薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物及薄壁光學(xué)構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，并涉及薄壁光學(xué)構(gòu)件，且具體 涉及具有高透過(guò)率性和良好的色相的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，涉及由其成形 制成的薄壁光學(xué)構(gòu)件，涉及薄壁光學(xué)構(gòu)件的生產(chǎn)方法，涉及薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂 顆粒（pellet)，并涉及薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒的生產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 將平面光源裝置引入用于例如個(gè)人電腦和手機(jī)等的液晶顯示裝置，以適應(yīng)薄型 化、輕量化、省力化和高精細(xì)化的需求。另外，出于達(dá)到均勻有效地將入射光引至液晶顯示 側(cè)的目的，該平面光源裝置設(shè)置有平板形狀的導(dǎo)光板或具有其一面有均勻傾斜的表面的楔 型截面的導(dǎo)光板。在一些情況下，凹凸圖案也形成在導(dǎo)光板的表面以提供光散射功能。
[0003] 此類導(dǎo)光板通過(guò)熱塑性樹(shù)脂的注射成形來(lái)獲得，并且前述凹凸圖案通過(guò)形成在嵌 入物表面的凹凸部的轉(zhuǎn)印來(lái)生成。以前導(dǎo)光板由樹(shù)脂材料如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA)來(lái) 成形；但是，近來(lái)由于對(duì)顯現(xiàn)更清晰圖像的顯示裝置的需求和由光源附近生成的熱導(dǎo)致的 裝置內(nèi)高溫化的趨勢(shì)，已進(jìn)行耐熱性更高的聚碳酸酯樹(shù)脂材料的更換。
[0004] 聚碳酸酯樹(shù)脂顯示出優(yōu)良的機(jī)械性質(zhì)、熱性質(zhì)和電性質(zhì)以及優(yōu)良的耐候性；然而， 它們具有比PMMA低的光線透過(guò)率并且當(dāng)平面光源體由光源和聚碳酸酯樹(shù)脂導(dǎo)光板構(gòu)成時(shí) 由此引起的亮度（brightness)較低的問(wèn)題。另外，最近要求導(dǎo)光板的入光部與遠(yuǎn)離入光 部的位置之間的色度差小，但是此處的問(wèn)題是聚碳酸酯樹(shù)脂比PMMA樹(shù)脂更容易經(jīng)歷黃變 (yellowing)〇
[0005] 專利文獻(xiàn)1中提出其中通過(guò)丙烯酸系樹(shù)脂和脂環(huán)族環(huán)氧的添加來(lái)改進(jìn)光線透過(guò) 率和亮度的方法；專利文獻(xiàn)2中提出其中通過(guò)將聚碳酸酯樹(shù)脂末端改性和升高導(dǎo)光板上凹 凸部的轉(zhuǎn)印性來(lái)改進(jìn)亮度的方法；和專利文獻(xiàn)3中提出其中通過(guò)引入具有脂族部分的共聚 酯碳酸酯（copolyester carbonate)以改進(jìn)該轉(zhuǎn)印性來(lái)改進(jìn)亮度的方法。
[0006] 然而，在專利文獻(xiàn)1的方法的情況下，盡管丙烯酸系樹(shù)脂的添加確實(shí)帶來(lái)良好的 色相，但是光線透過(guò)率和亮度由于白池（cloudiness)的出現(xiàn)而無(wú)法升高。脂族環(huán)氧的添加 可改進(jìn)透過(guò)率，但是無(wú)法辨認(rèn)到色相改進(jìn)效果。在專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3的方法的情況 下，可期待流動(dòng)性和轉(zhuǎn)印性的改進(jìn)，但是出現(xiàn)耐熱性降低的問(wèn)題。
[0007] 另一方面，將例如聚亞乙基醚二醇或聚（2-甲基）乙烯醚二醇引入到熱塑性 樹(shù)脂如聚碳酸酯樹(shù)脂中是已知的，并且專利文獻(xiàn)4描述了包含前述的耐γ線照射性 (γ-radiation resistant)的聚碳酸酯樹(shù)脂，而專利文獻(xiàn)5描述了通過(guò)例如將其引入至 PMMA中而提供的、并且具有優(yōu)良的帶電防止性（static inhibition)和優(yōu)良的表面外觀的 熱塑性樹(shù)脂組合物。
