CN105431488B - 薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物及薄壁光学构件 - Google Patents

薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物及薄壁光学构件 Download PDF

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Abstract

提供具有高透过率性、良好的色相和优异的耐热变色性的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物和薄壁光学构件。[解决手段]薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物的特征在于，相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)，包含0.1‑2质量份的由下式(1)表示的聚亚烷基醚二醇化合物(B)，和0.005‑0.5质量份的磷系稳定剂。

Description

薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物及薄壁光学构件
技术领域
本发明涉及薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，并涉及薄壁光学构件，且具体涉及具有高透过率性和良好的色相的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，涉及由其成形制成的薄壁光学构件，涉及薄壁光学构件的生产方法，涉及薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒(pellet)，并涉及薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法。
背景技术
将平面光源装置引入用于例如个人电脑和手机等的液晶显示装置，以适应薄型化、轻量化、省力化和高精细化的需求。另外，出于达到均匀有效地将入射光引至液晶显示侧的目的，该平面光源装置设置有平板形状的导光板或具有其一面有均匀倾斜的表面的楔型截面的导光板。在一些情况下，凹凸图案也形成在导光板的表面以提供光散射功能。
此类导光板通过热塑性树脂的注射成形来获得，并且前述凹凸图案通过形成在嵌入物表面的凹凸部的转印来生成。以前导光板由树脂材料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)来成形；但是，近来由于对显现更清晰图像的显示装置的需求和由光源附近生成的热导致的装置内高温化的趋势，已进行耐热性更高的聚碳酸酯树脂材料的更换。
聚碳酸酯树脂显示出优良的机械性质、热性质和电性质以及优良的耐候性；然而，它们具有比PMMA低的光线透过率并且当平面光源体由光源和聚碳酸酯树脂导光板构成时由此引起的亮度(brightness)较低的问题。另外，最近要求导光板的入光部与远离入光部的位置之间的色度差小，但是此处的问题是聚碳酸酯树脂比PMMA树脂更容易经历黄变(yellowing)。
专利文献1中提出其中通过丙烯酸系树脂和脂环族环氧的添加来改进光线透过率和亮度的方法；专利文献2中提出其中通过将聚碳酸酯树脂末端改性和升高导光板上凹凸部的转印性来改进亮度的方法；和专利文献3中提出其中通过引入具有脂族部分的共聚酯碳酸酯(copolyester carbonate)以改进该转印性来改进亮度的方法。
然而，在专利文献1的方法的情况下，尽管丙烯酸系树脂的添加确实带来良好的色相，但是光线透过率和亮度由于白浊(cloudiness)的出现而无法升高。脂族环氧的添加可改进透过率，但是无法辨认到色相改进效果。在专利文献2和专利文献3的方法的情况下，可期待流动性和转印性的改进，但是出现耐热性降低的问题。
另一方面，将例如聚亚乙基醚二醇或聚(2-甲基)乙烯醚二醇引入到热塑性树脂如聚碳酸酯树脂中是已知的，并且专利文献4描述了包含前述的耐γ线照射性(γ-radiationresistant)的聚碳酸酯树脂，而专利文献5描述了通过例如将其引入至PMMA中而提供的、并且具有优良的带电防止性(static inhibition)和优良的表面外观的热塑性树脂组合物。
专利文献6提出通过引入具有式X–O–[CH(–R)–CH2–O]n–Y(R为氢原子或C1-3烷基)的聚亚乙基醚二醇或聚(2-烷基)乙烯醚二醇来改进透过率和色相。由于聚亚乙基醚二醇或聚(2-烷基)乙烯醚二醇的引入而看到透过率和黄度度(黄变指数：YI)的一些改进。
然而，特别最近，对于各种手机终端如智能手机和平板式终端非常迅速地进行着进一步薄壁化和大型薄壁化的趋势，并且光入射至导光板是从导光板的横侧(lateraledge)进行，而不是从导光板的背面进行，并且作为超薄型光源需要令人满意的亮度。在此类高端的导光板中，由上述现有技术达成的透过率和YI水平无法满足所需的要求。
另外，在导光体用聚碳酸酯树脂的情况下，因为薄壁成形是在比普通聚碳酸酯树脂的成形温度更高的温度下进行，所以即便牺牲机械强度，仍降低粘均分子量(viscosity-average molecular weight)，寻求较高的流动化。因此，以这些导光体为代表的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂为具有比常规聚碳酸酯树脂弱的机械强度的材料，结果用挤出机生产颗粒期间，在冷却期间挤出的聚碳酸酯树脂线料(strand)最终易于断裂(breakage)并且出现损害稳定生产的问题。
此外，在工厂将生产的颗粒装入例如配送用的纸袋或挠性容器时，甚至仅在传送期间，部分颗粒也会由于颗粒间的接触而转化为微粉。当包含此类微粉的颗粒用于例如导光体的成形时，成形品(molded article)会易于出现发生黄变和光学波动的问题。
对于解决由微粉引起的问题，可通过经由成形过程中的微粉除去装置除去微粉来解决。然而，这会产生由额外步骤的引入而导致的污染风险，因此期望尽可能避免该风险。
为了防止光盘上银条纹的生成，专利文献7提供光盘用途的聚碳酸酯树脂颗粒，其颗粒长度的平均值在2.5至3.5mm的范围内，并且其70％以上在长度平均值±0.1mm的范围内。该文献记载当具有少微粉的此类颗粒在增塑化期间避免引入空气，并且获得无银条纹的光盘基板；然而，该文献没有提供关于这些颗粒的形状的描述。
为了实现光盘基板的成形周期的缩短化，专利文献8提供光盘基板用聚碳酸酯成形材料，其特征在于，颗粒长度的平均值在2.5至3.5mm的范围内，截面椭圆的长径的平均值为2.60至3.2mm，并且70％以上的颗粒在长度平均值±0.08mm的范围内和长径平均值±0.12mm的范围内。该文献记载，通过使颗粒的长度和长径在所述范围内，可获得长度和长径之比为约0.7至1.5的平衡状态的三维形状，并且其分布位于一定的窄范围内，由此确保非常均匀的形状。该文献进一步记载了因此该形状更好地适合光盘用的注射成形机的圆筒和螺杆的结构，并且可提高增塑化期间的熔融效率，继而缩短增塑化时间，可以通过具有短成形周期的已知的高周期成形法生产光盘基板。同时专利文献8的另一特征在于颗粒集合体(pellet mass)具有均匀的形状，专利文献8没有个体颗粒的椭圆形状的细节描述，另外，关于这些颗粒的具体生产方法，仅描述通过简单切断线料来生产。
另外，作为这些专利文献7和8中描述的发明，使颗粒集合体中的微粉最小化对于薄壁光学构件如导光体也是重要的，但是对于抑制发生黄变和光学波动的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒仅凭此是不够的。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]：日本专利申请特开No.H11-158364
[专利文献2]：日本专利申请特开No.2001-208917
[专利文献3]：日本专利申请特开No.2001-215336
[专利文献4]：日本专利申请特开No.H1-22959
[专利文献5]：日本专利申请特开No.H9-227785
[专利文献6]：日本专利No.4,069,364
[专利文献7]：日本专利申请特开No.H07-52272
