JP2006096969A - 帯電防止性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

【課題】 優れた帯電防止性能と、耐熱性および耐衝撃性とを両立した帯電防止性樹脂組成物、特に帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
【解決手段】 熱可塑性樹脂100重量部、下記一般式(I)で表されるイオン性化合物0.01〜20重量部、およびスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル0.1〜50重量部からなる帯電防止性樹脂組成物。
Figure 2006096969

(式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基、nは1〜4の整数)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子、Yは一価のアニオンを示す。)
【選択図】 なし

Description

本発明は、優れた帯電防止性、その持続性、並びに熱安定性を有する帯電防止性樹脂組成物に関する。より詳しくは、特定のイオン性化合物およびスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステルを併用することにより、これらの化合物の相乗効果により優れた帯電防止性を発揮させた帯電防止性樹脂組成物に関する。殊に本発明は、これらの化合物をポリカーボネート樹脂に配合した帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物に関する。該樹脂組成物は従来にない良好な熱安定性を有し、その結果良好な機械的特性を安定して発揮することを可能としている。
ポリカーボネート樹脂を初めとする熱可塑性樹脂、殊に高いガラス転移温度を有する樹脂は、優れた耐熱性および機械的強度などを有することから、電気、機械、自動車、および医療用途などに幅広く使用されている。しかしながら、通常樹脂材料は表面固有抵抗が大きく、接触や摩擦などで誘起された静電気が消失し難い。よって樹脂成形品において、成形品表面への埃の付着、人体への電撃による不快感、更にはエレクトロニクス製品におけるノイズの発生や誤動作などの問題が生ずる場合がある。すなわち、樹脂成形品の帯電性が問題となる場合がある。
樹脂材料に帯電防止性を付与する場合、得られる樹脂組成物はその樹脂の基本的な特徴を維持した上で帯電防止性を付与することが常に望まれてきた。例えばかかる樹脂の有する耐熱性や耐衝撃性の低下を極力抑制されることが求められる。一方で近年はデジタル情報機器の急速な進展に従い、該機器自体において、並びに該機器の製造装置や製造現場において、よりレベルの高い帯電防止性能を有する樹脂材料が求められている。
従来より、樹脂材料の帯電を防止する方法として、イオン性界面活性剤を配合する方法が知られている。かかるイオン性界面活性剤としては、例えばスルホン酸のアルカリ金属塩、およびスルホン酸のホスホニウム塩などが例示される。殊にポリカーボネート樹脂においては、該ホスホニウム塩は好ましい塩として広く知られている。該塩の配合により透明性の良好な樹脂組成物が得られるからである。
しかしながら、低分子量のイオン性界面活性剤を配合する方法は、表面部に触れたり、拭いたり、または洗浄することにより容易にその効果を失う。したがって、ポリマー構成単位中に各種の界面活性剤成分を導入した高分子系帯電防止剤を使用することにより、帯電防止性能を持続させる技術が知られている。
例えば、ポリカーボネート樹脂においては次の技術が公知である。(i)ポリカーボネート樹脂およびスチレン系ポリマーからなる樹脂組成物にポリエーテルエステルアミドを高分子系帯電防止剤として配合した樹脂組成物(特許文献1参照)。(ii)高分子系帯電防止剤として、幹ポリマーがポリアミドおよび枝ポリマーがポリアルキレンエーテルとポリエステルとのブロックポリマーからなるグラフトポリマーを熱可塑性樹脂中に配合した樹脂組成物(特許文献2参照)。(iii)数平均分子量200〜20,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール、炭素数2〜8のグリコールおよび炭素数4〜20の多価カルボン酸および/または多価カルボン酸エステルを縮合して得られるポリエーテルエステル1〜30重量部と熱可塑性樹脂99〜70重量部を混合してなる樹脂組成物(特許文献3参照)。
しかしながら、高分子系帯電防止剤単独では、十分な帯電防止性が得られないのが実情である。したがってかかる帯電防止剤とイオン性の界面活性剤とを併用する技術も提案され、例えば、次の技術が公知である。(iv)ポリカプロラクトン単位含有ポリエステルエラストマーとスルホン酸金属塩とを配合した樹脂組成物(特許文献4参照)。(v)ポリカーボネート樹脂、スルホン酸塩基含有ポリエーテルエステル、およびイオン性界面活性剤からなる樹脂組成物(特許文献5参照)。(vi)ポリカーボネート樹脂に、ナフタレンジカルボン酸成分、Naスルホイソフタル酸成分、1,6−ヘキサメチレングリコール成分、およびポリエチレングリコール成分からなるポリエーテルエステル並びにイオン性界面活性剤を配合した樹脂組成物(特許文献6参照)。(vii)ポリカーボネート樹脂、スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル、および低分子量スルホン酸塩からなる透明性に優れた樹脂組成物(特許文献7参照)。
しかしながら、いずれの技術も未だ帯電防止性能と、樹脂が本来有する耐熱性および耐衝撃性などの特性とを両立しているとはいい難かった。また従来技術においてもかかる特性は一時的には発揮されるものの、樹脂組成物の熱安定性に劣るために実用レベルではかかる特性が十分に発揮されない点で改良が求められていた。かかる要求のある分野としては、各種電子機器のカバー類およびIC搬送トレーなどが例示される。
特開昭62−273252号公報 特開平05−97984号公報 特開平06−57153号公報 特開平06−65508号公報 特開平08−283548号公報 特開平09−249805号公報 特開2004−161980号公報
上記のことから、本発明の課題は、優れた帯電防止性能と、樹脂が本来有する耐熱性および耐衝撃性などに代表される特性とを両立すること、並びに該特性が良好な熱安定性に基づき十分に発揮されることを達成した帯電防止性樹脂組成物、特に帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、上記目的を達成せんとして鋭意検討を重ねた結果、ポリカーボネート樹脂に、スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル、および特定のイオン性化合物を特定量配合することにより、上記目的に合致する樹脂組成物が得られることを見出し、更に鋭意検討を重ねて本発明を完成した。
上述のとおり、スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステルおよびイオン性界面活性剤を配合した樹脂組成物の知見は存在した。しかしながら、本発明者らは特定のイオン性化合物を使用することにより、従来のイオン性界面活性剤では得られない予想外の効果を見出し、本発明に至ったものである。
本発明によれば上記課題は、(1)熱可塑性樹脂(A成分)100重量部、下記一般式(I)で表されるイオン性化合物(B成分)0.01〜20重量部、およびスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル(C成分)0.1〜50重量部からなる帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物により達成される。
Figure 2006096969
(式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基を示し、nは1〜4の整数である)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子を示し、Yは一価のアニオンを示す。)
上記の如く、上記構成(1)は、熱可塑性樹脂が元来有する、例えば耐熱性や耐衝撃性などの特性を大きく損なうことなく優れた帯電防止性能を有し、かつこれらの特性が良好な熱安定性の下に発揮される樹脂組成物が提供される。B成分のみを配合した樹脂組成物が他のイオン性界面活性剤を配合した樹脂組成物に比較して、特段に優れた初期の帯電防止性能の発揮が認められないことに鑑みれば、B成分とC成分との併用には明らかにその相乗効果が認められる。かかる理由は明確ではないがB成分はA成分のマトリックスではなく、C成分のマトリックス中に均一に分散していると考えられる。かかるマトリックス環境の変化により、B成分の効果がより発揮されやすい状態で安定して存在するためと予想される。
本発明の好適な態様の1つは、(2)上記B成分は、下記一般式(II)で表されるイオン性化合物である上記構成(1)の帯電防止性樹脂組成物である。
Figure 2006096969
(式(II)中、Yは一価のアニオンを示す。)
本発明の好適な態様の1つは、(3)上記B成分は、その一般式におけるYで示されるアニオンがBF である前記構成(1)〜(2)の帯電防止性樹脂組成物である。BF は低い表面固有抵抗値を達成する。
本発明の好適な態様の1つは、(4)上記B成分は、その一般式におけるYで示されるアニオンが(CFSOである前記構成(1)〜(2)の帯電防止性樹脂組成物である。(CFSOは、イオン性化合物の融点を低下させ、その粘度を大きく低下させる。その結果かかるイオンの可動性が高まり、低い表面固有抵抗値を達成する。
本発明の好適な態様の1つは、(5)上記C成分は、下記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分を有するポリエーテルエステルである上記構成(1)〜(4)の帯電防止性樹脂組成物である。
Figure 2006096969
