201238999 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 [0001] —種芳香族聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物。 【先前技術"】 [0002] 由於綠能經濟發燒，使得節能照明需求大增。LED( 發光二極體）為目前已知最省電、發光效率高且無汞等環 境污染的照明光源。 [0003] 芳香族聚碳酸酯系樹脂具有高透明度、機械強度、 耐熱性及耐濕性的優點。因此LED燈罩使用的透明樹脂材 質現今大多選用芳香族聚碳酸酯系樹脂。 [0004] 因LED燈為點光源，為使得LED燈具光源具有良好的 均勻性，燈罩設計常使用霧化玻璃材質、透明樹脂燈罩 表層貼上擴散膜、透明樹脂燈罩本體做模組設計、透明 樹脂添加擴散劑混煉加工等方式來改善LED燈照明均勻性 ，然而在透明樹脂燈罩表層貼上擴散膜及透明樹脂燈罩 本體做模組設計等先前技術均造成生產上二次加工的麻 煩及增加生產成本。 [0005] 而透明樹脂添加擴散劑混煉加工押出技術方面，先 前技術皆以擴散板為後端應用的發明，並大多以解決流 動性不足為發明目的。例如已知Nabeshima氏在中華民 國專利第200632034號中，揭示藉由在芳香族聚碳酸酯 裡加入甲基丙烯酸S旨系樹脂以提高流動性，在現今射件 大型化、薄型化則應用範圍相當窄，尤其在熱澆道射出 方面，幾乎無法使用。且在Kogure氏等發表的美國專利 20090080079號中，亦揭示在芳香族聚碳酸酯裡添加丙 表單編號A0101 第3頁/共18頁 201238999 烯酸樹脂、矽烷系化合物等光擴散劑，可得到具有優良 光擴散能力樹脂，且藉由添加苯乙烯-丙烯酸曱酯共聚物 此光擴散樹脂可以直接射出成型擴散板，在應用上則因 流動性不良，使得應用範圍被限縮。 [0006] [0007]
Kogure氏亦在中華民國專利第200632030號中，揭 示在芳香族聚碳酸酯裡混合光擴散劑及紫外光吸收劑可 得初期色相佳，且可抑制冷陰極管所引起光分解的芳香 族聚碳酸酯組成物。但其色相則會隨時間而變化，應用 上產品穩定性不佳。 【發明内容】 本發明為解決上述問題，提供下述之芳香族聚碳酸 酯系光擴散性樹脂組成物，可簡易藉由兩種高低分子量 規格的芳香族聚碳酸酯樹脂混合比例，來調整芳香族聚 碳酸酯系光擴散性樹脂組成物的黏度，可直接經由射出 或押出等加工方式製成光擴散成型品。本發明相較先前 技術的優點為不需另外添加流動改質劑改變流動性，憑 藉調整兩種高低分子量規格芳香族聚碳酸酯樹脂混合比 例即可達成期望流動性（熔融指數）。 相對於（A)芳香族聚碳酸酯樹脂100質量份，配合 (B)光擴散劑0. 01〜10質量份、（C)紫外光吸收劑0· 05〜5 質量份、（D)安定劑0. 0卜0. 5質量份及（E)螢光增白劑 0.00卜0.1質量份及/或加入（F)脂肪酸與多元醇之酯化 合物0. 01〜1質量份而成芳香族聚碳酸酯系光擴散性樹脂 組成物。 (A)成分的芳香族聚碳酸酯樹脂係有兩種不同分子量 表單編號A0101 第4頁/共18頁 201238999 之芳香族聚碳酸酯樹脂依不同比例物理方式攪拌混合組 成。（B)成分之光擴散劑係由交聯PMMA樹脂粒子、聚矽氧 樹脂粒子、聚有機倍半矽氧烷粒子、二氧化矽粒子、石 英粒子、二氧化矽纖維、石英纖維、及玻璃纖維中選出 任何一種、或者二種以上之組合為佳。