TW200806728A - Light diffusing polycarbonate resin plate - Google Patents

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200806728 九、發明說明： 【發明所屬之技彳标領域】 技術領域 本發明係有關於一種具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂 5板’且特徵在於該具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂板係將在 由具光擴散性之聚碳酸酯樹脂構成之基板上，共擠壓成形 含有特定構造之防止帶電劑、及依需要加入之聚己内醯胺 之聚碳酸酯樹脂層作為表層而形成者。 L· mf 1〇 背景技術 由於聚碳酸酯樹脂不僅具有優異機械特性、耐熱性、 及耐光性，更具有高光線穿透率，所以可於廣泛之用途中 使用。舉例而言，聚碳酸酯樹脂亦大量使用於天頂、頂燈、 拱廊、大廈之護牆板、道路側壁板之建築領域。用於前述 15用途之光擴散板多半為乳白色，並且，目前已有在聚碳酸 酉旨樹脂中混合碳酸妈、硫酸鋇、氧化梦、氧化鈦等光擴散 劑的方法（專利文獻1)、及使微粒子分散的方法（專利文獻 2)〇 【專利文獻1】 特公昭57-24186號公報 20 【專利文獻2】 特開平05-257002號公報 前述光擴散性聚破酸S旨樹脂板係用於液晶顯示器用之 側光方式或直下塑背光方式之面光源體，或掃描器之面光 源體。 前述專利文獻1及專利文獻2中揭示之光擴散板雖然具 5 200806728 有作為光擴散構件所需之最低限度機能，但在實際組裝為 光源體時會發生塵埃附著的問題，或因使用環境變化而在 液晶晝面上產生顯示不均的情形，所以需要賦予防止帶電 性能。 5 一般而言，賦予聚碳酸酯樹脂防止帶電性能的方法係 此合導電性碳黑或碳纖維。但是，由於前述物質呈現黑色， 不適合使用於光擴散板之光學用途。 另外，在黑色以外之用途時一般是使用烧類石黃酸鹽之 金屬鹽、烷基苯磺酸鹽等作為防止帶電劑，但是因為在聚 10碳酸酯樹脂内混合前述物質後，前述聚碳酸酯樹脂之顏色 會壬現白色不透明而無法得到充分光穿透性，所以會產生 無法得到作為面光源體所需要之高亮度的問題。 【考务明内3 發明揭示 15 本發明之目的在於得到在組裝為面光源體時不會損及 焭度，且防止帶電性優異之具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂 板。 解決問題之方法 本發明人進行欲解決上述問題之努力研究的結果，發 20現可利用在由具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂所構成之基材 的至少一面，共擠壓成形由含有特定構造之防止帶電劑、 及依需要加入之聚己内醯胺之聚碳酸酯樹脂層而形成具有 優異防止帶電性之具光擴散性之聚碳酸酯樹脂板，並完成 本發明。 6 200806728 即 係在由含有光_之聚碳酸，板， 的至少1之聚碳酸㈣脂組絲所構成之A材 v-面’雜麵形由含有防止 4 腊組成物所構成之表層㈣成者， ^酸酷樹 酸鱗鹽 =中前>述防止帶電劑係以下述—般式⑴所示之 且母100重量份表層所使用之聚碳 、: 份。 一般式（1) 10【化1】 述防止帶電劑之含有量為大於2·。重量份、小於等::重： 一 r2XR4

I R5 (式中’ R1為烧基、芳基或具有作為取代基之烷基的芳 基，而R2〜R5為氫原子、烷基或芳基，且Ri〜R5可相同或相 異）。 15 發明效果 本發明之具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂板，不會損及 聚碳酸酯樹脂之透明性，且具有優異之防止帶電性、光擴 散性及亮度，可適用於需要高度光學性能之用途，特別適 合用於液晶顯示裝置用背光等所使用之光擴散板。 20 【實施方式】 本發明之較佳實施形態 200806728 本發明之基材及表層所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係利 用使各種二每二芳基化合物與光氣反應之光氣法、或使二 罗！