[专利文献8]：日本专利申请特开No.H11-035692
发明内容
发明要解决的问题
考虑到上述情况提出本发明，并且本发明的目的为提供聚碳酸酯树脂本来的特性没有任何损失，且显示出良好的透过率和色相的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物。
本发明还提供由于在导光体成形时可以使用已加工成即使颗粒间相互接触也仅产生相对少量微粉的形状的低机械强度、低分子量的聚碳酸酯树脂，所以成形品的黄变和光学波动的发生得到抑制的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒。本发明进一步提供此类颗粒的稳定的生产方法。
用于解决问题的方案
作为为了实现前述目的而进行的广泛深入调查的结果，本发明人发现通过在聚碳酸酯树脂中引入特定量的特定聚亚烷基醚二醇和特定量的磷系稳定剂可获得更好的透过率、良好的色相和非常良好的耐热变色性。
在由此类聚碳酸酯树脂组合物生产颗粒时，在挤出时通过使线料的截面形状扁平化还可稳定地生产薄壁光学构件用颗粒，从而赋予线料弹性并抑制冷却期间断裂。还发现由颗粒间接触而导致的向微粉的转变可通过使颗粒化后的颗粒形状为特定的扁平形状来抑制，结果发现可提供抑制成形品中黄变和光学波动的发生的用于例如导光体的优异的薄壁光学构件用颗粒。
如下所示，本发明提供薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物、薄壁光学构件、薄壁光学构件的生产方法、薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒和薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法。
[1]一种薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)，其包括0.1至2质量份的由通式(1)表示的聚亚烷基醚二醇化合物(B)和0.005至0.5质量份的磷系稳定剂(C)。
其中，X和Y各自为氢原子或C1-22脂族酰基或烷基，并且X和Y可互不相同；m为3-6的整数；和n为6-100的整数。
[2]根据[1]的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其进一步包含0.0005至0.2质量份的环氧化合物(D)，其中磷系稳定剂(C)和环氧化合物(D)的含量之间的质量比(C)/(D)为0.5至10。
[3]根据[1]或[2]的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量(Mv)为10,000至15,000。
[4]根据[1]至[3]任一项的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量(Mv)为11,000至14,500。
[5]根据[1]至[4]任一项的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中聚亚烷基醚二醇化合物(B)为聚四亚甲基醚二醇。
[6]根据[1]至[5]任一项的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中磷系稳定剂(C)为具有季戊四醇二亚磷酸酯(pentaerythritol diphosphite)结构的稳定剂。
[7]根据[1]至[6]任一项的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中以300mm光路长度测量的420nm波长的光谱透过率为55％以上。
[8]一种薄壁光学构件，其通过成形根据[1]至[7]任一项的聚碳酸酯树脂组合物来获得。
[9]根据[8]的薄壁光学构件，其包括厚度为1mm以下的导光板。
[10]壁厚为1mm以下的薄壁光学构件的生产方法，其包括在305℃至380℃下将根据[1]至[7]任一项的聚碳酸酯树脂组合物注射成形。
[11]一种薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其包括由根据[1]至[7]任一项的聚碳酸酯树脂组合物形成的并具有2.0至5.0mm的长度，椭圆截面的长径/短径的比为1.5至4，和短径为1.0至3.0mm的椭圆柱状颗粒。
[12]根据[11]的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其中，当将500g的所述聚碳酸酯树脂颗粒填充在具有125mm外径和233mm总高度的2升容量的聚乙烯密闭容器中，并且将所述容器固定于50升滚筒中并旋转时，以30rpm转速旋转20分钟后由所述聚碳酸酯树脂颗粒生成的具有1mm以下的粒径的微粉的量为50ppm以下。
[13]根据[11]或[12]的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其中颗粒的截面椭圆的长径/短径的比为1.8至4。
[14]根据[11]至[13]任一项的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法，其包括：
将具有10,000至15,000的粘均分子量的聚碳酸酯树脂从具有椭圆状模口并配置在挤出机端部的挤出喷嘴中以截面椭圆的长径部为大致水平的状态挤出为线料；
在冷水浴中将其冷却固化；和
用线料切断机将其切断。
[15]根据[14]的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法，
其中，当线料提取速度为100mm/秒和支承所述线料的支承体之间的高度差为290mm时，连续操作1小时以上期间未发生线料断裂的相同高度的支承体之间的距离为300mm以下。
发明的效果
本发明可提供一种薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其聚碳酸酯树脂本来的特性没有任何损失，并显示出良好的透过率和色相以及良好的耐热变色性。本发明还可提供显示出良好的透过率和色相的薄壁光学构件，并且特别地本发明可有利地用于以导光板为代表的薄壁光学构件。
本发明的聚碳酸酯树脂颗粒，虽然其为10,000至15,000的低粘均分子量，但是难以通过颗粒间接触转化为微粉，因此作为其中抑制成形品的黄变和光学波动的发生的例如导光体等薄壁光学构件用颗粒是优异的。另外，薄壁光学构件用颗粒可通过在颗粒生产期间挤出时使线料的截面形状扁平化来稳定生产，从而赋予线料弹性并抑制冷却期间的断裂。
附图说明
[图1]图1为本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的示意图。
[图2]图2为通过从挤出机挤出线料来生产聚碳酸酯树脂颗粒的过程和临界强度评价方法的概念图。
[图3]图3为示出临界强度评价方法的细节的概念图。
具体实施方式
以下通过尤其是实施例和说明性材料来详细说明本发明。
本说明书中，除非另有说明，数值范围中的"至"用于表示"至"之前和之后提供的数值作为下限值和上限值被包括在内的含义。
[概要]
本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)，包括0.1至2质量份的由上述通式(1)表示的聚亚烷基醚二醇化合物(B)，和0.005至0.5质量份的磷系稳定剂(C)。
以下详细说明构成本发明的聚碳酸酯树脂组合物的各组分等。
[聚碳酸酯树脂(A)]
对用于本发明的聚碳酸酯的种类没有限制，并且可使用一种聚碳酸酯树脂或者可使用两种或更多种以任何比例的任何组合。
聚碳酸酯树脂为具有含碳酸酯键(carbonate bond)并由式–[–O–X-O–C(＝O)–]–表示的基本结构的聚合物。
式中X通常为烃，并且可使用引入杂原子或杂键(heterobond)的X以提供各种特性。
聚碳酸酯树脂可分类为其中直接键合至碳酸酯键的碳各自为芳族碳的芳族聚碳酸酯树脂；作为脂族碳的脂族聚碳酸酯树脂，并且可使用任一种。从耐热性、机械性质和电性质的观点，本文中优选芳族聚碳酸酯树脂。