（C)成分之紫外光 吸收劑係由丙二酸酯系化合物、草醯苯胺系化合物、苯 并三唑系化合物及具有苯并三唑系骨架之側鏈的丙烯酸 系樹脂中中選出任何一種、或者二種以上之組合為佳。 (D)成分安定劑係由磷酸酯化合物及芳香族膦化合物中選 出任何一種、或者二種以上之組合為佳。（E)成分之螢光 增白劑係由香豆素系化合物、萘二曱酸亞銨系化合物及Θ 0坐系化合物中選出任何一種、或者二種以上之組合為佳 〇 上述之芳香族聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物經於 押出機混練均勻後，可得到擴散劑分散度均勻、具有優 異的霧度、穿透率及色相的芳香族聚碳酸酯系光擴散性 樹脂。並且可依據芳香族聚碳酸酯樹脂不同流動性規格 直接經由射出、押出等加工方式製成成品，避免二次加 工的麻煩及色相變化。 於本發明之芳香族聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物（ 以下，有時稱做PC樹脂組成物）的（A)成分為芳香族PC樹 脂組成物，通常可舉出為二價石碳酸與光氣或碳酸酯化 合物等聚碳酸酯前驅物反應而製造。具體而言，例如， 於二氣甲烷等溶劑中，已知之酸捕捉劑及分子量調節劑 之存在下，在依據需求添加分散劑，藉由如二價石碳酸 和光氣此聚碳酸酯前驅物之反應；或與如二價石碳酸和 表單編號A0101 第5頁/共18頁 201238999 二苯聚碳酸酯此聚碳酸酯前驅物之酯交換反應等而製造 0 所使用之二價石碳酸有許多種類，特別以2, 2-雙（4-羥基苯基）丙烷（通稱：雙酚A)為適合。雙酚A以外之雙齡 ’可舉出例如雙（4-羥基苯基）甲烷、1，卜雙（4-羥基苯 基）乙烷、2, 2-雙（4-羥基苯基）丁烷、2, 2-雙（4-羥基 苯基）辛烷、2, 2-雙（4-羥基苯基）苯曱烷、2, 2-雙（4-羥基-1-甲基苯基）丙烷、雙（4-羥基苯基）萘基曱烷、 1’卜雙（4-羥基-三級丁基苯基）丙烷、2, 2-雙（4-羥基 -3-溴基苯基）丙烷、2, 2-雙（4-羥基-3, 5-二甲基苯基） 丙烧、2, 2-雙（4-羥基-3-氣基苯基）丙烷、2, 2-雙（4-羥基-3, 5-二氣基苯基）丙烷、2, 2-雙（4-羥基-3, 5-二 溴基苯基）丙烷等雙（羥基芳基）鏈烷類、1，卜雙（4_羥基 苯基）環戊烷、1，卜雙（4-羥基苯基）環己烷、1，卜雙 (4-羥基苯基）-3, 5, 5-三曱基環戊烷等雙（羥基芳基）環 鏈烷類、二（4-羥基苯基）醚、二（4-羥基_3_甲基笨基） 醚等二羥基芳基醚類、二（4-羥基苯基）硫、二（4-羥基 -3-甲基苯基）硫等二羥基芳基硫類、二（4_羥基苯基）亞 砜、二（4-羥基-3-甲基苯基）亞砜等二羥基芳基亞砜類、 二（4-羥基苯基）砜、二（4-羥基-3-甲基苯基）砜等二羥 基芳基颯類、4, 4’ -二羥基二苯基等二羥基二苯基類等 。這些二價石碳酸可各別單獨使用，亦可混合2種以上使 用。 另外碳酸醋化合物可舉出二苯基碳酸酯等二芳基碳 酸酯及二曱基碳酸酯、二乙基碳酸酯等二烷基碳酸酯等 。分子量調整劑通常若為使用於聚碳酸酯之聚合，能夠 表單编號A0101 第6頁/共18頁 201238999 使用各式化學物。