相關申請的交叉引用本申請要求在韓國知識產權局于2015年6月12日提交的韓國專利申請號10-2015-0083680、在韓國知識產權局于2015年9月21日提交的韓國專利申請號10-2015-0133051和在韓國知識產權局于2016年3月30日提交的韓國專利申請號10-2016-0038477的優先權的權益,這三項申請的全部內容通過引用的方式并入本文中。本發明涉及一種具有優異的透光率、顏色均勻性和加工性的聚碳酸酯樹脂組合物,以及包含該聚碳酸酯樹脂組合物的光學成型產品。
背景技術:
:隨著近來液晶顯示裝置的薄型化和大型化的趨勢,用于液晶顯示裝置的元件的厚度變得越來越薄。液晶顯示裝置配備有背光源,它是在LCD的背面發射光的發光體部分,并且根據光源的類型或位置,導光板和漫射板用于漫射或傳遞光。根據近來的趨勢,導光板的厚度變得越來越薄。對于實際使用的導光板的一般水平來說,厚度為約0.5mm,但是最薄的達到約0.3mm,并且在未來厚度趨向于更薄。根據薄型化的趨勢,已經越來越多地使用在背光源的邊緣部分配備有LED的邊緣型背光單元來代替主要使用的冷陰極熒光燈(CCFL)。所述邊緣型背光單元能夠使從設置在邊緣部分的光源發出的光通過導光板傳遞,并且通過導光板傳遞的光的一部分被在導光板的表面上設置的光散射層散射,從而通過其中整個表面均勻地發光的表面光源而使液晶顯示裝置發光。這種光散射層通過在導光板的表面上轉移或印刷光點圖案來形成,近來,為了提高發光效率,可以轉移微結構的棱鏡結構。由于導光板需要較高的透光率,因此通常使用丙烯酰基類樹脂PMMA作為導光板的材料。丙烯酰基類樹脂具有較高的透光率,但是其機械強度不足,因此不適合用于薄型導光板,并且由于其較低的耐熱性,因而存在容易被由電子器件產生的熱所損害的缺點。聚碳酸酯取代這種丙烯酰基類樹脂而受到關注。與丙烯酸類樹脂相比,聚碳酸酯具有優異的機械強度,因此可以用作薄型導光板的材料。此外,聚碳酸酯具有優異的耐熱性、阻燃性,因此在使用LED的具有較大的發熱值的背光單元和照明裝置中逐漸取代丙烯酸樹脂。然而,由于與丙烯酸樹脂相比,聚碳酸酯具有較低的透光率,因此需要在保持聚碳酸酯的優點的同時具有與丙烯酸樹脂相一致的透光率。就這一點而言,日本專利申請公開號2008-045131已經提出在丙烯酰基類樹脂中將粘均分子量(Mv)為20,000至60,000的PMMA與Mv為15,000至40,000的聚碳酸酯共混以獲得優異的光導率。然而,仍然需要改善諸如耐熱性的物理性能。因此,本發明人已經進行許多研究以開發可用作導光板的材料的物質,并發現,如下所述,一種包含聚碳酸酯和聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物的樹脂組合物具有優異的透光率和耐熱性等,因此可以用作導光板的材料,從而完成本發明。技術實現要素:技術問題本發明的一個目的是提供一種具有優異的透光率、顏色均勻性和加工性的聚碳酸酯樹脂組合物。本發明的另一目的是提供一種包含上述聚碳酸酯樹脂組合物的光學成型產品。技術方案為了實現這些目的,本發明提供一種聚碳酸酯樹脂組合物,該聚碳酸酯樹脂組合物包含100重量份的聚碳酸酯;以及0.05至5重量份的由下面的化學式1表示的聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物:[化學式1]在化學式1中,n和m各自獨立地是1以上的整數,以及n+m為20以上且小于100。聚碳酸酯如本文所用,術語“聚碳酸酯”是指通過使二元酚類化合物、光氣、碳酸酯或它們的組合反應而制備的聚合物。聚碳酸酯具有優異的耐熱性、抗沖擊性、機械強度和透明度等,因此廣泛地用于光盤、透明片、包裝材料、汽車保險杠和紫外線屏蔽膜等的制備,特別是在本發明中,聚碳酸酯用作導光層的材料。二元酚類化合物的實例可以包括對苯二酚、間苯二酚、4,4'-二羥基聯苯、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(稱為“雙酚-A”)、2,4-雙(4-羥基苯基)-2-甲基丁烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、2,2-雙(3-氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二甲基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)亞砜、雙(4-羥基苯基)酮和雙(4-羥基苯基)醚等。優選地,可以使用4,4'-二羥基聯苯或2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷。在這種情況下,聚碳酸酯的結構由下面的化學式2表示:[化學式2]在化學式2中,p是1以上的整數。聚碳酸酯可以是由兩種或更多種二元酚制備的共聚物的混合物。此外,聚碳酸酯可以包括直鏈聚碳酸酯、支鏈聚碳酸酯和聚酯碳酸酯共聚物樹脂等。直鏈聚碳酸酯可以包括由雙酚A制備的聚碳酸酯等。支鏈聚碳酸酯可以包括通過使多官能芳香族化合物如偏苯三酸酐和偏苯三酸與二元酚和碳酸酯反應而制備的那些。基于支鏈聚碳酸酯的總量,多官能芳香族化合物的含量可以為0.05mol%至2mol%。聚酯碳酸酯共聚物樹脂可以包括通過使雙官能羧酸與二元酚和碳酸酯反應而制備的那些。碳酸酯可以包括碳酸二芳基酯,如碳酸二苯酯和碳酸亞乙酯等。優選地,聚碳酸酯的重均分子量為14,000g/mol至30,000g/mol。在上述范圍內,制備薄膜產品時的成型性和可加工性優異。在本說明書中,對測定重均分子量的方法的實例沒有特別地限制,但是例如,可以使用通過GPC(凝膠滲透色譜法)法測定的聚碳酸酯的重均分子量(標準物質的實例:雙酚A線型PC)。在通過GPC法測定聚碳酸酯的重均分子量的過程中,可以使用檢測器和分析柱,如公知的分析儀器(GPC測量儀器的實例:Agilent1200系列)和示差折光率檢測器,并且也可以使用常用的溫度條件、溶劑和流速。測定條件的具體實例可以包括25℃的溫度、四氫呋喃溶劑和1mL/min的流速。聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物另一方面,與其它種類的樹脂相比,聚碳酸酯在機械性能、電性能和耐候性方面相對優異,因此可以用作導光板本身。然而,由于聚碳酸酯的透光率略低,而透光率在導光板中應當著重考慮,因此需要提高這一性能。因此,在本發明中,將聚碳酸酯與由下面的化學式1表示的聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物一起使用:[化學式1]在化學式1中,n和m各自獨立地是1以上的整數,以及n+m為20以上且小于100。如本文所用,術語“聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物”是指通過使四氫呋喃與環氧丙烷進行無規共聚而制備的聚合物。從這個觀點來看,化學式1中的方括號之間的重復單元應當理解為彼此無規地排列。嘗試通過添加常規的聚氧化亞烷基二醇來提高導光板的透光率。然而,由于聚氧亞丙基二醇與聚碳酸酯具有較高的相容性但是具有較低的耐熱性,因而會導致在導光板的制造過程中由于高溫引起的透光率降低的問題。此外,由于聚氧四亞甲基二醇具有較高的耐熱性但是與聚碳酸酯的相容性差,因而難以提高透光率。然而,本發明中包含所有單獨的重復單元的聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物可以彌補單獨的聚氧化亞烷基二醇彼此的不足,從而使耐熱性和透光率都得以提高。根據本發明的一個實施方案,可以確認,與使用聚氧亞丙基二醇和聚氧四亞甲基二醇的比較例相比,使用聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物的實施例表現出顯著提高的耐熱性和透光率。基于100重量份的聚碳酸酯,聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物的含量為0.05至5重量份,優選地為0.3至1.0重量份。當共聚物的量小于0.05重量份時,耐熱性和透光率的提高程度不顯著,當共聚物的量大于5重量份時,聚碳酸酯的性能會降低。另外,聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物的重均分子量優選地為1,000g/mol至4,000g/mol。在上述范圍內,可以有效地提高導光板的物理性能。包含環氧基的乙烯基類聚合物另一方面,與其它種類的樹脂相比,聚碳酸酯在機械性能、電性能和耐候性方面相對優異,因此可以用作導光板本身。然而,由于聚碳酸酯在高溫和高濕的條件下具有較低的長期顏色穩定性,而顏色穩定性在導光板中應當著重考慮,因此需要提高這一性能。因此,可以將聚碳酸酯與包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元的乙烯基類聚合物一起使用。如本文所用,術語“(甲基)丙烯酰基”指丙烯酰基和甲基丙烯酰基。也就是說,術語“(甲基)丙烯酸酯”應當理解為是指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。