TWI448508B - A polycarbonate light-diffusing resin composition and a light diffusion plate - Google Patents
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Description
本發明係關於聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物及將此組成物成形所成的光擴散板。
近年,液晶顯示器(LCD)的用途,不僅於筆記型PC的監視器,並且將其用途擴大至桌上型PC的監視器和家庭用電視。此類LCD中,使用令來自背光的光線散亂之所謂的光擴散板。特別於要求明亮度之20吋左右畫面尺寸之家庭用電視等所搭載之垂直型背光用的光擴散板(厚度1~3mm),以丙烯酸系樹脂製為主流。但是,丙烯酸系樹脂為耐熱性低,且吸濕性高故尺寸安定性低,結果於大畫面尺寸具有產生彎曲變形的問題。
於是,最近,將耐熱性、吸濕性方面比丙烯酸系樹脂更優良的芳香族聚碳酸酯樹脂(以下,稱為「芳香族PC樹脂」或單稱為「PC樹脂」)使用作為光擴散板的基質樹脂,且其需要持續擴大。
更且,最近,光擴散板之製造法係使用射出成形法代替先前的押出成形法(例如,特開平11-158364號公報、特開平10-073725號公報)。其係因使用射出成形法令成形品之光擴散板的尺寸精度更優良,又,因生產性高故亦可圖謀減低外形加工費用。
此類光擴散板使用作為LCD用之情況,必須防止來自冷陰極管之光所造成的惡化,於原料PC樹脂中必須添加耐光劑。
另一方面,先前的押出成形法中,可經由多層化、塗覆對於表層賦予局部的耐光性,但射出成形法中基本為單層,於提高耐光性上必須令紫外線吸收劑高濃度化。又,以射出成形法取得大面積之光擴散板上,必須使用提高流動性的樹脂,故期望添加苯乙烯-丙烯酸系共聚物般之高流動化劑。
但是,彼等紫外線吸收劑和高流動化劑的添加,於成形時亦變成各種PC樹脂之色調惡化(YI上升、色度上升)的原因。
因此,本發明之主要目係在於提供不會取決於成形法,成形後之初期著色少之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,及將此組成物成形所成的光擴散板。
為了解決前述之課題,本發明之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物(以下,亦單稱為「PC樹脂組成物」)為相對於(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)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選出一種以上之耐光劑0.05~10質量份、及(D)脂肪酸與多元醇之酯化合物0.01~1質量份而成為其特徵。
若根據本發明之PC樹脂組成物,因為光擴散劑之配合量為在0.01~10質量份之範圍,故以本組成物成形出光擴散板等之時,取得光擴散性的表現良好,且,亮度亦充分高的成形體。又,因為指定之耐光劑的配合量為在0.5~2質量份之範圍,故所得成形體之耐光性表現良好,並且易於維持初期的色調。因為指定之酯化合物的配合量為在0.01~1質量份之範圍,故可提供不會取決於成形法,成形後著色少的成形體。特別,適於製造成形時之剪切速度大的射出成形品。
本發明中,前述(B)光擴散劑為由交聯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。
若根據如此之本發明,因為添加指定之粒子等作為(B)成分的光擴散劑,故將本組成物成形作成光擴散板等之成形體時,可取得光擴散性之表現良好的成形體。
本發明中,進一步,配合(E)有機聚矽氧烷0.01~1質量份為佳,且此(E)成分為與(A)芳香族聚碳酸酯之折射率差為0.1以下為更佳。
若根據如此之本發明,經由配合指定量之有機聚矽氧烷,則可提高本組成物成形時的熱安定。又,經由作成上述之折射率差,則可達到不會令所得成形品之透明性降低(可減少光線穿率之降低)之效果。
本發明中,進一步,配合(F)丙烯酸系樹脂0.01~1質量份為佳,且此丙烯酸系樹脂之黏度平均分子量為1,000~200,000為更佳。
