JP2001031858A - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高温使用時の色相安定性に優れた着色芳香族
ポリカーボネート樹脂組成物を提供する。 【解決手段】 （Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂１０
０重量部および、（Ｂ）焼成後に水洗浄処理した複合酸
化物からなる無機系色剤０．０００１〜１０重量部から
なる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は着色された芳香族ポ
リカーボネート樹脂組成物に関し、さらに詳しくは、高
温使用時の色相安定性に優れた着色芳香族ポリカーボネ
ート樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】芳香族ポリカーボネート樹脂は、強靭
さ、耐熱性、耐衝撃性、電気特性に優れたエンジニアリ
ングプラスチックであり、着色した芳香族ポリカーボネ
ート樹脂は上記特性を活かし、電機・電子機器、自動
車、機械など広い分野で利用されている。しかし芳香族
ポリカーボネート樹脂は、一般に加工温度が高く使用可
能な着色剤の種類は少ない。

【０００３】ここで有機系色剤は加工温度の影響を受け
やすく、特に高温加工時に色剤そのものが分解するなど
して色相が大きく変化するという問題がある。

【０００４】また一般の無機系色剤は芳香族ポリカーボ
ネート樹脂の加工温度で色剤そのものは分解しないが、
高温で長期に使用した場合、無機系色剤に含まれる僅か
な不純物により芳香族ポリカーボネート樹脂組成物成形
品の色相が変化するという問題があった。

【０００５】これを解決するため各種熱安定剤を芳香族
ポリカーボネート樹脂に配合することが試みられてい
た。しかし、熱安定剤の添加は、加工工程が増えるなど
の問題があるとともに、場合によっては耐湿熱性等の長
期的特性を低下させる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高温
使用時の色相安定性に優れた着色芳香族ポリカーボネー
ト樹脂組成物を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題を
解決するために鋭意検討をした結果、焼成後に水洗浄処
理した複合酸化物からなる無機系色剤を芳香族ポリカー
ボネート樹脂に添加することにより、高温使用時の色相
安定性に優れた着色芳香族ポリカーボネート樹脂組成物
が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００８】すなわち、本発明は（Ａ）芳香族ポリカー
ボネート樹脂１００重量部および、（Ｂ）焼成後に水洗
浄処理した複合酸化物からなる無機系色剤０．０００１
〜１０重量部からなる芳香族ポリカーボネート樹脂組成
物にかかるものである。

【０００９】以下、本発明につき詳細に説明する。本発
明で使用する（Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂とは、
二価フェノールとカーボネート前駆体とを界面重縮合法
あるいは溶融法で反応させて製造される芳香族ポリカー
ボネート樹脂である。二価フェノールの代表的な例を挙
げると、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロ
パン［ビスフェノールＡ］、ビス（４−ヒドロキシフェ
ニル）メタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５
−ジメチルフェニル）プロパン、２，２−（４−ヒドロ
キシ−３−メチルフェニル）プロパン、ビス（４−ヒド
ロキシフェニル）スルフォン、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）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
サン等が挙げられる。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、特にビスフェノ
ールＡを主原料とするものである。

【００１０】カーボネート前駆体としてはカルボニルハ
ライド、カルボニルエステルまたはハロホルメート等が
挙げられ、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネー
ト、二価フェノールのジハロホルメート及びそれらの混
合物である。芳香族ポリカーボネート樹脂を製造するに
当たり、前記二価フェノールを単独で使用してもまたは
２種以上を使用してもよい。また、適当な分子量調節
剤、分岐剤、反応を促進するための触媒等も使用でき
る。芳香族ポリカーボネート樹脂の分子量は特定されな
いが、分子量が１０，０００未満であると高温特性等が
低下し、５０，０００を超えると成形加工性が低下する
ようになるので、粘度平均分子量で表して１０，０００
〜５０，０００のものが好ましく、１４，０００〜３
０，０００のものが特に好ましい。また、芳香族ポリカ
ーボネート樹脂の２種以上を混合しても差し支えない。
本発明でいう粘度平均分子量は塩化メチレン１００ｍｌ
にポリカーボネート樹脂０．７ｇを２０℃で溶解した溶
液から求めた比粘度（η_SP）を次式に代入して求める。 η_SP／ｃ＝［η］＋０．４５×［η］²ｃ （但し［η］は極限粘度） ［η］＝１．２３×１０^-4Ｍ^0.83 ｃ＝０．７

