JP5085862B2 - フラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物およびフラットパネルディスプレイ固定枠 - Google Patents
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Description
加えて、FPD固定枠にはより好ましくは表面平滑性(良好な外観)が求められる。
しかしながらかかる公報も上記のFPD固定枠にかかる技術的課題の解決方法を十分に開示するものとはいえなかった。
(ii)該ペレットを金型キャビティに射出充填する工程(工程−ii)、並びに
(iii)かかる金型キャビティ内からフラットパネルディスプレイ固定枠を取り出す工程(工程−iii)からなることを特徴とするフラットパネルディスプレイ固定枠の製造方法(構成8)である。
かかる製造方法(8)および(9)におけるポリカーボネート樹脂組成物のより好適な態様は、上記構成(1)〜(6)の場合と同様である。
(A成分:熱可塑性樹脂)
(芳香族ポリカーボネート系樹脂)
本発明でA成分の熱可塑性樹脂として使用される芳香族ポリカーボネート系樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
例えば、2価フェノール成分の一部又は全部として、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称することがある)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(以下“Bis−TMC”と略称することがある)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン及び9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称することがある)を用いたポリカーボネ−ト(単独重合体又は共重合体)は、吸水による寸法変化や形態安定性の要求が特に厳しい用途に適当である。これらのBPA以外の2価フェノールは、該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分全体の5モル%以上、特に10モル%以上、使用するのが好ましい。
(1)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBCFが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(2)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10〜95モル%(より好適には50〜90モル%、さらに好適には60〜85モル%)であり、かつBCFが5〜90モル%(より好適には10〜50モル%、さらに好適には15〜40モル%)である共重合ポリカーボネート。
(3)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBis−TMCが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート。
これらの特殊なポリカーボネートの製法及び特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報及び特開2002−117580号公報等に詳しく記載されている。
(i)吸水率が0.05〜0.15%、好ましくは0.06〜0.13%であり、かつTgが120〜180℃であるポリカーボネート、あるいは
(ii)Tgが160〜250℃、好ましくは170〜230℃であり、かつ吸水率が0.10〜0.30%、好ましくは0.13〜0.30%、より好ましくは0.14〜0.27%であるポリカーボネート。
さらにポリオルガノシロキサン単位を共重合した、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体の使用も可能である。
粘度平均分子量が10,000未満の芳香族ポリカーボネート樹脂では、良好な機械的特性が得られない。一方、粘度平均分子量が50,000を超える芳香族ポリカーボネート樹脂から得られる樹脂組成物は、射出成形時の流動性に劣る点で汎用性に劣る。
比粘度(ηSP)=(t−t0)/t0
[t0は塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度(ηSP)から次の数式により粘度平均分子量Mを算出する。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−4M0.83
c=0.7
本発明のA成分の熱可塑性樹脂において使用されるスチレン系樹脂は良好な成形加工性と、適度な耐熱性および難燃性を有しているため、これら特性のバランスを保つために好ましい熱可塑性樹脂である。
かかるスチレン系樹脂は、芳香族ビニル化合物の重合体または共重合体、またこれと必要に応じてこれらと共重合可能な他のビニル単量体およびゴム質重合体より選ばれる1種以上を共重合して得られる重合体である。
これらの中でも、アクリロニトリル・スチレン共重合体樹脂(AS樹脂)、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体樹脂(ABS樹脂)が好ましい。また、スチレン系重合体を2種以上混合して使用することも可能である。
還元粘度(ηsp/C)={(t/t0)−1}/0.5
還元粘度が0.2dl/gより小さいと衝撃が低下し、1.0dl/gを越えると流動性が悪くなる。
またグラフトされたシアン化ビニル化合物及び芳香族ビニル化合物の割合はジエン系ゴム成分に対して、グラフト率(重量%)で表して20〜200%が好ましく、より好ましくは20〜70%のものである。
