TW201742890A - 光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品 - Google Patents

光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品 Download PDF

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Abstract

本發明係提供不致損及聚碳酸酯樹脂原本具有的耐熱性、機械強度等特性、即便依高溫施行成形加工的情況，仍呈現透光率與色相均優異、且耐水解性亦優異的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品。本發明的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物係含有：聚碳酸酯樹脂(A)、聚醚衍生物(B)、除雙(2,4-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯以外的亞磷酸酯系化合物(C)、以及環氧化合物(D)；其中，相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，聚醚衍生物(B)係0.1~2.0質量份、亞磷酸酯系化合物(C)係0.01~0.5質量份、環氧化合物(D)係0.001~0.2質量份。

Description

光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品
本發明係關於不致損及聚碳酸酯樹脂原本特性，即耐熱性、機械強度等，且色相及亮度均良好、耐水解性優異的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品。
例如專利文獻1所揭示，在液晶顯示裝置所組裝的面狀光源裝置中，具備有屬於光學零件的導光板。
導光板的材料自習知起係使用聚甲基丙烯酸甲酯(以下稱「PMMA」)，但就耐熱性高、且機械強度亦高的觀點，有從PMMA取代為聚碳酸酯樹脂演進。
聚碳酸酯樹脂相較於PMMA，雖機械性質、熱性質、電氣性質較優異，但透光率卻稍差劣。所以，使用聚碳酸酯樹脂製導光板的面狀光源裝置，相較於使用PMMA製導光板，會有亮度低的問題。
此處如專利文獻2~6所揭示，針對獲得與PMMA同等級以上透光率、能提升導光板亮度、併用聚碳酸酯樹脂與其他材料的樹脂組成物，已有各種提案。
然而，專利文獻2~6所揭示的樹脂組成物並無法充分滿足近年針對導光板材料的要求(長時間暴露於高溫高濕度條件下 的情況，仍不致導致積分穿透率降低、色相變化少、長期可靠度高)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開平10-055712號公報
專利文獻2：日本專利特開平09-020860號公報
專利文獻3：日本專利特開平11-158364號公報
專利文獻4：日本專利特開2001-215336號公報
專利文獻5：日本專利特開2004-051700號公報
專利文獻6：國際公開第2011/083635號公報
本發明係提供：不致損及聚碳酸酯樹脂原本具有的耐熱性、機械強度等特性，即便依高溫施行成形加工的情況，仍呈現透光率與色相均優異、且耐水解性亦優異的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物及由其所構成之成形品。
本發明者等為解決此項問題經深入鑽研，結果發現藉由使聚碳酸酯樹脂(A)中，依特定量含有：聚醚衍生物(B)、具螺環骨架之除特定亞磷酸酯系化合物的亞磷酸酯系化合物(C)、以及環氧化合物(D)，即便依高溫施行成形加工時仍可獲得色相及亮度均良好、耐水解性亦優異的樹脂組成物，遂完成本發明。
即，本發明的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，係含有：聚碳酸酯樹脂(A)、下述一般式(1)所示聚醚衍生物(B)、下述式 (2)所示化合物除外的亞磷酸酯系化合物(C)、及環氧化合物(D)；其中，聚醚衍生物(B)之量相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.1~2.0質量份；亞磷酸酯系化合物(C)之量相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.01~0.5質量份；環氧化合物(D)之量相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.001~0.2質量份。
一般式(1)：RO-(X-O)m(Y-O)n-R' (1)
(式中，R及R'係各自獨立地表示氫原子或碳數1~30之烷基；X係表示碳數2~4之伸烷基；Y係表示碳數3~5之分枝伸烷基；m及n係各自獨立地表示3~60之整數；m+n係表示8~90之整數。)
式(2)：
