薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和薄壁光学部件的制造方法与流程

文档序号:15102388发布日期:2018-08-04 16:03阅读:119来源:国知局

本发明涉及薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和薄壁光学部件的制造方法,详细而言,涉及具有良好的流动性、且强度优异的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和薄壁光学部件的制造方法。



背景技术:

个人电脑、手机等中使用的液晶显示装置中,为了应对其薄型化、轻量化、省力化、高精细化的要求,装入面状光源装置。而且,在该面状光源装置中,为了发挥将入射的光均匀且有效地导入至液晶显示侧的作用,具备一面具有一样的倾斜面的楔型截面的导光板、平板形状的导光板。而且也有时在导光板的表面上形成凹凸图案来赋予光散射功能。

这样的导光板通过热塑性树脂的注射成型而得到,上述凹凸图案通过转印形成于嵌套件的表面的凹凸部而赋予。以往,导光板是由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等树脂材料成型的,最近,要求反映更清晰的图像的显示装置,由于在光源附近产生的热而有设备装置内高温化的倾向,因此,逐渐置换为耐热性更高的聚碳酸酯树脂材料。

进而近年来,特别是手机中要求比以往更薄壁化,对于导光板,也要求更薄壁化。PMMA由于流动性优异,因此,有容易薄壁成型的优点,但有耐冲击性低,成型时、处理时、进而装入液晶显示装置时会断裂的缺点。对于聚碳酸酯树脂,耐冲击性优异,但流动性低于PMMA,因此,非常薄壁的导光板成型是困难的。因此,如专利文献1、专利文献2中记载那样,提出了如下导光板用组合物:通过将聚碳酸酯树脂设为特定的分子量范围,抑制流动性的降低且具有一定以上的耐冲击性。然而,近年来要求进一步的薄壁化,聚碳酸酯树脂中,为了进一步提高流动性,更低分子量化推进,从而有成型时、处理时、进而装入液晶显示装置时会断裂的问题。

进而相对于此,还提出了如下方法:在以往的双酚A型聚碳酸酯树脂中以单体的形式进而加入新的二羟基化合物来改善成型性。例如,专利文献3中记载了,包含双酚A和双酚E的流动性得到改良的聚碳酸酯树脂,专利文献4~5中也记载了,使用特定的双酚化合物改良了流动性的聚碳酸酯树脂。然而,这样的聚碳酸酯树脂还具有:耐热性极端低因此不耐于实际使用的课题、足以得到导光板的流动性、耐冲击性不充分因此无法得到薄壁成型体的课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2010-37380号公报

专利文献2:日本特开2013-139097号公报

专利文献3:日本特开平5-1144号公报

专利文献4:日本特开平6-128371号公报

专利文献5:日本特开昭59-131623号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述实际情况而作出的,其目的在于,提供:流动性良好、且强度良好的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物和薄壁光学部件的制造方法。

用于解决问题的方案

本发明人为了达成上述课题,反复深入研究,结果发现:相对于粘均分子量(Mv)为10000~15000的芳香族聚碳酸酯树脂(A),含有芳香族聚碳酸酯共聚物(B),所述芳香族聚碳酸酯共聚物(B)包含特定量的源自特定的芳香族二羟基化合物的结构单元,从而可以得到具有高的流动性和高的强度的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,至此完成了本发明。即,本发明的主旨在于以下的[1]~[7]。

[1]一种薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于粘均分子量(Mv)为10000~15000的芳香族聚碳酸酯树脂(A)100质量份,含有2~100质量份的芳香族聚碳酸酯共聚物(B),所述芳香族聚碳酸酯共聚物(B)包含下述式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)和下述式(2)所示的碳酸酯结构单元(ii),相对于芳香族聚碳酸酯共聚物(B)中的碳酸酯结构单元(i)与碳酸酯结构单元(ii)的总计100mol%,碳酸酯结构单元(i)的比率为超过10mol%且低于39mol%。

(式(1)中,R1表示碳数8~24的烷基或烯基,R2、R3分别独立地表示碳数1~15的一价烃基,a和b分别独立地表示0~4的整数。)

[2]根据上述[1]所述的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的总计100质量份,还含有0.01~1质量份的聚亚烷基二醇或其脂肪酸酯(C)。

[3]根据上述[1]或[2]所述的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的总计100质量份,还含有0.005~0.5质量份的热稳定剂(D)。

[4]根据上述[3]所述的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,其中,热稳定剂(D)为磷系抗氧化剂。

[5]一种薄壁光学部件的制造方法,其包括如下步骤:将上述[1]至[4]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物进行成型。

[6]根据上述[5]所述的薄壁光学部件的制造方法,其中,薄壁光学部件为具有1mm以下的厚度的导光板。

[7]一种壁厚为1mm以下的薄壁光学部件的制造方法,其包括如下步骤:将上述[1]至[4]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物在260~380℃下进行注射成型。

发明的效果

根据本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,具有为了将薄壁光学构件成型的充分的流动性,并且可以提高成型后的成型体的强度,可以显著降低薄壁光学构件中可能产生的裂纹的发生。

具体实施方式

以下,对本发明示出实施方式和示例物等并进行详细说明,但本发明不对以下所示的实施方式和示例物等作限定性解释。

需要说明的是,本说明书中“~”只要没有特别限定就以其包含前后中记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。另外,“份”只要没有特别限定就是指基于质量基准的质量份。

以下,对于构成本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的各成分、薄壁光学部件等进行详细说明。

[芳香族聚碳酸酯树脂(A)]

对本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中使用的芳香族聚碳酸酯树脂(A)的种类没有限制。需要说明的是,芳香族聚碳酸酯树脂(A)为与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)不同的聚碳酸酯树脂。另外,芳香族聚碳酸酯树脂(A)可以使用1种,也可以以任意的组合和任意的比率组合使用2种以上。

作为本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(A),例如可以举出使芳香族二羟基化合物与碳酸酯形成化合物反应而成的芳香族聚碳酸酯树脂。此时,在芳香族二羟基化合物和碳酸酯形成化合物的基础上,也可以使聚羟基化合物等反应。另外,芳香族聚碳酸酯树脂(A)可以为直链状也可以为支链状。进而,聚碳酸酯树脂(A)可以为由1种重复单元形成的均聚物,也可以为具有2种以上重复单元的共聚物。此时共聚物可以选择无规共聚物、嵌段共聚物等各种共聚形态。需要说明的是,通常这样的聚碳酸酯聚合物成为热塑性的树脂。

对于成为芳香族聚碳酸酯树脂(A)的原料的芳香族二羟基化合物的例子,可以举出:

1,2-二羟基苯、1,3-二羟基苯(即,间苯二酚)、1,4-二羟基苯等二羟基苯类;