[0008] 專利文獻(xiàn)6提出通過(guò)引入具有式X-0 - [CH(-R) - CH2-0]n-Y(R為氫原子或C13烷基）的聚亞乙基醚二醇或聚（2-烷基）乙烯醚二醇來(lái)改進(jìn)透過(guò)率和色相。由于聚亞乙基 醚二醇或聚（2-烷基）乙烯醚二醇的引入而看到透過(guò)率和黃度度（黃變指數(shù)：YI)的一些 改進(jìn)。
[0009] 然而，特別最近，對(duì)于各種手機(jī)終端如智能手機(jī)和平板式終端非常迅速地進(jìn)行 著進(jìn)一步薄壁化和大型薄壁化的趨勢(shì)，并且光入射至導(dǎo)光板是從導(dǎo)光板的橫側(cè)（lateral edge)進(jìn)行，而不是從導(dǎo)光板的背面進(jìn)行，并且作為超薄型光源需要令人滿意的亮度。在此 類高端的導(dǎo)光板中，由上述現(xiàn)有技術(shù)達(dá)成的透過(guò)率和YI水平無(wú)法滿足所需的要求。
[0010] 另外，在導(dǎo)光體用聚碳酸酯樹(shù)脂的情況下，因?yàn)楸”诔尚问窃诒绕胀ň厶妓?酯樹(shù)脂的成形溫度更高的溫度下進(jìn)行，所以即便犧牲機(jī)械強(qiáng)度，仍降低粘均分子量 (viscosity-average molecular weight)，尋求較高的流動(dòng)化。因此，以這些導(dǎo)光體為代 表的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂為具有比常規(guī)聚碳酸酯樹(shù)脂弱的機(jī)械強(qiáng)度的材料，結(jié) 果用擠出機(jī)生產(chǎn)顆粒期間，在冷卻期間擠出的聚碳酸酯樹(shù)脂線料（strand)最終易于斷裂 (breakage)并且出現(xiàn)損害穩(wěn)定生產(chǎn)的問(wèn)題。
[0011] 此外，在工廠將生產(chǎn)的顆粒裝入例如配送用的紙袋或撓性容器時(shí)，甚至僅在傳送 期間，部分顆粒也會(huì)由于顆粒間的接觸而轉(zhuǎn)化為微粉。當(dāng)包含此類微粉的顆粒用于例如導(dǎo) 光體的成形時(shí)，成形品（molded article)會(huì)易于出現(xiàn)發(fā)生黃變和光學(xué)波動(dòng)的問(wèn)題。
[0012] 對(duì)于解決由微粉引起的問(wèn)題，可通過(guò)經(jīng)由成形過(guò)程中的微粉除去裝置除去微粉來(lái) 解決。然而，這會(huì)產(chǎn)生由額外步驟的引入而導(dǎo)致的污染風(fēng)險(xiǎn)，因此期望盡可能避免該風(fēng)險(xiǎn)。
[0013] 為了防止光盤(pán)上銀條紋的生成，專利文獻(xiàn)7提供光盤(pán)用途的聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒， 其顆粒長(zhǎng)度的平均值在2. 5至3. 5mm的范圍內(nèi)，并且其70%以上在長(zhǎng)度平均值±0. 1mm的 范圍內(nèi)。該文獻(xiàn)記載當(dāng)具有少微粉的此類顆粒在增塑化期間避免引入空氣，并且獲得無(wú)銀 條紋的光盤(pán)基板；然而，該文獻(xiàn)沒(méi)有提供關(guān)于這些顆粒的形狀的描述。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)光盤(pán)基板的成形周期的縮短化，專利文獻(xiàn)8提供光盤(pán)基板用聚碳酸酯成 形材料，其特征在于，顆粒長(zhǎng)度的平均值在2. 5至3. 5_的范圍內(nèi)，截面橢圓的長(zhǎng)徑的平均 值為2. 60至3. 2mm，并且70%以上的顆粒在長(zhǎng)度平均值±0. 08mm的范圍內(nèi)和長(zhǎng)徑平均值 ±0. 12_的范圍內(nèi)。該文獻(xiàn)記載，通過(guò)使顆粒的長(zhǎng)度和長(zhǎng)徑在所述范圍內(nèi)，可獲得長(zhǎng)度和 長(zhǎng)徑之比為約0. 7至1. 5的平衡狀態(tài)的三維形狀，并且其分布位于一定的窄范圍內(nèi)，由此確 保非常均勻的形狀。該文獻(xiàn)進(jìn)一步記載了因此該形狀更好地適合光盤(pán)用的注射成形機(jī)的圓 筒和螺桿的結(jié)構(gòu)，并且可提高增塑化期間的熔融效率，繼而縮短增塑化時(shí)間，可以通過(guò)具有 短成形周期的已知的高周期成形法生產(chǎn)光盤(pán)基板。同時(shí)專利文獻(xiàn)8的另一特征在于顆粒集 合體（pellet mass)具有均勻的形狀，專利文獻(xiàn)8沒(méi)有個(gè)體顆粒的橢圓形狀的細(xì)節(jié)描述，另 外，關(guān)于這些顆粒的具體生產(chǎn)方法，僅描述通過(guò)簡(jiǎn)單切斷線料來(lái)生產(chǎn)。