本發明的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，係不致損及聚碳酸酯樹脂原本具有的耐熱性、機械強度等特性，即便依高溫施行成形加工的情況，仍呈現透光率與色相均優異，且所獲得成形體的耐水解性亦優異。所以，例如即便厚度0.3mm左右的薄型導光板，仍可獲得不會有色相出現變化導致外觀降低、且經由高溫成形 但樹脂本身劣化少、長時間暴露於高溫高濕度條件下的積分穿透率降低、色相變化少、長期可靠度高的製品，工業性利用價值極高。
以下，針對實施形態進行詳細說明。但，必要時會有省略詳細說明的情況。例如有省略眾所周知事項的詳細說明、實質相同構成重複說明的情況。此係為避免造成說明上的不必要冗長，俾使熟習此技術者能輕易理解。
另外，發明者等為使熟習此技術者能充分理解本發明而提供以下說明，惟該等並非意圖限定申請專利範圍所記載的主題。
本發明的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物係含有：聚碳酸酯樹脂(A)、特定聚醚衍生物(B)、特定亞磷酸酯系化合物以外的亞磷酸酯系化合物(C)、以及環氧化合物(D)。
<聚碳酸酯樹脂(A)>
聚碳酸酯樹脂(A)係利用：使各種二羥二芳基化合物與光氣進行反應的光氣法、或使二羥二芳基化合物與碳酸二苯酯等碳酸酯進行反應的酯交換法，而獲得的聚合體。代表例係可舉例如由2,2-雙(4-羥苯基)丙烷(雙酚A)所製造的聚碳酸酯樹脂。
二羥二芳基化合物係除雙酚A之外，尚可例如：雙(4-羥苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥苯基)辛烷、雙(4-羥苯基)苯基甲烷、2,2-雙(4-羥苯基-3-甲基 苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥-3-第三丁基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥-3-溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥-3,5-二氯苯基)丙烷等雙(羥芳基)烷烴類；1,1-雙(4-羥苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥苯基)環己烷等雙(羥芳基)環烷烴類；4,4'-二羥二苯醚、4,4'-二羥-3,3'-二甲基二苯醚等二羥二芳醚類；4,4'-二羥二苯硫醚等二羥二芳基硫醚類；4,4'-二羥二苯亞碸、4,4'-二羥-3,3'-二甲基二苯亞碸等二羥二芳基亞碸類；4,4'-二羥二苯碸、4,4'-二羥-3,3'-二甲基二苯碸等二羥二芳基碸類，該等係可單獨使用、或混合使用2種以上。除該等之外，尚亦可混合使用哌、二哌啶氫醌、間苯二酚、4,4'-二羥二苯基等。
再者，二羥二芳基化合物亦可與例如以下所示三元以上的酚化合物混合使用。
三元以上的酚化合物係可舉例如：間苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥苯基)-庚烯、2,4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羥苯基)-庚烷、1,3,5-三(4-羥苯基)苯、1,1,1-三(4-羥苯基)乙烷、及2,2-雙-[4,4-(4,4'-二羥二苯基)-環己基]-丙烷等。
聚碳酸酯樹脂(A)的黏度平均分子量較佳係10000~100000、更佳係12000~30000。另外，製造此種聚碳酸酯樹脂(A)之際，視需要亦可使用分子量調節劑、觸媒等。
<聚醚衍生物(B)>
本發明所使用的聚醚衍生物(B)亦可為例如由聚氧伸烷基二醇所衍生碳數3以上之單醚聚合體、亦可為共聚合體(嵌段或無規共聚合體任一者均可)，較佳係使用例如下述一般式(1)所示共聚合體： 一般式(1)：RO-(X-O)m(Y-O)n-R' (1)
(式中，R及R'係各自獨立地表示氫原子或碳數1~30之烷基；X係表示碳數2~4之伸烷基；Y係表示碳數3~5之分枝伸烷基；m及n係各自獨立地表示3~60之整數；m+n係表示8~90之整數。)
再者，聚醚衍生物就一般式(1)所示聚醚衍生物中，較佳係下述一般式(3)、一般式(4)、或一般式(5)所示聚醚衍生物。
一般式(3)：HO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)n-H
(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數。)
一般式(3)所示聚醚衍生物係可利用例如：日油(股)製的POLYSERINE DCB-2000(重量平均分子量2000)、POLYSERINE DCB-1000(重量平均分子量1000)等(「POLYSERINE」係註冊商標)。一般式(3)所示聚醚衍生物的重量平均分子量較佳係1000~4000。
一般式(4)：C4H9O-(CH2CH2)m(CH2CH(CH3)O)n-H
(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數。)
