어 있는 바와 같이, 우수한 광선 투과율을 얻어, 광학 부재의 휘도를 향상시키도록 폴리카보네이트 수지와 다른 재료를 병용한 각종 수지 조성물이 제안되어 있다.
일본 특허공개 2007-204737호 공보 일본 특허공개 평09-020860호 공보 일본 특허공개 2011-133647호 공보 일본 특허공개 평11-158364호 공보 일본 특허공개 2013-234233호 공보
그러나, 특허문헌 3이나 특허문헌 4에 개시된 폴리카보네이트 수지 조성물은, 근년의 도광판의 재료로서의 요구(특히, 박육(薄肉) 성형을 행하기 위해 고온에서 성형 가공한 경우라도 광선 투과율의 저하가 없는 등의 요구)를 충분히 만족할 수 있는 것은 아니다. 더욱이, 근년, 성형 가공된 0.3mm 정도의 박형의 성형품(예를 들면, 도광판)이 광조사 등에 의한 고온 조건하에 극히 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하가 적은(백탁 또는 착색이 적은) 재료가 요구되고 있다.
또, 예를 들면, 차량 및 신칸센 등의 차량용 라이트 가이드의 재료 등이 요구되고 있다. 차량용 라이트 가이드는, 예를 들면, 헤드 램프 등의 차량 전조등, 포그 램프 등의 보조 전조등, 혹은 데이타임 러닝 램프 등의 각종 차량용 등구 근방에 구비되는 주간 점등용의 라이트 가이드이고, 라이트 가이드 근방에 구비되는 LED 등의 광원을 이용하여 점등되어 높은 시인성을 발휘하는 조명구로서 이용된다.
근년, 낮동안의 밝은 시간대에 있어서도 굳이 램프를 점등하여, 맞은편 차나 보행자 등에게 존재를 알리거나, 드레스 업을 위함 등의 목적으로 데이라이트화가 진행되고 있다. 특히, 헤드 램프 및/또는 리어 램프의 근방에 데이라이트를 구비한 자동차나 오토바이 등의 차량에 있어서, 북유럽 여러 나라 등을 중심으로 일본보다도 이른 시기부터 이와 같은 수요가 높아지고 있다. 이 데이라이트로서, 라이트 가이드와, 그 근방에 구비된 LED 등의 광원을 구비하고 있고, 예를 들면, 특허문헌 5에 개시된 바와 같은 라이트가 알려져 있다.
당해 용도에 있어서, 지금까지, 라이트 가이드용 수지로서 아크릴 수지인 폴리메틸 메타크릴레이트(이하, PMMA라고 함)가 이용되어 왔지만, 내열성이 높고, 또한 기계적 강도도 높다는 점에서, PMMA로부터 폴리카보네이트 수지로의 치환이 진행되고 있다. 폴리카보네이트 수지는, PMMA와 비교하여, 기계적 성질, 열적 성질, 전기적 성질은 우수하지만, 광선 투과율이 약간 뒤떨어진다. 따라서, 폴리카보네이트 수지제의 라이트 가이드는, PMMA제의 라이트 가이드를 사용한 것과 비교해서 휘도가 낮다는 문제가 있었다. 그러나, 상기한 대로, 특허문헌 2나 특허문헌 4에 개시된 수지 조성물은, 근년의 라이트 가이드의 재료로서의 요구를 충분히 만족시킬 수 있는 것은 아니고, 성형 가공된 성형품이 광조사 등에 의한 고온 조건하에 극히 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하가 적은(백탁 또는 착색이 적은) 재료가 요구되고 있다.
본 발명은, 폴리카보네이트 수지가 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성이 손상되는 일이 없고, 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 성형 가공된 0.3mm 정도의 박형의 성형품(예를 들면, 도광판)이 광조사 등에 의한 고온에 극히 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하를 일으키기 어려운(백탁 및 착색을 일으키기 어려운) 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물, 그것을 성형하여 이루어지는 광학용 성형품(도광판 및 차량용 라이트 가이드 등)을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 이러한 과제를 해결하기 위해서 예의 검토를 행한 결과, 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인 화합물(B), 지방산 에스터(C) 및 하기 식으로 표시되는 방향족 화합물(D)를 각각 소정량 함유하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물이, 폴리카보네이트 수지가 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성을 손상시키는 일 없이, 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 성형 가공된 0.3mm 정도의 박형의 성형품(도광판)이 광원 조사 등에 의한 고온 조건하에 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하가 적은(백탁 또는 착색을 일으키기 어려운) 것을 발견하여, 본 발명을 완성했다.
즉, 본 발명은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인 화합물(B), 지방산 에스터(C) 및 하기 식으로 표시되는 방향족 화합물(D)를 함유하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로서, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서 폴리실록세인 화합물(B)를 0.01∼1.0중량부, 지방산 에스터(C)를 0.01∼0.7중량부 및 방향족 화합물(D)를 0.0001중량부 이상 0.05중량부 미만 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물, 그것을 성형하여 이루어지는 광학용 성형품(도광판 및 차량용 라이트 가이드 등)을 제공한다.
식:
Figure pat00001
본 발명의 폴리카보네이트 수지 조성물(광학용 성형품, 예를 들면, 도광판 및 차량용 라이트 가이드 등)은, 폴리카보네이트 수지가 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성이 손상되는 일이 없고, 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 얻어지는 성형품이 염천(炎天)하 환경 및/또는 광원 조사 등에 의한 고온 조건하에 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성이 저하되기 어렵다(백탁 또는 착색을 일으키기 어렵다). 따라서, 예를 들면 두께 0.3mm 정도의 박형의 성형품(도광판)이어도, 차량용 라이트 가이드 등이어도, 색상이 변화되어 외관이 저하(열화)되는 것을 일으키기 어렵고, 외부 환경이나 광원에 기인하는 고온 조건하에 장기간 폭로된 경우라도, 투명성의 저하를 일으키기 어려워(백탁 또는 착색을 일으키기 어려워), 공업적 이용 가치가 극히 높다.
이하에 실시의 형태를 상세히 설명한다. 단, 필요 이상으로 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다. 예를 들면, 이미 잘 알려진 사항의 상세 설명이나 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복 설명을 생략하는 경우가 있다. 이는, 이하의 설명이 불필요하게 장황해지는 것을 피하고, 당업자의 이해를 용이하게 하기 위함이다.
한편, 발명자들은 당업자가 본 발명을 충분히 이해하기 위해서 이하의 설명을 제공하는 것이고, 이들에 의해 청구범위에 기재된 주제를 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.
