TWI707914B - 聚碳酸酯樹脂組成物及使用彼之光學模製物件 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種聚碳酸酯樹脂組成物與包含彼之光學模製物件。本發明之聚碳酸酯樹脂組成物具有優異的透光率與顏色穩定性，因而可確保高透明性，並且可增進聚碳酸酯樹脂的穩定性。

Description

聚碳酸酯樹脂組成物及使用彼之光學模製物件
[0001] 本申請案主張2016年10月31日於韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2016-0142889號與2017年10月17日申請之韓國專利申請案第10-2017-0134732號之優先權，該等揭露內容之全文併入本案作為參考。 　　[0002] 本發明係關於聚碳酸酯樹脂組成物，其具有優異透光率(transmittance)與顏色穩定性，因而確保高透明性，並且亦促進聚碳酸酯樹脂的穩定性，以及關於包括該聚碳酸酯樹脂組成物的光學模製物件。
[0003] 近來，隨著液晶顯示裝置變得越來越薄且越來越大，用於它們的部件之厚度變得越來越薄。液晶顯示器(liquid crystal display，LCD)配備背光，其為自LCD背面發光的發光部件，以及依據光源的型式與位置，使用用於漫射或傳送光的導光板或漫射板(diffusion plate)。根據最近的趨勢，導光板的厚度亦變得越來越薄，實際使用的導光板一般厚度為約0.5 mm，最薄為至多約0.3 mm，未來厚度趨於變薄。 　　[0004] 根據薄化趨勢，增加使用LED安裝在背光角落的邊緣型背光單元，取代過去主要使用的冷陰極螢光燈(cold cathode fluorescent lamps，CCFL)。在邊緣型背光單元中，安裝在角落的光源所發射的光係經由導光板而傳送，並且部分由該板所傳送的光係由施加在該板之表面的光散射層散射，因而液晶顯示裝置被均勻發光在整個表面上的表面光源照亮。藉由在導光板的表面上轉印或印刷點圖案而形成光散射層。近來，也轉移精細的棱鏡結構來提高光效率。 　　[0005] 由於導光板需要高透光率(light transmittance)，通常使用PMMA(其為丙烯酸樹脂)作為導光板的材料。雖然丙烯酸樹脂具有高透光率，但其機械強度不足因而不適合用於薄導光板的應用，並且其耐熱性不足，因而易受電子設備中產生的熱影響，這是不利的。 　　[0006] 聚碳酸酯已受到注意取代此丙烯酸樹脂。相較於丙烯酸樹脂，聚碳酸酯的機械強度優異，因而可作為薄導光板的材料。此外，由於聚碳酸酯具有優異的耐熱性和阻燃性，因而正在逐漸取代具有大量熱量產生的LED背光單元和照明裝置中的丙烯酸樹脂。然而，由於聚碳酸酯的總透光率比丙烯酸酯低，因而需要聚碳酸酯具有與丙烯酸樹脂相對應的透光率，同時保有聚碳酸酯的優點。 　　[0007] 關於這點，日本專利公開案號第2008-045131號揭露丙烯酸樹脂中具有20,000至60,000的黏度平均分子量(Mv)的PMMA以0.1至0.3 phr的範圍與具有Mv為15,000至40,000的聚碳酸酯摻混，以展現優異的光電導性。然而，仍需要改良物理性質，例如耐熱性。
[技術問題] 　　[0008] 本發明之一目的係提供一種聚碳酸酯樹脂組成物，其可具有優異透光率與顏色穩定性，因而確保高透明性(transparency)且亦增近聚碳酸酯樹脂的穩定性。 　　[0009] 本發明之另一目的係提供一種包含上述樹脂組成物的光學模製物件。 [技術手段] 　　[0010] 為了達到這些目地，本發明提供一種聚碳酸酯樹脂組成物，包含：聚碳酸酯；環狀亞磷酸酯化合物；直鏈亞磷酸酯化合物；包含環氧官能基團的含有(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯基類聚合物以及含有伸苯基(phenylene)官能基團的光反應性化合物，其中相對於100重量份的該環狀亞磷酸酯化合物，該直鏈亞磷酸酯化合物含量為40重量份至90重量份。 　　[0011] 本發明亦可提供包含上述聚碳酸酯樹脂組成物的光學模製物件。 　　[0012] 以下將詳述根據本發明特定實施例之聚碳酸酯樹脂組成物及其模製物件。 　　[0013] 本文的用語係僅用以說明特定實施例，而非用於限制本發明。在本文中，除非內文有清楚說明，否則單數形式的「一」與「該」係亦用以包含複數形式。應理解本文的「包括」、「包含」與/或「含有」意指所述特徵、步驟、組件或其組合的存在，但不排除一個或多個其他特徵、組件或其組合的存在或添加。 　　[0014] 由於可以對本發明進行各種修改並且存在本發明的各種實施例，所以現在將進行說明並且將詳細描述其特定實施例。然而，應理解非將本發明限制為所公開的任何特定形式，而是本發明涵蓋落入本發明之精神與範圍內的所有修改、均等物和替代物。 環狀亞磷酸酯化合物 　　[0015] 一實施例的聚碳酸酯樹脂可包含環狀亞磷酸酯化合物。由於聚碳酸酯樹脂組成物包含上述環狀亞磷酸酯化合物，可提高聚碳酸酯樹脂組合物的抗氧化力，確保初始產品的顏色穩定性，因而實現聚碳酸酯樹脂組成物的透明性。 　　[0016] 亞磷酸酯化合物是其中有機官能基團與亞磷酸酯官能基團中所含的氧原子鍵結之化合物，並且其特徵在於具有環狀結構。