スチレン系樹脂の配合量はA−1成分100重量部当り、1〜100重量部、好ましくは5〜80重量部、より好ましくは10〜70重量部である。
(扁平断面ガラス繊維)
本発明のB成分として使用されるガラス繊維は、扁平断面ガラス繊維である。本発明の扁平断面ガラス繊維としては、繊維断面の長径の平均値が10〜50μm、好ましくは15〜40μm、より好ましくは20〜35μmで、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5〜8、好ましくは2〜6、更に好ましくは2.5〜5であるガラス繊維である。長径と短径の比の平均値がこの範囲の扁平断面ガラス繊維を使用した場合、1.5未満の非円形断面繊維を使用した場合に比べ、異方性が大きく改良され、また、難燃性を大きく向上させることができる。この難燃性の向上は成形品表面において、扁平断面ガラス繊維の長辺面が成形品表面と平行に配向することにより、燃焼時の樹脂炭化皮膜による酸素遮断効果に加え扁平断面ガラス繊維による酸素遮断効果が円形断面繊維に比べ、より有効に作用するためと考えられる。また扁平断面形状としては扁平の他、楕円状、まゆ状、および三つ葉状、あるいはこれに類する形状の非円形断面形状を挙げることができる。なかでも機械的強度、低異方性の改良の点から扁平形状が好ましい。また、扁平断面ガラス繊維の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)が2〜120、好ましくは2.5〜70、更に好ましくは3〜50であり、繊維長と平均繊維径の比が2未満であると機械的強度の向上効果が小さく、繊維長と平均繊維径の比が120を超えると異方性が大きくなる他、成形品外観も悪化するようになる。かかる扁平断面ガラス繊維の平均繊維径とは、扁平断面形状を同一面積の真円形に換算したときの数平均繊維径をいう。また平均繊維長とは、本発明のガラス繊維強化樹脂組成物中における数平均繊維長をいう。尚、かかる数平均繊維長は、成形品の高温灰化、溶剤による溶解、並びに薬品による分解等の処理で採取される充填材の残さを光学顕微鏡観察した画像から画像解析装置により算出される値である。また、かかる値の算出に際しては繊維径を目安にそれ以下の長さのものはカウントしない方法による値である。
C成分の含フッ素滴下防止剤としては、フィブリル形成能を有する含フッ素ポリマーを挙げることができ、かかるポリマーとしてはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン系共重合体(例えば、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、など)、米国特許第4379910号公報に示されるような部分フッ素化ポリマー、フッ素化ジフェノールから製造されるポリカーボネート樹脂などを挙げることかできるが、好ましくはポリテトラフルオロエチレン(以下PTFEと称することがある)である。
D成分の難燃剤は、本発明のポリカーボネート樹脂の難燃剤として知られる各種の化合物が配合されてよい。かかる化合物の配合は難燃性の向上をもたらすが、それ以外にも各化合物の性質に基づき、例えば帯電防止性、流動性、剛性、および熱安定性の向上などがもたらされる。かかる難燃剤としては、(i)金属塩系難燃剤(例えば有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、ホウ酸金属塩系難燃剤、および錫酸金属塩系難燃剤など)、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、モノホスフェート化合物、ホスフェートオリゴマー化合物、ホスホネートオリゴマー化合物、ホスホニトリルオリゴマー化合物、およびホスホン酸アミド化合物など)、(iii)シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤(iv)スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩等が挙げられる。
本発明においては金属塩系難燃剤としてスルホン酸アルカリ(土類)金属塩が好ましく用いられる。その中でも炭素原子数1〜10、好ましくは2〜8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩の如きフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7〜50、好ましくは7〜40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属塩との金属塩が好ましい。
本発明のC成分として使用する有機リン酸エステル系難燃剤としては、特に下記一般式(1)で表される1種または2種以上のリン酸エステルを挙げることができる。
本発明のシリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、燃焼時の化学反応によって難燃性を向上させるものである。該化合物としては従来芳香族ポリカーボート樹脂の難燃剤として提案された各種の化合物を使用することができる。シリコーン化合物はその燃焼時にそれ自体が結合してまたは樹脂に由来する成分と結合してストラクチャーを形成することにより、または該ストラクチャー形成時の還元反応により、ポリカーボネート樹脂に難燃効果を付与するものと考えられている。したがってかかる反応における活性の高い基を含んでいることが好ましく、より具体的にはアルコキシ基およびハイドロジェン(即ちSi−H基)から選択された少なくとも1種の基を所定量含んでいることが好ましい。かかる基(アルコキシ基、Si−H基)の含有割合としては、0.1〜1.2mol/100gの範囲が好ましく、0.12〜1mol/100gの範囲がより好ましく、0.15〜0.6mol/100gの範囲が更に好ましい。かかる割合はアルカリ分解法より、シリコーン化合物の単位重量当たりに発生した水素またはアルコールの量を測定することにより求められる。尚、アルコキシ基は炭素数1〜4のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基が好適である。