具體而言，苯酚類可舉出例如苯酚、 鄰-正丁基苯酚、間-正丁基苯酚、對-正丁基苯酚、鄰-異丁基苯酚、間-異丁基苯酚、對-異丁基苯酚、鄰-三級 丁基苯酚、間-三級丁基苯酚、對-三級丁基苯酚、鄰-正 戊基苯酚、間-正戊基苯酚、對-正戊基苯酚、鄰-正己基 苯酚、間-鄰-己基苯酚、對-正己基苯酚、鄰-環己基苯 酚、間-環己基苯酚、對-環己基苯酚、對-三級辛基苯酚 、鄰-正壬基苯酚、間-正壬基苯酚、對-正壬基苯酚、鄰 -苯基苯酚、間-苯基苯酚、對-苯基苯酚、鄰-異丙苯基 苯酚、間-異丙苯基苯酚、對-異丙苯基苯酚、鄰-萘基苯 酚、間-萘基苯酚、對-萘基苯酚、2, 5-二-三級丁基苯酚 、2，4-二-三級丁基苯酌·、3，5-二-三級丁基苯齡、2, 5_ 二異丙苯基苯酚、3, 5-二異丙苯基苯酚、對-曱酚、溴基 苯酚、三溴基苯酚等。此苯酚類中、最好是使用對-三級 丁基苯酚、對-異丙苯基苯酚、對-苯基苯酚。 於本發明之PC系光擴散性樹脂組成物，（B)成分之光 擴散劑為光學上透明，且與（A)成分之芳香族PC樹脂相異 折射率之固體化合物為佳，此光擴散劑可僅使用一種， 亦可併用二種以上。光擴散劑之平均粒徑通常為1〜ΙΟΟμπι 左右，最好是2~50μπι。光擴散劑之平均粒徑為卜ΙΟΟμιη 時，具透過率高，擴散性良好之優點。 光擴散劑之具體例可舉出交聯聚甲基丙烯酸曱酯（交 聯PMMA)樹脂粒子、聚矽氧烷樹脂粒子、聚硅倍半氧烷 (silsesquioxane)粒子、二氧化石夕粒子、石英粒子、 二氧化矽纖維、石英纖維、玻璃纖維、二氧化矽玻璃珠 、聚矽氧烷樹脂玻璃珠及玻璃玻璃珠、以及與這些同材 表單編號A0101 第7頁/共18頁 201238999 質之中空玻璃珠與不定形粉末、板狀粉末等。可單獨使 用上述之1種或組合2種以上使用。 於本發明，自透明度及折射率之觀點看來，最好是 使用交聯PMMA樹脂粒子、聚矽氧烷樹脂粒子、聚硅倍半 氧烷粒子、二氧化矽粒子及石英粒子。 (B) 成分之光擴散劑之添加量為相對於（A)成分之芳 香族PC樹脂100質量份，需要〇. 〇卜1〇質量份，最好是 0.05〜5質量份。光擴散劑之添加量若未滿〇〇1質量份， 則無法表現充分的光擴散能力，若超過丨〇質量份，則色 相成白濁造成光學穿透率低。 於本發明之PC樹脂組成物中，（C)成分的紫外光吸收 劑為由丙二酸酯系化合物、草醯苯胺系化合物、苯并三 唑系化合物及具有具苯并三唑系骨架之側鏈的丙烯酸系 樹脂中選出一種單獨或組合使用二種以上。 丙一酸Sb系化合物可列舉亞节基雙丙二酸二乙醋。 草醯苯胺系化合物可列舉具有碳數卜12個之烴基的草醯 苯胺化合物等。苯并三唑系化合物可列舉2-(2-羥基-5-三級辛基苯基）、2, 2，-亞曱基雙（4-三級辛基-6-苯并三 唑苯酚）等、苯并三唑具苯并三唑系骨架之侧鏈的丙烯酸 系樹脂可列舉於聚甲基丙烯酸甲酯（口.〇側鏈結合 2-(5-第三辛基-2-羥苯基）苯并三唑基的化合物等。這 些紫外光吸收劑為在紫外光吸收光譜中極大波長為 290~330nm的紫外光吸收劑。 (C) 成分之紫外光吸收劑的添加量，相對於（a)成分 之芳香族PC樹脂100質量份必須為〇. 〇5〜5質量份，較佳 為0.卜3質量份。紫外光吸收劑之添加量若未滿〇. 〇5質 表單編號A0101 第8頁/共18頁 201238999 量份，則無法表現充分的耐光性，若超過5質量份，則成 型時紫外光吸收劑部分裂解，使得成型品初期色調降低 0 (D)成分之磷系安定化劑，可使本發明之pC樹脂組成 物於成型時熱安定性向上提升。此磷系安定化劑，係選 自磷酸系化合物以及芳香族膦化合物，可使用單獨丨種或 組合2種以上使用。磷酸系化合物可舉出亞磷酸、磷酸之 酯類。