본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인 화합물(B), 지방산 에스터(C) 및 특정 방향족 화합물(D)를 함유하고, 필요에 따라서 인계 산화 방지제(E) 및/또는 에폭시 화합물(F), 그 밖의 성분 등을 함유할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 방향족 폴리카보네이트 수지(A)는, 방향족 화합물에 기초하는 폴리카보네이트 수지이고, 본 발명이 목적으로 하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되는 경우는 없다. 그와 같은 방향족 폴리카보네이트 수지로서, 예를 들면, 여러 가지의 다이하이드록시다이아릴 화합물과 포스젠을 반응시키는 포스젠법, 또는 다이하이드록시다이아릴 화합물과 다이페닐 카보네이트 등의 탄산 에스터를 반응시키는 에스터 교환법에 의해 얻어지는 중합체를 예시할 수 있다. 대표예는, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로페인(비스페놀 A)으로부터 제조된 폴리카보네이트 수지를 함유한다.
상기 다이하이드록시다이아릴 화합물로서, 비스페놀 A 외에, 예를 들면, 비스(4-하이드록시페닐)메테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)뷰테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥테인, 비스(4-하이드록시페닐)페닐메테인, 2,2-비스(4-하이드록시페닐-3-메틸페닐)프로페인, 1,1-비스(4-하이드록시-3-제3뷰틸페닐)프로페인, 2,2-비스(4-하이드록시-3-브로모페닐)프로페인, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이브로모페닐)프로페인, 2,2-비스(4-하이드록시-3,5-다이클로로페닐)프로페인 등의 비스(하이드록시아릴)알케인류; 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로펜테인, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)사이클로헥세인 등의 비스(하이드록시아릴)사이클로알케인류; 4,4'-다이하이드록시다이페닐 에터, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐 에터 등의 다이하이드록시다이아릴 에터류; 4,4'-다이하이드록시다이페닐설파이드 등의 다이하이드록시다이아릴설파이드류; 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폭사이드, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폭사이드 등의 다이하이드록시다이아릴설폭사이드류; 4,4'-다이하이드록시다이페닐설폰, 4,4'-다이하이드록시-3,3'-다이메틸다이페닐설폰 등의 다이하이드록시다이아릴 설폰류를 예시할 수 있다. 이들은 단독으로 또는 조합하여 사용할 수 있다. 이들 외에도, 피페라진, 다이피페리딜하이드로퀴논, 레조신, 4,4'-다이하이드록시다이페닐 등을 조합하여 사용할 수 있다.
또, 상기 다이하이드록시다이아릴 화합물과, 예를 들면 이하에 나타내는 3가 이상의 방향족 화합물을 조합하여 사용해도 된다.
상기 3가 이상의 페놀 화합물로서, 예를 들면, 플로로글루신, 4,6-다이메틸-2,4,6-트라이-(4-하이드록시페닐)-헵텐, 2,4,6-다이메틸-2,4,6-트라이-(4-하이드록시페닐)-헵테인, 1,3,5-트라이-(4-하이드록시페닐)-벤졸, 1,1,1-트라이-(4-하이드록시페닐)-에테인 및 2,2-비스-[4,4-(4,4'-다이하이드록시다이페닐)-사이클로헥실]-프로페인 등을 예시할 수 있다.
방향족 폴리카보네이트 수지(A)의 점도 평균 분자량은 10000∼100000인 것이 바람직하고, 12000∼30000인 것이 보다 바람직하다. 한편, 이와 같은 방향족 폴리카보네이트 수지(A)를 제조할 때에는 분자량 조절제, 촉매 등을 필요에 따라서 사용할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 폴리실록세인 화합물(B)는 일반적으로 폴리실록세인 화합물이라고 이해되는 화합물이고, 본 발명이 목적으로 하는 수지 조성물을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 폴리실록세인 화합물(B)는 알콕시기, 바이닐기 및 페닐기 중에서 선택되는 적어도 1종의 기를 함유하는 것이 바람직하고, 예를 들면, 실리콘계 화합물에 메톡시기, 바이닐기, 페닐기 중 적어도 1종의 기를 도입한 반응성 실리콘계 화합물(오가노폴리실록세인 등) 등이 적합하다. 폴리실록세인 화합물(B)는, 폴리카보네이트 수지 조성물을 펠릿화할 때, 용융 점도를 낮추어 황변을 보다 억제할 수 있고, 성형할 때에 실버 등의 외관 불량을 보다 방지할 수 있다. 폴리실록세인 화합물로서, 예를 들면, 폴리다이메틸실록세인, 폴리메틸에틸실록세인, 폴리메틸페닐실록세인 등의 화합물로 나타내는 바와 같이, 규소 원자에 탄소수가 1∼12인 탄화수소기를 갖는 폴리실록세인 화합물을 이용할 수 있다.
또한, 폴리실록세인 화합물(B)로서, 스트레이트 폴리실록세인 오일을 이용할 수도 있다. 스트레이트 폴리실록세인 오일이란, 규소 원자에 결합한 유기기가 메틸기, 페닐기 또는 수소 원자인 폴리실록세인 화합물이다. 스트레이트 폴리실록세인 오일의 구체예로서는, 폴리실록세인의 측쇄 및 말단이 모두 메틸기인 다이메틸 폴리실록세인 오일, 폴리실록세인의 측쇄의 일부가 페닐기인 메틸페닐 폴리실록세인 오일, 폴리실록세인의 측쇄의 일부가 수소 원자인 메틸 하이드로젠 실리콘 오일이 예시된다. 변성 실리콘 오일도 사용할 수 있다. 이는, 스트레이트 폴리실록세인 오일의 측쇄 또는 말단에 유기기가 도입된 폴리실록세인 화합물이고, 유기기의 도입 위치에 따라 측쇄형, 양말단형, 편말단형 및 측쇄 양말단형으로 분류된다. 변성 실리콘 오일에 도입되는 유기기로서는, 수소 원자, 알킬기, 아릴기, 아르알킬기, 플루오로알킬기, 아미노기, 아마이드기, 에폭시기, 머캅토기, 카복시기, 폴리에터기, 하이드록시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 폴리옥시알킬렌기, 바이닐기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기 등을 들 수 있다.