(式中、Arは炭素数6〜20の3価の芳香族基、Mは金属イオン、テトラアルキルホスホニウムイオン又はテトラアルキルアンモニウムイオンを表す。)
上記一般式(III)において−SO で表されるスルホン酸塩基は、ポリエーテルエステルの主鎖を構成する単位、側鎖を構成する単位および分子鎖末端のいずれに存在してもよい。また例えば、ポリマー主鎖の構成単位に直接スルホン酸塩基が結合する場合、芳香族ジカルボン酸成分、ジオール成分、およびポリエーテル成分のいずれに結合することもできる。しかしながら芳香族ジカルボン酸成分に結合することが好ましい。かかる構成単位を誘導する化合物は汎用されており、また該構成単位を有するポリエーテルエステルが容易に得られるからである。更にスルホン酸塩基を有する重合原料を使用することによりスルホン酸塩基の導入量の制御が精密かつ容易に可能になる利点がある。
更に好適な態様は、(6)上記C成分は、(C1)スルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸成分、(C2)上記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分、(C3)炭素数2〜10のグリコール成分、および(C4)数平均分子量200〜50,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分を有するポリエーテルエステルである上記構成(5)の帯電防止性樹脂組成物である。かかる好適なC成分のポリエーテルエステルは良好な熱安定性を有し、その結果B成分との相乗効果をより安定に発揮する。
本発明の好適な態様の1つは、(7)上記A成分は、ポリカーボネート樹脂である上記構成(1)〜(6)の帯電防止性樹脂組成物である。A成分の熱可塑性樹脂は特に限定されないものの、本発明のB成分およびC成分の組み合わせは良好な熱安定性を有することから、加工温度の高い樹脂において好適である。したがって、ガラス転移温度が130℃以上の熱可塑性樹脂が好適であり、中でも次の理由によりポリカーボネート樹脂がA成分として好適である。ポリカーボネート樹脂は、他の熱可塑性樹脂にない良好な耐衝撃性を有し、また耐熱性にも優れる。耐衝撃性は他の成分の配合によって容易に低下する特性である。しかしながら本発明のB成分およびC成分の組み合わせの配合は、耐衝撃性の低下が少なく、かつ長い熱履歴を受けてもかかる特性が維持される。
本発明の好適な態様の1つは、(8)さらに100重量部のA成分を基準として、0.0001〜1重量部のリン系安定剤(D成分)および/またはヒンダードフェノール系酸化防止剤(E成分)を配合してなる上記構成(1)〜(7)の帯電防止性樹脂組成物である。
更に好適な態様は、(9)上記リン系安定剤(C成分)は、ホスホナイト化合物もしくは下記一般式(IV)で表されるホスファイト化合物である上記構成(8)の帯電防止性樹脂組成物である。
Figure 2006096969
(式(IV)中、RおよびR’は炭素数6〜30のアルキル基または炭素数6〜30のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
本発明の樹脂組成物は良好な熱安定性を有するが、上記安定剤や酸化防止剤の配合によって、より良好な色相が得られ、かつかかる特性が長期に持続される。特にA成分がポリカーボネート樹脂の場合、上記一般式(IV)のホスファイト化合物が配合されることが好ましい。
更に本発明の別の態様によれば、(10)スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル(C成分)100重量部、および下記一般式(I)で表されるイオン性化合物(B成分)0.1〜50重量部からなる樹脂組成物よりなる帯電防止剤が提供される。
Figure 2006096969
(式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基を示し、nは1〜4の整数である)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子を示し、Yは一価のアニオンを示す。)
前記イオン性化合物は常温において液体であり、通常他の熱可塑性樹脂との溶融混合には取り扱いにくい性状を有する。かかる帯電防止剤は、固体形状で扱うことを可能とするのでその配合は簡便である。本発明の帯電防止性樹脂組成物は、かかる帯電防止剤を熱可塑性樹脂と配合することによっても製造できる。上記構成(10)の帯電防止剤におけるB成分およびC成分の好適な態様は、上記構成(2)〜(6)の場合と同じである。
以下、本発明の詳細について説明する。
<A成分:熱可塑性樹脂>
本発明のA成分の熱可塑性樹脂は、上記C成分以外の熱可塑性樹脂であって、特に限定されるものではない。しかしながら、上記のとおりガラス転移温度(Tg)が115℃以上、より好ましくは130℃以上の熱可塑性樹脂が好ましい。かかる熱可塑性樹脂は高い加工温度を必要とする一方、B成分およびC成分の組み合わせは熱安定性に優れるからである。一方その上限は好ましくは250℃、より好ましくは230℃である。Tg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。
かかる好ましい熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、およびポリエーテルエーテルケトン樹脂などが例示される。これらの中でもポリカーボネート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、およびポリアリレート樹脂が好ましく、特にポリカーボネート樹脂が好ましい。尚、上記の好適なA成分は、好適な熱可塑性樹脂を100重量%のA成分中50重量%以上、好ましくは60重量%以上、更に好ましくは70重量%以上含有していればよい。即ち、かかる好適な熱可塑性樹脂以外の熱可塑性樹脂が100重量%のA成分中50重量%以下、好ましくは40重量%以下、更に好ましくは30重量%以下含有されてもよい。上記好適な熱可塑性樹脂は2種以上を組合せ用いることができる。
本発明の特に好適なA成分であるポリカーボネート樹脂について説明する。代表的なポリカーボネート樹脂(以下、単に「ポリカーボネート」と称することがある)は、2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り、反応の方法としては界面重縮合法、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等を挙げることができる。
上記2価フェノールの具体例としては、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、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、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、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等が挙げられる。これらの中でも、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(以下“BPA”と略称することがある)が汎用されている。
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系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(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、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。
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および特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報および特開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、吸水率およびTg(ガラス転移温度)を下記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、あるいは
(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。
一方、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステル又はハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネート又は2価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
このような2価フェノールとカーボネート前駆体とから界面重合法によってポリカーボネートを製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、2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等を使用してもよい。また、ポリカーボネートは3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であってもよい。ここで使用される3官能以上の多官能性芳香族化合物としては、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)エタン等が挙げられる。
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、0.01〜1モル%、好ましくは0.05〜0.9モル%、特に好ましくは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、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.9モル%、特に好ましくは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H−NMR測定により算出することが可能である。