一般式(4)所示聚醚衍生物較佳係由乙二醇單元與丙二醇單元構成的改質二醇(例如：C4H9O-(CH2CH2O)21(CH2CH(CH3)O)14-H、C4H9O-(CH2CH2O)30(CH2CH(CH3)O)30-H等)，商業上可取得例如：日油(股)製UNILUB 60MB-26I(重量平均分子量1700)、UNILUB 50MB-72(重量平均分子量3000)等。一般式(4)所示聚醚衍生物的重量平均分子量較佳係1000~4000。
一般式(5)：HO-(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)n-H
(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數。)
一般式(5)所示聚醚衍生物係可商業性取得乙二醇單元與丙二醇單元之莫耳比1：1、且二末端為氫原子的聚伸烷基二醇(較佳係例如HO-(CH2CH2O)17(CH2CH(CH3)O)17-H，例如日油(股)製的UNILUB 50DE-25(重量平均分子量約1750、無規聚合體)等。一般式(5)所示聚醚衍生物的重量平均分子量較佳係1000~4000。
上述一般式(3)~(5)以外的聚醚衍生物較佳係例如：聚氧四亞甲基-聚氧丁二醇、由伸丁二醇單元與2-甲基伸丁二醇單元構成的改質伸丁二醇衍生物(例如HO-(CH2CH2CH2CH2O)22(CH2CH2CH(CH3)CH2O)5-H等)等。商業性可取得的聚氧四亞甲基-聚氧丁二醇係可舉例如：日油(股)製的POLYSERINE DCD-2000(重量平均分子量2000)，而改質伸丁二醇衍生物係可例如：保土谷化學工業(股)製的PTG-1000、PTG-2000、PTG-3000、PTG-L1000、PTG-L2000、或PTG-L3000等。
本發明所使用聚醚衍生物(B)的重量平均分子量，較佳係1000~4000、更佳係2000~3000。若聚醚衍生物的重量平均分子量未滿1000，會有無法獲得充分提高透光率效果的可能性，反之若重量平均分子量超過4000，會有霧化率上升、導致透光率降低的可能性。
聚醚衍生物(B)的量，相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份係0.1~2.0質量份、較佳係0.5~1.8質量份。若聚醚衍生物量未滿0.1質量份，則透光率與耐水解性的提升效果嫌不足。反之，若聚醚衍生物之量超過2.0質量份，則會有霧化率上升、導致透光率降低。
截至目前為止，有嘗試添加碳數較少之聚氧伸烷基二醇單聚物，俾企圖提升聚碳酸酯樹脂的透光率，但因為該聚氧伸烷基二醇單聚物的耐熱性不足，因而若經摻合該聚氧伸烷基二醇的聚碳酸酯樹脂組成物依高溫施行成形，則會導致成形品的亮度、透光率降低。相對於此，一般式(1)所示特定聚醚衍生物(B)係雙官能基性的無規共聚合體，耐熱性高，由經摻合該一般式(1)所示特定聚醚衍生物(B)的聚碳酸酯樹脂組成物，依高溫施行成形的成形品之亮度與透光率均高。
再者，一般式(1)所示聚醚衍生物(B)因為具有適度的親油性，因而與聚碳酸酯樹脂(A)的相溶性亦優異，故而亦能提升由經摻合該聚醚衍生物(B)的聚碳酸酯樹脂組成物所獲得成形品的透明性。
再者，當藉由摻合一般式(1)所示聚醚衍生物(B)，而形成聚碳酸酯樹脂組成物之際，便可抑制生成必要以上剪切熱，並可對聚碳酸酯樹脂組成物賦予脫模性，因而亦可不用另外添加例如聚醚有機矽氧烷化合物之類的脫模劑。
<亞磷酸酯系化合物(C)>
本發明的聚碳酸酯樹脂組成物係與一般式(1)所示特定聚醚衍 生物(B)，一起摻合除下述式(2)所示雙(2,4-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯外的亞磷酸酯系化合物(C)。藉由同時摻合上述特定聚醚衍生物(B)、與除下述式(2)所示化合物以外的亞磷酸酯系化合物(C)，便可不致損及聚碳酸酯樹脂(A)原本具有耐熱性、機械強度等特性，獲得透光率、色相、以及耐水解性獲提升的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物。
式(2)：
本發明者等經深入鑽研，結果發現亞磷酸酯系化合物中，若使用雙(2,4-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯，則使高溫成形所獲得成形品在高溫高濕度條件下長期間暴露時，該成形品的耐水解性會明顯降低，鑑於此情形，便從磷酸酯系化合物(C)中排除該化合物。
亞磷酸酯系化合物(C)較佳係例如一般式(6)所示化合物：一般式(6)：
(式中，R1係表示碳數1~20之烷基、或亦可被烷基取代的芳基； a係0~3之整數。)
一般式(6)中，R1更佳係碳數1~10之烷基。
一般式(6)所示化合物係可例如：磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、三(2,4-二第三丁基苯基)磷酸酯、磷酸三(壬苯酯)等。該等之中，更佳係三(2,4-二第三丁基苯基)磷酸酯，商業性可取得例如BASF公司製的IRGAFOS 168(「IRGAFOS」係BASF SOCIETAS EUROPAEA的註冊商標)。