[0015] 另外，作為這些專利文獻(xiàn)7和8中描述的發(fā)明，使顆粒集合體中的微粉最小化對(duì)于 薄壁光學(xué)構(gòu)件如導(dǎo)光體也是重要的，但是對(duì)于抑制發(fā)生黃變和光學(xué)波動(dòng)的薄壁光學(xué)構(gòu)件用 聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒僅憑此是不夠的。
[0016] [現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)]
[0017] [專利文獻(xiàn)]
[0018] [專利文獻(xiàn)1]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H11-158364
[0019] [專利文獻(xiàn)2]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. 2001-208917
[0020] [專利文獻(xiàn)3]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. 2001-215336
[0021] [專利文獻(xiàn)4]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H1-22959
[0022] [專利文獻(xiàn)5]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H9-227785
[0023] [專利文獻(xiàn)6]:日本專利No. 4, 069, 364
[0024] [專利文獻(xiàn)7]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H07-52272
[0025] [專利文獻(xiàn)8]:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. HI 1-035692

【發(fā)明內(nèi)容】

[0026] 發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0027] 考慮到上述情況提出本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的為提供聚碳酸酯樹(shù)脂本來(lái)的特性 沒(méi)有任何損失，且顯示出良好的透過(guò)率和色相的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物。
[0028] 本發(fā)明還提供由于在導(dǎo)光體成形時(shí)可以使用已加工成即使顆粒間相互接觸也僅 產(chǎn)生相對(duì)少量微粉的形狀的低機(jī)械強(qiáng)度、低分子量的聚碳酸酯樹(shù)脂，所以成形品的黃變和 光學(xué)波動(dòng)的發(fā)生得到抑制的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒。本發(fā)明進(jìn)一步提供此類顆 粒的穩(wěn)定的生產(chǎn)方法。
[0029] 用于解決問(wèn)題的方案
[0030] 作為為了實(shí)現(xiàn)前述目的而進(jìn)行的廣泛深入調(diào)查的結(jié)果，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過(guò)在聚碳 酸酯樹(shù)脂中引入特定量的特定聚亞烷基醚二醇和特定量的磷系穩(wěn)定劑可獲得更好的透過(guò) 率、良好的色相和非常良好的耐熱變色性。
[0031] 在由此類聚碳酸酯樹(shù)脂組合物生產(chǎn)顆粒時(shí)，在擠出時(shí)通過(guò)使線料的截面形狀扁平 化還可穩(wěn)定地生產(chǎn)薄壁光學(xué)構(gòu)件用顆粒，從而賦予線料彈性并抑制冷卻期間斷裂。還發(fā)現(xiàn) 由顆粒間接觸而導(dǎo)致的向微粉的轉(zhuǎn)變可通過(guò)使顆粒化后的顆粒形狀為特定的扁平形狀來(lái) 抑制，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可提供抑制成形品中黃變和光學(xué)波動(dòng)的發(fā)生的用于例如導(dǎo)光體的優(yōu)異的薄 壁光學(xué)構(gòu)件用顆粒。
