WO2021085384A1 - ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形体 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a polycarbonate resin composition. More specifically, the present invention relates to a polycarbonate resin composition imparted with good long-lasting antistatic properties and thermal stability.
- Polycarbonate resin is used in many applications such as mechanical parts, automobile parts, electrical / electronic parts, office equipment parts, etc. due to its excellent properties such as mechanical strength, dimensional stability and flame retardancy.
- it since it has a large surface intrinsic resistance, when static electricity is generated on the surface of the molded body of polycarbonate resin, dust adheres and it is difficult to remove it, and there are problems such as malfunction when it is used as an electric device part. May cause. Therefore, many techniques related to a polycarbonate resin composition imparted with antistatic properties have been studied, and a method using a phosphonium sulfonic acid salt (see Patent Document 1) and a method using a surfactant such as a glycerin fatty acid ester. (See Patent Document 2) has been proposed.
- Patent Documents 1 and 2 have a drawback that they are inferior in sustainability such that the effect is significantly reduced by one washing with water.
- a method using a polyether ester amide has been proposed as a method for imparting continuous antistatic properties, but it is said that the heat stability during heat distortion and injection molding deteriorates. There is a drawback that the heat resistance (deflection temperature under load) is lowered, and it is difficult to achieve both good transparency.
- An object of the present invention is to provide a polycarbonate resin composition having excellent sustained antistatic properties and thermal stability and a molded product thereof.
- the present inventors have found that the above-mentioned problems can be solved by a polycarbonate resin composition containing a specific ion pair compound. That is, the present inventor has found that the above-mentioned problems can be achieved by the following polycarbonate resin composition and a molded product thereof.
- the ion pair compound It has a melting point of 80 ° C or less and The 5% weight loss temperature measured by TG-TDA (thermogravimetric differential thermal analysis) is 350 ° C.
- R 1 > R D- 20 (1) (in the formula, R 1 is The contact angle (°) of the water droplets of the resin composition having an ion pair compound content of 2 parts by weight, and RD is the contact angle (°) of the water droplets of the aromatic polycarbonate resin.)
- R 1 > R D- 15 (2) (In the formula, R 1 is the contact angle (°) of a water droplet of the resin composition having an ion pair compound content of 2 parts by weight, and R D is an aromatic. Contact angle (°) of water droplets of polycarbonate resin.) 3. 3.
- the resin composition according to the above item 1 or 2, wherein the ion pair compound is a compound represented by the following formula (I).
- R 1 represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms
- R 2 represents an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms
- M ⁇ represents an arbitrary anion.
- M ⁇ has the following formula (II).
- R 3 and R 4 are perfluoroalkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, respectively, and R 3 and R 4 may be the same or different. ] 5.
- R 1 is a linear alkyl group having 6 to 8 carbon atoms
- R 2 is a linear alkyl group having 12 to 16 carbon atoms
- R 3 and R 4 are perfluoroalkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, respectively.
- the above item 3 or 4 is characterized in that R 1 is a linear alkyl group having 6 carbon atoms
- R 2 is a linear alkyl group having 14 carbon atoms
- R 3 and R 4 are trifluoromethyl groups, respectively.
- the polycarbonate resin composition of the present invention is excellent in continuous antistatic property and thermal stability, it is useful in the information field such as a transport tray for semiconductor parts, which is highly required to suppress dust adsorption. It is also useful in the optical field such as lenses used in in-vehicle cameras, smartphones, etc., where transparency is further required.
- the resin material has a drawback that dust easily adheres to the resin material, which causes deterioration of image quality and sensing function.
- the resin material of the present invention can be expected to improve the above-mentioned defects. Further, it is also useful in the automobile field where continuous antistatic property is required (interior parts which require good appearance, etc.). Therefore, the industrial effect of the present invention is extremely large.
- the aromatic polycarbonate resin used as the component A in the present invention is obtained by reacting a divalent phenol with a carbonate precursor.
- the reaction method include an interfacial polymerization method, a molten transesterification method, a solid phase transesterification method of a carbonate prepolymer, and a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound.
- dihydric phenol used here are hydroquinone, resorcinol, 4,4'-biphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl).
- Propane commonly known as bisphenol A
- 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)- 1-Phenylethane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane
- 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) Pentan 4,4'-(p-phenylenediisopropyridene) diphenol, 4,4'-(m-phenylenediisopropylidene) diphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -4-isopropylcyclohexane ,
- BPM 4,4'-(m-phenylenediisopropyridene) diphenol
- 1,1-bis (4-hydroxy) as a part or all of the divalent phenol component.
- BCF 9,9-bis (4-hydroxyphenyl)
- BCF 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene
- these divalent phenols other than BPA in an amount of 5 mol% or more, particularly 10 mol% or more, of the total divalent phenol components constituting the polycarbonate.
- the component A constituting the resin composition is the following copolymerized polycarbonates (1) to (3).
- BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, further preferably 45 to 65 mol%) and BCF in 100 mol% of the divalent phenol component constituting the polycarbonate.
- BPA is 10 to 95 mol% (more preferably 50 to 90 mol%, further preferably 60 to 85 mol%) and BCF in 100 mol% of the divalent phenol component constituting the polycarbonate.
- BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, further preferably 45 to 65 mol%) and Bis in 100 mol% of the divalent phenol component constituting the polycarbonate.
- These special polycarbonates may be used alone or in admixture of two or more. Further, these can also be used by mixing them with a widely used bisphenol A type polycarbonate.
- Tg is 160 to 250 ° C., preferably 170 to 230 ° C., and the water absorption rate is 0.10 to 0.30%, preferably 0.13 to 0.30%, more preferably 0.14 to 0.14 to Polycarbonate which is 0.27%.
- the water absorption rate of polycarbonate is a value obtained by measuring the water content after immersing in water at 23 ° C. for 24 hours in accordance with ISO62-1980 using a disk-shaped test piece having a diameter of 45 mm and a thickness of 3.0 mm. is there.
- the Tg glass transition temperature
- DSC differential scanning calorimetry
- carbonate precursor carbonyl halide, carbonic acid diester or haloformate is used, and specific examples thereof include phosgene, diphenyl carbonate or dihaloformate of divalent phenol.
- the polycarbonate resin of the present invention is a branched polycarbonate resin obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound, or a polyester carbonate resin obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic (including alicyclic) bifunctional carboxylic acid.
- a copolymerized polycarbonate resin copolymerized with a bifunctional alcohol including an alicyclic type
- a polyester carbonate resin copolymerized with such a bifunctional carboxylic acid and a bifunctional alcohol may be a mixture of two or more of the obtained polycarbonate resins.
- the branched polycarbonate resin can impart drip prevention performance and the like to the resin composition of the present invention.
- the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound used in such a branched polycarbonate resin include fluoroglucolcin, fluoroglucolside, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxidiphenyl) heptene-2, 2.
- the structural unit derived from the polyfunctional aromatic compound in the branched polycarbonate is preferably a total of 100 mol% of the structural unit derived from the dihydric phenol and the structural unit derived from the polyfunctional aromatic compound. It is 0.01 to 1 mol%, more preferably 0.05 to 0.9 mol%, still more preferably 0.05 to 0.8 mol%.
- branched structural units may be generated as a side reaction, and the amount of such branched structural units is preferably 100 mol% in total including the structural units derived from divalent phenol. It is preferably 0.001 to 1 mol%, more preferably 0.005 to 0.9 mol%, still more preferably 0.01 to 0.8 mol%.
- the ratio of such a branched structure can be calculated by 1 1 H-NMR measurement.
- the aliphatic bifunctional carboxylic acid is preferably ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid.
- the aliphatic bifunctional carboxylic acid include linear saturated aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid (decanedioic acid), dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, octadecanedioic acid, and icosandioic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid.
- Such as alicyclic dicarboxylic acid is preferably mentioned.
- the bifunctional alcohol an alicyclic diol is more preferable, and examples thereof include cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, and tricyclodecanedimethanol.
- Reaction formats such as the interfacial polymerization method, the melt transesterification method, the carbonate prepolymer solid phase ester exchange method, and the ring-opening polymerization method of the cyclic carbonate compound, which are the methods for producing the aromatic polycarbonate resin of the present invention, are described in various documents and patents. This is a well-known method in publications.
- Melt volume rate of an aromatic polycarbonate resin in the present invention (300 ° C., 1.2 kg load) is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ 60cm 3 / 10min, more preferably 3 ⁇ 30cm 3 / 10min, more preferably is 5 ⁇ 20cm 3 / 10min.
- Resin composition melt volume rate is obtained from less than 1 cm 3 / 10min aromatic polycarbonate resin may be inferior in versatility in that poor flowability during injection molding.
- the polycarbonate resin melt volume rate is more than 60cm 3 / 10min, may not good mechanical properties are obtained.
- the melt volume rate is also called "MVR" and is measured according to ISO1133.
- a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin can also be used as the aromatic polycarbonate resin (component A) of the present invention.
- the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is a copolymer prepared by copolymerizing a dihydric phenol represented by the following general formula (1) and a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane represented by the following general formula (3). It is preferably a polymer resin.
- R 1 and R 2 are independently hydrogen atom, halogen atom, alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms, respectively.
- E and f are each an integer of 1 to 4
- W is at least one group selected from the group consisting of a single bond or a group represented by the following general formula (2).
- R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are independently hydrogen atoms, alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms, and carbon.
- R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 independently have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, and 6 to 12 carbon atoms, respectively.
- R 9 and R 10 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms and 1 to 10 carbon atoms, respectively.
- X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms.
- Examples of the divalent phenol (I) represented by the general formula (1) include 4,4'-dihydroxybiphenyl, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, and the like.
- 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1 -Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,3'-biphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-isopropyl) Phenyl) propane, 2,2-bis (3-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) octane, 2 , 2-bis (3-bromo-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (3,5-
- 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-sulfonyldiphenol, 2,2'-dimethyl- 4,4'-sulfonyldiphenol, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 1,3-bis ⁇ 2- (4-hydroxyphenyl) propyl ⁇ benzene, 1,4-bis ⁇ 2- (4-Hydroxyphenyl) propyl ⁇ benzene is preferred, especially 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (BPZ), 4,4'-.
- BPZ 1,1-bis (4-hydroxyphenyl)
- Sulfonyldiphenol 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene is preferred.
- 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane which has excellent strength and good durability, is most preferable.
- these may be used individually or in combination of 2 or more types.
- hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane represented by the above general formula (3) for example, the following compounds are preferably used.
- the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) prescribes phenols having an olefinic unsaturated carbon-carbon bond, preferably vinylphenol, 2-allylphenol, isopropenylphenol, and 2-methoxy-4-allylphenol. It is easily produced by subjecting the terminal of a polysiloxane chain having the degree of polymerization of the above to a hydrosilylation reaction.
- (2-allylphenol) -terminal polydiorganosiloxane and (2-methoxy-4-allylphenol) -terminal polydiorganosiloxane are preferable, and (2-allylphenol) -terminal polydimethylsiloxane and (2-methoxy-4) are particularly preferable.
- -Allylphenol) -terminated polydimethylsiloxane is preferred.
- the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) preferably has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of 3 or less.
- the molecular weight distribution (Mw / Mn) is more preferably 2.5 or less, still more preferably 2 or less, in order to exhibit more excellent low outgassing property and low temperature impact property during high temperature molding. If the upper limit of such a suitable range is exceeded, the amount of outgas generated during high-temperature molding is large, and the low-temperature impact resistance may be inferior.
- the degree of polymerization (p + q) of the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is appropriately 10 to 300.
- the degree of polymerization of diorganosiloxane (p + q) is preferably 10 to 200, more preferably 12 to 150, and even more preferably 14 to 100. Below the lower limit of the suitable range, the impact resistance characteristic of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer is not effectively exhibited, and when the upper limit of the suitable range is exceeded, poor appearance appears.
- the content of polydiorganosiloxane in the total weight of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is preferably 0.1 to 50% by weight.
- the content of the polydiorganosiloxane component is more preferably 0.5 to 30% by weight, still more preferably 1 to 20% by weight.
- Above the lower limit of the suitable range impact resistance and flame retardancy are excellent, and below the upper limit of the suitable range, a stable appearance that is not easily affected by molding conditions can be easily obtained.
- the degree of polymerization of polydiorganosiloxane and the content of polydiorganosiloxane can be calculated by 1 H-NMR measurement.
- hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) may be used, or two or more types may be used.
- a comonomer other than the above divalent phenol (I) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) may be added in a range of 10% by weight or less based on the total weight of the copolymer. It can also be used together.
- a mixed solution containing an oligomer having a terminal chloroformate group is prepared in advance by a reaction of a dihydric phenol (I) and a carbonic acid ester-forming compound in a mixed solution of an organic solvent insoluble in water and an alkaline aqueous solution. To do.
- the entire amount of divalent phenol (I) used in the method of the present invention may be an oligomer at a time, or a part thereof may be used as a post-added monomer at the subsequent interface. It may be added as a reaction raw material to the polycondensation reaction. The post-added monomer is added to allow the polycondensation reaction in the subsequent stage to proceed rapidly, and it is not necessary to add it when it is not necessary.
- the method of this oligomer-forming reaction is not particularly limited, but usually, a method performed in a solvent in the presence of an acid binder is preferable.
- the ratio of the carbonic acid ester-forming compound used may be appropriately adjusted in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction. Further, when a gaseous carbonic acid ester-forming compound such as phosgene is used, a method of blowing it into the reaction system can be preferably adopted.
- the acid binder for example, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, organic bases such as pyridine, and mixtures thereof are used.
- the ratio of the acid binder used may be appropriately determined in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction. Specifically, it is preferable to use 2 equivalents or a slightly excess amount of the acid binder with respect to the number of moles of divalent phenol (I) used for forming the oligomer (usually 1 mol corresponds to 2 equivalents). ..
- a solvent inert to various reactions such as those used in the production of known polycarbonate may be used alone or as a mixed solvent.
- Typical examples include hydrocarbon solvents such as xylene and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and chlorobenzene.
- a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride is preferably used.
- the reaction pressure for oligomer formation is not particularly limited and may be normal pressure, pressurization, or reduced pressure, but it is usually advantageous to carry out the reaction under normal pressure.
- the reaction temperature is selected from the range of ⁇ 20 to 50 ° C., and in many cases, heat is generated during polymerization, so water cooling or ice cooling is desirable.
- the reaction time depends on other conditions and cannot be unconditionally defined, but is usually 0.2 to 10 hours.
- the pH range of the oligomer-forming reaction is the same as the known interfacial reaction conditions, and the pH is always adjusted to 10 or more.
- the molecular weight distribution (Mw / Mn) is up to 3 or less while stirring the mixed solution.
- the highly purified hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) represented by the general formula (3) is added to the divalent phenol (I), and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) and the oligomer are polycondensed. Thereby, a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer is obtained.
- R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently have a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms.
- R 9 and R 10 are independently hydrogen atoms, halogen atoms, alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms, and 1 to 10 carbon atoms, respectively.
- an acid binder may be added as appropriate in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction.
- the acid binder for example, alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, organic bases such as pyridine, and mixtures thereof are used.
- the post-addition amount is two.
- Polycondensation by the interfacial polycondensation reaction between the oligomer of divalent phenol (I) and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is performed by vigorously stirring the above mixture.
- a terminal terminator or a molecular weight modifier is usually used.
- the terminal terminator include compounds having a monovalent phenolic hydroxyl group, and in addition to ordinary phenols, p-tert-butylphenols, p-cumylphenols, tribromophenols, etc., long-chain alkylphenols and aliphatic carboxylic acids Examples thereof include chloride, aliphatic carboxylic acid, hydroxybenzoic acid alkyl ester, hydroxyphenyl alkyl acid ester, and alkyl ether phenol.
- the amount used is in the range of 100 to 0.5 mol, preferably 50 to 2 mol, with respect to 100 mol of all the divalent phenolic compounds used, and it is naturally possible to use two or more kinds of compounds in combination. is there.
- a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine or a quaternary ammonium salt may be added to promote the polycondensation reaction.
- the reaction time of such a polymerization reaction is preferably 30 minutes or more, more preferably 50 minutes or more. If desired, a small amount of an antioxidant such as sodium sulfite or hydrosulfide may be added.
- the branching agent can be used in combination with the above divalent phenolic compound to obtain branched polycarbonate-polydiorganosiloxane.
- examples of the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound used in such a branched polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin include fluoroglucolcin, fluoroglucolside, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris (4-hydrochidiphenyl).
- the ratio of the polyfunctional compound in the branched polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is preferably 0.001 to 1 mol%, more preferably 0.005 to 0.9, based on the total amount of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin. It is mol%, more preferably 0.01 to 0.8 mol%, and particularly preferably 0.05 to 0.4 mol%.
- the amount of the branched structure can be calculated by 1 1 H-NMR measurement.
- the reaction pressure can be reduced pressure, normal pressure, or pressurization, but usually, normal pressure or the self-pressure of the reaction system can be preferably used.
- the reaction temperature is selected from the range of ⁇ 20 to 50 ° C., and in many cases, heat is generated during polymerization, so water cooling or ice cooling is desirable. Since the reaction time varies depending on other conditions such as the reaction temperature, it cannot be unconditionally specified, but it is usually carried out in 0.5 to 10 hours.
- the obtained polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is appropriately subjected to physical treatment (mixing, fractionation, etc.) and / or chemical treatment (polymer reaction, cross-linking treatment, partial decomposition treatment, etc.) to reduce the desired amount. It can also be obtained as a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin having a viscosity [ ⁇ SP / c].
- the obtained reaction product (crude product) can be recovered as a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin having a desired purity (purification degree) by subjecting various post-treatments such as a known separation and purification method.
- the average size of the polydiorganosiloxane domain in the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin molded product is preferably in the range of 1 to 40 nm.
