JPH11158364A - ポリカーボネート樹脂組成物及び導光板 - Google Patents
ポリカーボネート樹脂組成物及び導光板Info
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- JPH11158364A JPH11158364A JP9325625A JP32562597A JPH11158364A JP H11158364 A JPH11158364 A JP H11158364A JP 9325625 A JP9325625 A JP 9325625A JP 32562597 A JP32562597 A JP 32562597A JP H11158364 A JPH11158364 A JP H11158364A
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Abstract
与され、PMMA(ポリメチルメタアクリレート)とほ
ぼ同等の全光線透過率を有しており、しかもポリカーボ
ネートの耐熱性、耐衝撃性を損なうことなく、より厳し
い環境にも使用可能な導光板の作製用として好適なポリ
カーボネート樹脂組成物及びそれを用いて成形した導光
板を提供する。 【解決手段】(A)ポリカーボネート樹脂100重量部
に対し、(B)分子量が200〜100,000であるア
クリル系樹脂0.01〜1.0重量部からなる良導光性ポリ
カーボネート樹脂組成物、さらに必要に応じて(C)脂
環式エポキシ化合物0.01〜1.0重量部からなる良導光
性ポリカーボネート樹脂組成物。これらの良導光性ポリ
カーボネート樹脂組成物を成形してなる導光板。
Description
樹脂組成物に関し、詳しくは、車搭載用メーターパネ
ル、テイルランプ等のバック照明装置に用いられる、耐
衝撃強度・耐熱変形性に優れた均一な面状発光源として
の導光板の用途に要求される導光性に優れたポリカーボ
ネート樹脂組成物及びそれを成形してなる導光板に関す
る。
て、或いは各種誘導灯のバック照明用として均一発光す
る面状光源が組み込まれている。この面状光源は透明な
板状成形体で形成され、本光源である丸棒型やU字型の
冷陰極管(蛍光灯)からの光を受けて面状発光するもの
であり、導光板とも称される。本光源からの光は導光板
の側面より導入され、板内を透過した光の一部が、板の
裏面に施されたドットパターン印刷された光散乱層で散
乱光を発し、面全体が均一に発光するものである(特開
昭62−235905号公報、特開平2−245787
号公報)。
しく、軽量で成形加工にすぐれた透明な樹脂として従来
から知られたポリメチルメタアクリレート(PMMA)
が最も適する材料とされてきた。このPMMAの全光線
透過率は92〜94%のレベルにあり、優れた透明性を
有するが、耐熱性、機械的強度、難燃性に劣るため、導
光体の使用環境が制限されるという問題点を有してい
る。例えば、車搭載用のインストルメントパネル、テイ
ルランプ、ウィンカー等のバック照明装置に導光板を用
いる場合、耐熱変形温度120℃以上、落錘衝撃強度1
0J以上が必要であり、PMMAを用いることはできな
い。
従来、板の裏面にドットパターン印刷を施すことにより
凹凸加工していたが、ドットパターン印刷には高度の精
密印刷技術を要することから、近年、この方法に変え
て、プリズムカットを導光板に形成させる方法(プリズ
ム転写)がとられるようになっている。この方法におい
ては、導光板作製の際の射出成形時にプリズムカットも
同時に形成させるのであるが、導光板材料としてポリカ
ーボネート樹脂に単なるPMMAを配合した材料の場合
には、このプリズムカットが形成される温度及び圧力
が、ポリカーボネートとPMMAの相分離域に重なって
しまい、導光性が十分付与されないという問題が指摘さ
れてきた。
写においても、十分に導光性が付与され、PMMA(ポ
リメチルメタアクリレート)とほぼ同等の全光線透過率
を有しており、しかもポリカーボネートの耐熱性、耐衝
撃性を損なうことなく、より厳しい環境にも使用可能な
導光板の作製用として好適な成形材料及びそれを用いて
成形した導光板を提供するものである。
した結果、ポリカーボネート樹脂及び特定の範囲の分子
量をもつアクリル系樹脂、さらには脂環式エポキシ化合
物からなる樹脂組成物により本発明の目的を達成できる
ことを見出した。本発明はかかる知見に基づいてなされ
たものである。
するものである。 (1)(A)ポリカーボネート樹脂100重量部に対
し、(B)分子量が200〜100,000であるアクリ