폴리실록세인 화합물(B)로서, 시판품을 사용할 수 있다. 보다 구체적으로는, 예를 들면, 1,5,5-테트라메틸-3,3-다이페닐트라이실록세인(신에쓰화학공업주식회사제, 상품명 KR511), 알콕시기 함유 메틸페닐폴리실록세인(상품명 KR213), 메틸페닐실록세인(도레이다우코닝실리콘사제, 상품명 PH1560), 메틸페닐실록세인(도레이다우코닝실리콘사제, 상품명 SH556), 메틸페닐실록세인(도레이다우코닝실리콘사제, 상품명 SH710) 등을 예시할 수 있다.
상기 폴리실록세인 화합물(B)의 양은 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서 0.01∼1.0중량부이고, 바람직하게는 0.02∼0.5중량부, 더 바람직하게는 0.04∼0.3중량부이다. 폴리실록세인 화합물(B)의 배합량이 0.01중량부 이상 1.0중량부 이하인 경우, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 투과율 및 색상을 보다 향상시킬 수 있어, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 색상, 투과율을 보다 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 실시형태의 수지 조성물은, 지방산 에스터(C)를 포함할 수 있다. 지방산 에스터(C)는, 폴리실록세인(B) 및 후술하는 특정 방향족 화합물(D)와 함께 작용하여, 얻어지는 폴리카보네이트 수지 조성물이 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성을 손상시키는 일 없이 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 성형 가공된 0.3mm 정도의 박형의 성형품(도광판)이 광원 조사 등에 의한 고온 조건하에 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하를 적게 할 수 있는(백탁 또는 착색을 일으키기 어려운) 성분이다.
예를 들면, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 성형되는 광학용 성형품이 광원(LED 광원 등)에 의해 장기간 광조사되는 것에 의한 열 열화(백탁 또는 착색)가 효과적으로 방지된다. 광학용 성형품은, 염천하 등 과혹한 조건하에서 및/또는 광조사를 장시간 계속 받으면, 당해 성형품 표면의 온도가 상승하는 경우가 있어, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에 포함되는 방향족 폴리카보네이트 수지(A)의 열 열화가 조금씩 진행될 수 있다. 또, 수지 조성물 중의 지방산 에스터(C)가 점차적으로 변성될 수 있어, 통상의 광학용 성형품에 이용되는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에 기대되는 투명성(휘도 또는 광투과성)을 손상시켜, 성형품 표면에 백탁 또는 착색(옅은 착색∼짙은 착색) 현상이 생길 수 있는 경우가 있다.
본원 발명자들은, 이 과제에 비추어 예의 검토한 결과, 지방산 에스터(C)의 변성 등의 열화나 그것에 기인하는 착색을 억제하는 화합물로서, 특정 방향족 화합물(D)가 특히 효과적이고, 특정 방향족 화합물(D)를 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 용융 혼련 전에 첨가하는 것에 의해, 성형품 중에서의 지방산 에스터(C)의 열화를 억제하여 백탁 또는 착색(옅은 착색∼짙은 착색) 현상을 저감 또는 완화할 수 있는 것을 착상하여 본 발명을 완성했다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 지방산 에스터(C)로서, 통상의 지방족 카복실산과 알코올의 축합 화합물을 이용할 수 있고, 본 발명이 목적으로 하는 수지 조성물을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다.
상기 지방족 카복실산으로서는, 포화 또는 불포화의, 모노카복실산, 다이카복실산, 트라이카복실산 등을 들 수 있다. 한편, 해당 지방족 카복실산에는, 지환식 카복실산도 포함된다. 이들 중에서도, 탄소수 6∼36의, 모노카복실산 및 다이카복실산이 바람직하고, 탄소수 6∼36의 포화 모노카복실산이 더 바람직하다.
상기 지방족 카복실산의 구체예로서는, 예를 들면, 팔미트산, 스테아르산, 발레르산, 카프로산, 카프르산, 라우르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 멜리스산, 테트라트라이아콘탄산, 몬탄산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산 등을 들 수 있다.
상기 알코올로서는, 포화 또는 불포화의, 1가 알코올 및 다가 알코올을 들 수 있고, 이들 알코올은 불소 원자, 염소 원자, 브로민 원자, 아릴기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다. 이들 중에서도, 탄소수 30 이하의 포화 알코올이 바람직하고, 탄소수 30 이하의, 지방족 포화 1가 알코올 및 지방족 포화 다가 알코올이 더 바람직하다. 한편, 지방족 알코올에는, 지환식 알코올도 포함된다.
상기 알코올의 구체예로서는, 예를 들면, 옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 테트라데칸올, 스테아릴 알코올, 베헤닐 알코올, 에틸렌 글라이콜, 다이에틸렌 글라이콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 2,2-다이하이드록시퍼플루오로프로판올, 네오펜틸렌 글라이콜, 다이트라이메틸올프로페인, 다이펜타에리트리톨 등을 들 수 있다.
지방산 에스터(C)의 구체예로서는, 예를 들면, 베헤닐 베헤네이트, 옥틸도데실 베헤네이트, 스테아릴 스테아레이트, 글리세린 모노팔미테이트, 글리세린 모노스테아레이트, 글리세린 모노올레에이트, 글리세린 다이스테아레이트, 글리세린 트라이스테아레이트, 펜타에리트리톨 모노팔미테이트, 펜타에리트리톨 모노스테아레이트, 펜타에리트리톨 다이스테아레이트, 펜타에리트리톨 트라이스테아레이트, 펜타에리트리톨 테트라스테아레이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 글리세린 모노스테아레이트, 펜타에리트리톨 스테아레이트, 펜타에리트리톨 다이스테아레이트 등의 스테아르산 에스터가 적합하고, 예를 들면, 리켄비타민(주)제의 리케말 S-100A(상품명)나 니치유(주)제의 유니스터 H476DP(「유니스터」는 등록상표), 록시올 VPG861(상품명, 코그니스사제)이 상업적으로 입수 가능하다.
상기 지방산 에스터(C)의 양은, 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 예를 들면 0.01∼0.7중량부일 수 있고, 0.03∼0.5중량부인 것이 바람직하며, 0.05∼0.2중량부인 것이 보다 바람직하다. 지방산 에스터(C)의 양이 0.01∼0.7중량부인 경우, 황변을 보다 억제하여, 색상을 보다 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시형태에서 사용되는 특정 방향족 화합물(D)의 양은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 0.0001중량부 이상 0.05중량부 미만이고, 0.0005중량부 이상 0.003중량부 이하가 바람직하다. 방향족 화합물(D)의 양이 0.0001∼0.05중량부인 경우, 백탁 또는 착색을 보다 억제할 수 있어, 광학 성형체에 요구되는 고수준의 광선 투과율 및 색상을 보다 달성할 수 있다.