また、A成分のポリカーボネート樹脂は、芳香族もしくは脂肪族(脂環族を含む)の2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、2官能性アルコール(脂環族を含む)を共重合した共重合ポリカーボネート並びにかかる2官能性カルボン酸および2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であってもよい。また、得られたポリカーボネートの2種以上をブレンドした混合物でも差し支えない。
ここで用いる脂肪族の2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2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、イコサン二酸等の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸およびシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。2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、トリシクロデカンジメタノール等が例示される。
さらに、本発明では、A成分として、ポリオルガノシロキサン単位を共重合した、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体の使用も可能である。
A成分のポリカーボネート樹脂は、上述した2価フェノールの異なるポリカーボネート、分岐成分を含有するポリカーボネート、ポリエステルカーボネート、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体等の各種ポリカーボネートの2種以上を混合したものであってもよい。さらに、製造法の異なるポリカーボネート、末端停止剤の異なるポリカーボネート等を2種以上混合したものを使用することもできる。
ポリカーボネートの重合反応において、界面重縮合法による反応は、通常、2価フェノールとホスゲンとの反応であり、酸結合剤および有機溶媒の存在下に反応させる。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又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、トリエチルアミン、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド等の3級アミン、4級アンモニウム化合物、4級ホスホニウム化合物等の触媒を用いることもできる。その際、反応温度は通常0〜40℃、反応時間は10分〜5時間程度、反応中のpHは9以上に保つのが好ましい。
また、かかる重合反応においては、通常、末端停止剤が使用される。かかる末端停止剤として単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類のとしては、例えば、フェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノール等の単官能フェノール類を用いるのが好ましい。さらに、単官能フェノール類としては、デシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチルフェノール等の炭素数10以上の長鎖アルキル基で核置換された単官能フェノールを挙げることができ、該フェノールは流動性の向上および耐加水分解性の向上に効果がある。かかる末端停止剤は単独で使用しても2種以上併用してもよい。
溶融エステル交換法による反応は、通常、2価フェノールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下に2価フェノールとカーボネートエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコール又はフェノール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又はフェノールの沸点等により異なるが、殆どの場合120〜350℃の範囲である。反応後期には反応系を1.33×10〜13.3Pa程度に減圧して生成するアルコール又はフェノールの留出を容易にさせる。反応時間は、通常、1〜4時間程度である。
上記カーボネートエステルとしては、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10のアリール基、アラルキル基あるいは炭素原子数1〜4のアルキル基等のエステルが挙げられ、中でもジフェニルカーボネートが好ましい。
また、重合速度を速めるために重合触媒を用いることができる。かかる重合触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、2価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物等を用いることができる。さらに、アルカリ(土類)金属のアルコキシド類、アルカリ(土類)金属の有機酸塩類、ホウ素化合物類、ゲルマニウム化合物類、アンチモン化合物類、チタン化合物類、ジルコニウム化合物類等のエステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を用いることができる。これらの触媒は単独で使用してもよく2種以上を組み合わせて使用してもよい。触媒の使用量は、原料の2価フェノール1モルに対し、好ましくは1×10−9〜1×10−5当量、より好ましくは1×10−8〜5×10−6当量の範囲で選ばれる。
溶融エステル交換法による反応では、生成ポリカーボネートのフェノール性末端基を減少する目的で、重縮反応の後期あるいは終了後に、例えば、2−クロロフェニルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート等の化合物を加えることができる。
さらに、溶融エステル交換法では触媒の活性を中和する失活剤を用いることが好ましい。かかる失活剤の量としては、残存する触媒1モルに対して0.5〜50モルの割合で用いるのが好ましい。また、重合後のポリカーボネートに対し、0.01〜500ppmの割合、より好ましくは0.01〜300ppm、特に好ましくは0.01〜100ppmの割合で使用するのが適当である。好ましい失活剤の例としては、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等のホスホニウム塩、テトラエチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェート等のアンモニウム塩が挙げられる。
A成分のポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は、10,000未満であると強度等が低下し、50,000を超えると成形加工特性が低下するようになるので、10,000〜50,000の範囲が好ましく、12,000〜30,000の範囲がより好ましく、15,000〜28,000の範囲がさらに好ましい。
なお、上記ポリカーボネート樹脂は、その粘度平均分子量が上記範囲外のものを混合して得られたものであってもよい。殊に、上記範囲(50,000)を超える粘度平均分子量を有するポリカーボネート樹脂は、高いエントロピー弾性を有する。その結果、ガスアシスト成形、押出成形、ブロー成形、射出プレス成形および発泡成形において、良好な成形加工性を発現する。かかる成形加工性の改善は上記分岐ポリカーボネートよりもさらに良好である。より好適な態様としては、A成分のポリカーボネート樹脂が、粘度平均分子量70,000〜300,000のポリカーボネート樹脂(A−3−1成分)および粘度平均分子量10,000〜30,000のポリカーボネート樹脂(A−3−2成分)からなり、その粘度平均分子量が16,000〜35,000であるポリカーボネート樹脂(A−3成分)(以下、“高分子量成分含有ポリカーボネート樹脂”と称することがある)が挙げられる。
かかる高分子量成分含有ポリカーボネート樹脂(A−3成分)において、A−3−1成分の分子量は70,000〜200,000が好ましく、より好ましくは80,000〜200,000、さらに好ましくは100,000〜200,000、特に好ましくは100,000〜160,000である。またA−3−2成分の分子量は10,000〜25,000が好ましく、より好ましくは11,000〜24,000、さらに好ましくは12,000〜24,000、特に好ましくは12,000〜23,000である。
高分子量成分含有ポリカーボネート樹脂(A−3成分)は上記A−3−1成分とA−3−2成分を種々の割合で混合し、所定の分子量範囲を満足するよう調整して得ることができる。好ましくは、A−3成分100重量%中、A−3−1成分が2〜40重量%およびA−3−2成分が60〜98重量%であり、より好ましくはA−3−1成分が3〜30重量%およびA−3−2成分が70〜97重量%であり、さらに好ましくはA−3−1成分が4〜20重量%およびA−3−2成分が80〜96重量%であり、特に好ましくはA−3−1成分が5〜20重量%およびA−3−2成分が80〜95重量%である。通常ポリカーボネート樹脂の分子量分布は2〜3の範囲である。したがって、本発明のA−3−1成分およびA−3−2成分においてもかかる分子量分布の範囲を満足することが好ましい。尚、かかる分子量分布は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)測定により算出される数平均分子量(Mn)に対する重量平均分子量(Mw)の比(Mw/Mn)で表されるものであり、該MnおよびMwは標準ポリスチレン換算によるものである。
