专利名称:芳香族聚碳酸酯树脂粒料、导光板及其制造方法、面光源体的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料及由其制成的导光板,详细地说,涉及一种机械性质、热性质、电性质及耐气候性优异、特别是具有优异的光线透过率、亮度及良好的亮度均整度的导光板及作为其材料适宜的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料。
背景技术:
为了实现个人电脑或携带电话、PDA等装置的薄型化、轻量化、省电、高亮度-高精细化,将面状光源装置组装到这些装置所使用的液晶显示装置中。该面状光源装置包括光源和导光板,该导光板通常是一面具有一样斜度的倾斜面的楔型剖面的透明的板状成形体。目前,导光板由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)树脂等材料成形而成。但是,近年来,因为在个人电脑、携带电话、PDA等机器内部产生的热变多,所以正使用耐热性高的芳香族聚碳酸酯树脂材料代替PMMA树脂。
就芳香族聚碳酸酯树脂来说,其机械性质、热性质、电性质、耐气候性优异,但其光线透过率比PMMA树脂低。因此,使用芳香族聚碳酸酯树脂作为面光源体的导光板时,存在着亮度变低的问题。
作为上述问题的解决方法,已经知道了在导光板材料中使用配合有PMMA等丙烯酸酯树脂和/或脂环式环氧化合物等提高面状光源体亮度的物质的芳香族聚碳酸酯树脂的方法(例如参照专利文献1)。但是,由该芳香族聚碳酸酯树脂组合物得到的导光板,因添加丙烯酸酯树脂而产生白浊且不能充分提高光线透过率及亮度,而且即使添加脂环式环氧化合物也认为没有充分的改善效果。
另外,还已经知道了在导光板中使用由具有脂肪族链段的共聚合聚酯碳酸酯和芳香族聚碳酸酯构成、并改良了机械强度和流动性的聚碳酸酯树脂组合物(例如参照专利文献2)。但是,虽然具有由这种聚碳酸酯树脂组合物构成的导光板的面状光源体的亮度提高了,但这种聚碳酸酯树脂组合物的耐热性不充分,因此在导光板的耐热性方面产生问题。
而且,还已经知道了使用由芳香族聚碳酸酯树脂100质量份和与芳香族聚碳酸酯树脂的折射率之差为0.001以上的PMMA等其它热塑性树脂0.001~1质量份构成、并且用厚2mm的试样板测定的波长320nm的分光光线透过率(X)和波长633nm的分光光线透过率(Y)之比(X)/(Y)为0.5以上的芳香族聚碳酸酯树脂组合物的导光板(例如参照专利文献3)。但是,在这种情况下,因添加丙烯酸酯树脂而使导光板产生白浊,光线透过率及亮度的提高不充分。
特开平11-158364号公报[专利文献2]特开2001-215336号公报[专利文献3]特开2002-060609号公报发明内容本发明是鉴于上述实情而完成的,其目的是提供一种不会损害芳香族聚碳酸酯树脂的特性而且具有优异的光线透过率、亮度及亮度均整度的导光板、适于得到这样导光板的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料、上述导光板的制造方法及使用上述导光板的面光源体。
本发明人等,为了解决上述课题而进行了专心研究,结果发现着眼于原料芳香族聚碳酸酯树脂及由成形工序等混入的粉尘,在导光板的材料中使用对粒径接近可视光线的波长区域的粉尘的个数进行了控制的芳香族聚碳酸酯树脂粒料,以及,使用了对上述特定粒径的粉尘的个数进行了控制的导光板的面光源体的光线透过率、亮度及亮度均整度均优异,从而完成了本发明。
本发明就是基于上述发现而完成的,其第一方面在于导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,该导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料的特征在于,粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下。
本发明的第二方面在于导光板,该导光板的特征在于,由芳香族聚碳酸酯树脂形成,粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下。
本发明的第三方面在于上述导光板的制造方法,该制造方法的特征在于,将上述导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料进行成形。