M単位:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2等の1官能性シロキサン単位、
D単位:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等の2官能性シロキサン単位、
T単位:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等の3官能性シロキサン単位、
Q単位:SiO2で示される4官能性シロキサン単位である。
またm、n、p、qのいずれかが2以上の数値である場合、その係数の付いたシロキサン単位は、結合する水素原子や有機残基が異なる2種以上のシロキサン単位とすることができる。
スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩としては、硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩および芳香族スルホンアミドのアルカリ(土類)金属塩などが好適に例示される。硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩としては、特に一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩を挙げることができ、かかる一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルとしては、メチル硫酸エステル、エチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、ヘキサデシル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル、ペンタエリスリトールのモノ、ジ、トリ、テトラ硫酸エステル、ラウリン酸モノグリセライドの硫酸エステル、パルミチン酸モノグリセライドの硫酸エステル、およびステアリン酸モノグリセライドの硫酸エステルなどを挙げることができる。これらの硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩として好ましくはラウリル硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩が挙げられる。
スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩の含有量は、A成分とB成分との合計100重量部を基準として好ましくは0.02〜0.3重量部であり、より好ましくは0.04〜0.15重量部、更に好ましくは0.05〜0.1重量部である。
本発明においては、場合によってはポリカーボネート樹脂の高剛性、低ソリ性が不足することも考えられる。したがって、かかる高剛性および低ソリ性を改善するための化合物をE成分として含有することが好ましい。かかる化合物によって本発明の樹脂組成物は、よりFPD固定枠、特に大型のFPD固定枠に好適な樹脂材料となる。即ち、高剛性および低ソリ性が保たれることから大型および薄肉のFPD固定枠の強度はより確実に改良され、また樹脂組成物は幅広い成形条件に適応できることから、無理な充填条件から開放されFPD固定枠の反りがより低減されるようになる。
本発明で使用する板状無機充填材(E−1成分)としては、マイカ、タルク、クレー、グラファイト、ガラスフレーク、およびモンモリロナイトなどのスメクタイト系鉱物などが例示される。またかかる板状無機充填材は、金属コートまたは金属酸化物コートされたものを含む。本発明のE−1成分としてはマイカおよびタルク、ガラスフレークから選択された少なくとも1種の板状無機充填材であることが好ましく、特にマイカが好ましい。これらはガラスフレークなどに比較して高充填におけるフィラーの破壊が少なく、より優れた剛性が得られる。また比較的純度の高い良品が容易かつ安価に入手できる点も好ましい。
また黒鉛の表面は、本発明の組成物の特性を損なわない限りにおいて熱可塑性樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、シランカップリング処理、および酸化処理等が施されていてもよい。
本発明の組成物においてE−2成分として用いる繊維状無機充填材としては、B成分以外の公知の繊維状無機充填材を配合することができる。かかる繊維状無機充填材としては、B成分以外のガラス繊維、B成分以外のガラスミルドファイバー、ワラストナイト、炭素系フィラーが好適に例示される。かかる繊維状無機充填剤は、これらの表面に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化セリウム、および酸化ケイ素などの金属酸化物コートされたフィラーも利用できる。炭素系フィラーとしては、例えばカーボンファイバー、金属コートカーボンファイバー、カーボンミルドファイバー、気相成長カーボンファイバー、およびカーボンナノチューブ、カーボンブラック等が挙げられる。カーボンナノチューブは繊維径0.003〜0.1μm、単層、2層、および多層のいずれであってもよく、多層(いわゆるMWCNT)が好ましい。これらの中でも機械的強度に優れる点、並びに良好な導電性を付与できる点において、カーボンファイバー、および金属コートカーボンファイバーが好ましい。