[0032] 如下所示，本發(fā)明提供薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物、薄壁光學(xué)構(gòu)件、薄壁 光學(xué)構(gòu)件的生產(chǎn)方法、薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒和薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂 顆粒的生產(chǎn)方法。
[0033] [1] -種薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，相對(duì)于100質(zhì)量份的聚碳酸酯樹(shù) 脂（A)，其包括0. 1至2質(zhì)量份的由通式（1)表示的聚亞烷基醚二醇化合物（B)和0.005至 〇. 5質(zhì)量份的磷系穩(wěn)定劑（C)。
[0035] 其中，X和Y各自為氫原子或C122脂族?；蛲榛?，并且X和Y可互不相同；m為 3-6的整數(shù)；和η為6-100的整數(shù)。
[0036] [2]根據(jù)[1]的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其進(jìn)一步包含0.0005至 0.2質(zhì)量份的環(huán)氧化合物（D)，其中磷系穩(wěn)定劑（C)和環(huán)氧化合物（D)的含量之間的質(zhì)量比 (CV(D)為 0.5 至 10。
[0037] [3]根據(jù)[1]或[2]的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其中聚碳酸酯樹(shù)脂 (A)的粘均分子量（Mv)為10, 000至15, 000。
[0038] [4]根據(jù)[1]至[3]任一項(xiàng)的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其中聚碳酸酯 樹(shù)脂（A)的粘均分子量（Mv)為11，000至14, 500。
[0039] [5]根據(jù)[1]至[4]任一項(xiàng)的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其中聚亞烷基 醚二醇化合物（Β)為聚四亞甲基醚二醇。
[0040] [6]根據(jù)[1]至[5]任一項(xiàng)的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其中磷系穩(wěn)定 劑（C)為具有季戊四醇二亞磷酸酯（pentaerythritol diphosphite)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定劑。
[0041] [7]根據(jù)[1]至[6]任一項(xiàng)的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂組合物，其中以300_ 光路長(zhǎng)度測(cè)量的420nm波長(zhǎng)的光譜透過(guò)率為55%以上。
[0042] [8] -種薄壁光學(xué)構(gòu)件，其通過(guò)成形根據(jù)[1]至[7]任一項(xiàng)的聚碳酸酯樹(shù)脂組合物 來(lái)獲得。
[0043] [9]根據(jù)[8]的薄壁光學(xué)構(gòu)件，其包括厚度為1_以下的導(dǎo)光板。
[0044] [10]壁厚為1mm以下的薄壁光學(xué)構(gòu)件的生產(chǎn)方法，其包括在305°C至380°C下將根 據(jù)[1]至[7]任一項(xiàng)的聚碳酸酯樹(shù)脂組合物注射成形。
[0045] [11] -種薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯樹(shù)脂顆粒，其包括由根據(jù)[1]至[7]任一項(xiàng)的 聚碳酸酯樹(shù)脂組合物形成的并具有2. 0至5. 0_的長(zhǎng)度，橢圓截面的長(zhǎng)徑/短徑的比為1. 5 至4,和短徑為1. 0至3. 0mm的橢圓柱狀顆粒。
[0046] [12]根據(jù)[11]的薄壁光學(xué)構(gòu)件用聚碳酸酯