本发明的第四方面在于具有上述导光板和光源的面光源体。
发明效果就本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料来说,由于控制了特定粒径的粉尘量,所以适合用作全光线透过率高、高亮度、高亮度均整度的导光板用材料。另外,就本发明的导光板来说,由于控制了特定粒径的粉尘量,所以通过与光源一起使用,可以得到全光线透过率高、高亮度、高亮度均整度均高的面光源体。
图1是后照光方式的面光源体的示意图。
图2是前照光方式的面光源体的示意图。
符号说明1导光板,2光源,3液晶显示元件,4反射部件,5扩散片,6位相差薄膜,11导光板的第一面,12导光板的第二面。
具体实施例方式
以下,详细地说明本发明。首先,说明本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料。作为导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料原料的芳香族聚碳酸酯树脂是使二羟基二芳基化合物和碳酰氯或碳酸二酯等碳酸酯前体进行反应而得到的聚合物或共聚物。作为代表性的物质,可以举出由2,2-二(4-羟苯基)丙烷(以下称为“双酚A”)制造的聚碳酸酯树脂。
作为原料二羟基二芳基化合物来说,除了双酚A以外,还可以举出二(4-羟基二苯基)甲烷、1,1-二(4-羟苯基)乙烷、2,2-二(4-羟基二苯基)丁烷、2,2-二(4-羟苯基)辛烷、二(4-羟苯基)苯基甲烷、2,2-二(4-羟基-3-甲苯基)丙烷、1,1-二(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷等二(羟基芳基)烷烃类、如1,1-二(4-羟苯基)环己烷这样的二(羟基芳基)环烷烃类、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚等二羟基二芳基醚类、4,4’-二羟苯基硫化物、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫化物等二羟基二芳基硫化物类、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。上述二羟基二芳基化合物可以单独使用也可以两种以上混合使用。除上述二羟基二芳基化合物以外,还可以混合使用哌嗪、二哌啶、对苯二酚、间苯二酚、4,4’-二羟基二苯等。
作为与二羟基二芳基化合物反应的碳酸酯前体来说,可以举出碳酰氯、碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等碳酸二芳酯、碳酸二甲酯或碳酸二乙酯等碳酸二烷酯等,优选为碳酰氯或碳酸二苯酯。
对芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限定,可以采用使用碳酰氯的界面法、使用碳酸二酯的酯交换法等公知的方法。在导光板成形中所使用的树脂材料通常是粒料形状,因此用上述方法得到的粉末状或薄片状的芳香族聚碳酸酯还要进行造粒后再使用。
作为本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料的原料使用的芳香族聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量通常为10,000~30,000,优选为12,000~28,000,更优选为15,000~24,000。芳香族聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量不足10,000时,由该粒料制造的导光板刚性低、不能实用。另一方面,芳香族聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量超过30,000时,因为流动性差,所以注射成形困难。再者,在本发明中,所谓粘度平均分子量(Mv)是指如后述的那样由二氯甲烷溶液中的极限粘度(η)和Schnell的粘度式算出的值。