对聚碳酸酯树脂的具体种类没有限制，并且其可示例为由碳酸酯前体与二羟基化合物的反应获得的聚碳酸酯聚合物。除了二羟基化合物和碳酸酯前体以外，在本文中多羟基化合物等也可反应。可使用其中二氧化碳作为碳酸酯前体与环状醚反应的方法。聚碳酸酯聚合物可为直链或可为支链。聚碳酸酯聚合物可为一种重复单元构成的均聚物，或可为具有两种或更多种重复单元的共聚物。该共聚物可选自各种共聚类型，例如无规共聚物和嵌段共聚物等。这些聚碳酸酯聚合物通常为热塑性树脂。
作为芳族聚碳酸酯树脂的原料的单体中，芳族二羟基化合物可示例为以下：
二羟基苯类，如1,2-二羟基苯、1,3-二羟基苯(即，间苯二酚)和1,4-二羟基苯；
二羟基联苯类，如2,5-二羟基联苯、2,2′-二羟基联苯和4,4′-二羟基联苯；
二羟基萘类，如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、1,7-二羟基萘和2,7-二羟基萘；
二羟基二芳基醚类，如2,2′-二羟基二苯醚、3,3′-二羟基二苯醚、4,4′-二羟基二苯醚、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯醚、1,4-双(3-羟基苯氧基)苯和1,3-双(4-羟基苯氧基)苯；
双(羟芳基)烷类，如2,2-双(4-羟苯基)丙烷(即，双酚A)、1,1-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-甲氧基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双(3-叔丁基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、2-(4-羟苯基)-2-(3-环己基-4-羟苯基)丙烷、α,α′-双(4-羟苯基)-1,4-二异丙苯、1,3-双[2-(4-羟苯基)-2-丙基]苯、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟苯基)环己基甲烷、双(4-羟苯基)苯甲烷、双(4-羟苯基)(4-丙烯基苯基)甲烷、双(4-羟苯基)二苯甲烷、双(4-羟苯基)萘甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-萘乙烷、1,1-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)戊烷、1,1-双(4-羟苯基)己烷、2,2-双(4-羟苯基)己烷、1,1-双(4-羟苯基)辛烷、2,2-双(4-羟苯基)辛烷、4,4-双(4-羟苯基)庚烷、2,2-双(4-羟苯基)壬烷、1,1-双(4-羟苯基)癸烷和1,1-双(4-羟苯基)十二烷；
双(羟芳基)环烷类，如1,1-双(4-羟苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3-二甲基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,4-二甲基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,5-二甲基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-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-羟苯基)-3-丙基-5-甲基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3-叔丁基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-4-叔丁基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3-苯基环己烷和1,1-双(4-羟苯基)-4-苯基环己烷；
含卡多结构的(cardo structure-containing)双酚类，如9,9-双(4-羟苯基)茐和9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)茐；
二羟基二芳基硫化物类，如4,4′-二羟基二苯基硫化物和4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基硫化物；
二羟基二芳基亚砜类，如4,4′-二羟基二苯基亚砜和4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基亚砜；和
二羟基二芳基砜类，如4,4′-二羟基二苯基砜和4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基砜。
前述中，优选双(羟芳基)烷类，其中优选双(4-羟苯基)烷类，然而从耐冲击性和耐热性的观点，特别优选2,2-双(4-羟苯基)丙烷(即，双酚A)。
可使用一种芳族二羟基化合物，或可使用两种或更多种以任何比例的任何组合。
作为脂族聚碳酸酯树脂的原料的单体可示例为以下：烷二醇类，如乙烷-1,2-二醇、丙烷-1,2-二醇、丙烷-1,3-二醇、2,2-二甲基丙烷-1,3-二醇、2-甲基-2-丙基丙烷-1,3-二醇、丁烷-1,4-二醇、戊烷-1,5-二醇、己烷-1,6-二醇和癸烷-1,10-二醇；
环烷二醇类，如环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇、1,4-环己烷二甲醇、4-(2-羟乙基)环己醇和2,2,4,4-四甲基环丁烷-1,3-二醇；
二醇类，如乙二醇、2,2′-氧联二乙醇(2,2′-oxydiethanol，即二甘醇)、三甘醇、丙二醇和螺环二醇(spiroglycol)；
芳烷基二醇类，如1,2-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇、1,4-苯二乙醇、1,3-双(2-羟乙氧基)苯、1,4-双(2-羟乙氧基)苯、2,3-双(羟甲基)萘、1,6-双(羟乙氧基)萘、4,4′-联苯二甲醇、4,4′-联苯二乙醇、1,4-双(2-羟乙氧基)联苯、双酚A双(2-羟乙基)醚和双酚S双(2-羟乙基)醚；和
环醚类，如1,2-环氧乙烷(1,2-epoxyethane，即氧化乙烯(ethylene oxide))、1,2-环氧丙烷(即，氧化丙烯)、1,2-环氧环戊烷、1,2-环氧环己烷、1,4-环氧环己烷、1-甲基-1,2-环氧环己烷、2,3-环氧降冰片烷和1,3-环氧丙烷。
在作为聚碳酸酯树脂的原料的单体中，羰基卤化物和碳酸酯等为碳酸酯前体的实例。可使用一种碳酸酯前体，或可使用两种或更多种以任何比例的任何组合。
羰基卤化物可具体示例为光气，和卤代甲酸酯(haloformates)如二羟基化合物的二氯代甲酸酯和二羟基化合物的一氯代甲酸酯。
碳酸酯可具体示例为碳酸二芳酯类，如碳酸二苯酯和碳酸二(甲苯基)酯(ditolylcarbonate)；碳酸二烷基酯类，如碳酸二甲酯和碳酸二乙酯；和二羟基化合物的碳酸酯，例如，二羟基化合物的二碳酸酯(biscarbonates)、二羟基化合物的单碳酸酯和环状碳酸酯。
·聚碳酸酯树脂的生产方法
对聚碳酸酯树脂的生产方法没有特别限制，并且可使用任何方法。其实例为界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法和预聚物的固相酯交换法。
以下具体描述这些方法中特别有利的那些方法。
·界面聚合法
首先描述由界面聚合法生产聚碳酸酯树脂。
界面聚合法中，在反应惰性有机溶剂和碱性水溶液的存在下，通常保持pH为9以上，二羟基化合物与碳酸酯前体(优选光气)反应，随后在聚合催化剂的存在下进行界面聚合来获得聚碳酸酯树脂。必要时，反应体系可包含分子量调节剂(终止剂)，而且为了抑制二羟基化合物的氧化可包含氧化抑制剂。
二羟基化合物和碳酸酯前体如上所述。碳酸酯前体中优选使用光气，且使用光气的方法特别地称为光气法(phosgene method)。
反应惰性有机溶剂可示例为氯化烃，如二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、一氯苯和二氯苯；和芳族烃，如苯、甲苯和二甲苯。可使用一种有机溶剂，或可使用两种或更多种有机溶剂以任何比例的任何组合。