若根據如此之本發明,經由配合指定量之(F)成分之丙烯酸系樹脂,則可令(A)成分之芳香族PC樹脂本身所具有的導光度更加良好,例如,作成光擴散板時取得良好之亮度。又,若黏度平均分子量為上述之範圍,則與(A)成分之芳香族PC樹脂的相溶性為良好。
本發明之光擴散板為將上述任一者之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物予以成形而為其特徵。
因此,若根據本發明,則可取得初期之著色少,且可抑制背光所使用之冷陰極管等所造成之光劣化的光擴散板。
構成本發明之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物(PC樹脂組成物)的(A)成分為芳香族PC樹脂,經由二價酚與光氣或碳酸酯化合物等之聚碳酸酯前體反應則可製造。例如,於二氯甲烷等之溶劑中,公知之酸受容體和分子量調節劑之存在下,更且,視需要添加分支劑,經由二價酚與光氣般之碳酸酯前體之反應,或者經由二價酚與碳酸二苯酯般之碳酸酯前體的酯交換反應等所製造者。
所使用之二價酚可為各式各樣之物質,特別以2,2-雙(4-羥苯基)丙烷[通稱:雙酚A]為適當。雙酚A以外之雙酚可列舉例如,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;2,2-雙(4-羥苯基)苯基甲烷;2,2-雙(4-羥基-1-甲基苯基)丙烷;雙(4-羥苯基)萘基甲烷;1,1-雙(4-羥基-第三丁基苯基)丙烷;2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷;2,2-雙(4-羥基-3,5-四甲基苯基)丙烷;2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷;2,2-雙(4-羥基-3,5-四氯苯基)丙烷;2,2-雙(4-羥基-3,5-四溴苯基)丙烷等之雙(羥芳基)鏈烷類、1,1-雙(4-羥苯基)環戊烷;1,1-雙(4-羥苯基)環己烷;1,1-雙(4-羥苯基)-3,5,5-三甲基環己烷等之雙(羥芳基)環鏈烷類、4,4'-二羥基苯醚;4,4'-二羥基-3,3'-二甲基苯醚等之二羥基芳醚類、4,4'-二羥基二硫苯;4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二硫苯等之二羥基二芳硫類、4,4'-二羥基二苯基亞碸;4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基亞碸等之二羥基二芳基亞碸類、4,4'-二羥基二苯基碸;4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基碸等之二羥基二芳基碸類、4,4'-二羥基聯苯等之二羥基聯苯類等。此等二價酚可分別單獨使用,且亦可混合使用二種以上。
又,碳酸酯化合物可列舉碳酸二苯酯等之碳酸二芳酯和碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等之碳酸二烷酯等。分子量調整劑通常可使用聚碳酸酯聚合中所用的各種物質。具體而言,一價酚可列舉例如,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-第三丁基苯酚、間-第三丁基苯酚、對-第三丁基苯酚、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-正己基苯酚、對-正己基苯酚、對-第三辛基苯酚、鄰-環己基苯酚、間-環己基苯酚、對-環己基苯酚、鄰-苯基苯酚、間-苯基苯酚、對-苯基苯酚、鄰-正壬基苯酚、間-壬基苯酚、對-正壬基苯酚、鄰-枯基苯酚、間-枯基苯酚、對-枯基苯酚、鄰-萘基苯酚、間-萘基苯酚、對-萘基苯酚;2,5-二-第三丁基苯酚;2,4-二-第三丁基苯酚;3,5-二-第三丁基苯酚;2,5-二枯基苯酚;3,5-二枯基苯酚;對-甲酚、溴苯酚、三溴苯酚等。此些一價酚中,較佳使用對-第三丁基苯酚、對-枯基苯酚、對-苯基苯酚等。
此外,分支劑亦可使用例如1,1,1-三(4-羥苯基)乙烷;α,α,α "-三(4-羥苯基)-1,3,5-三異丙基苯;1-[α-甲基-α-(4'-羥苯基)乙基]-4-[α ',α '-雙(4"-羥苯基)乙基]苯;氟基甘胺酸、偏苯三酸、靛紅雙(鄰-甲酚)等之具有三個以上官能基的化合物。