具體而言，可舉出二丁基磷酸酯、二異丙基磷酸 酯、二辛基磷酸酯、二（異丙基苯基）磷酸酯、二（辛基苯 基）磷酸酯、二（癸基苯基）磷酸酯、三曱基磷酸酯、三乙 基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯、三癸基磷酸 酯、三苯基磷酸酯、三（壬基苯基）磷酸酯、三（2，4_二 一二級丁基苯基）亞磷酸酯、丁基二苯基磷酸酯、癸基二 苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯等。其中，最好是使用 三（壬基苯基）磷酸酯、三曱基磷酸酯以及三（2，4三級 丁基本基）亞碌酸g旨。 本發明中所使用之（D)成分之磷系安定劑中之芳香族 膊化合物，可舉出例如一般式⑴所示之芳香族鱗化合物 〇 (式中，Xl，%，X3為碳水化合物基，且至少有一個取代 基為碳數為6〜18之芳基。） 具體而言’可舉出二苯基丁基膦、二苯基癸基膦、 二苯基（經基甲基）鱗、二笨基节基膦、二苯基（對-經基 曱基）膦、三苯基膦、三（對-曱笨基）膦、三（對-壬基苯 基）鱗、三萘基鱗、三（對-全氟笨基）膦、笨基萘基爷基 表單編號A0101 第9頁/共18頁 201238999 鱗等。其中’特別是三苯基膦最適合使用。 (D) 成分之破系安定化劑之添加量為相對於（a)成分 之芳香族PC樹脂1〇〇質量份’需要〇. 01〜〇. 5質量份。填 系安定化劑之添加量若為〇. 〇〗質量份以上時，成型時之 熱安定性變為良好。0.5質量份以上時色相泛黃。添加量 在〇. 0卜0· 5質量份時，效果與經濟性之平衡較為良好。 (E) 螢光增白劑係由香豆素系化合物、萘二甲酸亞銨 系化合物及气嗤系化合物中選出任何一種、或者二種以上 之組合，該螢光增白劑可使用市售品，且市售品可舉例 如：Ciba製UVITEX OB(崎坐系化合物）、Ciba製ϋνιΤΕχ OB-ONE(吟坐系化合物）、曰本化藥（股）製㈣⑴咖 0S(CI Fluorescent Brightener 219: 1，《3考嗤系化 合物）、Hakkol化學（股）製Hakk〇1 pSR(香豆素系化合 物）、Eastman化學公司製造EAST0BRITE0B-I等。 (E)成分之螢光增白劑之添加量為相對於（A)成分之 芳香族pc樹脂1〇〇質量份，需要0 〇〇〇1~〇1質量份，最 好是0.0005〜0. 〇1質量份。螢光增白劑之添加量若為 0· _5質量份以上時’可提高成型品光學效率此添加 量超過0. 1質量份以上時，會產生色斑影響色相。 於本發明之PC樹脂組成物中，⑻成分為脂肪酸與多 兀醇之酯化合物。例如為碳數5〜3〇個之脂肪酸、與甘油 、三羥基曱基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇及山梨糖 醇針中選出-種以上之多元醇的g旨類或部分醋。另外， 此處所謂之部分醋’係意指多元醇中的至少―個經基為 未被酯化之羥基形式殘留的酿。 脂肪酸可為飽和脂㈣或不飽和脂舰，且可為直 表單編號A0101 第10頁/共18頁 201238999 鏈狀脂肪酸並且亦可為分支狀脂肪酸《脂肪酸具體而言 可列舉例如，癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、 十四烷酸、十五烷酯、十六烷酸、十七烷酸、十八烷酸 、十九烷酸、二十烷酸、二十一烷酸、二十二烷酸等之 飽和脂肪酸；癸烯酸、十一碳烯酸、十二碳稀酸、十三 碳烯酸、十四碳烯酸、十五碳烯酸、十六碳烯酸、十七 碳烯酸、十八碳烯酸、十九碳烯酸、二十碳烯酸、二十 一碳烯酸、二十二碳烯酸等之不飽和脂肪酸及其混合物 等’上述所言均包含全部的異構物。 