碱性水溶液中的碱性化合物可示例为碱金属化合物如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂和碳酸氢钠；和碱土金属化合物，其中优选氢氧化钠和氢氧化钾。可使用一种碱性化合物，或可使用两种或更多种碱性化合物以任何比例的任何组合。
对碱性水溶液中的碱性化合物的浓度没有限制，为了将反应期间碱性水溶液的pH控制为10至12，通常使用5至10质量％。另外，例如，为了将光气注射期间水相的pH控制为10至12并优选10至11，双酚化合物与碱性化合物之间的摩尔比通常为1:1.9以上，优选1:2.0以上，且通常为1:3.2以下，优选1:2.5以下。
聚合催化剂可示例为脂族叔胺，如三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺和三己胺；脂环族叔胺，如N,N′-二甲基环己胺和N,N′-二乙基环己胺；芳族叔胺，如N,N′-二甲基苯胺和N,N′-二乙基苯胺；季铵盐，如三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵和三乙基苄基氯化铵；吡啶；鸟嘌呤；和胍盐。可使用一种聚合催化剂，或可使用两种或更多种聚合催化剂以任何比例的任何组合。
分子量调节剂可示例为具有酚羟基的一元芳族酚，脂族醇如甲醇和丁醇，硫醇，和邻苯二甲酰亚胺，其中优选芳族酚。这些芳族酚可具体示例为烷基-取代的酚，如间-甲基苯酚、对-甲基苯酚、间-丙基苯酚、对-丙基苯酚、对-叔丁基苯酚和对-(长链烷基)-取代酚；含乙烯基的酚如异丙烯基苯酚；含环氧基团的酚；和含羧基的酚，如邻-羟苯甲酸和2-甲基-6-羟苯基乙酸。可使用一种分子量调节剂，或可使用两种或更多种分子量调节剂以任何比例的任何组合。
每100摩尔的二羟基化合物表示的分子量调节剂的使用量，通常为0.5摩尔以上，优选1摩尔以上，且通常为50摩尔以下，优选30摩尔以下。通过使分子量调节剂的使用量在所示范围内，可提高树脂组合物的热稳定性和耐水解性。
可自由选择反应期间反应基质、反应介质、催化剂和添加剂等的混合顺序，只要获得所期望的聚碳酸酯树脂即可，且可适当地自由建立顺序。例如，当光气用作碳酸酯前体时，从二羟基化合物与光气之间的反应(光气化)到聚合反应开始时(包括在内)的任意时间可混合分子量调节剂。
反应温度通常为0℃至40℃，且反应时间通常为几分钟(例如，10分钟)至几小时(例如，6小时)。
·熔融酯交换法
现将描述聚碳酸酯树脂由熔融酯交换法的生产。
例如，在熔融酯交换法中进行碳酸二酯与二羟基化合物之间的酯交换反应。
二羟基化合物如上所述。
另一方面，碳酸二酯可示例为碳酸二烷基酯化合物，如碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二叔丁酯；碳酸二苯酯；和取代的碳酸二苯酯，如碳酸二(甲苯基)酯。其中，优选碳酸二苯酯和取代的碳酸二苯酯，且特别地更优选碳酸二苯酯。可使用一种碳酸二酯，或可使用两种或更多种碳酸二酯以任何比例的任何组合。
可使用二羟基化合物与碳酸二酯之间的任何比，只要获得期望的聚碳酸酯树脂即可，但优选每1摩尔的二羟基化合物，以至少等摩尔量使用碳酸二酯，然而更优选每1摩尔的二羟基化合物使用1.01摩尔以上。上限通常为1.30摩尔以下。使用该范围可将末端羟基量调整至适合范围。
聚碳酸酯树脂中的末端羟基量趋于对尤其是热稳定性、水解稳定性和颜色施加主要影响。归因于此，必要时通过任何已知的方法可调整末端羟基量。具有调整的末端羟基量的聚碳酸酯树脂通常可通过例如，碳酸二酯与芳族二羟基化合物之间的混合比和/或酯交换反应期间减压度(depth of the vacuum)的调整或控制来获得。通过这些操作通常还可调整所得聚碳酸酯树脂的分子量。
当通过碳酸二酯与二羟基化合物之间的混合比的调整来调整末端羟基量时，应用前述混合比。
另外，在更积极的调整方法中，反应期间可进行终止剂的单独混合。本文中终止剂可示例为一元酚类、一元羧酸类和碳酸二酯类。可使用一种终止剂，或可使用两种或更多种终止剂以任何比例的任何组合。
酯交换催化剂通常用于聚碳酸酯树脂由熔融酯交换法的生产。可使用任何酯交换催化剂。酯交换催化剂中，例如，优选碱金属化合物和/或碱土金属化合物的使用。在辅助的基础上还可与其组合使用例如，碱性化合物，如碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物或胺类化合物。可使用一种酯交换催化剂，或可使用两种或更多种酯交换催化剂以任何比例的任何组合。
熔融酯交换法中反应温度通常为100℃至320℃。反应期间压力通常为2mmHg以下的真空。具体操作可为在所示条件下除去副产物例如芳族羟基化合物来进行熔融缩聚反应。
可通过分批法或连续法进行熔融缩聚反应。在分批法的情况下，可自由选择反应基质、反应介质、催化剂和添加剂等的混合顺序，只要获得所期望的芳族聚碳酸酯树脂即可，且可适当地自由建立顺序。然而，基于聚碳酸酯树脂的稳定性的考虑，熔融缩聚反应优选使用连续方式进行。
在熔融酯交换法中，还可任选地使用催化剂减活剂。可中和酯交换催化剂的任何化合物可用作催化剂减活剂。本文中实例为含硫的酸性化合物及它们的衍生物。可使用一种催化剂减活剂，或可使用两种或更多种催化剂减活剂以任何比例的任何组合。
相对于存在于酯交换催化剂中的碱金属或碱土金属表示的催化剂减活剂的使用量，通常为0.5当量以上，优选1当量以上，且通常为10当量以下，优选5当量以下。另外，通常为1ppm以上且通常100ppm以下，优选20ppm以下，相对于聚碳酸酯树脂。
以在25℃温度下使用二氯甲烷作为溶剂测量溶液粘度的粘均分子量(Mv)表示的聚碳酸酯树脂(A)的分子量，优选10,000至15,000，更优选10,500以上，甚至更优选11,000以上，特别为11,500以上，最优选12,000以上，并更优选14,500以下。使粘均分子量至少为所示范围的下限值，可带来本发明的聚碳酸酯树脂组合物的机械强度的额外提高。使粘均分子量为不大于所示范围的上限值可更好地抑制本发明的聚碳酸酯树脂组合物的流动性的减少，并且还可提高成形加工性(moldability)并有利于薄壁成形(thin-wall molding)的进行。
可使用具有不同的粘均分子量的两种或更多种聚碳酸酯树脂的混合物，在这种情况下，可混合具有在上述优选范围外的粘均分子量的聚碳酸酯树脂。
本文中粘均分子量[Mv]指使用施耐尔粘度方程，即η＝1.23×10–4Mv0.83计算的值，其中使用二氯甲烷作为溶剂并使用厄布洛德粘度计测量20℃的特性粘度[η](单位：dl/g)。特性粘度[η]为使用以下等式和各溶液浓度[C](g/dl)的比粘度[ηsp]计算的值。
可自由选择并可通过适当选择决定聚碳酸酯树脂中末端羟基的浓度，但通常为1,000ppm以下，优选800ppm以下，更优选600ppm以下。这可带来聚碳酸酯树脂的滞留热稳定性(residence heat stability)和颜色的额外改进。另外，此处下限，特别是由熔融酯交换法生产的聚碳酸酯树脂，通常为10ppm以上，优选30ppm以上，更优选40ppm以上。这使得可抑制分子量的减少并带来树脂组合物的机械性质的额外改进。
末端羟基浓度的单位为末端羟基相对于聚碳酸酯树脂的质量按ppm计的质量。此处测量方法为四氯化钛/醋酸法的比色定量(Macromol.Chem.,88215(1965)中描述的方法)。
聚碳酸酯树脂可使用聚碳酸酯树脂单独(该聚碳酸酯树脂单独不限于仅包含单种类的聚碳酸酯树脂的实施方案，而是例如使用包括包含具有不同单体组分或互不相同的分子量的多种聚碳酸酯树脂种类的实施方案)的形式，或可使用聚碳酸酯树脂和其它热塑性树脂的合金(混合物)的组合。此外，可构造为其中聚碳酸酯树脂为主要部分的共聚物，例如，出于更进一步提高阻燃性和耐冲击性的目的，作为聚碳酸酯树脂与具有含硅氧烷结构的低聚物或聚合物的共聚物；出于更进一步提高热氧化稳定性和阻燃性的目的，作为聚碳酸酯树脂与含磷原子的单体、低聚物或聚合物的共聚物；出于改进热氧化稳定性的目的，作为聚碳酸酯树脂与承载二羟基蒽醌结构的单体、低聚物或聚合物的共聚物；为了改进光学性质，作为聚碳酸酯树脂与具有烯烃类结构、例如聚苯乙烯的低聚物或聚合物的共聚物；或出于提高耐化学品性的目的，作为聚碳酸酯树脂与聚酯树脂低聚物或聚合物的共聚物。