2,5-二羟基联苯、2,2’-二羟基联苯、4,4’-二羟基联苯等二羟基联苯类;

2,2’-二羟基-1,1’-联萘、1,2-二羟基萘、1,3-二羟基萘、2,3-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、2,7-二羟基萘等二羟基萘类;

2,2’-二羟基二苯基醚、3,3’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚、1,4-双(3-羟基苯氧基)苯、1,3-双(4-羟基苯氧基)苯等二羟基二芳基醚类;

2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即,双酚A)、

1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、

2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、

2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、

2-(4-羟基苯基)-2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、

1,1-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、

2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、

2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、

2-(4-羟基苯基)-2-(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、

α,α’-双(4-羟基苯基)-1,4-二异丙基苯、

1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、

双(4-羟基苯基)甲烷、

双(4-羟基苯基)环己基甲烷、

双(4-羟基苯基)苯基甲烷、

双(4-羟基苯基)(4-丙烯基苯基)甲烷、

双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、

双(4-羟基苯基)萘基甲烷、

1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-1-萘基乙烷、

1,1-双(4-羟基苯基)丁烷、

2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、

2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、

1,1-双(4-羟基苯基)己烷、

2,2-双(4-羟基苯基)己烷、

等双(羟基芳基)烷类;

1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、

1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3,4-二甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3,5-二甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3-丙基-5-甲基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3-叔丁基-环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-4-叔丁基-环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-3-苯基环己烷、

1,1-双(4-羟基苯基)-4-苯基环己烷、

等双(羟基芳基)环烷类;

9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含Cardo结构的双酚类;

4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚等二羟基二芳基硫醚类;

4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等二羟基二芳基亚砜类;

4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜等二羟基二芳基砜类;等。

这些之中,优选双(羟基芳基)烷类,其中,优选双(4-羟基苯基)烷类,从耐冲击性、耐热性的方面出发,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即,双酚A)。

需要说明的是,芳香族二羟基化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

成为本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(A)的原料的单体中,如果列举碳酸酯形成化合物的例子,则可以使用酰卤、碳酸酯等。需要说明的是,碳酸酯形成化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

作为酰卤,具体而言,例如可以举出碳酰氯;二羟基化合物的双氯甲酸酯体、二羟基化合物的单氯甲酸酯体等卤甲酸酯等。

作为碳酸酯,具体而言,例如可以举出碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等碳酸二芳酯类;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯类;二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合物的单碳酸酯体、环状碳酸酯等二羟基化合物的碳酸酯体等。

芳香族聚碳酸酯树脂(A)的制造方法

本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂(A)的制造方法没有特别限定,可以采用任意的方法。如果列举其例子,则可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚物的固相酯交换法等。以下,对这些方法中特别适合例子进行具体说明。

界面聚合法

首先,对用界面聚合法制造芳香族聚碳酸酯树脂的情况进行说明。界面聚合法中,在对反应为非活性的有机溶剂和碱水溶液的存在下,通常将pH保持为9以上,使芳香族二羟基化合物与碳酸酯形成化合物(优选碳酰氯)反应后,在聚合催化剂的存在下进行界面聚合,从而得到芳香族聚碳酸酯树脂。需要说明的是,反应体系中,可以根据需要使分子量调节剂(封端剂)存在,也可以为了芳香族二羟基化合物的抗氧化而使抗氧化剂存在。

芳香族二羟基化合物和碳酸酯形成化合物如前述。需要说明的是,碳酸酯形成化合物中优选使用碳酰氯,使用碳酰氯时的方法特别被称为碳酰氯法。

作为对反应为非活性的有机溶剂,例如可以举出二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、单氯苯、二氯苯等氯化烃等;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃;等。需要说明的是,有机溶剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

作为碱水溶液中含有的碱化合物,例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸氢钠等碱金属化合物、碱土金属化合物,其中,优选氢氧化钠和氢氧化钾。需要说明的是,碱化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

对碱水溶液中的碱化合物的浓度没有限制,通常为了将反应的碱水溶液中的pH控制为10~12,以5~10质量%使用。另外,例如吹入碳酰氯时,为了以水相的pH成为10~12、优选成为10~11的方式进行控制,优选将双酚化合物与碱化合物的摩尔比通常设为1:1.9以上、尤其设为1:2.0以上、另外通常设为1:3.2以下,尤其设为1:2.5以下。

作为聚合催化剂,例如可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己胺等脂肪族叔胺;N,N’-二甲基环己胺、N,N’-二乙基环己胺等脂环式叔胺;N,N’-二甲基苯胺、N,N’-二乙基苯胺等芳香族叔胺;三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等季铵盐等;吡啶;鸟嘌呤;胍的盐;等。需要说明的是,聚合催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

作为分子量调节剂,例如可以举出具有一价的酚性羟基的芳香族苯酚;甲醇、丁醇等脂肪族醇;硫醇;邻苯二甲酰亚胺等,其中,优选芳香族苯酚。作为这样的芳香族苯酚,具体而言,可以举出间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等烷基取代苯酚;异丙烯基苯酚等含乙烯基的苯酚;含环氧基的苯酚;邻羟基苯甲酸、2-甲基-6-羟基苯基乙酸等含羧基的苯酚;等。需要说明的是,分子量调节剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

分子量调节剂的用量相对于芳香族二羟基化合物100摩尔,通常为0.5摩尔以上、优选为1摩尔以上,另外,通常为50摩尔以下,优选为30摩尔以下。通过使分子量调节剂的用量为该范围,可以提高热塑性树脂组合物的热稳定性和耐水解性。

反应时,混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序只要可以得到期望的聚碳酸酯树脂就是任意的,可以任意设定适当的顺序。例如,使用碳酰氯作为碳酸酯形成化合物的情况下,对于分子量调节剂只要为从芳香族二羟基化合物与碳酰氯的反应(碳酰氯化)时至聚合反应开始时为止的期间即可,可在任意的时期混合。

需要说明的是,反应温度通常为0~40℃,反应时间通常为几分钟(例如10分钟)~几小时(例如6小时)。

熔融酯交换法

接着,对用熔融酯交换法制造芳香族聚碳酸酯树脂的情况进行说明。熔融酯交换法中,例如,进行碳酸二酯与二羟基化合物的酯交换反应。

芳香族二羟基化合物如前述。

另一方面,作为碳酸二酯,例如可以举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸二烷基酯化合物;碳酸二苯酯;碳酸二甲苯酯等碳酸取代二苯酯等。其中,优选碳酸二苯酯和碳酸取代二苯酯,特别是更优选碳酸二苯酯。需要说明的是,碳酸二酯可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的比率只要可以得到期望的聚碳酸酯树脂就是任意的,相对于芳香族二羟基化合物1摩尔,优选使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中,更优选使用1.01摩尔以上。需要说明的是,上限通常为1.30摩尔以下。通过设为这样的范围,将末端羟基量调整为适合的范围。