ル系樹脂0.01〜1.0重量部からなる良導光性ポリカー
ボネート樹脂組成物。 (2)(A)ポリカーボネート樹脂100重量部に対
し、(B)分子量が200〜100,000であるアクリ
ル系樹脂0.01〜1.0重量部、及び(C)脂環式エポキ
シ化合物0.01〜1.0重量部からなる良導光性ポリカー
ボネート樹脂組成物。 (3)上記(1)又は(2)の何れかに記載の良導光性
ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる導光板。
する。 1.良導光性ポリカーボネート樹脂組成物の各成分及び
その配合量 ポリカーボネート樹脂((A)成分) 本発明の良導光性ポリカーボネート樹脂組成物におい
て、(A)成分として用いられるポリカーボネート樹脂
としては、慣用された製造方法、すなわち、通常、二価
フェノールとホスゲンまたは炭酸エステル化合物等のポ
リカーボネート前駆体とを反応させることにより製造し
たものを挙げることができる。具体的には、例えば、塩
化メチレンなどの溶媒中において、公知の酸受容体や分
子量調節剤の存在下、更に、必要により分岐剤を添加
し、二価フェノールとホスゲンのようなカーボネート前
駆体との反応により、あるいは二価フェノールとジフェ
ニルカーボネートのようなカーボネート前駆体とのエス
テル交換反応などによって製造されたものである。
なものがあるが、特に、2,2−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)プロパン〔通称:ビスフェノールA〕が好適
である。ビスフェノールA以外のビスフェノールとして
は、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン;
1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン;2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン;2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン;2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン;2,2
−ビス(4−ヒドロキシ−1−メチルフェニル)プロパ
ン;ビス(4−ヒドロキシフェニル)ナフチルメタン;
1,1−ビス(4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)
プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモ
フェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−テトラメチルフェニル)プロパン;2,2−ビ
ス(4−ヒドロキシ−3−クロロフェニル)プロパン;
2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−テトラクロロ
フェニル)プロパン;2,2−ビス(4−ヒドロキシ−
3,5−テトラブロモフェニル)プロパン等のビス(ヒ
ドロキシアリール)アルカン類、1,1−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)シクロペンタン;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)−3,5,5−トリメチル
シクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロ
アルカン類、4,4’−ジヒドロキシフェニルエーテ
ル;4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェ
ニルエーテル等のジヒドロキシアリールエーテル類、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド;4,
4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルス
ルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類、
4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド;4,
4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルス
ルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド
類、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン;4,
4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルス
ルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類、4,
4’−ジヒロキシジフェニルなどのジヒドロキシジフェ
ニル類などが挙げられる。これらの二価フェノールは、
それぞれ単独で用いてもよいし、2種以上を混合して用
いてもよい。
ェニルカーボネート等のジアリールカーボネートやジメ
チルカーボネート,ジエチルカーボネート等のジアルキ
ルカーボネート等が挙げられる。分子量調整剤としては
通常、ポリカーボネートの重合に用いられるものなら、
各種のものを用いることができる。具体的には、一価フ
ェノールとして、例えば、フェノール,o−n−ブチル
フェノール,m−n−ブチルフェノール,p−n−ブチ
ルフェノール,o−イソブチルフェノール,m−イソブ
チルフェノール,p−イソブチルフェノール,o−t−
ブチルフェノール,m−t−ブチルフェノール,p−t
−ブチルフェノール,o−n−ペンチルフェノール,m
−n−ペンチルフェノール,p−n−ペンチルフェノー
ル,o−n−ヘキシルフェノール,m−n−ヘキシルフ
ェノール,p−n−ヘキシルフェノール,p−t−オク
チルフェノール,o−シクロヘキシルフェノール,m−
シクロヘキシルフェノール,p−シクロヘキシルフェノ
ール,o−フェニルフェノール,m−フェニルフェノー
ル,p−フェニルフェノール,o−n−ノニルフェノー
ル,m−ノニルフェノール,p−n−ノニルフェノー
ル,o−クミルフェノール,m−クミルフェノール,p
−クミルフェノール,o−ナフチルフェノール,m−ナ
フチルフェノール,p−ナフチルフェノール;2,5−
ジ−t−ブチルフェノール;2,4−ジ−t−ブチルフ
ェノール;3,5−ジ−t−ブチルフェノール;2,5
−ジクミルフェノール;3,5−ジクミルフェノール;
p−クレゾール,ブロモフェノール,トリブロモフェノ
ールなどが挙げられる。これらの一価フェノールのなか
では、p−t−ブチルフェノール,p−クミルフェノー
ル,p−フェニルフェノールなどが好ましく用いられ
る。
1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン;α,
α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,
3,5−トリイソプロピルベンゼン;1−〔α−メチル
−α−(4’−ヒドロキシフェニル)エチル〕−4−
〔α’,α’−ビス(4”−ヒドロキシフェニル)エチ
ル〕ベンゼン;フロログリシン,トリメリト酸,イサチ
ンビス(o−クレゾール)等の官能基を3つ以上有する
化合物を用いることもできる。
トは通常、粘度平均分子量が10,000〜100,0
00のものが好ましく、より好ましくは15,000〜
40,000である。 アクリル樹脂((B)成分) (B)成分のアクリル樹脂とはアクリル酸、アクリル酸
エステル、アクリロニトリルおよびその誘導体のモノマ
ー単位を繰り返し単位とするポリマーをいい、単独重合
体又はスチレン、ブタジエン等との共重合体をいう。具
体的にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル(P
MMA),ポリアクリロニトリル、アクリル酸エチル−
アクリル酸−2−クロロエチル共重合体、アクリル酸−
n−ブチル−アクリロニトリル共重合体、アクリルニト
リル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエ
ン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン
共重合体等である。これらの中でも、特に、ポリメタク
リル酸メチル(PMMA)を好適に用いることができ
る。
は、分子量が200〜10万、好ましくは、2万〜6万
であることが必要である。200未満の場合或いは10
万を超える場合、成形時にポリカーボネート樹脂とアク
リル樹脂間の相分離が速くなり、十分な導光性が得られ
なくなるおそれがある。このポリメタクリル酸メチル
(PMMA)は公知のものでよいが、通常、過酸化物、
アゾ系の重合開始剤の存在下、メタクリル酸メチルモノ
マ−を塊状重合してつくられたものが好ましい。