- the average size is more preferably 1 to 30 nm, still more preferably 5 to 25 nm. If it is less than the lower limit of such a suitable range, impact resistance and flame retardancy may not be sufficiently exhibited, and if it exceeds the upper limit of such a suitable range, impact resistance may not be stably exhibited. This provides a resin composition having excellent impact resistance and appearance.
- the average domain size of the polydiorganosiloxane domain of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin molded product in the present invention was evaluated by the small-angle X-ray scattering method (SAXS).
- SAXS small-angle X-ray scattering method
- the small-angle X-ray scattering method is a method for measuring diffuse scattering / diffraction occurring in a small-angle region within a scattering angle (2 ⁇ ) ⁇ 10 °. In this small-angle X-ray scattering method, if there are regions having different electron densities having a size of about 1 to 100 nm in a substance, diffuse scattering of X-rays is measured by the difference in electron densities.
- the particle size of the object to be measured is determined based on the scattering angle and the scattering intensity.
- a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin having an aggregated structure in which polydiorganosiloxane domains are dispersed in a matrix of a polycarbonate polymer diffuse scattering of X-rays occurs due to the difference in electron density between the polycarbonate matrix and the polydiorganosiloxane domain.
- the scattering intensity I at each scattering angle (2 ⁇ ) in the range where the scattering angle (2 ⁇ ) is less than 10 ° is measured, the small angle X-ray scattering profile is measured, the polydiorganosiloxane domain is a spherical domain, and the particle size distribution varies. From the tentative particle size and the tentative particle size distribution model, a simulation is performed using commercially available analysis software to obtain the average size of the polydiorganosiloxane domain. According to the small-angle X-ray scattering method, the average size of polydiorganosiloxane domains dispersed in a matrix of polycarbonate polymers, which cannot be accurately measured by observation with a transmission electron microscope, can be measured accurately, easily, and with good reproducibility. it can.
- the average domain size means the number average of individual domain sizes.
- average domain size used in connection with the present invention is a measured value obtained by measuring a 1.0 mm thick portion of a three-stage plate produced by the method described in Examples by such a small angle X-ray scattering method. Shown. In addition, the analysis is performed using an isolated particle model that does not consider the interaction between particles (interference between particles).
- the ion pair compound used in the present invention is used as an antistatic agent, has a melting point of 80 ° C. or lower, a 5% weight loss temperature measured by TG-TDA of 350 ° C. or higher, and the following formula (1).
- R 1 > R D- 20 (1) In the formula, R 1 is the contact angle (°) of the water droplet of the resin composition having an ion pair compound content of 2 parts by weight, and R D is the contact angle (°) of the water droplet of the aromatic polycarbonate resin. Is.) To be satisfied.
- antistatic agents that are not ion-pair compounds include surfactants such as glycerin fatty acid esters, but resin compositions using these are inferior in sustained antistatic properties and thermal stability.
- resin compositions using these are inferior in sustained antistatic properties and thermal stability.
- polymer materials such as polyether as antistatic agents that are not ion-pair compounds, but resin compositions using these have the drawback of not being transparent and of being inferior in thermal stability and deflection temperature under load. There is.
- the melting point of the ion pair compound is 80 ° C. or lower. It is known that the resin composition becomes antistatic by adding an ion pair compound having a low melting point, particularly a liquid at room temperature, to the resin. The reason is that the ion pair compound having a low melting point has an organic compound moiety having a large size to some extent, so that the Coulomb force of positive and negative charges is weakened and the affinity with the matrix resin is increased. It is believed that it is appropriately dispersed in the resin composition and exhibits antistatic properties. In particular, when considering the addition to the polycarbonate resin, those having a melting point of 80 ° C. or lower are suitable for imparting good antistatic properties.
- an ion pair compound having a melting point of more than 80 ° C. has a strong Coulomb force or a small organic compound site and a low affinity with the resin, so that it is difficult to disperse in the aromatic polycarbonate resin and has good antistatic properties. Does not demonstrate.
- the melting point of the ion pair compound is preferably 30 ° C. or lower, more preferably 0 ° C. or lower.
- the 5% weight loss temperature measured by TG-TDA is 350 ° C. or higher.
- thermal decomposition of ion-to-compounds is likely to occur in an environment where the resin compound is exposed to high temperatures such as melt kneading and injection molding, and the compound generated by the thermal decomposition is the heat of the resin polymer. It also contributes to decomposition and causes problems such as a decrease in molecular weight.
- the treatment temperature in melt kneading or injection molding often reaches 300 to 350 ° C., so 350 ° C. or higher is appropriate.
- the 5% weight loss temperature measured by TG-TDA of the ion pair compound is preferably 355 ° C. or higher, and more preferably 360 ° C. or higher.
- the reason why the equation (1) should be satisfied will be described below.
- the more hydrophobic the ion-pair compound is the more the elution of the ion-pair compound into water when the resin composition containing the ion-pair compound comes into contact with water is suppressed, so that the continuous antistatic property is improved.
- the degree of hydrophobicity of the ion pair compound can be defined by the contact angle of the water droplet with respect to the resin composition to which the ion pair compound is added. If the formula (1) is not satisfied, it means that the ion-pair compound is more hydrophilic, so that when the resin composition comes into contact with water, the ion-pair compound elutes into water more and is sustained. Antistatic property cannot be ensured.
- R 1 is the contact angle (°) of the water droplet of the resin composition having an ion pair compound content of 2 parts by weight
- R D is the contact angle (°) of the water droplet of the thermoplastic resin. is there.
- the ion pair compound having a melting point of 80 ° C. or lower, a 5% weight loss temperature measured by TG-TDA of 350 ° C. or higher, and satisfying the formula (1) is a phosphonium salt satisfying the following formula (I). It is preferable to have.
- R 1 represents an alkyl group having 6 to 12 carbon atoms
- R 2 represents an alkyl group having 10 to 20 carbon atoms
- M ⁇ represents an arbitrary anion.
- M ⁇ in the above formula (I) is preferably the following formula (II).
- R 3 and R 4 each represent a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R 3 and R 4 may be the same or different.
- R 1 is a linear alkyl group having 6 to 8 carbon atoms
- R 2 is a linear alkyl group having 12 to 16 carbon atoms
- R 3 and R 4 are carbon atoms 1 to 4, respectively. It is preferably a perfluoroalkyl group, in which R 1 is a linear alkyl group having 6 carbon atoms, R 2 is a linear alkyl group having 14 carbon atoms, and R 3 and R 4 are trifluoromethyl groups, respectively. preferable.
- the content of the B component is 0.3 to 5 parts by weight, preferably 0.4 to 4 parts by weight, and more preferably 0.5 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the A component. If the content of the B component is less than 0.3 parts by weight, good antistatic properties are not exhibited, and if it is more than 5 parts by weight, the resin viscosity decreases and the processability becomes unstable.
- the polycarbonate resin composition of the present invention preferably contains a phosphorus-based heat stabilizer to the extent that hydrolyzability is not promoted.
- a phosphorus-based heat stabilizer improve thermal stability during manufacturing or molding, and improve mechanical properties, hue, and molding stability.
- the phosphorus-based heat stabilizer include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonic acid, phosphonic acid and esters thereof, and tertiary phosphine.
- examples of the phosphite compound include triphenylphosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tridecylphosphite, trioctylphosphite, trioctadecylphosphite, didecylmonophenylphosphite, and dioctylmonophenyl.
- Phenylphosphite diisopropylmonophenylphosphenyl, monobutyldiphenylphosphenyl, monodecyldiphenylphosphite, monooctyldiphenylphosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) octylphosphite, tris ( Diethylphenyl) phosphite, tris (di-iso-propylphenyl) phosphite, tris (di-n-butylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, tris (2, 6-di-tert-butylphenyl) phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,4-di-tert-butylpheny
- phosphite compound a compound that reacts with divalent phenols and has a cyclic structure can also be used.
- Phosphate compounds include tributyl phosphate, trimethyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, trichlorophenyl phosphate, triethyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl monoorthoxenyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, Examples thereof include diisopropyl phosphate, preferably triphenyl phosphate and trimethyl phosphate.
- Phosphonite compounds include tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4'-biphenylenediphosphonite and tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,3'-biphenylenedi.
- Examples of the phosphonate compound include dimethyl benzenephosphonate, diethyl benzenephosphonate, and dipropyl benzenephosphonate.
- Tertiary phosphines include triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, triamylphosphine, dimethylphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, diphenylmethylphosphine, diphenyloctylphosphine, triphenylphosphine, and tri-p-tolyl.
- Examples include phosphine, triphenylphosphine, and diphenylbenzylphosphine.
- a particularly preferred tertiary phosphine is triphenylphosphine.
- the phosphorus-based stabilizer can be used not only by one type but also by mixing two or more types.
- an alkyl phosphate compound typified by trimethyl phosphate is blended. It is also a preferred embodiment to use such an alkyl phosphate compound in combination with a phosphite compound and / or a phosphonite compound.
- the content of the phosphorus-based heat stabilizer is preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.005 to 0.3 parts by weight, still more preferably 0.01, based on 100 parts by weight of the A component. ⁇ 0.2 parts by weight.
- Hindered phenol-based stabilizers can be added to the polycarbonate resin composition of the present invention. Such a formulation has an effect of suppressing deterioration of hue during molding processing and deterioration of hue during long-term use, for example.
- the hindered phenol-based stabilizer include ⁇ -tocopherol, butylhydroxytoluene, cinapyl alcohol, vitamin E, n-octadecyl- ⁇ - (4'-hydroxy-3', 5'-di-tert-butylfel).
- the above hindered phenolic stabilizers can be used alone or in combination of two or more.
- the content of the hindered phenol-based stabilizer is preferably 0.0001 to 1 part by weight, more preferably 0.001 to 0.5 part by weight, based on 100 parts by weight of the A component.
- Heat Stabilizers Other Than The Phosphorus Stabilizers and Hindered Phenol Stabilizers Other than the Phosphorus Stabilizers and Hindered Phenol Stabilizers can be added to the polycarbonate resin composition of the present invention.
- heat stabilizers for example, lactone-based stabilizers typified by the reaction product of 3-hydroxy-5,7-di-tert-butyl-furan-2-one and o-xylene are preferably exemplified. Will be done. Details of such stabilizers are described in JP-A-7-233160.
- Such a compound is commercially available as Irganox HP-136 (trademark, manufactured by CIBA SPECIALTY CHEMICALS), and the compound can be used. Further, stabilizers obtained by mixing the compound with various phosphite compounds and hindered phenol compounds are commercially available.
- Irganox HP-2921 manufactured by the above-mentioned company is preferably exemplified.
- the content of the lactone-based stabilizer is preferably 0.0005 to 0.05 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.03 parts by weight, based on 100 parts by weight of the A component.
- Other stabilizers include sulfur-containing stabilizers such as pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-laurylthiopropionate), and glycerol-3-stearylthiopropionate. Illustrated.
- the content of the sulfur-containing stabilizer is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.08 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component A.
- An epoxy compound can be added to the polycarbonate resin composition of the present invention, if necessary. Such an epoxy compound is blended for the purpose of suppressing mold corrosion, and basically all compounds having an epoxy functional group can be applied.
- Specific examples of preferable epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3', 4-'-epoxycyclohexylcarboxylate, and 1,2-epoxy-4-butanol of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol.
- Examples thereof include a (2-oxylanyl) cyclosexane adduct, a copolymer of methyl methacrylate and glycidyl methacrylate, and a copolymer of styrene and glycidyl methacrylate.
- the content of the epoxy compound is preferably 0.003 to 0.2 parts by weight, more preferably 0.004 to 0.15 parts by weight, still more preferably 0.005, based on 100 parts by weight of the component A. ⁇ 0.1 parts by weight.
- a flame retardant can be added to the polycarbonate resin composition of the present invention.
- the formulation of such a compound brings about an improvement in flame retardancy, but other than that, based on the properties of each compound, for example, an improvement in antistatic property, fluidity, rigidity, and thermal stability is brought about.
- Such flame retardants include (i) organometallic salt-based flame retardants (for example, organosulfonic acid alkali (earth) metal salts, organoboric acid metal salt-based flame retardants, and organophosphorus metal salt-based flame retardants), ( ii) Organophosphorus flame retardant (for example, organic group-containing monophosphate compound, phosphate oligomer compound, phosphonate oligomer compound, phosphonitrile oligomer compound, phosphonic acid amide compound, etc.), (iii) Silicone flame retardant composed of silicone compound. , (Iv) fibrillated PTFE, among which organometallic salt-based flame retardants and organophosphorus flame retardants are preferred. These may be used alone or in combination of two.
- organometallic salt-based flame retardants for example, organosulfonic acid alkali (earth) metal salts, organoboric acid metal salt-based flame retardants, and organophosphorus metal salt-based flame retardants
- Organic metal salt-based flame retardant is an alkaline (earth) metal salt of an organic acid having 1 to 50 carbon atoms, preferably 1 to 40 carbon atoms, preferably an alkaline (earth) metal salt of organic sulfonic acid. Is preferable.
- This organic sulfonic acid alkali (earth) metal salt includes a fluorine-substituted alkyl sulfone such as a metal salt of a perfluoroalkyl sulfonic acid having 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms and an alkali metal or an alkaline earth metal.
- metal salts of acids as well as metal salts of aromatic sulfonic acids with 7-50, preferably 7-40 carbon atoms and alkali metals or alkaline earth metals.
- alkali metal constituting the metal salt include lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium
- alkaline earth metal include beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium. More preferably, it is an alkali metal.
- rubidium and cesium having a larger ionic radius are preferable when the demand for transparency is higher, but they are not versatile and difficult to purify, resulting in cost. It may be disadvantageous.
- metals with smaller ionic radii such as lithium and sodium may be disadvantageous in terms of flame retardancy.
- the alkali metal in the sulfonic acid alkali metal salt can be used properly, but in all respects, the potassium sulfonic acid salt having an excellent balance of characteristics is the most suitable.
- Such a potassium salt and a sulfonic acid alkali metal salt composed of another alkali metal can also be used in combination.
- alkali metal salt of perfluoroalkyl sulfonic acid examples include potassium trifluoromethanesulfonate, potassium perfluorobutanesulfonate, potassium perfluorohexanesulfonate, potassium perfluorooctanesulfonate, sodium pentafluoroethanesulfonate, and perfluoro.
- the number of carbon atoms of the perfluoroalkyl group is preferably in the range of 1 to 18, more preferably in the range of 1 to 10, and even more preferably in the range of 1 to 8.
- Fluoride ions (F-) are usually mixed in an alkali (earth) metal salt of perfluoroalkyl sulfonic acid composed of an alkali metal. Since the presence of such fluoride ions can be a factor for lowering the flame retardancy, it is preferable to reduce it as much as possible.
- the ratio of such fluoride ions can be measured by an ion chromatography method.
- the fluoride ion content is preferably 100 ppm or less, more preferably 40 ppm or less, and particularly preferably 10 ppm or less. Further, it is preferable that the production efficiency is 0.2 ppm or more.
- the perfluoroalkylsulfonic acid alkali (earth) metal salt having a reduced amount of fluoride ion is contained in a raw material for producing a fluorine-containing organic metal salt using a known production method.
- organic metal salt-based flame retardants are relatively soluble in water, so ion-exchanged water, especially water satisfying an electrical resistance value of 18 M ⁇ ⁇ cm or more, that is, an electrical conductivity of about 0.55 ⁇ S / cm or less is used. It is preferable to carry out the production by a step of melting at a temperature higher than room temperature, washing, and then cooling and recrystallizing.
- aromatic sulfonic acid alkali (earth) metal salt examples include, for example, diphenylsulfide-4,4'-disodium disulfonate, diphenylsulfide-4,4'-dipotassium disulfonate, potassium 5-sulfoisophthalate, and the like.
- aromatic sulfonic acid alkali (earth) metal salts potassium salts are particularly preferable.
- aromatic sulfonic acid alkali (earth) metal salts potassium diphenylsulfone-3-sulfonate and dipotassium diphenylsulfone-3,3'-disulfonate are preferable, and mixtures thereof (the former and the latter) are particularly preferable.
- the weight ratio of 15/85 to 30/70) is preferable.
- the organic metal salt other than the alkali (earth) metal salt of sulfonic acid include an alkali (earth) metal salt of a sulfate ester and an alkali (earth) metal salt of an aromatic sulfonamide.
- the alkali (earth) metal salt of the sulfate ester include an alkali (earth) metal salt of the sulfate ester of monovalent and / or polyhydric alcohols, such monovalent and / or polyhydric alcohols.
- Sulfate esters include methyl sulfate ester, ethyl sulfate ester, lauryl sulfate ester, hexadecyl sulfate ester, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate ester, pentaerythritol mono, di, tri, tetrasulfate ester, and lauric acid monoglyceride sulfate. Examples thereof include an ester, a sulfate ester of palmitate monoglyceride, and a sulfate ester of stearate monoglyceride.
- Alkali (earth) metal salts of aromatic sulfonamides include, for example, saccharin, N- (p-tolylsulfonyl) -p-toluenesulfoimide, N- (N'-benzylaminocarbonyl) sulfanylimide, and N- ( Examples thereof include alkali (earth) metal salts of phenylcarboxyl) sulfanylimide.
- the content of the organic metal salt flame retardant is preferably 0.001 to 1 part by weight, more preferably 0.005 to 0.5 part by weight, still more preferably 0.01 to 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the component A. It is 0.3 parts by weight, particularly preferably 0.03 to 0.15 parts by weight.
- Organophosphorus flame retardant As the organophosphorus flame retardant, an aryl phosphate compound and a phosphazene compound are preferably used. Since these organophosphorus flame retardants have a plasticizing effect, they are advantageous in that molding processability can be improved.
- the aryl phosphate compound various phosphate compounds conventionally known as flame retardants can be used, and more preferably, one kind or two or more kinds of phosphate compounds represented by the following general formula (4) can be mentioned.