根據本發明的一個實施方案,可以確認,包含含有(甲基)丙烯酸酯重復單元(含有環氧官能團)的乙烯基類聚合物的聚碳酸酯樹脂組合物即使在高溫和高濕的條件下放置較長時間后仍保持相對優異的顏色穩定性。基于100重量份的聚碳酸酯,包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元的乙烯基類聚合物的含量為0.001至5重量份,優選地為0.015至2.5重量份。當乙烯基類聚合物的量小于0.001重量份時,在高溫和高濕的條件下可長期保持顏色穩定性的程度不顯著,當乙烯基類聚合物的量大于5重量份時,聚碳酸酯的性能會降低。另外,包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元的乙烯基類聚合物的重均分子量優選地為1,000g/mol至10,000g/mol。在上述范圍內,可以有效地提高導光板的物理性能。具體地,含有環氧基的乙烯基類聚合物可以包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元。在含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元中,環氧官能團可以鍵合到(甲基)丙烯酸酯重復單元的支鏈的末端。(甲基)丙烯酸酯重復單元可以包括通過乙烯基類官能團之間的聚合而形成的主鏈以及從主鏈以支狀伸出的支鏈。環氧官能團可以在(甲基)丙烯酸酯重復單元的支鏈的末端形成鍵。更具體地,含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元可以包括由下面的化學式3表示的重復單元:[化學式3]在化學式3中,R1、R2和R3彼此相同或不同,并且各自獨立地是氫;或具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基,R4是具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈亞烷基,x是1至20的整數。烷基是衍生自烷烴的一價官能團,其實例可以包括甲基、乙基、丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基等。亞烷基是衍生自烷烴的二價官能團,其實例可以包括亞甲基、亞乙基、亞丙基、異亞丁基、仲亞丁基、叔亞丁基、亞戊基和亞己基等。烷基或亞烷基可以是取代的或未被取代的,術語“取代的”是指烷基或亞烷基中包含的氫原子被特定的官能團取代。對取代的官能團的實例沒有特別地限制,可以使用本領域中公知的各種官能團或原子團,例如,具有1至10個碳原子的烷基、具有2至10個碳原子的烯基、具有2至10個碳原子的炔基、具有6至12個碳原子的芳基、具有2至12個碳原子的雜芳基、具有6至12個碳原子的芳烷基、鹵素原子、氰基、氨基、脒基、硝基、酰胺基、羰基、羥基,磺酰基、氨基甲酸酯基和具有1至10個碳原子的烷氧基等。另外,含有環氧基的乙烯基類聚合物的環氧當量可以為100g/mol至500g/mol或200g/mol至400g/mol。因此,當含有環氧基的乙烯基類聚合物中含有特定量的環氧官能團時,即使在高溫和高濕的條件下放置較長時間后也可以保持優異的顏色穩定性。含有環氧基的乙烯基類聚合物還可以包含芳香族乙烯基類重復單元或(甲基)丙烯酰基類重復單元。也就是說,含有環氧基的乙烯基類聚合物可以包括,例如,包含選自以下重復單元中的一種或多種的共聚物:含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元;芳香族乙烯基類重復單元;以及(甲基)丙烯酰基類重復單元。芳香族乙烯基類重復單元是指衍生自芳香族乙烯基類單體的重復單元,具體而言,是指構成通過芳香族乙烯基類單體之間的聚合而形成的聚合物的重復單元。芳香族乙烯基單體是在同一分子中具有一個乙烯基雙鍵和一個或多個苯核的化合物,對芳香族乙烯基單體的具體實例沒有特別地限制,但是例如,它們可以包括如下化合物:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、2,5-二甲基苯乙烯、1,3-二甲基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、4-乙氧基苯乙烯、4-丙氧基苯乙烯、4-丁氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、乙烯基甲苯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、三溴苯乙烯、乙烯基萘、異丙烯基萘、異丙烯基聯苯、二乙烯基苯和α-甲基苯乙烯乙烯基甲苯等。