(57)【要約】【課題】機械的性質、熱的性質、電気的性質、耐候性に優れ、更に、高透過率性および良好な色相を有する、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、及び当該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から得られる導光板、並びにそれと光源とを備えて成る面光源体を提供する。【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し、かつ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って、２５℃における粘度が１〜２００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜１重量部含有して成ることを特徴とする導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。【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って、２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜１重量部含有して成ることを特徴とする導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項２】
請求項１において、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導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
【化１】
2004250557.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３】
請求項１又は２の何れかに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から形成されたことを特徴とする導光板。
【請求項４】
請求項３に記載の導光板と光源とを備えて成ることを特徴とする面光源体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、導光板、および面光源体に関し、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、高透過率性および良好な色相を有する、導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物、当該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から得られる導光板、および該導光板と光源とを備えて成る面光源体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤＡ等にて使用される液晶表示装置には、液晶表示装置の薄型、軽量化、省電力、高輝度・高精細化の要求に対処するために、面状光源装置が組み込まれている。そして、この面状光源装置には、一面が一様な傾斜の傾斜面を有する楔型断面の導光板が備えられている。従来、導光板はＰＭＭＡ等の材料から成形されてきたが、パーソナルコンピュータや携帯電話、ＰＤＡ等の機器の内部で発生する熱が多くなる傾向にあり、耐熱性の高い芳香族ポリカーボネート樹脂材料に置き換えられつつある。
【０００３】
芳香族ポリカーボネート樹脂は、機械的性質、熱的性質、電気的性質、耐候性に優れるが、その光線透過率は、ＰＭＭＡ等に比べ低い。従って、芳香族ポリカーボネート樹脂製の導光板と光源とから面光源体を構成した場合、輝度が低いという問題がある。
【０００４】
このような問題の解決方法として、芳香族ポリカーボネート樹脂製導光板における輝度を高める方法が幾つか提案されている。
例えば、特定のアクリル樹脂および脂環式エポキシを添加する方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながらこの方法は、アクリル樹脂の添加により、白濁が避けられず、光線透過率および輝度を上げることが出来ず、脂環式エポキシを添加することでも十分な改善効果は認められない。
【０００５】
また、特許文献２および特許文献３には、ポリカーボネート樹脂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として、特定構造の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、該特許文献２や３に記載の組成物の透過率を向上させられることの記載は無く、またこの組成物を導光板や面光源体として使用することや、その場合に輝度の向上効果があることについては全く記載されていない。
このほか、芳香族ポリカーボネート樹脂やその組成物の透過率が高くても、着色が見られる場合があり、その場合にも良好な導光板は得られない。
【特許文献１】特開平１１−１５８３６４号公報
【特許文献２】特開平１０−２１９０９０号公報
【特許文献３】特開平１１−２９３１０１号公報
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を行った結果、フェニル構造を有する分岐型シロキサンを使用した芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、透明樹脂である芳香族ポリカーボネート樹脂単独の場合よりも透過率が向上し、これを導光板に用いると、上記の目的を容易に達成し得るとの知見を得、本発明の完成に到った。
すなわち、本願の第１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って、２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜１重量部含有して成ることを特徴とする導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に存する。
【０００７】
そして、本願の第２発明の要旨は、第１発明において、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導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物に存する。
【０００８】
【化２】
2004250557.tif 000002
【０００９】
（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。）
さらに、本願の第３発明の要旨は、第１発明又は第２発明に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から形成された導光板に存するものであり、第４の発明の要旨は、該第３発明の導光板と光源とを備えて成ることを特徴とする面光源体に存する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。先ず、本願の第１発明の導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物（以下、単に「芳香族ポリカーボネート樹脂組成物」と言う）について説明する。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、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って、２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔのポリオルガノシロキサンを０．０１〜１重量部含有する。