は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対し、
0.01〜1.0重量部、好ましくは0.05〜0.5重量部、
より好ましくは0.1〜0.3重量部である。0.01重量部
未満では、導光性の向上が見られず、1.0重量部を超え
ると導光性が逆に低下するおそれがある。 脂環式エポキシ化合物((C)成分) 脂環式エポキシ化合物とは、脂環式エポキシ基、即ち、
脂肪族環内のエチレン結合に酸素1原子が付加したエポ
キシ基をもつ環状脂肪族化合物をいい、具体的には下記
式(1)〜式(10)で表されるものが好適に用いられ
る。中でも、式(1),式(7)又は式(10)で表さ
れるものが、ポリカーボネートへの相溶性にすぐれ、透
明性を損なうことがない点でより好ましく用いられる。
ポリカーボネート樹脂へのアクリル樹脂の配合に加え、
さらに該脂環式エポキシ化合物を配合することにより、
より導光性を向上させることが可能になり、さらに耐加
水分解性も向上させることが可能となる。
配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に
対し、0.01〜1.0重量部、好ましくは0.02〜0.2重
量部である。0.01重量部未満では、その添加効果が見
られず、1.0重量部を超えると相分離が助長され導光性
の低下を招くことがある。 本発明においては、さらに成形時の熱劣化による黄変
を防止するために、ポリカーボネート安定剤として、シ
リコン系化合物にメトキシ基,ビニル基等の官能基を導
入した反応性シリコン系化合物(オルガノシロキサン
等)を添加することが好ましく行なわれる。この場合、
該反応性シリコン系化合物の添加量は、通常、ポリカー
ボネート樹脂(A)100重量部に対し、0.01〜3.0
重量部、好ましくは0.05〜2.0重量部の範囲から適宜
選ばれる。0.01重量部未満では添加の効果が発現しな
いおそれがあり、3.0重量部を超えると成形品に曇り等
が生じるおそれがある。
他に必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で各
種添加剤を配合してもよい。例えば、ヒンダードフェノ
ール系、エステル系、リン酸エステル系、アミン系等の
酸化防止剤ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等
の紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系等の光安定剤、脂
肪族カルボン酸エステル系、パラフィン系、シリコンオ
イル、ポリエチレンワックスなどの内部潤滑剤、常用の
難燃化剤 難燃助剤,離型剤,帯電防止剤,着色剤等が
挙げられる。 2.各成分の配合,混練 前記各成分の配合及び混練については、特に制限はな
く、通常用いられる方法で行えばよく、例えば、リボン
ブレンダー、ヘンシェルミキサー、バンバリーミキサ
ー、ドラムタンブラー、単軸スクリュー押出機、2軸ス
クリュー押出機、コニーダ、多軸スクリュー押出機等に
より行なうことができる。混練に際しての加熱温度は通
常280〜320℃が適当である。 3.導光板 導光板は前期ポリカーボネート樹脂組成物を好ましくは
射出成形又は押出成形することにより作製される。
0〜320℃、金型温度を50〜120℃にして行なう
のが好ましい。高い透明性のものを得るにはポリカーボ
ネートとアクリル系樹脂の相分離の発生防止の点から、
急冷することが望ましく、金型温度を低めに設定するの
が好ましい。プリスム転写を行なう場合は、成形温度を
300℃、金型温度を100〜120℃にするのがさら
に好ましい。
mm程度の平板を成形すればよい。また、形状は平板状
に必ずしも限定されず、レンズ効果を有する曲面板でも
よく、目的・用途に応じて適宜選定すればよい。例え
ば、導光板の厚さが光源から遠くなるにつれて次第に薄
くなる楔型形状の断面を有する構造でもよい。又、面状
発光体の前面に別部材からなる表示部を一体化して設け
た構造にしてもよい。
れるに従い、導光板の裏面に濃厚な光散乱層が形成され
る必要があるが、そのためには前記成形された板の表面
又は裏面のどちらか一方に、通常、反射性の白色塗料を
用いて、ドット状、スリット状等の粗密パターンを形成
する印刷処理を施してもよい。さらには、ドット印刷に
代えて、導光板作製の際の射出成形時にプリズムカット
を同時に形成させる、いわゆるプリズム転写による方法
でもよく、本発明にかかるポリカーボネート樹脂組成物