可經由亞磷酸酯化合物中亞磷酸酯官能團中包含的磷(P)原子和氧(O)原子的三個或更多個原子之間的化學鍵而形成該環狀結構，並且環的數量不受限制。 　　[0017] 具體而言，環狀亞磷酸酯化合物可包含兩個亞磷酸酯基團以及鍵結至該兩個亞磷酸酯基團的四價有機官能基團。包含在亞磷酸酯官能基團中的三個氧原子中的兩個氧原子係分別鍵結至該四價有機官能基團中所包含的兩個反應位置，以及包含在另一個亞磷酸酯官能基團中的三個氧原子中的兩個氧原子可分別鍵結至四價有機官能基團中所包含的其餘兩個反應位置。 　　[0018] 四價有機官能基團可包含四個反應位置(或殘基(radical))，該四個反應位置可與亞磷酸酯官能基團中含有的氧原子形成鍵結，如上所述，因而一個有機官能基團可同時與至多四個原子形成鍵結。 　　[0019] 更具體而言，該環狀亞磷酸酯化合物可由以下化學式1表示。 [化學式1]
Figure 02_image001
在化學式1中，X1 為四價有機官能基團，以及R1 與R2 為相同或不同並且各自獨立為具有6至40個碳原子的芳基。 　　[0020] X1 為該四價有機官能基團，並且其特定實例不特別受限，但其較佳可由以下化學式1-1表示。 [化學式1-1]
Figure 02_image003
在化學式1-1中，「*」為接合的點(或反應位置)。 　　[0021] 在另一方面，具有6至40個碳原子的芳基係衍生自芳烴(arene)的單價官能基團，並且可為例如單環或多環。具體而言，單環芳基可為苯基、聯苯基(biphenyl)、聯三苯基(terphenyl)、均二苯乙烯基(stilbenyl)、以及類似者，但不以此為限。多環芳基可為萘基、蒽基、菲基、芘基，苝基(perylenyl)，
Figure 106136678-A0304-12-xxxx-3
基(chrycenyl)、芴基、以及類似者，但不以此為限。這些芳基中的至少一個氫原子可由另一取代基取代。取代基的實例包含具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有2至10個碳原子的炔基、具有6至12個碳原子的芳基、具有2至12個碳原子的雜芳基、具有6至12個碳原子的芳烷基、鹵素原子、氰基、胺基、脒基(amidino)、硝基、醯胺基、羰基、羥基、磺醯基、胺甲酸酯基(carbamate)、具有1至10個碳原子的烷氧基、以及類似者。 　　[0022] 更具體而言，具有6至40個碳原子的芳基可包含2,6-二-第三-丁基-4-甲基苯基。化學式1所表示的化合物之特定實例為雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯(bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenyl) pentaerythritol-diphosphite) [PEP36]。 直鏈亞磷酸酯化合物 　　[0023] 一實施例的聚碳酸酯樹脂組成物可包含直鏈亞磷酸酯化合物。由於聚碳酸酯樹脂組成物包含上述直鏈亞磷酸酯化合物，不僅增進聚碳酸酯樹脂組成物的抗氧化力，亦可增進聚碳酸酯樹脂的穩定性。 　　[0024] 特別地，直鏈亞磷酸酯化合物在水分添加過程中不發生副反應，因此可以抑制由於酸性物質等副產物引起的聚碳酸酯樹脂之分解。此外，直鏈亞磷酸酯化合物可抑制製造光學模製物件過程中的白色混濁現象，因而增進聚碳酸酯樹脂組成物與使用彼之模製物件的透明性。 　　[0025] 因此，當直鏈亞磷酸酯化合物與環狀亞磷酸酯化合物一起以特定比例混合使用時，可實現將聚碳酸酯樹脂組合物的抗氧化力保持在一定水平或更高並將顏色保持在適當範圍內的顯著效果，因而確保透明性，以及將聚碳酸酯樹脂的分解最小化且近一步將聚碳酸酯樹脂組成物的白色混濁現象最小化。 　　[0026] 亞磷酸酯化合物是其中有機官能基團與亞磷酸酯官能基團中所含的氧原子鍵結之化合物，並且其特徵在於具有直鏈結構。該直鏈結構的概念與環狀結構相反，並且其可經由亞磷酸酯化合物中的亞磷酸酯官能基團中所含有之包含磷(P)原子與氧(O)原子的三個以上的原子之間的化學鍵形成直鏈而不是環。 　　[0027] 具體而言，該直鏈亞磷酸酯化合物可包含亞磷酸酯官能基團以及鍵結至該亞磷酸酯官能基團之具有6至40個碳原子的芳基。該具有6至40個碳原子的芳基可鍵結至該亞磷酸酯官能基團中所含有的三個氧原子中的各個氧原子。 　　[0028] 具有6至40個碳原子的芳基係衍生自芳烴(arene)的單價官能基團，並且可為例如單環或多環。具體而言，單環芳基可為苯基、聯苯基(biphenyl)、聯三苯基(terphenyl)、均二苯乙烯基(stilbenyl)、以及類似者，但不以此為限。多環芳基可為萘基、蒽基、菲基、芘基，苝基(perylenyl)，
Figure 106136678-A0304-12-xxxx-3
基(chrycenyl)、芴基、以及類似者，但不以此為限。這些芳基中的至少一個氫原子可由另一取代基取代。取代基的實例包含具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有2至10個碳原子的炔基、具有6至12個碳原子的芳基、具有2至12個碳原子的雜芳基、具有6至12個碳原子的芳烷基、鹵素原子、氰基、胺基、脒基(amidino)、硝基、醯胺基、羰基、羥基、磺醯基、胺甲酸酯基(carbamate)、具有1至10個碳原子的烷氧基、以及類似者。 　　[0029] 更佳地，該直鏈亞磷酸酯化合物可由化學式2表示。 [化學式2]