在本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料中,粒径为0.5~1.0μm粉尘的含量为50,000个/g以下、优选为30,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量为3,000个/g以下、优选为2,000个/g以下。本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,通过如上述那样对粒径接近可视光的波长区域(350~800nm)的粉尘个数进行规定,在成形为导光板时,可以得到具有高的光线透过率、具有高的平均亮度及亮度均整度的导光板。
导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料中的粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量超过50,000个/g时,光线透过率、平均亮度及亮度均整度恶化。另外,粒径超过1.0μm的粉尘的含量超过3,000个/g时,在成形为导光板时,光线透过率、平均亮度及亮度均整度恶化。粉尘的含量最好是较少,但只要在上述范围内,就可以用作光线透过率、平均亮度及亮度均整度优异的导光板用的原料。再者,本发明中的粉尘的定义及粉尘个数的测定方法和控制粉尘个数的方法在后面叙述。
作为本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料的制造方法来说,通常是根据需要将以下说明的添加物配合到聚碳酸酯树脂粉末中并用挤出机等熔融、混炼而造粒成粒料状。这时,由于粒料中的粉尘的量需要在上述范围内,所以在配合添加剂或造粒的工序中,需要十分注意材料和使用机器、作业环境。
接着,说明本发明的导光板。本发明的导光板由芳香族聚碳酸酯树脂形成,粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下、优选为30,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下、优选为2,000个/g以下。导光板中的粒径为0.5~1.0μm粉尘的含量超过50,000个/g时,光线透过率、平均亮度及亮度均整度恶化。另外,粒径超过1.0μm的粉尘的含量超过3,000个/g时,光线透过率、平均亮度及亮度均整度恶化。粉尘的含量最好是较少,但只要在上述范围内,就可以用作光线透过率、平均亮度及亮度均整度优异的导光板。
就导光板的制造方法来说,没有特别限定,例如采用公知的方法,通常采用注射成形法,通过使用控制了粉尘量的芳香族聚碳酸酯树脂,可以进行制造。特别是在本发明的导光板的制造中,优选使用上述的粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下并且粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,而且,更优选使用上述的粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是30,000个/g以下并且粒径超过1.0μm的粉尘的含量是2,000个/g以下的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料。
就本发明的导光板的形状来说,没有特别限定,根据目的及用途,可以是平板状或具有透镜效果的曲面板状。优选为具有锥状倾斜面的楔形形状。而且,作为本发明的优选方式,可以举出在楔形导光板的倾斜面上形成棱镜形状的凹凸图案的构造。在注射成形时,通过转印在模具一部分的表面上形成的凹凸部可以赋予这样的凹凸图案。凹凸部形成在作为模具一部分的嵌套上,很简便,所以优选。
本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料及导光板中所含有的所谓粉尘,是源自作为材料的芳香族聚碳酸酯树脂的制造原料或副材料中的杂质、在树脂的制造过程、造粒工序、导光板成形工序中从环境或机器混入的灰尘、在聚合物制造时和/或成形工序中因局部过热而产生的聚碳酸酯的交联物、燃烧积炭等的物质的总称。
作为控制导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料及导光板中的粉尘的个数的方法来说,例如,通过适宜组合下面列举的公知的手段来实现。