- M in the above formula represents a divalent organic group derived from divalent phenol
- Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are monovalent organic groups derived from monovalent phenol, respectively.
- A, b, c and d are independently 0 or 1
- m is an integer of 0 to 5
- m is the average value thereof. It represents a value of 0 to 5.
- the phosphate compound of the above formula may be a mixture of compounds having different m numbers, and in the case of such a mixture, the average m number is preferably 0.5 to 1.5, more preferably 0.8 to 1. 2, more preferably 0.95 to 1.15, and particularly preferably 1 to 1.14.
- Suitable specific examples of the dihydric phenol that induces M are hydroquinone, resorcinol, bis (4-hydroxydiphenyl) methane, bisphenol A, dihydroxydiphenyl, dihydroxynaphthalene, bis (4-hydroxyphenyl) sulfone, and bis (4).
- -Hydroxyphenyl) ketone and bis (4-hydroxyphenyl) sulfide are exemplified, with resorcinol, bisphenol A, and dihydroxydiphenyl being preferred.
- the monovalent phenol for inducing Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 include phenol, cresol, xylenol, isopropylphenol, butylphenol, and p-cumylphenol, which are preferable. Are phenol and 2,6-dimethylphenol.
- the monovalent phenol may be substituted with a halogen atom
- specific examples of the phosphate compound having a group derived from the monovalent phenol include tris (2,4,6-tribromophenyl) phosphate and tris. Examples thereof include (2,4-dibromophenyl) phosphate and tris (4-bromophenyl) phosphate.
- phosphate compound not substituted with a halogen atom examples include monophosphate compounds such as triphenyl phosphate and tri (2,6-kisilyl) phosphate, and resorcinol bisdi (2,6-kisilyl) phosphate).
- a phosphate oligomer mainly composed of a phosphate oligomer, a phosphate oligomer mainly composed of 4,4-dihydroxydiphenyl bis (diphenyl phosphate), and a phosphate ester oligomer mainly composed of bisphenol A bis (diphenyl phosphate) are suitable (here, if the main component is used).
- phosphazene compound various phosphazene compounds conventionally known as flame retardants can be used, but phosphazene compounds represented by the following general formulas (5) and (6) are preferable.
- X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 represent organic groups that do not contain hydrogen, hydroxyl groups, amino groups, or halogen atoms, and r represents an integer of 3 to 10.
- examples of the halogen atom-free organic group represented by X 1 , X 2 , X 3 , and X 4 include an alkoxy group, a phenyl group, an amino group, and an allyl group.
- the cyclic phosphazene compound represented by the above formula (5) is preferable, and further, the cyclic phenoxyphosphazene in which X 1 and X 2 in the above formula (5) are phenoxy groups is particularly preferable.
- the content of the organic phosphorus flame retardant is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight, and further preferably 5 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the A component. If the blending amount of the organophosphorus flame retardant is less than 1 part by weight, the flame retardant effect is difficult to obtain, and if it exceeds 50 parts by weight, there is a problem that strand breakage or surging occurs during kneading extrusion and productivity decreases. May occur.
- Silicone-based flame retardant A silicone compound used as a silicone-based flame retardant improves flame retardancy by a chemical reaction during combustion.
- various compounds conventionally proposed as flame retardants for aromatic polycarbonate resins can be used. Silicone compounds are highly flame-retardant, especially when a polycarbonate resin is used, by binding themselves during combustion or by binding to components derived from the resin to form a structure, or by a reduction reaction during structure formation. It is believed to give an effect.
- the preferably contains a group having high activity in such a reaction and more specifically, it contains a predetermined amount of at least one group selected from an alkoxy group and a hydrogen (that is, Si—H group).
- the content ratio of such groups is preferably in the range of 0.1 to 1.2 mol / 100 g, more preferably in the range of 0.12 to 1 mol / 100 g, and 0.15 to 0. The range of 6 mol / 100 g is more preferable.
- the alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, and particularly preferably a methoxy group.
- Q unit A tetrafunctional siloxane unit represented by SiO 2 .
- the structure of the silicone compound used in the silicone flame retardant include Dn, Tp, MmDn, MmTp, MmQq, MmDnTp, MmDnQq, MmTpQq, MmDnTpQq, DnTp, DnQq and DnTpQq.
- the preferable structure of the silicone compound is MmDn, MmTp, MmDnTp, MmDnQq
- the more preferable structure is MmDn or MmDnTp.
- the coefficients m, n, p, and q in the formulas are integers of 1 or more representing the degree of polymerization of each siloxane unit, and the total of the coefficients in each formula is the average degree of polymerization of the silicone compound. ..
- the average degree of polymerization is preferably in the range of 3 to 150, more preferably in the range of 3 to 80, still more preferably in the range of 3 to 60, and particularly preferably in the range of 4 to 40. The more suitable the range, the better the flame retardancy.
- the silicone compound containing a predetermined amount of aromatic group is excellent in transparency and hue. As a result, good reflected light can be obtained.
- the siloxane unit with the coefficient can be two or more types of siloxane units having different hydrogen atoms or organic residues to be bonded. ..
- the silicone compound may be linear or have a branched structure.
- the organic residue bonded to the silicon atom is preferably an organic residue having 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms.
- Specific examples of such organic residues include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group, and decyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, and aryl groups such as phenyl group.
- aralkyl groups such as trill groups can be mentioned. More preferably, it is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkenyl group or an aryl group.
- the alkyl group an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, and a propyl group is particularly preferable.
- the silicone compound used as the silicone flame retardant preferably contains an aryl group.
- the silane compound and the siloxane compound as the organic surface treatment agent for the titanium dioxide pigment are clearly distinguished from the silicone-based flame retardant in the preferred embodiment in that a preferable effect can be obtained when the mixture does not contain an aryl group. ..
- the silicone compound used as a silicone-based flame retardant may contain a reactive group in addition to the Si—H group and the alkoxy group, and the reactive group includes, for example, an amino group, a carboxyl group, an epoxy group, and vinyl. Examples include groups, mercapto groups, and methacryloxy groups.
- the content of the silicone-based flame retardant is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, and further preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component A.
- the fibrillated PTFE may be fibrillated PTFE alone or a mixed form of fibrillated PTFE, that is, a polytetrafluoroethylene-based mixture composed of fibrillated PTFE particles and an organic polymer.
- the fibrillated PTFE has an extremely high molecular weight and tends to bond the PTFE to each other to form a fibrous form due to an external action such as a shearing force. Its number average molecular weight ranges from 1.5 million to tens of millions. The lower limit is more preferably 3 million.
- Such a number average molecular weight is calculated based on the melt viscosity of polytetrafluoroethylene at 380 ° C., for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-145520. That is, the fibrillated PTFE has a melt viscosity at 380 ° C. measured by the method described in such publication in the range of 10 7 to 10 13 poise, preferably in the range of 10 8 to 10 12 poise.
- the PTFE not only a solid form but also an aqueous dispersion form can be used. It is also possible to use such fibrillated PTFE in a mixed form with another resin in order to improve dispersibility in the resin and to obtain better flame retardancy and mechanical properties.
- a structure having such a fibrillated PTFE as a core and a low molecular weight polytetrafluoroethylene as a shell is also preferably used.
- Examples of commercially available products of such fibrillated PTFE include Teflon (registered trademark) 6J of Mitsui-DuPont Fluorochemical Co., Ltd., Polyflon MPA FA500 and F-201L of Daikin Chemical Industry Co., Ltd.
- Examples of the fibrillated PTFE in the mixed form include (1) a method of mixing an aqueous dispersion of fibrillated PTFE and an aqueous dispersion or solution of an organic polymer and co-precipitating to obtain a coaggregating mixture (Japanese Patent Laid-Open No. 60-258263). (A method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-154744, etc.), (2) A method of mixing an aqueous dispersion of fibrillated PTFE and dried organic polymer particles (Japanese Patent Laid-Open No. 4-272957).
- the fibrillated PTFE is preferably 1% by weight to 95% by weight, more preferably 10% by weight to 90% by weight, 20% by weight, based on 100% by weight of the mixture. Most preferably from% to 80% by weight.
- the content of fibrillated PTFE is preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, and 0.1 to 0 parts by weight, based on 100 parts by weight of the A component. 5 parts by weight is more preferable.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can further provide a molded product containing various dyeing pigments and exhibiting various designs.
- the dyes used in the present invention include perylene dyes, coumarin dyes, thioindigo dyes, anthracinone dyes, thioxanthone dyes, ferrocyanides such as navy blue, perinone dyes, quinoline dyes, and quinacridone dyes. Examples thereof include dioxazine dyes, isoindolinone dyes, and phthalocyanine dyes.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can also be blended with a metallic pigment to obtain a better metallic color. Aluminum powder is suitable as the metallic pigment. Further, by blending a fluorescent whitening agent or a fluorescent dye that emits light other than that, it is possible to impart a better design effect that makes the best use of the emitted color.
- the fluorescent whitening agent is not particularly limited as long as it is used to improve the color tone of the resin or the like to white or bluish white.
- examples thereof include benzimidazole-based, benzoxazole-based, naphthalimide-based, rhodamine-based, coumarin-based, and oxazine-based compounds.
- Specific examples thereof include CI Fluorescent Fluorescent 219: 1, Eastman Chemical Company's EASTOBRITE OB-1, and Showa Chemical Industry Co., Ltd.'s "Hackor PSR".
- the fluorescent whitening agent has an action of absorbing the ultraviolet energy of light rays and radiating this energy to the visible portion.
- the content of the fluorescent whitening agent is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.05 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component A. Even if it exceeds 0.1 parts by weight, the effect of improving the color tone of the composition is small.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can contain a compound having heat ray absorbing ability.
- Such compounds include phthalocyanine-based near-infrared absorbers, metal oxide-based near-infrared absorbers such as ATO, ITO, iridium oxide and ruthenium oxide, imonium oxide, titanium oxide, lanthanum boride, cerium boride and tungsten boride.
- metal compounds having excellent near-infrared absorption ability such as metal boride-based and tungsten oxide-based near-infrared absorbers, and carbon fillers are preferably exemplified.
- a phthalocyanine-based near-infrared absorber for example, MIR-362 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. is commercially available and easily available.
- the carbon filler include carbon black, graphite (including both natural and artificial) and fullerenes, and carbon black and graphite are preferable. These can be used alone or in combination of two or more.
- the content of the phthalocyanine-based near-infrared absorber is preferably 0.0005 to 0.2 parts by weight, more preferably 0.0008 to 0.1 parts by weight, and 0.001 to 0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the A component. .07 parts by weight is more preferred.
- the content of the metal oxide-based near-infrared ray absorber, the metal boride-based near-infrared ray absorber, and the carbon filler is preferably in the range of 0.1 to 200 ppm (weight ratio) in the polycarbonate resin composition of the present invention.
- the range of 5 to 100 ppm is more preferable.
- the polycarbonate resin composition of the present invention may be blended with a light diffusing agent to impart a light diffusing effect.
- a light diffusing agent include high molecular weight fine particles, inorganic fine particles having a low refractive index such as calcium carbonate, and composites thereof.
- Such polymer fine particles are fine particles already known as a light diffusing agent for polycarbonate resin. More preferably, acrylic crosslinked particles having a particle size of several ⁇ m and silicone crosslinked particles typified by polyorganosylsesquioxane are exemplified.
- the shape of the light diffusing agent include a spherical shape, a disk shape, a pillar shape, and an amorphous shape.
- Such a sphere includes a deformed one that does not have to be a perfect sphere, and such a pillar shape includes a cube.
- the preferred light diffusing agent is spherical, and the more uniform the particle size, the more preferable.
- the content of the light diffusing agent is preferably 0.005 to 20 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight, and further preferably 0.01 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the component A. .. Two or more types of light diffusing agents can be used in combination.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can be blended with a white pigment for high light reflection to impart a light reflection effect.
- a white pigment a titanium dioxide (particularly titanium dioxide treated with an organic surface treatment agent such as silicone) pigment is particularly preferable.
- the content of the white pigment for high light reflection is preferably 3 to 30 parts by weight, more preferably 8 to 25 parts by weight, based on 100 parts by weight of the A component. Two or more kinds of white pigments for high light reflection can be used in combination.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can be blended with an ultraviolet absorber to impart weather resistance.
- an ultraviolet absorber include 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, and 2-hydroxy-4-benzine in the benzophenone system.
- an ultraviolet absorber examples include 2- (2-hydroxy-5-methylphenyl) benzotriazol and 2- (2-hydroxy-5-tert-octylphenyl) benzotriazol in the benzotriazole system.
- -L 2- (2-Hydroxy-3,5-dicumylphenyl) phenylbenzotriazole, 2- (2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2,2 '-Methylenebis [4- (1,1,3,3-tetramethylbutyl) -6- (2H-benzotriazole-2-yl) phenol], 2- (2-hydroxy-3,5-di-tert- Butylphenyl) benzotriazol, 2- (2-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl) -5-chlorobenzotriazole, 2- (2-hydroxy-3,5-di-tert-amylphenyl) Bentotriazol, 2-
- such ultraviolet absorbers include, for example, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5-hexyloxyphenol, 2- ( 4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5-methyloxyphenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5-ethyl Oxyphenol, 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2-yl) -5-propyloxyphenol, and 2- (4,6-diphenyl-1,3,5-triazine-2) -Il) -5-butyloxyphenol and the like are exemplified.
- the phenyl group of the above-exemplified compound such as 2- (4,6-bis (2,4-dimethylphenyl) -1,3,5-triazine-2-yl) -5-hexyloxyphenol is 2,4-dimethyl.
- a compound that has become a phenyl group is exemplified.
- UV absorbers include, for example, 2,2'-p-phenylenebis (3,1-benzoxazine-4-one) and 2,2'-m-phenylenebis (3,1-benzoxazine-4-one). 3,1-benzoxazine-4-one), 2,2'-p, p'-diphenylenebis (3,1-benzoxazine-4-one) and the like are exemplified.
- an ultraviolet absorber in the cyanoacrylate system, for example, 1,3-bis-[(2'-cyano-3', 3'-diphenylacryloyl) oxy] -2,2-bis [( Examples thereof include 2-cyano-3,3-diphenylacryloyl) oxy] methyl) propane and 1,3-bis-[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl) oxy] benzene.
- the above-mentioned ultraviolet absorber has a structure of a monomer compound capable of radical polymerization, so that such an ultraviolet-absorbing monomer and / or a photostable monomer and a single amount such as an alkyl (meth) acrylate It may be a polymer-type ultraviolet absorber copolymerized with a body.
- a compound containing a benzotriazole skeleton, a benzophenone skeleton, a triazine skeleton, a cyclic imino ester skeleton, and a cyanoacrylate skeleton in the ester substituent of the (meth) acrylic acid ester is preferably exemplified. Ru.
- UV absorbers benzotriazole-based and hydroxyphenyltriazine-based are preferable in terms of ultraviolet-absorbing ability, and cyclic iminoester-based and cyanoacrylate-based are preferable in terms of heat resistance and hue. Specific examples thereof include ChemiPro Kasei Co., Ltd. "Chemisorb 79" and BASF Japan Ltd. "Chinubin 234".
- the UV absorber may be used alone or in a mixture of two or more.
- the content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight, still more preferably 0.05 to 1 part by weight, and particularly, with respect to 100 parts by weight of the A component. It is preferably 0.05 to 0.5 parts by weight.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can be blended with various fillers known as reinforcing fillers other than the fibrous filler.
- various fillers known as reinforcing fillers other than the fibrous filler.
- examples of such a filler include various plate-shaped fillers and granular fillers.
- the plate-shaped filler is a filler having a plate-like shape (including those having irregularities on the surface and those having a curved plate).
- the granular filler is a filler having a shape other than these, including an indefinite shape.
- Plate-like fillers include glass flakes, talc, mica, kaolin, metal flakes, carbon flakes, and graphite, as well as plate-like fillers in which different materials such as metals and metal oxides are surface-coated on these fillers. Materials and the like are preferably exemplified.
- the particle size is preferably in the range of 0.1 to 300 ⁇ m. Such a particle size refers to a value based on the median diameter (D50) of the particle size distribution measured by the X-ray transmission method, which is one of the liquid phase sedimentation methods, in the region up to about 10 ⁇ m, and laser diffraction in the region of 10 to 50 ⁇ m.
- D50 median diameter
- the plate-shaped filler may be surface-treated with various coupling agents such as silane-based, titanate-based, aluminate-based, and zirconate-based, and may be surface-treated, and may be olefin-based resin, styrene-based resin, acrylic-based resin, or polyester-based resin.
- an epoxy-based resin various resins such as a urethane-based resin, a higher fatty acid ester, or the like, or a granulated product which has been subjected to a focusing treatment or a compression treatment.
- (X) Other Resins and Elastomers In the polycarbonate resin composition of the present invention, other resins and elastomers are used instead of some of the resin components to exhibit the effects of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. It can also be used in small proportions within the range.
- the blending amount of the other resin or elastomer is preferably 50 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the component composed of the A component and the B component.
- polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide resins, polyimide resins, polyetherimide resins, polyurethane resins, silicone resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, and polymethacrylate resins.
- Phenolic resin epoxy resin and other resins.
- elastomer examples include isobutylene / isoprene rubber, styrene / butadiene rubber, ethylene / propylene rubber, acrylic elastomer, polyester elastomer, polyamide elastomer, and MBS (methyl methacrylate / styrene / butadiene), which is a core-shell type elastomer.
- examples thereof include rubber, MB (methyl methacrylate / butadiene) rubber, and MAS (methyl methacrylate / acrylonitrile / styrene) rubber.
- the polycarbonate resin composition of the present invention may contain other flow modifiers, antibacterial agents, dispersants such as liquid paraffin, photocatalytic antifouling agents, photochromic agents and the like.
- the polycarbonate resin composition of the present invention can be pelletized by melt-kneading using an extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder. In producing such pellets, the above-mentioned various strengthening fillers and additives can also be blended.