多元醇之脂肪酸酯，考慮到與PC樹脂相溶性的問題 ，以脂肪酸之碳數為5〜30個、多元醇碳數為3~1〇個為佳 ，例如，甘油單十二烷酸酯（甘油單月桂酸酯）、甘油單 異月桂酸酯、甘油二（十二烷酸酯）（甘油二月桂酸酯）、 甘油二異月桂酸酯、甘油單十八烷酸酯（甘油單硬脂酸酯 )、甘油單異硬脂酸、甘油單十八碳烯酸酯（甘油單油酸 知）等之甘油酯；三羥曱基丙烷單十二烷酸酯（三羥曱基 丙燒單月桂酸醋）、三經甲基丙垸單異月桂酸醋、三經甲 基丙院二（十二烧酸醋）（三經曱丙烧二月桂酸酿）、三羥 甲基丙烧二異月桂酸s旨等之三經甲基丙絲；季戊四醇 單十二垸酸醋（季戊四醇單月桂酸醋）、季戊四醇單異月 桂酸酿、、季細醇二（十二毅§旨）（季戊四醇二月桂酸醋 )、季戊四醇二異月桂酸s|、季戊四醇三（十二垸酸醋）（ 季戊四醇三月桂酸酯）、季戊四醇四硬脂_等之季戊四 _。此些財’更㈣刊舉甘油單硬脂《、季戊 四醇四硬脂酸酯。 表單煸號A0101 (F)成分之酯化合物的添加量 第II頁/共18頁 相對於（A)成分之芳 201238999 香族PC樹脂100質量份，需要〇· 質量份，最好是 m 5質㈣e S|化合物之混合量若超則質量份， 則恐成型品於高溫高濕下變形。本發明之代樹脂組成物 除上述之各成分外，可依需求添加各種添加#卜可舉出 例如阻燃劑，阻Μ劑，離型劑，抗靜電劑，著色劑等 【實施方式】 [0008] 本發明所使用之聚碳酸酯為使用兩種高低黏度平均 分子量聚碳酸酯依比例混合成芳香族PC樹脂1 〇 〇質量份。 通常低黏度聚碳酸酯平均分子量為8, 〇〇〇~2〇, 〇〇〇，高黏 度聚碳酸醋平均分子量為20, 〇〇i~45, 000，依需求流動 性（溶融指數）目的調整比例混合。黏度平均分子量（Μ ) 是以魏伯羅特型黏度計，測定於2(rc二氣甲烷溶液之黏 度，藉此求出特性黏度〔7?〕，如下述之式所算出。 [?? ] = 1. 23χ1〇'5μ °·83 ν 本發明之PC樹脂組成物可由通常所使用之方法混煉 而製造。例如可藉由螺帶式摻混機，漢捷混煉機，密閃 式混煉機，轉筒翻轉機，單螺桿押出機，雙螺桿押出機 ，混煉擠押機，多螺桿押出機等。混煉時之加熱溫度通 常以180〜320°C為適宜。 [0009] 實施例 (A)芳香族聚碳酸酯樹脂 TARFLON FN2200 [商品名、台化出光石油化學（股）公 司製，黏度平均分子量22,〇〇〇,折射率1.59] TARFLON FN1 700 [商品名、台化出光石油化學（股）公 表單編號A0101 第12頁/共18頁 201238999 司製，黏度平均分子量1 7,000,折射率1.59] (B) 光擴散劑 MBX-5 [商品名、積水化成（股）製，平均粒徑5μιη] (C) 紫外光吸收劑 苯并三唑系紫外光吸收劑：Eusorb UV-329 [商品名， 優褅Eutec(股）製] (D) 磷系安定劑 構酸系化合物：Irgafosl68[商品名，汽巴特殊化學製] (E) 螢光增白劑 崎坐系化合物：UVITEX 0B[商品名，汽巴Ciba特殊化學 製] (F) 脂肪酸與多元醇之酯化合物 EW-440A[商品名，理研Vitamin製] 表1 、 [0010] (A)芳香族Μ鲅⑽磨 (C)料紋收劑 (E)發先增㈣ m 種頦 赁登份 種類 U份 種類 赁量扮 種珥 H份 m U份 種頦 It份 種铒 «f份 實蝴1 FN2200 99 FN1700 1 ΜΒΧ-5 1 £usorb UV-329 0.5 Irgafosl68 