を用いると、このプリズムカットが形成される温度及び
圧力が、ポリカーボネートとPMMAの相分離域に重な
ることが回避でき、導光性を十分付与することが可能と
なる。
るにあたっては、該導光板の全面に限らず、一部に形成
してもよい。
するが、本発明は、これらの例によって限定されるもの
ではない。 (1)実施例及び比較例で用いた材料の種類は下記のと
おりである。 (A)ポリカーボネート(PC樹脂) ・タフロンFN1700A(商品名,出光石油化学
(株)製,粘度平均分子量18000) 粘度平均分子量Mvはウベローデ型粘度管にて、20℃
におけるメチレンクロライド溶液の極限粘度[η]を測
定し、次の関係式により計算した。
ーヨン(株)製,分子量25000) (B)-2 : ダイアナールBR83(商品名,三菱レ
ーヨン(株)製,分子量40000) (B)-3 : 懸濁重合によって得たオリゴマー(分子
量180) (B)-2 : ダイアナールBR100(商品名,三菱
レーヨン(株)製,分子量120000) 分子量は、オストワルド型粘度管にて、25℃における
クロロホルム溶液の極限粘度[η]を測定し、次の関係
式により平均重合度PAを求め、計算した。
104/8.29) (C)脂環式エポキシ化合物 ・セロキサイド2021P(商品名,ダイセル化学工業
(株)製,化学式(1) タイプ) (D)反応性シリコン樹脂 ・KR219(商品名,信越シリコーン(株)製,メト
キシ基及びビニル基を有するオルガノシロキサン) (2)各評価項目の測定法は以下による。
を折り曲げ、その上からカバーしてリフレクターとし
て、冷陰極管を点灯させた。点灯30分後に入射エッジ
と反対側エッジの中央部における出射光の輝度を、輝度
測定機として色差計(ミノルタカメラ社製、LS−11
0)を用いて測定した。光源の冷陰極管としては、ハリ
ソン電機社製HMB(35,000cd/m2 )用いた。
環境温度は25℃とした。
る。 耐スチーム性 下記成形体を、耐スチーム試験機(平山製作所社製)槽
内に入れ、120℃の飽和水蒸気下に100時間暴露
し、ヘイズ(白濁及びクラックの発生の有無)及び外観
の変化を目視観察した(いずれも評価は◎(極めて良
好),○(良好),×(不良)の3段階で表した)。
86による。 (速度:7m/s、荷重:3.76kg) 〔実施例1〜6,比較例1〜2〕ポリカーボネート樹脂
(A)に、アクリル樹脂(B)としてポリメチルメタク
リレート(PMMA)を第1表に示す割合で混合した。
さらに必要に応じて、脂環式エポキシ化合物(C)、或
いはポリカーボネート安定剤として反応性シリコン樹脂
を第1表に示す割合で混合し、280℃で混練しペレッ
ト化した。このペレットを射出成形機にて、成形温度3
00℃、金型温度100℃の条件で評価用成形体(14
cm角板、厚さ4mm)を作製し、各評価を行なった。 〔比較例3〕ポリメチルメタクリレート(PMMA)
(住友化学工業社製、商品名MG5)のみを用い、成形
温度290℃、金型温度80℃の条件で評価用成形体
(14cm角板、厚さ4mm)を作製し、各評価を行な
った。
定の割合で所定の分子量を有するPMMAを混練させる
ことにより、プリズム転写においても、十分に導光性が
付与され、PMMA(ポリメチルメタアクリレート)と
ほぼ同等の全光線透過率を有しており、しかもポリカー
ボネートの耐熱性、耐衝撃性を損なうことなく、より厳
しい環境にも使用可能な導光板の作製用として好適な成
形材料及びそれを用いて成形した導光板が得られる。
Claims (3)
- 【請求項1】(A)ポリカーボネート樹脂100重量部
と、(B)分子量が200〜100,000であるアクリ
ル系樹脂0.01〜1.0重量部からなる良導光性ポリカー
ボネート樹脂組成物。 - 【請求項2】(A)ポリカーボネート樹脂100重量部
と、(B)分子量が200〜100,000であるアクリ
ル系樹脂0.01〜1.0重量部、及び(C)脂環式エポキ
シ化合物0.01〜1.0重量部からなる良導光性ポリカー
ボネート樹脂組成物。 - 【請求項3】 請求項1又は2に記載の良導光性ポリカ
ーボネート樹脂組成物を成形してなる導光板。
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---|---|---|---|
JP32562597A JP4104707B2 (ja) | 1997-11-27 | 1997-11-27 | ポリカーボネート樹脂組成物及び導光板 |
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