(57)【要約】【課題】            高い光拡散性と高い全光線透過率を同時に有する光拡散性樹脂組成物、及びそれを用いた光拡散性部材を提供することにある【解決手段】        芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、少なくとも側鎖にフェニル基を有するポリオルガノシロキサンであって、２５℃における粘度が１〜１０００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜２重量部、および、重量平均径０．７〜５μｍのシリコーン系拡散微粒子を０．０５〜２重量部含有して成ることを特徴とする光拡散性樹脂組成物、及びそれを用いた光拡散性部材。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、少なくとも側鎖にフェニル基を有し、かつ２５℃における粘度が１〜１０００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜２重量部、および、重量平均径０．７〜５μｍのシリコーン系拡散微粒子を０．０５〜２重量部含有して成ることを特徴とする光拡散性樹脂組成物。
【請求項２】
ポリオルガノシロキサンが、分岐シロキサン構造を有するポリオルガノシロキサンであることを特徴とする請求項１に記載の光拡散性樹脂組成物。
【請求項３】
ポリオルガノシロキサンが、下記一般式（１）で示される構造であることを特徴とする請求項１または２に記載の光拡散性樹脂組成物。
【化１】
2006063121.tif 000007
（式（１）中のＲ１は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基から選ばれた基であり、Ｒ２はフェニル基を示す。ｍは１以上、ｎは０以上の整数を示す。）
【請求項４】
シリコーン系拡散微粒子が、ビニル基含有のシリコーンオイルをハイドロジェンシロキサンで架橋することにより得られたシリコーン系拡散微粒子である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の光拡散性樹脂組成物。
【請求項５】
ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、マロン酸エステル系紫外線吸収剤０．０５〜５重量部を含有してなる請求項１ないし４のいずれか１項に記載の光拡散性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の光拡散性樹脂組成物を用いた光拡散性部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光拡散性樹脂組成物および光拡散性部材に関し、詳しくは、機械的性質、熱的性質、電気的性質、耐候性に優れ、更に、優れた光拡散性を有し、且つ全光線透過率が高く、溶融加工時の変色を抑えた、照明カバー、照明看板、透過形のスクリーン、各種ディスプレイ、液晶表示装置の光拡散シートなどとして有用な光拡散性樹脂組成物、および当該光拡散性樹脂組成物から得られる光拡散性部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、透明性に優れた熱可塑性樹脂として幅広い用途があり、さらに、無機ガラスに比較して軽量で、生産性にも優れているので、光拡散性を付与することにより、照明カバー、照明看板、透過型のスクリーン、各種ディスプレイ、液晶表示装置の光拡散シートなど、光拡散性の要求される用途に好適に使用できる。このポリカーボネート樹脂に光拡散性を付与するためには、ガラス、シリカ、水酸化アルミニウム等の無機化合物の添加が提案されているが、成形加工時や押出加工時の熱安定性が低く、衝撃強度など機械的強度の低下が大きいという欠点があった。このような欠点を改良した光拡散性ポリカーボネート樹脂として、例えば特許文献１には、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して、該ポリカーボネート樹脂との屈折率差が０．０８より大きく、かつ少なくとも部分的に架橋しており、その重量平均粒径が０．５〜１００μｍの範囲にあるポリメチルメタアクリレート微粒子０．０５〜２０重量部を分散添加せしめた光拡散性ポリカーボネート樹脂が開示されている。しかしこの方法では、実施例１〜３に記載の如く、ヘイズが９６％未満と低く、また、ポリメチルメタアクリレート微粒子は、透過光の色相が黄みを帯びるために、実用性に劣るものであった。
【０００３】
特許文献２には、ポリカーボネート樹脂１００重量部に、粒径５０μｍ以下で平均粒径５〜２０μｍの微粒子を０．０５〜０．５重量部配合した組成物からなり、全光線透過率が８５％以上で、拡散透過率が１０〜３０％を有するポリカーボネート樹脂製高透過率光拡散板が開示されているが、光拡散性が低く、実用性の劣る光拡散板であった。
【０００４】