【００１１】次に芳香族ポリカーボネート樹脂を製造す
る基本的な手段を簡単に説明する。カーボネート前駆物
質としてホスゲンを用いる溶液法では、通常酸結合剤及
び有機溶媒の存在下で反応させる。酸結合剤としては例
えば水酸化ナトリウムや水酸化カリウム等のアルカリ金
属の水酸化物、またはピリジン等のアミン化合物が用い
られる。有機溶媒としては例えば塩化メチレン、クロロ
ベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また反
応促進のために例えば第三級アミンや第四級アンモニウ
ム塩等の触媒を用いることができ、分子量調節剤として
は例えばフェノールやｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール
のようなアルキル置換フェノール及び４−（２−フェニ
ルイソプロピル）フェノールのようなアルアルキル置換
フェノール等の末端停止剤を用いることが望ましい。反
応温度は通常０〜４０℃、反応時間は１０分〜５時間、
反応中のｐＨは９以上に保つのが好ましい。尚、結果と
して得られた分子鎖末端の全てが末端停止剤に由来の構
造を有する必要はない。

【００１２】カーボネート前駆物質として炭酸ジエステ
ルを用いるエステル交換反応（溶融法）では、不活性ガ
ス雰囲気下に所定割合の二価フェノール成分及び必要に
応じて分岐剤等を炭酸ジエステルと加熱しながら攪拌し
て、生成するアルコールまたはフェノール類を留出させ
る方法により行われる。反応温度は生成するアルコール
またはフェノール類の沸点等により異なるが、通常１２
０〜３５０℃の範囲である。反応はその初期から減圧に
して生成するアルコールまたはフェノール類を留出させ
ながら反応を完結させる。また反応を促進するために、
アルカリ金属化合物や含窒素塩基性化合物等の現在公知
のエステル交換反応に使用される触媒を使用することも
できる。前記エステル交換反応に使用される炭酸ジエス
テルとしては、例えばジフェニルカーボネート、ジナフ
チルカーボネート、ビス（ジフェニル）カーボネート、
ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチ
ルカーボネート等が挙げられる。これらのうち特にジフ
ェニルカーボネートが好ましい。また末端停止剤として
ジフェニルカーボネートやメチル（２−フェニルオキシ
カルボニルオキシ）ベンゼンカルボキシレート等を、反
応の初期段階でまたは反応の途中段階で添加すること、
及び反応終了直前に従来公知の各種触媒失活剤を添加す
ることも好ましく行われる。

【００１３】尚、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂
の形状は、ペレットでもパウダーでもよく、又それらの
混合物でもかまわない。

【００１４】更に、必要に応じて他の熱可塑性樹脂を芳
香族ポリカーボネート樹脂に混合してもよい。他の熱可
塑性樹脂としては、ポリスチレン（ＰＳ）、高衝撃ポリ
スチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン・アクリロニトリル
（ＡＳ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレ
ン（ＡＢＳ）樹脂、アクリロニトリル・スチレン・アク
リル系ゴム（ＡＳＡ）樹脂、スチレン・無水マレイン酸
（ＳＭＡ）樹脂等のスチレン系樹脂、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）、ポリブタジエンテレフタレート
（ＰＢＴ）等のポリエステル、等が挙げられる。これら
は、併用して芳香族ポリカーボネート樹脂に配合しても
よい。

【００１５】本発明で使用される焼成後に水洗浄される
複合酸化物からなる無機系色剤としては、ＴｉＯ₂−Ｓ
ｂ₂Ｏ₃―Ｃｒ₂Ｏ₃系イエロー、ＴｉＯ₂−Ｓｂ₂Ｏ₃−Ｎ
ｉＯ系イエロー、ＴｉＯ₂−ＢａＯ−ＮｉＯ系イエロ
ー、Ｆｅ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系ブラウン、Ｆｅ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−
Ｃｒ₂Ｏ₃系ブラウン、ＴｉＯ₂−ＣｏＯ−ＮｉＯ−Ｚｎ
Ｏ系グリーン、ＣｏＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃系グリーン、ＣｏＯ−
Ａｌ₂Ｏ₃系ブルー、ＣｏＯ−Ａｌ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂Ｏ₃系ブル
ーグリーン、ＣｕＯ−Ｃｒ₂Ｏ₃系ブラック、ＣｕＯ−Ｆ
ｅ₂Ｏ₃−ＭｎＯ系ブラック等の複合酸化物が挙げられ
る。これらは、併用して芳香族ポリカーボネート樹脂に
配合してもよい。

【００１６】焼成した複合酸化物からなる無機色剤の水
洗浄方法に制限はなく、任意の洗浄方法、例えば水を使
用した湿式ボールミル、湿式ビーズミル、振動ミルなど
が挙げられる。また洗浄に使用される水に制限はなく、
蒸留水、イオン交換水、上水、工業用水等が挙げられ
る。中でも蒸留水、イオン交換水、上水が好ましく使用
できる。