芳香族聚碳酸酯树脂中,有其末端羟基量对热稳定性、水解稳定性、色调等产生较大影响的倾向。因此,可以根据需要通过公知的任意的方法来调整末端羟基量。酯交换反应中,通常通过调整碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率;酯交换反应时的减压度等,可以得到调整了末端羟基量的芳香族聚碳酸酯树脂。需要说明的是,通过该操作,通常也可以调整所得芳香族聚碳酸酯树脂的分子量。

调整碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率来调整末端羟基量的情况下,其混合比率如前述。

另外,作为更积极的调整方法,可以举出反应时另行混合封端剂的方法。作为此时的封端剂,例如可以举出一元苯酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类等。需要说明的是,封端剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

通过熔融酯交换法制造芳香族聚碳酸酯树脂时,通常使用酯交换催化剂。酯交换催化剂可以使用任意的酯交换催化剂。其中,例如优选使用碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外,也可以辅助性地例如将碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺系化合物等碱性化合物组合使用。需要说明的是,酯交换催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

熔融酯交换法中,反应温度通常为100~320℃。另外,反应时的压力通常为2mmHg以下的减压条件。作为具体的操作,可以在前述条件下,边将芳香族羟基化合物等副产物去除边进行熔融缩聚反应。

熔融缩聚反应可以以分批式、连续式中的任意方法进行。以分批式进行的情况下,混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序只要可以得到期望的芳香族聚碳酸酯树脂就是任意的,可以任意设定适当的顺序。但是其中,如果考虑芳香族聚碳酸酯树脂和热塑性树脂组合物的稳定性等,则优选熔融缩聚反应以连续式进行。

熔融酯交换法中,根据需要也可以使用催化失活剂。作为催化失活剂,可以任意使用中和酯交换催化剂的化合物。如果列举其例子,则可以举出含硫的酸性化合物和其衍生物等。需要说明的是,催化失活剂可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

催化失活剂的用量相对于前述酯交换催化剂含有的碱金属或碱土金属通常为0.5当量以上、优选为1当量以上,另外,通常为10当量以下,优选为5当量以下。进而,相对于芳香族聚碳酸酯树脂,通常为1ppm以上,另外,通常为100ppm以下,优选为20ppm以下。

芳香族聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量

本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂(A)的由溶液粘度换算的粘均分子量[Mv]通常为10000~15000。通过使粘均分子量为前述范围的下限值以上,可以进一步提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的机械强度,将该组合物成型而得到的导光板等薄壁光学部件的强度提高,不易断裂。另一方面,通过使粘均分子量为前述范围的上限值以下,可以改善本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的流动性降低,可以提高成型加工性。从这样的观点出发,芳香族聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量[Mv]优选10500以上,更优选11000以上,另外,优选14500以下,更优选14000以下,进一步优选13500以下,特别优选13000以下。

需要说明的是,可以将粘均分子量不同的2种以上的芳香族聚碳酸酯树脂混合使用,上述情况下,也可以将粘均分子量为上述适合的范围外的芳香族聚碳酸酯树脂混合。

本发明中,粘均分子量[Mv]是指,使用二氯甲烷作为溶剂,用乌氏粘度计求出温度20℃下的特性粘度[η](单位dl/g),由Schnell的粘度式、即、η=1.23×10-4Mv0.83算出的值。另外,特性粘度[η]是指,测定各溶液浓度[C](g/dl)下的比粘度[ηsp],通过下述式算出的值。

聚碳酸酯树脂(A)的末端羟基浓度为任意,可以适宜选择而确定,通常为1000ppm以下,优选800ppm以下,更优选600ppm以下。由此,可以进一步提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的滞留热稳定性。另外,其下限通常为10ppm以上、优选30ppm以上、更优选40ppm以上。由此,可以抑制分子量的降低,进一步提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的色调。

需要说明的是,末端羟基浓度的单位以ppm表示末端羟基的质量相对于芳香族聚碳酸酯树脂的质量。其测定方法为利用四氯化钛/乙酸法的比色定量(Macromol.Chem.88 215(1965)中记载的方法)。

[芳香族聚碳酸酯共聚物(B)]

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物含有芳香族聚碳酸酯共聚物(B),所述芳香族聚碳酸酯共聚物(B)包含下述式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)和下述式(2)所示的碳酸酯结构单元(ii)。通过在芳香族聚碳酸酯树脂(A)中配混这样的芳香族聚碳酸酯共聚物(B),本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的流动性、成型性与冲击强度、弯曲强度、重复疲劳强度之类的强度的均衡性明显变良好,进行成型时也不易断裂,可以得到强度高的薄壁光学部件。

式(1)中,R1表示碳数8~24的烷基或烯基。通过具有这样的碳数8以上的烷基或烯基等含脂肪族烃链的取代基,在芳香族聚碳酸酯树脂(A)中配混形成薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的情况下,适度妨碍熔融时的芳香族聚碳酸酯树脂的高分子链的交织,降低高分子链彼此的摩擦,从而可以体现高的流动性。从这样的观点出发,上述式(1)的R1的烷基或烯基的碳数更优选9以上、进一步优选10以上、特别优选11以上。另一方面,上述式(1)的碳酸酯结构单元的R1的烷基或烯基的碳数为24以下,但长链脂肪链过长时,除耐热性、机械物性显著降低之外,对聚碳酸酯树脂(A)的相容性降低,有机械物性、透明性受损的担心,故不优选。从这样的观点出发,上述R1更优选碳数22以下、进一步优选18以下、特别优选16以下。

作为上述碳数8~24的烷基,可以举出直链状、支链状的烷基、具有一部分环状结构的烷基等,其中,为了更有效地提高本发明的芳香族聚碳酸酯树脂的流动性,优选直链状或支链状烷基。

作为直链状烷基的具体例,可以举出正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基、正十七烷基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、正二十三烷基、正二十四烷基等,优选正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十六烷基、正十八烷基,更优选正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基,特别优选正十二烷基。通过具有这样的烷基,可以更有效地提高本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物的流动性和耐冲击性。

作为支链状烷基的具体例,可以举出甲基庚基、甲基辛基、甲基壬基、甲基癸基、甲基十一烷基、甲基十二烷基、甲基十三烷基、甲基十四烷基、甲基十五烷基、甲基十六烷基、甲基十七烷基、甲基十八烷基、甲基十九烷基、甲基二十烷基、甲基二十烷基、甲基二十一烷基、甲基二十二烷基、甲基二十三烷基、