また、A−3成分の調製方法としては、(1)A−3−1成分とA−3−2成分とを、それぞれ独立に重合しこれらを混合する方法、(2)特開平5−306336号公報に示される方法に代表される、GPC法による分子量分布チャートにおいて複数のポリマーピークを示すポリカーボネート樹脂を同一系内において製造する方法を用い、かかるポリカーボネート樹脂を本発明のA−3成分の条件を満足するよう製造する方法、および(3)かかる製造方法((2)の製造法)により得られたポリカーボネート樹脂と、別途製造されたA−3−1成分および/またはA−3−2成分とを混合する方法などを挙げることができる。
本発明でいう粘度平均分子量は、まず、次式にて算出される比粘度(ηSP)を20℃において、塩化メチレン100mlにポリカーボネート0.7gを溶解した溶液からオストワルド粘度計を用いて求め、
比粘度(ηSP)=(t−t)/t
[tは塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度(ηSP)から次の数式により粘度平均分子量Mを算出する。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10−40.83
c=0.7
尚、本発明のポリカーボネート樹脂組成物における粘度平均分子量の算出は次の要領で行なわれる。すなわち、該組成物を、その20〜30倍重量の塩化メチレンと混合し、組成物中の可溶分を溶解させる。かかる可溶分をセライト濾過により採取する。その後得られた溶液中の溶媒を除去する。溶媒除去後の固体を十分に乾燥し、塩化メチレンに溶解する成分の固体を得る。かかる固体0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から、上記と同様にして20℃における比粘度を求め、該比粘度から上記と同様にして粘度平均分子量Mを算出する。
本発明の好適なA成分であるポリエチレンナフタレート樹脂について説明する。本発明のポリエチレンナフタレート樹脂(以下“PEN樹脂”と称する場合がある)とは、2,6−ナフタレンジカルボン酸を主たる酸成分とし、エチレングリコールを主たるジオール成分とするポリエステル樹脂である。即ち、本発明のポリエチレンナフタレート樹脂は、少量の他の酸成分、ジオール成分、およびオキシ酸成分が共重合されてもよい。
本発明においてより好適なPEN樹脂は、該ポリエステルを構成する全ジカルボン酸成分量100モル%中2,6−ナフタレンジカルボン酸成分が85〜97モル%であり、かつ全ジオール成分量100モル%中エチレングリコール成分が85〜100モル%である。2,6−ナフタレンジカルボン酸成分と他の酸成分との組み合わせは、その結晶性を適度に抑制させ、その成形加工性と延伸配向性とを両立させる。本発明において2,6−ナフタレンジカルボン酸成分とは2,6−ナフタレンジカルボン酸に由来する繰返し単位をいい、2,6−ナフタレンジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体によりPEN樹脂中に導入することが可能である。また他の酸成分もかかる酸自体またはそのエステル形成性誘導体によってPEN樹脂中に導入することが可能である。ここでエステル形成性誘導体としては、低級アルキルエステル、フェニルエステル、および酸無水物などが挙げられる。
尚、本発明において上記PEN樹脂および後述するスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル中の構成単位に関連する“aa成分”なる表記(“aa”は化合物名を示す)は、その化合物“aa”またはそのエステル形成性誘導体に由来するポリマー構成単位を示す。例えば、酸成分とは、ジカルボン酸の如き酸化合物またはそのエステル形成性誘導体に由来する構成単位を示し、またジオール成分とは、ジオール化合物またはそのエステル形成性誘導体に由来する構成単位を示す。ジカルボン酸のエステル形成性誘導体は、かかる酸のアルキルエステルが代表的であり、特にメチルエステルが好ましく利用される。
さらに本発明においてより好適なPEN樹脂は、該ポリエステルを構成する全ジカルボン酸成分量100モル%中2,6−ナフタレンジカルボン酸成分85〜97モル%、並びにイソフタル酸成分およびテレフタル酸成分から選択される少なくとも1種のジカルボン酸成分3〜15モル%からなる。イソフタル酸および/またはテレフタル酸をかかる特定量含むことにより、結晶性の低下と延伸配向との両立が可能となり、十分かつ均一に延伸された強度および耐衝撃性の良好な成形品を得ることが可能となる。イソフタル酸および/またはテレフタル酸の割合は、より好ましくは5〜12モル%の範囲である。これらの酸はPEN樹脂中に共重合成分として含まれることが好ましく、また中でもテレフタル酸が特に好ましい。
一方、イソフタル酸およびテレフタル酸以外のPEN樹脂中に含有可能な酸成分としては、例えば、2,7−ナフタレンジカルボン酸、tert−ブチルフタル酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルスルホンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、フェニルメタンジカルボン酸、ジフェニルケトンジカルボン酸、およびジフェニルスルフィドジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、およびドデカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸、デカリンジカルボン酸、およびテレラリンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸などが例示される(前記のとおりこれらの酸からなるエステル形成性誘導体を含む)。
PEN樹脂中に含有されてもよい、エチレングリコール以外のジオール成分としては、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、1,3−ブタンジオール、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、およびジエチレングリコールなどの脂肪族グリコール、シクロヘキサンジメタノールおよびトリシクロデカンジメチロールなどの脂環式ジオール、ビスフェノールA、レゾルシン、ハイドロキノン、およびジヒドロキシジフェニルなどの二価フェノール、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物などの芳香族グリコール、ポリエチレングリコールおよびポリテトラメチレングリコールなどポリオール、並びにビスヒドロキシエトキシフェニルフルオレンなどフルオレンなどが例示される。
また、PEN樹脂中に含有されてもよいオキシ酸成分としては、オキシ安息香酸およびヒドロキシジフェニルカルボン酸等が例示される。
さらに本発明のPEN樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲において3官能以上の酸成分またはグリコール成分を含有することができる。3官能以上の酸成分としてはトリメリット酸が例示され、3官能以上のグリコール成分としてはグリセリン、トリメチルプロパン、およびペンタエリスリトールなどが例示される。3官能以上の成分は各構成成分100モル%中好ましくは2モル%以下、より好ましくは1モル%以下の割合で使用される。
本発明のPEN樹脂は、その25℃のオルトクロロフェノール溶媒中において測定された極限粘度が好ましくは0.55dl/g以上、より好ましくは0.6dl/g以上、さらに好ましくは0.65dl/g以上である。極限粘度が0.55dl/g以上であると結晶化時間が大きくなり、成形加工時の条件幅が広がり有利な場合が多い。一方かかる極限粘度は好ましくは1.3dl/g以下、より好ましくは1.2dl/g以下である。極限粘度があまりに高い場合には成形品に歪みやボイドが生じやすくなり好ましくない。
本発明のPEN樹脂を重合するには、従来公知の各種重合方法を適用することが可能である。その一例として、エチレングリコール、並びに2,6−ナフタレンジカルボン酸のジメチルエステルおよび共重合成分(テレフタル酸ジメチルエステルなど)をメチルアルコールを留去しながらエステル交換させ、その後減圧下で重縮合を行う方法が例示される。本発明においては、特にさらに極限粘度を上げる為に固相重合を行うことが好ましい。エステル交換触媒としては、酢酸カルシウムや酢酸マグネシウムなどが好適に例示される。またエステル交換触媒としてはその他にも、マグネシウム、マンガン、カルシウム、および亜鉛などの酢酸塩、モノカルボン酸塩、アルコラート、および酸化物などが挙げられる。またかかるエステル交換触媒を失活するためにトリメチルホスフェートなどのリン化合物をエステル交換反応後に添加することが好ましい。また重合反応触媒としては、ゲルマニウム化合物、チタン化合物、およびアンチモン化合物などが使用可能であり、例えば二酸化ゲルマニウム、水酸化ゲルマニウム、ゲルマニウムアルコラート、チタンテトラブトキサイド、チタンテトライソプロポキサイド、および蓚酸チタンなどが例示される。
本発明の好適なA成分であるポリアリレート樹脂について説明する。本発明のポリアリレート樹脂は、芳香族ジカルボン酸またはその誘導体と二価フェノールまたはその誘導体とから得られるものである。ポリアリレートの調製に用いられる芳香族ジカルボン酸としては、二価フェノールと反応し満足な重合体を与えるものであればいかなるものでもよく、1種または2種以上を混合して用いられる。
好ましい芳香族ジカルボン酸成分として、テレフタル酸、イソフタル酸が挙げられる。またこれらの混合物であってもよい。
