WO2015011993A1 - 薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット及びその製造方法 - Google Patents

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WO2015011993A1
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pellet
thin
resin pellet
strand
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松本　晋
安達　高広
田尻　敏之
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Mitsubishi Engineering Plastics Corp
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Mitsubishi Engineering Plastics Corp
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    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/02—Making granules by dividing preformed material
    • B29B9/06—Making granules by dividing preformed material in the form of filamentary material, e.g. combined with extrusion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
    • B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/72—Measuring, controlling or regulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B9/00—Making granules
    • B29B9/12—Making granules characterised by structure or composition

Definitions

  • the present invention relates to a polycarbonate resin pellet for a thin-walled optical member and a method for producing the same.
  • the thin-walled material has excellent mechanical properties, thermal properties, electrical properties, and weather resistance, and also has high transmittance and good hue. It is related with the polycarbonate resin pellet for optical members, and its manufacturing method.
  • a liquid crystal display device used in personal computers, mobile phones, tablet PCs, smart phones, etc. incorporates a surface light source device in order to meet the demands for thinning, lightening, labor saving, and high definition. It is.
  • the surface light source device has a wedge-shaped cross-section light guide plate having a uniform inclined surface and a flat plate shape for the purpose of uniformly and efficiently guiding incident light to the liquid crystal display side.
  • a light guide plate is provided. In some cases, an uneven pattern is formed on the surface of the light guide plate to provide a light scattering function.
  • the light guide plate as described above is obtained by injection molding of a thermoplastic resin, and the concavo-convex pattern is given by transferring the concavo-convex portion formed on the surface of the insert.
  • the light guide plate has been molded from a resin material such as polymethylmethacrylate (PMMA).
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • the polycarbonate resin for the light guide As the polycarbonate resin for the light guide, it is thin-molded at a temperature higher than the molding temperature of normal polycarbonate resin, so even if it sacrifices mechanical strength, it is required to lower the viscosity average molecular weight and increase the fluidity. It has been.
  • the polycarbonate resin for thin optical members typified by the light guide is a material having a low mechanical strength compared to the conventional polycarbonate resin, when producing pellets with an extruder, The extruded polycarbonate resin strands are easily broken during cooling, and there is a problem that stable production is difficult.
  • the average length of pellets is in the range of 2.5 to 3.5 mm, and 70% or more of the average length is plus or minus 0.
  • a polycarbonate resin pellet for optical discs in the range of 1 mm has been proposed.
  • the pellet aggregate with such a small amount of fine powder does not involve air entrainment during plasticization, and an optical disk substrate free from silver streak is obtained.
  • the shape of the pellet is described. It has not been.
  • the average value of the pellet length is 2.5 to 3.5 mm
  • the average value of the major axis of the cross-sectional ellipse is 2.60 to 3.2 mm
  • a polycarbonate molding material for an optical disk substrate has been proposed in which 70% or more of the pellets are contained in an average length ⁇ 0.08 mm and an average long diameter ⁇ 0.12 mm.
  • a balanced three-dimensional shape with a ratio of the major axis to the major axis of about 0.7 to 1.5 is obtained, and the distribution is a narrow range.
  • Patent Document 2 is also characterized in that the pellet aggregate has a uniform shape, but there is no description of the details of the elliptical shape of the individual pellets, and the specific manufacturing method of the pellets is simply a strand. It only describes that it is cut and manufactured.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its object (problem) is to process from a low molecular weight polycarbonate resin having a low mechanical strength into a shape that generates a relatively small amount of fine powder even when the pellets contact each other. Then, by making it possible to form a light guide using this, it is desirable to provide a light guide that is less likely to cause yellowing and optical fluctuation of the molded product. Moreover, it is providing the method of manufacturing such a pellet stably.
  • the present inventors have made the strands elastic by flattening the cross-sectional shape of the strands during extrusion when producing pellets from such a polycarbonate resin. By making it difficult to break during cooling, it was possible to stably produce pellets for thin optical members.
  • the pellet shape after pelletizing into a specific flat shape it is found that it is difficult to pulverize even when the pellets contact each other, and as a result, such as a light guide that hardly causes yellowing of the molded product and optical fluctuation
  • the present invention was found to be extremely excellent as a pellet for a thin optical member.
  • the present invention provides the following polycarbonate resin pellet for a thin optical member, a method for producing the same, a thin optical member, and a light guide.
  • An elliptical columnar pellet made of a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,500, having a length of 2.0 to 5.0 mm, and a ratio of major axis / minor axis of the elliptical cross section Is a polycarbonate resin pellet for a thin-walled optical member, characterized by having a minor axis of 1.5 to 4 and a minor axis of 1.0 to 3.0 mm.
  • the polycarbonate resin pellet for a thin-walled optical member according to the above [1] which has a viscosity average molecular weight of 11,500 to 15,000.
  • the polycarbonate resin pellet is fixed by placing a 2 liter polyethylene sealed container having an outer diameter of 125 mm and a total height of 233 mm containing 500 g of the polycarbonate resin pellet in a 50 liter tumbler and rotating at a rotation speed of 30 rpm for 20 minutes.
  • [5] A method for producing a polycarbonate resin pellet as described in any one of [1] to [4] above, wherein a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,500 is applied to the tip of an extruder.
  • Thin-walled optics characterized by being extruded as a strand from a discharge nozzle having an elliptical die hole provided with the major axis of the cross-sectional ellipse in a substantially horizontal state, cooled and solidified in a cooling water tank, and cut by a strand cutter Manufacturing method of polycarbonate resin pellets for members.
  • the polycarbonate resin pellets of the present invention have a low viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,500, they are difficult to be pulverized by contact between the pellets, resulting in yellowing of the molded product and optical fluctuations. It is extremely excellent as a pellet for thin optical members such as difficult light guides. In addition, when producing pellets, it is possible to stably produce pellets for thin-walled optical members by flattening the cross-sectional shape of the strands during extrusion, thereby making the strands elastic and making them difficult to crack during cooling. it can.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a polycarbonate resin pellet for a thin optical member of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram of a process for producing a polycarbonate resin pellet by extruding a strand from an extruder and a method for evaluating the limit strength.
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing details of the limit strength evaluation method.
  • the polycarbonate resin pellet for a thin optical member of the present invention is an elliptical columnar pellet made of a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 10,000 to 15,500 and has a length in the range of 2.0 to 5.0 mm.
  • the major axis / minor axis ratio of the cross-sectional ellipse is 1.5 to 4 and the minor axis is in the range of 1.0 to 3.0 mm.
  • the polycarbonate resin used in the present invention includes an aromatic polycarbonate resin, an aliphatic polycarbonate resin, and an aromatic-aliphatic polycarbonate resin, preferably an aromatic polycarbonate resin, specifically, an aromatic dihydroxy compound.
  • a thermoplastic aromatic polycarbonate polymer or copolymer obtained by reacting with phosgene or a diester of carbonic acid is used.
  • Aromatic dihydroxy compounds include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), tetramethylbisphenol A, ⁇ , ⁇ '-bis (4-hydroxyphenyl) -p-diisopropylbenzene, hydroquinone, resorcinol 4,4′-dihydroxydiphenyl and the like. Further, as a part of the dihydroxy compound, when the above-mentioned aromatic dihydroxy compound is combined with one or more tetraalkylphosphonium sulfonates, or a polymer or oligomer containing both terminal phenolic OH groups having a siloxane structure, A highly flame-retardant polycarbonate resin can be obtained.