본 발명의 실시형태에 있어서, 추가로, 상기와 같이, 필요에 따라서 인계 산화 방지제(E)를 함유할 수 있다. 본 발명의 실시형태에 있어서의 인계 산화 방지제(E)는, 본 발명이 목적으로 하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있는 한 특별히 제한되는 경우는 없지만, 하기 아인산 에스터 구조를 갖는 아인산 에스터 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
Figure pat00002
본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 인계 산화 방지제(E)가, 하기 식(1)로 표시되는 아인산 에스터 화합물, 하기 식(2)로 표시되는 아인산 에스터 화합물, 하기 식(3)으로 표시되는 아인산 에스터 화합물 및 하기 식(4)로 표시되는 아인산 에스터 화합물로부터 선택되는 적어도 1종 이상의 화합물을 함유하는 것이 바람직하다. 인계 산화 방지제(E)는, 지방산 에스터(C) 및 후술하는 특정 방향족 화합물(D)와 함께 작용하여, 얻어지는 폴리카보네이트 수지 조성물이 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성을 손상시키는 일 없이, 열안정성이 우수하고, 광선 투과율이 높고, 게다가 성형 가공된 0.3mm 정도의 박형의 성형품(도광판)이 광원 조사 등에 의한 고온 조건하에 장기에 걸쳐 폭로된 경우라도, 투명성의 저하를 적게 하는(백탁 또는 착색을 일으키기 어려운) 성분이다.
인계 산화 방지제(E)는, 예를 들면, 하기 식(1)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
식(1):
Figure pat00003
(식 중, R1은 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타내고, a는 0∼3의 정수를 나타낸다.)
상기 식(1)에 있어서, R1은 탄소수 1∼20의 알킬기이지만, 나아가서는 탄소수 1∼10의 알킬기인 것이 바람직하다.
식(1)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들면, 트라이페닐포스파이트, 트라이크레실포스파이트, 트리스(2,4-다이-t-뷰틸페닐)포스파이트, 트리스노닐페닐포스파이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 트리스(2,4-다이-t-뷰틸페닐)포스파이트가 적합하고, 예를 들면, BASF사제의 일가포스 168(「일가포스」는 비에이에스에프 소시에타스 유로피아의 등록상표)로서 상업적으로 입수 가능하다.
인계 산화 방지제(E)는, 예를 들면, 하기 식(2)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
식(2):
Figure pat00004
(식 중, R9 및 R10은 각각 독립적으로 탄소수 1∼20의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내고, b 및 c는 각각 독립적으로 0∼3의 정수를 나타낸다.)
식(2)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들면, 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐) 펜타에리트리톨 다이포스파이트, 페닐 비스페놀 A 펜타에리트리톨 다이포스파이트 등을 들 수 있다. 비스(2,4-다이-tert-뷰틸페닐) 펜타에리트리톨 다이포스파이트는 ADEKA사제, 상품명 「아데카 스타브 PEP-24G」로서 상업적으로 입수 가능하다. (주)ADEKA제의 아데카 스타브 PEP-36(「아데카 스타브」는 등록상표)이 상업적으로 입수 가능하다.
인계 산화 방지제(E)는, 예를 들면, 하기 식(3)으로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
식(3):
Figure pat00005
(식 중, R2, R3, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기, 탄소수 6∼12의 알킬사이클로알킬기, 탄소수 7∼12의 아르알킬기 또는 페닐기를 나타낸다. R4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. X는 단일결합, 황 원자 또는 식: -CHR7-(여기에서, R7은 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기를 나타냄)로 표시되는 기를 나타낸다. A는 탄소수 1∼8의 알킬렌기 또는 식: *-COR8-(여기에서, R8은 단일결합 또는 탄소수 1∼8의 알킬렌기를 나타내고, *는 산소측의 결합손인 것을 나타냄)로 표시되는 기를 나타낸다. Y 및 Z는 어느 한쪽이 하이드록실기, 탄소수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소수 7∼12의 아르알킬옥시기를 나타내고, 다른 한쪽이 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다.)
식(3)에 있어서, R2, R3, R5 및 R6은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기, 탄소수 6∼12의 알킬사이클로알킬기, 탄소수 7∼12의 아르알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
여기에서, 탄소수 1∼8의 알킬기로서는, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, t-펜틸기, i-옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸헥실기 등을 들 수 있다. 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기 등을 들 수 있다. 탄소수 6∼12의 알킬사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 1-메틸사이클로펜틸기, 1-메틸사이클로헥실기, 1-메틸-4-i-프로필사이클로헥실기 등을 들 수 있다. 탄소수 7∼12의 아르알킬기로서는, 예를 들면, 벤질기, α-메틸벤질기, α,α-다이메틸벤질기 등을 들 수 있다.
상기 R2, R3 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1∼8의 알킬기, 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기 또는 탄소수 6∼12의 알킬사이클로알킬기인 것이 바람직하다. 특히, R2 및 R5는 각각 독립적으로 t-뷰틸기, t-펜틸기, t-옥틸기 등의 t-알킬기, 사이클로헥실기 또는 1-메틸사이클로헥실기인 것이 바람직하다. 특히, R3은 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, t-펜틸기 등의 탄소수 1∼5의 알킬기인 것이 바람직하고, 메틸기, t-뷰틸기 또는 t-펜틸기인 것이 더 바람직하다.
상기 R6은 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, sec-뷰틸기, t-뷰틸기, t-펜틸기 등의 탄소수 1∼5의 알킬기인 것이 더 바람직하다.
식(3)에 있어서, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1∼8의 알킬기로서는, 예를 들면, 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기를 들 수 있다. 특히, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1∼5의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 더 바람직하다.
식(3)에 있어서, X는 단일결합, 황 원자 또는 식: -CHR7-로 표시되는 기를 나타낸다. 여기에서, 식: -CHR7- 중의 R7은 수소 원자, 탄소수 1∼8의 알킬기 또는 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기를 나타낸다. 탄소수 1∼8의 알킬기 및 탄소수 5∼8의 사이클로알킬기로서는, 예를 들면, 각각 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기 및 사이클로알킬기를 들 수 있다. 특히, X는 단일결합, 메틸렌기, 또는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-뷰틸기, i-뷰틸기, t-뷰틸기 등으로 치환된 메틸렌기인 것이 바람직하고, 단일결합인 것이 더 바람직하다.