特許文献３には、光線透過率や光拡散性の優れた樹脂組成物として、ポリカーボネート樹脂（Ａ）１００重量部あたり、炭酸カルシウム（Ｂ）０．１〜５重量部、酸化チタン（Ｃ）０．０１〜０．３重量部およびポリオルガノ水素シロキサン（Ｄ）０．０００１〜２重量部からなることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物が開示されているが、熱安定性や耐衝撃性の点で満足できるものではなく、さらに、全光線透過率も不十分なものであった。
【０００５】
特許文献４には、ポリカーボネート樹脂１００重量部、および平均粒径１〜２５μｍの粒子１〜２０重量部からなる組成物から形成された厚み３０〜３００μｍのフィルムであって、全光線透過率９２％以上であり、かつヘーズ（曇り度）６０％以上を有するポリカーボネート樹脂製高透過光拡散フィルムであり、さらに好ましくはフィルム表面に凹凸形状の模様を有するポリカーボネート樹脂製高透過光拡散フィルムが開示されている。このフィルム表面に凹凸形状の模様を形成させるには、フィルム製造時に凹凸形状の模様を有する冷却ロール等で挟持加圧し、凹凸模様を転写させる方法が一般的であるが、この方法では、凹凸模様をロール表面に作製する必要があって生産コストが高くなり、さらに長時間の使用によってロール表面の凹凸模様が摩耗し、経時的にフィルムの全光線透過率やヘーズが変化するなどの欠点を有している。また、該特許文献４に開示されているフィルムの厚さは、３０〜３００μｍであるが、３００μｍを越えた厚みのフィルムや成形品の全光線透過率及びヘーズ等の光学特性は言及されていない。
【０００６】
特許文献５には、ポリカーボネート樹脂９９．７〜８０重量％および平均粒径１〜３０μｍの透明微粒子０．３〜２０重量％の合計１００重量部と蛍光増白剤０．０００５〜０．１重量部からなる樹脂組成物より形成された厚み０．５〜３．０ｍｍのポリカーボネート樹脂製直下型バックライト用光拡散板が開示されているが、光学特性についての記載はあるものの、蛍光増白剤を用いて輝度を向上させているため、熱安定性が不十分であり、成形加工時、押出時の変色、リサイクル時の変色を生じやすく、実用性の低いものであった。
【０００７】
また、これら特許文献１〜５の樹脂組成物からなる成形品においては、高い光線透過率と、高い光拡散性を同時に有するものは無く、また表面にぎらつきがあり、視認性の劣るものであった。
また、特許文献６および特許文献７には、ポリカーボネートに添加した場合であっても、透明性を維持し、離型性を付与できるものとして、メチルフェニルポリシロキサンが提案されている。しかしながら、光拡散性樹脂として使用することや、その場合に、透過率や輝度向上効果があることについては全く記載されていない。
【０００８】
【特許文献１】特開平０３−１４３９５０号公報
【特許文献２】特開平０５−２５７００２号公報
【特許文献３】特開２０００−１６９６９５号公報
【特許文献４】特開２００３−２４０９２１号公報
【特許文献５】特開２００４−０２９０９１号公報
【特許文献６】特開平１０−２１９０９０号公報
【特許文献７】特開平１１−２９３１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記従来技術の問題点をすべて解決し、高い光拡散性と高い全光線透過率を同時に有する光拡散性樹脂組成物、及びそれを用いた光拡散性部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、特定の構造および粘度を有するポリオルガノシロキサンと特定の粒径を持つシリコーン系拡散微粒子を、特定の比率で配合することにより、樹脂本来の性質を損なうことなく、高い光拡散性および高い全光線透過率を同時に満足し、且つ、透過光の色相が良好である拡散性樹脂を見いだし、本発明を完成させた。
【００１１】
すなわち、本発明の要旨は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、少なくとも側鎖にフェニル基を有し、かつ２５℃における粘度が１〜１０００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜２重量部、および、重量平均径０．７〜５μｍのシリコーン系拡散微粒子を０．０５〜２重量部含有して成ることを特徴とする光拡散性樹脂組成物、及び該光拡散性樹脂組成物を用いた光拡散性部材に存する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の光拡散性樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂本来の特性を何ら損なうことなく、更に、白濁や透過率の低下がなく、高い光拡散性および高い全光線透過率を同時に有し、且つ透過光の色相が良好で、更に溶融加工時の変色が抑えられ、光源から出る紫外線による変色も少ないため、照明カバー、照明看板、透過形のスクリーン、各種ディスプレイ、液晶表示装置の光拡散シートや光拡散板など、光拡散性の必要な用途に幅広く使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に関わるポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物と、ホスゲンとの界面重合法により得られるか、または、上記の芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物と、炭酸ジエステルとのエステル交換反応により作られる、分岐していてもよい芳香族ポリカーボネート重合体である。
該芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジメチルフェニル）プロパン（＝テトラメチルビスフェノールＡ）等のビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン系ジヒドロキシ化合物、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジブロモフェニル）プロパン（＝テトラブロムビスフェノールＡ）、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパン（＝テトラクロロビスフェノールＡ）等のハロゲンを含むビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン系ジヒドロキシ化合物の他、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシジフェニルなどが挙げられ、好ましくはハロゲンを含んでいても良いビス（４−ヒドロキシフェニル）アルカン系ジヒドロキシ化合物が挙げられ、特に好ましくは、ビスフェノールＡが挙げられる。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は１種でも良いが、複数用いても良い。
【００１４】
また、分岐したポリカーボネートを得るには、フロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプテン−２、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ヘプタン、２，６−ジメチル−２，４，６−トリ（４−ヒドロキシフェニルヘプテン−３、１，３，５−トリ（４−ヒドロキシフェニル）ベンゼン、 １，１，１−トリ（４−ヒドロキシフェニル）エタンなどで示されるポリヒドロキシ化合物、及び３，３−ビス（４−ヒドロキシアリール）オキシインドール（＝イサチンビスフェノール）、５−クロルイサチンビスフェノール、５，７−ジクロルイサチンビスフェノール、５−ブロムイサチンビスフェノールなどの３価以上のポリヒドロキシ化合物を、前記ジヒドロキシ化合物の一部として使用すれば良い。ポリヒドロキシ化合物を使用する場合の使用量は、例えば、前記ジヒドロキシ化合物の０．１〜２モル％程度である。
さらに、分子量調節剤として、一価の芳香族ヒドロキシ化合物などを使用することができる。分子量調整剤としては、例えば、ｍ−及びｐ−メチルフェノール、ｍ−及びｐ−プロピルフェノール、ｐ−ブロムフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール及びｐ−長鎖アルキル置換フェノールなどが挙げられる。
【００１５】
本発明で使用するポリカーボネート樹脂の分子量は、２５℃におけるメチレンクロライド溶液粘度より測定した粘度平均分子量が、好ましくは１６，０００〜３８，０００であり、より好ましくは１８，０００〜３５，０００である。
また、本発明で使用するポリカーボネート樹脂は２種以上の混合物であってもよい。
【００１６】
本発明で使用されるポリオルガノシロキサンは、少なくとも側鎖にフェニル基を有し、かつ２５℃における粘度が１〜１０００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンであって、公知の有機合成反応によって容易に得ることが出来る。
該ポリオルガノシロキサンとしては、分岐シロキサン構造を有するものが、本発明の効果が高いので、好ましい。
さらに本発明のポリオルガノシロキサンは、下記一般式（１）で示される構造であるのが好ましい。
【００１７】
【化１】
2006063121.tif 000002
（式（１）中のＲ１は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基から選ばれた基であり、Ｒ２はフェニル基を示す。ｍは１以上、ｎは０以上の整数を示す。）
【００１８】
上記の一般式（１）を有するポリオルガノシロキサンにおいて、２５℃における動粘度は、１〜１０００ｃＳｔであるが、好ましくは５〜２００ｃＳｔ、更に好ましくは１０〜５０ｃＳｔである。動粘度が１ｃＳｔより小さい場合、成形時のガス発生量が多くなり、ガスによる成形不良、例えば、未充填、ガスやけ、転写不良を発生する可能性がある。一方、動粘度が１０００ｃＳｔを超える場合、芳香族ポリカーボネートの色相および透過率を向上させる効果が充分に得られない。