二甲基庚基、二甲基辛基、二甲基壬基、二甲基癸基、二甲基十一烷基、二甲基十二烷基、二甲基十三烷基、二甲基十四烷基、二甲基十五烷基、二甲基十六烷基、二甲基十七烷基、二甲基十八烷基、二甲基十九烷基、二甲基二十烷基、二甲基二十烷基、二甲基二十一烷基、二甲基二十二烷基、

三甲基庚基、三甲基辛基、三甲基壬基、三甲基癸基、三甲基十一烷基、三甲基十二烷基、三甲基十三烷基、三甲基十四烷基、三甲基十五烷基、三甲基十六烷基、三甲基十七烷基、三甲基十八烷基、三甲基十九烷基、三甲基二十烷基、三甲基二十烷基、三甲基二十一烷基、

乙基己基、乙基庚基、乙基辛基、乙基壬基、乙基癸基、乙基十一烷基、乙基十二烷基、乙基十三烷基、乙基十四烷基、乙基十五烷基、乙基十六烷基、乙基十七烷基、乙基十八烷基、乙基十九烷基、乙基二十烷基、乙基二十烷基、乙基二十一烷基、乙基二十二烷基、

丙基己基、丙基庚基、丙基辛基、丙基壬基、丙基癸基、丙基十一烷基、丙基十二烷基、丙基十三烷基、丙基十四烷基、丙基十五烷基、丙基十六烷基、丙基十七烷基、丙基十八烷基、丙基十九烷基、丙基二十烷基、丙基二十烷基、丙基二十一烷基、

丁基己基、丁基庚基、丁基辛基、丁基壬基、丁基癸基、丁基十一烷基、丁基十二烷基、丁基十三烷基、丁基十四烷基、丁基十五烷基、丁基十六烷基、丁基十七烷基、丁基十八烷基、丁基十九烷基、丁基二十烷基、丁基二十烷基。

需要说明的是,上述支链烷基的例子中,支链的位置是任意的。

作为烯基的具体例,只要为在上述直链状烷基和支链状烷基的结构中具有1个以上的碳-碳双键的结构就没有特别限制,作为具体例,可以举出辛烯基、壬烯基、癸烯基、十一碳烯基、十二碳烯基、十三碳烯基、十四碳烯基、十五碳烯基、十六碳烯基、十七碳烯基、十八碳烯基、十九碳烯基、二十碳烯基、二十一碳烯基、二十二碳烯基、二十三碳烯基、二十四碳烯基、4,8,12-三甲基十三烷基。

式(1)的碳酸酯结构单元(i)中的R2和R3表示碳数1~15的一价烃基。通过具有碳数1~15的一价烃基,可以提高本发明的薄壁光学部件用芳香族聚碳酸酯树脂组合物的流动性、强度、硬度、耐化学药品性等。作为碳数1~15的一价烃基,优选可以举出碳数1~15的烷基、碳数2~15的烯基等,它们可以为直链状,也可以为支链状,还可以为环状。作为这样的一价烃基,可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、正己基、环己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、苯基、甲苯基等,其中,优选甲基。

另外,碳酸酯结构单元(i)中的a和b分别独立地表示0~4的整数,其中,优选0~2、更优选0~1、进一步优选0。

作为这样的碳酸酯结构单元(i)的具体例,可以举出下述式(3)~(12)所示的结构单元,其中,更优选式(3)~(10)的结构单元、进一步优选式(4)~(7)的结构单元、特别优选式(4)或(6)的结构单元、最优选式(6)的结构单元。

另外,本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中所含的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的上述式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)具体而言可以举出例如下述式(13)~(15)所示的结构单元。其中,有热稳定性提高的倾向,因此,更优选式(13)所示的结构单元,也可以以任意的比率包含式(14)~(15)的异构体结构。

从这样的观点出发,作为更优选的碳酸酯结构(i)的具体例,优选下述式(16)~(25)所示的结构单元,其中,更优选式(16)~(23)的结构单元,进一步优选式(17)~(20)的结构单元,特别优选式(17)、(19)的结构单元,最优选式(19)的结构单元。

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)中的上述式(2)所示的碳酸酯结构单元(ii)优选源自下述式(26)所示的双酚A的结构单元,也可以以任意的比率包含式(27)所示的异构体结构单元。

另外,本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中所含的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)中,相对于芳香族聚碳酸酯共聚物(B)中的上述式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)与上述式(2)所示的碳酸酯结构单元(ii)的总计100mol%,式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)的比率为超过10mol%且低于39mol%。上述式(1)所示的碳酸酯结构单元的比率优选12mol%以上、更优选14mol%以上、进一步优选16mol%以上、特别优选18mol%以上、最优选22mol%以上。另外,优选38.5mol%以下、更优选38mol%以下、进一步优选37.5mol%以下、特别优选37mol%以下、最优选36.5mol%以下。

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的分子量

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中所含的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的分子量没有特别限制,由溶液粘度换算的粘均分子量(Mv)通常为5000~50000。粘均分子量低于上述下限值时,本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的机械物性容易降低,另外,有芳香族聚碳酸酯共聚物(B)容易渗出的倾向。另外,粘均分子量超过上述上限值时,有流动性变得不充分的倾向,故不优选。从这样的观点出发,芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的粘均分子量(Mv)优选9000以上、更优选10000以上、进一步优选11000以上,另外,优选30000以下,更优选25000以下,进一步优选20000以下、特别优选18000以下。

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的粘均分子量(Mv)的定义和测定法与上述芳香族聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量(Mv)的情况同样。

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的末端羟基量

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中所含的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的末端羟基量没有特别限制,通常为10~2000ppm。另外,优选20ppm以上、更优选50ppm以上、进一步优选100ppm以上,另一方面,优选1500ppm以下,更优选1000ppm以下,进一步优选700ppm以下。末端羟基量如果为前述范围的下限值以上,则可以进一步提高本发明的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的色调、生产率,另外,如果为前述范围的上限值以下,则可以进一步提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的热稳定性、湿热稳定性。

需要说明的是,末端羟基浓度的单位与上述芳香族聚碳酸酯树脂(A)的末端羟基的测定法、定义同样。

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的制造方法

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)通过使形成上述碳酸酯结构所需的芳香族二羟基化合物、与碳酸酯形成性化合物缩聚而得到。对于形成碳酸酯结构单元(i)所需的芳香族二羟基化合物,例如可以举出下述式(28)所示的芳香族二羟基化合物。