- the reinforced polycarbonate resin composition of the present invention can usually produce various products by injection molding pellets produced as described above. Further, it is also possible to directly convert the resin melt-kneaded by the extruder into a sheet, a film, a modified extrusion molded product, a direct blow molded product, and an injection molded product without passing through pellets.
- injection molding not only ordinary molding methods, but also injection compression molding, injection press molding, gas-assisted injection molding, foam molding (including injection of supercritical fluid), insert molding, and insert molding, depending on the intended purpose.
- Molded products can be obtained using injection molding methods such as in-mold coating molding, heat insulating mold molding, rapid heating and cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultra-high speed injection molding.
- injection molding methods such as in-mold coating molding, heat insulating mold molding, rapid heating and cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultra-high speed injection molding.
- a cold runner method or a hot runner method can be selected for molding.
- the resin composition of the present invention can also be used in the form of various deformed extrusion-molded products, sheets, films and the like by extrusion molding. Inflation method, calendar method, casting method, etc.
- the resin composition of the present invention can be made into a molded product by rotary molding, blow molding or the like.
- the resin molded product made of the polycarbonate resin composition of the present invention can usually be injection-molded with such pellets to obtain a molded product.
- injection molding it is possible to manufacture by a hot runner that enables runner-less as well as a usual cold runner type molding method.
- injection molding not only ordinary molding methods, but also gas-assisted injection molding, injection compression molding, ultra-high-speed injection molding, injection press molding, two-color molding, sandwich molding, in-mold coating molding, insert molding, foam molding (ultra). (Including those using a critical fluid), rapid heating and cooling mold molding, heat insulating mold molding and in-mold remelt molding, and a molding method consisting of a combination thereof can be used.
- the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
- the "part" is based on the weight standard. Based on the components and compounding amounts shown in Table 2, various compounding components are mixed using a tumbler and melt-kneaded at a cylinder temperature of 280 ° C. using a twin-screw extruder (HYPER KTX30XHT manufactured by Kobe Steel) to obtain various pellets. It was.
- A-1 Teijin Limited Panlite L-1225WX (Viscosity average molecular weight: 19700)
- A-2 Teijin Limited Panlite L-1225WP (Viscosity average molecular weight: 22400)
- B component B-1: Trihexyl (tetradecyl) phosphonium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.)
- B-2 Comparison
- Methylethylbis trifluoromethylsulfonyl) imide (P12N111 manufactured by Mitsubishi Materials Corporation)
- B-3 Comparison): Potassium perfluorobutanesulfonate (Dainippon Ink and Chemicals Co., Ltd.
- B-4 Dodecylbenzene sulfonic acid tetrabutylphosphonium salt (DBS-P) (manufactured by Takemoto Oil & Fat Co., Ltd.) (C component)
- C-1 Phosphorus-based heat stabilizer (ADEKA STAB 2112 manufactured by ADEKA Corporation) (Other ingredients)
- D Phenolic heat stabilizer (ADEKA STAB A ⁇ -50 manufactured by ADEKA Corporation)
- E Fatty acid ester release agent (Rikemar SL900 manufactured by RIKEN Vitamin Co., Ltd.)
- F Surfactant-type antistatic agent (nonionic pair) (Poem DL-100 manufactured by RIKEN Vitamin Co., Ltd.)
- the obtained pellets were dried at 120 ° C. for 5 hours in a hot air circulation type dryer, and then a test piece for evaluation was molded using an injection molding machine (cylinder temperature 300 ° C., mold temperature 80 ° C.). The following evaluation was carried out.
- Antistatic property After wrapping a columnar weight with a surface resistivity of 500 g in a water-moistened Kim towel (manufactured by Nippon Paper Crecia Co., Ltd.), place it on the above flat plate test piece and slide it 10 times. The surface was wiped with water. The surface was then lightly wiped three times with a dry Kimwipe to wipe off water droplets. After that, 1. The surface resistivity was evaluated by the same method as above. 1. 1. The case where the surface resistivity of the same order as the initial value evaluated in 1 was shown was evaluated as ⁇ .
- Viscosity average molecular weight In injection molding, the viscosity average molecular weight (M 1 ) of the molded product formed after stopping the molding for 10 minutes and the viscosity average molecular weight (M 0 ) of the pellets are determined by the method described in the specification. It was measured. When M 0- M 1 ⁇ 2,000 was satisfied, it was evaluated as ⁇ , and when it was not satisfied, it was evaluated as x.
- a flat plate test obtained by injection-molding the contact angle (R 1 ) of water droplets of a resin composition containing 2 parts by weight of each ion pair compound with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin under the above conditions using those resins. It was measured by dropping water droplets on the piece.
- Table 1 shows the melting points of B-1 to B-4, the 5% weight loss temperature, and the contact angle of water droplets.
- the contact angle (RD ) of the water droplets of the polycarbonate resin is 88 (°).
- Comparative Example 1 does not contain the B component and does not exhibit antistatic properties.
- Comparative Example 2 and Comparative Example 3 each contain an ion pair compound (B-2, B-3) having a melting point of more than 80 ° C., have a high surface resistivity before wiping with water, and do not exhibit antistatic properties. .. Comparative Example 4, 5% weight loss temperature is less than 350 ° C., R D -20 are contained R 1 is greater than the ion pair compound (B-4), poor sustained antistatic properties. Further, in injection molding, the viscosity average molecular weight of the molded product after retention is greatly reduced, and the thermal stability is inferior.
- Comparative Example 5 contains a surfactant-type antistatic agent (F), and is inferior in continuous antistatic property and thermal stability.
- F surfactant-type antistatic agent
- Comparative Example 6 since the content of the B component exceeded 5 parts by weight, the measurement became unstable due to the influence of the decrease in the viscosity of the pellets, and a molded product suitable for evaluation could not be obtained.
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Abstract
本発明は、持続的帯電防止性および熱安定性に優れるポリカーボネート樹脂組成物及びその成形体を提供する。本開示の樹脂組成物は、(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、及び前記芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)イオン対化合物(B成分)を0.3~5重量部含有する樹脂組成物であって、 前記イオン対化合物が、 融点が80℃以下であり、 TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ 下記式(1)R1>RD-20 (1) (式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。) を満足することを特徴とする。
Description
本発明はポリカーボネート樹脂組成物に関する。詳細には、良好な持続的帯電防止性および熱安定性が付与されたポリカーボネート樹脂組成物に関する。
ポリカーボネート樹脂は、機械的強度、寸法安定性および難燃性といったその優れた特性から機械部品、自動車部品、電気・電子部品、事務機器部品などの多くの用途に用いられている。その一方で、表面固有抵抗が大きい性質を有するため、ポリカーボネート樹脂の成形体表面に静電気が発生した場合、埃が付着して除去しにくくなり、また電気機器部品とした際に誤作動等の問題を引き起こすおそれがある。そこで、帯電防止性が付与されたポリカーボネート樹脂組成物に関する技術が多く検討されており、スルホン酸ホスホニウム塩を使用する方法(特許文献1参照)や、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤を使用する方法(特許文献2参照)が提案されている。
しかしながら、特許文献1および2に記載されるポリカーボネート樹脂組成物の帯電防止性は、一度の水洗により効果が著しく低下する等の持続性に劣るという欠点がある。一方、持続的帯電防止性を付与する手法として、ポリエーテルエステルアミドを使用する方法(特許文献3参照)が提案されているが、溶融混錬時や射出成形時の熱安定性が悪化するという欠点や、耐熱性(荷重たわみ温度)が低下する欠点、また、良好な透明性との両立が困難になるという欠点がある。
本発明の目的は、持続的帯電防止性および熱安定性に優れるポリカーボネート樹脂組成物及びその成形体を提供することにある。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定のイオン対化合物を含有するポリカーボネート樹脂組成物により、上記課題を解決し得ることを見出した。すなわち、本発明者は、上記課題が下記のポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品により達成されることを見出した。
1.(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、及び前記芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)イオン対化合物(B成分)を0.3~5重量部含有する樹脂組成物であって、前記イオン対化合物が、
融点が80℃以下であり、
TG-TDA(熱重量示差熱分析)で測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ
下記式(1)R1>RD-20 (1)(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
を満足することを特徴とする樹脂組成物。
2.下記式(2)を満足することを特徴とする前項1記載の樹脂組成物。
R1>RD-15 (2)(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
3.イオン対化合物が下記式(I)で表される化合物であることを特徴とする前項1または2に記載の樹脂組成物。
[式中、R1は炭素数6~12のアルキル基を示し、R2は炭素数10~20のアルキル基を示し、M-は任意のアニオンを示す。]
4.M-が下記式(II)であることを特徴とする前項3に記載の樹脂組成物。
[式中、R3、R4はそれぞれ炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であり、R3、R4は同一であっても異なっていてもよい。]
5.R1が炭素数6~8の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数12~16の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれ炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることを特徴とする前項3または4に記載の樹脂組成物。
6.R1が炭素数6の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数14の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれトリフルオロメチル基であることを特徴とする前項3または4に記載の樹脂組成物。
7.A成分100重量部に対し、(C)リン系熱安定剤(C成分)を0.001~0.5重量部含有することを特徴とする前項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物。
8.前項1~7のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形品。
融点が80℃以下であり、
TG-TDA(熱重量示差熱分析)で測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ
下記式(1)R1>RD-20 (1)(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
を満足することを特徴とする樹脂組成物。
2.下記式(2)を満足することを特徴とする前項1記載の樹脂組成物。
R1>RD-15 (2)(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
3.イオン対化合物が下記式(I)で表される化合物であることを特徴とする前項1または2に記載の樹脂組成物。
4.M-が下記式(II)であることを特徴とする前項3に記載の樹脂組成物。
5.R1が炭素数6~8の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数12~16の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれ炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることを特徴とする前項3または4に記載の樹脂組成物。
6.R1が炭素数6の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数14の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれトリフルオロメチル基であることを特徴とする前項3または4に記載の樹脂組成物。
7.A成分100重量部に対し、(C)リン系熱安定剤(C成分)を0.001~0.5重量部含有することを特徴とする前項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物。
8.前項1~7のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形品。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、持続的帯電防止性および熱安定性に優れているため、埃吸着抑制への要求が高い半導体部品用の搬送トレイ等の情報分野において有用である。また、透明性がさらに求められる車載カメラ、スマートフォン等に用いられるレンズ等の光学分野においても有用である。樹脂材料には埃が付きやすく、画質やセンシング機能の低下を招く欠点があるが、本発明の樹脂材料は、上記欠点の改善に対して大いに期待できる。さらに、持続的帯電防止性が要求される自動車分野(良好な外観が要求される内装用部品等)にも有用である。したがって本発明の奏する産業上の効果は極めて大である。
(A成分:芳香族ポリカーボネート樹脂)
本発明においてA成分として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
本発明においてA成分として使用される芳香族ポリカーボネート樹脂は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
ここで使用される二価フェノールの代表的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’-ビフェノール、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)プロパン(通称ビスフェノールA)、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ペンタン、4,4’-(p-フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、4,4’-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-4-イソプロピルシクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)エステル、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレンおよび9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンなどが挙げられる。好ましい二価フェノールは、ビス(4-ヒドロキシフェニル)アルカンであり、なかでも耐衝撃性の点からビスフェノールAが特に好ましく、汎用されている。
本発明では、汎用のポリカーボネートであるビスフェノールA型のポリカーボネート以外にも、他の2価フェノール類を用いて製造した特殊なポリカーボネ-トをA成分として使用することが可能である。
例えば、2価フェノール成分の一部又は全部として、4,4’-(m-フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称することがある)、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン(以下“Bis-TMC”と略称することがある)、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン及び9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称することがある)を用いたポリカーボネ-ト(単独重合体又は共重合体)は、吸水による寸法変化や形態安定性の要求が特に厳しい用途に適当である。これらのBPA以外の2価フェノールは、該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分全体の5モル%以上、特に10モル%以上、使用するのが好ましい。
殊に、高剛性かつより良好な耐加水分解性が要求される場合には、樹脂組成物を構成するA成分が次の(1)~(3)の共重合ポリカーボネートであるのが特に好適である。
(1)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBCFが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(2)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10~95モル%(より好適には50~90モル%、さらに好適には60~85モル%)であり、かつBCFが5~90モル%(より好適には10~50モル%、さらに好適には15~40モル%)である共重合ポリカーボネート。
(3)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBis-TMCが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(1)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBCFが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
(2)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10~95モル%(より好適には50~90モル%、さらに好適には60~85モル%)であり、かつBCFが5~90モル%(より好適には10~50モル%、さらに好適には15~40モル%)である共重合ポリカーボネート。
(3)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBis-TMCが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
これらの特殊なポリカーボネートは、単独で用いてもよく、2種以上を適宜混合して使用してもよい。また、これらを汎用されているビスフェノールA型のポリカーボネートと混合して使用することもできる。
これらの特殊なポリカーボネートの製法及び特性については、例えば、特開平6-172508号公報、特開平8-27370号公報、特開2001-55435号公報及び特開2002-117580号公報等に詳しく記載されている。
なお、上述した各種のポリカーボネートの中でも、共重合組成等を調整して、吸水率及びTg(ガラス転移温度)を下記(i)または(ii)の範囲内にしたものは、ポリマー自体の耐加水分解性が良好で、かつ成形後の低反り性においても格段に優れているため、形態安定性が要求される分野では特に好適である。
(i)吸水率が0.05~0.15%、好ましくは0.06~0.13%であり、かつTgが120~180℃であるポリカーボネート。