【００１９】
また、本発明で使用するポリオルガノシロキサンとしては、上述したように、少なくとも側鎖にフェニル基を有することが必要であり、好ましくは分岐シロキサン構造を有するものが選択されるが、その中でも、ポリカーボネートの透明性を阻害しない範囲で屈折率の低いものが最も好ましい。これは、本発明の用途である光拡散部材を高透過率にするために、効果的である。
【００２０】
本発明において、上記のポリオルガノシロキサンは、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜２重量部、好ましくは０．０２〜１重量部、更に好ましくは０．０４〜０．７重量部である。ポリオルガノシロキサンの使用割合が０．０１重量部未満の場合は、芳香族ポリカーボネート樹脂の透過率および色相を向上させる効果が充分に得られず、使用割合が２重量部を超える場合は、芳香族ポリカーボネート樹脂の色相、透過率は良好であるが、ガスによる成形不良、例えば、未充填、ガスやけ、転写不良を発生する。
【００２１】
本発明に使用されるシリコーン系拡散微粒子は、シロキサン結合を有する球状微粒子であり、且つ、重量平均径０．７〜５μｍであれば特に制限されるものではない。粒径が０．７μｍ未満である場合は、充分な光拡散性を得ることが出来ない。粒径が５μｍより大きい場合は、所望の光拡散性を得るための添加量が多くなり、物性の低下が避けられない。一般的に用いることの出来るシリコーン系拡散微粒子としては、シリカ、シリコーンレジン、シリコーンゴムおよびそれらの組み合わせが挙げられる。
特に耐衝撃性を向上させ、且つ、高い拡散性および高い透過率を得るのであれば、シリコーン系拡散微粒子は、シリコーンゴムであることが望ましい。シリコーンゴムは、例えば、特開平６１−２８３６４９号公報，特開平１０−１９５１４９号公報に開示されているように、ビニル基含有のシリコーンオイルをハイドロジェンシロキサンで架橋させることにより得ることが出来る。
【００２２】
本発明においてシリコーン系拡散微粒子は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０５〜２重量部、好ましくは０．０５〜１．５重量部、更に好ましくは０．１〜１重量部である。シリコーン系拡散微粒子の使用割合が０．０５重量部未満の場合は、充分な光拡散性を得ることが出来ず、使用割合が２重量部を超える場合は、充分な透過率を得ることが出来ない。
本発明の光拡散性樹脂組成物には、必要に応じて例えば紫外線吸収剤、酸化防止剤、白色系あるいは青色系の蛍光染料、離型剤、帯電防止剤、着色剤、熱安定剤、流動性改良剤、難燃剤、凝集防止剤等を添加してもよい。中でも、紫外線吸収剤、酸化防止剤、白色系あるいは青色系の蛍光染料、熱安定剤、難燃剤から少なくとも一種を使用するのが良い。
【００２３】
紫外線吸収剤の例としては、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、オギザニリド系紫外線吸収剤、マロン酸エステル系紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系紫外線吸収剤などが挙げられる。具体例としては、例えば、２−（２−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−オクチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（３−ｔｅｒｔ−ブチル−５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（５−メチル−２−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−［２−ヒドロキシ−３，５−ビス（α，α−ジメチルベンジル）フェニル］−２Ｈ−ベンゾトリアゾール、２，２’−メチレンビス（４−クミル−６−ベンゾトリアゾールフェニル）、２，２’−ｐ−フェニレンビス（３，１−ベンゾオキサジン−４−オン）、ｐ−フェニレンビス（１，３−ベンゾオキサジン−４−オン）、プロパネヂオイックアシッド［（４−メトキシフェニル）−メチレン］−ジメチルエステル等が挙げられる。
本発明においては、得られる光拡散性樹脂組成物、並びに光拡散性部材の着色を防ぐために、波長３８０ｎｍ〜４００ｎｍの透過率が小さい紫外線吸収剤を使用するのが好ましく、中でもマロン酸エステル系紫外線吸収剤が好ましく用いられる。マロン酸エステル系紫外線吸収剤としては、２−（１−アリールアルキリデン）マロン酸エステル類が挙げられ、これはクラリアントジャパン（株）から、ＰＲ−２５、Ｂ−ＣＡＰの商品名で市販されている。該紫外線吸収剤の使用量は、樹脂組成物中、０．０５〜５重量％の範囲が好ましい。
【００２４】