另外,作为形成碳酸酯结构单元(i)所需的芳香族二羟基化合物的具体例,可以举出下述式(29)~(31)所示的芳香族二羟基化合物。其中,有热稳定性提高的倾向,因此,更优选式(29)所示的芳香族二羟基化合物,也可以以任意的比率包含式(30)~(31)的芳香族二羟基化合物。

需要说明的是,式(28)~(31)中,R1、R2、R3、a和b的定义和优选例与上述式(1)所示的碳酸酯结构单元(i)的记载相同。从这样的观点出发,作为形成更优选的碳酸酯结构单元(i)所需的芳香族二羟基化合物的具体例,可以举出以下。

为:1,1-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(2-羟基苯基)辛烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(2-羟基苯基)壬烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(2-羟基苯基)癸烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(2-羟基苯基)十一烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(2-羟基苯基)十二烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(2-羟基苯基)十三烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(4-羟基苯基)十四烷、1,1-双(2-羟基苯基)十四烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十四烷、1,1-双(4-羟基苯基)十五烷、1,1-双(2-羟基苯基)十五烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十五烷、1,1-双(4-羟基苯基)十六烷、1,1-双(2-羟基苯基)十六烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十六烷、1,1-双(4-羟基苯基)十七烷、1,1-双(2-羟基苯基)十七烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十七烷、1,1-双(4-羟基苯基)十八烷、1,1-双(2-羟基苯基)十八烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十八烷、1,1-双(4-羟基苯基)十九烷、1,1-双(2-羟基苯基)十九烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)十九烷、

1,1-双(4-羟基苯基)二十烷、1,1-双(2-羟基苯基)二十烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)二十烷、1,1-双(4-羟基苯基)二十一烷、1,1-双(2-羟基苯基)二十一烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)二十一烷、1,1-双(4-羟基苯基)二十二烷、1,1-双(2-羟基苯基)二十二烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)二十二烷、1,1-双(4-羟基苯基)二十三烷、1,1-双(2-羟基苯基)二十三烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)二十三烷、1,1-双(4-羟基苯基)二十四烷、1,1-双(2-羟基苯基)二十四烷、1-(2-羟基苯基)-1-(4-羟基苯基)二十四烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)辛烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)壬烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)癸烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十一烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十二烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十三烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十四烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十四烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十四烷、

1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十五烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十五烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十五烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十六烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十六烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十六烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十七烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十七烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十七烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十八烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十八烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十八烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)十九烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)十九烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)十九烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)二十烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)二十烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)二十烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)二十一烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)二十一烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)二十一烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)二十二烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)二十二烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)二十二烷、1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)二十三烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)二十三烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)二十三烷、

1,1-双(3-甲基-4-羟基苯基)二十四烷、1,1-双(2-羟基-3-甲基苯基)二十四烷、1-(2-羟基-3-甲基-苯基)-1-(3-甲基-4-羟基苯基)二十四烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)十四烷、1,1-双(3-乙基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3-乙基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3-乙基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3-乙基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(3-丙基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3-丙基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3-丙基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3-丙基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(3-丁基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3-丁基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3-丁基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3-丁基-4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(3-壬基-4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(3-壬基-4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(3-壬基-4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(3-壬基-4-羟基苯基)十二烷等。

作为形成芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的碳酸酯结构单元(i)所需的芳香族二羟基化合物,其中,从热稳定性和色调、冲击强度的观点出发,更优选1,1-双(4-羟基苯基)辛烷、1,1-双(4-羟基苯基)壬烷、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(4-羟基苯基)十三烷、1,1-双(4-羟基苯基)十四烷、1,1-双(4-羟基苯基)十五烷、1,1-双(4-羟基苯基)十六烷、1,1-双(4-羟基苯基)十七烷、1,1-双(4-羟基苯基)十八烷、1,1-双(4-羟基苯基)十九烷,进一步优选1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、1,1-双(4-羟基苯基)十一烷、1,1-双(4-羟基苯基)十二烷、1,1-双(4-羟基苯基)十三烷,最优选1,1-双(4-羟基苯基)十二烷。

另外,作为形成碳酸酯结构单元(ii)所需的芳香族二羟基化合物的具体例,可以举出2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(2-羟基苯基)丙烷、2-(2-羟基苯基)-2-(4-羟基苯基)丙烷,其中,从热稳定性和色调、冲击强度的观点出发,更优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(所谓双酚A)。

另外,如果列举碳酸酯形成性化合物的例子,则可以使用酰卤、碳酸酯等。需要说明的是,碳酸酯形成性化合物可以使用1种,也可以以任意的组合和比率组合使用2种以上。

作为酰卤,具体而言,例如可以举出碳酰氯;二羟基化合物的双氯甲酸酯体、二羟基化合物的单氯甲酸酯体等卤甲酸酯等。

作为碳酸酯,具体而言,例如只要为下述式(32)所示的化合物即可,可以举出碳酸芳基酯类、碳酸二烷基酯类、二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合物的单碳酸酯体、环状碳酸酯等二羟基化合物的碳酸酯体等。

式(32)中,R4和R5分别独立地表示碳数1~30的烷基或芳基、芳基烷基。以下,R4和R5为烷基、芳基烷基时,称为碳酸二烷基酯,为芳基时,有时称为碳酸二芳基酯。其中,从与芳香族二羟基化合物的反应性的观点出发,R4和R5优选均为芳基,更优选为下述式(33)所示的碳酸二芳基酯。

式(33)中,R6和R7分别独立地为卤素原子、硝基、氰基、碳数1~20的烷基、碳数1~20的烷氧基羰基、碳数4~20的环烷基、碳数6~20的芳基,p和q分别独立地表示0~5的整数。

作为这样的碳酸酯,具体而言,可以举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸二烷基酯、碳酸二苯酯、碳酸双(4-甲基苯基)酯、碳酸双(4-氯苯基)酯、碳酸双(4-氟苯基)酯、碳酸双(2-氯苯基)酯、碳酸双(2,4-二氟苯基)酯、碳酸双(4-硝基苯基)酯、碳酸双(2-硝基苯基)酯、碳酸双(甲基水杨酸基苯基)酯、碳酸二甲苯酯等碳酸(取代)二芳基酯,其中,优选碳酸二苯酯。需要说明的是,这些碳酸酯可以单独使用或混合2种以上使用。

另外,对于前述碳酸酯,优选可以将其50摩尔%以下、进一步优选30摩尔%以下的量用二羧酸或二羧酸酯取代。作为代表性的二羧酸或二羧酸酯,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸二苯酯、间苯二甲酸二苯酯等。这样的用二羧酸或二羧酸酯取代的情况下,可以得到聚酯碳酸酯。

作为制造芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的方法,与作为上述芳香族聚碳酸酯树脂(A)的制造方法示例的方法同样。