식(3)에 있어서, A는 탄소수 1∼8의 알킬렌기 또는 식: *-COR8-로 표시되는 기를 나타낸다. 탄소수 1∼8의 알킬렌기로서는, 예를 들면, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌기, 2,2-다이메틸-1,3-프로필렌기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌기이다. 또한, 식: *-COR8-에 있어서의 R8은 단일결합 또는 탄소수 1∼8의 알킬렌기를 나타낸다. R8을 나타내는 탄소수 1∼8의 알킬렌기로서는, 예를 들면, 상기 A의 설명에서 예시한 알킬렌기를 들 수 있다. R8은 단일결합 또는 에틸렌기인 것이 바람직하다. 또한, 식: *-COR8-에 있어서의 *는 산소측의 결합손이고, 카보닐기가 포스파이트기의 산소 원자와 결합하고 있는 것을 나타낸다.
식(3)에 있어서, Y 및 Z는 어느 한쪽이 하이드록실기, 탄소수 1∼8의 알콕시기 또는 탄소수 7∼12의 아르알킬옥시기를 나타내고, 다른 한쪽이 수소 원자 또는 탄소수 1∼8의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1∼8의 알콕시기로서는, 예를 들면, 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, t-뷰톡시기, 펜틸옥시기 등을 들 수 있다. 탄소수 7∼12의 아르알킬옥시기로서는, 예를 들면, 벤질옥시기, α-메틸벤질옥시기, α,α-다이메틸벤질옥시기 등을 들 수 있다. 탄소수 1∼8의 알킬기로서는, 예를 들면, 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기를 들 수 있다.
식(3)으로 표시되는 화합물로서는, 예를 들면, 2,4,8,10-테트라-t-뷰틸-6-[3-(3-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)프로폭시]다이벤조[d,f][1,3,2]다이옥사포스페핀, 6-[3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-t-뷰틸다이벤조[d,f][1,3,2]다이옥사포스페핀, 6-[3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로폭시]-4,8-다이-t-뷰틸-2,10-다이메틸-12H-다이벤조[d,g][1,3,2]다이옥사포스포신, 6-[3-(3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시페닐)프로피온일옥시]-4,8-다이-t-뷰틸-2,10-다이메틸-12H-다이벤조[d,g][1,3,2]다이옥사포스포신 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 광학 특성이 요구되는 분야에, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 이용하는 경우에는, 2,4,8,10-테트라-t-뷰틸-6-[3-(3-메틸-4-하이드록시-5-t-뷰틸페닐)프로폭시]다이벤조[d,f][1,3,2]다이옥사포스페핀이 적합하고, 예를 들면, 스미토모화학(주)제의 스밀라이저 GP(「스밀라이저」는 등록상표)로서 상업적으로 입수 가능하다.
인계 산화 방지제(E)는, 예를 들면, 하기 식(4)로 표시되는 화합물을 함유하는 것이 바람직하다.
식(4):
Figure pat00006
(식 중, R11∼R18은 각각 독립적으로 탄소수 1∼3의 알킬기 또는 알켄일기를 나타낸다. R11과 R12, R13과 R14, R15와 R16, R17과 R18은 서로 결합하여 환을 형성하고 있어도 된다. R19∼R22는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1∼20의 알킬기를 나타낸다. d∼g는 각각 독립적으로 0∼5의 정수이다. X1∼X4는 각각 독립적으로 단일결합 또는 탄소 원자를 나타낸다. X1∼X4가 단일결합인 경우, R11∼R22 중, 당해 단일결합에 연결된 작용기는 화학식(4)로부터 제외된다.)
식(4)로 표시되는 화합물의 구체예로서는, 예를 들면 비스(2,4-다이큐밀페닐) 펜타에리트리톨 다이포스파이트를 들 수 있다. 이는, Dover Chemical사제, 상품명 「Doverphos(등록상표) S-9228」, ADEKA사제, 상품명 「아데카 스타브 PEP-45」(비스(2,4-다이큐밀페닐) 펜타에리트리톨 다이포스파이트)로서 상업적으로 입수 가능하다.
인계 산화 방지제(E)의 양은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 예를 들면, 0.01∼0.3중량부이며, 0.01∼0.1중량부인 것이 바람직하고, 0.04∼0.1중량부인 것이 보다 바람직하고, 0.04∼0.08중량부가 더 바람직하다. 인계 산화 방지제(E)의 양이 0.01∼0.3중량부인 경우, 광선 투과율 및 색상이 보다 향상될 수 있다.
이상의 성분에 더하여, 본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에는, 추가로 에폭시 화합물(F)를 함유할 수 있다. 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물이 추가로 에폭시 화합물(F)를 동시에 함유하는 경우, 광학 성형품에 요구되는 우수한 광학 특성을 유지 향상시키면서, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어지는 성형품의 초기 광학 특성을 열화시키지 않고, 사용 상황에 기인하는 열화나 에이징 열화 등의 열화를 방지할 수 있다.
에폭시 화합물(F)는 적어도 1개의 에폭시기를 분자 내에 갖고, 본 발명이 목적으로 하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 에폭시 화합물(F)는, 예를 들면, 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인 카복실레이트, 에폭시화 대두유, ε-카프로락톤 변성 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인 카복실레이트, 에폭시기 함유 아크릴·스타이렌계 폴리머, 2,2-비스(4-하이드록시사이클로헥실)프로페인-다이글리시딜 에터 등을 함유할 수 있다. 에폭시 화합물(F)는 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인 카복실레이트를 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100질량부에 대해서, 에폭시 화합물(F)를 0.001∼0.2질량부 함유하는 것이 바람직하고, 0.002∼0.1질량부 함유하는 것이 보다 바람직하며, 0.005∼0.05질량부 함유하는 것이 특히 바람직하다.
본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100질량부에 대해서 에폭시 화합물(F)를 0.001∼0.2질량부 함유하는 경우, 광학 성형품에 요구되는 우수한 광학 특성을 유지 향상시키면서, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어지는 성형품의 초기 광학 특성(적산 투과율 및 황색도)을 향상시키고, 사용 상황에 기인하는 열화나 에이징 열화 등의 열화를 방지할 수 있다.