(ii)Tgが160~250℃、好ましくは170~230℃であり、かつ吸水率が0.10~0.30%、好ましくは0.13~0.30%、より好ましくは0.14~0.27%であるポリカーボネート。
(i)吸水率が0.05~0.15%、好ましくは0.06~0.13%であり、かつTgが120~180℃であるポリカーボネート。
(ii)Tgが160~250℃、好ましくは170~230℃であり、かつ吸水率が0.10~0.30%、好ましくは0.13~0.30%、より好ましくは0.14~0.27%であるポリカーボネート。
ここで、ポリカーボネートの吸水率は、直径45mm、厚み3.0mmの円板状試験片を用い、ISO62-1980に準拠して23℃の水中に24時間浸漬した後の水分率を測定した値である。また、Tg(ガラス転移温度)は、JIS K7121に準拠した示差走査熱量計(DSC)測定により求められる値である。
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、炭酸ジエステルまたはハロホルメートなどが使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメートなどが挙げられる。
前記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重合法によってポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤などを使用してもよい。また本発明のポリカーボネート樹脂は三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂、芳香族または脂肪族(脂環式を含む)の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート樹脂、二官能性アルコール(脂環式を含む)を共重合した共重合ポリカーボネート樹脂、並びにかかる二官能性カルボン酸および二官能性アルコールを共に共重合したポリエステルカーボネート樹脂を含む。また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。
分岐ポリカーボネート樹脂は、本発明の樹脂組成物に、ドリップ防止性能などを付与できる。かかる分岐ポリカーボネート樹脂に使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキジフェニル)ヘプテン-2、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,6-ビス(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェノール、4-{4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}-α,α-ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4-ビス(4,4-ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられ、中でも1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましく、特に1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。
分岐ポリカーボネートにおける多官能性芳香族化合物から誘導される構成単位は、2価フェノールから誘導される構成単位とかかる多官能性芳香族化合物から誘導される構成単位との合計100モル%中、好ましくは0.01~1モル%、より好ましくは0.05~0.9モル%、さらに好ましくは0.05~0.8モル%である。
また、特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造単位が生ずる場合があるが、かかる分岐構造単位量についても、2価フェノールから誘導される構成単位との合計100モル%中、好ましくは0.001~1モル%、より好ましくは0.005~0.9モル%、さらに好ましくは0.01~0.8モル%であるものが好ましい。なお、かかる分岐構造の割合については1H-NMR測定により算出することが可能である。
脂肪族の二官能性のカルボン酸は、α,ω-ジカルボン酸が好ましい。脂肪族の二官能性のカルボン酸としては例えば、セバシン酸(デカン二酸)、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、オクタデカン二酸、イコサン二酸などの直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸、並びにシクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。二官能性アルコールとしては脂環族ジオールがより好適であり、例えばシクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、およびトリシクロデカンジメタノールなどが例示される。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法である界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマー固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などの反応形式は、各種の文献および特許公報などで良く知られている方法である。
本発明における芳香族ポリカーボネート樹脂のメルトボリュームレート(300℃、1.2kg荷重)は、特に限定されないが、好ましくは1~60cm3/10minであり、より好ましくは3~30cm3/10min、さらに好ましくは5~20cm3/10minである。メルトボリュームレートが1cm3/10min未満の芳香族ポリカーボネート樹脂から得られる樹脂組成物は、射出成形時の流動性に劣る点で汎用性に劣る場合がある。一方、メルトボリュームレートが60cm3/10minを超えるポリカーボネート系樹脂では、良好な機械的特性が得られない場合がある。なお、メルトボリュームレートは「MVR」とも呼ばれ、はISO1133に準拠して測定される。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)としてポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂を使用することも出来る。ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂とは下記一般式(1)で表される二価フェノールおよび下記一般式(3)で表されるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンを共重合させることにより調製される共重合樹脂であることが好ましい。
[上記一般式(1)において、R1及びR2は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数6~14のアリール基、炭素原子数6~14のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、それぞれ複数ある場合、それらは同一でも異なっていても良く、e及びfは各々1~4の整数であり、Wは単結合もしくは下記一般式(2)で表される基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基である。]
[上記一般式(2)においてR11,R12,R13,R14,R15,R16,R17及びR18は各々独立して水素原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数6~14のアリール基及び炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表し、R19及びR20は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数6~14のアリール基、炭素原子数6~10のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合、それらは同一でも異なっていても良く、gは1~10の整数、hは4~7の整数である。]
[上記一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、各々独立して水素原子、炭素数1~12のアルキル基及び炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基からなる群から選ばれる基を表し、R9及びR10は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基及び炭素原子数1~10のアルコキシ基からなる群から選ばれる基を表し、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、p+qは10~300の自然数である。Xは炭素数2~8の二価脂肪族基である。]
一般式(1)で表される二価フェノール(I)としては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、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、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、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-ヒドロキシフェニル)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,3’-ビフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、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(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、9,9-ビス(4-ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、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)シクロペンタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエ-テル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルエ-テル、4,4’-スルホニルジフェノール、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、2,2’-ジメチル-4,4’-スルホニルジフェノール、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、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2’-ジフェニル-4,4’-スルホニルジフェノール、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジフェニルジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジフェニルジフェニルスルフィド、1,3-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,8-ビス(4-ヒドロキシフェニル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、4,4’-(1,3-アダマンタンジイル)ジフェノール、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-5,7-ジメチルアダマンタン等が挙げられる。
なかでも、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-フェニルエタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、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)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、4,4’-スルホニルジフェノール、2,2’-ジメチル-4,4’-スルホニルジフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、1,3-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましく、殊に2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(BPZ)、4,4’-スルホニルジフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンが好ましい。中でも強度に優れ、良好な耐久性を有する2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンが最も好適である。また、これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。
上記一般式(3)で表されるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンとしては、例えば下記に示すような化合物が好適に用いられる。
ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は、オレフィン性の不飽和炭素-炭素結合を有するフェノール類、好適にはビニルフェノール、2-アリルフェノール、イソプロペニルフェノール、2-メトキシ-4-アリルフェノールを所定の重合度を有するポリシロキサン鎖の末端に、ハイドロシリレーション反応させることにより容易に製造される。なかでも、(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンが好ましく、殊に(2-アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサン、(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサンが好ましい。ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は、その分子量分布(Mw/Mn)が3以下であることが好ましい。さらに優れた高温成形時の低アウトガス性と低温衝撃性を発現させるために、かかる分子量分布(Mw/Mn)はより好ましくは2.5以下であり、さらに好ましくは2以下である。かかる好適な範囲の上限を超えると高温成形時のアウトガス発生量が多く、また、低温衝撃性に劣る場合がある。
また、高度な耐衝撃性を実現するためにヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)のジオルガノシロキサン重合度(p+q)は10~300が適切である。かかるジオルガノシロキサン重合度(p+q)は好ましくは10~200、より好ましくは12~150、更に好ましくは14~100である。かかる好適な範囲の下限未満では、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体の特徴である耐衝撃性が有効に発現せず、かかる好適な範囲の上限を超えると外観不良が現れる。
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂全重量に占めるポリジオルガノシロキサン含有量は0.1~50重量%が好ましい。かかるポリジオルガノシロキサン成分含有量はより好ましくは0.5~30重量%、さらに好ましくは1~20重量%である。かかる好適な範囲の下限以上では、耐衝撃性や難燃性に優れ、かかる好適な範囲の上限以下では、成形条件の影響を受けにくい安定した外観が得られやすい。かかるポリジオルガノシロキサン重合度、ポリジオルガノシロキサン含有量は、1H-NMR測定により算出することが可能である。
本発明において、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は1種のみを用いてもよく、また、2種以上を用いてもよい。
また、本発明の妨げにならない範囲で、上記二価フェノール(I)、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)以外の他のコモノマーを共重合体の全重量に対して10重量%以下の範囲で併用することもできる。
本発明においては、あらかじめ水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中における二価フェノール(I)と炭酸エステル形成性化合物の反応により末端クロロホルメート基を有するオリゴマーを含む混合溶液を調製する。
二価フェノール(I)のオリゴマーを生成するにあたり、本発明の方法に用いられる二価フェノール(I)の全量を一度にオリゴマーにしてもよく、又は、その一部を後添加モノマーとして後段の界面重縮合反応に反応原料として添加してもよい。後添加モノマーとは、後段の重縮合反応を速やかに進行させるために加えるものであり、必要のない場合には敢えて加える必要はない。
このオリゴマー生成反応の方式は特に限定はされないが、通常、酸結合剤の存在下、溶媒中で行う方式が好適である。
炭酸エステル形成性化合物の使用割合は、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すればよい。また、ホスゲン等のガス状の炭酸エステル形成性化合物を使用する場合、これを反応系に吹き込む方法が好適に採用できる。
前記酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の有機塩基あるいはこれらの混合物などが用いられる。酸結合剤の使用割合も、上記同様に、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜定めればよい。具体的には、オリゴマーの形成に使用する二価フェノール(I)のモル数(通常1モルは2当量に相当)に対して2当量若しくはこれより若干過剰量の酸結合剤を用いることが好ましい。
前記溶媒としては、公知のポリカーボネートの製造に使用されるものなど各種の反応に不活性な溶媒を1種単独であるいは混合溶媒として使用すればよい。代表的な例としては、例えば、キシレン等の炭化水素溶媒、塩化メチレン、クロロベンゼンをはじめとするハロゲン化炭化水素溶媒などが挙げられる。特に塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素溶媒が好適に用いられる。
オリゴマー生成の反応圧力は特に制限はなく、常圧、加圧、減圧のいずれでもよいが、通常常圧下で反応を行うことが有利である。反応温度は-20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、重合に伴い発熱するので、水冷又は氷冷することが望ましい。反応時間は他の条件に左右され一概に規定できないが、通常、0.2~10時間で行われる。オリゴマー生成反応のpH範囲は、公知の界面反応条件と同様であり、pHは常に10以上に調製される。
本発明はこのようにして、末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のオリゴマーを含む混合溶液を得た後、該混合溶液を攪拌しながら分子量分布(Mw/Mn)が3以下まで高度に精製された一般式(3)で表わされるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を二価フェノール(I)に加え、該ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)と該オリゴマーを界面重縮合させることによりポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体を得る。
(上記一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、各々独立して水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基からなる群から選ばれる基を表し、R9及びR10は各々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基からなる群から選ばれる基を表し、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、p+qは10~300の自然数である。Xは炭素数2~8の二価脂肪族基である。)
界面重縮合反応を行うにあたり、酸結合剤を反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜追加してもよい。酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の有機塩基あるいはこれらの混合物などが用いられる。具体的には、使用するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)、又は上記の如く二価フェノール(I)の一部を後添加モノマーとしてこの反応段階に添加する場合には、後添加分の二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との合計モル数(通常1モルは2当量に相当)に対して2当量若しくはこれより過剰量のアルカリを用いることが好ましい。
二価フェノール(I)のオリゴマーとヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との界面重縮合反応による重縮合は、上記混合液を激しく攪拌することにより行われる。
かかる重合反応においては、末端停止剤或いは分子量調節剤が通常使用される。末端停止剤としては一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常のフェノール、p-tert-ブチルフェノール、p-クミルフェノール、トリブロモフェノールなどの他に、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、ヒドロキシフェニルアルキル酸エステル、アルキルエーテルフェノールなどが例示される。その使用量は用いる全ての二価フェノール系化合物100モルに対して、100~0.5モル、好ましくは50~2モルの範囲であり、二種以上の化合物を併用することも当然に可能である。
重縮合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミン又は第四級アンモニウム塩などの触媒を添加してもよい。
かかる重合反応の反応時間は、好ましくは30分以上、更に好ましくは50分以上である。所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイドなどの酸化防止剤を少量添加してもよい。
かかる重合反応の反応時間は、好ましくは30分以上、更に好ましくは50分以上である。所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、ハイドロサルファイドなどの酸化防止剤を少量添加してもよい。
分岐化剤を上記の二価フェノール系化合物と併用して分岐化ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサンとすることができる。かかる分岐ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂に使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキジフェニル)ヘプテン-2、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,6-ビス(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェノール、4-{4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}-α,α-ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4-ビス(4,4-ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられ、中でも1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1-トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましく、特に1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。
分岐ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂中の多官能性化合物の割合は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂全量中、好ましくは0.001~1モル%、より好ましくは0.005~0.9モル%、さらに好ましくは0.01~0.8モル%、特に好ましくは0.05~0.4モル%である。なお、かかる分岐構造量については1H-NMR測定により算出することが可能である。
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれでも可能であるが、通常は、常圧若しくは反応系の自圧程度で好適に行い得る。反応温度は-20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、重合に伴い発熱するので、水冷又は氷冷することが望ましい。反応時間は反応温度等の他の条件によって異なるので一概に規定はできないが、通常、0.5~10時間で行われる。
場合により、得られたポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂に適宜物理的処理(混合、分画など)及び/又は化学的処理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理など)を施して所望の還元粘度[ηSP/c]のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂として取得することもできる。
得られた反応生成物(粗生成物)は公知の分離精製法等の各種の後処理を施して、所望の純度(精製度)のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂として回収することができる。
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂成形品中のポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズは、1~40nmの範囲が好ましい。かかる平均サイズはより好ましくは1~30nm、更に好ましくは5~25nmである。かかる好適な範囲の下限未満では、耐衝撃性や難燃性が十分に発揮されず、かかる好適な範囲の上限を超えると耐衝撃性が安定して発揮されない場合がある。これにより耐衝撃性および外観に優れた樹脂組成物が提供される。
本発明におけるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂成形品のポリジオルガノシロキサンドメインの平均ドメインサイズ、小角エックス線散乱法(Small Angle X-ray Scattering:SAXS)により評価した。小角エックス線散乱法とは、散乱角(2θ)<10°以内の小角領域で生じる散漫な散乱・回折を測定する方法である。この小角エックス線散乱法では、物質中に1~100nm程度の大きさの電子密度の異なる領域があると、その電子密度差によりエックス線の散漫散乱が計測される。この散乱角と散乱強度に基づいて測定対象物の粒子径を求める。ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造となるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂の場合、ポリカーボネートマトリックスとポリジオルガノシロキサンドメインの電子密度差により、エックス線の散漫散乱が生じる。散乱角(2θ)が10°未満の範囲の各散乱角(2θ)における散乱強度Iを測定して、小角エックス線散乱プロファイルを測定し、ポリジオルガノシロキサンドメインが球状ドメインであり、粒径分布のばらつきが存在すると仮定して、仮の粒径と仮の粒径分布モデルから、市販の解析ソフトウェアを用いてシミュレーションを行い、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズを求める。小角エックス線散乱法によれば、透過型電子顕微鏡による観察では正確に測定できない、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中に分散したポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズを、精度よく、簡便に、再現性良く測定することができる。平均ドメインサイズとは個々のドメインサイズの数平均を意味する。