[聚亚烷基二醇或其脂肪酸酯(C)]

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物优选含有聚亚烷基二醇或其脂肪酸酯(C)。通过含有这样的聚亚烷基二醇或其脂肪酸酯(C),可以提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的透射率、色调、亮度。

作为聚亚烷基二醇,包括亚烷基二醇的均聚物、共聚物和其衍生物。具体而言,可以举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚四亚甲基二醇等碳数为2~6的聚亚烷基二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯的无规或嵌段共聚物、聚氧乙烯-聚氧丙烯的甘油醚、聚氧乙烯-聚氧丙烯的单丁基醚等共聚物等。其中,优选具有氧乙烯单元的聚合物、例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚(2-甲基)亚乙基醚二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚亚丙基醚二醇、聚三亚甲基醚二醇、聚四亚甲基醚二醇、聚五亚甲基醚二醇、聚六亚甲基醚二醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物和它们的衍生物。

另外,聚亚烷基二醇的数均分子量通常为500~500000、优选1000~100000、更优选1000~50000。

需要说明的是,聚亚烷基二醇共聚物的数均分子量是基于依据JIS K1577测定的羟值算出的数均分子量。

作为聚亚烷基二醇脂肪酸酯的脂肪酸酯,均可以使用直链状或支链状脂肪酸酯,构成脂肪酸酯的脂肪酸可以为饱和脂肪酸也可以为不饱和脂肪酸。另外,也可以使用一部分氢原子被羟基等取代基所取代的物质。

作为构成脂肪酸酯的脂肪酸,为碳数10以上的1元或2元的脂肪酸、例如1元饱和脂肪酸、例如癸酸、月桂酸、十三烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸、丝氨酸、二十七碳酸、褐煤酸、蜂花酸、漆蜡酸、碳数10以上的1元不饱和脂肪酸、例如油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、鲸蜡烯酸、芥酸等不饱和脂肪酸、以及碳数10以上的二元脂肪酸、例如癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十六碳二酸和癸二酸、十一碳烯二酸、十二碳烯二酸。这些脂肪酸可以使用一种或组合二种以上使用。前述脂肪酸中,也包括分子内具有1个或多个羟基的脂肪酸。

作为聚亚烷基二醇脂肪酸酯的优选的具体例,可以举出聚乙二醇单棕榈酸酯、聚乙二醇二棕榈酸酯、聚乙二醇单硬脂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、聚乙二醇(单棕榈酸·单硬脂酸)酯、聚丙二醇单棕榈酸酯、聚丙二醇二棕榈酸酯、聚丙二醇单硬脂酸酯、聚丙二醇二硬脂酸酯、聚丙二醇(单棕榈酸·单硬脂酸)酯等。

聚亚烷基二醇或其脂肪酸酯(C)的含量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的总计100质量份,优选0.01~1质量份。含量更优选0.02质量份以上、进一步优选0.03质量份以上、更优选0.9质量份以下,更优选0.8质量份以下,进一步优选0.7质量份以下,特别是0.6质量份以下。低于0.01质量份时,色调、黄变的改善容易变得不充分,超过1质量份时,容易引起黄变、透光率的降低。

[热稳定剂(D)]

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物优选含有热稳定剂(D)。通过含有这样的热稳定剂(D),可以提高本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的色调、热稳定性。

作为本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中使用的热稳定剂(D),只要为公知的热稳定剂就没有特别限制,例如可以举出磷系热稳定剂、硫系热稳定剂、受阻酚系抗氧化剂等,其中,磷系热稳定剂、受阻酚系抗氧化剂有可以得到色调和滞留热稳定性优异的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的倾向,故优选。特别是磷系热稳定剂对初始色调的改良有效,受阻酚系抗氧化剂有抑制高温成型时的色调恶化、分子量降低的效果。特别是通过组合使用磷系热稳定剂和受阻酚系抗氧化剂,色调、滞留热稳定性优异,可以抑制高温成型时的色调恶化、分子量降低,故优选。

作为本发明中使用的磷系热稳定剂,可以举出亚磷酸、磷酸、亚磷酸酯、磷酸酯等,优选亚磷酸酯(phosphite)、亚膦酸酯(phosphonite)等亚磷酸酯。

本发明中,作为优选的磷系热稳定剂,可以举出以下的式(34)所示的亚磷酸酯。

式(34)中,R8为芳基或烷基,可以分别相同也可以不同。

R8为芳基的情况下,R8优选以下的式(35)和式(36)、以及式(37)所示的芳基。

上述式(35)~(36)中,R9、R10分别表示碳数1~10的烷基。

作为这样的亚磷酸酯,例如可以举出双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等,具体而言,以株式会社ADEKA制“ADK STAB PEP-24G”、“ADK STAB PEP-36”、Dover Chemical Corporation制“Doverphos S-9228”被市售。

上述式(34)中,作为R8的烷基,优选碳数1~30的烷基。作为上述亚磷酸酯的具体例,可以举出二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、二壬基季戊四醇二亚磷酸酯等,其中,优选二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯。

另外,本发明中,其他优选的磷系热稳定剂为以下的通式(38)所示的亚磷酸酯。

上述式(38)中,R11~R15为氢原子、芳基或碳数1~20的烷基,可以分别相同也可以不同。

上述式(38)中,作为R11~R15中的芳基或烷基,可以举出苯基、甲基、乙基、丙基、正丙基、正丁基、叔丁基等,特别优选R11、R13为叔丁基、R12、R14、R15为氢原子的、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,其由株式会社ADEKA以“ADK STAB 2112”的商品名被市售。

[酚系抗氧化剂]

作为酚系抗氧化剂,例如可以举出受阻酚系抗氧化剂。作为其具体例,可以举出季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N’-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]磷酸酯、3,3’,3”,5,5’,5”-六叔丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-对甲酚、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚、亚乙基双(氧乙烯)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮,2,6-二叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)苯酚等。

其中,优选季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。作为这样的酚系抗氧化剂,具体而言,例如可以举出BASF株式会社制“Irganox 1010”、“Irganox 1076”、株式会社ADEKA制“ADK STAB AO-50”、“ADK STAB AO-60”等。

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中,热稳定剂(D)可以含有1种,也可以将2种以上混合而含有,热稳定剂(D)的优选含量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的总计100质量份通常为0.005~0.5质量份。热稳定剂(D)的含量低于前述下限值时,本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的色调、热稳定性改良效果容易变得不充分,另一方面,超过前述上限值时,效果达到顶点,或成型时容易产生气体,容易成为模具污染的原因,故不优选。从这样的观点出发,热稳定剂(D)的含量更优选0.01质量份以上、进一步优选0.02质量份以上、特别优选0.05质量份以上。另外,更优选0.3质量份以下,进一步优选0.2质量份以下,特别优选0.1质量份以下。