本發明中所用之PC樹脂通常黏度平均分子量為10,000~100,000者為佳,且更佳為15,000~40,000。此黏度平均分子量(Mv)為使用烏伯類德氏型黏度計,測定20℃中二氯甲烷溶液的黏度,並由此求出極限黏度[η],以下式算出。
[η]=1.23×10-5
Mv0.83
於本發明之PC樹脂組成物中,(B)成分之光擴散劑若為光學上透明、且具有與(A)成分之芳香族PC樹脂不同折射率的固體所構成者即可。光擴散劑平均粒徑通常為1~100 μm左右、較佳為2~50 μm。若光擴散劑之平均粒徑為1~100μm,則光線穿透率高,且光擴散性良好故為佳。
光擴散劑之具體例可列舉交聯聚甲基丙烯酸甲酯(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、玻璃纖維、二氧化矽珠粒、聚矽氧樹脂珠粒及玻璃珠粒、及與彼等同材質之中空珠粒及不定形粉末或板狀粉末等。其可單獨一種或組合使用二種以上。
於本發明中,由透明性及折射率之觀點而言,以交聯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為佳,且以交聯PMMA樹脂粒子、聚矽氧樹脂粒子、聚有機倍半矽氧烷粒子、二氧化矽粒子及石英粒子為特佳。
(B)成分之光擴散劑的配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份必須以0.01~10質量份,較佳為0.05~5質量份。此光擴散劑的配合量若未滿0.01質量份,則將PC樹脂組成物成形作成PC光擴散板等之成形體時,光擴散性不夠充分。又,光擴散劑的配合量若為10質量份以上,則光擴散性過剩且亮度降低。
於本發明之PC樹脂組成物中,(C)成分的耐光劑為由丙二酸酯系化合物、草醯苯胺系化合物、及具有苯并三唑系骨架之側鏈的丙烯酸系樹脂中選出一種單獨或組合使用二種以上。
丙二酸酯系化合物可列舉亞苄基雙丙二酸二乙酯、4-甲氧苯基-亞甲基-二甲酯等。草醯苯胺系化合物可列舉具有碳數1~12個之烴基的草醯苯胺化合物等。具有具苯并三唑系骨架之側鏈的丙烯酸系樹脂可列舉於聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)側鏈結合2-(5-第三辛基-2-羥苯基)苯并三唑基的化合物等。此些耐光劑為在紫外線吸收光譜中極大波長為290~330nm的紫外線吸收劑。
(C)成分之耐光劑的配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份必須為0.05~10質量份,較佳為0.1~3質量份。此耐光劑之配合量若未滿0.05質量份,則無法表現充分的耐光性,若超過10質量份,則成形時的發煙變多,成形品的初期色調降低。
於本發明之PC樹脂組成物中,(D)成分為脂肪酸與多元醇之酯化合物。
(D)成分例如為碳數5~30個之脂肪酸、與甘油、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇及山梨糖醇酐中選出一種以上之多元醇的酯類或部分酯。另外,此處所謂之部分酯,係意指多元醇中的至少一個羥基為依舊以未被酯化之羥基形式殘留的酯。
脂肪酸可為飽和脂肪酸或不飽和脂肪酸,且可為直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(包含全部的異構物)、十一烷酸(包含全部的異構物)、十二烷酸(包含全部的異構物)、十三烷酸(包含全部的異構物)、十四烷酸(包含全部的異構物)、十五烷酯(包含全部的異構物)、十六烷酸(包含全部的異構物)、十七烷酸(包含全部的異構物)、十八烷酸(包含全部的異構物)、十九烷酸(包含全部的異構物)、二十烷酸(包含全部的異構物)、二十一烷酸(包含全部的異構物)、二十二烷酸(包含全部的異構物)等之飽和脂肪酸;癸烯酸(包含全部的異構物)、十一碳烯酸(包含全部的異構物);十二碳烯酸(包含全部的異構物)、十三碳烯酸(包含全部的異構物)、十四碳烯酸(包含全部的異構物)、十五碳烯酸(包含全部的異構物)、十六碳烯酸(包含全部的異構物)、十七碳烯酸(包含全部的異構物)、十八碳烯酸(包含全部的異構物)、十九碳烯酸(包含全部的異構物)、二十碳烯酸(包含全部的異構物)、二十一碳烯酸(包含全部的異構物)、二十二碳烯酸(包含全部的異構物)等之不飽和脂肪酸;及其混合物等。