更具體地,芳香族乙烯基類重復單元可以包括由下面的化學式4表示的重復單元:[化學式4]在化學式4中,R5至R8彼此相同或不同,并且各自獨立地是氫;或具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基,y是1至20的整數。R8的官能團可以鍵合至苯環中除了與乙烯基類官能團鍵合的位置1的碳之外的剩余位置2至6中的至少一個或多個碳。有關烷基的內容包括上面的對化學式3所描述的內容。(甲基)丙烯酰基類重復單元是指衍生自(甲基)丙烯酰基類單體的重復單元。具體地,是指構成通過(甲基)丙烯酰基類單體之間的聚合而形成的聚合物的重復單元。(甲基)丙烯酰基類單體是指含有(甲基)丙烯酰基類官能團的化合物,對其具體實例沒有特別地限制,例如,可以包括(甲基)丙烯酸酯化合物或(甲基)丙烯酸化合物。更具體地,(甲基)丙烯酰基類重復單元可以包括由下面的化學式5表示的重復單元:[化學式5]在化學式5中,R11至R14彼此相同或不同,并且各自獨立地是氫;或具有1至10個碳原子的直鏈或支鏈烷基,z是1至20的整數。有關烷基的內容包括上面的對化學式3所描述的內容。聚碳酸酯樹脂組合物根據本發明的聚碳酸酯樹脂組合物包含100重量份的聚碳酸酯;和0.05至5重量份的由化學式1表示的聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物。另外,根據本發明的聚碳酸酯樹脂組合物包含100重量份的聚碳酸酯;0.05至5重量份的由化學式1表示的聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物;以及0.001至5重量份的包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酰基類重復單元的乙烯基類聚合物。另外,如有必要,所述聚碳酸酯樹脂組合物可以包含本領域中常用的選自抗氧化劑、熱穩定劑、塑化劑、抗靜電劑、成核劑、阻燃劑、潤滑劑、抗沖改性劑、熒光增白劑和紫外線吸收劑中的一種或多種添加劑。聚碳酸酯樹脂組合物可以通過混合聚碳酸酯、聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物和任選的添加劑來制備。或者,聚碳酸酯樹脂組合物可以通過混合聚碳酸酯、聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物、包含含有環氧官能團的(甲基)丙烯酸酯重復單元的乙烯基類聚合物和任選的添加劑來制備。為了制備光學成型產品,優選進行如下所述的熔融捏合來制造顆粒。熔融捏合可以通過本領域中常用的方法進行,例如,使用帶式攪拌機、亨舍爾混合機、班伯里密煉機、鼓式滾筒、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、共捏合機和多螺桿擠出機等的方法。熔融捏合的溫度可以根據需要適當地調節,優選地,可以調節為200℃至300℃的溫度。光學成型產品另外,本發明提供一種包含上述聚碳酸酯樹脂組合物的光學成型產品。優選地,所述光學成型產品是導光板。如本文所用,術語“導光板”是指為液晶顯示裝置的背光單元提供亮度和均勻發光性的元件。由于將光傳遞到導光板,透明度即透光率應當優異。此外,由于在導光板的成型和工作過程中需要高溫,因此需要較高的耐熱性。因此,由于根據本發明的聚碳酸酯樹脂組合物具有導光板所需的優異的透光率和耐熱性,因此可以有效地用作導光板。制備導光板的方法可以通過本領域中常用的方法來進行。例如,導光板可以通過將熔融捏合后的混合物或根據本發明的樹脂組合物的顆粒作為原料,利用如注射成型法、注射壓縮成型法、擠出成型法、真空成型法、吹塑法、壓模法、壓力成型法、發泡成型法、熱彎曲成型法、壓縮成型法、壓延成型法和旋轉成型法的成型方法來制備。導光板的厚度可以根據使用目的適當地調節,并且導光板的形狀也可以根據使用目的而具有平板或彎曲形狀。有益效果根據本發明的聚碳酸酯樹脂組合物具有導光板所需的優異的透光率和顏色均勻性,并且加工性也優異。因此,所述聚碳酸酯樹脂組合物可以有效地用作導光板的材料。具體實施方式下面,將提供優選實施方案以幫助理解本發明。然而,提供這些實施例僅用于說明本發明,并且不應當理解為將本發明的范圍局限于這些實施例。<使用的材料>在下面的實施例和比較例中使用以下材料。-聚碳酸酯樹脂(PC)使用重均分子量為16,000g/mol且MFR(300℃,1.2kg)為120g/min的雙酚A線型聚碳酸酯。