次に、上記B成分〜E成分の配合量について説明する。B成分の配合量は、A成分とB成分の合計100重量%中、1〜60重量%、好ましくは1〜45重量%、更に好ましくは1〜30重量%である。B成分の量が1重量%未満だとフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物の剛性が不十分となり、60重量%を超えると表面平滑性が損なわれ、フラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物としては不適である。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、上記A成分〜E成分以外にも、通常ポリカーボネート樹脂に配合される各種の添加剤が配合されることができる。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、更にリン系安定剤が配合されることが好ましい。かかるリン系安定剤は製造時または成形加工時の熱安定性を向上させ、機械的特性、色相、および成形安定性を向上させる。リン系安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、更にヒンダードフェノール系安定剤を配合することができる。かかる配合は例えば成形加工時の色相悪化や長期間の使用における色相の悪化などを抑制する効果が発揮される。ヒンダードフェノール系安定剤としては、例えば、α−トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、n−オクタデシル−β−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルフェル)プロピオネート、2−tert−ブチル−6−(3’−tert−ブチル−5’−メチル−2’−ヒドロキシベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2,6−ジ−tert−ブチル−4−(N,N−ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−メチレンビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−シクロヘキシルフェノール)、2,2’−ジメチレン−ビス(6−α−メチル−ベンジル−p−クレゾール)2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2’−ブチリデン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリエチレングリコール−N−ビス−3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオネート、1,6−へキサンジオールビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2−tert−ブチル−4−メチル6−(3−tert−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9−ビス{2−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ]−1,1,−ジメチルエチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’−チオビス(6−tert−ブチル−m−クレゾール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−チオビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’−ジ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、4,4’−トリ−チオビス(2,6−ジ−tert−ブチルフェノール)、2,2−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]、2,4−ビス(n−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチルアニリノ)−1,3,5−トリアジン、N,N’−ヘキサメチレンビス−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’−ビス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス(4−tert−ブチル−3−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5−トリス2[3(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、およびテトラキス[メチレン−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]メタンなどが例示される。これらはいずれも入手容易である。上記ヒンダードフェノール系安定剤は、単独でまたは2種以上を組合せて使用することができる。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、前記リン系安定剤およびヒンダードフェノール系安定剤以外の他の熱安定剤を配合することもできる。かかる他の熱安定剤としては、例えば3−ヒドロキシ−5,7−ジ−tert−ブチル−フラン−2−オンとo−キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤が好適に例示される。かかる安定剤の詳細は特開平7−233160号公報に記載されている。かかる化合物はIrganox HP−136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば前記社製のIrganox HP−2921が好適に例示される。ラクトン系安定剤の配合量は、A成分100重量部に対して好ましくは0.0005〜0.05重量部、より好ましくは0.001〜0.03重量部である。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物においては、耐光性を付与することを目的として紫外線吸収剤の配合も可能である。