이상의 성분에 더하여, 본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에는, 추가로 아크릴 수지(G)를 함유할 수 있다. 본 발명의 실시형태에 있어서, 아크릴 수지(G)는 일반적으로 아크릴 수지라고 이해되는 수지이고, 본 발명이 목적으로 하는 수지 조성물을 얻을 수 있는 한, 특별히 제한되는 경우는 없다. 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물이 추가로 아크릴 수지(G)를 함유하는 경우, 광학 성형품에 요구되는 전광선 투과율 등 우수한 광학 특성을 유지 향상시키면서, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로 이루어지는 성형품의 초기 광학 특성을 열화시키지 않고, 사용 상황에 기인하는 열화나 에이징 열화 등의 열화를 방지할 수 있다. 아크릴 수지로서는, 아크릴산, 아크릴산 에스터, 아크릴로나이트릴 및 그의 유도체의 모노머 단위를 반복 단위로 하는 폴리머를 말하고, 단독중합체 또는 스타이렌, 뷰타다이엔 등과의 공중합체를 말한다. 구체적으로는 폴리아크릴산, 폴리메타크릴산 메틸(PMMA), 폴리아크릴로나이트릴, 아크릴산 에틸-아크릴산-2-클로로에틸 공중합체, 아크릴산-n-뷰틸-아크릴로나이트릴 공중합체, 아크릴로나이트릴-스타이렌 공중합체, 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔 공중합체, 아크릴로나이트릴-뷰타다이엔-스타이렌 공중합체 등이다. 이들 중에서도, 특히, 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)을 적합하게 이용할 수 있다. 이 폴리메타크릴산 메틸(PMMA)은 공지의 것이어도 되지만, 과산화물 또는 아조계의 중합 개시제의 존재하, 메타크릴산 메틸 모노머를 괴상 중합하여 만들어진 것이 바람직하다.
아크릴 수지(G)의 중량 평균 분자량은, 바람직하게는 200∼10만, 보다 바람직하게는 2만∼6만이다. 중량 평균 분자량이 상기 범위 내이면, 성형 시에 폴리카보네이트 수지와 아크릴 수지간의 상분리가 일어나기 어려워져, 도광판으로 했을 때의 도광성에 악영향을 미칠 우려가 낮아진다. 아크릴 수지(G)를 함유시키는 경우, 폴리카보네이트 수지(A) 100질량부에 대해서, 바람직하게는 0.01∼0.5질량부, 보다 바람직하게는 0.02∼0.4질량부, 특히 바람직하게는 0.03∼0.15질량부이다.
이상의 성분에 더하여, 실시의 형태에 따른 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에는, 예를 들면, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 내후성을 보다 향상시키는 성분인 자외선 흡수제를 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 성형품의 용도에 따라서 적절히 이용할 수 있다.
자외선 흡수제로서는, 예를 들면, 벤조트라이아졸계 화합물, 트라이아진계 화합물, 벤조페논계 화합물, 옥살산 아닐라이드계 화합물 등의, 폴리카보네이트 수지에 통상 배합되는 자외선 흡수제를, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
벤조트라이아졸계 화합물로서는, 예를 들면, 2-(2-하이드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트라이아졸, 2-(3-tert-butyl-2-hydroxy-5-methylphenyl)-5-chloro-2H-benzotriazole, 2-(3,5-di-tert-pentyl-2-hydroxyphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2H-benzotriazole-2-yl)-4-methyl-6-(3,4,5,6-tetrahydrophthalimidylmethyl)phenol, 2-(2-hydroxy-4-octyloxyphenyl)-2H-benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)-2H-benzotriazole, 2-[2'-hydroxy-3,5-di(1,1-dimethylbenzyl)phenyl]-2H-benzotriazole, 2,2'-Methylenbis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)phenol] 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 특히 2-(2-하이드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트라이아졸 등이 적합하고, 예를 들면, BASF사제의 TINUVIN 329(TINUVIN은 등록상표), 시프로화성(주)제의 시소브 709, 케미프로화성(주)제의 케미소브 79 등이 상업적으로 입수 가능하다.
트라이아진계 화합물로서는, 예를 들면, 2,4-다이페닐-6-(2-하이드록시페닐-4-헥실옥시페닐)-1,3,5-트라이아진, 2-[4,6-비스(2,4-다이메틸페닐)-1,3,5-트라이아진-2-일]-5-(옥틸옥시)페놀, 2-(4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진-2-일)-5-[(헥실)옥시]페놀 등을 들 수 있고, 예를 들면, BASF사제의 TINUVIN 1577 등이 상업적으로 입수 가능하다.
옥살산 아닐라이드계 화합물로서는, 예를 들면, 클라리언트재팬(주)제의 Sanduvor VSU 등이 상업적으로 입수 가능하다.
벤조페논계 화합물로서는, 예를 들면, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-n-octoxybenzophenone 등을 들 수 있다.
자외선 흡수제의 양은 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서 0∼1.0중량부이고, 0∼0.5중량부인 것이 바람직하다. 자외선 흡수제의 양이 1.0중량부를 초과하는 경우는, 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 초기의 색상이 저하될 우려가 있다. 또한, 자외선 흡수제의 양이 0.1중량부 이상인 경우는, 특히 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 내후성을 보다 향상시키는 효과가 크게 나타난다.
또, 실시의 형태에 따른 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물에는, 본 발명에 있어서의 효과를 해치지 않는 범위에서, 예를 들면, 열 안정제, 다른 산화 방지제, 착색제, 이형제, 연화제, 대전 방지제, 충격성 개량제 등의 각종 첨가제, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 이외의 폴리머 등이 적절히 배합되어 있어도 된다.
본 발명의 실시형태의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인(B), 지방산 에스터(C) 및 특정 방향족 화합물(D)를 혼합하고, 필요에 따라서 인계 산화 방지제(E), 에폭시 화합물(F), 상기 각종 첨가제, 및 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 이외의 아크릴 수지(G) 등의 폴리머 등을 혼합하는 제조 방법을 예시할 수 있다. 본 발명이 목적으로 하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 얻을 수 있는 한, 그의 제조 방법은 특별히 제한되는 경우는 없고, 각 성분의 종류 및 양을 적절히 조정할 수 있다. 성분의 혼합 방법도 특별히 제한되는 경우는 없고, 예를 들면, 텀블러, 및 리본 블렌더 등의 공지의 혼합기로 혼합하는 방법이나, 압출기로 용융 혼련하는 방법을 예시할 수 있다. 이들 방법에 의해, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 펠릿을 용이하게 얻을 수 있다. 특정 방향족 화합물(D)는 용융 혼련 전에 혼합해도 되고, 미리 지방산 에스터(C)에 첨가 또는 혼합해도 된다.