Figure 02_image005
在化學式2中，R3 、R4 與R5 為相同或不同，並且各自獨立為具有6至40個碳原子的芳基。 　　[0030] 更佳地，具有6至40個碳原子的芳基可包含2,4-二-二-第三-丁基苯基。化學式2表示的化合物之特定實例包含三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯(tris(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite) [P-168]。 含有環氧基的乙烯系聚合物(Epoxy group-containing vinyl-based polymer) 　　[0031] 另一方面，相較於其他形式的樹脂，聚碳酸酯的機械性質、電性與氣候耐受性相對較優異，但由於長波長光的透明性和作為光學模製物件的顏色穩定性低，因此需要改善這些性質。因此，一起使用含有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物與聚碳酸酯。 　　[0032] 本文使用的「(甲基)丙烯醯基((meth)acryl)」用語係指丙烯醯基與甲基丙烯醯基。亦即(甲基)丙烯酸酯應被理解為係指丙烯酸酯或是甲基丙烯酸酯。 　　[0033] 再者，含有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物的重量平均分子量較佳為1,000 g/mol至10,000 g/mol。在此範圍內，可有效改良聚碳酸酯組成物的物理性質。重量平均分子量係指由GPC方法測定的以聚苯乙烯換算的重均分子量。在GPC方法測定的以聚苯乙烯換算的重均分子量之量測過程中，可使用公知的分析裝置與差示折射率檢測裝置等檢測器以及分析管柱。可使用一般使用的條件、溶劑與流速。可舉出溫度為30℃、氯仿溶劑以及流速為1mL/分鐘作為測定條件的具體實例。 　　[0034] 具體而言，包含環氧基的乙烯系聚合物可包含具有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元，以及在具有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元中，環氧官能基團可鍵結至(甲基)丙烯酸酯重複單元的支鏈的終端。(甲基)丙烯酸酯重複單元可包含經由乙烯基為基礎之官能基團之間的聚合而形成的主鏈以及從主鏈以分支形狀延伸的支鏈。環氧官能基團可在(甲基)丙烯酸酯重複單元的支鏈的終端形成鍵結。 　　[0035] 更具體而言，含有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元可包含由以下化學式3表示的重複單元： [化學式3]
Figure 02_image007
[0036] 在化學式3中，R11 、R12 與R13 為氫或是具有1至10個碳原子之直鏈或支鏈的烷基，R14 為具有1至10碳原子之直鏈或支鏈的烯基，以及x為1至20的整數。 　　[0037] 烷基為從烷烴衍生而來的單價官能基團，並且可為例如直鏈、支鏈、或環狀，以及其實例包含甲基、乙基、丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、以及類似者。烯基可為從烷烴衍生而來的單價官能基團，並且可為例如直鏈、支鏈、或環狀，以及其實例包含亞甲基、乙烯基、丙烯基、異丁烯基、第二丁烯基、第三丁烯基、戊烯基；己烯基、以及類似者。 　　[0038] 烷基或烯基可為經取代或未經取代，並且「取代」一詞係指以特定官能基團取代烷基或烯基中所包含的氫原子。經取代的官能基團之實例不特別受限，並且可使用該技藝中公知的各種官能基團或原子基團而不受限，例如鹵素、羥基、胺基與類似者。 　　[0039] 再者，含有環氧基的乙烯系聚合物可具有100 g/mol至500 g/mol或200 g/mol至400 g/mol的環氧當量。當含有環氧基的乙烯系聚合物包含如上所述之特定量的環氧官能基團時，可維持對於長波長光的優異透明性與顏色穩定性。 　　[0040] 含有環氧基的乙烯系聚合物可另包含芳香族乙烯係重複單元(aromatic vinyl-based repeating unit)或是(甲基)丙烯酸系重複單元((meth)acrylic-based repeating unit)。芳香族乙烯係重複單元係指從芳香族乙烯系單體衍生而來的重複單元，並且特別係指組成經由芳香族乙烯系單體之間聚合作用而形成的聚合物之重複單元。亦即，有環氧基的乙烯系聚合物可另包含例如含有選自由以下組成之群組的至少一重複單元的共聚物：含有環氧官能基團的(甲基)丙烯酸酯重複單元、芳香族乙烯系重複單元、以及(甲基)丙烯酸系重複單元。 　　