另外，为了带来成形品的改进外观并改进流动性，聚碳酸酯树脂可包含聚碳酸酯低聚物。该聚碳酸酯低聚物的粘均分子量[Mv]通常为1,500以上，优选2,000以上，且通常为9,500以下，优选9,000以下。引入的聚碳酸酯低聚物优选不大于聚碳酸酯树脂(包括聚碳酸酯低聚物)的30质量％。
此外，聚碳酸酯树脂不仅需要未使用过的原料，而且还可为由消费后产品再生的聚碳酸酯树脂(已知为材料回收利用的聚碳酸酯树脂)。
然而，再生的聚碳酸酯树脂优选不大于聚碳酸酯树脂的80质量％，更优选不大于其50质量％。由于再生的聚碳酸酯树脂具有高的劣化例如，热劣化和时间劣化(ageddeterioration)等的可能性，以大于上述范围的量使用此类聚碳酸酯树脂可能引起颜色和机械性质的下降。
[聚亚烷基醚二醇化合物(B)]
本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物包含由下述通式(1)表示的聚亚烷基醚二醇化合物(B)。
其中，X和Y各自为氢原子或C1-22脂族酰基或烷基，且X和Y可互不相同；m为3-6的整数；和n为6-100的整数。
通式(1)中n(聚合度)为6-100的整数，优选8以上，更优选10以上，且优选90以下，更优选80以下。小于6的聚合度n是不利的，这是因为在成形期间生成气体。另一方面，超过100的聚合度n是不利的，这是因为降低相容性。
聚亚烷基醚二醇化合物(B)可为与其它共聚组分的共聚物，但是优选聚亚烷基醚二醇均聚物。
聚亚烷基醚二醇化合物(B)的优选实例为，式(1)中X和Y为氢原子，m为3的聚三亚甲基醚二醇；其中m为4的聚四亚甲基醚二醇；其中m为5的聚五亚甲基醚二醇；和其中m为6的聚六亚甲基醚二醇；而更优选聚三亚甲基醚二醇和聚四亚甲基醚二醇，并且特别优选聚四亚甲基醚二醇及其酯化物和醚化物。
另外，聚亚烷基醚二醇化合物(B)的性质的呈现不受其一个末端或两末端与脂肪酸或醇的封端的影响，因此醚化物和脂肪酸酯化物可以相同方式使用，且式(1)中的X可为具有1-22个碳的脂族酰基或具有1-22个碳的烷基。
直链或支链脂肪酸酯可用作脂肪酸酯化物，并且构成脂肪酸酯的脂肪酸或为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。此外，可使用其中一部分的氢原子被例如羟基等取代基取代的脂肪酸。
构成脂肪酸酯的脂肪酸为C1-22的一价或二价脂肪酸，例如一价饱和脂肪酸，如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸和山萮酸；或一价不饱和脂肪酸，如油酸、反油酸、亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸；或具有至少10个碳的二价脂肪酸，如癸二酸、十一烷二酸(undecanedioic acid)、十二烷二酸、十四烷二酸、十六碳二酸(thapsic acid)、癸烯二酸、十一碳烯二酸和十二碳烯二酸。
可使用这些脂肪酸的一种，或可使用两种或更多种的组合。这些脂肪酸还包括在分子内具有一个或多个羟基的脂肪酸。
以下为聚亚烷基醚二醇脂肪酸酯的优选具体实例：聚亚烷基醚二醇一棕榈酸酯、聚亚烷基醚二醇二棕榈酸酯、聚亚烷基醚二醇一硬脂酸酯、聚亚烷基醚二醇二硬脂酸酯、聚亚烷基醚二醇(即，一棕榈醇一硬脂酸酯(monopalmitate monostearate))酯和聚亚烷基醚二醇山萮酸酯。
构成烷基醚的烷基可为直链或支链且为C1-22烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、十二烷基和十八烷基等，其中聚亚烷基醚二醇的烷基甲醚、***、丁醚、十二烷基醚和十八烷基醚等是优选实例。
聚亚烷基醚二醇化合物(B)的数均分子量优选200至5,000，更优选300以上，甚至更优选500以上，且更优选4,000以下，甚至更优选3,000以下。超过所示范围的上限是不利的，这是因为降低相容性，而低于所示范围的下限是不利的，这是因为在成形期间产生气体。
此处提到的聚亚烷基醚二醇化合物的数均分子量为根据JIS K1577测量的基于羟基数测量的数均分子量。
每100质量份的聚碳酸酯树脂(A)表示的聚亚烷基醚二醇化合物(B)的含量为0.1至2质量份。该含量优选0.15质量份以上，更优选0.2质量份以上，且优选1.9质量份以下，更优选1.7质量份以下，甚至更优选1.6质量份以下。当含量低于0.1质量份时，色相和黄变的改进是令人不满意的。超过2质量份时，在用挤出机熔融混炼期间频繁发生线料断线(strand scission)并且树脂组合物颗粒的生产非常困难。
[磷系稳定剂(C)]
本发明的聚碳酸酯树脂组合物必须包含磷系稳定剂。磷系稳定剂的引入使得聚碳酸酯树脂组合物具有优良的色相并且还改进耐热变色性。
任何已知的磷系稳定剂可用作磷系稳定剂。此处具体的实例为磷的含氧酸(oxoacid)，例如，磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸和多磷酸；酸性焦磷酸金属盐，例如，酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾和酸性焦磷酸钙；第I族或第IIB族金属的磷酸盐，例如，磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯和磷酸锌；以及磷酸酯化合物、亚磷酸酯化合物和亚膦酸酯化合物，其中特别优选亚磷酸酯化合物。通过亚磷酸酯化合物的选择获得耐变色性更高且连续生产性更好的聚碳酸酯树脂组合物。
亚磷酸酯化合物为具有通式P(OR)3的三价磷化合物，其中R为一价或二价的有机基团。
这些亚磷酸酯化合物可示例为亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(一壬基苯基)酯、亚磷酸三(一壬基/二壬基-苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、亚磷酸一辛基二苯酯、亚磷酸二辛基一苯酯、亚磷酸一癸基二苯酯、亚磷酸二癸基一苯酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三月桂酯、亚磷酸三硬脂醇酯(tristearyl phosphite)、二亚磷酸二硬脂季戊四醇酯(distearyl pentaerythritol diphosphite)、二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、亚磷酸双(2,6-二-叔丁基苯基)辛酯、亚磷酸2,2-亚甲基双(4,6-二-叔丁基苯基)辛酯、二亚磷酸四(2,4-二-叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯酯和6-[3-(3-叔丁基-羟基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧杂磷杂环庚三烯(dioxaphosphepine)。
这些亚磷酸酯化合物中，为了有效地增加本发明的聚碳酸酯树脂组合物的耐热变色性，更优选具有下述通式(2)或(3)的芳族亚磷酸酯化合物。
式(2)中，R1、R2和R3各自独立为C6-30芳基。
[式(3)中，R4和R5各自独立为C6-30芳基。]
式(2)所示的亚磷酸酯化合物中，优选亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(单壬基苯基)酯和亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯等，其中更优选亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯。这些有机亚磷酸酯化合物可具体示例为来自ADEKA Corporation的"Adeka Stab 1178"、来自Sumitomo Chemical Co.,Ltd.的"Sumilizer TNP"、来自Johoku Chemical Co.,Ltd.的"JP-351"、来自ADEKA Corporation的"Adeka Stab 2112"、来自BASF的"Irgafos 168"和来自Johoku Chemical Co.,Ltd.的"JP-650"。