一务基化合物與二苯基壤酸自旨等碳酸醋反應之g旨交換法 獲得之聚合體。前述聚碳酸酯樹脂(Α)可舉例如由2,2_雙(4-5 羥苯）丙烷(雙酚Α)製造之聚碳酸酯樹脂作為代表。 前述二羥二芳基化合物，除了雙酚Α以外，可舉例如： 雙(4-經本）甲烧、l，l-雙(4-說苯）乙烧、2,2-雙(4-經苯）丁烧、 2,2-雙(4_羥苯）辛烷、雙(4-羥苯）苯甲烷、2,2-雙(4·經苯冬 甲苯）丙烷、1，1-雙(4-羥基-3-第三丁苯）丙烷、2,2_雙(4_經基 10 _3_溴苯基）丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴笨基）丙烷、2,2_雙 (4-羥基-3,5-二氯苯基）丙烷等雙(羥苯)烷類；丨-丨雙^—^苯) 環戊烷、1，1_雙(4_羥苯)環己烷等雙（經苯)環燒類；44，_二 羥二苯基醚、4,4，-二羥-3,3，-二甲基二苯基醚等二羥二苯基 醚類；4,4’-二羥二苯基硫等之二羥二芳基硫類；尖4，-二= 15二苯基亞颯、4,4’-二羥_3,3’-二甲基二苯基亞砜等i羥二= 基亞调*類，及4,4’-二殖二本基礙、4,4，-二雜q，， 一td，3 _二甲基二 本基礙專^一經一方基礙類專’且前述物質可單獨戈、 以上後使用。除了前述物質以外，亦可混合井 對苯二紛(dipiperazilhydroquinone)、間苯二紛、 ， 、4,4、二羥二 笨等後使用。 20 另外，亦可將前述二羥二芳基化合物與下述3广乂 紛化合物混合使用。3價以上之盼可舉例如：門# 一 一 ·⑷本三酚、4,6- —甲基_2,4,6_三-(4-經苯)-庚烯、2,4,6-二甲義2 4 羥苯）-庚烷、1，3,5-三-(4-羥苯)_苯 ' 1 1 ] 一，’ — ，，’Ί4令笨)-乙 8 200806728 烧、及2,2·雙-[4,4-(4,4，-二羥二苯基)-環己基]-丙烷等。 表層或基材所使用之聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量 一般為10000〜100000，又以15000〜35000為佳而以 17000〜28000更佳。在製造本發明聚碳酸酯樹脂時，可應需 5要使用分子量調節劑、觸媒等。 雖然本發明使用之光擴散劑未在無機高分子系及無機 系等化學組成上特別限制，但是在本發明之聚碳酸酯樹脂 成分内添加光擴散劑，並使用擠壓機熔融混合等廣為周知 方法分散前述光擴散劑時，必須存在不與基質相相溶或不 10 易相溶之粒子。 光擴散劑之具體例，可使用如：碳酸鈣、二氧化矽、 石夕氧烧、硫化鋅、氧化辞、氧化鈦、填酸鈦、鈦酸鎮、雲 母、玻璃填料、硫駿鋇、黏土、滑石、聚石夕氧橡膠狀彈性 體、聚甲基倍半石夕氧燒等無機系擴散劑；及丙烯酸系、苯 15乙烯系、聚酯系、聚烯烴系、胺甲基乙酯系、尼龍系、甲 基丙烯酉夂系、氟系、降冰片燒系等有機系擴散劑等。特別 地，使用二氧化發、残烧、或丙烯酸魏適合。 又/、要可透過添加前述擴散劑得到所需之光擴散 I*生光擴政劑的粒子徑並無特別限制，但是最好使用平均 2〇粒子徑為1〜3〇卿左右之光擴散劑。小於_時，會有僅可 供光穿過而不易得到光擴散效果的情形。另一方面，超過 3〇^nb ’會發生無法得到充分光擴散效果而可見性不良的 問題另外義_分布並無制限制，但是最好使用 (U〜·叫左右之範圍，又以L5〜⑽之範圍更佳。此外， 9 200806728 亦可併用平均粒子徑、粒徑分布及種軸異之a種類以上的 光擴政劑’亦可單獨或仙純分布*相fS]，即，具有2種 以上粒徑分布之光擴散劑後使用。 每100重里份基材之聚碳酸酯樹脂中，光擴散劑之混合 5里以0.1〜1〇重里份為佳。混合量小於〇 ι重量份時會有不易 付到充分光擴散效果的情形。另一方面，超過1〇重量份時 會似光穿透性，所以會產生無法獲得充分光擴散性能的 問題。光擴散劑之混合量的範圍以G3〜5重量份為佳。 本發明所使用之防止帶電劑為以下述一般式⑴所示之 10 有機磺酸之鎸鹽。 一般式（1) 【化1】 一R4:—,