本発明に関連して用いる用語「平均ドメインサイズ」は、かかる小角エックス線散乱法により、実施例記載の方法で作製した3段型プレートの厚み1.0mm部を測定することにより得られる測定値を示す。また、粒子間相互作用(粒子間干渉)を考慮しない孤立粒子モデルにて解析を行う。
(B成分:イオン対化合物)
本発明で用いられるイオン対化合物は、帯電防止剤として用いられ、融点が80℃以下であり、TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ下記式(1)
R1>RD-20 (1)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
を満足する。なお、イオン対化合物ではない帯電防止剤としては、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤があるが、これを使用した樹脂組成物は、持続的帯電防止性および熱安定性に劣る。また、イオン対化合物ではない帯電防止剤として、ポリエーテル等の高分子材料もあるが、これを使用した樹脂組成物は、透明性が出せない欠点や、熱安定性・荷重たわみ温度に劣る欠点がある。
本発明で用いられるイオン対化合物は、帯電防止剤として用いられ、融点が80℃以下であり、TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ下記式(1)
R1>RD-20 (1)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
を満足する。なお、イオン対化合物ではない帯電防止剤としては、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性剤があるが、これを使用した樹脂組成物は、持続的帯電防止性および熱安定性に劣る。また、イオン対化合物ではない帯電防止剤として、ポリエーテル等の高分子材料もあるが、これを使用した樹脂組成物は、透明性が出せない欠点や、熱安定性・荷重たわみ温度に劣る欠点がある。
イオン対化合物の融点が80℃以下である必要性を下記に説明する。イオン対化合物は、融点が低いもの、特に、常温で液状のものを樹脂に添加することで、樹脂組成物が帯電防止性を持つようになることが知られている。その理由として、融点が低いイオン対化合物は、ある程度サイズの大きい有機化合物部位を有しているため、正電荷と負電荷のクーロン力が弱まることと、マトリックス樹脂との親和性が高まることにより、樹脂組成物中で適度に分散して、帯電防止性を発揮すると考えられている。特に、ポリカーボネート樹脂への添加を考える場合、融点が80℃以下のものが、良好な帯電防止性を付与するのに適切である。反対に、融点が80℃を超えるイオン対化合物は、上記クーロン力が強い、もしくは有機化合物部位が小さく樹脂との親和性が低いため、芳香族ポリカーボネート樹脂中で分散しにくく、良好な帯電防止性を発揮しない。なお、イオン対化合物の融点は30℃以下であることが好ましく、0℃以下であることがより好ましい。
TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上である必要性を下記に説明する。この温度が低い場合、溶融混錬や射出成形など、樹脂化合物が高温に晒される環境にて、イオン対化合物の熱分解が発生しやすくなり、その熱分解で生成した化合物が樹脂高分子の熱分解にも寄与し、分子量低下などの不具合を生じさせる。特に、ポリカーボネート樹脂の場合、溶融混錬や射出成形などでの処理温度が300~350℃に達する場合も多いため、350℃以上が適切である。なお、イオン対化合物のTG-TDAで測定される5%重量減少温度は355℃以上であることが好ましく、360℃以上であることがより好ましい。
式(1)を満足すべき理由を下記に説明する。イオン対化合物は、より疎水性を示すほど、イオン対化合物を含む樹脂組成物が水に接触する際の、イオン対化合物の水への溶出が抑えられるため、持続的帯電防止性が向上する。そして、イオン対化合物の疎水性の度合いは、イオン対化合物を添加した樹脂組成物に対する、水滴の接触角によって定義できる。もし式(1)を満足しない場合、イオン対化合物がより親水性を示すことを意味するため、樹脂組成物が水に接触する際の、イオン対化合物の水への溶出が多くなり、持続的帯電防止性を確保できない。さらに、より良好な持続的帯電防止性を確保するためには、下記式(2)を満足していることが好ましく、下記式(3)を満足することがより好ましい。
R1>RD-15 (2)
R1≧RD-10 (3)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは熱可塑樹脂の水滴の接触角(°)である。)
R1>RD-15 (2)
R1≧RD-10 (3)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは熱可塑樹脂の水滴の接触角(°)である。)
融点が80℃以下であり、TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ式(1)を満足するイオン対化合物は、下記式(I)を満たすホスホニウム塩であることが好ましい。
なお、上記式(I)において、R1が炭素数6~8の直鎖アルキル基、R2が炭素数12~16の直鎖アルキル基、R3、R4がそれぞれ炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることが好ましく、R1が炭素数6の直鎖アルキル基、R2が炭素数14の直鎖アルキル基、R3、R4がそれぞれトリフルオロメチル基であることがより好ましい。
B成分の含有量はA成分100重量部に対し、0.3~5重量部であり、好ましくは0.4~4重量部であり、より好ましくは0.5~3重量部である。B成分の含有量が0.3重量部未満では良好な帯電防止性が発現せず、5重量部より多いと、樹脂粘度が低下し、加工性が不安定になる。
(C成分:リン系熱安定剤)
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、加水分解性を促進させない程度において、リン系熱安定剤が配合されることが好ましい。かかるリン系熱安定剤は製造時または成形加工時の熱安定性を向上させ、機械的特性、色相、および成形安定性を向上させる。リン系熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、加水分解性を促進させない程度において、リン系熱安定剤が配合されることが好ましい。かかるリン系熱安定剤は製造時または成形加工時の熱安定性を向上させ、機械的特性、色相、および成形安定性を向上させる。リン系熱安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。
具体的にはホスファイト化合物としては、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、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、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、トリス(ジエチルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ-iso-プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ-n-ブチルフェニル)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、トリス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)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ジホスファイト、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ジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジシクロヘキシルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
更に他のホスファイト化合物としては二価フェノール類と反応し環状構造を有するものも使用できる。例えば、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)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)(2-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェニル)(2-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、2,2’-エチリデンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェニル)(2-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイトなどを挙げることができる。
ホスフェート化合物としては、トリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロルフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェートなどを挙げることができ、好ましくはトリフェニルホスフェート、トリメチルホスフェートである。
ホスホナイト化合物としては、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-n-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト等が挙げられ、テトラキス(ジ-tert-ブチルフェニル)-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(ジ-tert-ブチルフェニル)-フェニル-フェニルホスホナイトが好ましく、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-フェニル-フェニルホスホナイトがより好ましい。かかるホスホナイト化合物は上記アルキル基が2以上置換したアリール基を有するホスファイト化合物との併用可能であり好ましい。
ホスホネイト化合物としては、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、およびベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。第3級ホスフィンとしては、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリアミルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、ジフェニルオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ-p-トリルホスフィン、トリナフチルホスフィン、およびジフェニルベンジルホスフィンなどが例示される。特に好ましい第3級ホスフィンは、トリフェニルホスフィンである。上記リン系安定剤は、1種のみならず2種以上を混合して用いることができる。
上記リン系安定剤の中でもトリメチルホスフェートに代表されるアルキルホスフェート化合物が配合されることが好ましい。またかかるアルキルホスフェート化合物と、ホスファイト化合物および/またはホスホナイト化合物との併用も好ましい態様である。リン系熱安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~0.5重量部、より好ましくは0.005~0.3重量部、さらに好ましくは0.01~0.2重量部である。
(その他の添加剤)
本発明のポリカーボネート樹脂組成物、その熱安定性、意匠性の改良のために、これらの改良に使用されている添加剤が有利に使用される。以下これら添加剤について具体的に説明する。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物、その熱安定性、意匠性の改良のために、これらの改良に使用されている添加剤が有利に使用される。以下これら添加剤について具体的に説明する。
(I)リン系熱安定剤以外の熱安定剤
(i)ヒンダードフェノール系安定剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、ヒンダードフェノール系安定剤を配合することができる。かかる配合は例えば成形加工時の色相悪化や長期間の使用における色相の悪化などを抑制する効果が発揮される。ヒンダードフェノール系安定剤としては、例えば、α-トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、n-オクタデシル-β-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェル)プロピオネート、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-2’-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-ジメチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、1,6-へキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2-tert-ブチル-4-メチル6-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1,-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’-ジ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-トリ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-チオジエチレンビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、N,N’-ヘキサメチレンビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス2[3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、およびテトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどが例示される。これらはいずれも入手容易である。上記ヒンダードフェノール系安定剤は、単独でまたは2種以上を組合せて使用することができる。ヒンダードフェノール系安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.0001~1重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部である。
(i)ヒンダードフェノール系安定剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、ヒンダードフェノール系安定剤を配合することができる。かかる配合は例えば成形加工時の色相悪化や長期間の使用における色相の悪化などを抑制する効果が発揮される。ヒンダードフェノール系安定剤としては、例えば、α-トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、n-オクタデシル-β-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェル)プロピオネート、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-2’-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-ジメチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、1,6-へキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2-tert-ブチル-4-メチル6-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1,-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’-ジ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-トリ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-チオジエチレンビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、N,N’-ヘキサメチレンビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス2[3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、およびテトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどが例示される。これらはいずれも入手容易である。上記ヒンダードフェノール系安定剤は、単独でまたは2種以上を組合せて使用することができる。ヒンダードフェノール系安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.0001~1重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部である。
(ii)前記以外の熱安定剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、前記リン系安定剤およびヒンダードフェノール系安定剤以外の他の熱安定剤を配合することもできる。かかる他の熱安定剤としては、例えば3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤が好適に例示される。かかる安定剤の詳細は特開平7-233160号公報に記載されている。かかる化合物はIrganox HP-136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば前記社製のIrganoxHP-2921が好適に例示される。ラクトン系安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.0005~0.05重量部、より好ましくは0.001~0.03重量部である。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、前記リン系安定剤およびヒンダードフェノール系安定剤以外の他の熱安定剤を配合することもできる。かかる他の熱安定剤としては、例えば3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤が好適に例示される。かかる安定剤の詳細は特開平7-233160号公報に記載されている。かかる化合物はIrganox HP-136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば前記社製のIrganoxHP-2921が好適に例示される。ラクトン系安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.0005~0.05重量部、より好ましくは0.001~0.03重量部である。
またその他の安定剤としては、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、およびグリセロール-3-ステアリルチオプロピオネートなどのイオウ含有安定剤が例示される。かかるイオウ含有安定剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~0.1重量部、より好ましくは0.01~0.08重量部である。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、必要に応じてエポキシ化合物を配合することができる。かかるエポキシ化合物は、金型腐食を抑制するという目的で配合されるものであり、基本的にエポキシ官能基を有するもの全てが適用できる。好ましいエポキシ化合物の具体例としては、3,4ーエポキシシクロヘキシルメチルー3’,4’ーエポキシシクロヘキシルカルボキシレート、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロセキサン付加物、メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体、スチレンとグリシジルメタクリレートの共重合体等が挙げられる。かかるエポキシ化合物の含有量は、A成分100重量部に対して、0.003~0.2重量部が好ましく、より好ましくは0.004~0.15重量部であり、さらに好ましくは0.005~0.1重量部である。
(II)難燃剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、難燃剤を配合することができる。かかる化合物の配合は難燃性の向上をもたらすが、それ以外にも各化合物の性質に基づき、例えば帯電防止性、流動性、剛性、および熱安定性の向上などがもたらされる。かかる難燃剤としては、(i)有機金属塩系難燃剤(例えば有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、有機ホウ酸金属塩系難燃剤、および有機錫酸金属塩系難燃剤など)、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、有機基含有のモノホスフェート化合物、ホスフェートオリゴマー化合物、ホスホネートオリゴマー化合物、ホスホニトリルオリゴマー化合物、およびホスホン酸アミド化合物など)、(iii)シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤、(iv)フィブリル化PTFEが挙げられ、その中でも有機金属塩系難燃剤、有機リン系難燃剤が好ましい。これらは一種または二種複合して使用しても良い。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、難燃剤を配合することができる。かかる化合物の配合は難燃性の向上をもたらすが、それ以外にも各化合物の性質に基づき、例えば帯電防止性、流動性、剛性、および熱安定性の向上などがもたらされる。かかる難燃剤としては、(i)有機金属塩系難燃剤(例えば有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、有機ホウ酸金属塩系難燃剤、および有機錫酸金属塩系難燃剤など)、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、有機基含有のモノホスフェート化合物、ホスフェートオリゴマー化合物、ホスホネートオリゴマー化合物、ホスホニトリルオリゴマー化合物、およびホスホン酸アミド化合物など)、(iii)シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤、(iv)フィブリル化PTFEが挙げられ、その中でも有機金属塩系難燃剤、有機リン系難燃剤が好ましい。これらは一種または二種複合して使用しても良い。
(i)有機金属塩系難燃剤
有機金属塩化合物は炭素原子数1~50、好ましくは1~40の有機酸のアルカリ(土類)金属塩、好ましくは有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩であることが好ましい。この有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩には、炭素原子数1~10、好ましくは2~8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩の如きフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7~50、好ましくは7~40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩が含まれる。金属塩を構成するアルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムが挙げられ、アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムが挙げられる。より好適にはアルカリ金属である。かかるアルカリ金属の中でも、透明性の要求がより高い場合にはイオン半径のより大きいルビジウムおよびセシウムが好適である一方、これらは汎用的でなくまた精製もし難いことから、結果的にコストの点で不利となる場合がある。一方、リチウムおよびナトリウムなどのより小さいイオン半径の金属は逆に難燃性の点で不利な場合がある。これらを勘案してスルホン酸アルカリ金属塩中のアルカリ金属を使い分けることができるが、いずれの点においても特性のバランスに優れたスルホン酸カリウム塩が最も好適である。かかるカリウム塩と他のアルカリ金属からなるスルホン酸アルカリ金属塩とを併用することもできる。
有機金属塩化合物は炭素原子数1~50、好ましくは1~40の有機酸のアルカリ(土類)金属塩、好ましくは有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩であることが好ましい。この有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩には、炭素原子数1~10、好ましくは2~8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩の如きフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7~50、好ましくは7~40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩が含まれる。金属塩を構成するアルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムが挙げられ、アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムが挙げられる。より好適にはアルカリ金属である。かかるアルカリ金属の中でも、透明性の要求がより高い場合にはイオン半径のより大きいルビジウムおよびセシウムが好適である一方、これらは汎用的でなくまた精製もし難いことから、結果的にコストの点で不利となる場合がある。一方、リチウムおよびナトリウムなどのより小さいイオン半径の金属は逆に難燃性の点で不利な場合がある。これらを勘案してスルホン酸アルカリ金属塩中のアルカリ金属を使い分けることができるが、いずれの点においても特性のバランスに優れたスルホン酸カリウム塩が最も好適である。かかるカリウム塩と他のアルカリ金属からなるスルホン酸アルカリ金属塩とを併用することもできる。
パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロブタンスルホン酸リチウム、パーフルオロヘプタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸セシウム、パーフルオロオクタンスルホン酸セシウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸ルビジウム、およびパーフルオロヘキサンスルホン酸ルビジウム等が挙げられ、これらは1種もしくは2種以上を併用して使用することができる。ここでパーフルオロアルキル基の炭素数は、1~18の範囲が好ましく、1~10の範囲がより好ましく、更に好ましくは1~8の範囲である。
これらの中で特にパーフルオロブタンスルホン酸カリウムが好ましい。アルカリ金属からなるパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩中には、通常少なからず弗化物イオン(F-)が混入する。かかる弗化物イオンの存在は難燃性を低下させる要因となり得るので、できる限り低減されることが好ましい。かかる弗化物イオンの割合はイオンクロマトグラフィー法により測定できる。弗化物イオンの含有量は、100ppm以下が好ましく、40ppm以下が更に好ましく、10ppm以下が特に好ましい。また製造効率的に0.2ppm以上であることが好適である。かかる弗化物イオン量の低減されたパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩は、製造方法は公知の製造方法を用い、かつ含フッ素有機金属塩を製造する際の原料中に含有される弗化物イオンの量を低減する方法、反応により得られた弗化水素などを反応時に発生するガスや加熱によって除去する方法、並びに含フッ素有機金属塩を製造に再結晶および再沈殿等の精製方法を用いて弗化物イオンの量を低減する方法などによって製造することができる。特に有機金属塩系難燃剤は比較的水に溶けやすいこことから、イオン交換水、特に電気抵抗値が18MΩ・cm以上、すなわち電気伝導度が約0.55μS/cm以下を満足する水を用い、かつ常温よりも高い温度で溶解させて洗浄を行い、その後冷却させて再結晶化させる工程により製造することが好ましい。
芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の具体例としては、例えばジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジナトリウム、ジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジカリウム、5-スルホイソフタル酸カリウム、5-スルホイソフタル酸ナトリウム、ポリエチレンテレフタル酸ポリスルホン酸ポリナトリウム、1-メトキシナフタレン-4-スルホン酸カルシウム、4-ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ジナトリウム、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,3-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,4-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(2,6-ジフェニルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリカリウム、ポリ(2-フルオロ-6-ブチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸リチウム、ベンゼンスルホネートのスルホン酸カリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ストロンチウム、ベンゼンスルホン酸マグネシウム、p-ベンゼンジスルホン酸ジカリウム、ナフタレン-2,6-ジスルホン酸ジカリウム、ビフェニル-3,3’-ジスルホン酸カルシウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸カリウム、ジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン-3,4’-ジスルホン酸ジカリウム、α,α,α-トリフルオロアセトフェノン-4-スルホン酸ナトリウム、ベンゾフェノン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジナトリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸カルシウム、ベンゾチオフェンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホキサイド-4-スルホン酸カリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、およびアントラセンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物などを挙げることができる。これら芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩では、特にカリウム塩が好適である。これらの芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の中でも、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸カリウム、およびジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウムが好適であり、特にこれらの混合物(前者と後者の重量比が15/85~30/70)が好適である。
スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩としては、硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩および芳香族スルホンアミドのアルカリ(土類)金属塩などが好適に例示される。硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩としては、特に一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩を挙げることができ、かかる一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルとしては、メチル硫酸エステル、エチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、ヘキサデシル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル、ペンタエリスリトールのモノ、ジ、トリ、テトラ硫酸エステル、ラウリン酸モノグリセライドの硫酸エステル、パルミチン酸モノグリセライドの硫酸エステル、およびステアリン酸モノグリセライドの硫酸エステルなどを挙げることができる。これらの硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩として好ましくはラウリル硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩が挙げられる。芳香族スルホンアミドのアルカリ(土類)金属塩としては、例えばサッカリン、N-(p-トリルスルホニル)-p-トルエンスルホイミド、N-(N’-ベンジルアミノカルボニル)スルファニルイミド、およびN-(フェニルカルボキシル)スルファニルイミドのアルカリ(土類)金属塩などが挙げられる。有機金属塩系難燃剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~1重量部、より好ましくは0.005~0.5重量部、さらに好ましくは0.01~0.3重量部、特に好ましくは0.03~0.15重量部である。
(ii)有機リン系難燃剤
有機リン系難燃剤としては、アリールホスフェート化合物、ホスファゼン化合物が好適に用いられる。これらの有機リン系難燃剤は可塑化効果があるため、成形加工性を高められる点で有利である。アリールホスフェート化合物は、従来難燃剤として公知の各種ホスフェート化合物が使用できるが、より好適には特に下記一般式(4)で表される1種または2種以上のホスフェート化合物を挙げることができる。
有機リン系難燃剤としては、アリールホスフェート化合物、ホスファゼン化合物が好適に用いられる。これらの有機リン系難燃剤は可塑化効果があるため、成形加工性を高められる点で有利である。アリールホスフェート化合物は、従来難燃剤として公知の各種ホスフェート化合物が使用できるが、より好適には特に下記一般式(4)で表される1種または2種以上のホスフェート化合物を挙げることができる。
(但し上記式中のMは、二価フェノールから誘導される二価の有機基を表し、Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4はそれぞれ一価フェノールから誘導される一価の有機基を表す。a、b、c及びdはそれぞれ独立して0または1であり、mは0~5の整数であり、重合度mの異なるリン酸エステルの混合物の場合、mはその平均値を表し、0~5の値である。)
前記式のホスフェート化合物は、異なるm数を有する化合物の混合物であってもよく、かかる混合物の場合、平均のm数は好ましくは0.5~1.5、より好ましくは0.8~1.2、更に好ましくは0.95~1.15、特に好ましくは1~1.14の範囲である。
上記Mを誘導する二価フェノールの好適な具体例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、ビス(4-ヒドロキシジフェニル)メタン、ビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニル、ジヒドロキシナフタレン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ケトン、およびビス(4-ヒドロキシフェニル)サルファイドが例示され、中でも好ましくはレゾルシノール、ビスフェノールA、およびジヒドロキシジフェニルである。
上記Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4を誘導する一価フェノールの好適な具体例としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、イソプロピルフェノール、ブチルフェノール、およびp-クミルフェノールが例示され、中でも好ましくはフェノール、および2,6-ジメチルフェノールである。
尚、かかる一価フェノールはハロゲン原子で置換されてもよく、該一価フェノールから誘導される基を有するホスフェート化合物の具体例としては、トリス(2,4,6-トリブロモフェニル)ホスフェートおよびトリス(2,4-ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス(4-ブロモフェニル)ホスフェートなどが例示される。
一方、ハロゲン原子で置換されていないホスフェート化合物の具体例としては、トリフェニルホスフェートおよびトリ(2,6-キシリル)ホスフェートなどのモノホスフェート化合物、並びにレゾルシノールビスジ(2,6-キシリル)ホスフェート)を主体とするホスフェートオリゴマー、4,4-ジヒドロキシジフェニルビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするホスフェートオリゴマー、およびビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするリン酸エステルオリゴマーが好適である(ここで主体とするとは、重合度の異なる他の成分を少量含んでよいことを示し、より好適には前記式(4)におけるm=1の成分が80重量%以上、より好ましくは85重量%以上、更に好ましくは90重量%以上含有されることを示す。)。
ホスファゼン化合物は、従来難燃剤として公知の各種ホスファゼン化合物が使用できるが、下記一般式(5)、(6)で表されるホスファゼン化合物が好ましい。
上記式(5)、(6)中、X1、X2、X3、X4で表されるハロゲン原子を含まない有機基としては、例えば、アルコキシ基、フェニル基、アミノ基、アリル基などが挙げられる。中でも上記式(5)で表される環状ホスファゼン化合物が好ましく、更に、上記式(5)中のX1、X2がフェノキシ基である環状フェノキシホスファゼンが特に好ましい。
有機リン系難燃剤の含有量はA成分100重量部に対して、1~50重量部であることが好ましく、より好ましくは2~30重量部であり、5~20重量部がさらに好ましい。有機リン系難燃剤の配合量が1重量部未満であると難燃化の効果が得がたく、50重量部を超えると混練押出時にストランド切れやサージングなどが起こり生産性が低下するという問題が生ずる場合がある。
(iii)シリコーン系難燃剤
シリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、燃焼時の化学反応によって難燃性を向上させるものである。該化合物としては従来芳香族ポリカーボート樹脂の難燃剤として提案された各種の化合物を使用することができる。シリコーン化合物はその燃焼時にそれ自体が結合してまたは樹脂に由来する成分と結合してストラクチャーを形成することにより、または該ストラクチャー形成時の還元反応により、特にポリカーボネート樹脂を用いた場合に高い難燃効果を付与するものと考えられている。
シリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、燃焼時の化学反応によって難燃性を向上させるものである。該化合物としては従来芳香族ポリカーボート樹脂の難燃剤として提案された各種の化合物を使用することができる。シリコーン化合物はその燃焼時にそれ自体が結合してまたは樹脂に由来する成分と結合してストラクチャーを形成することにより、または該ストラクチャー形成時の還元反応により、特にポリカーボネート樹脂を用いた場合に高い難燃効果を付与するものと考えられている。
したがってかかる反応における活性の高い基を含んでいることが好ましく、より具体的にはアルコキシ基およびハイドロジェン(即ちSi-H基)から選択された少なくとも1種の基を所定量含んでいることが好ましい。かかる基(アルコキシ基、Si-H基)の含有割合としては、0.1~1.2mol/100gの範囲が好ましく、0.12~1mol/100gの範囲がより好ましく、0.15~0.6mol/100gの範囲が更に好ましい。かかる割合はアルカリ分解法より、シリコーン化合物の単位重量当たりに発生した水素またはアルコールの量を測定することにより求められる。尚、アルコキシ基は炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基が好適である。
一般的にシリコーン化合物の構造は、以下に示す4種類のシロキサン単位を任意に組み合わせることによって構成される。すなわち、M単位:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2等の1官能性シロキサン単位、D単位:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等の2官能性シロキサン単位、T単位:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等の3官能性シロキサン単位、Q単位:SiO2で示される4官能性シロキサン単位である。
シリコーン系難燃剤に使用されるシリコーン化合物の構造は、具体的には、示性式としてDn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQqが挙げられる。この中で好ましいシリコーン化合物の構造は、MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQqであり、さらに好ましい構造は、MmDnまたはMmDnTpである。
ここで、前記示性式中の係数m、n、p、qは各シロキサン単位の重合度を表す1以上の整数であり、各示性式における係数の合計がシリコーン化合物の平均重合度となる。この平均重合度は好ましくは3~150の範囲、より好ましくは3~80の範囲、更に好ましくは3~60の範囲、特に好ましくは4~40の範囲である。かかる好適な範囲であるほど難燃性において優れるようになる。更に後述するように芳香族基を所定量含むシリコーン化合物においては透明性や色相にも優れる。その結果良好な反射光が得られる。またm、n、p、qのいずれかが2以上の数値である場合、その係数の付いたシロキサン単位は、結合する水素原子や有機残基が異なる2種以上のシロキサン単位とすることができる。
シリコーン化合物は、直鎖状であっても分岐構造を持つものであってもよい。またシリコン原子に結合する有機残基は炭素数1~30、より好ましくは1~20の有機残基であることが好ましい。かかる有機残基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、およびデシル基などのアルキル基、シクロヘキシル基の如きシクロアルキル基、フェニル基の如きアリール基、並びにトリル基の如きアラルキル基を挙げることがでる。さらに好ましくは炭素数1~8のアルキル基、アルケニル基またはアリール基である。アルキル基としては、特にはメチル基、エチル基、およびプロピル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。さらにシリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物はアリール基を含有することが好ましい。一方、二酸化チタン顔料の有機表面処理剤としてのシラン化合物およびシロキサン化合物は、アリール基を含有しない方が好ましい効果が得られる点で、シリコーン系難燃剤とはその好適な態様において明確に区別される。シリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、前記Si-H基およびアルコキシ基以外にも反応基を含有していてもよく、かかる反応基としては例えば、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、およびメタクリロキシ基などが例示される。
シリコーン系難燃剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.01~20重量部、より好ましくは0.5~10重量部、さらに好ましくは1~5重量部である。
(iv)フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン(フィブリル化PTFE)
フィブリル化PTFEは、フィブリル化PTFE単独であっても、混合形態のフィブリル化PTFEすなわちフィブリル化PTFE粒子と有機系重合体からなるポリテトラフルオロエチレン系混合体であってもよい。フィブリル化PTFEは極めて高い分子量を有し、せん断力などの外的作用によりPTFE同士を結合して繊維状になる傾向を示すものである。その数平均分子量は、150万~数千万の範囲である。かかる下限はより好ましくは300万である。かかる数平均分子量は、例えば特開平6-145520号公報に開示されているとおり、380℃でのポリテトラフルオロエチレンの溶融粘度に基づき算出される。即ち、フィブリル化PTFEは、かかる公報に記載された方法で測定される380℃における溶融粘度が107~1013poiseの範囲であり、好ましくは108~1012poiseの範囲である。かかるPTFEは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。またかかるフィブリル化PTFEは樹脂中での分散性を向上させ、さらに良好な難燃性および機械的特性を得るために他の樹脂との混合形態のPTFE混合物を使用することも可能である。
フィブリル化PTFEは、フィブリル化PTFE単独であっても、混合形態のフィブリル化PTFEすなわちフィブリル化PTFE粒子と有機系重合体からなるポリテトラフルオロエチレン系混合体であってもよい。フィブリル化PTFEは極めて高い分子量を有し、せん断力などの外的作用によりPTFE同士を結合して繊維状になる傾向を示すものである。その数平均分子量は、150万~数千万の範囲である。かかる下限はより好ましくは300万である。かかる数平均分子量は、例えば特開平6-145520号公報に開示されているとおり、380℃でのポリテトラフルオロエチレンの溶融粘度に基づき算出される。即ち、フィブリル化PTFEは、かかる公報に記載された方法で測定される380℃における溶融粘度が107~1013poiseの範囲であり、好ましくは108~1012poiseの範囲である。かかるPTFEは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。またかかるフィブリル化PTFEは樹脂中での分散性を向上させ、さらに良好な難燃性および機械的特性を得るために他の樹脂との混合形態のPTFE混合物を使用することも可能である。
また、特開平6-145520号公報に開示されているとおり、かかるフィブリル化PTFEを芯とし、低分子量のポリテトラフルオロエチレンを殻とした構造を有するものも好ましく利用される。
かかるフィブリル化PTFEの市販品としては例えば三井・デュポンフロロケミカル(株)のテフロン(登録商標)6J、ダイキン化学工業(株)のポリフロンMPA FA500、F-201Lなどを挙げることができる。
混合形態のフィブリル化PTFEとしては、(1)フィブリル化PTFEの水性分散液と有機重合体の水性分散液または溶液とを混合し共沈殿を行い共凝集混合物を得る方法(特開昭60-258263号公報、特開昭63-154744号公報などに記載された方法)、(2)フィブリル化PTFEの水性分散液と乾燥した有機重合体粒子とを混合する方法(特開平4-272957号公報に記載された方法)、(3)フィブリル化PTFEの水性分散液と有機重合体粒子溶液を均一に混合し、かかる混合物からそれぞれの媒体を同時に除去する方法(特開平06-220210号公報、特開平08-188653号公報などに記載された方法)、(4)フィブリル化PTFEの水性分散液中で有機重合体を形成する単量体を重合する方法(特開平9-95583号公報に記載された方法)、および(5)PTFEの水性分散液と有機重合体分散液を均一に混合後、更に該混合分散液中でビニル系単量体を重合し、その後混合物を得る方法(特開平11-29679号公報などに記載された方法)により得られたものが使用できる。
これらの混合形態のフィブリル化PTFEの市販品としては、三菱レイヨン(株)の「メタブレン A3000」(商品名)「メタブレン A3700」(商品名)、「メタブレン A3800」(商品名)で代表されるメタブレンAシリーズ、Shine Polymer社のSN3300B7(商品名)、およびGEスペシャリティーケミカルズ社製「BLENDEX B449」(商品名)などが例示される。
混合形態におけるフィブリル化PTFEの割合としては、かかる混合物100重量%中、フィブリル化PTFEが1重量%~95重量%であることが好ましく、10重量%~90重量%であるのがより好ましく、20重量%~80重量%が最も好ましい。
混合形態におけるフィブリル化PTFEの割合がかかる範囲にある場合は、フィブリル化PTFEの良好な分散性を達成することができる。フィブリル化PTFEの含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~0.5重量部であり、0.01~0.5重量部がより好ましく、0.1~0.5重量部がさらに好ましい。
(III)染顔料
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は更に各種の染顔料を含有し多様な意匠性を発現する成形品を提供できる。本発明で使用する染顔料としては、ペリレン系染料、クマリン系染料、チオインジゴ系染料、アンスラキノン系染料、チオキサントン系染料、紺青等のフェロシアン化物、ペリノン系染料、キノリン系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、イソインドリノン系染料、およびフタロシアニン系染料などを挙げることができる。更に本発明のポリカーボネート樹脂組成物はメタリック顔料を配合してより良好なメタリック色彩を得ることもできる。メタリック顔料としては、アルミ粉が好適である。また、蛍光増白剤やそれ以外の発光をする蛍光染料を配合することにより、発光色を生かした更に良好な意匠効果を付与することができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は更に各種の染顔料を含有し多様な意匠性を発現する成形品を提供できる。本発明で使用する染顔料としては、ペリレン系染料、クマリン系染料、チオインジゴ系染料、アンスラキノン系染料、チオキサントン系染料、紺青等のフェロシアン化物、ペリノン系染料、キノリン系染料、キナクリドン系染料、ジオキサジン系染料、イソインドリノン系染料、およびフタロシアニン系染料などを挙げることができる。更に本発明のポリカーボネート樹脂組成物はメタリック顔料を配合してより良好なメタリック色彩を得ることもできる。メタリック顔料としては、アルミ粉が好適である。また、蛍光増白剤やそれ以外の発光をする蛍光染料を配合することにより、発光色を生かした更に良好な意匠効果を付与することができる。
(IV)蛍光増白剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物において蛍光増白剤は、樹脂等の色調を白色あるいは青白色に改善するために用いられるものであれば特に制限はなく、例えばスチルベン系、ベンズイミダゾール系、ベンズオキサゾール系、ナフタルイミド系、ローダミン系、クマリン系、オキサジン系化合物等が挙げられる。具体的には例えばCI Fluorescent Brightener 219:1や、イーストマンケミカル社製EASTOBRITE OB-1や昭和化学(株)製「ハッコールPSR」、などを挙げることができる。ここで蛍光増白剤は、光線の紫外部のエネルギーを吸収し、このエネルギーを可視部に放射する作用を有するものである。蛍光増白剤の含有量はA成分100重量部に対して、0.001~0.1重量部が好ましく、より好ましくは0.001~0.05重量部である。0.1重量部を超えても該組成物の色調の改良効果は小さい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物において蛍光増白剤は、樹脂等の色調を白色あるいは青白色に改善するために用いられるものであれば特に制限はなく、例えばスチルベン系、ベンズイミダゾール系、ベンズオキサゾール系、ナフタルイミド系、ローダミン系、クマリン系、オキサジン系化合物等が挙げられる。具体的には例えばCI Fluorescent Brightener 219:1や、イーストマンケミカル社製EASTOBRITE OB-1や昭和化学(株)製「ハッコールPSR」、などを挙げることができる。ここで蛍光増白剤は、光線の紫外部のエネルギーを吸収し、このエネルギーを可視部に放射する作用を有するものである。蛍光増白剤の含有量はA成分100重量部に対して、0.001~0.1重量部が好ましく、より好ましくは0.001~0.05重量部である。0.1重量部を超えても該組成物の色調の改良効果は小さい。
(V)熱線吸収能を有する化合物
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は熱線吸収能を有する化合物を含有することができる。かかる化合物としてはフタロシアニン系近赤外線吸収剤、ATO、ITO、酸化イリジウムおよび酸化ルテニウム、酸化イモニウム、酸化チタンなどの金属酸化物系近赤外線吸収剤、ホウ化ランタン、ホウ化セリウムおよびホウ化タングステンなどの金属ホウ化物系や酸化タングステン系近赤外線吸収剤などの近赤外吸収能に優れた各種の金属化合物、ならびに炭素フィラーが好適に例示される。かかるフタロシアニン系近赤外線吸収剤としてはたとえば三井化学(株)製MIR-362が市販され容易に入手可能である。炭素フィラーとしてはカーボンブラック、グラファイト(天然、および人工のいずれも含む)およびフラーレンなどが例示され、好ましくはカーボンブラックおよびグラファイトである。これらは単体または2種以上を併用して使用することができる。フタロシアニン系近赤外線吸収剤の含有量は、A成分100重量部に対して、0.0005~0.2重量部が好ましく、0.0008~0.1重量部がより好ましく、0.001~0.07重量部がさらに好ましい。金属酸化物系近赤外線吸収剤、金属ホウ化物系近赤外線吸収剤および炭素フィラーの含有量は、本発明のポリカーボネート樹脂組成物中、0.1~200ppm(重量割合)の範囲が好ましく、0.5~100ppmの範囲がより好ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は熱線吸収能を有する化合物を含有することができる。かかる化合物としてはフタロシアニン系近赤外線吸収剤、ATO、ITO、酸化イリジウムおよび酸化ルテニウム、酸化イモニウム、酸化チタンなどの金属酸化物系近赤外線吸収剤、ホウ化ランタン、ホウ化セリウムおよびホウ化タングステンなどの金属ホウ化物系や酸化タングステン系近赤外線吸収剤などの近赤外吸収能に優れた各種の金属化合物、ならびに炭素フィラーが好適に例示される。かかるフタロシアニン系近赤外線吸収剤としてはたとえば三井化学(株)製MIR-362が市販され容易に入手可能である。炭素フィラーとしてはカーボンブラック、グラファイト(天然、および人工のいずれも含む)およびフラーレンなどが例示され、好ましくはカーボンブラックおよびグラファイトである。これらは単体または2種以上を併用して使用することができる。フタロシアニン系近赤外線吸収剤の含有量は、A成分100重量部に対して、0.0005~0.2重量部が好ましく、0.0008~0.1重量部がより好ましく、0.001~0.07重量部がさらに好ましい。金属酸化物系近赤外線吸収剤、金属ホウ化物系近赤外線吸収剤および炭素フィラーの含有量は、本発明のポリカーボネート樹脂組成物中、0.1~200ppm(重量割合)の範囲が好ましく、0.5~100ppmの範囲がより好ましい。
(VI)光拡散剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光拡散剤を配合して光拡散効果を付与することができる。かかる光拡散剤としては高分子微粒子、炭酸カルシウムの如き低屈折率の無機微粒子、およびこれらの複合物等が例示される。かかる高分子微粒子は、既にポリカーボネート樹脂の光拡散剤として公知の微粒子である。より好適には粒径数μmのアクリル架橋粒子およびポリオルガノシルセスキオキサンに代表されるシリコーン架橋粒子などが例示される。光拡散剤の形状は球形、円盤形、柱形、および不定形などが例示される。かかる球形は、完全球である必要はなく変形しているものを含み、かかる柱形は立方体を含む。好ましい光拡散剤は球形であり、その粒径は均一であるほど好ましい。光拡散剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.005~20重量部、より好ましくは0.01~10重量部、更に好ましくは0.01~3重量部である。尚、光拡散剤は2種以上を併用することができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光拡散剤を配合して光拡散効果を付与することができる。かかる光拡散剤としては高分子微粒子、炭酸カルシウムの如き低屈折率の無機微粒子、およびこれらの複合物等が例示される。かかる高分子微粒子は、既にポリカーボネート樹脂の光拡散剤として公知の微粒子である。より好適には粒径数μmのアクリル架橋粒子およびポリオルガノシルセスキオキサンに代表されるシリコーン架橋粒子などが例示される。光拡散剤の形状は球形、円盤形、柱形、および不定形などが例示される。かかる球形は、完全球である必要はなく変形しているものを含み、かかる柱形は立方体を含む。好ましい光拡散剤は球形であり、その粒径は均一であるほど好ましい。光拡散剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.005~20重量部、より好ましくは0.01~10重量部、更に好ましくは0.01~3重量部である。尚、光拡散剤は2種以上を併用することができる。