二価フェノール成分の具体例としては、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−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルメタン、2,2’−ビス(4ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、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、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、ハイドロキノンなどが挙げられる。これら二価フェノール成分はパラ置換体であるが、他の異性体を使用してもよく、さらに二価フェノール成分にエチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコールなどを併用してもよい。
上記の中でも好ましいポリアリレート樹脂としては、芳香族ジカルボン酸成分がテレフタル酸およびイソフタル酸からなり、二価フェノール成分として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)からなるものが挙げられる。テレフタル酸とイソフタル酸との割合は、テレフタル酸/イソフタル酸=9/1〜9/1(モル比)が好ましく、特に溶融加工性、性能バランスの点で7/3〜3/7が望ましい。
他の代表的なポリアリレート樹脂としては、芳香族ジカルボン酸成分がテレフタル酸からなり、二価フェノール成分がビスフェノールAおよびハイドロキノンからなるものが挙げられる。かかるビスフェノールAとハイドロキノンとの割合は、ビスフェノールA/ハイドロキノン=50/50〜70/30(モル比)が好ましく、55/45〜70/30がより好ましく、60/40〜70/30が更に好ましい。
本発明におけるポリアリレート樹脂の粘度平均分子量は約7,000〜100,000の範囲が物性および押出加工性から好ましい。またポリアリレート樹脂は界面重縮合法およびエステル交換反応法のいずれの重合方法も選択できる。
<B成分:イオン性化合物>
本発明のB成分は、下記一般式(I)で示されるイオン性化合物である。
Figure 2006096969
(式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基を示し、nは1〜4の整数である)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子を示し、Yは一価のアニオンを示す。)
ここで、炭素数1〜5のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、2−プロピル基、ブチル基、およびペンチル基などが例示され、その熱安定性や導電特性を考慮すると、R〜Rの少なくとも1つはメチル基、エチル基またはプロピル基であることが好ましく、特にメチル基またはエチル基であることが好ましい、なお、これらのエチル基またはプロピル基がその他のアルキル基と環を形成していてもよい。
また、R−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基としては、メトキシメチル基、エトキシメチル基、メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル基、エトキシプロピル基、メトキシブチル基、およびエトキシブチル基が例示される。上記nは1〜4の整数であるが、アンモニウム塩の熱安定性や導電特性を考慮すると2〜4の範囲が好ましく、特にn=2が好ましい。
また、R〜Rのいずれか2個の基が環を形成している化合物としては、Xが窒素原子である場合には、アジリジン環、アゼチジン環、ピロリジン環、およびピペリジン環などを有する4級アンモニウム塩が例示され、一方、Xがリン原子である場合には、ペンタメチレンホスフィン(ホスホリナン)環を有する4級ホスホニウム塩が例示される。
上記の中でも好適なB成分はXが窒素原子である4級アンモニウム塩であり、更に好適なB成分は上記一般式(I)においてRがメチル基であり、nが2のメトキシエチル基を少なくとも1つ有する4級アンモニウム塩である。
上記一価のアニオンYとしては、特に限定されるものではないが、BF 、PF 、AsF 、SbF 、AlCl 、HSO 、ClO 、CHSO 、CFSO 、CFCO 、(CFSO、(CSO、(CSO、(CSO、(CFSO)(CSO)N、(CFSO)(CSO)N、(CFSO)(CSO)N、(CSO)(CSO)N、(CSO)(CSO)N、Cl、Br、およびIなどのアニオンが好適に例示される。これらの中でも導電性および安定性の点から、BF 、PF 、(CFSO、CFSO 、CFCO を用いることが好ましい。これらの中でも、上述のとおり(CFSO、またはBF が好ましい。
本発明において、好適に用いられる4級アンモニウム塩および4級ホスホニウム塩の具体例としては、以下の化合物(V)〜(XVIII)が挙げられる(Meはメチル基、Etはエチル基を示す)。
Figure 2006096969
上記4級アンモニウム塩の一般的な合成法は、次の通りである。まず、3級アミン類と、アルキルハライドまたはジアルキル硫酸などとを混合し、必要に応じて加熱を行うことで4級アンモニウムハライド塩とする。なお、アルコキシエチルハライド、およびアルコキシメチルハライドなどの反応性の低い化合物を用いる場合、オートクレーブの如き装置を用いて加圧下で反応させることが好適である。
上述のようにして得られた4級アンモニウムハライド塩を、水の如き水性媒体中に溶解し、ホウフッ化水素酸およびテトラフルオロリン酸などの必要とするアニオン種を発生させる試薬と反応させてアニオン交換反応を行い、4級アンモニウム塩を得ることができる。
具体例として、4級アンモニウムテトラフルオロボレートの合成法を挙げると、4級アンモニウムハライドを水に溶解させ、酸化銀を加えて塩交換を行い、4級アンモニウム水酸化物塩とした後、ホウフッ化水素酸と反応させて目的物を得ることができる。この方法は、4級アンモニウム水酸化物塩生成の際に、塩交換により生じるハロゲン化銀の除去が容易に行えるため、純度の高い4級アンモニウムテトラフルオロボレートを合成するのに有効である。
また、4級ホスホニウム塩は、4級アンモニウム塩と同様、3級ホスフィン類と、アルキルハライドまたはジアルキル硫酸などとを混合し、必要に応じて加熱を行うことで合成することができる。
また、陰イオンを種々に変化させた4級ホスホニウム塩を製造する場合には、4級アンモニウム塩同様、4級ホスホニウムハライド(塩化物、臭化物、ヨウ化物)を、水性媒体中に溶解し、必要とするアニオン種を発生させる試薬と反応させて、アニオン交換反応を行えばよい。
上記イオン性化合物の融点は、好ましくは50℃以下であり、より好ましくは25℃以下、特に好ましくは15℃以下である。
上記の中でも好適なB成分は、下記一般式(II)で示される4級アンモニウム塩である。
Figure 2006096969
(式(II)中、Yは一価のアニオンを示す。)
特に式(II)中、YはBF または(CFSOが好ましい。
上記2種のアンモニウム塩の有する特性は次のとおりである。カウンターイオンがBF であるアンモニウム塩(B−1成分)は、融点:9℃、20℃で測定される粘度:1,200mPas、密度1.17g/cm、25℃での導電率:1.3mS/cm、TGA5%重量減少温度(窒素気流下の測定):約360℃である茶褐色液体である。カウンターイオンが(CFSOであるアンモニウム塩(B−2成分)は、融点:−94℃、20℃で測定される粘度:120mPas、密度1.42g/cm、25℃での導電率:2.6mS/cm、TGA5%重量減少温度(窒素気流下の測定):約370℃である無色透明液体である。
<C成分:スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル>
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、上記のイオン性化合物と共に、スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステルを併用することで、その相乗効果により従来の帯電防止性樹脂組成物にない特性を発揮する。ここでポリエーテルエステルとは、ポリエーテル単位をその繰り返し単位中に有するポリエステルであり、該ポリエステルは芳香族ジカルボン酸成分とグリコール成分からなるポリマーであり、該ポリエーテルは3量体以上のポリ(アルキレンオキサイド)グリコール成分をその繰り返し単位に有するポリマーをいう。該ポリエーテルの繰り返し単位は、−O−(R−O)−(ここでは、Rは炭素数1以上のアルキレン基を示し、nは3以上を示す)で示される単位である。尚、ポリエーテルエステル中にはジエチレングリコール成分を含むことができる。
尚、“芳香族ジカルボン酸成分”の如き表記の意味は上述のとおりであり、例えば、芳香族ジカルボン酸成分とは、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体に由来する構成単位を示す。
C成分のポリエーテルエステルはスルホン酸塩基が置換された単量体を重合反応させることによりポリマー化合物とすることも、またはスルホン酸塩基で置換されていないポリマーをスルホン酸塩基で変性することにより製造することもできる。C成分のポリエーテルエステルは、いかなる箇所にスルホン酸塩基が結合されていてもよい。好ましいC成分は、芳香族ジカルボン酸成分の芳香環にスルホン酸塩基が結合したポリエーテルエステルである。更にかかるポリエーテルエステルは、1個または2個以上のスルホン酸塩基が結合した芳香環を含有することができるが、より好ましくは1個のスルホン酸塩基が結合した芳香環を含有したポリマーである。
ここでC成分のスルホン酸塩基(−SO )の具体例は次のとおりである。かかるX(以下単に対イオンと称する場合がある)における金属イオンは、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、ルビジウム、およびセシウムなどのアルカリ金属のイオン、カルシウムおよびマグネシウムなどのアルカリ土類金属のイオン、亜鉛イオン、並びに銅イオンなどを含む。かかる対イオンにおける有機オニウムイオンは、例えばアンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、および複素芳香環由来のオニウムイオン等を含む。また該有機オニウムイオンとしては1級、2級、3級、および4級のいずれも使用できるが、4級オニウムイオンが好ましい。かかる対イオンにおける有機オニウムイオンは、より好適には有機ホスホニウムイオンおよび有機アンモニウムイオンであり、特に好適には有機ホスホニウムイオンである。該ホスホニウムイオンとしては、例えばテトラブチルホスホニウムイオンおよびテトラメチルホスホニウムイオンなどが例示され、該アンモニウムイオンとしては、例えばテトラブチルアンモニウムイオンおよびテトラメチルアンモニウムイオンなどが例示される。