  • Preferred examples of the polycarbonate resin used in the present invention include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane as a dihydroxy compound, or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and another aromatic dihydroxy compound. The polycarbonate resin used together is mentioned.
  • the production method of the polycarbonate resin is not particularly limited, but it is usually produced by an interfacial polymerization method (phosgene method) or a melt method (transesterification method).
  • the polymerization reaction is usually carried out in the presence of an organic solvent inert to the reaction and an aqueous alkaline solution, and the pH is usually kept at 9 or higher.
  • Polycarbonate resin by using an antioxidant for preventing oxidation of aromatic dihydroxy compounds and reacting with phosgene, adding a polymerization catalyst such as tertiary amine or quaternary ammonium salt, and conducting interfacial polymerization Get.
  • the addition of the molecular weight regulator is not particularly limited as long as it is from the time of phosgenation to the start of the polymerization reaction.
  • the reaction temperature is, for example, 0 to 40 ° C.
  • the reaction time is, for example, several minutes (for example, 10 minutes) to several hours (for example, 6 hours).
  • examples of the organic solvent inert to the reaction include chlorinated hydrocarbons such as dichloromethane, 1,2-dichloroethane, chloroform, monochlorobenzene and dichlorobenzene.
  • examples of the alkali compound used in the alkaline aqueous solution include hydroxides of alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide.
  • molecular weight regulators include compounds having a monovalent phenolic hydroxyl group, such as m-methylphenol, p-methylphenol, m-propylphenol, p-propylphenol, p-tert-butylphenol and p-long chain alkyl. Preferred examples include substituted phenols.
  • the amount of the molecular weight regulator used is preferably 50 to 0.5 mol, more preferably 30 to 1 mol, per 100 mol of the aromatic dihydroxy compound.
  • Polymerization catalysts include tertiary amines such as trimethylamine, triethylamine, tributylamine, tripropylamine, trihexylamine, pyridine, and quaternary ammonium salts such as trimethylbenzylammonium chloride, tetramethylammonium chloride, and triethylbenzylammonium chloride. Etc.
  • the polymerization reaction in this production method is, for example, an ester exchange reaction between a carbonic acid diester and an aromatic dihydroxy compound.
  • the carbonic acid diester include dialkyl carbonate compounds such as dimethyl carbonate, diethyl carbonate and di-tert-butyl carbonate, substituted diphenyl carbonates such as diphenyl carbonate and ditolyl carbonate, and the like.
  • the carbonic acid diester is preferably diphenyl carbonate or substituted diphenyl carbonate, more preferably diphenyl carbonate.
  • the mixing ratio of the carbonic acid diester and the aromatic dihydroxy compound and the degree of pressure reduction during the transesterification reaction are adjusted to obtain an aromatic polycarbonate resin having the desired molecular weight and terminal hydroxyl group content adjusted. be able to.
  • an equimolar amount or more of a carbonic acid diester is used with respect to 1 mol of an aromatic dihydroxy compound, among which 1.001 to 1.3 mol, particularly 1.01 to 1.2 mol is used. preferable.
  • a terminal terminator separately at the time of reaction
  • examples of the terminal terminator in this case include monohydric phenols, monovalent carboxylic acids, and carbonic acid diesters. It is done.
  • the polycarbonate resin used in the present invention may be produced by any of the above interfacial polymerization method and melt polymerization method.
  • the polycarbonate resin used in the present invention has a viscosity average molecular weight [Mv] of 10,000 to 15,500.
  • a viscosity average molecular weight [Mv] is in this range, a molded product having good fluidity and low residual stress can be obtained, which is preferable for a thin optical member.
  • the viscosity average molecular weight [Mv] is less than 10,000, the strength of the molded product is remarkably lowered.
  • the viscosity average molecular weight [Mv] is more than 15,500, the fluidity is insufficient, and it is difficult to mold the thin optical member.
  • the viscosity average molecular weight [Mv] is preferably 10,500 or more, more preferably 11,000 or more, still more preferably 11,500 or more, and preferably 15,000 or less.
  • the intrinsic viscosity [ ⁇ ] is a value calculated from the following equation by measuring the specific viscosity [ ⁇ sp ] at each solution concentration [C] (g / dl).
  • polycarbonate resin two or more kinds of polycarbonate resins may be used in combination, and those having a viscosity average molecular weight [Mv] out of the range of 10,000 to 15,500 are used in combination, so that the total is 10,000. Those adjusted to a molecular weight of ⁇ 15,500 may be used.
  • Polycarbonate resins are heat stabilizers, antioxidants, mold release agents, UV absorbers, fluorescent brighteners, pigments, dyes, other polymers, flame retardants, impact resistance improvers, antistatic agents, plasticizers, Additives such as compatibilizers can be included. These additives may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is particularly preferable to use a heat stabilizer and an antioxidant.
  • a phosphorus compound is mentioned preferably. Any known phosphorous compound can be used. Specific examples include phosphorus oxo acids such as phosphoric acid, phosphonic acid, phosphorous acid, phosphinic acid, polyphosphoric acid, acidic pyrophosphoric acid metal salts such as acidic sodium pyrophosphate, acidic potassium pyrophosphate, acidic calcium pyrophosphate, and phosphoric acid. Examples include Group 1 or Group 10 metal phosphates such as potassium, sodium phosphate, cesium phosphate, and zinc phosphate, organic phosphate compounds, organic phosphite compounds, and organic phosphonite compounds.
  • triphenyl phosphite tris (monononylphenyl) phosphite, tris (monononyl / dinonyl phenyl) phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, monooctyl diphenyl phosphite, Dioctyl monophenyl phosphite, monodecyl diphenyl phosphite, didecyl monophenyl phosphite, tridecyl phosphite, trilauryl phosphite, tristearyl phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) ) Organic phosphites such as octyl phosphite are preferred.
  • the content of the heat stabilizer is usually 0.001 part by mass or more, preferably 0.01 part by mass or more, more preferably 0.03 part by mass or more, based on 100 parts by mass of the polycarbonate resin. It is not more than part by mass, preferably not more than 0.7 part by mass, more preferably not more than 0.5 part by mass. If the amount of the heat stabilizer is too small, the heat stabilization effect may be insufficient. If the amount of the heat stabilizer is too large, the effect may reach a peak and may not be economical.
  • antioxidant for example, a hindered phenol-based antioxidant is preferably mentioned. Specific examples thereof include pentaerythritol tetrakis [3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate], octadecyl-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl).
  • phenolic antioxidants include, for example, “Irganox 1010” (registered trademark, the same shall apply hereinafter) manufactured by BASF, “Irganox 1076”, “Adeka Stub AO-50” manufactured by ADEKA, “ADK STAB AO-60” and the like can be mentioned.
  • 1 type may contain antioxidant and 2 or more types may contain it by arbitrary combinations and a ratio.
  • the content of the antioxidant is usually 0.001 part by mass or more, preferably 0.01 part by mass or more, and usually 1 part by mass or less, preferably 0.5 part by mass with respect to 100 parts by mass of the polycarbonate resin. Or less.