亞磷酸酯系化合物(C)係除一般式(6)所示化合物之外，尚可例如下述一般式(7)所示化合物：一般式(7)：
(式中，R2、R3、R5及R6係各自獨立地表示氫原子、碳數1~8之烷基、碳數5~8之環烷基、碳數6~12之烷基環烷基、碳數7~12之芳烷基、或苯基。R4係表示氫原子或碳數1~8之烷基。X係表示單鍵、硫原子或式：-CHR7-(其中，R7係表示氫原子、碳數1~8之烷基、或碳數5~8之環烷基)所示基。A係表示碳數1~8之伸烷基、或式：*-COR8-(其中，R8係表示單鍵、或碳數1~8之伸烷基；*係表示氧側的鍵結鍵)所示基。Y與Z係表示其中一者為羥基、碳數 1~8之烷氧基、或碳數7~12之芳烷氧基，而另一者為氫原子或碳數1~8之烷基。)
其中，碳數1~8之烷基係可舉例如：甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、第三戊基、異辛基、第三辛基、2-乙基己基等。碳數5~8之環烷基係可舉例如：環戊基、環己基、環庚基、環辛基等。碳數6~12之烷基環烷基係可舉例如：1-甲基環戊基、1-甲基環己基、1-甲基-4-異丙基環己基等。碳數7~12之芳烷基係可舉例如：苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基等。
R2、R3及R5較佳係各自獨立的碳數1~8之烷基、碳數5~8之環烷基、或碳數6~12之烷基環烷基。特別R2與R5較佳係各自獨立的第三丁基、第三戊基、第三辛基等第三烷基；環己基、或1-甲基環己基。特別係R3較佳係甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、第三戊基等碳數1~5之烷基，更佳係甲基、第三丁基、或第三戊基。
R6較佳係氫原子、碳數1~8之烷基、或碳數5~8之環烷基，更佳係氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、第三戊基等碳數1~5之烷基。
一般式(7)中，R4係表示氫原子或碳數1~8之烷基。碳數1~8之烷基係可例如在R2、R3、R5及R6的說明中所例示烷基。特別R4較佳係氫原子或碳數1~5之烷基、更佳係氫原子或甲基。
一般式(7)中，X係表示單鍵、硫原子、或式：-CHR7-所示基。此處，式：-CHR7-中的R7係表示氫原子、碳數1~8之烷基、或碳數5~8之環烷基。碳數1~8之烷基、及碳數5~8之環烷基 分別係可例如在R2、R3、R5及R6的說明中所例示烷基及環烷基。特別X較佳係單鍵、亞甲基、或被甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基等取代的亞甲基，更佳係單鍵。
一般式(7)中，A係表示碳數1~8之伸烷基、或式：*-COR8-所示基。碳數1~8之伸烷基係可例如：亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸辛基、2,2-二甲基-1,3-伸丙基等，較佳係伸丙基。又，式：*-COR8-中的R8係表示單鍵、或碳數1~8之伸烷基。表示R8的碳數1~8之伸烷基係可例如A的說明中所例示伸烷基。R8較佳係單鍵或伸乙基。又，式：*-COR8-中的*係表示氧側之鍵結鍵，羰基鍵結於磷酸酯基之氧原子。
一般式(7)中，Y與Z係表示其中一者為羥基、碳數1~8之烷氧基或碳數7~12之芳烷氧基，另一者係表示氫原子或碳數1~8之烷基。碳數1~8之烷氧基係可例如：甲氧基、乙氧基、丙氧基、第三丁氧基、戊氧基等。碳數7~12之芳烷氧基係可例如：苄氧基、α-甲基苄氧基、α,α-二甲基苄氧基等。碳數1~8之烷基係可例如在R2、R3、R5及R6的說明中所例示烷基。
一般式(7)所示化合物係可舉例如：2,4,8,10-四第三丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥-5-第三丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環庚二烯(dioxaphophepine)、6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環庚二烯、6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙氧基]-4,8-二第三丁基-2,10-二甲基-12H-二苯并[d,g][1,3,2]二氧雜磷八環(dioxaphosphocin)、6-[3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙醯氧基]-4,8-二第三丁基-2,10-二甲基-12H-二苯并[d,g][1,3,2]二氧雜磷八環等。該等之中，當在特別 要求光學特性的領域中，使用所獲得聚碳酸酯樹脂組成物的情況，較佳係2,4,8,10-四第三丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥-5-第三丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環庚二烯，商業性可取得例如住友化學(股)製的SUMIRAIZA GP(「SUMIRAIZA」係註冊商標)。