[0041] 芳香族乙烯單體是在相同分子中具有一個乙烯雙鍵與至少一個苯核(benzene nucleus)的化合物，該芳香族乙烯單體的特定實例不特別受限，但舉例而言，例如可為苯乙烯、阿伐-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、第三丁基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、1,3-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、4-丙氧基苯乙烯、4-丁氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、乙烯基甲苯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、三溴苯乙烯、乙烯基萘、異丙烯基萘、異丙烯基聯苯、二乙烯基苯、阿伐-甲基苯乙烯乙烯基甲苯、以及類似者等化合物。 　　[0042] 更具體而言，其可包含由以下化學式4表示的芳香族乙烯系重複單元： [化學式4]
Figure 02_image009
在化學式4中， 　　[0043] R15 至R18 各自獨立為氫或是具有1至10個碳原子之直鏈或支鏈的烷基，以及y為1至20的整數。R18 官能基團可鍵結至排除第一個碳原子之外的剩餘第二至第六個碳原子其中之一，該乙烯系官能基團係鍵結至苯環中的該第一個碳。 　　[0044] 烷基為從烷烴衍生而來的單價官能基團，並且可為例如直鏈、支鏈、或環狀，以及其實例可包含甲基、乙基、丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、以及類似者。 　　[0045] 烷基可為經取代或未經取代，並且「取代」一詞係指以特定官能基團取代烷基中所包含的氫原子。經取代的官能基團之實例不特別受限，並且可使用該技藝中公知的各種官能基團或原子基團而不受限，例如鹵素、羥基、胺基與類似者。 　　[0046] (甲基)丙烯酸系重複單元係指從(甲基)丙烯酸單體衍生而來的重複單元，並且特別係指組成經由(甲基)丙烯酸單體之間聚合作用所形成的聚合物之重複單元。(甲基)丙烯酸單體係指包含(甲基)丙烯酸官能基團的化合物。其特定實例不特別受限，但包含例如(甲基)丙烯酸酯化合物或是(甲基)丙烯酸化合物。 　　[0047] 更具體而言，(甲基)丙烯酸系重複單元可包含由以下化學式5表示的重複單元： [化學式5]
Figure 02_image011
在化學式5中， 　　[0048] R21 至R24 各自獨立為氫或是具有1至10個碳原子之直鏈或支鏈烷基，以及z為1至20的整數。 　　[0049] 烷基為從烷烴衍生而來的單價官能基團，並且可為例如直鏈、支鏈、或環狀，以及其實例可包含甲基、乙基、丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、以及類似者。 　　[0050] 烷基可為經取代或未經取代，並且「取代」一詞係指以特定官能基團取代烷基中所包含的氫原子。經取代的官能基團之實例不特別受限，並且可使用該技藝中公知的各種官能基團或原子基團而不受限，例如鹵素、羥基、胺基與類似者。 　　[0051] 更具體而言，包含具有環氧官能基團之(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物可包含化學式3、化學式4與化學式5的重複單元，並且化學式3、化學式4與化學式5的說明包含上述說明。包含具有環氧官能基團之(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物之更具體實例包含可自BASF取得之Joncryl ADR-4370F (環氧當量：285 g/mol)、ADR-4468或類似者，其具有重量平均分子量為6,800 g/mol。 　　[0052] 在本發明中，藉由使用先前技術中非公知的Joncryl ADR-4370F 或ADR-4468，聚碳酸酯樹脂組合物的耐水解性和透明性可以藉由聚碳酸酯重複單元中的其它組分的鏈延伸來改善。特別地，不像Joncryl ADR-4368，其經製造為高純度且限制用於食品，具有可用於批量生產的優點。 含有伸苯基官能基團的光反應性化合物 　　[0053] 一實施例的聚碳酸酯樹脂組成物可包含具有伸苯基官能基團的光反應性化合物。具有伸苯基官能基團的光反應性化合物包含在聚碳酸酯樹脂組成物中，並且吸收紫外線(UV)波長帶的光，藉以防止聚碳酸酯樹脂組成物免於因紫外線而變形。 　　[0054] 特別地，已經經由本發明的實例與比較例確認相較於吸收其他紫外線波長帶之光的物質，含有伸苯基的光反應性化合物可維持對於長波長光的優異透明性以及顏色穩定性。 　　[0055] 具體而言，含有伸苯基官能基團的光反應性化合物可與伸苯基官能基一起包含鍵結至伸苯基官能基團之具有6至20個碳原子的芳香族化合物或具有4至20個碳原子的酯化合物。 　　[0056] 亦即，具有6至20個碳原子的芳香族化合物或具有4至20個碳原子的酯化合物可鍵結至伸苯基官能基團的一端或是兩端，並且較佳地，具有6至20個碳原子的芳香族化合物可鍵結至伸苯基官能基團的兩端，或是具有4至20個碳原子的酯化合物可鍵結至伸苯基官能基團的兩端。 　　[0057] 在此情況下，其中具有6至20個碳原子的芳香族化合物鍵結至伸苯基官能基團兩端的光反應性化合物與其中具有4至20個碳原子的酯化合物鍵結至伸苯基兩端的光反應性化合物可形成共軛結構(conjugate structure)，因而對紫外線表現出反應性。 　　[0058] 更具體而言，具有6至20個碳原子的芳香族化合物可包含苯并