I 式中，R1係烷基、芳基或用烷基作為取代基之芳基， 15而以具有用芳基或烷基作為取代基之芳基為佳，又以具有 用烧基作為取代基之芳基更佳。此處，烷基及作為、取^基 使用之烷基的碳數為1〜40，又以8〜18為佳。又，具有以芳 基作為取代基之烧基的數量以1〜3個為佳，又以1個更佳。 另外，芳基可舉例如苯基及萘基。 2〇 另一方面，R2〜R5代表氫原子、烷基或芳基，且R2〜R5 可相同或相異。此處，烷基之碳數以1〜1〇為佳。另外，芳 200806728 基可舉例如苯基。 在以前述一般式（1)所示之防止帶電劑中，特別地，可 適當地使用以下述一般式（2)所示之烷基苯磺酸鱗鹽（竹本 油脂社製造之S—418)。 5 —般式(2) 【化2】

Ci2H25 S03' +p(c4h9)4 每100重量份表層之聚碳酸酯樹脂中，本發明表層所使 用之防止帶電劑之混合量為大於2.0重量份、小於等於10重 10 量份。因為混合量為2重量份以下時防止帶電性不良，又， 超過10重量份時熱穩定性會降低，所以並不樂見。防止帶 電劑之混合量範圍以2.2〜5重量份為佳。 本發明所使用之聚己内醯胺係在存在觸媒時將ε-己内 醯胺開環聚合後製成之聚合體，特別地，以2-氧雜七環酮 I5 (2-oxepanone)之均聚物為佳。前述聚合物為市售品且容易 購得，可使用DOW CHEMICAL公司製造之卜一>求y γ一、 彳社製造之CAPA等。聚己内醯胺之黏度平均分子量 以10000〜100000為佳，又以40000〜90000更佳。 此外，在聚己内醯胺中，亦可含有在開環聚合^己内 20 醯胺時與1，4-丁二醇等共存且變性之物質，或已用醚或酯基 等取代分子末端之變性聚己内醯胺。藉由併用前述聚己内 醯胺與防止帶電劑，雖然展現效果之機理仍不明，但可發 現對防止帶電性之增效效應，並具有不會造成透明性降低 11 200806728 之優異效果。 每100重量份表層之聚碳酸酯樹脂中，聚己内醯胺之混 合里為0.01〜15重量份。混合量小於〇 〇1重量份時，因為無 法發揮充分防止帶電性之增效效果，所以並不樂見，另一 超出15重里份時’由於透明性會降低所以並不樂見。 水己内酏胺之混合量的較佳組成比例為0」〜7重量份。 在本發明具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂板中，於實際 使用時τ根據光擴散m卜之所需性能，依需要於基材 及/或表層添加廣為周知之各種添加劑、聚合物等。舉例而 10曰’ A了抑制長時間暴露在光下造成樹脂成形品變色，可 添加叉p且胺系之耐光穩定劑，此外，為了得到鮮盤色彩， 可添加苯并π亏唾系之螢光增白劑，亦可併用前述添加劑。 在本發明之具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂板中，可應 需要添加前述添加劑以外之廣為周知的添加劑，例如，紛 15系或碟系熱穩定劑[2,卜二小4_甲苯紛、2分甲環己)♦二 甲苯紛、4,4，-二硫_(6何基-3-甲苯齡）、2,2-亞甲雙_(4-乙 基-6+甲苯盼）、n-十八基冬(3>二+ 丁苯邻苯）丙酸、 參(2,4-二+ 丁苯)亞磷酸、4,4_二伸苯基二膦酸肆_(2,4_二+ 丁苯）等];潤滑劑[石蠟、n_硬脂酸丁_、合成密蠟、天然 20密蠛、甘油單酯、二十八酸樣、聚乙婦腹、新戊四醇四硬 脂酸等];著色劑[例如染料];填充劑[碳酸齊、黏土、二氧 化矽、玻璃纖維、玻璃球、玻璃板、碳纖維、滑石、雲母、 及各種晶_等];流動性改良劑；展開劑[環氧化大豆油、 流動石蠛等];及其他熱可塑性樹脂或各種耐衝擊改良劑等 12 200806728 (例如，在聚丁二烯、聚丙烯酸酯、乙烯•丙烯系橡膠等橡 膠中，將甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈等之化合物接枝 聚合後形成之橡膠強化樹脂等）。 本發明之實施形態及順序如下所示。 5 可使用以任意混合量計量光擴散劑及使用於基材之聚 碳酸酯樹脂，用滾筒、帶式摻合機、高速攪拌機等混合後， 再用普通之單軸或雙軸擠壓機熔融混練混合物以使其粒化 之方法，或者，分別計量各種成分，再從複數供給裝置投 入擠壓機内進行熔融混合的方法，以及，對聚碳酸酯樹脂 以南》辰度混合光擴散劑’並在炫融混合後並粒化形成母粒 後，將該母粒與聚碳酸酯樹脂依所需比例混合的方法。 