【００１７】更に、本発明の目的を損なわない範囲で他
の色剤を芳香族ポリカーボネート樹脂に配合してもよ
い。他の色剤としては、亜鉛華、二酸化チタン、弁柄、
酸化クロム、鉄黒等の単純酸化物、カドミウムイエロ
ー、カドミウムオレンジ、カドミウムレッド等の硫化
物、黄鉛、亜鉛黄、クロムバーミリオン等のクロム酸
塩、紺青等のフェロシアン化物、群青等の珪酸塩、カー
ボンブラック、金属粉等の無機系色剤、アントラキノ
ン、ペリレン、ペリノン、キノリン、チオインジゴ、キ
ナクリドン、ジオキサジン、イソインドリノン、フタロ
シアニン等の有機系色剤が挙げられる。

【００１８】焼成後に水洗浄処理した複合酸化物からな
る無機色剤の使用量は、芳香族ポリカーボネート樹脂１
００重量部に対して０．０００１〜１０重量部である。
０．０００１重量部未満では着色性に劣り、１０重量部
を超えると芳香族ポリカーボネート本来の特性を損ねる
ため好ましくない。好適な範囲は０．０００５〜５重量
部である。更に好ましくは、０．００１〜２重量部であ
る。

【００１９】（Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂と
（Ｂ）焼成後に水洗浄処理した複合酸化物からなる無機
系色剤の製造方法には、特に制限はなく、任意の混合
機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサ
ー等で混合し、押出し機等で溶融混練する方法が挙げら
れる。

【００２０】また、混合時、必要に応じて添加剤、例え
ば離型剤、充填剤、衝撃改質剤、帯電防止剤、酸化防止
剤、難燃剤などを配合してもよい。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、実施例をあげて本発明を
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって何
ら限定されるものではない。また、実施例中の「部」は
特に断りのない限り重量部を意味する。

【００２２】［実施例１、２、および比較例１、２］ （１）着色芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の調整：
表１記載の各成分を表１記載の割合でタンブラーを用い
て混合後、径３０ｍｍφのベント付き単軸押し出し機
（ナカタニ機械株式会社ＶＳＫ３０型）でベントから真
空排気させながらシリンダー温度２８０℃で溶融混錬し
押し出しペレット化した。

【００２３】（２）試験片の作成：得られた着色芳香族
ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを、１２０℃で６
時間乾燥した後、射出成形機（住友重機工業Ｓ４８０／
１５０）を用いて、シリンダー温度２８０℃、３１０
℃、３４０℃の３水準／金型温度８０℃で成形を行い試
験片（７０ｍｍ×５０ｍｍ×２ｍｍの板状成形片）を作
成した（「表２」中“通常”と称する）。同時に各温度
水準において１０分間シリンダー内で樹脂を滞留（放
置）した時の試験片も作成した（「表２」中“滞留”と
称する）。

【００２４】（３）色相安定性の評価方法：得られた試
験片を分光光度計（ｄａｔａｃｏｌｏｒ社 ＳＦ５０
０）を用いて、Ｄ６５光源（相関色温度６５０４Ｋ）下
での、Ｌ＊（明度）、ａ＊（赤味から緑味にかけての色
度）、ｂ＊（黄味から青味にかけての色度）を測定し、
求められた値を（１）式に代入して、２８０℃で成形し
た試験片（「表２」中で２８０℃“通常”と称する）に
対する各成形温度条件で成形した試験片の色差（△Ｅ）
を求めた。評価結果は表２に記載した。△Ｅ＊（色差）
の値が０に近いほど色相が安定していることになる。

【００２５】

【数１】

【００２６】なお表１記載の各成分を示す記号及び項目
は下記の通りである。 ＰＣ：粘度平均分子量が２３，９００のビスフェノール
Ａ系ポリカーボネート樹脂 顔料−１：焼成後に水洗浄処理したＴｉＯ₂−Ｓｂ₂Ｏ₃
―Ｃｒ₂Ｏ₃系黄色剤（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｂｒｏｗｎ ２４） 顔料−２：焼成後に水洗浄処理しなかったＴｉＯ₂−Ｓ
ｂ₂Ｏ₃―Ｃｒ₂Ｏ₃系黄色剤（Ｃ．Ｉ．Ｎｏ．Ｐｉｇｍｅ
ｎｔ Ｂｒｏｗｎ ２４）

【００２７】

【表１】

【００２８】

【表２】

【００２９】

【発明の効果】本発明の着色された芳香族ポリカーボネ
ート樹脂組成物は、高温使用時の変色が少なく過酷な成
形条件下でも色調を維持するものであり、各種用途の成
形用材料に好適に使用することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）芳香族ポリカーボネート樹脂１０
   ０重量部および、（Ｂ）焼成後に水洗浄処理した複合酸
   化物からなる無機系色剤０．０００１〜１０重量部から
   なる芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
2. 【請求項２】 複合酸化物がＴｉＯ₂−Ｓｂ₂Ｏ₃−Ｃｒ₂
   Ｏ₃系である請求項１に記載の芳香族ポリカーボネート
   樹脂組成物。