[环氧化合物(E)]

本发明中,作为环氧化合物(E),可以使用1分子中具有1个以上环氧基的化合物。具体而言,可以优选举出苯基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、叔丁基苯基缩水甘油醚、3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-3’,4’-环氧-6’-甲基环己基羧酸酯、2,3-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4-(3,4-环氧-5-甲基环己基)丁基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧环己基亚乙基氧化物、环己基甲基3,4-环氧环己基羧酸酯、3,4-环氧-6-甲基环己基甲基-6’-甲基环己基羧酸酯、双酚-A二缩水甘油醚、四溴双酚-A缩水甘油醚、邻苯二甲酸的二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸的二缩水甘油酯、双-环氧二环戊二烯基醚、双-环氧乙二醇、双-环氧环己基己二酸酯、丁二烯二环氧化物、四苯基亚乙基环氧化物、辛基环氧邻苯二甲酸酯、环氧化聚丁二烯、3,4-二甲基-1,2-环氧环己烷、3,5-二甲基-1,2-环氧环己烷、3-甲基-5-叔丁基-1,2-环氧环己烷、十八烷基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2,2-二甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、环己基-2-甲基-3,4-环氧环己基羧酸酯、N-丁基-2-异丙基-3,4-环氧-5-甲基环己基羧酸酯、十八烷基-3,4-环氧环己基羧酸酯、2-乙基己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,6-二甲基-2,3-环氧环己基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、3-叔丁基-4,5-环氧四氢邻苯二甲酸酐、二乙基4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯、二-正丁基-3-叔丁基-4,5-环氧-顺式-1,2-环己基二羧酸酯、环氧化大豆油、环氧化亚麻子油等。

环氧化合物可以单独使用也可以组合2种以上使用。

环氧化合物(E)的含量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)与芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的总计100质量份,为0.0005~0.2质量份、优选0.001质量份以上、更优选0.003质量份以上、进一步优选0.005质量份以上,另外,优选0.15质量以下,更优选0.1质量份以下,进一步优选0.05质量份以下。环氧化合物(E)的含量低于0.0005质量份时,色调、耐热变色性变得不充分,超过0.2质量份时,不仅耐热变色性反而恶化而且色调、湿热稳定性也降低。

[磷系热稳定剂(D)与环氧化合物(E)的含量之比]

本发明的聚碳酸酯树脂组合物中,将磷系热稳定剂(D)与环氧化合物(E)组合使用时,磷系热稳定剂(D)与环氧化合物(E)的含量之比以(D)/(E)的质量比计、优选处于0.5~10的范围。(D)/(E)的质量比低于0.5时,色调、特别是初始YI值差,超过10时,耐热变色性变差。(D)/(E)的质量比优选0.7以上、进一步优选0.8以上,另外,优选8以下,更优选7以下,进一步优选8以下。

[其他添加剂]

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物中,在不有损本发明的效果的范围内,可以进一步含有各种添加剂。作为这样的添加剂,可以举出阻燃剂、脱模剂、紫外线吸收剂、染料颜料、荧光增白剂、抗滴落剂、抗静电剂、防雾剂、润滑剂、抗粘连剂、分散剂、抗菌剂等。

[薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的熔融粘度]

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的熔融粘度没有特别限制,可以根据目标成型体形状而适宜选择,为了将后述的薄壁光学部件成型,依据JIS(1999年度版)K7210附录C,使用高化式流量测试仪,以在240℃、160kgf/cm2的条件下测定的流量值(Q值)计,通常优选6以上(单位:10-2cm3/sec)、更优选10以上、进一步优选17以上、特别优选20以上、最优选25以上。Q值是熔融粘度的指标,该Q值高时,表示粘度低、流动性良好。另一方面,Q值的上限只要为不有损本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的优异的各物性的范围就没有特别限制,通常为100以下、优选90以下,更优选80以下,进一步优选70以下,特别优选60以下。

[薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的制造方法]

对本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的制造方法没有限制,可以广泛采用公知的聚碳酸酯树脂组合物的制造方法,可以举出如下方法:将芳香族聚碳酸酯树脂(A)、芳香族聚碳酸酯共聚物(B)以及根据需要配混的其他成分例如使用滚筒混合机、亨舍尔混合机等各种混合机进行预先混合后,用班伯里密炼机、辊、Brabender、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等混合机进行熔融混炼。需要说明的是,熔融混炼的温度通常为210~320℃的范围,优选220~280℃、最优选225~260℃。熔融混炼的温度过低时,混炼时施加大的剪切,温度局部升高,有色调恶化、树脂焚烧发生的可能性,为不优选。另外,熔融混炼的温度过高时,树脂容易黄变,有色调恶化的可能性,故不优选。

[薄壁光学部件]

对于本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,将上述聚碳酸酯树脂组合物造粒,将所得粒料用各种成型法成型,可以制造薄壁光学部件,特别适合用于通过注射成型法将薄壁的光学部件成型。注射成型时的树脂温度通常为260~380℃,其中,优选在比一般用于聚碳酸酯树脂的注射成型的温度即260~300℃高的树脂温度下进行成型,优选305~380℃的树脂温度,更优选310~375℃,进一步优选315~370℃,特别优选320~365℃。使用以往的聚碳酸酯树脂组合物的情况下,为了将薄壁成型品成型而使成型时的树脂温度升高时,还有在成型品的表面容易产生白点异物的问题,但通过使用本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,即使为上述温度范围,也可以制造具有良好外观的薄壁成型品。

需要说明的是,对于树脂温度,难以进行直接测定的情况下,作为机筒设定温度来把握。

本发明中,薄壁成型品是指,具有通常壁厚为1mm以下,优选0.8mm以下,更优选0.6mm以下的板状部的成型品。此处,板状部可以为平板也可以成为曲板状,还可以为平坦的表面,还可以在表面具有凹凸等,另外,截面可以具有倾斜面,或也可以为楔型截面等。

作为薄壁光学部件,可以举出直接或间接地利用LED、有机EL、白炽灯、荧光灯、阴极管等光源的设备·器具的部件,可以举出导光板、面发光体用构件等作为代表性的例子。

导光板是在液晶背光单元、各种显示装置、照明装置中、用于使LED等光源的光导光的装置,使从侧面或背面等入射的光通过通常设置于表面的凹凸扩散,发出均匀的光。其形状通常为平板状,表面上可以具有凹凸也可以不具有凹凸。