【００１１】
本発明で使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、または、ジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体または共重合体である。代表的なものとして、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（以下、ビスフェノールＡと称す）から製造させるポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【００１２】
上記のジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他、ビス（４−ヒドロキシジフェニル）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−ヒドロキシジフェニル）ブタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）オクタン、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−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第３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−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンの様なビス（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）シクロヘキサンの様なビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４’−ジヒドロキシ−３、３’−ジメチルジフェニルエーテルの様なジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４’−ジヒドロキシ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の様な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フォキシドの様なジヒドロキシジアリールスルフォキシド類、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフォン、４、４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルスルホンの様なジヒドロキシジアリールスルフォン類などが挙げられる。これらは単独で又は２種類以上混合して使用されるが、これらの他にビペラジン、ジピペリジル、ハイドロキノン、レゾルシン、４、４’−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【００１３】
前記の芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、通常１０，０００〜３０，０００、好ましくは１２，０００〜２８，０００、更に好ましくは１５，０００〜２４，０００である。粘度平均分子量が１０，０００未満の場合は、剛性が低く、実用性のある導光板が得られず、３０，０００を超える場合は、流動性に劣り、射出成形が困難になる。なお、本発明において、粘度平均分子量（Ｍ）とは、極限粘度（η）を求め、Ｓｃｈｎｅｌｌの粘度式から算出される値を意味する。
【００１４】
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、かつ分岐シロキサン構造を有するものであって、該ポリオルガノシロキサンは単一の化合物であっても、混合物であっても良く、混合物の場合は、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と、少なくとも分岐シロキサン構造を有するポリオルガノシロキサンとを併用したものであっても良い。
【００１５】
また、本発明で使用されるポリオルガノシロキサンは、２５℃における動粘度が１〜２００ｃＳｔであり、好ましくは５〜１００ｃＳｔ、更に好ましくは１０〜５０ｃＳｔである。動粘度が小さい場合、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２００を超える場合、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物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。
このようなポリオルガノシロキサンは、慣用の有機反応によって容易に得ることが出来る。
【００１６】
さらに本発明の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ってもよい。
【００１７】
【化３】
2004250557.tif 000003
【００１８】
（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。）
【００１９】
本発明において、上記のオルガノシロキサンの配合量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、０．０１〜１重量部、好ましくは０．０２〜０．５重量部、更に好ましくは０．０４〜０．３重量部である。ポリオルガノシロキサンの配合量が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、配合量が０．１重量部を超える場合は、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の色相、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可能性がある。
【００２０】
本発明においては、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の透過率、および色相の向上のため、酸化防止剤を使用するのが好ましい。酸化防止剤としては、亜リン酸エステル、リン酸エステル等のリン系酸化防止剤が好ましい。
【００２１】
上記の亜リン酸エステルとしては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリシクロヘキシルホスファイト、モノブチルジフエニルホスファイト、モノオクチルジフエニルホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２．６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、２，２−メチレンビス（４，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）オクチルホスファイト等の亜リン酸のトリエステル、ジエステル、モノエステル等が挙げられる。