再者，亞磷酸酯系化合物(C)亦可利用一般式(8)所示亞磷酸酯系化合物。
一般式(8)：
(式中，R11~R18係各自獨立地表示碳數1~3之烷基或烯基。R11與R12、R13與R14、R15與R16、R17與R18亦可相互鍵結形成環。R19~R22係各自獨立地表示氫原子或碳數1~20之烷基。d~g係各自獨立的0~5之整數。X1~X4係各自獨立地表示單鍵或碳原子。當X1~X4係單鍵的情況，R11~R22中，該單鍵所連接的官能基係被排除於一般式(8)外)
一般式(8)所示化合物的具體例係可例如：雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二磷酸酯。此就商業性可取得例如：Dover Chemical公司製、商品名「Doverphos(註冊商標)S-9228」；ADEKA公司製、商品名「ADKSTAB PEP-45」(雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二磷酸酯)。
除上述化合物之外，本發明中，亞磷酸酯系化合物(C) 係可利用一般式(9)所示，具螺環骨架的亞磷酸酯系化合物中，除雙(2,4-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯以外者。理由係若使用該化合物，如上述般，會與特定醚衍生物產生作用，導致樹脂組成物的耐水解性降低之可能性提高的緣故。
一般式(9)：
(式中，R9與R10係各自獨立地表示碳數1~20之烷基、或亦可被烷基取代之芳基；b與c係各自獨立地表示0~3之整數)
一般式(9)所示化合物的具體例係可舉例如：雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、苯基雙酚A季戊四醇二磷酸酯等。雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯係商業性可取得例如ADEKA公司製、商品名「ADKSTAB PEP-24G」。
本發明所使用亞磷酸酯系化合物(C)的量，相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份係0.01~0.5質量份、較佳係0.02~0.2質量份。若亞磷酸酯系化合物(C)的量未滿0.01質量份，則透光率與色相的提升效果不足。反之，若亞磷酸酯系化合物(C)的量超過0.5質量份，亦是透光率與色相的提升效果不足。
另外，上述亞磷酸酯系化合物(C)係可單獨使用1種、亦可併用2種以上。
<環氧化合物(D)>
本發明的聚碳酸酯樹脂組成物係更進一步含有環氧化合物(D)。藉由併用上述聚醚衍生物(B)與環氧化合物(D)，便可更加抑制經高溫成形所獲得成形品，長期間暴露於高溫高濕度條件下的色相變化。
環氧化合物(D)係可使用1分子中具有1個以上環氧基的化合物。環氧化合物(D)的具體係可舉例如：苯基環氧丙醚、烯丙基環氧丙醚、第三丁基苯環氧丙醚、3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-3',4'-環氧基-6'-甲基環己基羧酸酯、2,3-環氧基環己基甲基-3',4'-環氧基環己基羧酸酯、4-(3,4-環氧基-5-甲基環己基)丁基-3',4'-環氧基環己基羧酸酯、3,4-環氧基環己基環氧乙烷、環己基甲基3,4-環氧基環己基羧酸酯、3,4-環氧基-6-甲基環己基甲基-6'-甲基環己基羧酸酯、雙酚A二環氧丙醚、四溴雙酚A環氧丙醚、雙環氧基二環戊二烯醚、雙環氧基乙二醇、雙環氧基環己基己二酸酯、雙環氧丁烷(butadiene diepoxide)、四苯基環氧乙烷、酞酸辛基環氧酯、環氧化聚丁二烯、環己基-2-甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯、N-丁基-2-異丙基-3,4-環氧基-5-甲基環己基羧酸酯、十八烷基-3,4-環氧基環己基羧酸酯、2-乙基己基-3',4'-環氧基環己基羧酸酯、4,6-二甲基-2,3-環氧基環己基-3',4'-環氧基環己基羧酸酯、3,4-二甲基-1,2-環氧基環己烷、3,5-二甲基-1,2-環氧基環己烷、3-甲基-5-第三丁基-1,2-環氧基環己烷、十八烷基-2,2-二甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯、N-丁基-2,2-二甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯、4,5-環氧基四氫酞酸酐、3-第三丁基-4,5-環氧基四氫酞酸酐、4,5-環氧基-順-1,2-環己基二羧酸二乙酯、二正丁基-3-第三丁基-4,5-環氧基-順-1,2-環己基二羧酸酯、酞酸之二環 氧丙酯、六氫酞酸之二環氧丙酯、環氧化大豆油、環氧化亞麻仁油等。該等環氧化合物係可單獨使用、亦可併用2種以上。