式(3)所示的亚磷酸酯化合物中，特别优选具有季戊四醇二亚磷酸酯结构的那些，如二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯和二亚磷酸双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇酯。这些有机亚磷酸酯化合物的具体优选实例为来自ADEKA Corporation的"Adeka Stab PEP-24G"和"Adeka StabPEP-36"，和来自Dover Chemical Corporation的"Doverphos S-9228"。
可引入一种磷系稳定剂，或可引入两种或更多种以任何比例的任何组合。
磷系稳定剂(C)的含量相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)为0.005至0.5质量份，优选0.007质量份以上，更优选0.008质量份以上，特别优选0.01质量份以上，且特别优选0.4质量份以下，更优选0.3质量份以下，甚至更优选0.2质量份以下，特别为0.1质量份以下。当磷系稳定剂(C)的含量小于该范围的0.005质量份时，色相和耐热变色性令人不满意。当磷系稳定剂(C)的含量超过0.5质量份时，不仅确实劣化耐热变色性，还降低湿热稳定性(moist thermal stability)。
[环氧化合物(D)]
本发明的聚碳酸酯树脂组合物优选额外包含环氧化合物(D)。环氧化合物的引入给本发明的聚碳酸酯树脂组合物带来更好的色相以及耐热变色性的额外改进。
在各分子内具有一个或多个环氧基团的化合物用作环氧化合物(D)。优选具体实例为苯基缩水甘油醚、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-环氧环己基环氧乙烷、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二环氧甘油醚(diglycidylether)、四溴双酚A缩水甘油醚、邻苯二甲酸的二环氧甘油酯(diglycidyl ester)、六氢化邻苯二甲酸的二环氧甘油酯、双-环氧联环戊二烯醚(bis-epoxydicyclopentadienylether)、双-环氧乙二醇、双-环氧环己基己二酸、丁二烯双环氧化合物(butadienediepoxide)、四苯基环氧乙烷、环氧树脂酸辛酯(octyl epoxy tallate)、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、正丁基-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、正丁基-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、环氧化大豆油和环氧化亚麻籽油。
可单独使用一种环氧化合物，或可组合使用两种或更多种。
环氧化合物(D)的含量，相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)，优选0.0005至0.2质量份，更优选0.001质量份以上，甚至更优选0.003质量份以上，特别优选0.005质量份以上，且更优选0.15质量份以下，甚至更优选0.1质量份以下，特别优选0.05质量份以下。当环氧化合物(D)的含量小于0.0005质量份，色相和耐热变色性趋于不充分。大于0.2质量份时，不仅使耐热变色性恶化，而且还使色相和湿热稳定性易于下降。
[磷系稳定剂(C)与环氧化合物(D)的含量之间的比]
当引入环氧化合物(D)时，聚碳酸酯树脂组合物中磷系稳定剂(C)与环氧化合物(D)的含量之比作为质量比(C)/(D)优选在0.5至10的范围内。当(C)/(D)质量比小于0.5时，色相和特别是初期YI值趋于恶化，而当超过10时耐热变色性容易恶化。(C)/(D)质量比更优选0.7以上，甚至更优选0.8以上，且更优选8以下，甚至更优选7以下，特别优选8以下。
[添加剂等]
本发明的聚碳酸酯树脂组合物可包含除上述那些以外的添加剂，例如，添加剂如抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、荧光增白剂、颜料、染料、除聚碳酸酯树脂以外的聚合物、阻燃剂、耐冲击改进剂、带电防止剂、增塑剂和相容剂(compatibilizers)等。可引入这些添加剂的一种或可引入两种或更多种。
[聚碳酸酯树脂组合物的生产方法]
对本发明的聚碳酸酯树脂组合物的生产方法没有限制，并且可广泛地采用聚碳酸酯树脂组合物的已知生产方法。实例为其中使用各种混合机例如滚筒或亨舍尔混合机将聚碳酸酯树脂(A)、聚亚烷基醚二醇(B)、磷系稳定剂(C)和需要时引入的任何其它组分预先共混，接着使用混合机如班伯里混合机、辊、布拉本德(brabender)、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机和混炼机等熔融混炼的方法。不特别限制熔融混炼温度，但是一般在240℃至320℃的范围内。
本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物显示出高光谱透过率，并且其以300mm光路长度测量的420nm波长下的光谱透过率为优选55％以上、更优选56％以上、甚至更优选57％以上的高光谱透过率。
420nm波长下的光谱透过率为广泛用于如导光板等光学构件的蓝色LED的波长区域附近的波长区域内的透过率；另外，当该波长区域内的透过率低时黄色(yellow tint)增加。
420nm波长下的光谱透过率使用注射成形的长光路成形品(300mm×7mm×4mm)在300mm光路长度下测量，具体按照以下实施例中描述的方法。
[聚碳酸酯树脂颗粒]
在上述组分的熔融混炼之后通常将本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物制成颗粒。具有椭圆柱状形状的颗粒优选为聚碳酸酯树脂颗粒。
图1为该薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的示意图。
优选的聚碳酸酯树脂颗粒的特征在于，长度L在2.0至5.0mm的范围内，颗粒的椭圆截面的长径d与短径a之间的比(d/a)在1.5至4的范围内，并且短径a为1.0至3.0mm。
当长度L不在2.0至5.0mm的范围内时，颗粒趋于断裂并且容易发生大量微粉的生成。当长径d与短径a之间的比(d/a)在1.5至4的范围外时，树脂线料的强度容易下降，并且通过挤出生产的颗粒变得不稳定。当椭圆短径a不在1.0至3.0mm的范围内时，颗粒趋于断裂并且容易发生大量微粉的生成。
长径d与短径a之间的比(d/a)优选1.6以上，更优选1.7以上，甚至更优选1.8以上，并且优选3.5以下，更优选3.0以下。
通过具有此类形状，该聚碳酸酯树脂颗粒具有即使当将颗粒填充至例如纸袋或挠性容器中并在其运输配送期间经受振动和荷重时，也能抑制微粉生成的特征。认为抑制微粉生成是由于颗粒的椭圆截面的长径方向为水平并接受荷重。
关于由该聚碳酸酯树脂颗粒生成的微粉的量，当500g的树脂颗粒填充在具有125mm外径和233mm总高的2升容量的聚乙烯密闭容器中，并将容器固定于50升滚筒并以30rpm转速旋转20分钟时，生成的具有1mm以下粒径的微粉量优选为50ppm以下。
[聚碳酸酯树脂颗粒的生产]
该聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法可使用各种方法，以下描述优选的实施方案。
将聚碳酸酯树脂贮存在原料进给机中，并由此通过放置在挤出机上的料斗经由进给机(定量进给机)进给至挤出机。聚碳酸酯树脂可采用颗粒或粉末的形式。
可在引入至挤出机之前的任何阶段共混除聚碳酸酯树脂以外的组分。例如，全部组分可共混在滚筒、亨舍尔混合机或共混机中，接着经由进给机任选地引入至料斗斜槽并进给至挤出机。单螺杆挤出机或双螺杆挤出机可用作挤出机。另外，可通过旁路进给聚碳酸酯树脂至料斗斜槽。
挤出机可为单螺杆挤出机或双螺杆挤出机，其中优选双螺杆挤出机。挤出机的螺杆的L/D优选为10至80，更优选为15至70，甚至更优选为20至60。当螺杆太短时脱气趋于不充分，但是当螺杆太长时色调(color)趋于劣化。
