JP2005325306A - ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法、及びポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】pHが6〜8に調節された金属酸化物微粒子のゾルを準備する。次いで、前記ゾルをジカーボネート化合物及びジオール化合物中に配合するとともに、溶融重合を行い、前記金属酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂組成物を得る。
【選択図】なし
Description
pHが6〜8に調節された金属酸化物微粒子のゾルを準備する工程と、
前記ゾルをジカーボネート化合物及びジオール化合物中に配合するとともに、溶融重合を行い、前記金属酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂組成物を得る工程と、
を具えることを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法に関する。
pHが6〜8に調節された金属酸化物微粒子のゾルを含むことを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾルに関する。
本発明において、金属酸化物微粒子ゾルのpH値は、23℃において6〜8であることが必要であり、好ましくは6.5〜7.5である。前記金属酸化物微粒子のpH値が6よりも低い場合、重合に供する反応系内の酸性成分によって、ポリカーボネート樹脂の溶融重合触媒が失活してしまい、重合が満足に進行しない。pHが8より大きい場合は、アルカリ成分が過剰となることにより、ポリカーボネート樹脂の溶融重合時の逆反応である解重合反応が顕著となり、やはり満足な重合度が得られない。
上述のようにして、pH調整された金属酸化物微粒子ゾルを作製した後、この金属酸化物微粒子ゾルをジカーボネート化合物及びジオール化合物中に配合させて重合反応溶液を作製する。
上述した過程を経て得たポリカーボネート樹脂組成物は樹脂単体並みの熱時成形性を維持しており、溶融押出成形、射出成形、ブロー成形などの成形工程を経ることにより、曲面形状などを有し、大小様々な大きさの成形品に加工することができる。
日産化学工業(株)製「IPA-ST」(イソプロピルアルコール分散シリカゾル、粒径15nm、固形分30%、pH3)に、ナトリウムメトキシドの25%メタノール溶液を滴下し、pHが7になった時点で滴定を止めた。得られた中和ゾルの33.3gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)と共にSUS製攪拌翼をセットしたガラス製反応容器に入れ、90℃まで加熱した。この温度で窒素フローを併用し、イソプロピルアルコールを留去した。
前記日産化学工業(株)製「IPA-ST」に代えて、日産化学工業(株)製「MEK-ST」(メチルエチルケトン分散シリカゾル、トリメチルシリル基にて数area%表面処理品、粒径15nm、固形分30%、pH3)を用いた以外は、実施例1と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。
シーアイ化成(株)製「ナノテックシリカ-アルコール(メタノール・エタノール)分散品」(粒径26nm、固形分15%、pH4)に、ジイソプロピルエチルアミンを滴下し、pHが7になった時点で滴定を止めた。この中和ゾルの67gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
pH調整剤として、前記ナトリウムメトキシドの25%メタノール溶液に代えて、ジイソプロピルエチルアミンを用いた以外は、実施例1と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。
触媒化成工業(株)製「OSCAL1632」(エチルセロソルブ分散シリカゾル、粒径15nm、固形分30%、pH3)に、ピリジンを滴下し、pH7になった時点で滴定を止めた。この中和ゾルの33.3gを、ビスフェノールAの50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネート49.6g(232mmol) に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
中和ゾルのpH値を7から6.2にした以外は、実施例4と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。生成物の灰分は9.3重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通りコンポジット化されていることを確認できた。また、前記ポリカーボネート樹脂組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量は7900であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物はほぼ透明の外観を有し、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は88%であった。
中和ゾルのpH値を7から7.7にした以外は、実施例4と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。生成物の灰分は9.4重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通りコンポジット化されていることを確認できた。また、前記ポリカーボネート樹脂組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量は8400であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物はほぼ透明の外観を有し、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は87%であった。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」(水分散シリカゾル、粒径18nm、固形分40%、pH10)に、酢酸を滴下し、pH7になった時点で滴定を止めた。次いで、溶媒置換を行い、固形分20重量%のイソプロピルアルコール分散ゾルを作製した。次いで、得られた中性ゾルの50gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」に代えて、(株)フジミインコーポレーテッド製「COMPOL20」(水分散シリカゾル、粒径15nm、固形分40%、pH9.2)を用いた以外は、実施例8と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」に代えて、スタルクヴイテック(株)製「LEVASIL-VPAC4038」(水分散シリカゾル、粒径15nm、固形分31%、pH9)を用いた以外は、実施例8と同様にして中和ゾルを作製し、溶融重合を実施した。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」(水分散シリカゾル、粒径18nm、固形分40%、pH10)に、リン酸を滴下し、pH7になった時点で滴定を止めた。次いで、溶媒置換を行い、固形分20重量%のイソプロピルアルコール分散ゾルを得、この中性ゾルの50gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
シーアイ化成(株)製「ナノテックアルミナ-アルコール(メタノール・エタノール)分散品」(粒径31nm、固形分15%、pH5)に、ナトリウムメトキシド-25%メタノール溶液を滴下し、pH7になった時点で滴定を止めた。得られた中性ゾルの67gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
日産化学工業(株)製「IPA-ST」を中和することなく無処理のまま33.3g量りとり、実施例1と同様にして、溶融重合を実施し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。生成物の灰分は9.7重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通り含まれていることを確認した。また、前記ポリカーボネート組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量はわずか800であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物は透明性に劣り黄褐色で、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は46%であった。