上述化合物中，更佳係脂環族環氧化合物、特佳係3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯。3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯係商業性可取得Daicel股份有限公司製的「商品名：Celloxide 2021P」。
本發明所使用環氧化合物(D)的量，相對於聚碳酸酯樹脂(A)100質量份係0.001~0.2質量份、較佳係0.005~0.05質量份。若環氧化合物(D)的量逾越該範圍外的情況，高溫成形成形品的色相安定性會降低。
本發明中，針對由本發明聚碳酸酯樹脂組成物射出成形的試驗片(全長168mm×厚度4mm)，在85℃、90%RH條件的恆溫恆濕槽中放置1000小時而實施水解試驗，關於波長380~780nm區域的積分穿透率，在該水解試驗前後的變化量較佳係在2000以下，且黃色色度在試驗前後的變化量較佳係在20以下。若積分穿透率的變化量超過2000，便無法獲得所需透明度。又，若黃色色度的變化量(△YI)超過20，亦是無法獲得透明度。
再者，本發明所使用的聚碳酸酯樹脂組成物，在不致損及本發明效果之範圍內，亦可適當摻合例如：熱安定劑、抗氧化劑、著色劑、脫模劑、軟化劑、抗靜電劑、衝擊性改良劑等各種添加劑、或除聚碳酸酯樹脂(A)以外的聚合物等。
聚碳酸酯樹脂組成物的製造方法並無特別的限定，關於聚碳酸酯樹脂(A)、聚醚(B)、亞磷酸酯系化合物(C)及環氧化合物(D)、以及視需要的各種添加劑、及除聚碳酸酯樹脂(A)以外的聚合 物等，適當調整各成分的種類與量，再將該等利用例如滾筒、帶狀摻合機等公知混合機施行混合的方法，或者利用擠出機施行熔融混練的方法。
本發明的光學零件用成形品係由上述光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物施行成形而獲得。
光學零件用成形品之製造方法並無特別的限定，例如可利用公知射出成形法、壓縮成形法等，將聚碳酸酯樹脂組成物施行成形的方法。
本發明的光學零件用成形品係頗適用為例如：導光板、面發光體材料、導光膜、車輛用光導件、銘牌等。
依如上述，針對本申請案所揭示技術的例示說明實施形態。然而，本發明的技術並不僅侷限於此，亦可適用於經適當施行變更、取代、附加、省略等的實施形態。
[實施例]
以下針對本發明利用實施例進行具體說明，惟本發明並不僅侷限於該等實施例。另外，在沒有特別聲明之前提下，「份」及「%」分別係質量基準。
原料係使用以下物。
1.聚碳酸酯樹脂(A)
由雙酚A與碳醯二氯合成的聚碳酸酯樹脂
CALIBER200-80
(商品名、Sumika Styron Polycarbonate(股)製、「CALIBER」係Styron Europe GmbH的註冊商標、黏度平均分子量：15000、以下稱「PC」)
2.聚醚衍生物(B) 2-1.聚氧四亞甲基聚氧丙烯二醇(無規型)
POLYSERINE DCB-2000
(商品名、日油(股)製、重量平均分子量：2000、以下稱「化合物B1」)
2-2.聚氧四亞甲基聚氧丙烯二醇(無規型)
POLYSERINE DCB-1000
(商品名、日油(股)製、重量平均分子量：1000、以下稱「化合物B2」)
2-3.由乙二醇單元與丙二醇單元形成的改質二醇：
HO-(CH2CH2O)17(CH2CH(CH3)O)17-H
UNILUB 50DE-25
(商品名、日油(股)製、重量平均分子量：1750、以下稱「化合物B3」)
2-3.聚四甲醚二醇
PTG-1000
(商品名、保土谷化學皇后工業(股)製、重量平均分子量：1000、以下稱「化合物B4」)
3.亞磷酸酯系化合物(C) 3-1.下式所示三(2,4-二第三丁基苯基)磷酸酯
(商品名、BASF公司製、以下稱「化合物C1」)
3-2.下式所示2,4,8,10-四第三丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥-5-第三丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環庚二烯
SUMIRAIZA GP
(商品名、住友化學(股)製、以下稱「化合物C2」)
3-3.下式所示雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二磷酸酯(IUPAC命名：3,9-雙[2,4-雙(α,α-二甲基苄基)苯氧基]-2,4,8,10-四-3,9-二磷螺[5.5]十一烷)
Doverphos S-9228(商品名、Dover Chemical公司製、以下稱「化合物C3」)
3-2.下式所示雙(2,4-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(IUPAC命名：3,9-雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四-3,9-二磷螺[5,5]十一烷)
ADKSTAB PEP-36(商品名、ADEKA製、以下稱「化合物C4」)
4.環氧化合物(D)
3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己基羧酸酯