导光板的成型通常优选通过注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法等来进行。

利用本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物的导光板可以适合在液晶背光单元、各种显示装置、照明装置的领域中使用。作为这样的装置的例子,可以举出手机、移动笔记、上网本、平板个人计算机、平板电脑、智能手机、平板电脑型终端等各种移动终端、相机、时钟、便携式电脑、各种显示器、照明设备等。

实施例

以下,示出实施例对本发明进一步进行具体说明。但是,本发明不对以下的实施例作限定性解释。

以下的实施例和比较例中使用的原料如以下的表1所示。

需要说明的是,芳香族聚碳酸酯共聚物(B)通过以下的制造例来制造。

芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的制造例

将1,1-双(4-羟基苯基)十二烷40质量份、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)60质量份、碳酸二苯酯107质量份和作为催化剂的碳酸铯2wt%水溶液以碳酸铯相对于全部二羟基化合物每1mol成为0.5μmol的方式添加,将原料混合物调整,将该混合物投入至具备搅拌机、热介质夹套、真空泵、回流冷凝器的第1反应器,氮气置换后,在热介质夹套中通入温度230℃的热介质,使第1反应器的内部温度缓慢升温,使混合物溶解。之后,以300rpm使搅拌机旋转,将第1反应器的内部温度保持为220℃,边将由芳香族二羟基化合物与碳酸二苯酯的低聚物化反应副产的苯酚蒸馏去除,边用40分钟将第1反应器内的压力从以绝对压力计为101.3kPa(760Torr)减压至13.3kPa(100Torr)。

接着,将第1反应器内的压力保持为13.3kPa,边使苯酚进一步蒸馏去除,边进行酯交换反应80分钟后,在氮气复压的基础上,将第1反应器内的低聚物送入至内部温度240℃的具备搅拌机、热介质夹套、真空泵以及回流冷却管的第2反应器后,将该低聚物以38rpm搅拌,通过热介质夹套将内部温度升温,将第2反应器内用40分钟从以绝对压力计为101.3kPa减压至13.3kPa。之后,使升温继续,进而用40分钟,将内压从以绝对压力计为13.3kPa减压至399Pa(3Torr),将馏出的苯酚去除至体系外。进而,使升温继续,第2反应器内的绝对压力达到70Pa(约0.5Torr)后,保持70Pa,进行缩聚反应。第2反应器内的最终内部温度设为255℃。第2反应器的搅拌机成为预先设定的规定的搅拌动力时,使缩聚反应停止,将反应器内用氮气复压后,施加压力从槽底取出,在水冷漕中冷却,得到芳香族聚碳酸酯共聚物。之后,在所得芳香族聚碳酸酯共聚物中配混对甲苯磺酸丁酯5ppm,用φ30mm的双螺杆挤出机、以240℃进行熔融混炼,将形成股线状的物质用造粒机切割,得到粒料状的芳香族聚碳酸酯共聚物。

对于所得芳香族聚碳酸酯共聚物,源自前述式(19)的碳酸酯结构(i)的比率在全部碳酸酯结构单元中为30mol%,粘均分子量(Mv)为15000。

[表1]

表1

(实施例1~4、比较例1~3)

[树脂组合物粒料的制造]

将上述表1所示的各成分以表2所示的比率(质量份)配混,在滚筒混合机中混合20分钟后,利用螺杆直径22mm的带排气口的双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制“TEM26SX”),在机筒温度240℃、螺杆转速180rpm下进行熔融混炼,通过线料切割得到粒料。

[流量值:Q值]

使用所得树脂组合物的粒料,对于流量值(Q值、单位:cc/sec),使用株式会社岛津制作所制、CFT-500D型流量测试仪,依据JIS(1999年度版)K7210附录C,在240℃、160kgf/cm2的条件下,使用1mmφ×10mm的孔口,以预加热时间7分钟,进行测定。

表2中分别示出其值。需要说明的是,流量值(Q值)大时,表示流动性高,成型性优异,流量值(Q值)小时,表示流动性低,成型性差。

[带缺口的夏比冲击强度]

用注射成型机(日本制钢所株式会社制J55-60H),在机筒温度260℃、模具温度80℃、成型循环50秒的条件下进行注射成型,成型为ISO多用途的试验片(3mm)。依据ISO179,对制作好的ISO多用途的试验片(3mm厚)实施切口加工,在23℃下测定带缺口的夏比冲击强度(单位:kJ/m2)。

[导光板成型时的裂纹试验]

将在模具固定侧面赋予有棱镜的短边61mm/长边110mm/厚度0.45mm的平板状的导光板通过注射成型进行成型。棱镜的图案设为间距50μm、深度14μm。注射成型机使用Sodick Plustech Co.,Ltd.制的“HSP100A”,在模具温度40℃、机筒温度360℃、注射速度400mm/sec的条件下进行。进行50个注射的成型,计数产生了裂纹的张数。

[导光板弯曲试验]

利用上述中得到的导光板,使用英斯特朗(英斯特朗株式会社制、型号:5544),使支撑跨度为10mm、试验速度:10mm/min、弯曲方向:与成型时流动方向平行,成型品的朝向:使棱镜图案侧为下,使用宽3mm、前端角度30°的夹具,进行导光板弯曲试验,测定最大点载荷(单位:N)。最大点载荷越大,强度越强,表示越不易产生裂纹。

将以上的评价结果示于以下的表2。

[色调(YI值)]

将所得粒料在100℃下用热风循环式干燥机干燥5~7小时后,利用注射成型机(东芝机械株式会社制“EC100SX-2A”),在树脂温度360℃、模具温度80℃下成型为长光路成型品(300mm×7mm×4mm)。

对于该长光路成型品,在300mm的光路长下进行YI值(黄变度))的测定。测定中使用长光路光谱透过色度计(日本电色工业株式会社制“ASA 1”、C光源、2°视野)

将以上的评价结果示于以下的表2。

[表2]

表2

由表2明确可知,包含本发明的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的实施例1~4与不含芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的比较例1相比,调整为等同的流动性时的冲击强度提高。

其中可知,包含本发明的芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的实施例3与不含芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的比较例2~3相比,流动性、耐冲击性的均衡性优异,特别是与比较例2相比,将导光板成型时的裂纹也明显降低。

由以上表明,对于均包含芳香族聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯共聚物(B)的本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物,流动性与耐冲击性的均衡性优异,形成导光板那样的薄壁光学部件的情况下,也显示出充分的强度,因此,能适合用于该部件用途。

产业上的可利用性

本发明的薄壁光学部件用聚碳酸酯树脂组合物具有将薄壁光学构件成型所需的充分的流动性,且可以提高成型后的成型体的强度,可以显著降低薄壁光学构件中可能产生的裂纹的产生,因此,可以极其适合用于薄壁光学部件,产业上的利用性非常高。

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