  • the content of the antioxidant is less than the lower limit of the range, the effect as an antioxidant may be insufficient, and when the content of the antioxidant exceeds the upper limit of the range, There is a possibility that the effect reaches its peak and is not economical.
  • the polycarbonate resin in the present invention not only a virgin raw material but also a polycarbonate resin regenerated from a used product, a so-called material recycled polycarbonate resin may be used. It is also possible to use a pulverized product obtained from the above or a granular material obtained by melting them.
  • the regenerated polycarbonate resin is used by being mixed with a polycarbonate resin in the form of a granular material that is not a regenerated product, and the mixing amount is preferably 80% by mass or less, more preferably 50% by mass of the total polycarbonate resin component. % Or less, in particular 30% by mass.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a polycarbonate resin pellet for a thin optical member of the present invention.
  • the polycarbonate resin pellet of the present invention has a length L in the range of 2.0 to 5.0 mm, and the ratio of the major axis d to the minor axis a (d / a) of the elliptical cross section of the pellet is in the range of 1.5 to 4.
  • the minor axis a of the ellipse is in the range of 1.0 to 3.0 mm.
  • the length L is not in the range of 2.0 to 5.0 mm, the pellets are easily crushed, the amount of fine powder generated is increased, and the ratio (d / a) of the major axis d to the minor axis a is 1.5 to If it is out of the range of 4, the strength of the resin strands decreases, the production of pellets by extrusion becomes unstable, and if the elliptical minor axis a is not in the range of 1.0 to 3.0 mm, the pellets are easily crushed, The amount of fine powder is likely to increase.
  • the ratio of the major axis d to the minor axis a is preferably 1.6 or more, more preferably 1.7 or more, still more preferably 1.8 or more, and preferably 3.5 or less. Yes, more preferably 3.0 or less.
  • the polycarbonate resin pellet of the present invention has such a shape that the pellet is accommodated in a paper bag, a flexible container or the like, and it is difficult to generate fine powder even when subjected to vibration or load when transporting and delivering it. Have. Since the major axis direction of the elliptical cross section of the pellet becomes horizontal and receives the load, it is considered that it is difficult to pulverize.
  • the amount of fine powder generated from the polycarbonate resin pellets of the present invention is as follows.
  • the amount of fine powder having a particle diameter of 1 mm or less generated after rotating at a rotational speed for 20 minutes is preferably 50 ppm or less.
  • the polycarbonate resin having the above-described viscosity average molecular weight is stored in a raw material supply machine, and from there, is supplied to the extruder by a feeder (quantitative supply machine) from a hopper installed on the extruder.
  • the polycarbonate resin may be in the form of pellets or powder.
  • the mixing can be blended at an arbitrary stage before being charged into the extruder. For example, after all components are blended by a tumbler, a Henschel mixer, and a blender, they may be fed into a hopper chute via a feeder and supplied to an extruder as necessary.
  • As the extruder a single screw extruder, a twin screw extruder or the like can be used. Moreover, you may supply to a hopper chute
  • the extruder may be a single screw extruder or a twin screw extruder, but a twin screw extruder is preferred.
  • the L / D of the screw of the extruder is preferably 10 to 80, more preferably 15 to 70, and more preferably 20 to 60. If the screw is too short, deaeration tends to be insufficient, and if it is too long, the color tone tends to deteriorate.
  • the polycarbonate resin is extruded in a strand form from the discharge nozzle at the tip of the extruder, and it is preferable to use a die having an elliptical die hole as the die of the discharge nozzle.
  • a die having an elliptical die hole As the die of the discharge nozzle, the flatness of the pellet can be changed.
  • the dies of the discharge nozzle are preferably extruded by attaching the major axis of the elliptical die hole in a substantially horizontal state, and attaching the strand having an elliptical cross section to be extruded so that the major axis is substantially horizontal.
  • the temperature of the polycarbonate resin immediately after being extruded is usually about 300 ° C.
  • the strand having an elliptical cross-section has a major axis that is substantially horizontal and is taken up by a take-up roller, and is cooled by being transported through the water stored in the cooling water tank. In order to reduce the deterioration of the resin, it is better that the time from when the strand is pushed out of the die until entering the water is shorter. Normally, it is better to enter the water within 1 second after being pushed out of the die.
  • the cooled strand is sent to a pelletizer by a take-up roller, cut to a pellet length of 2.0 to 5.0 mm, and made into a pellet.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing a process for producing a polycarbonate resin pellet by extruding a strand from an extruder
  • FIG. 3 is a conceptual diagram showing details of a limit strength evaluation method.
  • an interval (X mm, hereinafter also referred to as “limit interval”) defined as an interval between the support C and the support A where the strand is not broken by continuous operation is 300 mm or less.
  • the polycarbonate resin pellet obtained by the present invention is molded into an arbitrary shape and used as a thin-walled optical member.
  • the term “thin” means that the thickness of the thin part is usually 1 mm or less, preferably 0.8 mm or less, more preferably 0.6 mm or less, particularly 0.5 mm or less, and the lower limit is usually 0.1 mm. Above, preferably 0.2 mm or more.
  • the molded body having a thin portion may have such a thin portion at least partially, and there is no limitation on the shape, size, and the like. There is no limitation on the shape, pattern, color, size, etc. of the thin optical member, and it may be set arbitrarily according to the application.
  • the method for producing the thin optical member is not particularly limited, and a molding method generally adopted for the polycarbonate resin composition can be arbitrarily adopted.
  • a molding method generally adopted for the polycarbonate resin composition can be arbitrarily adopted.
  • injection molding method, ultra-high speed injection molding method, injection compression molding method, two-color molding method, hollow molding method such as gas assist, molding method using heat insulating mold, rapid heating mold were used.
  • a molding method using a hot runner method can also be used.
  • a typical example of the thin optical member is a light guide such as a light guide plate.
  • the light guide plate is used to transmit light from a light source such as an LED in a liquid crystal backlight unit, various display devices, and lighting devices. Diffuses with unevenness and emits uniform light.
  • the shape is usually flat, and the surface may or may not have irregularities.
  • the light guide plate is usually formed preferably by an injection molding method, an ultra-high speed injection molding method, an injection compression molding method, or the like.
  • the thin molded body molded using the resin pellet of the present invention is free from yellowing, white spot defects and vacuum voids, and can be preferably used as various thin optical members including a light guide plate.
  • optical members mobile phones, mobile notebooks, netbooks, slate PCs, tablet PCs, smart phones, tablet-type terminals, etc. These optical members can be mentioned.
  • Example 1 Aromatic polycarbonate resin (trade name “Iupilon”, manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) using bisphenol A having a viscosity average molecular weight (Mv) of 13,000 as a starting material is vented twin screw extruder (Japan)
  • the steel maker's “TEX44 ⁇ II”) hopper is continuously supplied to the extruder, melted and mixed in the extruder, and the extrusion conditions are as follows: cylinder temperature 240 ° C., discharge rate 150 kg / h, screw rotation speed 250 rpm.
  • a die having an elliptical die hole as described in 1 was extruded from an extrusion nozzle provided with its major axis horizontal, in a strand form with the major axis of the elliptical section approximately horizontal, introduced into a cooling water tank, and shown in Table 1.