Celloxide 2021P
(商品名、Daicel(股)製)
將表1所示原料依照表1所示比例一次投入滾筒中，經10分鐘乾式混合後，使用雙螺桿擠出機(日本製鋼所(股)製、TEX30α)，依熔融溫度220℃施行熔融混練，獲得聚碳酸酯樹脂組 成物的顆粒。
使用所獲得顆粒，依照以下方法製作各評價用試驗片提供進行評價。
(試驗片之製作方法)
所獲得顆粒依120℃施行4小時以上的乾燥後，使用射出成形機(FANUC(股)製、ROBOSHOT S2000i100A)，依照成形溫度360℃、模具溫度80℃，製作根據JIS K7139「塑膠試驗片」所規定的多目的試驗片A型(全長168mm×厚度4mm)。針對該試驗片的端面施行切削，再對切削端面使用樹脂板端面鏡面機(美佳羅科技(股)製、PLA-BEAUTY PB-500)施行鏡面加工。
(積分穿透率之評價方法)
在分光光譜儀(日立製作所(股)製、UH4150)中設置長光程測定附設裝置，光源使用50W鹵素燈，在使用光源前遮罩5.6mm×2.8mm、試料前遮罩6.0mm×2.8mm的狀態下，於波長380~780nm區域中每隔1nm，針對試驗片全長方向測定的試驗片各分光穿透率。積分所測定的分光穿透率，藉由將十位數四捨五入，而求得各積分穿透率。另外，積分穿透率達30000以上評為「良好」(表中標為「○」)，若未滿30000則評為「不良」(表中標為「×」)。
(黃色色度之評價方法)
根據積分穿透率評價方法中所測定的分光穿透率，使用標準光源D65，利用10度視野求取各黃色色度(以下稱「YI」)。另外， YI達20以下評為良好(表中標為「○」)，若超過20則評為「不良」(表中標為「×」)。
(成形品之耐水解性評價)
將依上述所製作的試驗片設置於恆溫恆濕槽(ADVANTEC公司製恆溫恆濕器AG-327)中，於85℃、90%RH條件下施行1000小時的水解試驗。測定試驗前後的試驗片積分穿透率及黃色色度(以下稱「YI」)，求取△積分穿透率(積分穿透率差)及△YI(YI差)。「△積分穿透率」及「△YI」係表示試驗前後的積分穿透率及黃色色度之變化程度，△積分穿透率及△YI越小，則穿透率降低及變色越少，耐水解性越優異。△積分穿透率的評價基準係將△積分穿透率值在2000以下者評為「良好」(○)，將大於2000者評為「不合格」(×)。△YI的評價基準係將△YI值在20以下者評為「合格」(○)，將大於10.0者評為「不良」(×)。
表1合併標示各實施例及比較例的原料、摻合比例、及評價結果。
實施例1~11的聚碳酸酯樹脂組成物係在聚碳酸酯樹脂(A)中，分別依上述特定比例摻合特定聚醚衍生物(B)、亞磷酸酯系化合物(C)、及環氧化合物(D)。
實施例1~11的聚碳酸酯樹脂組成物係不會損及聚碳酸酯樹脂(A)原本具有的耐熱性，且即便依成形溫度360℃的高溫施行成形加工時透光率仍優異。又，由此種聚碳酸酯樹脂組成物成形的成形品係即便依高溫施行成形加工的情況，黃色色度仍小、色相優異。
實施例1~11的聚碳酸酯樹脂組成物中，因為亞磷酸酯系化合物(C)係使用上述一般式(6)~(8)所示化合物，因而可見區域的透光率、依高溫施行成形加工時的透光率、及依高溫施行成形加工時的色相均良好。又，實施例1~10的聚碳酸酯樹脂組成物中，因為未含有上述式(2)所示亞磷酸酯系化合物(C4)，因而經水解試驗後亦是呈現透光率降低與黃色色度變化均較小、且耐水解性優異。
相對於此，比較例1的聚碳酸酯樹脂組成物，雖聚醚衍生物與環氧化合物係與實施例相同程度摻合，但因為亞磷酸酯系酯化合物係使用上述式(2)所示化合物(C4)，因而經水解試驗後的積分穿透率降低、且黃色色度的變化量亦大、耐水解性差。
如上述，本發明的技術例示係說明實施方式。為此而提供詳細說明。
所以，詳細說明所記載的構成要件中，不僅係為解決問題所必需的構成要件，亦可涵蓋為例示上述技術之為解決問題所必需的構成要件。所以，在實施方式的說明中所記載該等非屬必需的構成要件，不應直覺認定該等非屬必需的構成要件係屬必要。 再者，因為上述實施形態係供例示本發明技術，因而在申請專利範圍或其均等範圍內均可進行各種變更、取代、附加、省略等。
(產業上之可利用性)
本發明的光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物係不致損及聚碳酸酯樹脂原本具有的耐熱性、機械強度等特性，即便依高溫施行成形加工時的透光率與色相均優異、且耐水解性亦優異。所以，例如即便厚度0.3mm左右的薄型導光板，鮮少會發生色相變化導致外觀降低、以及經高溫成形而導致樹脂本身劣化情形，即便長時間暴露於高溫高濕度條件下，但穿透率低下、色相變化均少，可獲得長期可靠度高的製品，工業性利用價值極高。

Claims (11)