接着将聚碳酸酯树脂组合物从挤出机末端的挤出喷嘴以线料形式挤出。优选具有椭圆状模口的模具为挤出喷嘴的模具。颗粒的椭圆率可通过改变挤出喷嘴的椭圆状模口的椭圆率来改变。
挤出优选使用安装在挤出喷嘴以使椭圆状模口的长径安装为大致水平状态、从而使椭圆截面的挤出线料的长径变得大致水平的模具来进行。刚挤出的聚碳酸酯树脂的温度通常为约300℃。
具有椭圆截面的线料通过具有其长径大致水平的提取辊提取，输送至保持在冷水浴中的水中并冷却。为了最小化树脂的劣化，线料从模具挤出至进入水中的时间短的优选的。通常，从模具挤出后在1秒内进入水中是有利的。
冷却的线料通过提取辊输送至造粒机并切断为2.0至5.0mm的颗粒长度以提供颗粒。
图2为示出通过从挤出机挤出线料来生产聚碳酸酯树脂颗粒的过程的概念图，图3为示出评价临界强度的方法的细节的概念图。
将由聚碳酸酯树脂颗粒从挤出机的挤出喷嘴2中挤出提供的线料1导引至冷水浴3并冷却，然后在提取辊的支承体C、B和A对其顺序支承的同时被提取并输送至造粒机4。此时，在线料提取速度(Vx)为100mm/秒下，C与A之间的支承体B与支承线料1且位于相同高度的支承体C和A之间的高度差为290mm时，定义为在连续操作1小时以上期间未发生线料断裂的、支承体C和支承体A之间的距离(Xmm，下文中还称作"临界距离")优选为300mm以下。
[薄壁光学构件]
本发明的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物可用于通过使用各种方法将由上述聚碳酸酯树脂组合物造粒提供的颗粒成形来生产薄壁光学构件。另外，还可不经历颗粒阶段、直接在挤出机中将经历熔融混炼的树脂成形来制成薄壁光学构件。
本发明的聚碳酸酯树脂组合物有利地用于通过注射成形来成形薄壁光学构件，这是因为其具有优良的流动性；因为对于成形品即使当成形为薄壁成形品时其提供无白点异物的优良外观；并且因为其可提供透过率和色相之间的良好平衡。关于注射成形期间的树脂温度，优选在比通常用于聚碳酸酯树脂的注射成形的260至300℃的温度高的树脂温度下进行成形，并且优选305至380℃的树脂温度。树脂温度更优选310℃以上，甚至更优选315℃以上，特别优选320℃以上，且更优选370℃以下。当提高使用常规聚碳酸酯树脂组合物成形期间的树脂温度以成形薄壁成形品时，还出现容易发生成形品表面的白点异物的问题。然而，本发明的树脂组合物的使用使得即使在上述温度范围内仍可能生产具有优良外观的成形品。
此处树脂温度理解为当直接测量困难时的转筒设定温度。
本发明中薄壁成形品通常指具有厚度为1mm以下、优选0.8mm以下、更优选0.6mm以下的板状部的成形品。该板状部可为平板或可假定为曲板状构型；其可具有平坦光滑表面，或可具有例如表面凹凸；并且其截面例如可具有倾斜面或可为楔形截面。
薄壁光学构件可示例为直接或间接利用光源如例如LED、有机EL、白炽灯泡、荧光灯和阴极管等的装置和设备用构件，并且典型实例为导光板和面发光器用构件。
导光板主要为了传输来自液晶背光单元、各种显示装置和照明装置中的光源例如LED的光，并且通常通过配置在其表面的凹凸扩散从其侧面或背侧进入的光，并输出均匀的光。其形状通常为平板形状，并且其可具有或不具有表面凹凸。
导光板的成形通常优选通过例如注射成形法、超高速注射成形法和注射压缩成形法来进行。
使用本发明的树脂组合物成形的导光板没有白浊和透过率的降低，并具有非常良好的透过率和色相。
基于本发明的聚碳酸酯树脂组合物的导光板可有利地用于液晶背光单元和与显示设备的照明装置有关的各种部件。这些设备和装置可示例为移动终端如手机、移动笔记本、上网本、平板计算机(slate PC)、平板电脑、智能手机和平板终端，而且在照相机、表和钟，笔记本个人电脑、各种显示照明装置等。
[实施例]
通过以下实施例更详细地描述本发明。然而，不应当理解为本发明限制于这些实施例。
(实施例1至7和比较例1至5)
所用原料如下表1所示。
使用下式并使用厄布洛德粘度计在二氯甲烷中测量20℃的特性粘度[η]来确定聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量。
[η]＝1.23×10–4×(Mv)0.83
[表1]
[树脂组合物颗粒的生产]
用滚筒将上述组分以表2和表3所示的比例(质量份)共混并混合20分钟，然后用具有40mm螺杆直径的排气式单螺杆挤出机("VS-40"，来自Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd.)在240℃料筒温度下熔融混炼，并通过线料切断获得颗粒。
[色相(YI)和光线透过率的测量]
使用热风循环式干燥机在120℃下将所得颗粒干燥5至7小时，接着使用注射成形机("EC100SX-2A"，Toshiba Machine Co.,Ltd.)在340℃树脂温度和80℃成形温度下进行长光路长度成形品(300mm×7mm×4mm)的成形。
使用该长光路长度成形品测量300mm光路长度下的YI(黄变指数)和420nm波长下的光谱透过率(单位：％)。长光路长度透过分光光度计("ASA 1"，来自Nippon DenshokuIndustries Co.,Ltd.，光源C，2°视野)用于测量。
这些评价结果如表2和表3所示。
[表2]
[表3]
[比较例5]
除了将实施例1中组分B1改变为4质量份以外，按与实施例1相同的方法进行造粒的研究；然而，挤出机中在熔融混炼期间频繁发生线料断裂并且严重损害树脂组合物颗粒的生产。
如表2清晰所示，实施例的成形品显示出在300mm长光路长度下的YI小且黄变少。此外，420nm下的光线透过率也高并且透明性优良。
另一方面，表3中的比较例示出具有比实施例差的300mm下的YI。光线透过率也低。
(实施例8至14、比较例6和7和参考例1至3)
所用原料如下表4所示。
[表4]
[树脂组合物颗粒的生产]
将上述组分以表5和表6所示的比例(质量份)共混，用滚筒混合20分钟，然后用具有40mm螺杆直径的排气式单螺杆挤出机("VS-40"，来自Tanabe Plastics Machinery Co.,Ltd.)在240℃料筒温度下熔融混炼，并通过线料切断获得颗粒。
[色相(YI)和光线透过率的测量]
使用热风循环式干燥机在120℃下将所得颗粒干燥5至7小时，接着使用注射成形机("EC100SX-2A"，来自Toshiba Machine Co.,Ltd.)在340℃树脂温度和80℃成形温度下进行长光路长度成形品(300mm×7mm×4mm)的成形。
使用该长光路长度成形品测量300mm光路长度下的YI(黄变指数)(以下为"初期YI")和420nm波长下的光谱透过率(单位：％)。长光路长度透过分光光度计("ASA 1"，来自Nippon Denshoku Industries Co.,Ltd.，光源C，2°视野)用于测量。
另外，将长光路长度成形品保持在85℃下800小时；随后测量300mm光路长度下的YI(处理后YI)；并求出YI值的差(ΔYI＝处理后YI–初期YI)。
这些评价结果如下表5和表6所示。
[表5]
[表6]
如上表5清晰所示，包含环氧化合物(D)的实施例的薄壁成形品显示出小的300mm光路长度下的初期YI，并显示出优良的色相。此外，示出热处理后YI值的增加小，因而耐热变色性是优良的。
[实施例15]
将表1所示的组分以表2中实施例5给出的比例(质量份)共混，并在滚筒中混合20分钟，接着从挤出机的料斗连续进给至排气式双螺杆挤出机(来自Japan Steel Works,Ltd.的"TEX44αII")，并在挤出机中熔融混合和在下述挤出条件下挤出：料筒温度＝240℃，挤出速度＝150kg/h，螺杆转速＝250rpm。从设置有具有6.5mm长径和3.5mm短径的椭圆状模口的模具、其长径为水平的挤出喷嘴中挤出，并使其椭圆截面的长径大致水平时挤出为线料形状。通过引入至冷水浴、然后在40m/分钟线料提取速度和600rpm切断叶片转速下在造粒机中切断来获得聚碳酸酯树脂颗粒。
(1)颗粒椭圆截面的长径/短径比
测量所得颗粒的长径、短径和长度，并获得各100个的平均值。长径/短径的比的平均值用作颗粒的椭圆率。
颗粒的长径为2.9mm，其短径为1.5mm，颗粒具有2.9mm长度和1.9的长径/短径的比。
(2)线料稳定性
为了防止从模具排出的线料的挤出方向不可预知地蜿蜒前行，通过将支承体按压至线料并施加恒定负荷来使线料笔直向前地挤出。