  • the pellet was cut with a pelletizer at the described strand take-up speed and cutter blade rotation speed to obtain polycarbonate resin pellets.
  • the limit strength of the strand was evaluated by the following method. As shown in FIG. 2, the strand obtained by extruding the obtained polycarbonate resin pellets from the extruder is sent to the pelletizer while being supported by the support C to the support B and the support A. As shown in detail in FIG. 3, when the strand take-up speed (Vx) is 100 mm / sec and the height difference between the support C and A and the support B at the same height supporting the strand is 290 mm It evaluated as the space
  • the particle size of the fine powder in this measurement is 1 mm or less (if the particle size exceeds 1 mm, it precipitates with the pellets by its weight, so it is not included in the supernatant liquid and the fine powder remaining on the filter paper is considered to be 1 mm or less.) .
  • YI Yellow Index
  • an optical path length was determined using a long optical path molded product (300 mm ⁇ 7 mm ⁇ 4 mm) molded at a temperature of 340 ° C. by an injection molding machine (“EC100SX-2A” manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd.). YI was measured at 300 mm.
  • a long optical path spectral transmission colorimeter (“ASA1” manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) was used.
  • Example 2 Polycarbonate resin pellets were obtained in the same manner as in Example 1, except that the dies were changed to those having the long and short diameters of the die holes shown in Table 1. The results are shown in Table 1.
  • Example 4 In Example 1, the polycarbonate resin was changed to an aromatic polycarbonate resin (trade name “Iupilon (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) starting from bisphenol A having a viscosity average molecular weight (Mv) of 12,000. Except that, polycarbonate resin pellets were obtained in the same manner. The results are shown in Table 1. (Example 5) In Example 1, the polycarbonate resin was changed to an aromatic polycarbonate resin starting from bisphenol A having a viscosity average molecular weight (Mv) of 14,500 (manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics, trade name “Iupilon (registered trademark)”). Except that, polycarbonate resin pellets were obtained in the same manner. The results are shown in Table 1.
  • an aromatic polycarbonate resin trade name “Iupilon (registered trademark)” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.
  • Example 1 Polycarbonate resin pellets were obtained in the same manner as in Example 1, except that the dies were changed to those having the long and short diameters of the die holes shown in Table 1. The results are shown in Table 2.
  • Example 5 the number of revolutions of the cutter blade was changed as shown in Table 2, and the length of the pellet was changed while maintaining the major axis and minor axis dimensions and the major axis / minor axis ratio of the pellet, and polycarbonate resin Pellets were obtained. The results are shown in Table 2.
  • the polycarbonate resin pellet for a thin optical member of the present invention is excellent in mechanical properties, thermal properties, electrical properties and weather resistance, and can provide a thin molded product having high transmittance and good hue. It can be suitably applied as an optical member, and industrial utility is very high.

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Abstract

　機械的性質、熱的性質、電気的性質及び耐候性に優れ、更に、高透過率性及び良好な色相を有する薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット及びその製造方法を提供する。　粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂からなる楕円柱状のペレットであって、長さが２．０～５．０ｍｍであり、その断面楕円の長径／短径の比が１．５～４、短径が１．０～３．０ｍｍであることを特徴とする薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。

Description

薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット及びその製造方法
　本発明は、薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット及びその製造方法に関し、詳しくは、機械的性質、熱的性質、電気的性質及び耐候性に優れ、更に、高透過率性及び良好な色相を有する薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット及びその製造方法に関する。
　パーソナルコンピュータ、携帯電話、タブレットＰＣ、スマートホン等にて使用される液晶表示装置には、その薄型化、軽量化、省力化、高精細化の要求に対応するために、面状光源装置が組み込まれている。そして、この面状光源装置には、入光する光を液晶表示側に均一・効率的に導く役割を果たす目的で、一面が一様な傾斜面を有する楔型断面の導光板や平板形状の導光板が備えられている。また導光板の表面に凹凸パターンを形成して光散乱機能を付与するものもある。
　上記の様な導光板は、熱可塑性樹脂の射出成形によって得られ、上記の凹凸パターンは入れ子の表面に形成された凹凸部の転写によって付与される。従来、導光板はポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等の樹脂材料から成形されてきたが、最近では、より鮮明な画像を映し出す表示装置が求められ、光源近傍で発生する熱によって機器装置内が高温化する傾向にあるため、より耐熱性の高いポリカーボネート樹脂光学成形材料に置き換えられつつある。