상기와 같이 얻어지는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 펠릿의 형상 및 크기에는 특별히 한정이 없고, 일반적인 수지 펠릿이 갖는 형상 및 크기이면 된다. 예를 들면, 펠릿의 형상으로서는, 타원기둥상, 원기둥상 등을 들 수 있다. 펠릿의 크기로서는, 길이가 2∼8mm 정도인 것이 적합하며, 타원기둥상인 경우, 단(斷)면 타원의 장경이 2∼8mm 정도, 단경이 1∼4mm 정도인 것이 적합하고, 원기둥상인 경우, 단면 원의 직경이 1∼6mm 정도인 것이 적합하다. 한편, 얻어진 펠릿 하나씩이 이와 같은 크기여도 되고, 펠릿 집합체를 형성하는 모든 펠릿이 이와 같은 크기여도 되며, 펠릿 집합체의 평균값이 이와 같은 크기여도 되고, 특별히 한정은 없다.
본 발명의 실시형태의 광학용 성형품은 상기의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻을 수 있다.
본 발명이 목적으로 하는 광학 성형품(예를 들면, 도광판 및 차량용 라이트 가이드 등)을 얻을 수 있는 한, 광학 성형품의 제조 방법은 특별히 한정되는 경우는 없고, 예를 들면, 공지의 사출 성형법, 압축 성형법 등에 의해 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하는 방법을 들 수 있다.
본 발명에 따른 광학용 성형품은, 예를 들면, 도광판, 면 발광체 재료, 도광 필름, 차량용 라이트 가이드, 명판 등으로서 적합하다. 특히, 도광판 및 차량용 라이트 가이드(예를 들면, 헤드 램프 등의 차량 전조등 및 포그 램프 등의 보조 전조등, 및 데이타임 러닝 램프 등의 각종 차량용 등구 근방에 구비되는 주간 점등용의 라이트 가이드를 포함함)가 적합하다.
이상과 같이, 본 발명의 예시로서, 실시의 형태를 설명했다. 그러나, 본 발명에 있어서의 기술은 이것으로 한정되지 않고, 적절히 변경, 치환, 생략 등을 행한 실시의 형태에도 적용 가능하다.
[실시예]
이하에 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다. 한편, 특별히 언급이 없는 한, 「부」 및 「%」는 각각 중량 기준이다.
원료로서 이하의 것을 사용했다.
1. 방향족 폴리카보네이트 수지(A):
비스페놀 A와 염화 카보닐로부터 합성된 폴리카보네이트 수지
점도 평균 분자량: 15000, 스미카폴리카보네이트(주)제의 SD 폴리카 200-80(상품명), 「SD 폴리카」는 스미카폴리카보네이트(주)의 등록상표, 이하 「PC」 또는 (A1)이라고도 한다
2. 폴리실록세인 화합물(B)
2-1. 1,5,5-테트라메틸-3,3-다이페닐트라이실록세인 신에쓰화학공업주식회사제, 상품명 KR511, 이하 「B1」이라고도 한다
2-2. 메틸페닐폴리실록세인, 도레이다우코닝실리콘사제, 상품명 SH556, 이하 「B2」라고도 한다
2-3. 메틸페닐폴리실록세인, 도레이다우코닝실리콘사제, 상품명 PH1560, 이하 「B3」이라고도 한다
2-4. 알콕시기 함유 메틸페닐폴리실록세인 신에쓰화학공업주식회사제, 상품명 KR213, 이하 「B4」라고도 한다
3. 지방산 에스터(C):
글리세린 모노스테아레이트, 리켄비타민(주)제, 상품명 리케말 S-100A, 이하 「C」라고도 한다
4. 방향족 화합물(D):
3,5-다이-t-뷰틸-4-하이드록시톨루엔
[와코준야쿠공업(주)제, 이하 (D1)이라고도 한다]
5. 인계 산화 방지제(E):
5-1. 이하의 식으로 표시되는 트리스(2,4-다이-t-뷰틸페닐)포스파이트
Figure pat00007
[BASF사제의 일가포스 168(상품명), 이하 (E1)이라고도 한다]
5-2. 이하의 식으로 표시되는 비스(2,4-다이-tert-뷰틸-4-메틸페닐) 펜타에리트리톨 다이포스파이트(IUPAC명: 3,9-비스(2,6-다이-tert-뷰틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-다이포스파스파이로[5,5]운데케인)
Figure pat00008
[ADEKA제의 아데카 스타브 PEP-36(상품명), 이하 (E2)라고도 한다]
6. 에폭시 화합물(F)
3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥실 카복실레이트
[(주)다이셀화학공업제의 셀록사이드 2021P(상품명), 이하 (F1)이라고도 한다]
7. 아크릴 수지(G)
폴리메타크릴산 메틸(PMMA)
[미쓰비시케미컬(주)제의 다이아날 BR83(상품명), 이하 (G1)이라고도 한다]
(실시예 1∼13 및 비교예 1∼6)
상기 각 원료를 표 1∼표 3에 나타내는 비율로 일괄적으로 텀블러에 투입하고, 10분간 건식 혼합한 후, 2축 압출기((주)니혼제강소제, TEX30α)를 이용하여, 용융 온도 220℃에서 용융 혼련하여, 실시예 1∼11 및 비교예 1∼6의 각각의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물의 펠릿을 얻었다.
한편, 실시예 및 비교예에서 얻어진 펠릿은 모두 거의 타원기둥상이고, 펠릿 100개로 이루어지는 집합체는 각각 길이의 평균값이 약 5.1mm∼약 5.4mm, 단면 타원의 장경의 평균값이 약 4.1mm∼약 4.3mm, 단경의 평균값이 약 2.2mm∼약 2.3mm였다.
얻어진 펠릿을 이용하여, 이하의 방법에 따라, 각 평가용 시험편을 제작하고 평가에 제공했다. 그 결과를 표 1∼2에 나타낸다.
(시험편의 제작 방법)
얻어진 펠릿을 120℃에서 4시간 이상 건조한 후, 사출 성형기(화낙(주)제, ROBOSHOT S2000i100A)를 이용하여, 성형 온도 280℃, 금형 온도 80℃에서, JIS K 7139 「플라스틱-시험편」에 규정된 다목적 시험편 A형(전장 168mm×두께 4mm)을 제작했다. 이 시험편의 단(端)면을 절삭하고, 절삭 단면에 대하여, 수지판 단면 경면기(메가로테크니카(주)제, 플라뷰티 PB-500)를 이용하여 경면 가공했다.