使用该条件，通过计数每1小时线料断裂的次数来评价挤出的稳定性。
线料断裂的次数为零。
(3)线料的临界强度
通过下述方法评价线料的临界强度。
如图2所示，将由所得聚碳酸酯树脂颗粒从挤出机的挤出提供的树脂线料由支承体C同时由支承体B和支承体A支承地输送至造粒机。如图3详细示出的，树脂线料的临界强度被评价为在100mm/秒的线料提取速度(Vx)和支承体B与支承线料并在相同高度的支承体C和A之间的高度差为290mm下，连续操作1小时以上的期间未发生线料断裂的、具有相同高度的支承体C与支承体A之间的距离(Xmm)。支承体之间的临界距离为260mm。
(4)通过振动试验进行的微粉产生量的测量
将500g的所得聚碳酸酯树脂颗粒填充在具有125mm外径和233mm总高的2升容量的聚乙烯密闭容器中；将容器固定于50升滚筒("SKD-50"，来自Seiwa Ironworks Co.,Ltd.)；以30rpm转速旋转20分钟以形成由颗粒相互摩擦生成微粉的状态。
微粉量测量如下：振动试验后，将500g的颗粒引入至由水与乙醇以1:1混合得到的1升液体中，充分搅拌；然后，使用过滤纸过滤包含来自颗粒的微粉的上清液，在120℃的炉中将过滤纸充分干燥2小时，并测量质量；由过滤纸质量的纯增量计算附着的微粉量(质量ppm)，并将其作为微粉产生量。该测量中微粉的粒径为1mm以下。
微粉的产生量为35质量ppm。
(5)白点不良
在340℃温度下使用所得聚碳酸酯树脂颗粒和注射成形机("EC100SX-2A"，来自Toshiba Machine Co.,Ltd.)成形100mm×100mm×0.4mm厚的薄壁平板，并计数每10块板中产生白点不良的板数。
白点不良为零个。
(6)真空空隙
目视检查100个所得聚碳酸酯树脂颗粒，并计数其中存在真空空隙的颗粒数。
其中存在真空空隙的颗粒数为零。
(实施例16)
将表1所示的组分以表2中实施例7给出的比例(质量份)共混，并在滚筒中混合20分钟，接着从挤出机的料斗连续进给至排气式双螺杆挤出机("TEX44αII"，来自JapanSteel Works,Ltd.的)，并在挤出机中熔融混合和在下述挤出条件下挤出：料筒温度＝240℃，挤出速度＝150kg/h，螺杆转速＝250rpm。从设置有具有6.5mm长径和2.9mm短径的椭圆状模口的模具、其长径为水平的挤出喷嘴中挤出，并使其椭圆截面的长径大致水平时挤出为线料形状。通过引入至水浴、然后在40m/分钟线料提取速度和600rpm切断叶片转速下在造粒机中切断来获得聚碳酸酯树脂颗粒。
颗粒的长径为2.9mm，其短径为1.2mm，颗粒具有3.2mm长度和2.4的长径/短径的比。
线料断裂次数为零且支承体之间的临界距离为270mm。微粉的生成量为34质量ppm；发生的白点不良为零；且其中存在真空空隙的颗粒数为零。
(实施例17)
将表4所示的组分以表5中实施例9给出的比例(质量份)共混，并在滚筒中混合20分钟，接着从挤出机的料斗连续进给至排气式双螺杆挤出机("TEX44αII"，来自JapanSteel Works,Ltd.的)，并在挤出机中熔融混合和在下述挤出条件下挤出：料筒温度＝240℃，挤出速度＝150kg/h，螺杆转速＝250rpm。从设置有具有6.5mm长径和3.5mm短径的椭圆状模口的模具、其长径为水平的挤出喷嘴中挤出，并使其椭圆截面的长径大致水平时挤出为线料形状。通过引入至水浴、然后在40m/分钟线料提取速度和600rpm切断叶片转速下在造粒机中切断来获得聚碳酸酯树脂颗粒。
颗粒的长径为2.9mm，其短径为1.5mm，颗粒具有2.9mm长度和1.9的长径/短径的比。
线料断裂次数为零且支承体之间的临界距离为260mm。微粉的生成量为35质量ppm；发生的白点不良为零；且其中存在真空空隙的颗粒数为零。
产业上的可利用性
本发明的聚碳酸酯树脂组合物具有非常良好的透过率和色相以及优良的耐热变色性，因而可非常有利地用于薄壁光学构件，因此具有非常高的产业可利用性。

Claims (14)

1.一种薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，相对于100质量份的聚碳酸酯树脂(A)，其包括0.1至2质量份的由通式(1)表示的聚四亚甲基醚二醇均聚物(B)，和0.005至0.5质量份的磷系稳定剂(C)：
其中，X和Y各自为氢原子；m为4；和n为6-100的整数。
2.根据权利要求1所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其进一步包含0.0005至0.2质量份的环氧化合物(D)，其中所述磷系稳定剂(C)和所述环氧化合物(D)的含量之间的质量比(C)/(D)为0.5至10。
3.根据权利要求1或2所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中所述聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量(Mv)为10,000至15,000。
4.根据权利要求1或2所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中所述聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量(Mv)为11,000至14,500。
5.根据权利要求1或2所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中所述磷系稳定剂(C)为具有季戊四醇二亚磷酸酯结构的稳定剂。
6.根据权利要求1或2所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂组合物，其中在300mm光路长度下测量的420nm波长下的光谱透过率为55％以上。
7.一种薄壁光学构件，其通过成形根据权利要求1至6任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物来获得。
8.根据权利要求7所述的薄壁光学构件，其包括厚度为1mm以下的导光板。
9.一种壁厚为1mm以下的薄壁光学构件的生产方法，其包括在305℃至380℃下将根据权利要求1至6任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物注射成形。
10.一种薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其包括由根据权利要求1至6任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物形成的并具有2.0至5.0mm的长度，椭圆截面的长径/短径的比为1.5至4，和短径为1.0至3.0mm的椭圆柱状颗粒。
11.根据权利要求10所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其中，当将500g的所述聚碳酸酯树脂颗粒填充在具有125mm外径和233mm总高度的2升容量的聚乙烯密闭容器中，并且将所述容器固定于50升滚筒中并旋转时，以30rpm转速旋转20分钟后由所述聚碳酸酯树脂颗粒生成的具有1mm以下的粒径的微粉的量为50ppm以下。
12.根据权利要求10或11所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒，其中所述颗粒的截面椭圆的长径/短径的比为1.8至4。
13.一种根据权利要求10至12任一项所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法，其包括：
将具有10,000至15,000的粘均分子量的聚碳酸酯树脂从具有椭圆状模口并配置在挤出机端部的挤出喷嘴中以截面椭圆的长径部为大致水平的状态挤出为线料；
在冷水浴中将其冷却固化；和
用线料切断机将其切断。
14.根据权利要求13所述的薄壁光学构件用聚碳酸酯树脂颗粒的生产方法，
其中，当线料提取速度为100mm/秒和支承所述线料的支承体之间的高度差为290mm时，连续操作1小时以上期间未发生线料断裂的相同高度的支承体之间的距离为300mm以下。
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