　導光体用のポリカーボネート樹脂としては、通常のポリカーボネート樹脂の成形温度より高温で薄肉成形されることから、機械的強度を犠牲にしてでも、粘度平均分子量を下げて、高流動化することが求められている。このように導光体用に代表される薄肉光学部材用のポリカーボネート樹脂は、従来のポリカーボネート樹脂と比較して、機械的強度が弱い材料であることから、押出機にてペレットを製造する際、押出されたポリカーボネート樹脂のストランドは冷却時に容易に割れてしまい、安定製造が難しい問題がある。
　また、工場で製造されたペレットを配送のため紙袋やフレキシブルコンテナ等に入れ、輸送しただけでも、ペレット同士の接触により一部が微粉化してしまう。このような微粉が混入したペレットを用いて、導光体等を成形すると、成形物の黄変や光学的ゆらぎが発生しやすいといった問題点がある。
　微粉による問題を解決する手段としては、成形する際に微粉除去機を経由して微粉を取り除くことで解消できるが、工程が一つ余計に入り異物混入の恐れがあることから、できれば経由したくないといった要望がある。
　特許文献１には、光ディスクのシルバーストリークの発生防止のために、ペレットの長さの平均値が２．５～３．５ｍｍの範囲にあり、その７０％以上が長さの平均値プラスマイナス０．１ｍｍの範囲に含まれる光ディスク用ポリカーボネート樹脂ペレットが提案されている。同文献では、このように微粉の少ないペレット集合体が可塑化時のエアーの巻き込みがなく、シルバーストリークの発生がない光ディスク基板が得られることが記載されているが、そのペレットの形状については記載されていない。
　また、特許文献２には、光ディスク基板の成形サイクルの短縮化を図るべく、ペレットの長さの平均値２．５～３．５ｍｍ、断面楕円の長径の平均値２．６０～３．２ｍｍ、ペレットの７０％以上が長さの平均値±０．０８ｍｍの範囲及び長径の平均値±０．１２ｍｍの範囲に含有されることを特徴とする光ディスク基板用ポリカーボネート成形材料が提案されている。同文献では、ペレットの長さ及び長径を上記の範囲にすることにより、長さと長径の比が約０．７～１．５のバランスのとれた立体形状となり、しかもその分布は一定の狭い範囲内に存するので、非常に均一な形状から構成され、その結果、形状がディスク用射出成型機のシリンダーとスクリューの構造により適合していること、可塑化時の溶融効率が高められて可塑化時間が短縮され、成形サイクルの短い、所謂ハイサイクル成形による光ディスク基板の製造を可能にすることが記載されている。特許文献２もまた、ペレット集合体が均一形状であることを特徴としているが、その個々のペレットの楕円形状の詳細については記載はなく、またそのペレットの具体的な製造方法としては単にストランドをカットして製造することしか記載されていない。
　そして、これら特許文献１～２に記載の発明のように、ペレット集合体中の微粉を極力少なくすることは、導光体等の薄肉光学部材用にとっても重要なことではあるが、それだけでは、黄変や光学的ゆらぎが発生し難い薄肉光学部材用のポリカーボネート樹脂ペレットとしては充分ではない。
特開平０７－５２２７２号公報 特開平１１－０３５６９２号公報
　本発明は、上記実情に鑑みなされたものであり、その目的（課題）は、機械的強度が弱い低分子量のポリカーボネート樹脂から、ペレット同士が接触しても比較的微粉発生量が少ない形状に加工し、これを用いて導光体を成形することを可能とすることで、結果として、成形物の黄変、光学的ゆらぎが発生し難い導光体を提供することにある。また、このようなペレットを安定して製造する方法を提供することである。
　本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、このようなポリカーボネート樹脂からペレットを製造する際、押出時のストランド断面形状を扁平化させることにより、ストランドに弾性を持たせ、冷却時に割れにくくすることで、薄肉光学部材用のペレットを安定して製造することを可能とした。
　また、ペレタイズ後のペレット形状を特定の扁平形状とすることで、ペレット同士の接触でも微粉化しにくいことを見出し、結果として、成形物の黄変、光学的ゆらぎが発生し難い導光体等の薄肉光学部材用のペレットとして極めて優れていることを見出し、本発明に至った。
　本発明は、以下の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット、その製造方法、薄肉光学部材および導光体を提供する。
［１］粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂からなる楕円柱状のペレットであって、長さが２．０～５．０ｍｍであり、その楕円断面の長径／短径の比が１．５～４、短径が１．０～３．０ｍｍであることを特徴とする薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
［２］粘度平均分子量が１１，５００～１５，０００である上記［１］に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
［３］前記ポリカーボネート樹脂ペレットは、ポリカーボネート樹脂ペレット５００ｇを収容した外径１２５ｍｍ、全高２３３ｍｍの容量２リットルのポリエチレン製密閉容器を５０リットルのタンブラーに入れて固定し、３０ｒｐｍの回転数で２０分間回転させた後に発生する粒径１ｍｍ以下の微粉の量が５０ｐｐｍ以下である上記［１］または［２］に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
［４］ペレットの断面楕円の長径／短径の比が１．８～４である上記［１］～［３］のいずれかに記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
［５］上記［１］～［４］のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂ペレットを製造する方法であって、粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂を、押出機の先端部に設けた楕円状のダイス穴を有する吐出ノズルから、断面楕円の長径部を略水平状態にしてストランドとして押出し、これを冷却水槽中で冷却固化し、ストランドカッターによってカットすることを特徴とする薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法。
［６］ストランドの引取速度が１００ｍｍ／ｓｅｃにおけるストランドを支えるサポートの高低差が２９０ｍｍであるとき、１時間以上の連続運転でストランドが折れない、同じ高さにあるサポートの間隔が３００ｍｍ以下である上記［５］に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法。
［７］上記［１］～［４］のいずれかに記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットから成形された薄肉光学部材。
［８］上記［１］～［４］のいずれかに記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットから成形された導光体。
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットは、粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００と低いにも係わらず、ペレット同士の接触で微粉化しにくく、結果として、成形物の黄変、光学的ゆらぎが発生し難い導光体等の薄肉光学部材用のペレットとして極めて優れている。また、ペレットを製造する際、押出時のストランド断面形状を扁平化させることにより、ストランドに弾性を持たせ、冷却時に割れにくくすることで、薄肉光学部材用のペレットを安定して製造することができる。
図１は、本発明の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの摸式図である。 図２は、ポリカーボネート樹脂ペレットを押出機からストランドを押出して製造する工程及び限界強度評価方法の概念図である。 図３は、限界強度評価方法の詳細を示す概念図である。
　以下、本発明について実施形態および例示物を示して詳細に説明するが、本発明は当該実施形態及び例示物等に限定して解釈されるものではない。
　なお、本願明細書において、「～」とは、特に断りのない限り、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用される。
　本発明の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットは、粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂からなる楕円柱状のペレットであって、長さが２．０～５．０ｍｍの範囲にあり、その断面楕円の長径／短径の比が１．５～４、短径が１．０～３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする。
［ポリカーボネート樹脂］
　本発明に使用するポリカーボネート樹脂は、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族－脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられ、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂であり、具体的には、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲン又は炭酸のジエステルと反応させることによって得られる熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体又は共重合体が用いられる。
　芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン（ビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、α，α’－ビス（４－ヒドロキシフェニル）－ｐ－ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４’－ジヒドロキシジフェニルなどが挙げられる。また、ジヒドロキシ化合物の一部として、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが１個以上結合した化合物、又はシロキサン構造を有する両末端フェノール性ＯＨ基含有のポリマーもしくはオリゴマー等を併用すると、難燃性の高いポリカーボネート樹脂を得ることができる。
　本発明で用いるポリカーボネート樹脂の好ましい例としては、ジヒドロキシ化合物として２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパン、又は２，２－ビス（４－ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とを併用したポリカーボネート樹脂が挙げられる。
　ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に制限はないが、通常、界面重合法（ホスゲン法）または溶融法（エステル交換法）の方法で製造される。
　界面重合法における重合反応は、反応に不活性な有機溶媒、アルカリ水溶液の存在下で、通常ｐＨを９以上に保ち、芳香族ジヒドロキシ化合物、ならびに、必要に応じて分子量調整剤（末端停止剤）および芳香族ジヒドロキシ化合物の酸化防止のための酸化防止剤を用い、ホスゲンと反応させた後、第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩等の重合触媒を添加し、界面重合を行うことによってポリカーボネート樹脂を得る。分子量調節剤の添加は、ホスゲン化時から重合反応開始時までの間であれば特に限定されない。なお、反応温度は、例えば、０～４０℃で、反応時間は、例えば、数分（例えば、１０分）～数時間（例えば、６時間）である。
　ここで、反応に不活性な有機溶媒としては、ジクロロメタン、１，２－ジクロロエタン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロベンゼン等の塩素化炭化水素などが挙げられる。また、アルカリ水溶液に用いられるアルカリ化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属の水酸化物が挙げられる。
　分子量調節剤としては、一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、ｍ－メチルフェノール、ｐ－メチルフェノール、ｍ－プロピルフェノール、ｐ－プロピルフェノール、ｐ－ｔｅｒｔ－ブチルフェノールおよびｐ－長鎖アルキル置換フェノールなどが好ましく挙げられる。分子量調節剤の使用量は、芳香族ジヒドロキシ化合物１００モルに対して、好ましくは５０～０．５モル、より好ましくは３０～１モルである。
　重合触媒としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリプロピルアミン、トリヘキシルアミン、ピリジン等の第三級アミン類、トリメチルベンジルアンモニウムクロライド、テトラメチルアンモニウムクロライド、トリエチルベンジルアンモニウムクロライド等の第四級アンモニウム塩などが挙げられる。
　溶融法について説明すると、この製造方法における重合反応は、例えば、炭酸ジエステルと芳香族ジヒドロキシ化合物とのエステル交換反応である。炭酸ジエステルとしては、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ－ｔｅｒｔ－ブチルカーボネート等の炭酸ジアルキル化合物、ジフェニルカーボネートおよびジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート等が例示される。炭酸ジエステルは、好ましくはジフェニルカーボネートまたは置換ジフェニルカーボネートであり、より好ましくはジフェニルカーボネートである。
　溶融エステル交換反応においては、通常、炭酸ジエステルと芳香族ジヒドロキシ化合物との混合比率や、エステル交換反応時の減圧度を調整して、所望の分子量および末端水酸基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を得ることができる。通常、溶融エステル交換反応においては、芳香族ジヒドロキシ化合物１モルに対して、炭酸ジエステルを等モル量以上用い、中でも１．００１～１．３モル、特に１．０１～１．２モル用いることが好ましい。また、より積極的な調整方法としては、反応時に別途、末端停止剤を添加する方法が挙げられ、この際の末端停止剤としては、一価フェノール類、一価カルボン酸類、炭酸ジエステル類が挙げられる。
　本発明で使用するポリカーボネート樹脂は、上記界面重合法および溶融重合法のいずれで製造されたものでもよい。
　本発明で用いるポリカーボネート樹脂は、粘度平均分子量［Ｍｖ］が１０，０００～１５，５００のものを対象にする。粘度平均分子量［Ｍｖ］がこの範囲であることで、流動性がよく、残留応力の少ない成形品が得られるので薄肉光学部材用として好ましい。粘度平均分子量［Ｍｖ］が１０，０００を下回ると成形品の強度が著しく低下し、１５，５００を超えると流動性が不充分となり、薄肉光学部材の成形が困難となる。粘度平均分子量［Ｍｖ］は、好ましくは１０，５００以上であり、より好ましくは１１，０００以上、さらに好ましくは１１，５００以上であり、また好ましくは１５，０００以下である。
　ここで、粘度平均分子量［Ｍｖ］とは、溶媒としてメチレンクロライドを使用し、ウベローデ粘度計を用いて温度２０℃での極限粘度［η］（単位ｄｌ／ｇ）を求め、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式、すなわち、η＝１．２３×１０－４Ｍｖ０．８３　から算出される値を意味する。また極限粘度［η］とは、各溶液濃度［Ｃ］（ｇ／ｄｌ）での比粘度［ηｓｐ］を測定し、下記式により算出した値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　なお、ポリカーボネート樹脂は、２種以上のポリカーボネート樹脂を併用しても良く、また、粘度平均分子量［Ｍｖ］が１０，０００～１５，５００の範囲を外れるものを併用して、全体として１０，０００～１５，５００の分子量に調整したものを用いてもよい。
　また、ポリカーボネート樹脂は、熱安定剤、酸化防止剤、離型剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、顔料、染料、他のポリマー、難燃剤、耐衝撃改良剤、帯電防止剤、可塑剤、相溶化剤などの添加剤を含有することができる。これらの添加剤は一種または二種以上を配合してもよい。これらのうち、特に、熱安定剤と酸化防止剤を用いることが好ましい。
　熱安定剤としては、特に制限はないが、例えばリン系化合物が好ましく挙げられる。リン系化合物としては、公知の任意のものを使用できる。具体例を挙げると、リン酸、ホスホン酸、亜燐酸、ホスフィン酸、ポリリン酸などのリンのオキソ酸、酸性ピロリン酸ナトリウム、酸性ピロリン酸カリウム、酸性ピロリン酸カルシウムなどの酸性ピロリン酸金属塩、リン酸カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸セシウム、リン酸亜鉛など第１族または第１０族金属のリン酸塩、有機ホスフェート化合物、有機ホスファイト化合物、有機ホスホナイト化合物などが挙げられる。
　なかでも、トリフェニルホスファイト、トリス（モノノニルフェニル）ホスファイト、トリス（モノノニル／ジノニル・フェニル）ホスファイト、トリス（２，４－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）ホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリラウリルホスファイト、トリステアリルホスファイト、２，２－メチレンビス（４，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）オクチルホスファイト等の有機ホスファイトが好ましい。
　熱安定剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、通常０．００１質量部以上、好ましくは０．０１質量部以上、より好ましくは０．０３質量部以上であり、また、通常１質量部以下、好ましくは０．７質量部以下、より好ましくは０．５質量部以下である。熱安定剤が少なすぎると熱安定効果が不十分となる可能性があり、熱安定剤が多すぎると効果が頭打ちとなり経済的でなくなる可能性がある。