多元醇之脂肪酸酯,由與PC樹脂之相溶性的觀點而言,以脂肪酸之碳數為5~30個、多元醇碳數為3~10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(甘油單油酸酯)等之甘油酯;三羥甲基乙烷單十二烷酸酯(三羥甲基乙烷單月桂酸酯);三羥甲基丙烷單十二烷酸酯(三羥甲基丙烷單月桂酸酯)、三羥甲基丙烷單異月桂酸酯、三羥甲基丙烷二(十二烷酸酯)(三羥甲丙烷二月桂酸酯)、三羥甲基丙烷二異月桂酸酯等之三羥甲基丙烷酯;季戊四醇單十二烷酸酯(季戊四醇單月桂酸酯)、季戊四醇單異月桂酸酯、季戊四醇二(十二烷酸酯)(季戊四醇二月桂酸酯)、季戊四醇二異月桂酸酯、季戊四醇三(十二烷酸酯)(季戊四醇三月桂酸酯)、季戊四醇四硬脂酸酯等之季戊四醇酯;山梨糖醇酐單十二烷酸酯(山梨糖醇酐單月桂酸酯)、山梨糖醇單異月桂酸酯、山梨糖醇酐二(十二烷酸酯)(山梨糖醇酐二月桂酸酯)、山梨糖醇酐二異月桂酸酯、山梨糖醇酐三(十二烷酸酯)(山梨糖醇酐三月桂酸酯)等之山梨糖醇酐酯;及其混合物為較佳使用。此些酯中,更佳者可列舉甘油單硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯。
此處,(D)成分之酯化合物的配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份必須為0.01~1質量份,較佳為0.05~0.5質量份。(D)成分之配合量若未滿0.01質量份,則將本發明之PC樹脂組成物成形時,缺乏色調改善效果,另一方面,(D)成分之配合量若超過1質量份,則恐成形品於高溫高濕下變形,故為不佳。
若根據如此之本發明的PC樹脂組成物,則在成形為光擴散板等之時,初期著色少,且光擴散性的表現良好,並且,可取得亮度亦充分高的成形體。更且,所得之成形體為耐光性亦優良,且易於維持初期的色調。又,不會取決於成形法,可提供成形後著色少的成形體,特別,適合製造成形時剪切速度大的射出成形品。
於本發明之PC樹脂組成物中,進一步配合有機聚矽氧烷作為(E)成分為佳。若配合有機聚矽氧烷,則可提高將本發明之PC樹脂組成物成形時的熱安定。又,特別,經由與(A)成分芳香族PC樹脂的折射率差為0.1以下,則可取得不會令透明性降低(光線穿透率之降低少)的成形品。
有機聚矽氧烷於將PC樹脂組成物作成成形體時,由不會降低透明性和初期色調的觀點而言,以具有苯基、聯苯基、乙烯基或烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、各種戊氧基、各種庚氧基、各種辛氧基等)之有機聚矽氧烷、具有苯基與聯苯基之有機聚矽氧烷、具有乙烯基與烷氧基之有機聚矽氧烷、具有苯基與烷氧基與乙烯基之有機聚矽氧烷為佳。更佳為具有苯基與甲氧基與乙烯基之有機聚矽氧烷。
(E)成分之有機聚矽氧烷的配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份,為0.01~3質量份左右、較佳為0.02~1質量份。此配合量若未滿0.01質量份,則成形時的熱安定性差,若超過3質量份,則效果與經濟性的平衡變差。
於本發明之PC樹脂組成物中,為了提高成形品的導光性,進一步,配合丙烯酸系樹脂作為(F)成分為佳。又,此丙烯酸系樹脂的黏度平均分子量為1000~20萬左右為更佳。黏度平均分子量若為此範圍,則與(A)成分之芳香族PC樹脂的相溶性良好。另外,此黏度平均分子量為以上述方法所測定之值。
本發明所用之丙烯酸系樹脂為以丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈及其衍生物之單體單位作為重複單位的樹脂(聚合物),可為單聚物、或具有二種以上之上述單位的共聚物或者與苯乙烯、丁二烯等之共聚物亦可。具體而言為聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈、丙烯酸乙酯-丙烯酸-2-氯乙基共聚物、丙烯酸-正丁基-丙烯腈共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等。其中,特別適當使用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。
此聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)可為公知物質,通常,於過氧化物、偶氮之聚合引發劑存在下,經由甲基丙烯酸甲酯單體的塊狀聚合則可製造。
此處,(D)成分之丙烯酸系樹脂的配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份,通常為0.01~1質量份左右、較佳為0.02~0.8質量份。此丙烯酸系樹脂的配合量若為0.01質量份以上,則基質樹脂基底之(A)成分的芳香族PC樹脂的導光性為充分提高,結果提高亮度。又,此配合量若為1質量份以下,則丙烯酸系樹脂成分的相分離為適度,無白濁,故(A)成分之芳香族PC樹脂的導光性為良好,取得良好的亮度。
於本發明之PC樹脂組成物中,除了上述各成分以外,可視需要配合如下所示之各種樹脂和添加劑。
(苯乙烯系共聚物)為了提高PC樹脂組成物之流動性,並且提高滯留安定性,可添加苯乙烯與丙烯酸系化合物之共聚物為佳,例如,經由添加甲基丙烯酸苯酯與苯乙烯的共聚物,則可達成此些目的。
此類苯乙烯系共聚物的添加量為0.1~20質量份為佳。少於0.1質量份時,無法表現提高流動性之效果,若超過20質量份則恐令成形品的光線穿透率減低。
(磷系安定化劑)於本發明之PC樹脂組成物中,可配合磷酸系化合物。芳香族膦化合物所選出之磷系安定化劑。可列舉例如下述式所示之芳香族膦化合物。
P-(X)3
………(1)
此處,(1)式中,X為其至少一個為亦可具有取代基之碳數6~18個的芳基。
具體而言,可列舉三苯膦、二苯基丁膦、二苯基十八烷基膦、三(對-甲苯基)膦、三(對-壬苯基)膦、三(萘基)膦、二苯基-(羥甲基)膦、二苯基-(乙醯氧甲基)膦、二苯基-(β-乙羧乙基)膦、三(對-氯苯基)膦、三(對-氟苯基)膦、二苯基苄基膦、二苯基-β-氰乙膦、二苯基-(對-羥苯基)膦、二苯基-1,4-二羥苯基-2-膦、苯萘基苄基膦等。其中,特別以三苯膦為適於使用。此些芳基膦化合物可單獨使用一種,且亦可組合使用二種以上。
此類磷系安定劑之配合量,相對於(A)成分之芳香族PC樹脂100質量份,較佳為0.001~1質量份,更佳為0.005~0.5質量份,再佳為0.008~0.1質量份。此配合量若為0.001質量份以上,則成形時的熱安定性良好,初期的黃色度(YI值)提高,且烤爐耐熱性(耐高溫熟化性)亦為良好。又,若為1質量份以下,則耐蒸氣性亦不會惡化,效果與經濟性的平衡良好。
(脂環式環氧化合物)若於本發明之PC樹脂組成物中配合脂環式環氧化合物,則可提高成形品的耐蒸氣性(耐水解性)。脂環式環氧化合物為意指具有脂環式環氧基,即,於脂肪環內之乙烯鍵加成1原子氧之環氧基的環狀脂肪族化合物,具體而言以下述式(2)~(11)所示之化合物為適於使用。
其中,式(2)、式(7)或式(11)所示之化合物對於PC樹脂組成物的相溶性優良,且不會損害透明性方面為更佳被使用。
若配合此類脂環式環氧化合物,則除了提高耐水解性以外,更加提高成形品的透明性。
脂環式環氧化合物的配合量,相對於芳香族PC樹脂100份,為0.001~1.0質量份為佳,更佳為0.01~0.5質量份,再佳為0.02~0.2質量份。
配合量未滿0.001質量份,則成形品之透明性的提高效果缺乏,又,耐水解性的提高效果亦低。另一方面,若配合量為超過1.0質量份,則易引起相分離,又,恐令成形品的透明性降低。
此外,於本發明之PC樹脂組成物中,可添加受阻酚系、酯系等之抗氧化劑、受阻胺系等之光安定劑、通常所用之難燃劑、難燃輔助劑、脫模劑、抗靜電劑、著色劑等。
本發明之PC樹脂組成物為以通常所用之方法混練則可製造。例如,以螺旋葉片式攪拌機、漢歇爾混合器、班伯利混合器、鼓式轉鼓機、單軸螺桿押出機、雙軸螺桿押出機、共同揑和機、多軸螺桿押出機等則可進行。混練時的加熱溫度通常以240~280℃左右為適當。
本發明之PC樹脂組成物為經由射出成形等予以成形作成光擴散板等之成形體。光擴散板之情況,於組裝製品時,由難彎曲,且難反轉的觀點而言,以0.5~2mm左右之厚度為佳。
光擴散板可適合使用於液晶顯示器領域、光學構件之用途、替代玻璃用途。光學構件可列舉例如光學透鏡、導光板(導光體)等之光學元件等,且替代玻璃用途可列舉街路燈罩、車輛用及建材用調合玻璃等。
以下,列舉參考例、實施例及比較例,更加具體說明本發明。另外,本發明不被此些內容所限定。