紫外線吸収剤としては、具体的にはベンゾフェノン系では、例えば、2,4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−オクトキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−5−ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス(5−ベンゾイル−4−ヒドロキシ−2−メトキシフェニル)メタン、2−ヒドロキシ−4−n−ドデシルオキシベンソフェノン、および2−ヒドロキシ−4−メトキシ−2’−カルボキシベンゾフェノンなどが例示される。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、A成分の芳香族ポリカーボネート樹脂の一部に代えて、他の樹脂やエラストマーを本発明の効果を発揮する範囲において、少割合使用することもできる。他の樹脂やエラストマーの配合量はA成分との合計100重量%中、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%以下である。
上記以外にも本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物には、成形品に種々の機能の付与や特性改善のために、それ自体知られた添加物を少割合配合することができる。これら添加物は本発明の目的を損なわない限り、通常の配合量である。
かかる添加剤としては、摺動剤(例えばPTFE粒子)、着色剤(例えばカーボンブラック、酸化チタンなどの顔料、染料)、光拡散剤(例えばアクリル架橋粒子、シリコーン架橋粒子、炭酸カルシウム粒子)、蛍光染料、蛍光増白剤、光安定剤(ヒンダードアミン化合物に代表される)、無機系蛍光体(例えばアルミン酸塩を母結晶とする蛍光体)、帯電防止剤、結晶核剤、無機および有機の抗菌剤、光触媒系防汚剤(例えば微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛)、離型剤、流動改質剤、ラジカル発生剤、赤外線吸収剤(熱線吸収剤)、並びにフォトクロミック剤などが挙げられる。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例えばA成分およびB成分を、好ましくはC成分〜E成分を加えて、更に必要に応じて任意に他の成分と共にベント式二軸押出機に代表される溶融混練機に供給して溶融混練する。通常、押出機ダイスから押出されるストランドを水槽中を通して冷却し、冷却後のストランドをペレタイザーにより切断することにより樹脂組成物からなるペレットを得る。押出機への供給に際しては、原料を予備混合することができる。予備混合手段としては、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、および押出混合機などが例示される。原料およびその予備混合物は必要に応じて押出造粒器やブリケッティングマシーンなどにより造粒されてよい。
本発明のフラットパネルディスプレイ固定枠は、通常上記の如く製造された樹脂組成物のペレットを射出成形して得ることができる。本発明の上記ポリカーボネート樹脂組成物の好適な態様、特にA成分〜E成分の全ての成分を含有するポリカーボネート樹脂組成物は、UL規格94の垂直燃焼試験における0.8〜1.6mm厚みの間において試験片での燃焼ランクがV−0になる厚みがあり、かつ塩素原子および臭素原子が化学結合した化合物が配合されていないことを満足し得る。したがって、本発明によれば、かかるポリカーボネート樹脂組成物からなるペレットを射出成形することにより、上述した工程−i〜工程−iiiからなる構成(8)および(9)のフラットパネルディスプレイ固定枠の製造方法が提供される。
(難燃性熱可塑性樹脂組成物の製造)
表1〜表2に示す組成で芳香族ポリカーボネート樹脂、偏平断面ガラス繊維、珪酸塩鉱物または比較用の充填材、並びに他の成分をタンブラーを用いて均一に混合して予備混合物を作成し、かかる混合物を押出機のスクリュー根元に位置する第1供給口より供給した。尚、タンブラーに供給する際、各成分は以下の濃度となるようにPC−2のパウダーと均一に混合したマスターを作成し、かかるマスターをタンブラーに供給した。すなわちPTFE、F114P、およびTMPは10重量%のマスターとした。得られた予備混合物を径30mmφのベント式二軸押出機[(株)日本製鋼所製TEX30XSST]の第1供給口(スクリュー根元部)に供給し、シリンダー温度280℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/h、およびベント減圧度3kPaで溶融押出してペレット化した。但し、その他成分のCR−741のみは、80℃に加熱した状態で液注装置[富士テクノ工業(株)製HYM−JS−08]を用いて、シリンダー途中の供給口から所定の割合になるように独立に押出機に供給された。
(1)フラットパネルディスプレイ固定枠体の作製と特性評価