Figure 106136678-A0304-12-0015-1
Figure 106136678-A0304-12-0020-4
酮(benzoxazinone)。伸苯基官能基團可鍵結至苯并
Figure 106136678-A0304-12-0015-1
Figure 106136678-A0304-12-0020-4
酮化合物的第二個碳原子。如上所述，其中苯并
Figure 106136678-A0304-12-0015-1
Figure 106136678-A0304-12-0020-4
酮鍵結至伸苯基兩端的特定實例包含2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并
Figure 106136678-A0304-12-0015-1
Figure 106136678-A0304-12-0020-4
-4-酮)(2,2’-(1,4-phenylene)bis(4H-3,1-benzoxazine-4-one)) [UV3638]。 　　[0059] 此外，具有4至20個碳原子的酯化合物可包含亞甲基丙二酸酯(methylene malonic acid ester)。伸苯基官能基團可鍵結至亞甲基丙二酸酯中所包含的亞甲基之終端碳。如上所述，亞甲基丙二酸酯鍵結至伸苯基兩端的特定實例包含對伸苯基雙(亞甲基丙二酸)四乙酯(p-phenylene bis(methylene malonic acid)tetraethyl ester) [Hostavin B-Cap]。 聚碳酸酯 　　[0060] 本文所用的「聚碳酸酯」用語係指藉由反應二酚系化合物(diphenolic compound)、光氣(phosgene)、碳酸酯或其組合物所產生的聚合物。聚碳酸酯具有非常優異的耐熱性、耐衝擊性、機械強度、透明性及類似者，因而廣泛使用於光碟、透明片、封裝材料、汽車保險槓、紫外線阻擋膜與類似者。 　　[0061] 二酚系化合物的實例包含對苯二酚(hydroquinone)、間苯二酚(resorcinol)、4,4’-二羥基二苯基、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(亦稱為雙酚A)、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、 2,2-雙(3-氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)亞碸、雙(4-羥基苯基)酮、雙(4-羥基苯基)醚與類似者。較佳地，可使用4,4’-二羥基二苯基以及2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷。在此情況下，聚碳酸酯的結構由以下化學式6表示： [化學式6]
Figure 02_image013
在化學式6中，a為1以上的整數。 　　[0062] 聚碳酸酯可為由二或多個二酚製備而成的共聚物之混合物。此外，可使用直鏈的聚碳酸酯、支鏈的聚碳酸酯、聚酯碳酸酯共聚物樹脂與類似物作為聚碳酸酯。 　　[0063] 直鏈聚碳酸酯的實例可包含由雙酚A製備的聚碳酸酯。支鏈的聚碳酸酯可由反應多官能基芳香族化合物(例如偏苯三甲酸酐與偏苯三甲酸)與二酚及碳酸酯而製備的那些。該多官能基芳香族化合物含量以支鏈聚碳酸酯的總量計可為0.05至2 mol%。聚酯碳酸酯共聚物的實例可包含由反應雙官能基羧酸(bifunctional carboxylic acid)與二酚及碳酸酯而製備的那些。可使用二芳基碳酸酯(例如碳酸二苯酯、碳酸伸乙酯與類似者)作為該碳酸酯。 　　[0064] 較佳地，聚碳酸酯的重量平均分子量為14,000至30,000 g/mol。在生產上述範圍內的薄膜產物過程中，有優異的可模製性(moldability)與可工作性(workability)。 聚碳酸酯樹脂組成物 　　[0065] 本發明的聚碳酸酯樹脂組成物包含100重量份的聚碳酸酯；0.001(10 ppm)至1(1%)重量份的環狀亞磷酸酯化合物；0.001(10 ppm)至1(1%)重量份的直鏈亞磷酸酯化合物；0.001(10 ppm)至1(1%)重量份之包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重負單元的乙烯系聚合物；以及0.001(10 ppm)至1(1%)重量份之含有伸苯基官能基的光反應性化合物。 　　[0066] 特別地，相對於100重量份的環狀亞磷酸酯化合物，該直鏈亞磷酸酯化合物含量為40重量份至90重量份，或是50重量份至80重量份，或是60重量份至70重量份。在先前技術中，已添加環狀亞磷酸酯化合物或是直鏈亞磷酸酯化合物以改良聚碳酸酯樹脂組成物的物理性質。然而，由於上述實施例的聚碳酸酯樹脂組成物包含特定比例的環狀亞磷酸指與直鏈亞磷酸酯化合物，因而可在高溫、高壓與高濕度條件下將白色混著的現象最小化，並且因而可穩定實現透明性，進一步可實現顏色穩定性。 　　