-聚氧四亞甲基-聚氧亞丙基二醇無規共聚物使用可購自NOF公司的重均分子量為2,000g/mol的PolycerinDCB-2000,或者購自NOF公司的重均分子量為4,000g/mol的PolycerinDCB-4000。-含有環氧基的乙烯基類聚合物使用可購自BASF的重均分子量為6,800g/mol的JoncrylADR-4370F(環氧當量:285g/mol)。-聚氧亞丙基二醇(PPG)使用可購自NOF公司的UniolD-2000。-聚氧四亞甲基二醇(PTMG)使用可購自KPX化學公司的PTMG2000。-聚氧亞丙基二醇二硬脂酸酯使用可購自NOF公司的NKL9520。-聚氧四亞甲基-聚氧化亞乙基二醇無規共聚物使用可購自NOF公司的重均分子量為1,800g/mol的PolycerinDC-1800E。<實施例和比較例>將各組分按下表1中所示的量進行混合,利用雙螺桿擠出機(L/D=36,Φ=45,機筒溫度:240℃)以每小時80kg的速度擠出以制備顆粒。[表1]根據以下方法測定由此制備的顆粒的物理性能。<試驗例>*試驗例1:顏色耐熱性(ΔYI)使用注射成型機N-20C(JSW有限公司制造),在320℃的料筒溫度下對在實施例和比較例中制備的各樹脂顆粒進行注射成型而沒有停留時間,從而制得試樣(寬度/長度/厚度=60mm/40mm/3mm),使用Color-Eye7000A(X-Rite有限公司制造)根據ASTMD1925測定YI值(320℃)。另外,使用注射成型機N-20C(JSW有限公司制造),在250℃的料筒溫度下對在實施例和比較例中制備的各樹脂顆粒進行注射成型而沒有停留時間,從而制得試樣(寬度/長度/厚度=60mm/40mm/3mm),使用Color-Eye7000A(X-Rite有限公司制造)根據ASTMD1925測定YI值(250℃)。此外,將通過從YI值(320℃)中減去YI值(250℃)而獲得的值評價為顏色耐熱性(ΔYI),結果示于下表2中。*試驗例2:長波長光的透光率(T%)和長波長光的顏色(YI)使用注射成型機N-20C(JSW有限公司制造),在320℃的料筒溫度下對在實施例和比較例中制備的各樹脂顆粒進行注射成型而沒有停留時間,從而制得試樣(寬度/長度/厚度=150mm/80mm/4mm),通過使用可購自Hitachi有限公司的分光光度計U-4100沿試樣的橫向照射380nm至780nm的光來測定長波長光的透光率(T%)和長波長光的顏色(YI)。由此獲得的結果示于下表2中。長波長光的顏色根據JISZ8722測定。[表2]試驗例1和試驗例2的測定結果如上表2中所示,可以確認,在根據本發明的實施例的情況下,由熱引起的顏色變化的寬度(ΔYI)低至小于0.20,因此,與其中顏色變化大于0.25的比較例相比,實施例表現出優異的顏色耐熱性。另外,可以確認,在實施例的情況下,測定的長波長光的顏色與比較例相比更低,因此,可以在穩定地實現色調的同時在可見光區域具有相對均勻的顏色,而且與比較例相比,實施例表現出更高的長波長光的透光率,因此當應用于導光板時可以實現優異的光學性能。*試驗例3:長期顏色穩定性(ΔYI')使用注射成型機N-20C(JSW有限公司制造),在320℃的料筒溫度下對在實施例1和4至8中制備的各樹脂顆粒進行注射成型而沒有停留時間,從而制得試樣(寬度/長度/厚度=60mm/40mm/3mm),使用Color-Eye7000A(X-Rite有限公司制造)根據ASTMD1925測量初始YI'值。隨后,將試樣放置在85℃的溫度和85%的濕度下。在經過1天;2天;3天;4天;5天;6天的每個時間點時,使用Color-Eye7000A(X-Rite有限公司制造)根據ASTMD1925測定YI'值。此外,在經過1天;2天;3天;4天;5天;6天的時間點時,將通過從每個時間點的YI'值中減去初始YI'值而獲得的值評價為長期顏色穩定性(ΔYI'),結果示于下表3中。[表3]試驗例3的測定結果類別1天后2天后3天后4天后5天后6天后實施例10.130.090.210.340.460.58實施例40.140.100.230.370.500.64實施例50.090.050.100.140.190.25實施例60.080.030.060.090.130.16實施例70.090.060.120.190.240.30實施例80.090.060.110.170.230.28如上表3中所示,可以確認,在根據本發明的實施例的情況下,在高溫和高濕的條件下長期保持優異的顏色穩定性。特別地,可以確認,在含有JoncrylADR-4370F(含有環氧基的乙烯基類聚合物)的實施例5至8的情況下,即使經過6天,顏色變化值仍顯示為低至0.30以下,因此表現出優異的顏色穩定性。當前第1頁1 2 3