  1. 一種光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，係含有：聚碳酸酯樹脂(A)、下述一般式(1)所示聚醚衍生物(B)、下述式(2)所示化合物除外的亞磷酸酯系化合物(C)、及環氧化合物(D)；其中，上述聚醚衍生物(B)之量相對於上述聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.1~2.0質量份；上述亞磷酸酯系化合物(C)之量相對於上述聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.01~0.5質量份；上述環氧化合物(D)之量相對於上述聚碳酸酯樹脂(A)100質量份，係0.001~0.2質量份；一般式(1)：RO-(X-O)m(Y-O)n-R' (1)(式中，R及R'係各自獨立地表示氫原子或碳數1~30之烷基；X係表示碳數2~4之伸烷基；Y係表示碳數3~5之分枝伸烷基；m及n係各自獨立地表示3~60之整數；m+n係表示8~90之整數)；式(2)：
  2. 如請求項1之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(1)所示聚醚衍生物係下述一般式(3)所示聚醚衍生物，該聚醚衍生物的重量平均分子量係1000~4000； 一般式(3)：HO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)n-H(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數)。
  3. 如請求項1之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(1)所示聚醚衍生物係下述一般式(4)所示聚醚衍生物，該聚醚衍生物的重量平均分子量係1000~4000；一般式(4)：C4H9O-(CH2CH2)m(CH2CH(CH3)O)n-H(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數)。
  4. 如請求項1之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(1)所示聚醚衍生物係下述一般式(5)所示聚醚衍生物，該聚醚衍生物的重量平均分子量係1000~4000；一般式(5)：HO-(CH2CH2O)m(CH2CH(CH3)O)n-H(式中，m與n係各自獨立地表示3~60之整數，m+n係表示8~90之整數)。
  5. 如請求項1之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述亞磷酸酯系化合物(C)係從下述一般式(6)、(7)及(8)所示化合物中選擇1種以上的化合物；一般式(6)：[化3] (式中，R1係表示碳數1~20之烷基、或亦可被烷基取代的芳基；a係0~3之整數)；一般式(7)： [式中，R2、R3、R5及R6係各自獨立地表示氫原子、碳數1~8之烷基、碳數5~8之環烷基、碳數6~12之烷基環烷基、碳數7~12之芳烷基、或苯基；R4係表示氫原子或碳數1~8之烷基；X係表示單鍵、硫原子或式：-CHR7-(其中，R7係表示氫原子、碳數1~8之烷基、或碳數5~8之環烷基)所示基；A係表示碳數1~8之伸烷基、或式：*-COR8-(其中，R8係表示單鍵、或碳數1~8之伸烷基；*係表示氧側的鍵結鍵)所示基；Y與Z係表示其中一者為羥基、碳數1~8之烷氧基、或碳數7~12之芳烷氧基，而另一者係表示氫原子或碳數1~8之烷基]；一般式(8)：[化5] (式中，R11~R18係各自獨立地表示碳數1~3之烷基或烯基；R11與R12、R13與R14、R15與R16、R17與R18亦可相互鍵結形成環；R19~R22係各自獨立地表示氫原子或碳數1~20之烷基；d~g係各自獨立的0~5之整數；X1~X4係各自獨立地表示單鍵或碳原子；當X1~X4係單鍵的情況，R11~R22中，該單鍵所連接的官能基係被排除於一般式(8)外)。
  6. 如請求項5之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(6)所示化合物係三(2,4-二第三丁基苯基)磷酸酯。
  7. 如請求項5之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(7)所示化合物係2,4,8,10-四第三丁基-6-[3-(3-甲基-4-羥-5-第三丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜環庚二烯(dioxaphophepine)。
  8. 如請求項5之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述一般式(8)所示化合物係雙(2,4-二異丙苯基苯基)季戊四醇二磷酸酯。
  9. 如請求項1之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物，其中，上述環氧化合物(D)係3',4'-環氧基環己基甲基-3,4-環氧基環己烷羧酸酯。
  10. 一種光學用成形品，係由請求項1至9中任一項之光學零件用聚碳酸酯樹脂組成物構成。
  11. 如請求項10之光學用成形品，其中，上述成形品係導光板。
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