[0067] 若直鏈亞磷酸酯化合物的含量相對於100重量份的環狀亞磷酸酯化合物過量減少至小於40重量份，則依據環狀亞磷酸酯化合物的含量的增加而在潮濕條件下藉由水解反應而生成酸性物質，並且可進行聚碳酸酯樹脂的分解。再者，聚碳酸酯樹脂組成物的透明性可能因高溫、高壓與高濕度條件下的白色混濁限限而降低，因而可能難以應用於模製產品，例如發光二極體與透鏡。 　　[0068] 若直鏈亞磷酸酯化合物的含量相對於100重量份的環狀亞磷酸酯化合物過量增加至大於90重量份，則初始產物的顏色穩定性可能因直鏈亞磷酸酯化合物含量增加而降低，因而造成產品的黃化與透明性降低。 　　[0069] 此外，聚碳酸酯樹脂組成物基於100重量份的環狀亞磷酸酯化合物與直鏈鏈亞磷酸酯化合物可另包含10重量份至300重量份(或20重量份至70重量份，或30重量份至45重量份)的含有具有環氧官能基知(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物。100重量份的環狀亞磷酸酯化合物與直鏈鏈亞磷酸酯化合物係指環狀亞磷酸酯化合物與直鏈亞磷酸酯化合物的總量為100重量份。 　　[0070] 再者，聚碳酸酯樹脂組成物基於100重量份的環狀亞磷酸酯化合物與直鏈鏈亞磷酸酯化合物可另包含10重量份至300重量份(或50重量份至150重量份，或80重量份至99重量份)之含有伸苯基官能基的光反應性化合物。100重量份的環狀亞磷酸酯化合物與直鏈鏈亞磷酸酯化合物係指環狀亞磷酸酯化合物與直鏈亞磷酸酯化合物的總量為100重量份。 　　[0071] 此外，若需要，樹脂組成物可另包含選自由以下所組成的群組之一或多種添加物：抗氧化劑、熱穩定劑、增塑劑、抗靜電劑、成核劑、阻燃劑、潤滑劑、衝擊改質劑、螢光增白劑、紫外線吸收劑、以及放射線吸收劑，這些皆為該技藝中通常使用的。 　　[0072] 較佳可藉由混合聚碳酸酯、環狀亞磷酸酯化合物、直鏈亞磷酸酯化合物、包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元的乙烯系聚合物、以及包含伸苯基官能基的光反應性化合物和任選的添加物而產生樹脂組成物，以及如下所述，為了製造光學模製物件，期望熔融捏合製成顆粒(pellet)。 　　[0073] 可藉由該技藝中使用的一般方法進行熔融捏合，該方法例如使用帶狀摻混器、Henschel混合器，Banbury混合器、鼓式轉筒、單螺桿擠出器、雙螺桿擠出器、共捏合器、多螺桿擠出器等。可視需要而合適地調整熔融捏合的溫度，較佳係可將溫度調整為200至300℃。 光學模製物件 　　[0074] 本發明亦提供包括樹脂組成物的光學模製物件。較佳地，該光學模製物件為導光板、發光二極體、或透鏡。 　　[0075] 本文所使用的「導光板」用語係指執行液晶顯示裝置的背光單元知亮度和均勻照明功能的組件。由於光經由導光板、發光二極體或透鏡而傳送，因而透明性(亦即透光性)應該很優異。此外，由於導光板的模製溫度以及操作過程中需要高溫，因而需要高顏色穩定性。 　　[0076] 因此，本發明的樹脂組成物具有優異的透光性與顏色穩定性，因而通常可作為光學模製物件。 　　[0077] 可藉由該技藝中通常使用的方法而產生模製物件。例如，可使用成形製程，例如射出成形製程、射出壓縮成形製程、擠出成形製程、真空成形製程、吹氣成形製程、壓製成形製程、氣壓成形製程、發泡成形製程、熱彎曲成形製程、壓縮成形製程、日曆成形(calendar molding)製程、旋轉成形製程或類似方法，使用本發明之熔融捏合產物或顆粒作為原料而產生模製物件。 　　[0078] 可依據使用目的而適當調整模製物件的尺寸、厚度等，以及導光板的形狀可依據使用目的而具有平板形狀或是彎曲形狀。 [有利的效果] 　　[0079] 本發明的聚碳酸酯樹脂組成物具有優異的透光性與顏色穩定性，因而可確保高透明性並且進一步增進聚碳酸酯樹脂的穩定性。
[0080] 以下將提供較佳實施例以助於理解本揭露。然而，提供這些實施例僅用於說明本發明，而不應將其解釋為將本發明限制於這些實施例。 使用的材料 　　[0081] 以下材料係用於以下的實施例與比較例中。 　　-聚碳酸酯樹脂(PC) 　　使用重量平均分子量為29,000 g/mol且MFR (300℃，1.2 kg)為14 g/min的雙酚A型直鏈聚碳酸酯。 　　-P-168 　　-參(2,4-二-第三-丁基苯基)亞磷酸酯]；IRGAFOS 168 　　-PEP36 　　-雙(2,6-二-第三-丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯]；ADK STAB 　　-ADR-4370F 　　-使用自BASF購得之重量平均分子量為6,800 g/mol的Joncryl ADR-4370F (環氧當量：285 g/mol)。 　　-ADR-4468 　　-使用自BASF購得之Joncryl ADR-4468。ADR-4468具有與ADR 4370F相同的商品號(Cas No.)，但產物的環氧當量和分子量略有增加。 　　-C2021P 　　(3’,4’-環氧環己烷) 3,4-環氧環己基甲酸酯 　　-UV3638 　　2,2’-(1,4-伸苯基)雙(4H-3,1-苯并
Figure 106136678-A0304-12-0015-1