(VII)光高反射用白色顔料
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光高反射用白色顔料を配合して光反射効果を付与することができる。かかる白色顔料としては二酸化チタン(特にシリコーンなど有機表面処理剤により処理された二酸化チタン)顔料が特に好ましい。かかる光高反射用白色顔料の含有量は、A成分100重量部に対して、3~30重量部が好ましく、8~25重量部がより好ましい。尚、光高反射用白色顔料は2種以上を併用することができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光高反射用白色顔料を配合して光反射効果を付与することができる。かかる白色顔料としては二酸化チタン(特にシリコーンなど有機表面処理剤により処理された二酸化チタン)顔料が特に好ましい。かかる光高反射用白色顔料の含有量は、A成分100重量部に対して、3~30重量部が好ましく、8~25重量部がより好ましい。尚、光高反射用白色顔料は2種以上を併用することができる。
(VIII)紫外線吸収剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には紫外線吸収剤を配合して耐候性を付与することができる。かかる紫外線吸収剤としては、具体的にはベンゾフェノン系では、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ-5-ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンソフェノン、および2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノンなどが例示される。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には紫外線吸収剤を配合して耐候性を付与することができる。かかる紫外線吸収剤としては、具体的にはベンゾフェノン系では、例えば、2,4-ジヒドロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-オクトキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-ベンジロキシベンゾフェノン、2-ヒドロキシ-4-メトキシ-5-スルホキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4-メトキシベンゾフェノン、2,2’,4,4’-テトラヒドロキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシベンゾフェノン、2,2’-ジヒドロキシ-4,4’-ジメトキシ-5-ソジウムスルホキシベンゾフェノン、ビス(5-ベンゾイル-4-ヒドロキシ-2-メトキシフェニル)メタン、2-ヒドロキシ-4-n-ドデシルオキシベンソフェノン、および2-ヒドロキシ-4-メトキシ-2’-カルボキシベンゾフェノンなどが例示される。
かかる紫外線吸収剤としては、具体的には、ベンゾトリアゾール系では、例えば、2-(2-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジクミルフェニル)フェニルベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3-tert-ブチル-5-メチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2,2’-メチレンビス[4-(1,1,3,3-テトラメチルブチル)-6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)フェノール]、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)-5-クロロベンゾトリアゾール、2-(2-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-アミルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ベンゾトリアゾ-ル、2-(2-ヒドロキシ-4-オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾ-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(1,3-ベンゾオキサジン-4-オン)、および2-[2-ヒドロキシ-3-(3,4,5,6-テトラヒドロフタルイミドメチル)-5-メチルフェニル]ベンゾトリアゾ-ル、並びに2-(2’-ヒドロキシ-5-メタクリロキシエチルフェニル)-2H-ベンゾトリアゾールと該モノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体や2-(2’―ヒドロキシ-5-アクリロキシエチルフェニル)―2H―ベンゾトリアゾールと該モノマーと共重合可能なビニル系モノマーとの共重合体などの2-ヒドロキシフェニル-2H-ベンゾトリアゾール骨格を有する重合体などが例示される。
かかる紫外線吸収剤は、具体的には、ヒドロキシフェニルトリアジン系では、例えば、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヘキシルオキシフェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-メチルオキシフェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-エチルオキシフェノール、2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-プロピルオキシフェノール、および2-(4,6-ジフェニル-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ブチルオキシフェノールなどが例示される。さらに2-(4,6-ビス(2,4-ジメチルフェニル)-1,3,5-トリアジン-2-イル)-5-ヘキシルオキシフェノールなど、上記例示化合物のフェニル基が2,4-ジメチルフェニル基となった化合物が例示される。
かかる紫外線吸収剤は、具体的には、環状イミノエステル系では、例えば2,2’-p-フェニレンビス(3,1-ベンゾオキサジン-4-オン)、2,2’-m-フェニレンビス(3,1-ベンゾオキサジン-4-オン)、および2,2’-p,p’-ジフェニレンビス(3,1-ベンゾオキサジン-4-オン)などが例示される。
かかる紫外線吸収剤としては、具体的には、シアノアクリレート系では、例えば1,3-ビス-[(2’-シアノ-3’,3’-ジフェニルアクリロイル)オキシ]-2,2-ビス[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]メチル)プロパン、および1,3-ビス-[(2-シアノ-3,3-ジフェニルアクリロイル)オキシ]ベンゼンなどが例示される。
さらに上記紫外線吸収剤は、ラジカル重合が可能な単量体化合物の構造をとることにより、かかる紫外線吸収性単量体および/または光安定性単量体と、アルキル(メタ)アクリレートなどの単量体とを共重合したポリマー型の紫外線吸収剤であってもよい。前記紫外線吸収性単量体としては、(メタ)アクリル酸エステルのエステル置換基中にベンゾトリアゾール骨格、ベンゾフェノン骨格、トリアジン骨格、環状イミノエステル骨格、およびシアノアクリレート骨格を含有する化合物が好適に例示される。
前記紫外線吸収剤の中でも紫外線吸収能の点においては、ベンゾトリアゾール系およびヒドロキシフェニルトリアジン系が好ましく、耐熱性や色相の点では、環状イミノエステル系およびシアノアクリレート系が好ましい。具体的には例えばケミプロ化成(株)「ケミソーブ79」、BASFジャパン(株)「チヌビン234」などが挙げられる。前記紫外線吸収剤は単独であるいは2種以上の混合物で用いてもよい。
紫外線吸収剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.01~3重量部、より好ましくは0.01~1重量部、さらに好ましくは0.05~1重量部、特に好ましくは0.05~0.5重量部である。
(IX)充填材
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、繊維状充填剤以外の強化フィラーとして公知の各種充填材を配合することができる。かかる充填材としては、各種の板状充填材および粒状充填材が挙げられる。ここで、板状充填材はその形状が板状(表面に凹凸を有するものや、板が湾曲を有するものを含む)である充填材である。粒状充填材は、不定形状を含むこれら以外の形状の充填材である。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、繊維状充填剤以外の強化フィラーとして公知の各種充填材を配合することができる。かかる充填材としては、各種の板状充填材および粒状充填材が挙げられる。ここで、板状充填材はその形状が板状(表面に凹凸を有するものや、板が湾曲を有するものを含む)である充填材である。粒状充填材は、不定形状を含むこれら以外の形状の充填材である。
板状充填材としては、ガラスフレーク、タルク、マイカ、カオリン、メタルフレーク、カーボンフレーク、およびグラファイト、並びにこれらの充填剤に対して例えば金属や金属酸化物などの異種材料を表面被覆した板状充填材などが好ましく例示される。その粒径は0.1~300μmの範囲が好ましい。かかる粒径は、10μm程度までの領域は液相沈降法の1つであるX線透過法で測定された粒子径分布のメジアン径(D50)による値をいい、10~50μmの領域ではレーザー回折・散乱法で測定された粒子径分布のメジアン径(D50)による値をいい、50~300μmの領域では振動式篩分け法による値である。かかる粒径は樹脂組成物中での粒径である。板状充填材は、各種のシラン系、チタネート系、アルミネート系、およびジルコネート系などのカップリング剤で表面処理されてもよく、またオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂などの各種樹脂や高級脂肪酸エステルなどにより集束処理されるか、または圧縮処理された造粒物であってもよい。
(X)他の樹脂やエラストマー
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂成分の一部に代えて、他の樹脂やエラストマーを本発明の効果を発揮する範囲において、少割合使用することもできる。他の樹脂やエラストマーの配合量はA成分およびB成分からなる成分100重量部に対して、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。かかる他の樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。また、エラストマーとしては、例えばイソブチレン/イソプレンゴム、スチレン/ブタジエンゴム、エチレン/プロピレンゴム、アクリル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、コアシェル型のエラストマーであるMBS(メタクリル酸メチル/スチレン/ブタジエン)ゴム、MB(メタクリル酸メチル/ブタジエン)ゴム、MAS(メタクリル酸メチル/アクリロニトリル/スチレン)ゴム等が挙げられる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂成分の一部に代えて、他の樹脂やエラストマーを本発明の効果を発揮する範囲において、少割合使用することもできる。他の樹脂やエラストマーの配合量はA成分およびB成分からなる成分100重量部に対して、好ましくは50重量部以下、より好ましくは30重量部以下である。かかる他の樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。また、エラストマーとしては、例えばイソブチレン/イソプレンゴム、スチレン/ブタジエンゴム、エチレン/プロピレンゴム、アクリル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、コアシェル型のエラストマーであるMBS(メタクリル酸メチル/スチレン/ブタジエン)ゴム、MB(メタクリル酸メチル/ブタジエン)ゴム、MAS(メタクリル酸メチル/アクリロニトリル/スチレン)ゴム等が挙げられる。
(XI)その他の添加剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、その他の流動改質剤、抗菌剤、流動パラフィンの如き分散剤、光触媒系防汚剤およびフォトクロミック剤などを配合することができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、その他の流動改質剤、抗菌剤、流動パラフィンの如き分散剤、光触媒系防汚剤およびフォトクロミック剤などを配合することができる。
<樹脂組成物の製造について>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、単軸押出機、二軸押出機の如き押出機を用いて、溶融混練することによりペレット化することができる。かかるペレットを作製するにあたり、上記各種強化充填剤、添加剤を配合することもできる。本発明の強化ポリカーボネート樹脂組成物は、通常前記の如く製造されたペレットを射出成形して各種製品を製造することができる。更にペレットを経由することなく、押出機で溶融混練された樹脂を直接シート、フィルム、異型押出成形品、ダイレクトブロー成形品、および射出成形品にすることも可能である。かかる射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、適宜目的に応じて、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などの射出成形法を用いて成形品を得ることができる。これら各種成形法の利点は既に広く知られるところである。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。また本発明の樹脂組成物は、押出成形により各種異形押出成形品、シート、およびフィルムなどの形で利用することもできる。またシート、フィルムの成形にはインフレーション法や、カレンダー法、キャスティング法なども使用可能である。さらに特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また本発明の樹脂組成物を回転成形やブロー成形などにより成形品とすることも可能である。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、単軸押出機、二軸押出機の如き押出機を用いて、溶融混練することによりペレット化することができる。かかるペレットを作製するにあたり、上記各種強化充填剤、添加剤を配合することもできる。本発明の強化ポリカーボネート樹脂組成物は、通常前記の如く製造されたペレットを射出成形して各種製品を製造することができる。更にペレットを経由することなく、押出機で溶融混練された樹脂を直接シート、フィルム、異型押出成形品、ダイレクトブロー成形品、および射出成形品にすることも可能である。かかる射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、適宜目的に応じて、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などの射出成形法を用いて成形品を得ることができる。これら各種成形法の利点は既に広く知られるところである。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。また本発明の樹脂組成物は、押出成形により各種異形押出成形品、シート、およびフィルムなどの形で利用することもできる。またシート、フィルムの成形にはインフレーション法や、カレンダー法、キャスティング法なども使用可能である。さらに特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また本発明の樹脂組成物を回転成形やブロー成形などにより成形品とすることも可能である。
<成形品の製造>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物からなる樹脂成形体は、通常かかるペレットを射出成形して成形品を得ることができる。かかる射出成形においては、通常のコールドランナー方式の成形法だけでなく、ランナーレスを可能とするホットランナーによって製造することも可能である。また射出成形においても、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、射出圧縮成形、超高速射出成形、射出プレス成形、二色成形、サンドイッチ成形、インモールドコーティング成形、インサート成形、発泡成形(超臨界流体を利用するものを含む)、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形および金型内再溶融成形、並びにこれらの組合せからなる成形法等を使用することができる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物からなる樹脂成形体は、通常かかるペレットを射出成形して成形品を得ることができる。かかる射出成形においては、通常のコールドランナー方式の成形法だけでなく、ランナーレスを可能とするホットランナーによって製造することも可能である。また射出成形においても、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、射出圧縮成形、超高速射出成形、射出プレス成形、二色成形、サンドイッチ成形、インモールドコーティング成形、インサート成形、発泡成形(超臨界流体を利用するものを含む)、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形および金型内再溶融成形、並びにこれらの組合せからなる成形法等を使用することができる。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、「部」は断りの無い限り、重量基準に基づく。
表2に示す成分、配合量に基づき、タンブラーを用いて各種配合成分を混合し二軸押出機(神戸製鋼製HYPER KTX30XHT)を用いて、シリンダー温度280℃にて溶融混練し、各種ペレットを得た。
表2に示す成分、配合量に基づき、タンブラーを用いて各種配合成分を混合し二軸押出機(神戸製鋼製HYPER KTX30XHT)を用いて、シリンダー温度280℃にて溶融混練し、各種ペレットを得た。
なお、使用した成分は、それぞれ次のとおりである。
(A成分)
A-1:帝人(株)製パンライトL-1225WX(粘度平均分子量:19700)A-2:帝人(株)製パンライトL-1225WP(粘度平均分子量:22400)(B成分)
B-1:トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(関東化学(株)製)
B-2(比較):メチルエチルビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(三菱マテリアル(株)製P12N111)
B-3(比較):パーフルオロブタンスルホン酸カリウム(大日本インキ化学工業(株)メガファックF-114P)
B-4(比較):ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩(DBS-P)(竹本油脂(株)製)
(C成分)
C-1:リン系熱安定剤((株)ADEKA製アデカスタブ2112)
(その他成分)
D:フェノール系熱安定剤((株)ADEKA製アデカスタブAО-50)
E:脂肪酸エステル系離型剤(理研ビタミン(株)製リケマールSL900)
F:界面活性剤型帯電防止剤(非イオン対)(理研ビタミン(株)製ポエムDL-100)
(A成分)
A-1:帝人(株)製パンライトL-1225WX(粘度平均分子量:19700)A-2:帝人(株)製パンライトL-1225WP(粘度平均分子量:22400)(B成分)
B-1:トリヘキシル(テトラデシル)ホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(関東化学(株)製)
B-2(比較):メチルエチルビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド(三菱マテリアル(株)製P12N111)
B-3(比較):パーフルオロブタンスルホン酸カリウム(大日本インキ化学工業(株)メガファックF-114P)
B-4(比較):ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩(DBS-P)(竹本油脂(株)製)
(C成分)
C-1:リン系熱安定剤((株)ADEKA製アデカスタブ2112)
(その他成分)
D:フェノール系熱安定剤((株)ADEKA製アデカスタブAО-50)
E:脂肪酸エステル系離型剤(理研ビタミン(株)製リケマールSL900)
F:界面活性剤型帯電防止剤(非イオン対)(理研ビタミン(株)製ポエムDL-100)
得られたペレットは、120℃で5時間熱風循環式乾燥機にて乾燥した後、射出成形機(シリンダー温度300℃、金型温度80℃)を用いて、評価用の試験片を成形し、下記の評価を実施した。
[樹脂組成物の評価]
1.帯電防止性(水拭き前):表面抵抗率
90mm×50mm×2mmの平板試験片を上記条件で射出成形にて作成し、以下の条件にて測定を行った。すなわち、平板試験片を23℃、50%相対湿度の条件で48時間以上状態調整した後、抵抗率計((株)三菱ケミカルアナリック製高抵抗抵抗率計MCP-HT450)を使用し、測定電圧1000Vの条件で表面固有抵抗率を測定した。表面抵抗率が1×1014Ω/□未満を○、1×1014Ω/□以上を×とした。
1.帯電防止性(水拭き前):表面抵抗率
90mm×50mm×2mmの平板試験片を上記条件で射出成形にて作成し、以下の条件にて測定を行った。すなわち、平板試験片を23℃、50%相対湿度の条件で48時間以上状態調整した後、抵抗率計((株)三菱ケミカルアナリック製高抵抗抵抗率計MCP-HT450)を使用し、測定電圧1000Vの条件で表面固有抵抗率を測定した。表面抵抗率が1×1014Ω/□未満を○、1×1014Ω/□以上を×とした。
2.帯電防止性(水拭き後):表面抵抗率
500gの円柱状錘を、水で濡らせたキムタオル(日本製紙クレシア(株)製)で包んだ後、上記平板試験片の上に置き、10回滑らせて表面を水拭きした。次に、水滴を拭取るために乾燥したキムワイプで表面を3回軽く拭いた。その後、1.と同じ手法で、表面抵抗率を評価した。1.で評価した初期の値と同じオーダーの表面抵抗率を示す場合を〇とした。
500gの円柱状錘を、水で濡らせたキムタオル(日本製紙クレシア(株)製)で包んだ後、上記平板試験片の上に置き、10回滑らせて表面を水拭きした。次に、水滴を拭取るために乾燥したキムワイプで表面を3回軽く拭いた。その後、1.と同じ手法で、表面抵抗率を評価した。1.で評価した初期の値と同じオーダーの表面抵抗率を示す場合を〇とした。
3.熱安定性:粘度平均分子量
射出成形において、10分間成形を中止した後に成形した成形品の粘度平均分子量(M1)およびペレットの粘度平均分子量(M0)を、明細書に記載した手法にて測定した。M0-M1<2,000を満たす場合を〇、満たさない場合を×とした。
射出成形において、10分間成形を中止した後に成形した成形品の粘度平均分子量(M1)およびペレットの粘度平均分子量(M0)を、明細書に記載した手法にて測定した。M0-M1<2,000を満たす場合を〇、満たさない場合を×とした。
[イオン対化合物の評価]
1.5%重量減少温度
TG-DTA分析装置(Rigaku製Thermo plus EVO2)を用い、空気雰囲気下、昇温速度20℃/minの条件で測定した。
2.水滴の接触角
接触角測定装置(エルマ販売(株)製G-I-1000)を用い、23℃×50%の条件で、ポリカーボネート樹脂(A-1)の水滴の接触角(RD)および該ポリカーボネート樹脂100重量部に対し各イオン対化合物を2重量部含有する樹脂組成物の水滴の接触角(R1)を、それらの樹脂を用いて上記条件で射出成形して得られた平板試験片の上に水滴を滴下することにより測定した。
1.5%重量減少温度
TG-DTA分析装置(Rigaku製Thermo plus EVO2)を用い、空気雰囲気下、昇温速度20℃/minの条件で測定した。
2.水滴の接触角
接触角測定装置(エルマ販売(株)製G-I-1000)を用い、23℃×50%の条件で、ポリカーボネート樹脂(A-1)の水滴の接触角(RD)および該ポリカーボネート樹脂100重量部に対し各イオン対化合物を2重量部含有する樹脂組成物の水滴の接触角(R1)を、それらの樹脂を用いて上記条件で射出成形して得られた平板試験片の上に水滴を滴下することにより測定した。
表1に、B-1~B-4の融点、5%重量減少温度および水滴の接触角を示す。なお、ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(RD)は88(°)である。
[実施例1~7、比較例1~6]
表2に、評価結果を示す。実施例1~実施例7は、いずれも良好な結果を示した。比較例1は、B成分を含んでおらず、帯電防止性が発現しない。比較例2および比較例3は、融点が80℃を超えるイオン対化合物(B-2、B-3)をそれぞれ含有しており、水拭き前の表面抵抗率が高く、帯電防止性が発現しない。比較例4は、5%重量減少温度が350℃未満であり、RD-20がR1より大きいイオン対化合物(B-4)を含有しており、持続的帯電防止性に劣る。さらに、射出成形における滞留後の成形品の粘度平均分子量の低下が大きく、熱安定性に劣る。比較例5は、界面活性剤型の帯電防止剤(F)を含有しており、持続的帯電防止性および熱安定性に劣る。なお、比較例6はB成分の含有量が5重量部を超えるため、ペレットの粘度が低下する影響で計量不安定となり、評価に適する成形品が取得できなかった。
表2に、評価結果を示す。実施例1~実施例7は、いずれも良好な結果を示した。比較例1は、B成分を含んでおらず、帯電防止性が発現しない。比較例2および比較例3は、融点が80℃を超えるイオン対化合物(B-2、B-3)をそれぞれ含有しており、水拭き前の表面抵抗率が高く、帯電防止性が発現しない。比較例4は、5%重量減少温度が350℃未満であり、RD-20がR1より大きいイオン対化合物(B-4)を含有しており、持続的帯電防止性に劣る。さらに、射出成形における滞留後の成形品の粘度平均分子量の低下が大きく、熱安定性に劣る。比較例5は、界面活性剤型の帯電防止剤(F)を含有しており、持続的帯電防止性および熱安定性に劣る。なお、比較例6はB成分の含有量が5重量部を超えるため、ペレットの粘度が低下する影響で計量不安定となり、評価に適する成形品が取得できなかった。
Claims (8)
- (A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)、及び
前記芳香族ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)イオン対化合物(B成分)を0.3~5重量部含有する樹脂組成物であって、
前記イオン対化合物が、
融点が80℃以下であり、
TG-TDAで測定される5%重量減少温度が350℃以上であり、かつ
下記式(1)
R1>RD-20 (1)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。)
を満足することを特徴とする樹脂組成物。 - 下記式(2)を満足することを特徴とする請求項1記載の樹脂組成物。
R1>RD-15 (2)
(式中、R1は、イオン対化合物の含有量が2重量部である前記樹脂組成物の水滴の接触角(°)であり、RDは芳香族ポリカーボネート樹脂の水滴の接触角(°)である。) - R1が炭素数6~8の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数12~16の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれ炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることを特徴とする請求項3または4に記載の樹脂組成物。
- R1が炭素数6の直鎖アルキル基であり、R2が炭素数14の直鎖アルキル基であり、R3、R4がそれぞれトリフルオロメチル基であることを特徴とする請求項3または4に記載の樹脂組成物。
- A成分100重量部に対し、(C)リン系熱安定剤(C成分)を0.001~0.5重量部含有することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 請求項1~7のいずれかに記載の樹脂組成物を成形してなる成形品。
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