C成分における対イオンはより好ましくは金属イオンであり、更に好ましくはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび亜鉛イオンであり、特に好ましくはアルカリ金属イオンである。但し2価の金属イオンの場合にはスルホン酸基2モルに対して金属イオン1モルが対応するものとする。
C成分は、ポリマー1分子中にスルホン酸塩基が少なくとも2以上含まれるものであり、好ましくは3以上、更に好ましくは4以上含まれる。またその数平均分子量は1,000以上が好ましく、2,000以上が更に好ましい。更にC成分中に含有されるスルホン酸塩基(−SOX:Xはカウンターイオンを示す)の濃度としては、好ましくは5×10−7モル/g〜5×10−2モル/gの範囲であり、より好ましくは5×10−6〜5×10−3モル/gの範囲である。
上述のとおり好適なC成分は、下記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分を有するポリエーテルエステルである。
Figure 2006096969
(式中、Arは炭素数6〜20の3価の芳香族基、Mは金属イオン、テトラアルキルホスホニウムイオン又はテトラアルキルアンモニウムイオンを表す。)
更に好適なC成分は、(C1)スルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸成分、(C2)上記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分、(C3)炭素数2〜10のグリコール成分、および(C4)数平均分子量200〜50,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分からなるポリエーテルエステルである。ここで“成分”とは、例えば“芳香族ジカルボン酸成分”でいえば、芳香族ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体に由来する構成単位を示す。
(C1)を誘導するためのスルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸(およびそのエステル形成性誘導体)としては、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸、およびそれらのエステル形成性の誘導体を挙げることができる。中でも、ナフタレンジカルボン酸成分およびビフェニルジカルボン酸成分、殊にナフタレンジカルボン酸成分は屈折率の幅広い調節を可能とし、樹脂組成物の透明性を調節できることから好ましい。ナフタレンジカルボン酸およびそのエステル形成性の誘導体としては、具体的には、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジエチル、2,7−ナフタレンジカルボン酸ジメチル、および2,7−ナフタレンジカルボン酸ジエチルなどが例示され、これらの化合物の芳香環の水素原子はアルキル基およびハロゲン原子などで置換されていてもよい。(C1)の芳香族ジカルボン酸成分は単独でも2種以上を組み合わせてポリエーテルエステル中に含有されることができる。
(C2)スルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分は、上記式(III)で表される。
上記式(III)中のArは、炭素数6〜20の3価の芳香族基であり、具体的には3価のベンゼン環、ナフタレン環が挙げられ、これらの環がアルキル基、フェニル基、ハロゲン、およびアルコキシ基などの置換基を有していてもよい。
前記式(III)において、Mは金属イオンまたは有機オニウムイオンを表し、その具体例としては、上記Xと同様のものを示すことができる。C成分における対イオンはより好ましくは金属イオンであり、更に好ましくはアルカリ金属イオン、アルカリ土類金属イオンおよび亜鉛イオンであり、特に好ましくはアルカリ金属イオンである。但し2価の金属イオンの場合にはスルホン酸基2モルに対して金属イオン1モルが対応するものとする。
かかる(C2)を誘導するためのスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸およびそのエステル形成性誘導体としては、4−ナトリウムスルホ−イソフタル酸、5−ナトリウムスルホ−イソフタル酸、4−カリウムスルホ−イソフタル酸、5−カリウムスルホ−イソフタル酸、2−ナトリウムスルホ−テレフタル酸、2−カリウムスルホ−テレフタル酸、4−スルホ−イソフタル酸亜鉛塩、5−スルホ−イソフタル酸亜鉛塩、2−スルホ−テレフタル酸亜鉛塩、4−スルホ−イソフタル酸テトラアルキルホスホニウム塩、5−スルホ−イソフタル酸テトラアルキルホスホニウム塩、4−スルホ−イソフタル酸テトラアルキルアンモニウム塩、5−スルホ−イソフタル酸テトラアルキルアンモニウム塩、2−スルホ−テレフタル酸テトラアルキルホスホニウム塩、2−スルホ−テレフタル酸テトラアルキルアンモニウム塩、4−ナトリウムスルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸、4−ナトリウムスルホ−2,7−ナフタレンジカルボン酸、4−カリウムスルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸、4−カリウムスルホ−2,7−ナフタレンジカルボン酸、4−スルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸亜鉛塩、4−スルホ−2,7−ナフタレンジカルボン酸亜鉛塩、4−スルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸テトラアルキルアンモニウム塩、4−スルホ−2,7−ナフタレンジカルボン酸テトラアルキルアンモニウム塩、4−スルホ−2,6−ナフタレンジカルボン酸テトラアルキルホスホニウム塩、4−スルホ−2,7−ナフタレンジカルボン酸テトラアルキルホスホニウム塩、又はこれらのジメチルエステル、ジエチルエステル等を挙げることができる。
これらの中でArがベンゼン環であり、Mがナトリウムおよびカリウム等のアルカリ金属イオンである芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルまたはジエチルエステルが、重合性、帯電防止性、機械物性、および色相の面でより好ましい。具体的には、例えば、4−ナトリウムスルホ−イソフタル酸ジメチル、5−ナトリウムスルホ−イソフタル酸ジメチル、4−カリウムスルホ−イソフタル酸ジメチル、5−カリウムスルホ−イソフタル酸ジメチル、2−ナトリウムスルホ−テレフタル酸ジメチル、および2−カリウムスルホ−テレフタル酸ジメチル等が挙げられる。(C2)の芳香族ジカルボン酸成分は単独でも2種以上を組み合わせてポリエーテルエステル中に含有されることができる。
C成分のポリエーテルエステルを構成する(C1)成分および(C2)成分の二種の酸成分は、全酸成分を100モル%として、(C1)スルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸成分95〜50モル%および(C2)上記式(III)で示されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分5〜50モル%の割合であることが好ましい。かかる(C2)成分の割合が5モル%未満では、帯電防止効果が十分でない場合がある。また、(C2)成分が50モル%を越えると重合反応が困難になり、十分な重合度のポリエーテルエステルを得難くなったり、取り扱い性が悪化することがある。上記(C1)成分および(C2)成分のより好ましい割合は、(C1)92〜65モル%および(C2)8〜35モル%であり、さらに好ましい割合は(C1)90〜70モル%および(C2)10〜30モル%である。
また、本発明のC成分のポリエーテルエステルの構成成分の1つである(C3)を誘導するための炭素数2〜10のグリコールとしては、具体的にはエチレングリコール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、および3−メチル−1,5−ペンタンジオールなどを例示することができる。かかるグリコールは、ジエチレングリコールのようにエーテル結合、チオジエタノールのようにチオエーテル結合を含んでいてもよい。
かかるグリコールは単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。この中で主として1,6−ヘキサンジオールを用いることが帯電防止効果の点で好ましく、1,6−ヘキサンジオールとエチレングリコールを併用することが更に好ましい。C成分のポリエーテルエステル中における1,6−ヘキサンジオール成分とエチレングリコール成分との好ましい割合は、グリコール成分100モル%中、1,6−ヘキサンジオール成分95〜50モル%およびエチレングリコール成分5〜50モル%であり、更に好ましくは1,6−ヘキサンジオール成分90〜70モル%およびエチレングリコール成分10〜30モル%である。
本発明のC成分のポリエーテルエステルの構成成分の一つである(C4)を誘導するためのポリ(アルキレンオキシド)グリコールとしては、ポリ(エチレンオキシド)グリコールから主として成るポリ(アルキレンオキシド)グリコールが好適に例示される。該ポリ(アルキレンオキシド)グリコールは、ポリ(プロピレンオキシド)グリコールの如き他のポリ(アルキレンオキシド)グリコールを含んでいてもよい。