シーアイ化成(株)製「ナノテックシリカ-アルコール分散品」を中和することなく無処理のまま67g量りとり、実施例1と同様にして、溶融重合を実施し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。生成物の灰分は9.9重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通り含まれていることを確認した。また、前記ポリカーボネート組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量はわずか730であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物は透明性に劣り、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は60%であった。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」を中和することなく無処理のまま25g量りとり、実施例1と同様にして、溶融重合を実施し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。生成物の灰分は9.5重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通り含まれていることを確認した。また、前記ポリカーボネート組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量はわずか610であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物は透明性に劣り、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は41%であった。
日産化学工業(株)製「IPA-ST」に、ナトリウムメトキシドの25%メタノール溶液を滴下し、pHが5.8になった時点で滴定を止めた。次いで、得られた酸性ゾルの33.3gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
日産化学工業(株)製「IPA-ST」に、ナトリウムメトキシドの25%メタノール溶液を滴下し、pHが8.4になった時点で滴定を止めた。次いで、得られたアルカリゾルの33.3gを、ビスフェノールA の50.4g(221mmol)及びジフェニルカーボネートの49.6g(232mmol)に配合して重合反応溶液を作製し、実施例1と同様の溶融重合に供し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。
シーアイ化成(株)製「ナノテックアルミナ-アルコール分散品」を中和することなく無処理のまま67g量りとり、実施例1と同様にして、溶融重合を実施し、ポリカーボネート樹脂組成物を得た。生成物の灰分は9.5重量%であり、添加したシリカがほぼ理論値通り含まれていることを確認した。また、前記ポリカーボネート組成物からポリカーボネート分をクロロホルムにて抽出し、前記GPC分析にて分子量を測定したところ、数平均分子量はわずか630であった。さらに、前記ポリカーボネート樹脂組成物は透明性に劣り、2mm厚の板材におけるA光の全光線透過率は34%であった。
日産化学工業(株)製に、ドデシルアミンを加えて中和を進めていたところ、シリカゾルが凝固した白色の沈殿が析出してしまった。
日本化学工業(株)製「シリカドール40」に、ステアリン酸の50%イソプロパノール溶液を加えて中和を進めていたところ、シリカゾルが凝固した白色の沈殿が析出してしまった。
Claims (25)
- pHが6〜8に調節された金属酸化物微粒子のゾルを準備する工程と、
前記ゾルをジカーボネート化合物及びジオール化合物中に配合するとともに、溶融重合を行い、前記金属酸化物微粒子が分散したポリカーボネート樹脂組成物を得る工程と、
を具えることを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。 - 前記ゾルのpHの調節は、分子量150以下の酸を用いて行うことを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記酸は、燐酸及び酢酸の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項2に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記ゾルのpHの調節は、分子量150以下の塩基を用いて行うことを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記塩基は、ナトリウムアルコキシド及び3級アミンの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項4に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記ゾルは、前記金属酸化物微粒子を有機溶媒中に分散したオルガノゾルであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記有機溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ及びメチルエチルケトンから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項6に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記金属酸化物微粒子に対して表面処理を施し、その表面に疎水基を形成する工程を具えることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記疎水基は、アルキル基及びアリール基の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項8に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記表面処理は、前記ゾルの前記pH調節の前に行うことを特徴とする、請求項8又は9に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記金属酸化物微粒子の長径が、5nm〜200nmであることを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記金属酸化物微粒子の、前記ポリカーボネート樹脂組成物に対する含有量が、0.2重量%〜60重量%であることを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 前記金属酸化物微粒子は、シリカ、アルミナ、チタニア、及びジルコニアから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
- 請求項1〜13のいずれか一に記載の方法によって製造されたポリカーボネート樹脂組成物からなることを特徴とする、成形体。
- pHが6〜8に調節された金属酸化物微粒子のゾルを含むことを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記ゾルのpHの調節は、分子量150以下の酸を用いて行うことを特徴とする、請求項15に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記酸は、燐酸及び酢酸の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項16に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記ゾルのpHの調節は、分子量150以下の塩基を用いて行うことを特徴とする、請求項15に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記塩基は、ナトリウムアルコキシド及び3級アミンの少なくとも一方であることを特徴とする、請求項18に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記ゾルは、前記金属酸化物微粒子を有機溶媒中に分散したオルガノゾルであることを特徴とする、請求項15〜19のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記有機溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ及びメチルエチルケトンから選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする、請求項20に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記金属酸化物微粒子は、表面処理を通じて、その表面に疎水基を有することを特徴とする、請求項15〜21のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記疎水基は、アルキル基及びアリール基の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項22に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記表面処理は、前記ゾルの前記pH調節の前に行うことを特徴とする、請求項22又は23に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
- 前記金属酸化物微粒子の長径が、5nm〜200nmであることを特徴とする、請求項15〜24のいずれか一に記載のポリカーボネート樹脂組成物製造用の金属酸化物微粒子ゾル。
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