0.1 UVTTEXOB 0.02 EW-440A 0.5 FN2200 70 則00 30 ΜΒΧ-5 1 Eusorb UV-329 0.5 Iigafosl6S 0.1 UVIIEXOB 0.02 f酬3 FN2200 50 FN1700 50 ΜΒΧ-5 1 Eusorb UV-329 0.5 Irgafosl68 0.1 UVTTEXOB 0.02 比較例1 FN2200 100 FN1700 0 ΜΒΧ-5 1 Eusorb UV-329 0.5 Irgafosl68 0.1 UVTIHOB 0.02 EW-440A 3 比較例2 FN2200 70 FN1700 30 mx-5 12 Eusorb UV-329 0.5 Iigafosl68 0.01 UVTTEXOB 0.02 以表1所示之比例將各成分混合後，以雙螺桿押出機 (口徑37龍）以270°C、螺桿轉速250rpm、吐出量 25kg/hr之條件混煉，並且押出製拉。另外，於表1中， 各成分的質量份為相對於PC樹脂100質量份之值。 將所得之膠粒以100t射出成型機，以成型溫度280°C 、金屬模具溫度80°C之條件成型出140min2、1.2mm厚之 表單編號A0101 第13頁/共18頁 201238999 平板，作成光學特性及耐光性評價用之成型體。 (評價方法） (1)樹脂流動性依據ASTM D-1238以熱熔指數試驗機 (DYNISC0、D4003)測定熱熔指數（MI)。
(2)光學特性根據JIS K7105以霧度計（東京電色、TC_H MDPK)測定光線穿透率、霧度值。Π為根據ASTM D-1 925以色差計在以C光源2度視野之條件測定。 (3)光學效率以照度計（Konica Mino 1 ta、T-1 〇)量測。 光學效率〇)= 1.2mm試片罩住光源的照度値 X100% (4)耐光性依據ASTM D-4459測試測定。使用耐光試驗機 (At las公司製、CI65A) ’以氙弧燈作為光源，相對濕度 為55±2%RH，喷水回數為每120分鐘喷18分鐘條件下測定 照射300小時後色差ΛΕ。 (評價結果） 由表2之結果可知，任一實施例藉由調整pc樹脂中高 低分子量比例，可成功控制pc樹脂流動性，並且配合指 定量之特定添加劑的PC樹脂組成物，故成型體的黃度係 數YI較低且霧度及穿透率純，並且由_光試驗機試驗 之結果可知耐光性△£皆可控制在丨.5附近。 從比較例1及實施例2可證實為得到期望pc樹脂流動 性只藉由增加過多脂肪酸g旨類之滑劑，會造成穿透率偏 低、黃度係數YI及色差ΔΕ偏高。 另-方面’比較例2中’擴散劑添加過多，亦會造成 穿透度及光學效率偏低。 表單編號A0101 上述之實施_在朗本發明之技術手段而已，並 第丨4頁/共18頁 201238999 非用以限制本發明之技術範疇。 表2 [0011] 熔轴指數 (gHOmin) 穿透李(％) 1.2mm 散射光線透過率(％) 1.2mm 霧度0¼) 1.2mm 光學效孪0¼) 黄度係數YI 时光性 ΔΕ 實施例1 11 88 80 91 94 21.2 1.4 實施例2 16 87 79 91 93 20.8 1.3 實施例3 22 89 81 91 96 20.4 1.5 比較例1 17 40 36 91 72 33.1 5.6 比較例2 16 31 28 91 43 25.4 3.5 [0012] 【圖式簡單說明】【主要元件符號說明】 表單編號A0101 第15頁/共18頁