實施例及比較例所用之各成分(原料樹脂與添加劑)的種類為如下述。
(A)芳香族PC樹脂芳香族PC樹脂,於單獨使用下列所示之(A-1)Tafuron FN1500之情況、與其中混合(A-2)聚碳酸酯系共聚物(PCC1)者之兩者進行下述所示之實驗。
(A-1)Tafuron FN1500[商品名、出光興產(股)製、黏度平均分子量15,000、折射率1.59]
(A-2)聚碳酸酯系共聚物(PCC1)PCC1為如下處理製造。
(聚丁二醇-雙(4-羥基苯甲酸酯)之合成)於氮氣下將聚丁二醇(PTMG、Mn=2000)100質量份和對-羥基苯甲酸甲酯16.7質量份於氧化二丁基錫0.5質量份之存在下,以210℃加熱,將甲醇蒸除。將反應系內作成減壓,將過剩的對-羥基苯甲酸甲酯蒸除。將反應產物溶解於二氯甲烷後,於此二氯甲烷溶液中加入8質量%之碳酸氫鈉水溶液並且劇烈混合20分鐘後,以離心採集二氯甲烷相。將二氯甲烷相於減壓下濃縮,取得聚丁二醇-雙(4-羥基苯甲酸酯)。以HPLC定量對-羥基苯甲酸、對-羥基苯甲酸甲酯之結果,對-羥基苯甲酸為10質量ppm以下、對-羥基苯甲酸甲酯為0.2質量%。另外,以HPLC的測定方法為如下。使用GL Science公司製ODS-3柱,並以柱溫40℃、0.5質量%磷酸水溶液與乙腈之1:2混合溶劑、流速1.0毫升/分鐘之條件測定。定量為以標準品之檢量線為基準算出。
(聚碳酸酯低聚物溶液之製造)於5.6質量%之氫氧化鈉水溶液中,加入其後溶解之相對於雙酚A(BPA)以2000質量ppm的連二亞硫酸鈉,並於其中將BPA溶解成BPA濃度為13.5質量%,調製BPA之氫氧化鈉水溶液。以此BPA之氫氧化鈉水溶液40公升/hr、二氯甲烷15公升/hr之流量,且光氣以4.0kg/hr之流量於內徑6mm、管長30m之管型反應器中連續通過。管型反應器為具有套管部分,於套管流過冷卻水並將反應液的溫度保持於40℃以下。離開管型反應器的反應液被連續導入具備後退翼之內容積40公升之附有折流板的槽型反應器,並於其中再添加BPA之氫氧化鈉水溶液2.8公升/hr、25質量%氫氧化鈉水溶液0.07公升/hr、水17公升/hr、1質量%之三乙胺水溶液0.64公升公升/hr進行反應。將槽型反應器中溢出的反應液連續抽出,並且靜置令水相分離除去,並且採集二氯甲烷相。如此處理所得之聚碳酸酯低聚物為濃度329克/升、氯甲酸酯基濃度0.74莫耳/升。
(PCC1之製造)於具備阻流板、槳葉型攪拌翼及冷卻用套管之50公升槽型反應器中裝入上述低聚物溶液15公升、二氯甲烷8.6公升、聚丁二醇-雙(4-羥基苯甲酸酯)325克(PTMG鏈之平均分子量=2000)、三乙胺8.5毫升,於攪拌下於其中加入6.4質量%氫氧化鈉水溶液2673克,並且進行10分鐘聚碳酸酯低聚物與聚丁二醇-雙(4-羥基苯甲酸酯)的反應。
於此聚合液中,添加對-第三丁基苯酚(PTBP)的二氯甲烷溶液(將PTBP 110克溶解於二氯甲烷1.0公升者)、BPA的氫氧化鈉水溶液(將NaOH 518克與連二亞硫酸鈉1.7克溶解於水7.6公升之水溶液中令BPA 862克溶解者)並且實施30分鐘聚合反應。為了稀釋加入二氯甲烷15公升並且攪拌10分鐘後,將含有聚碳酸酯系共聚物(PCC1)的有機相、與含有過剩之BPA及NaOH的水相予以分離,並將有機相單離。
將如此所得之PCC1的二氯甲烷溶液,對於此溶液依序以15vol%之0.03莫耳/升NaOH水溶液、0.2N鹽酸洗淨,其次以純水重複洗淨至洗淨後之水相中的導電度為0.01μS/m以下為止。將洗淨所得之PCC1的二氯甲烷溶液予以濃縮、粉碎,並將所得片狀物於減壓下以100℃乾燥。所得PCC1中以1
H-NMR所求出之聚丁二醇-雙(4-羥基苯甲酸酯)殘基量為5.0質量%,其黏度平均分子量為14200。
聚矽氧交聯粒子:KMP590[商品名、信越Silicone(股)製、平均粒徑2μm]
丙二酸酯系紫外線吸收劑:HOSTAVIN B-CAP[商品名、Clarient(股)製]
甘油-硬脂酸酯:S100A[商品名、理研Vitamin製]
季戊四醇四硬脂酸酯:EW440A[商品名、理研Vitamin製]
具有苯基、甲氧基及乙烯基之有機聚矽氧烷:KR511[商品名、信越化學工業製、折射率1.518]
具有甲基、苯基之聚有機基矽氧烷:SH556[商品名、東雷Dow Corning Silicone製]