1)芳香族聚碳酸酯树脂、粒料及导光板的一系列的制造、输送及保管环境的清洁化。2)使用降低了粉尘的原材料和/或副材料。3)通过在反应机器、精制机器、熔融混炼机器、成形机、管线、输送机器等内面使用特殊合金等,将与制品接触的部分惰性化以及消除滞留部位。4)通过在反应机器、精制机器、熔融混炼机器等内设置过滤器,除去原材料及树脂中的粉尘。5)通过设置过滤器,防止粉尘从外界混入到反应机器、熔融混炼机器、管线、输送机器等内。6)通过控制反应条件、熔融混炼条件、成形条件,防止发生燃烧积炭等粉尘。7)通过将不活泼性气体吹入到反应机器、熔融混炼机器、成形机内,防止发生交联化、燃烧积炭等粉尘。8)通过将防氧化剂、热稳定剂配合到树脂中,防止在熔融混炼时发生交联化、燃烧积炭等粉尘。9)将树脂溶解到溶剂中,利用过滤器过滤、精制而除去粉尘。
本发明的导光板,通过含有亮度提高剂,还可以实现高的亮度上升效果及亮度均整度。另外,即使在导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料中,通过含有亮度提高剂,还可以成为能实现高的亮度上升效果及亮度均整度的导光板用原料。此处,所谓“亮度提高剂”是指折射率比芳香族聚碳酸酯树脂的折射率小0.01以上的物质。作为亮度提高剂来说,只要是与芳香族聚碳酸酯树脂的相溶性优异、不损害芳香族聚碳酸酯的透明性、热特性及机械特性而亮度上升效果充分,就没有特别限制,可以例示聚有机硅氧烷化合物、石蜡、聚烷撑二醇及其脂肪酸酯。
作为上述聚有机硅氧烷化合物来说,优选为至少支链上具有苯基且具有支链硅氧烷构造的物质。聚有机硅氧烷化合物既可以是单一的化合物也可以是混合物,是混合物时,可以同时使用至少在支链上具有苯基的聚有机硅氧烷和至少具有支链硅氧烷构造的聚有机硅氧烷。
另外,上述聚有机硅氧烷化合物在25℃时的动粘度通常为1~200cSt、优选为5~100cSt、更优选为10~50cSt。在25℃时的动粘度过小时,导光板成形时的气体发生量增加,并且有可能发生因气体而造成的成形不良例如未填充、气体燃烧、转印不良。另一方面,动粘度超过200cSt时,提高芳香族聚碳酸酯树脂组合物的色相及透过率的效果不充分。
上述聚有机硅氧烷化合物可以通过常法的有机反应容易得到,另外也可以使用市售品。作为具体的聚有机硅氧烷化合物来说,优选为具有用下述通式(1)表示的构造的物质。
(式(1)中,各R1分别独立,表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为6~20的芳基,R2表示苯基,m表示1以上的整数,n表示0以上的整数。)聚有机硅氧烷化合物的使用量,相对于芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,通常为0.01~1重量份,优选为0.02~0.5重量份、更优选为0.04~0.3重量份。聚有机硅氧烷化合物的使用量过少时,亮度提高效果不充分,另一方面,聚有机硅氧烷化合物的使用量过多时,导光板成形时的气体发生量增加,成为成形不良、气体燃烧、转印不良的原因。
作为上述石蜡来说,可以举出主要成份为n-石蜡和/或i-石蜡等饱和脂肪族烃或低分子量的聚乙烯且末端具有羟基、具有蜡状外观的物质。上述饱和脂肪族烃的用GPC法测定的分子量通常为300~1500、优选为300~1000。上述石蜡通过常法的有机反应可以容易地制造,另外,也可以使用市售品。
上述石蜡的使用量,相对于芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,通常为0.01~1重量份,优选为0.02~0.7重量份、更优选为0.04~0.5重量份。石蜡的量过少时,亮度提高效果不充分,另一方面,石蜡的量过多时,导光板成形时的气体发生量增加,可能会成为成形不良、气体燃烧、转印不良的原因。
上述聚烷撑二醇及其脂肪酸酯,用下述通式(2)表示,可以通过常法的有机反应容易地得到。
(式(2)中,R表示氢原子或碳原子数为1~3的烷基,X及Y表示氢原子或碳原子数为2~23的脂肪族酰基,X和Y可以互不相同,q表示10~400的整数。)在上述通式(2)中,聚合度q通常为10~400、优选为15~200、更优选为20~100。聚合度q不足10时,导光板成形时的气体发生量增加,有可能成为成形不良、气体燃烧、转印不良的原因。另一方面,聚合度q超过400时,提高芳香族聚碳酸酯的色相及透过率的效果不充分。