得られたペレットを120℃で5時間熱風循環式乾燥機により乾燥した。乾燥後、ペレットをシリンダ内径50mmφの射出成形機(日精樹脂工業(株)製FN8000)を使用し、図1に示すフラットパネルディスプレイ固定枠を成形した。金型は直径1.0mmのピンゲートであり、コールドランナー方式であった。成形条件はシリンダー温度310℃および金型温度95℃で、射出速度170mm/secで成形し、以下に示す評価を実施した(但し、リン系難燃剤を添加したペレットに関しては、100℃で5時間熱風循環式乾燥機により乾燥し、シリンダー温度290℃および金型温度90℃で成形を行った)。
(1−1)表面平滑性
図に示すフラットパネルディスプレイ固定枠における液晶ディスプレイユニット搭載部分の平坦面を切り出し、グロスメーター(GLOSS METER GM-3D MURAKAMI COLOR LAB製)により表面の光沢度を測定した。
(1−2)低ソリ性
フラットパネルパネルディスプレイ固定枠を、23℃、50%RH、24時間状態調節したのち、固定枠の流動の流れ方向および直角方向の寸法を三次元測定機(三豊製作所(株)製 MICROPAK 550)を使用し測定し、流れ方向および直角方向の成形収縮率を求めた。
(1−3)液晶ディスプレイユニット搭載部分の平坦性
厚み2mmの平滑平板のガラスユニットを載せ、がたつきの有無を観察することによりその平坦性を確認した。
得られたペレットの一部は、120℃で5時間、熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、射出成形機(住友重機械工業(株)製SG−150U)により、シリンダー温度300℃、金型温度80℃で、以下に示す各試験用の試験片の作製および評価を実施した。
(2−1)曲げ弾性率:ASTM D790(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度280℃、金型温度60℃で成形した。
(2−2)曲げ強さ(ウエルド有、ウエルド無):ASTM D638 タイプIの試験片を使用し、ウエルドを有する試験片は、試験片の両側に設けたサイドゲートから充填させ試験片中央部にウエルドを作成した。また、ウエルドが無い試験片は一方のゲートを封鎖し、作成した。得られた試験片をASTM D790(測定条件23℃)に準拠して測定した。なお、試験片は、射出成形機(住友重機械工業(株)製 SG−150U)によりシリンダー温度280℃、金型温度60℃で成形した。
(2−3)ウエルド強さ保持率:(ウエルド有の曲げ強さ)/(ウエルド無の曲げ強さ)×100=ウエルド強さ保持率(%)として求めた。
(2−4)難燃性
UL規格94の垂直燃焼試験を、厚み0.8mmおよび1.6mmで行いその等級を評価した。
(A成分)
PC−1:ビスフェノールAおよび末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール、並びにホスゲンから界面重縮合法で合成した直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1225WX、粘度平均分子量19,700)
PC−2:ビスフェノールAおよび末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール、並びにホスゲンから界面重縮合法で合成した直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:CM−1000、粘度平均分子量16,000)
HGF−1:扁平断面チョップドガラス繊維(日東紡績(株)製:CSG 3PA−820、長径27μm、短径4μm、カット長3mm、ウレタン系集束剤)
HGF−2:扁平断面チョップドガラス繊維(日東紡績(株)製:CSG 3PA−830、長径27μm、短径4μm、カット長3mm、エポキシ系集束剤)
(B成分の比較用)
GF−1:円形断面チョップドガラス繊維(日本電気硝子(株)製;ECS―03T−511、直径13μm、カット長3mm、アミノシラン処理表面処理およびウレタン系集束剤)
GF−2:円形断面チョプドガラス繊維(日東紡績(株)製3PE937、繊維径:13μm、カット長:3mm、アミノシラン処理表面処理およびエポキシ/ウレタン系集束剤)
PTFE:フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(ダイキン工業(株)製:ポリフロンMPA FA500)
(D成分)
FR−1:ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするリン酸エステル(大八化学工業(株)製「CR−741」(商品名)、TGA5%重量減少温度=335.9℃)
FR−2:レゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)(大八化学工業(株)製「PX−200」(商品名)、TGA5%重量減少温度=351.0℃)
FR−3:パーフルオロブタンスルホン酸カリウム塩(大日本インキ(株)製:メガファックF−114P)
(E−1成分)
GFL:顆粒状ガラスフレーク(日本板硝子(株)製フレカREFG−301、標準篩法によるメジアン平均粒径140μm、厚み5μm、エポキシ系集束剤)
TALC:タルク(林化成工業(株)製:Upn HS−T0.8、板状、平均粒子径2μm)
MICA:マイカ((株)山口雲母工業所製:A−41、板状、平均粒子径40μm)
(E−2成分)
MF:ミルドファイバー(日東紡績(株)製PFE−301S、繊維径:13μm、カット長:40μm、アミノシラン処理表面処理およびエポキシ/ウレタン系集束剤
(その他)
TMP:リン系安定剤(大八化学工業(株)製:TMP)
2 上部ゲート(ピンゲート1.0mmφ、6個所)
3 上部液晶セル搭載面(厚み0.5mm)