而且，可因應狀況任意選擇熔融混合前述成分時的擠 壓機投入位置、擠壓溫度、螺桿轉數、供給量等條件，以 進行粒化。如此一來，可製成基材用之顆粒。 15 另外，可以任意混合量計量防止帶電劑與使用於表層 之聚碳酸酯樹脂，再用與前述相同之方法製成表層用之顆 粒。 將前述製成之基材用、表層用顆粒分別使用2至3基之 單軸或雙軸擠壓機熔融混練後，分別供給至共擠壓用模具 20之基材分流器及表層分流器，可製成積層片材。 【實施例】 以下，雖然用實施例說明本發明，但本發明並不僅限 於該等實施例。另外，若無特觀明，則實施财之「％」、 「份」分別為重量基準。 13 200806728 又，使用之原材料如下。 聚碳酸I旨樹脂： SUMITOMO DOW公司製造之CALIBRE200-13(黏度平 均分子量：21500，以下簡稱為「PC」） 5 聚己内醯胺： y彳社製造之CAPA6500C(黏度平均分子量：50000， 以下簡稱為「PCL」） 光擔散劑： NICCO RICA公司製造之MSP-S020(聚曱基聚倍半矽 1〇 氧烷系擴散劑，以下簡稱為「LD-1」） 力'化成社製造之GM0449S(丙烯酸系擴散劑，以下 簡稱為「LD-2」） 防止帶電劑： 竹本油脂社製造之S-418(烷基苯磺酸鱗鹽，以下簡稱為 15 「防止帶電劑」） 將前述各種原料以表1〜3所示之基材或表層用之混合 比率分別投入滾筒内進行1〇分鐘乾式混合後，用雙軸擠壓 機（日本製鋼所社製造之ΤΕχ30α)以熔融溫度26(rc進行混 練’製成基材或表層用之顆粒。 20 將前述製成之基材及表層用之顆粒分別以125°Cx2小 時之乾燥條件進行事先乾燥。 將業經事先乾燥之基材用顆粒投入基材用擠壓機（田辺 7 7 夕社製造之VS40單軸擠壓機(L/D=32、40φ))，並 在26(TC之條件下從共擠壓用模具之基材分流器供給。又， 14 200806728 同時將業經事先乾燥之表層用顆粒投入表層用擠壓機（文歹 技研社製造之PEX-25-24型單軸擠壓機(L/d=24、25φ))，並 在260°C之條件下從表層材分流器進行熔融擠壓，製成共擠 壓片材。 5 說明本發明各種評價項目之測定方法。 1·表面電阻率(Rs): 將前述製成之共擠壓片材切斷為9〇x5〇x2mm，在23°C、 50%相對溼度條件下狀態調整24小時後，使用超絕緣計〇> シ卜、静電気社製造之SME-8311)，以測量電壓500V、取樣時 10間60秒的條件測量表面電阻值。表面電阻率Rs小於1χ1〇Η 時為合格。 2. 半衰期 將别述製成之共擠壓片材切斷為90x50x2mm，並用シ シ卜、社製造之Static Honest Meter · H-0110測量半衰期。首 15先，持續施加WKV之電荷直到試驗片之耐電壓固定為止。 然後，停止電荷，觀察帶電壓的衰退，測量初期之帶電壓 減少至一半的時間，作為半衰期。半衰期為10下者為合格。 3. 測量亮度 在已切斷之共擠壓片材(90x50x2mm之厚度）内側配置2 20根冷陰極管，再測量位於燈間垂直方向之試驗片表面上的 亮度。又，亮度係指朝某方向之光度之位於與該方向垂直 之面上每單位面積的比例，一般而言，代表發光面之明亮 程度[單位：（cd/m2)]。又，評價基準如下··燈間亮度測量值 為2500cd/m2以上者為合格(〇）、小於2500cd/m2者為不合格 15 200806728 (X)。另外，第1圖顯示概略測量方法。 【表1】 實施例 1 2 3 4 5 6 7 基材用PC(份） 100 100 100 100 100 100 100 LD-1 (份） 0.4 0.4 0.6 0.8 - - - LD-2(份） - - - - 1.5 3.0 2.0 表層用PC(份） 100 100 100 100 100 100 100 防止帶電劑（份） 2.2 2.5 5.0 9.0 2.2 5.0 9.0 表面電阻率（Ω) 4.2xl013 3·5χ1013 2.2χ1013 1·8χ1013 4.2x10^ 2·8χ1013 1·5χ1013 半衰期（秒） 8.8 6.3 4.5 3.8 8.5 4.6 3.5 燈間亮度(cd/m2) 2530 2560 2540 2520 2520 2540 