作为上述聚烷撑二醇的具体例来说,优选为上述通式(2)中的R为氢原子的聚乙二醇、R为甲基的聚丙二醇。另外,作为聚烷撑二醇的脂肪酸酯来说,由于上述通式(2)中的R为氢原子、X及Y为碳原子数为18的脂肪族酰基(硬脂酰基C17H35CO-)的聚乙二醇硬脂酸酯、R为甲基、X及Y为硬脂酰基的聚丙二醇硬脂酸酯、R为氢原子、X及Y为碳原子数为22的脂肪族酰基的聚乙二醇山嵛酸酯、R为甲基、X及Y为碳原子数为22的脂肪族酰基的聚丙二醇山嵛酸酯容易得到,所以优选。上述的聚烷撑二醇及聚烷撑二醇的脂肪酸酯既可以单独使用也可以组合两种以上使用。再者,从耐热性的观点考虑,在得到导光板时的成形温度超过300℃这样高的情况下,优选使用聚烷撑二醇的脂肪酸酯。
上述聚烷撑二醇及其脂肪酸酯的使用量,相对于芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,为0.01~1重量份,优选为0.05~0.8重量份、更优选为0.08~0.4重量份。聚烷撑二醇及其脂肪酸酯的量过少时,得不到充分的亮度提高效果,另一方面,使用量过多时,芳香族聚碳酸酯树脂产生白浊,透过率降低。
为了提高光线透过率及色相、防止发生燃烧积炭等粉尘,优选在本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料及导光板中活加防氧化剂。作为防氧化剂来说,可以举出亚磷酸酯、磷酸酯等磷系防氧化剂。
作为上述亚磷酸酯来说,可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬苯酯、亚磷酸三(2,4-二-tert-丁苯基)酯、亚磷酸三壬酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三-十八烷酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三环己酯、单丁基二苯基亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二-tert-丁苯基)季戊四醇亚磷酸酯、二(2,6-二-tert-丁基-4-甲苯基)季戊四醇亚磷酸酯、二(2,4-二异丙苯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-甲撑二(4,6-二-tert-丁苯基)辛基亚磷酸酯等亚磷酸的三酯、二酯、单酯等。
作为上述的磷酸酯来说,可以举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸三羟甲苯酯、磷酸三(壬苯基)酯、2-乙苯基二苯基磷酸酯、四(2,4-二-tert-丁苯基)-4,4-二亚苯基磷酸酯等。
上述磷系防氧化剂中,优选为二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二-tert-丁苯基)季戊四醇亚磷酸酯、二(2,6-二-tert-丁基-4-甲苯基)季戊四醇亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二-tert-丁苯基)酯,在季戊四醇系中,特别优选二(2,6-二-tert-丁基-4-甲苯基)季戊四醇亚磷酸酯。再者,磷系防氧化剂既可以单独使用也可以组合两种以上使用。磷系防氧化剂的使用量,相对于芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,通常为0.005~0.2重量份,优选为0.01~0.1重量份。
另外,在本发明的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料及导光板中,在不损害本发明的目的的范围内,可以添加其它热塑性树脂、难燃剂、耐冲击性改良剂、滑爽剂、润滑剂、脱模剂、防雾剂、着色剂等在导光板制中常用的添加剂。
本发明的面光源体由具备本发明的导光板和光源而成。例如,在楔形的导光板的厚端部配置光源,构成使用于携带电话、携带终端、照相机、表、笔记本式个人电脑、显示器、照明、信号、汽车尾灯、电磁调理器的火力显示等的边缘式面光源体。作为光源来说,除了萤光灯以外,还可以使用冷阴极管、LED、其它有机EL等自发光体。