Figure 106136678-A0304-12-0020-4
-4-酮) 　　-B-Cap 　　2,2’-(1,4-苯二亞甲基)二丙二酸四乙酯(p-Phenylenebis (methylenemalonic acid)tetraethyl ester)]；Hostavin B-CAP 　　-T329 　　2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)酚； Tinuvin 329 　　-T327 　　2-(2’-羥基-3’,5’-二-第三-丁基苯基)-5-氯苯并三唑； Tinuvin 327 　　-UV3030 　　季戊四醇四(2-氰基-3,3-二苯丙烯酸酯)(1,3-bis[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]-bis[[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]methyl]propane) 實施例與比較例 　　[0082] 以100重量份的聚碳酸酯樹脂組成物為基準，混合個別添加物成分與以下表1所示之內容物之後，在雙螺桿擠出器(L/D = 36，Φ=45，筒溫度：240℃)中以每小時55 kg的速度製備顆粒樣品。 　　[0083]
Figure 02_image015
實施例 　　[0084] 藉由以下方法量測上述實施例與比較例中製備的顆粒之性質。 　　[0085] * 長波長光的透光率(T%)與長波長光的顏色(YI)： 　　[0086] 將每一個樣品(寬度/長度/厚度 = 150 mm/80 mm/4 mm)射出成形。使用自Hitachi購得的分光光度計U-4100，在垂直於樣品厚度的方向上照射，量測長波長光的透光率(T%)與長波長光的顏色(YI)。結果如表2所示。 　　[0087] * 是否發生白色混濁A： 　　[0088] 將每一個樣品(寬度/長度/厚度 = 30 mm/60 mm/3 mm)射出成形並且在120℃和100%RH的條件下保持在高壓釜中168小時，而後根據ASTM D1003的測量標準，使用霧度計(hazemeter)(NIPPON DENSHOKU，NDH5000SP)測量霧度(haze)，結果如表2所示。
Figure 02_image017
[0089] 如表2所示，在本發明的實施例之情況下，在一起添加P-168添加物和PEP36添加物的同時添加ADR-4370F或ADR-4468，並且使用UV-3638或B-Cap作為紫外線穩定劑時，可確認相較於比較例，它們具有長波長光的低顏色(8.02至8.23)與長波長光的高透光率(79.87至81.23)，並且最終產生的光學模製物件的霧度值低至1.79%以下，因而不會產生白色混濁。 　　[0090] 在另一方面，在比較例1、比較例4與比較例5的情況下，其中僅使用一種PEP 36添加物，經確認霧度值高達99%以上，因而發生白色混濁，並且不適合應用於光學模製物件。 　　[0091] 再者，在比較例6與比較例7的情況下，其中僅使用一種P-168添加物，長波長光的透光率降低至小於77%，並且長波長光的顏色增加至11以上，因而難以確保顏色穩定性(透明性)。 　　[0092] 再者，即使是在比較例2與比較例3的情況下，其中使用其他紫外線穩定劑而不是UV3638或B-Cap，可確認相較於實施例，具有長波長光的較低透光率與較高顏色。 　　[0093] 在另一方面，在比較例8中，相對於100重量份的PEP36(其是環狀亞磷酸酯化合物)，添加150重量份的P-168(其是直鏈亞磷酸酯化合物)，以及在比較例9中，相對於100重量份的PEP36(其是環狀亞磷酸酯化合物)，添加8.7重量份的P-168(其是直鏈亞磷酸酯化合物)，相較於實施例，上述兩個比較例之長波長光的顏色增加，長波長光的透光率降低以及霧度值增加，這對於應用至光學模製物件是不利的。
Figure 106136678-A0101-11-0002-1

Claims (16)

  1. 一種聚碳酸酯樹脂組成物，其包括：聚碳酸酯；環狀亞磷酸酯化合物；直鏈亞磷酸酯化合物；乙烯系聚合物，含有具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元；以及光反應性化合物，包含伸苯基官能基，其中相對於100重量份的該環狀亞磷酸酯化合物，該直鏈亞磷酸酯化合物之含量為40重量份至90重量份；其中該環狀亞磷酸酯化合物由以下化學式1表示：
    Figure 106136678-A0305-02-0030-1
     在該化學式1中，X1由以下化學式1-1表示：
    Figure 106136678-A0305-02-0030-2
     在該化學式1-1中，*為附接的點，以及R1與R2為相同或不同並且各自獨立為具有6至40個碳 原子的芳基；且其中該直鏈亞磷酸酯化合物由以下化學式2表示：
    Figure 106136678-A0305-02-0031-3