2510 【表2】 實施例 8 9 10 11 12 13 基材用PC(份） 100 100 100 100 100 100 LD-1(份） 0.4 0.4 0.4 - - - LD-2(份） - - - 3.0 3.0 3.0 表層用PC(份） 100 100 100 100 100 100 防止帶電劑（份） 2.5 2.5 2.5 5.0 5.0 5.0 表面電阻率（Ω) 5.2xl012 4.8xl012 3.3χ1012 3·5χ1012 2.7χ1012 2.5χ1012 半衰期（秒） 4.2 3.5 3.2 3.7 3.1 2.5 燈間亮度(cd/m2) 2560 2550 2540 2530 2540 2520 【表3】 比較例 1 2 3 4 5 基材用PC(份） 100 100 100 100 100 LD_1(份） 0.4 0.4 - - 0.6 LD_2(份） - - 1.5 3.0 - 表層用PC(份） 100 100 100 100 100 防止帶電劑（份） 1.8 12 1.8 12 5.0 表面電阻率（Ω) 6.3xl014 7.2xlOi：k 4·2χ1014 7·5χ1012 5.2χ1012 半衰期（秒） 60 < 2.5 60 < 2.6 4.2 燈間亮度(cd/m2) 2540 2450 2530 2440 2430 16 5 200806728 如表1及表2所示，滿足本發明構造時(實施例1〜13)，在 所有評價項目皆具有充分性能。 另一方面，如表3所示，在未滿足本發明之構造時，在 所有評價項目中皆有許多缺點。 5 比較例1係用於表層材料之防止帶電劑混合量小於規 定量的情形，結果，表面電阻率及半衰期不良。 比較例2係用於表層材料之防止帶電劑混合量大於規 定量的情形，結果，色澤變差且無法得到目標之亮度。 比較例3係將用於比較例1之基材之光擴散劑從LD_ut 10變為LD-2的例子，因為用於表層材料之防止帶電劑混合量 小於規定量，結果，表面電阻率及半衰期不良。 比較例4係將用於比較例2之基材之光擴散劑從LD_ut 變為LD-2的例子，因為用於表層材料之防止帶電劑混合量 大於規定量’結果’色澤變差且無法得到目標之亮度。 15 比較例5係用於表層材料之聚己内醯胺混合量大^規 定量的情形，因為透明性較低，結果，無法㈣里目標之亮 度。 I：圖式簡單說明3 第1圖係顯示本發明燈間亮度之測量方法的圖。 20 【主要元件符號說明】 A···亮度計 B···燈之光線 C··光繼板 D···樹冷陰極管) 17

Claims (1)

1. 200806728 十、申請專利範圍： 1· 一種具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂板，係在由含有光擴 散劑之聚碳酸酯樹脂組成物所構成之基材的至少一 面，共擠壓成形由含有防止帶電劑之聚碳酸酯樹脂組成 物所構成之表層而形成者， 其中前述防止帶電劑係以下述一般式（1)所示之有 機磺酸鱗鹽，且 每100重量份表層所使用之聚碳酸酯樹脂中，前述 防止帶電劑之含有量為大於2〇重量份、小於等於1〇重 份， 一般式（1) 【化1】 I 只*^ g Q，只2 一 p十一只4 I (式中’R1為烷基、芳基或具有作為取代基之烷基的 芳基，而R2〜R5為氫原子、烷基或芳基，且R2〜R5可相同 或相異）。 2·如申請專利範圍第1項之具有光擴散性之聚碳酸酯樹脂 板，其中前述表層所使用之聚碳酸酯樹脂組成物中更含 有聚己内酿胺’且每100重量份前述表層所使用之聚碳 酸酯樹脂中，前述聚己内醯胺之含有量為〜15重量 18 200806728 份。 3·如申請專利範圍第丨或】項之具有光擴散性之聚碳酸酯 樹脂板，其中前述防止帶電劑係以下述一般式（2)所示之 烷基苯磺酸鱗鹽 一般式（2) 【化2】 議勢 s〇3' +p<C4H9)4 ο 4·如申請專利I請第1或2項之具有光擴散性之聚碳酸醋 樹脂板，其中每100重量份表層之聚碳酸酯樹脂中，前 述防止帶電劑之混合量為2.2〜5重量份。 5.如申請專利範圍第2項之具有光擴散性之聚碳酸醋樹脂 板，其中每100重量份表層所使用之聚碳酸酯樹脂中， 前述聚己内醯胺之混合量為0J〜7重量份。 19