在液晶显示装置中使用本发明的面光源体情况下,可以采用后照光方式或前照光方式中的任何一种。作为一个实例,图1表示后照光方式的面光源体的示意图,图2表示前照光方式的面光源体的示意图。
图1所示的后照光方式的情况是,与导光板(1)的第一面(11)相对向地配置了反射部件(4)。另外,与导光板(1)的第二面(12)相对向地配置了液晶显示元件(面板)(3)。从光源(2)射出的光从导光板(1)的端部射入,碰到设置在第一面(11)的凹凸部而发生散射,从第一面(11)射出,用反射部件(4)进行反射,再次射入到第1面(11)上,从第二面(12)射出,照射到液晶显示元件(3)上。在液晶显示元件(3)和第二面(12)之间也可以配置例如扩射片(5)或棱镜片(未图示)。再者,在导光板上不设置凹凸部的情况下,使用多个棱镜片来赋予光以定向性。
图2所示的前照光方式的情况是,与第二面(12)相对向地配置了液晶显示元件(3)。从光源(2)射出的光从导光板(1)的端部射入到导光板中,碰到设置在第一面(11)的凹凸部而发生散射,从第二面(12)射出,穿过位相差薄膜(或偏振光薄膜)(6),穿过液晶显示元件(3)。然后,从液晶显示元件(3)射出的光通过配置在液晶显示元件(3)外侧的反射部件(4)进行反射,再次穿过液晶显示元件(3),穿过位相差薄膜(或偏振光薄膜)(6),然后再穿过导光板(1),从第一面(11)射出。该光作为液晶显示元件(3)所显示的图像而被识别。通常,在第二面(12)的表面上形成反射防止层(未图示)。
以下,通过实施例更详细地说明本发明,但就本发明来说,只要不超过其要点,就不限定于这些实施例。以下,在各实施例及比较例中说明所使用的原料。
芳香族聚碳酸酯树脂用以下的方法处理聚-4,4-异亚丙基二苯基碳酸酯(三菱气体化学社制“ュ一ピロンH-4000F”)薄片除去粉尘后,使用螺杆直径为40mm的带排气口的单螺杆挤出机,在料筒温度为250℃下进行熔融、混炼、挤出,切断所得到的线束后,制造了导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料。再者,这些芳香族聚碳酸酯树脂的粘度平均分子量(Mv)为16,000,折射率(nD)为1.58(25℃)。
PC1将“ュ一ピロンH-4000F”薄片溶解于二氯甲烷中,调制12%的树脂溶液。用孔径5μm的过滤器过滤该树脂溶液。再用孔径3μm的过滤器过滤,然后用孔径1μm的过滤器过滤两次,加热滤液蒸发除去溶剂,在清洁室内将所得到的树脂薄片造粒。
PC2将“ュ一ピロンH-4000F”薄片溶解于二氯甲烷中,调制12%的树脂溶液。用孔径5μm的过滤器过滤该树脂溶液。再用孔径3μm的过滤器过滤,接着,用孔径1μm的过滤器过滤,加热滤液蒸发除去溶剂,在清洁室内将所得到的树脂薄片造粒。
PC3将“ュ一ピロンH-4000F”薄片溶解于二氯甲烷中,调制12%的树脂溶液。用孔径5μm的过滤器过滤该树脂溶液。再用孔径3μm的过滤器过滤,加热滤液蒸发除去溶剂,在清洁室内将所得到的树脂薄片造粒。
PC4将“ュ一ピロンH-4000F”薄片溶解于二氯甲烷中,调制12%的树脂溶液。用孔径5μm的过滤器过滤该树脂溶液。加热滤液蒸发除去溶剂,在清洁室内将所得到的树脂薄片造粒。
PC5在清洁室内将“ュ一ピロンH-4000F”薄片造粒。
PC6将“ュ一ピロンH-4000F”薄片溶解于二氯甲烷中,调制12%的树脂溶液。用孔径5μm的过滤器过滤该树脂溶液。加热滤液蒸发除去溶剂,在通常的室内将所得到的树脂薄片造粒。
关于以上所得到的“PC1”~“PC6”,将造粒前的树脂薄片中的粉尘量及造粒条件示于下述表1中。再者,表中的粉尘1及粉尘2是通过后述的评价方法求得的。
表1
防氧化剂旭电化工业社制“ァデカスタブAS2112”(磷系防氧化剂、三(2,4-二-t-丁苯基)亚磷酸酯)亮度提高剂信越化学工业社制“KF56”(二甲基二苯基硅氧烷(含有支链型苯基硅氧烷)、nD=1.50(25℃)、动粘度=15cSt)亮度提高剂東レ·ダゥコ一ニングシリコ一ン社制“SH556”(甲基苯基硅氧烷(含有支链型苯基硅氧烷)、nD=1.46(25℃)、动粘度=22cSt)亮度提高剂日本油脂社制“NKL-9520”(聚丙二醇二硬脂酸酯(聚合度30~40)、nD=1.44(25℃))亮度提高剂日本精鑞社制“155WAX”(石蜡、nD=1.43(80℃))在各实施例及比较例中使用的评价方法如下所述。