　また、酸化防止剤としては、例えばヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましく挙げられる。その具体例としては、ペンタエリスリトールテトラキス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル－３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート、チオジエチレンビス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、Ｎ，Ｎ’－ヘキサン－１，６－ジイルビス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニルプロピオナミド）、２，４－ジメチル－６－（１－メチルペンタデシル）フェノール、ジエチル［［３，５－ビス（１，１－ジメチルエチル）－４－ヒドロキシフェニル］メチル］ホスフォエート、３，３’，３”，５，５’，５”－ヘキサ－ｔｅｒｔ－ブチル－ａ，ａ’，ａ”－（メシチレン－２，４，６－トリイル）トリ－ｐ－クレゾール、４，６－ビス（オクチルチオメチル）－ｏ－クレゾール、エチレンビス（オキシエチレン）ビス［３－（５－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシ－ｍ－トリル）プロピオネート］、ヘキサメチレンビス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、１，３，５－トリス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシベンジル）－１，３，５－トリアジン－２，４，６（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）－トリオン，２，６－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－（４，６－ビス（オクチルチオ）－１，３，５－トリアジン－２－イルアミノ）フェノール等が挙げられる。
　なかでも、ペンタエリスリトールテトラキス［３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、オクタデシル－３－（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシフェニル）プロピオネートが好ましい。このようなフェノール系酸化防止剤としては、具体的には、例えば、ＢＡＳＦ社製「イルガノックス１０１０」（登録商標、以下同じ）、「イルガノックス１０７６」、ＡＤＥＫＡ社製「アデカスタブＡＯ－５０」、「アデカスタブＡＯ－６０」等が挙げられる。
　なお、酸化防止剤は、１種が含有されていてもよく、２種以上が任意の組み合わせ及び比率で含有されていても良い。
　酸化防止剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂１００質量部に対して、通常０．００１質量部以上、好ましくは０．０１質量部以上であり、また、通常１質量部以下、好ましくは０．５質量部以下である。酸化防止剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、酸化防止剤としての効果が不十分となる可能性があり、酸化防止剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、効果が頭打ちとなり経済的でなくなる可能性がある。
　さらに、本発明におけるポリカーボネート樹脂は、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生されたポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされたポリカーボネート樹脂を使用してもよく、また、製品の不適合品、スプルー、ランナー等から得られた粉砕品またはそれらを溶融して得た粉粒体等も使用可能である。再生されたポリカーボネート樹脂は、再生品ではない粉粒体形状のポリカーボネート樹脂に混合して用いられ、混合量としては、全ポリカーボネート樹脂成分の８０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは５０質量％以下、特には３０質量％である。
［ポリカーボネート樹脂ペレット］
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットは、楕円柱状の形状を有する。図１は、本発明の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの摸式図である。
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットは、長さＬが２．０～５．０ｍｍの範囲にあり、ペレットの楕円断面の長径ｄと短径ａの比（ｄ／ａ）が１．５～４の範囲にあり、かつ楕円短径ａが１．０～３．０ｍｍの範囲にあることを特徴とする。
　長さＬが２．０～５．０ｍｍの範囲にないとペレットが容易に砕けやすくなり、微粉の発生量が多くなり、長径ｄと短径ａの比（ｄ／ａ）が１．５～４の範囲から外れると樹脂のストランドの強度が低下し、押出によるペレットの生産が不安定となり、楕円短径ａが１．０～３．０ｍｍの範囲にないとペレットが容易に砕けやすくなり、微粉の発生量が多くなりやすい。
　長径ｄと短径ａの比（ｄ／ａ）は、好ましくは１．６以上であり、より好ましくは１．７以上、さらに好ましくは１．８以上であり、また好ましくは３．５以下であり、より好ましくは３．０以下である。
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットは、このような形状を有することで、ペレットを紙袋やフレキシブルコンテナ等に収容し、これを輸送配送する際に振動や荷重を受けても微粉を発生しにくいという特徴を有する。ペレットの楕円断面の長径方向が水平になって、荷重を受け止めるので、微粉化しにくいものと考えられる。
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットの微粉発生の量は、樹脂ペレット５００ｇを外径１２５ｍｍ、全高２３３ｍｍの容量２リットルのポリエチレン製密閉容器に収容し、それを５０リットルのタンブラーに入れて固定し、３０ｒｐｍの回転数で２０分間回転させた後に発生する粒径が１ｍｍ以下の微粉の量が好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
［ポリカーボネート樹脂ペレットの製造］
　本発明のポリカーボネート樹脂ペレットを製造する方法としては、各種の方法が適用可能であるが、以下にその好適な態様を説明する。
　前記した粘度平均分子量を有するポリカーボネート樹脂は、原料供給機に貯蔵され、そこからフィーダー（定量供給機）によって、押出機上に設置されたホッパーより押出機に供給される。なお、ポリカーボネート樹脂はペレットでもパウダー状でも構わない。
　ポリカーボネート樹脂以外の他の成分を配合する場合には、その混合は押出機に投入される前の任意の段階で配合することができる。例えば、タンブラー、ヘンシェルミキサー、ブレンダーによって全成分を配合したのち、必要に応じてフィーダーを介してホッパーシュートに投入し、押出機に供給してもよい。押出機には一軸押出機、二軸押出機などが使用出来る。また、ポリカーボネート樹脂とは別経路でホッパーシュートに供給してもよい。
　押出機としては、一軸押出機でも二軸押出機でよいが、二軸押出機が好ましい。押出機のスクリューのＬ／Ｄとしては、１０～８０が好ましく、より好ましくは１５～７０、より好ましくは２０～６０である。スクリューは短すぎると脱気が不足しやすく、長すぎると色調が悪化しやすい。
　次に、ポリカーボネート樹脂は、押出機の先端部の吐出ノズルからストランド状に押出されるが、吐出ノズルのダイスとしては、楕円状のダイス穴を有するダイスを用いることが好ましい。吐出ノズルの楕円状のダイス穴の扁平率を変えることによりペレットの扁平率を変えることができる。
　吐出ノズルのダイスは、楕円状のダイス穴の長径を略水平状態に取り付け、押出される断面が楕円状のストランドがその長径を略水平状になるように取り付けて、押出すことが好ましい。押出された直後のポリカーボネート樹脂の温度は、通常３００℃程度である。
　楕円断面状のストランドは、その長径を略水平にして引き取りローラーによって引き取られ、冷却水槽に溜められた水中を搬送されるようにして、冷却される。樹脂の劣化を少なくするために、ストランドがダイから押し出されてから水に入るまでの時間は短い方が良い。通常は、ダイから押し出されてから１秒以内に水中に入るのが良い。
　冷却されたストランドは、引き取りローラーによりペレタイザーに送られ、ペレット長さ２．０～５．０ｍｍにカッティングされて、ペレットとされる。
　図２はポリカーボネート樹脂ペレットを押出機からストランドを押出して製造する工程を示す概念図、図３は限界強度評価方法の詳細を示す概念図である。
　ポリカーボネート樹脂ペレットを押出機の吐出ノズル２から押出されたストランド１は、冷却水槽３に導入して冷却された後、引き取りローラーのサポートＣ、Ｂ、Ａに順に支持されながら引き取られ、ペレタイザー４に送られる。この際、ストランドの引取速度（Ｖｘ）が１００ｍｍ／ｓｅｃで、ストランド１を支える同じ高さにあるサポートＣ及びＡとＣ－Ａ間にあるサポートＢの高低差が２９０ｍｍであるとき、１時間以上の連続運転でストランドが折れないサポートＣとサポートＡの間隔として定義される間隔（Ｘｍｍ、以下「限界間隔」ともいう。）が、３００ｍｍ以下であることが好ましい。
［薄肉光学部材］
　本発明によって得られたポリカーボネート樹脂ペレットは、任意の形状に成形して薄肉光学部材として用いられる。
　ここで薄肉とは、薄肉部の厚さとして、通常１ｍｍ以下、好ましくは０．８ｍｍ以下、より好ましくは０．６ｍｍ以下、特には０．５ｍｍ以下をいい、また、その下限は通常０．１ｍｍ以上、好ましくは０．２ｍｍ以上である。薄肉部を有する成形体としては、少なくとも一部にこのような薄肉部を有していればよく、その形状、寸法などに制限はない。
　薄肉光学部材の形状、模様、色彩、寸法などに制限はなく、その用途に応じて任意に設定すればよい。
　薄肉光学部材の製造方法は、特に限定されず、ポリカーボネート樹脂組成物について一般に採用されている成形法を任意に採用できる。その例を挙げると、射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法、二色成形法、ガスアシスト等の中空成形法、断熱金型を使用した成形法、急速加熱金型を使用した成形法、発泡成形（超臨界流体も含む）、インサート成形、ＩＭＣ（インモールドコーティング成形）成形法、押出成形法、シート成形法、熱成形法、回転成形法、積層成形法、プレス成形法などが挙げられる。また、ホットランナー方式を使用した成形法を用いることも出来る。