【００２２】
上記のリン酸エステルとしては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリス（ノニルフェニル）ホスフェート、２−エチルフェニルジフェニルホスフェート、テトラキス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４，４−ジフエニレンホスフォナイト等が挙げられる。
【００２３】
上記のリン系酸化防止剤の中では、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、ビス（２．６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイト、トリス（２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ホスファイトが好ましく、ペンタエリスリトール系、中でもビス（２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェニル）ペンタエリスリトールホスファイトが特に好ましい。なお、リン系酸化防止剤は、単独で使用してもよく、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
リン系酸化防止剤の使用割合は、芳香族ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、通常０．００５〜０．２重量部、好ましくは０．０１〜０．１重量部である。
【００２５】
次に、本発明の導光板、及び面光源体について説明する。本発明の面光源体は、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物から形成された導光板と、光源とを備えて成る。具体的には、楔形の導光板の厚肉端部に光源が配置され、携帯電話、携帯端末、カメラ、時計、ノートパソコン、ディスプレイ、照明、信号、自動車のテールランプ、電磁調理器の火力表示などに使用されるエッジ式の面光源体が構成される。
【００２６】
本発明の導光板は、公知の射出成形法によって得られる。また、本発明の好ましい態様においては、導光板の傾斜面にプリズム形状の凹凸パターンが形成された構造である。斯かる凹凸パターンは、射出成形の際、金型の一部の表面に形成された凹凸部を転写することによって付与される。凹凸部は金型の一部である入れ子に形成するのが簡便で好ましい。光源としては、蛍光ランプの他、冷陰極管、ＬＥＤ、その他有機ＥＬ等の自己発光体を使用することが出来る。
【００２７】
本発明の面光源体を液晶表示装置に使用する場合、バックライト方式またはフロントライト方式の何れであってもよい。一例として、図１にバックライト方式の面光源体の概念図、図２にフロントライト方式の面光源体の概念図を示す。
【００２８】
バックライト方式の場合は、導光板（１）の第１面（１１）に対向して反射部材（４）が配置される。また、導光板（１）の第２面（１２）に対向して液晶表示素子（パネル）（３）が配置される。光源（２）から射出された光は、導光板（１）の端部から入射し、第１面（１１）に設けられた凹凸部に衝突して散乱され、第１面（１１）から射出し、反射部材（４）にて反射され、第１面（１１）に再び入射し、第２面（１２）から射出され、液晶表示素子（３）を照射する。液晶表示素子（３）と第２面（１２）との間には、例えば、拡散シート（５）やプリズムシート（図示せず）を配置してもよい。なお、導光板に凹凸部を設けない場合は、複数のプリズムシートを使用して光に指向性を付与する。
【００２９】
フロントライト方式の場合は、第２面（１２）に対向して液晶表示素子（３）が配置されている。光源（２）から射出された光は、導光板（１）の端部から導光板に入射し、第１面（１１）に設けられた凹凸部に衝突して散乱され、第２面（１２）から射出し、位相差フィルム（又は偏光フィルム）（６）を通過し、液晶表示素子（３）を通過する。そして、液晶表示素子（３）から射出された光は、液晶表示素子（３）の外側に配置された反射部材（４）によって反射され、液晶表示素子（３）を再び通過し、位相差フィルム（又は偏光フィルム）（６）を通過し、更には、導光板（１）を通過し、第１面（１１）から射出される。この光が、液晶表示素子（３）に表示された画像などとして認識される。通常、第２面（１２）の表面には、反射防止層（図示せず）が形成される。
【００３０】
【実施例】
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表１の通りである。
【００３１】
【表１】
2004250557.tif 000004
【００３２】
（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、０．５ｇ／ｍｌ濃度で容積法により、２５℃の極限粘度［η］を測定し、以下のＳｃｈｎｅｌｌの式より求めた。
【００３３】
【数１】
［η］＝１．２３×１０−４×（Ｍｖ）０．８３
【００３４】
（２）色相（ＹＩ）及び全光線透過率：
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）平均輝度および輝度均整度：
先ず、幅４０ｍｍ、長さ６０ｍｍ、薄肉部０．７ｍｍ、厚肉部０．９ｍｍであり、傾斜面にプリズム形状の凹凸パターンを形成して成る楔型断面の導光板を成形した。プリズム形状は、ピッチ２００μｍ、深さ５μｍの金型によって付与した。成形機はソディックプラステック社製の「ソディックＴＲ１００ＥＨ」を使用し、金型温度８０℃、シリンダー温度３００℃の条件で成形した。
【００３５】
次いで、暗室内において、上記の導光板を凹凸パターン形成面が下面側となる様に配置し且つ厚肉端部に冷陰極管を配置してエッジ式のフロントライト方式の面光源体を構成し、凹凸パターン非形成面側の上方３０ｃｍの位置に輝度計（トプコン社製「トプコンＢＭ−７」）を設置し、輝度を測定した。平均輝度は、幅３水準、長さ３水準の合計９箇所のよる測定値を平均して求めた。また、輝度均整度は、（輝度最小値／輝度最大値）×１００（％）の式により算出した。
【００３６】
実施例１〜８及び比較例１〜８表２及び表３に示す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、その結果を表２及び表３に示す。
【００３７】
【表２】
2004250557.tif 000005
【００３８】
【表３】
2004250557.tif 000006
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、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、芳香族ポリカーボネート樹脂単独よりも透過率が向上し、色相が良好で、平均輝度や輝度均整度といった導光板用途に適した性能が優れた導光板用ポリカーボネート樹脂組成物、及びそれを用いた導光板、並びに面光源体が提供され、本発明の工業的価値は顕著である。
【図面の簡単な説明】
【図１】バックライト方式の面光源体の概念図
【図２】フロントライト方式の面光源体の概念図
【符号の説明】
１：導光板
１１：第１面
１２：第２面
２：光源
３：液晶表示素子
４：反射部材
５：拡散シート
６：位相差フィルム（又は偏光フィルム）
【図１】
2004250557.tif 000008
【図２】
2004250557.tif 000009