(1)粘度平均分子量调制聚碳酸酯树脂的二氯甲烷溶液(浓度0.5g/ml),使用厄布咯德粘度计,通过容积法测定了25℃的极限粘度[η]。由下述的Schnell式算出粘度平均分子量。
[η]=1.23×10-4×(Mv)0.83(2)粉尘将1g聚碳酸酯树脂粒料或导光板的小片溶解于用孔径0.05μm的过滤器过滤的二氯甲烷100ml中,调制试样溶液。使上述试样溶液通过HIAC/ROYCO社制的液体微颗粒计数器,利用光散射法和光截止法测定了粉尘数。以粒径为0.5~1.0μm的粉尘作为粉尘1,以粒径超过1.0μm的粉尘作为粉尘2,分别求得试样1g中的粉尘的个数。再者,在溶解于二氯甲烷中之前,在担心粉尘污染聚碳酸酯树脂粒料或导光板的表面的情况下,用粒径0.5~1.0μm的粉尘为10个/g以下的纯水进行超音波洗净后,溶解于二氯甲烷中。
(3)全光线透过率使用注射成形机(日本制钢所社制“J50”),在料筒温度为300℃的条件下,将导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料成形为板(90mm×50mm×3mm厚)。使用浊度计(日本电色工业社制“NDH-2000型”),测定所得到的板的全光线透过率。
(4)平均亮度及亮度均整度在暗室内,配置导光板,使得凹凸图案形成面成为下面侧,并且在厚端部配置冷阴极管,作成边缘式的前照光方式的面光源体。接着,在凹凸图案非形成面侧的上方30cm的位置设置亮度计(トプコン社制“トプコンBM-7”),测定了亮度。平均亮度是将宽3水准、长3水准的合计9个部位的测定值进行平均来求得的。另外,亮度均整度由下述公式算出。
亮度均整度(%)=(亮度最小值/亮度最大值)×100实施例1~4、参考例1~2及比较例1按照表2或表3所示的配方来配合聚碳酸酯树脂及稳定剂,关于在上述表1所示的环境下进行造粒而得到的粒料,在120℃下利用热风循环式干燥机干燥5~7小时。将该粒料注射成形,成形了宽40mm、长60mm、薄部0.7mm、厚部0.9mm、且在倾斜面上形成棱镜形状的凹凸图案而成的楔型剖面形状的导光板。棱镜形状是利用齿距200μm、深5μm的模具赋予的。作为注射成形机来说,使用ソディックプラステック社制“ソディックTR100EH”,在模具温度为80℃、料筒温度为300℃的条件下进行成形。并且,注射成形工序在清洁室内实施。
测定了所得到的粒料及导光板中的粉尘数量,并且测定了导光板的平均亮度及亮度均整度。而且,将粒料进行成形,根据上述第(3)项(全光线透过率的评价)测定了其全光线透过率。将这些评价结果示于表2及表3中。
表2
表3
实施例5~8及参考例3按照表4所示的配方来配合聚碳酸酯、稳定剂及亮度提高剂,关于在上述表1所示的环境下进行造粒而得到的粒料,在120℃下利用热风循环式干燥机干燥5~7小时。利用与实施例1同样的方法,将所得到的粒料注射成形,成形了楔型剖面形状的导光板。测定了所得到的粒料及导光板中的粉尘数量,并且测定了导光板的平均亮度及亮度均整度。而且,将粒料进行成形,根据上述第(3)项(全光线透过率的评价)测定了其全光线透过率。将这些评价结果示于表4中。
表4
由表2及表3可知,将粉尘量控制在本发明的规定内的实施例1~4的导光板,其平均亮度不低于1350,甚至高于1,400。并且,任一导光板的亮度均整度均不低于80%。3mm厚的板的全光线透过率不低于90%。在参考例1中,由于导光板的粉尘量比本发明规定的多,所以虽然平均亮度为1350,但亮度均整度为75%。在参考例2中,由于导光板的粉尘量比本发明规定的多,所以平均亮度及亮度均整度较差。比较例1的导光板的平均亮度和亮度均整度更差。
导光板的平均亮度越大越优选,在实施例中采用的测定法的情况下,平均亮度30cd/cm2的差显示出明确的差异。另外,为了提高辩认性,要求亮度均整度增大,即使1%也可以。
另外,由表4可知,在控制粉尘量的同时,通过使用亮度提高剂,实施例5~8的导光板,大幅度地同时提高了平均亮度及亮度均整度。在参考例3中,由于导光板的粉尘量比本发明规定的大,所以通过使用亮度提高剂,虽然提高了平均亮度及亮度均整度,但其程度与实施例5~8相比是微小的。