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):Dianal BR-83[商品名、三菱麗昂(股)製、黏度平均分子量40000]
以表1所示之比例將各成分混合後,以單軸混練押出機(口徑40mm)以280℃、螺桿迴轉數100rpm、吐出量15kg/hr之條件混練,並且丸狀化。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。
將所得之丸狀物以100t射出成形機,以成形溫度300℃、金屬模具溫度80℃之條件成形出140mm正方、2mm厚之平板,作成光學特性及耐光性評價用之成形體。
又,以650t射出成形機,以成形溫度300℃、金屬模具溫度80℃之條件成形出32吋、2mm厚之光擴散板,作成耐濕熱性評價用的成形體。
其次根據下述之方法評價成形體的光學特性、耐光性及耐濕熱性。結果示於表2。
根據JIS K7105測定光線穿透率、霧值及YI。另外,YI為以測定面積30、C光源2度視野之條件測定。
使用耐光試驗機(Atlas公司製、UVCONUC-1),以螢光UV燈作為光源,並於65℃之氛圍氣下測定照射50小時後的色差△E。△E的測定為依據JISK 7105進行。
將評價用成形體於設定在60℃、95%RH之恆溫恆濕槽中載置240小時後,以下列基準進行評價。
○:評價用成形體無反轉、變形,可組裝至液晶用背光者。
×:經由評價用成形體為反轉或變形而不可能組裝至以±100μm交叉設計的背光底架者
由表2之結果可知,任一實施例均因使用PC樹脂中配合指定量之特定添加劑的PC樹脂組成物,故成形體的YI小且幾乎無初期著色,並且由促進惡化試驗之結果可知耐光性及耐濕性均優良。又,由實施例5、6可知,酯化合物的份量大有助於初期著色(YI)的降低。
另一方面,比較例1中,因未配合酯化合物故初期著色(YI)大。又,比較例2雖配合酯化合物,但因其配合量少,故未發揮減低初期著色之效果。另一方面,比較例3中,因酯化合物的配合量過多,故耐濕熱性差。比較例4中,因耐光劑的份量少,故耐光性顯著不佳。
Claims (8)
- 一種聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,其特徵為相對於(A)芳香族聚碳酸酯樹脂100質量份,調配(B)光擴散劑0.01~10質量份、(C)丙二酸酯系化合物所構成之耐光劑0.05~10質量份(D)選自甘油單十八烷酸酯及季戊四醇四硬脂酸酯之1種以上之脂肪酸與多元醇之酯化合物0.01~1質量份、及(E)有機聚矽氧烷0.01~1質量份所成。
- 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,其中該(B)光擴散劑為由交聯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、及玻璃纖維中選出至少一種、或二種以上之組合。
- 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,其中該(E)有機聚矽氧烷為與(A)芳香族聚碳酸酯之折射率差為0.1以下。
- 如申請專利範圍第1項~第3項中任一項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,其係進一步配合(F)丙烯酸系熱可塑性樹脂0.01~1質量份而成。
- 如申請專利範圍第4項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物,其中該(F)丙烯酸系熱可塑性樹脂的黏度平均分子量為1,000~200,000。
- 一種光擴散板,其特徵為將如申請專利範圍第1項~第3項中任一項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物成形而成。
- 一種光擴散板,其特徵為將如申請專利範圍第4項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物成形而成。
- 一種光擴散板,其特徵為將如申請專利範圍第5項之聚碳酸酯系光擴散性樹脂組成物成形而成。
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