4 上部外側スナップフィット雄部
5 上部ネジ孔
6 右部ゲート(ピンゲート1.0mmφ、5個所、右部および左部は表面側からの方向を基準とする)
7 右部液晶セル搭載面(厚み0.5mm)
8 右部外側スナップフィット雄部
9 右部内側スナップフィット雄部
10 下部ゲート(ピンゲート1.0mmφ、6個所)
11 下部液晶セル搭載面(厚み0.5mm)
12 下部外側スナップフィット雄部
13 下部ネジ孔
14 左部ゲート(ピンゲート1.0mmφ、5個所)
15 左部液晶セル搭載面(厚み0.5mm)
16 左部外側スナップフィット雄部
17 左部内側スナップフィット雄部
18 表面平滑性測定のための液晶セル搭載面切り出し部分
Claims (13)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A−1成分)よりなる熱可塑性樹脂(A成分)40〜99重量%および繊維断面の長径の平均値が10〜50μm、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5〜8である扁平断面ガラス繊維(B成分)1〜60重量%、およびA成分とB成分の合計100重量部に対し、0.01〜20重量部の有機リン酸エステル系難燃剤および/または有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩(D成分)からなるポリカーボネート樹脂組成物であって、該樹脂組成物はフラットパネルディスプレイ固定枠に用いられることを特徴とするフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂がA−1成分100重量部に対し、スチレン系樹脂(A−2成分)1〜1
00重量部を含有する請求項1に記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。 - スチレン系樹脂がポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、及びHIPS樹脂からなる群より選ばれる一種以上の樹脂からなる請求項2に記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- A成分が芳香族ポリカーボネート樹脂を50重量%以上含有することを特徴とする請求項2または3に記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- B−1成分の長径と短径の比(長径/短径)の平均値が2.5〜5である請求項1〜4のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- B−1成分の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)が2〜120である請求項1〜5のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- A成分とB成分の合計100重量部に対し、含フッ素滴下防止剤(C成分)0.01〜0.6重量部を含有してなる請求項1〜6のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- UL規格94の垂直燃焼試験における0.8〜1.6mm厚みの間において試験片での燃焼ランクがV−0になる厚みが存在し、かつ塩素原子および臭素原子が化学結合した化合物が配合されていないことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- A成分とB成分の合計100重量部に対し、板状無機充填材(E−1成分)および繊維状無機充填剤(E−2成分)から選ばれる少なくとも1種の強化充填材(E成分)1〜50重量部を含有してなる請求項1〜請求項8のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- E−1成分がガラスフレーク、マイカ、及びタルクからなる群より選ばれる一種以上の板状無機充填材である請求項9に記載のフラットパネルディスプレイ固定枠用樹脂組成物。
- 上記請求項1〜10のいずれかに記載の樹脂組成物より形成されたフラットパネルディスプレイ固定枠。
- 短辺が200〜800mm、長辺が300〜1300mmの範囲にあることを特徴とする請求項11に記載のフラットパネルディスプレイ固定枠。
- フラットパネルディスプレイ固定枠を製造する方法であって、
(i)芳香族ポリカーボネート系樹脂(A成分)40〜99重量%および繊維断面の長径の平均値が10〜50μm、長径と短径の比の平均値が1.5〜8である扁平断面ガラス繊維(B成分)1〜60重量%、およびA成分とB成分の合計100重量部に対し、0.01〜20重量の有機リン酸エステル系難燃剤および/または有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩(D成分)からなり、UL規格94の垂直燃焼試験における0.8〜1.6mm厚みの間において試験片での燃焼ランクがV−0になる厚みが存在し、かつ塩素原子および臭素原子が化学結合した化合物が配合されていないことを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物からなるペレットを準備する工程(工程−i)、
(ii)該ペレットを金型キャビティに射出充填する工程(工程−ii)、並びに
(iii)かかる金型キャビティ内からフラットパネルディスプレイ固定枠を取り出す工程(工程−iii)からなることを特徴とするフラットパネルディスプレイ固定枠の製造方法。
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