权利要求
1.一种导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,其特征在于粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下。
2.如权利要求1所述的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,其特征在于相对于芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,含有亮度提高剂0.01~1重量份。
3.如权利要求2所述的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,其特征在于亮度提高剂是选自聚有机硅氧烷、石蜡、聚烷撑二醇及其脂肪酸酯中的至少一种。
4.如权利要求3所述的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,其特征在于亮度提高剂是聚有机硅氧烷,该聚有机硅氧烷具有至少在支链上具有苯基的支链硅氧烷构造,并且在25℃时的动粘度是1~200cSt。
5.如权利要求3或4所述的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,其特征在于亮度提高剂是用下述通式(1)表示的聚有机硅氧烷,[通式1] 在式(1)中,各R1分别独立,表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为6~20的芳基,R2表示苯基,m表示1以上的整数,n表示0以上的整数。
6.一种导光板,其特征在于由芳香族聚碳酸酯树脂形成,粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下,并且,粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下。
7.如权利要求6所述的导光板,其特征在于芳香族聚碳酸酯树脂含有亮度提高剂。
8.如权利要求7所述的导光板,其特征在于亮度提高剂是选自聚有机硅氧烷、石蜡、聚烷撑二醇及其脂肪酸酯中的至少一种。
9.如权利要求8所述的导光板,其特征在于亮度提高剂是聚有机硅氧烷,该聚有机硅氧烷具有至少在支链上具有苯基的支链硅氧烷构造,并且在25℃时的动粘度是1~200cSt。
10.如权利要求8或9所述的导光板,其特征在于亮度提高剂是用下述通式(1)表示的聚有机硅氧烷,[通式1] 在式(1)中,各R1分别独立,表示氢原子、碳原子数为1~20的烷基或碳原子数为6~20的芳基,R2表示苯基,m表示1以上的整数,n表示0以上的整数。
11.如权利要求6~10中任一项所述的导光板的制造方法,其特征在于将权利要求1~5中任一项所述的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料进行成形。
12.一种具备权利要求6~10中任一项所述的导光板和光源的面光源体。
全文摘要
本发明涉及一种不会损害芳香族聚碳酸酯树脂的特性并且具有优异的光线透过率、亮度及亮度均整度的导光板、适于得到这样的导光板的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料、上述导光板的制造方法及使用上述导光板的面光源体。粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下且粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下的导光板用芳香族聚碳酸酯树脂粒料,以及,由芳香族聚碳酸酯树脂形成的粒径为0.5~1.0μm的粉尘的含量是50,000个/g以下且粒径超过1.0μm的粉尘的含量是3,000个/g以下的导光板。
文档编号G02B6/00GK1591058SQ20041005823
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月17日 优先权日2003年9月2日
发明者丸山博义, 黑川晴彦 申请人:三菱工程塑料株式会社