(적산 투과율의 평가 방법)
분광 광도계((주)히타치제작소제, UH4150)에 장광로 측정 부속 장치를 설치하고, 광원으로서 50W 할로젠 램프를 이용하여, 광원 전 마스크 5.6mm×2.8mm, 시료 전 마스크 6.0mm×2.8mm를 사용한 상태로, 파장 380∼780nm의 영역에서 1nm마다의, 시험편 각각의 분광 투과율을, 시험편의 전장 방향에 대하여 측정했다. 측정한 분광 투과율을 적산하고, 십의 자리를 반올림하는 것에 의해, 각각의 적산 투과율을 구했다. 한편, 적산 투과율이 32000 이상을 양호(표 중, ◎로 나타냄), 32000 미만 30000 이상을 사용 가능(표 중, ○로 나타냄), 30000 미만을 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 했다.
(황색도의 평가 방법)
적산 투과율의 평가 방법에 있어서 측정한 분광 투과율에 기초하여, 표준 광원 D65를 이용하여, 10도 시야에서 각각의 황색도(이하, YI)를 구했다. 한편, YI가 12 이하를 양호(표 중, ◎로 나타냄), 12 초과 15 이하를 사용 가능(표 중, ○로 나타냄), 15를 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 했다.
(성형품의 가열 시험 평가)
상기에서 제작한 시험편을 에스펙사제 이너트 오븐 IPHH-201M 중에 설치하고, 200℃, 72시간, 가열 시험을 행했다.
다음으로, 각 시험편의 표면을 육안으로 관찰했다. 이하의 기준에 의해, 가열 시험 후의 상태를 평가했다. 결과를 표 1∼표 3에 나타낸다.
◎: 무색 투명하다.
○: 투명하고, 사용 가능하지만, 근소하게 착색이 있다.
×: 백탁되거나 또는 짙은 착색이 있다.
표 1∼표 3에 각 실시예 및 비교예의 원료 및 배합 비율, 평가 결과를 아울러 나타낸다.
Figure pat00009
Figure pat00010
Figure pat00011
실시예 1∼13의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물은, 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인(B), 지방산 에스터(C) 및 특정 방향족 화합물(D)를 포함하고, 필요에 따라서 인계 산화 방지제(E), 에폭시 화합물(F), 아크릴 수지(G)를 각각 특정 비율로 함유한다. 따라서, 해당 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로부터 성형된 시험편은 적산 투과율이 높고, 황색도가 작고, 또한 가열 시험 후의 열화도 거의 없다.
그리고, 이와 같은 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형한 성형품은 황색도가 작아 색상이 우수하고, 게다가 가열 시험 후의 열화도 거의 없다.
이에 비해서, 비교예 1∼5의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형한 성형품은 휘도, 색상, 가열 시험 후의 결과 중 적어도 어느 하나가 뒤떨어졌다.
이상과 같이 본 발명에 있어서의 기술의 예시로서 실시의 형태를 설명했다. 그를 위해 상세한 설명을 제공했다.
따라서, 상세한 설명에 기재된 구성 요소 중에는, 과제 해결을 위해서 필수적인 구성 요소뿐만 아니라, 상기 기술을 예시하기 위해서, 과제 해결을 위해서는 필수가 아닌 구성 요소도 포함될 수 있다. 그 때문에, 그들 필수가 아닌 구성 요소가 상세한 설명에 기재되어 있는 것을 가지고, 바로, 그들 필수가 아닌 구성 요소가 필수라고 인정해서는 안 된다.
또한, 전술한 실시의 형태는, 본 발명에 있어서의 기술을 예시하기 위한 것이기 때문에, 특허청구범위 또는 그 균등한 범위에 있어서 여러 가지의 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행할 수 있다.
본 발명의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물(및 그것을 성형하여 이루어지는 광학용 성형품)은, 폴리카보네이트 수지가 본래 갖는 내열성, 기계적 강도 등의 특성이 손상되는 일이 없고, 열안정성 및 내후성이 우수하고, 게다가 본 발명의 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 함유하는 성형품을 가열한 경우라도 외관 및 광학 특성이 우수한 것이다. 따라서, 예를 들면 두께 0.3mm 정도의 박형의 도광 광원의 도광판 표면으로의 장기 조사에 의해 가열 상태가 계속되는 용도, 추가로 예를 들면, 차량용 라이트 가이드 등에 이용한 경우라도, 얻어지는 도광판 및 차량용 라이트 가이드 등의 색상이 변화되어 외관이나 광학 특성이 저하되는 일도 없어, 공업적 이용 가치가 극히 높다.

Claims (14)

  1. 방향족 폴리카보네이트 수지(A), 폴리실록세인 화합물(B), 지방산 에스터(C) 및 하기 식으로 표시되는 방향족 화합물(D)를 함유하는 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물로서, 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서 폴리실록세인 화합물(B)를 0.01∼1.0중량부, 지방산 에스터(C)를 0.01∼0.7중량부 및 방향족 화합물(D)를 0.0001중량부 이상 0.05중량부 미만 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
    식:
    Figure pat00012
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리실록세인 화합물(B)가, 알콕시기, 바이닐기 및 페닐기 중에서 선택되는 적어도 1종의 기를 함유하는 폴리실록세인 화합물인, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 폴리실록세인 화합물(B)가 1,5,5-테트라메틸-3,3-다이페닐트라이실록세인인, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 지방산 에스터(C)가 지방족 카복실산과 알코올의 축합 화합물인, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 지방산 에스터(C)가 글리세린 모노스테아레이트 또는 펜타에리트리톨 스테아레이트인, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 추가로, 하기 아인산 에스터 구조를 갖는 인계 산화 방지제(E)를 0.01∼0.3질량부 함유하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
    Figure pat00013
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 추가로, 에폭시 화합물(F)를 0.001∼0.2질량부 함유하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에폭시 화합물(F)가 3',4'-에폭시사이클로헥실메틸-3,4-에폭시사이클로헥세인 카복실레이트를 함유하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 방향족 폴리카보네이트 수지(A) 100중량부에 대해서, 추가로, 아크릴 수지(G)를 0.01∼0.5질량부 함유하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지(G)가 폴리메타크릴산 메틸인, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열 안정제, 산화 방지제, 착색제, 이형제, 연화제, 대전 방지제 및 충격성 개량제를 함유하는 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 추가로 함유하는, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물.
  12. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 함유하는 광학용 성형품.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광학용 성형품이 도광 필름, 차량용 라이트 가이드 및 명판으로부터 선택되는 성형품을 함유하는, 광학용 성형품.
  14. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물을 성형하는 것을 포함하는, 광학용 성형품의 제조 방법.
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