また、酸化防止剤の例としては、熱可塑性樹脂用として公知のものを目的に応じて選択すれば良いが、リン系、フェノール系などが好ましく、これらを併用しても良い。中でもリン系が好ましく、トリス（２，４−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ホスファイト（例えば、旭電化工業（株）製品、商品名：アデカスタブ２１１２として市販されている）等が好ましい。該酸化防止剤の使用量は樹脂組成物中、０．０１〜２重量％の範囲が好ましい。
【００２５】
また、白色系もしくは青色系の蛍光染料の例としては、熱可塑性樹脂用として公知の蛍光増白剤を使用可能であるが、中でも高分子量のものが好ましく、例えば、スチルベンベンゾオキサゾール系、フェニルアリルトリアゾリルクマリン系の蛍光増白剤が挙げられる。また有機ＥＬ用として公知の白色有機発光体や青色有機発光体が使用可能であり、例えば、ジスチリルビフェニル系青色発光材、アリールエチニルベンゼン系青色蛍光発光材、キンキピリジン系発光材、セキシフェニル系青色発光材、ジメシチルボリルアントラセン系発光材、キナクリドン系発光材等が上げられる。該蛍光染料の使用量は、樹脂組成物中０．０００１〜０．１重量％の範囲が好ましい。
なお、白色度を高めるために、更に酸化チタン等の白色顔料を添加してもよい。
【００２６】
本発明に関わる光拡散板用樹脂組成物の混合及び混練は、通常の熱可塑性樹脂に適用さ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軸スクリユー押出機、多軸スクリュー押出機等により行うことができる。混練の温度条件は通常、２６０〜３００℃が適当である。
【００２７】
本発明の光拡散性樹脂組成物を用いた成形は、一般的な熱可塑性樹脂の成形方法が用いることができるが、例えば生産性の点からペレット状樹脂組成物からの射出成形、射出圧縮成形、押出成形が可能で、さらに押出成形されたシート状成形品からの真空成形、圧空成形等を行い、目的の光拡散性部材とすることもできる。
本発明の光拡散性部材としては、照明カバー、照明看板、透過形のスクリーン、各種ディスプレイ、液晶表示装置の光拡散シートや光拡散板が挙げられ、中でも液晶表示装置に用の光拡散シートや光拡散板として、特には、大型液晶テレビ用拡散板として、好適に用いることができる。
また、本発明の光拡散性部材には、光拡散性を上げるために、公知の方法で、エンボス加工、Ｖ溝加工、畝状加工等の表面に凹凸加工を施しても良い。これらの加工を施すことにより、光拡散性を保持したまま、光拡散剤の添加量を減らすことができる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。以下の諸例で使用した原料および評価方法は次の通りである。なお、表１中の「商品名および内容」の欄に記載した記号「Ｍ」は粘度平均分子量、「ｎ」は重合度を意味する。 
【００２９】
【表１】
2006063121.tif 000003
【００３０】
（１）粘度平均分子量：
ウベローデ粘度計を用いて塩化メチレン中２０℃の極限粘度［η］を測定し、以下の式より求めた。
［η］＝１．２３×１０−４×（Ｍｖ）０．８３
（２）色相（ＹＩ）及び全光線透過率、ヘイズ：
射出成形機（日本製鋼所社製「Ｊ５０」）により、３００℃の温度で成形したプレート（９０ｍｍ×５０ｍｍ×３ｍｍ厚）について上記の各測定を行なった。ＹＩの測定には分光式色彩計（日本電色工業社製「ＳＥ−２０００型」）、全光線透過率、およびヘイズの測定には濁度計（日本電色工業社製「ＮＤＨ−２０００型」）を使用した。
（３）拡散率の測定
上記成形プレートについて測定を行った。拡散率は、以下の色により求めた。輝度値の測定はＭＵＲＡＫＡＭＩ  ＣＯＬＯＲ  ＲＥＳＥＡＲＣＨ  ＬＡＢＯＲＡＴＯＲＹ社製のＧＰ−５  ＧＯＮＩＯＰＨＯＴＯＭＥＴＥＲを使用した。測定条件は、入射光０°、あおり角０°、受光範囲０°〜９０°、光束絞り２．０、受光絞り３．０で行った。
（４）ＵＶ照射
前述の成形プレートについて、耐光性評価を行った。照射装置は、スガ試験機社製Ｓｕｐｅｒ  Ｘｅｎｏｎ  Ｗｅａｔｈｅｒ  Ｍｅｔｅｒを用い、照射強度は１５６Ｗ／ｍ２、照射時間６００時間とした。
拡散率（％）＝｛（２０°の輝度値＋７０°の輝度値）／（５°の輝度値×２）｝×１００
【００３１】
実施例１〜１１及び比較例１〜７
表２、表３、及び表４に示した割合で各原料をブレンドした後、スクリュー径４０ｍｍのベント付単軸押出機（田辺プラスチックス機械社製「ＶＳ−４０」）により、シリンダー温度２５０℃で溶融混練し、ストランドカットによりペレットを得、得られたペレットを１２０℃で５〜７時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した後、前記の条件で評価用成形品を成形した。そして、前記の評価を行ない、その結果を各表に示した。
【００３２】
【表２】
2006063121.tif 000004
【００３３】
【表３】
2006063121.tif 000005
【００３４】
【表４】
2006063121.tif 000006