　薄肉光学部材としては、導光板等の導光体をその代表として挙げることができる。導光板は、液晶バックライトユニットや各種の表示装置、照明装置の中で、ＬＥＤ等の光源の光を伝えるためのものであり、側面または裏面等からから入れた光を、通常表面に設けられた凹凸により拡散させ、均一の光を出す。その形状は、通常平板状であり、表面には凹凸を有していても有していなくてもよい。
　導光板の成形は、通常、好ましくは射出成形法、超高速射出成形法、射出圧縮成形法などにより行われる。
　本発明の樹脂ペレットを用いて成形した薄肉成形体は、黄変あるいは白点不良や真空ボイドの発生の問題がなく、導光板を初めとして各種の薄肉光学部材として、好ましく使用することができる。
　薄肉光学部材としては、携帯電話、モバイルノート、ネットブック、スレートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートホン、タブレット型端末等の携帯端末、カメラ、時計、ノートパソコン、各種ディスプレイ、照明機器等の用いる各種の薄肉の光学部材が挙げられる。
　以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
　粘度平均分子量（Ｍｖ）が１３，０００のビスフェノールＡを出発原料とする芳香族ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン（登録商標）」）を、ベント式二軸押出機（日本製鋼所社製「ＴＥＸ４４αＩＩ」）のホッパーから押出機に連続的に供給し、押出機内で溶融混合し、シリンダー温度２４０℃、吐出量１５０ｋｇ／ｈ、スクリュー回転数２５０ｒｐｍの押出条件にて、表１に記載の楕円状のダイス穴を有するダイスを、その長径を水平にして設けた押出ノズルから、ストランド状にその楕円断面の長径を略水平にして押出し、冷却水槽に導入して、表１に記載したストランドの引取速度、カッター刃の回転速度にて、ペレタイザーで切断してポリカーボネート樹脂のペレットを得た。
（１）ペレット楕円断面の長径／短径比
　得られたポリカーボネート樹脂ペレットの長径と短径、長さを測定し、それぞれ１００個の平均値を示した。長径／短径の平均値の比をペレット扁平率とした。
（２）ストランドの安定性
　ダイスから出てくるストランドは、押出の方向が定まらずに蛇行することを防ぐため、ストランドにサポートを押し付けて一定の負荷をかけることにより、ストランドが真直ぐに押出されるようにしている。
　この状態で、１時間当たりのストランドが切れた回数をカウントし、押出の安定性を評価した。
（３）ストランドの限界強度
　また、ストランドの限界強度を以下の方法で評価した。
　図２に示すように、得られたポリカーボネート樹脂ペレットを押出機から押出されたストランドは、サポートＣからサポートＢ、サポートＡに支えながらペレタイザーに送られる。ストランドの限界強度は、図３に詳細に示すとおり、ストランドの引取速度（Ｖｘ）が１００ｍｍ／ｓｅｃで、ストランドを支える同じ高さにあるサポートＣ及びＡとサポートＢの高低差が２９０ｍｍであるとき、１時間以上の連続運転でストランドが折れないサポートＣとサポートＡの間隔（Ｘｍｍ）として評価した。限界間隔は３００ｍｍ以下であることが好ましい。
（４）振動試験による微粉発生量の測定
　得られたポリカーボネート樹脂ペレット５００ｇを外径１２５ｍｍ、全高２３３ｍｍの容量２リットルのポリエチレン製密閉容器に収容し、それを５０リットルのタンブラー（誠和鉄工所社製「ＳＫＤ－５０」）に入れて固定し、３０ｒｐｍの回転数で２０分間回転させ、ペレット同士が擦れて微粉が発生する状況にした。
　微粉量の測定は、水とエチルアルコールを１：１で混合した液体１リットル中に振動試験後のペレット５００ｇを入れて充分に撹拌した後、濾紙を用いてペレットの微粉を含む上澄み液を濾過した後の濾紙を１２０℃のオーブンで２時間乾燥した後の質量を測定し、濾紙質量の純増量から付着微粉量（質量ｐｐｍ）を算出し、それを微粉発生量とした。本測定における微粉の粒径は１ｍｍ以下である（粒径が１ｍｍを超えるとその重さでペレットと共に沈殿するため、上澄み液には含まれず、濾紙に残る微粉は１ｍｍ以下になると考えられる。）。
（５）ＹＩ（イエローインデックス）
　得られたポリカーボネート樹脂ペレットを用い、射出成形機（東芝機械社製「ＥＣ１００ＳＸ－２Ａ」）により、３４０℃の温度で成形した長光路成形品（３００ｍｍ×７ｍｍ×４ｍｍ）を用いて、光路長が３００ｍｍでのＹＩの測定を行った。ＹＩの測定には長光路分光透過色計（日本電色工業社製「ＡＳＡ１」）を使用した。
（６）白点不良
　得られたポリカーボネート樹脂ペレットを用い、射出成形機（東芝機械社製「ＥＣ１００ＳＸ－２Ａ」）により、３４０℃の温度で、１００ｍｍ×１００ｍｍ×０．４ｍｍ厚の薄肉平板を成形し、１０枚当たりの白点不良を生じた枚数をカウントした。
（７）真空ボイド
　得られたポリカーボネート樹脂ペレット１００個について、目視観察を行い、真空ボイドが存在するペレットの数をカウントした。
　以上の評価結果を表１に示す。
（実施例２～３）
　実施例１において、ダイスを表１に記載のダイス穴の長径と短径のものに変更した以外は同様にして、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
　結果を表１に示す。
（実施例４）
　実施例１において、ポリカーボネート樹脂を粘度平均分子量（Ｍｖ）が１２，０００のビスフェノールＡを出発原料とする芳香族ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン（登録商標）」）に変更した以外は同様にして、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
　結果を表１に示す。
（実施例５）
　実施例１において、ポリカーボネート樹脂を粘度平均分子量（Ｍｖ）が１４，５００のビスフェノールＡを出発原料とする芳香族ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製、商品名「ユーピロン（登録商標）」）に変更した以外は同様にして、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
　結果を表１に示す。
（比較例１～４）
　実施例１において、ダイスを表１に記載のダイス穴の長径と短径ものに変更した以外は同様にして、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
　結果を表２に示す。
（比較例５～６）
　実施例１において、カッター刃の回転数を表２に記載のとおりに変更し、ペレットの長径、短径の寸法と長径／短径比を保持したままペレットの長さを変化させて、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
　結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　本発明の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットは、機械的性質、熱的性質、電気的性質及び耐候性に優れ、更に、高透過率性及び良好な色相を有する薄肉成形品を提供できるので、薄肉光学部材として好適に適用でき、産業上の利用性は非常に高い。

Claims (8)

  1. 　粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂からなる楕円柱状のペレットであって、長さが２．０～５．０ｍｍであり、その楕円断面の長径／短径の比が１．５～４、短径が１．０～３．０ｍｍであることを特徴とする薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
  2. 　粘度平均分子量が１１，５００～１５，０００である請求項１に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
  3. 　前記ポリカーボネート樹脂ペレットは、ポリカーボネート樹脂ペレット５００ｇを収容した外径１２５ｍｍ、全高２３３ｍｍの容量２リットルのポリエチレン製密閉容器を５０リットルのタンブラーに入れて固定し、３０ｒｐｍの回転数で２０分間回転させた後に発生する粒径１ｍｍ以下の微粉の量が５０ｐｐｍ以下である請求項１または２に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
  4. 　ペレットの断面楕円の長径／短径の比が１．８～４である請求項１～３のいずれか１項に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレット。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載のポリカーボネート樹脂ペレットを製造する方法であって、粘度平均分子量が１０，０００～１５，５００のポリカーボネート樹脂を、押出機の先端部に設けた楕円状のダイス穴を有する吐出ノズルから、断面楕円の長径部を略水平状態にしてストランドとして押出し、これを冷却水槽中で冷却固化し、ストランドカッターによってカットすることを特徴とする薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法。
  6. 　ストランドの引取速度が１００ｍｍ／ｓｅｃにおけるストランドを支えるサポートの高低差が２９０ｍｍであるとき、１時間以上の連続運転でストランドが折れない、同じ高さにあるサポートの間隔が３００ｍｍ以下である請求項５に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットの製造方法。
  7. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットから成形された薄肉光学部材。
  8. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の薄肉光学部材用ポリカーボネート樹脂ペレットから成形された導光体。
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