     在該化學式2中，R3、R4與R5為相同或不同，並且各自獨立為具有6至40個碳原子的芳基。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中以100重量份的該環狀亞磷酸酯化合物與該直鏈亞磷酸酯化合物為計，該樹脂組成物包含10重量份至300重量份之包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元的該乙烯系聚合物。
  3. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中以100重量份的該環狀亞磷酸酯化合物與該直鏈亞磷酸酯化合物為計，該樹脂組成物包含10重量份至300重量份之含有伸苯基官能基的該光反應性化合物。
  4. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中該環狀亞磷酸酯化合物包含兩個亞磷酸酯基團以及鍵結至該兩個亞磷酸酯基團的四價有機官能基團。
  5. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中該直鏈亞磷酸酯化合物包含亞磷酸酯官能基以及鍵結至該亞磷酸酯官能基之具有6至40個碳原子的芳基。
  6. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中具有該環氧官能基的該(甲基)丙烯酸酯重複單元包含以下化學式3表示的重複單元：
    Figure 106136678-A0305-02-0032-4
     在化學式3中，R11、R12與R13為氫或是具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，R14為具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈伸烷基，以及x為1至20的整數。
  7. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元的該乙烯系聚合物包含以下化學式4表示的芳香族乙烯系重複單元以及以下化學式5表示的(甲基)丙烯酸系重複單元：
    Figure 106136678-A0305-02-0033-5
     在該化學式4中，R15至R18各自獨立為氫或是具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，以及y為1至20的整數，
    Figure 106136678-A0305-02-0033-6
     在該化學式5中，R21至R24各自獨立為氫或是具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基，以及z為1至20的整數。
  8. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元的該乙烯系聚合物具有重量平均分子量為1,000g/mol至10,000g/mol。
  9. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中包含具有環氧官能基的(甲基)丙烯酸酯重複單元的該乙烯系聚合物具有環氧當量為100g/mol至500g/mol。
  10. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中含有伸苯基官能基的該光反應性化合物與該伸苯基官能基一起包含鍵結至該伸苯基官能基之具有6至20個碳原子的芳香族化合物或是具有4至20個碳原子的酯化合物。
  11. 如申請專利範圍第10項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中具有6至20個碳原子的該芳香族化合物包含苯并
    Figure 106136678-A0305-02-0034-8
    酮(benzoxazinone)，以及具有4至20個碳原子的該酯化合物包含亞甲基丙二酸酯(methylene malonic acid ester)。
  12. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中該聚碳酸酯具有重量平均分子量為14,000g/mol至30,000g/mol。
  13. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中該聚碳酸酯包含以下化學式6表示的重複單元：[化學式6]
    Figure 106136678-A0305-02-0035-7
     在該化學式6中，a為1以上的整數。
  14. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物，其中該樹脂組成物另包含選自由以下所組成的群組中的一或多種添加物：抗氧化劑、熱穩定劑、增塑劑、抗靜電劑、成核劑、阻燃劑、潤滑劑、衝擊改質劑、螢光增白劑、紫外線吸收劑以及放射線吸收劑。
  15. 一種光學模製物件，包括申請專利範圍第1至14項中任一項的聚碳酸酯樹脂組成物。
  16. 如申請專利範圍第15項之光學模製物件，其中該光學模製物件為發光二極體或透鏡。
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