(C4)ポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分の数平均分子量は200〜50,000の範囲が好ましい。かかる分子量が200に満たない場合には、より良好な帯電防止効果が得られるとのポリエーテルエステルを利用する利点が十分に発揮されないことがある。また、実用性の点から、かかる分子量は50,000程度であれば十分である。ポリ(アルキレンオキシド)グリコールの好ましい分子量は500〜30,000であり、さらに好ましくは1,000〜20,000である。(C4)のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分は単独でも2種以上を組み合わせてポリエーテルエステル中に含有されることができる。
上記(C4)のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分は、C成分のポリエーテルエステル100重量%中、好ましくは10〜50重量%、より好ましくは15〜45重量%、更に好ましくは20〜40重量%の範囲内である。10重量%より少ないとC成分のポリエーテルエステルの利点である帯電防止効果が十分でない場合があり、50重量%より多くなると熱安定性の点で不利になるようになる。またより高い透明性を有する組成物を得る場合にも、ポリエーテルエステルの屈折率が低くなりやすい点で不利となりやすい。
本発明におけるC成分のポリエーテルエステルは、フェノール/テトラクロロエタン(重量比40/60)の混合溶媒中30℃で測定した還元粘度(濃度1.2g/dl)が0.3以上であることが好ましい。還元粘度が0.3より小さいと耐熱性や、機械物性低下の原因となることがある。還元粘度に対する上限は、かかるポリマーが実質的に線状の重合体であるので、帯電防止効果の点でも、機械物性の点でも高い方が好ましいが、実際的な重合の上限は4.0程度である。還元粘度はより好ましくは0.4以上であり、さらに好ましくは0.5以上である。
本発明におけるC成分のポリエーテルエステルは、上記(C1)成分、(C2)成分、(C3)成分、および(C4)成分をそれぞれ誘導するジカルボン酸、グリコール、およびポリ(アルキレンオキシド)グリコール、並びにそのエステル形成性誘導体を、エステル交換触媒存在下、150〜300℃で加熱溶融し、重縮合反応せしめることによって得ることができる。
エステル交換触媒としては通常のエステル交換反応に使用できるものならば特に制限はない。かかるエステル交換触媒としては、三酸化アンチモンの如きアンチモン化合物、酢酸第一錫、ジブチル錫オキサイド、およびジブチル錫ジアセテート等の錫化合物、テトラブチルチタネートの如きチタン化合物、酢酸亜鉛の如き亜鉛化合物、酢酸カルシウムの如きカルシウム化合物、並びに炭酸ナトリウムおよび炭酸カリウムなどのアルカリ金属塩などを例示することができる。これらのうちテトラブチルチタネートが好ましく用いられる。
また上記触媒の使用量としては、通常のエステル交換反応における使用量で良く、概ね使用する酸成分1モルに対し、0.01〜0.5モル%が好ましく、0.03〜0.3モル%がより好ましい。
また、反応時には酸化防止剤を併用することも好ましい。かかる酸化防止剤としては、例えば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)、グリセロール−3−ステアリルチオプロピオネート、トリエチレングリコール−ビス[3−(3−tert−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、1,6−ヘキサンジオール−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]、ペンタエリスリトール−テトラキス[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]、オクタデシル−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、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、N,N−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)、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、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、および3,9−ビス{1,1−ジメチル−2−[β−(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]エチル}−2,4,8,10−テトラオキサスピロ(5,5)ウンデカンなどが挙げられる。これら酸化防止剤の使用量は、C成分のポリエーテルエステル100重量部に対して0.001〜0.5重量部が好ましい。
上記(C1)成分〜(C4)成分を誘導する化合物を加熱溶融して重縮合する温度としては、初期反応として150〜200℃で数十分から十数時間エステル化反応および/またはエステル交換反応を留出物を留去しながら行った後、反応物を高分子量化する重合反応を180〜300℃で行う。180℃より温度が低いと反応が進み難く、300℃より温度が高いと分解の如き副反応が起こりやすくなるため上記温度範囲が好ましい。重合反応温度は200〜280℃がさらに好ましく、220〜260℃が特に好ましい。この重合反応の反応時間は反応温度や重合触媒にもよるが、通常数十分から数十時間程度である。
更に上記の好適なC成分のポリエーテルエステルは単独でも2種以上を混合して使用することもできる。
<各成分の含有量について>
次に、B成分およびC成分の含有量について説明する。B成分の含有量は、A成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して0.01〜20重量部、好ましくは0.05〜10重量部、より好ましくは0.1〜5重量部、さらに好ましくは0.5〜3重量部の範囲である。B成分の含有量が0.01重量部未満では樹脂組成物の帯電防止効果が不十分となりやすく、20重量部を超えると機械的特性、耐熱性、および成形加工性が低下しやすい。C成分の含有量は、A成分100重量部に対して0.1〜50重量部、好ましくは5〜50重量部、より好ましくは10〜40重量部の範囲である。C成分の含有量が0.1重量部未満では帯電防止効果が不十分となりやすく、50重量部を超えると機械的特性、耐熱性、および成形加工性が低下しやすい。本発明のB成分およびC成分の相乗効果は、A成分に対して少量であっても発揮される。しかしながら、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、表面固有抵抗値がより低い領域においてその特徴が発揮されることから、C成分の含有量はA成分100重量部に対して5重量部以上であることが好ましい。更にB成分とC成分との含有量の割合は、100重量部のC成分を基準としてB成分が好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは1〜25重量部、更に好ましくは2〜15重量部である。
<D成分:リン系安定剤>
D成分に使用されるリン系安定剤としては、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、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、ビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)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、および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、および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などが例示される。
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あげられ、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、ホスホナイト化合物もしくは下記一般式(IV)で表されるホスファイト化合物が好ましい。
Figure 2006096969
(式(IV)中、RおよびR’は炭素数6〜30のアルキル基または炭素数6〜30のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
上記の如く、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)−ビフェニレンジホスホナイトが好ましく、該ホスホナイトを主成分とする安定剤は、Sandostab P−EPQ(商標、Clariant社製)およびIrgafos P−EPQ(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販されておりいずれも利用できる。
また上記式(IV)の中でもより好適なホスファイト化合物は、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、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、およびビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトである。
ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトは、アデカスタブPEP−8(商標、旭電化工業(株)製)、JPP681S(商標、城北化学工業(株)製)として市販されておりいずれも利用できる。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は、アデカスタブPEP−24G(商標、旭電化工業(株)製)、Alkanox P−24(商標、Great Lakes社製)、Ultranox P626(商標、GE Specialty Chemicals社製)、Doverphos S−9432(商標、Dover Chemical社製)、並びにIrgaofos126および126FF(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)などとして市販されておりいずれも利用できる。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はアデカスタブPEP−36(商標、旭電化工業(株)製)として市販されており容易に利用できる。またビス{2,4−ビス(1−メチル−1−フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトは、アデカスタブPEP−45(商標、旭電化工業(株)製)、およびDoverphos S−9228(商標、Dover Chemical社製)として市販されておりいずれも利用できる。
<E成分:ヒンダードフェノール系酸化防止剤>
本発明のE成分であるヒンダードフェノール化合物としては、通常樹脂に配合される各種の化合物が使用できる。かかるヒンダードフェノール化合物としては、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、オクタデシル−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−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、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、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、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)アセテート、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)アセチルオキシ}−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、テトラキス[メチレン−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]メタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)ベンゼン、およびトリス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)イソシアヌレートなどが例示される。
上記化合物の中でも、本発明においてはテトラキス[メチレン−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]メタン、オクタデシル−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、および3,9−ビス[2−{3−(3−t−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]ウンデカンが好ましく利用される。特に3,9−ビス[2−{3−(3−t−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]ウンデカンが好ましい。上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、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。
上記D成分の配合量は、A成分の熱可塑性樹脂100重量部に対して0.0001〜1重量部、好ましくは0.001〜0.5重量部、より好ましくは0.01〜0.3重量部の範囲である。上記範囲では、より熱安定性および色相安定性に優れた樹脂組成物が得られる。D成分が1重量部を超えると逆に色相悪化および分子量低下がより起こりやすくなる。E成分の配合量は、A成分100重量部に対して0.0001〜1重量部、好ましくは0.001〜0.5重量部、より好ましくは0.01〜0.3重量部である。上記範囲では、より色相安定性および長期乾熱性に優れた樹脂組成物が得られる。E成分が1重量部を超えると逆に色相悪化がより起こりやすくなる。D成分およびE成分はいずれかが配合されることが好ましい。特に好ましいA成分であるポリカーボネート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、およびポリアリレート樹脂においてその配合は好ましい。更に好ましい態様はD成分とE成分との併用である。かかる併用においてもD成分およびE成分ともに上記の配合量が好ましい。100重量部のA成分を基準として、0.01〜0.3重量部のD成分および0.01〜0.3重量部のE成分が配合されることがより好ましい。
<その他の添加剤について>
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、上記A成分〜E成分以外にも、通常樹脂に配合される各種の添加剤を含むことができる。
(i)ブルーイング剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、更にブルーイング剤を樹脂組成物中0.05〜3.0ppm(重量割合)含んでなることが好ましい。本発明の樹脂組成物は比較的黄色味を帯びやすいため、成形品に自然な透明感を付与するにはブルーイング剤の使用は非常に有効である。ここでブルーイング剤とは、橙色ないし黄色の光線を吸収することにより青色ないし紫色を呈する着色剤をいい、特に染料が好ましい。ブルーイング剤の配合により本発明の帯電防止性樹脂組成物は更に良好な色相を得る。ブルーイング剤の量が0.05ppm未満では色相の改善効果が不十分な場合がある一方、3.0ppmを超える場合には光線透過率が低下し適当ではない。より好ましいブルーイング剤の量は樹脂組成物中0.2〜2.0ppmの範囲である。ブルーイング剤としては代表例として、バイエル社のマクロレックスバイオレットBおよびマクロレックスブルーRR、並びにクラリアント社のポリシンスレンブルーRLSなどが挙げられる。
(ii)離型剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、その成形時の生産性向上や成形品の歪みの低減を目的として、更に離型剤を配合することが好ましい。かかる離型剤としては公知のものが使用できる。例えば、飽和脂肪酸エステル、不飽和脂肪酸エステル、ポリオレフィン系ワックス(ポリエチレンワックス、1−アルケン重合体など。酸変性などの官能基含有化合物で変性されているものも使用できる)、シリコーン化合物、フッ素化合物(ポリフルオロアルキルエーテルに代表されるフッ素オイルなど)、パラフィンワックス、蜜蝋などを挙げることができる。かかる離型剤は熱可塑性樹脂(A成分)100重量部に対して0.005〜2重量部が好ましい。
中でも好ましい離型剤として脂肪酸エステルが挙げられる。かかる脂肪酸エステルは、脂肪族アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルである。かかる脂肪族アルコールは1価アルコールであっても2価以上の多価アルコールであってもよい。また該アルコールの炭素数としては、3〜32の範囲、より好適には5〜30の範囲である。かかる一価アルコールとしては、例えばドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、およびトリアコンタノールなどが例示される。かかる多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリグリセロール(トリグリセロール〜ヘキサグリセロール)、ジトリメチロールプロパン、キシリトール、ソルビトール、およびマンニトールなどが挙げられる。本発明の脂肪酸エステルにおいては多価アルコールがより好ましい。
一方、脂肪族カルボン酸は炭素数3〜32であることが好ましく、特に炭素数10〜22の脂肪族カルボン酸が好ましい。該脂肪族カルボン酸としては、例えばデカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸(ステアリン酸)、ノナデカン酸、ベヘン酸、イコサン酸、およびドコサン酸などの飽和脂肪族カルボン酸、並びにパルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エイコサペンタエン酸、およびセトレイン酸などの不飽和脂肪族カルボン酸を挙げることができる。上記の中でも脂肪族カルボン酸は、炭素原子数14〜20であるものが好ましい。なかでも飽和脂肪族カルボン酸が好ましい。特にステアリン酸およびパルミチン酸が好ましい。
ステアリン酸やパルミチン酸など上記の脂肪族カルボン酸は通常、動物性油脂(牛脂および豚脂など)や植物性油脂(パーム油など)などの天然油脂類から製造されるため、これらの脂肪族カルボン酸は、通常炭素原子数の異なる他のカルボン酸成分を含む混合物である。したがって本発明の脂肪酸エステルの製造においてもかかる天然油脂類から製造され、他のカルボン酸成分を含む混合物の形態からなる脂肪族カルボン酸、殊にステアリン酸やパルミチン酸が好ましく使用される。
本発明の脂肪酸エステルは、部分エステルおよび全エステル(フルエステル)のいずれであってもよい。しかしながら部分エステルでは通常水酸基価が高くなり高温時の樹脂の分解などを誘発しやすいことから、より好適にはフルエステルである。本発明の脂肪酸エステルにおける酸価は、熱安定性の点から好ましく20以下(実質的に0を取り得る)、より好ましくは4〜20の範囲、更に好ましくは4〜12の範囲である。また脂肪酸エステルの水酸基価は、0.1〜30の範囲がより好ましい。更にヨウ素価は、10以下(実質的に0を取り得る)が好ましい。これらの特性はJIS K 0070に規定された方法により求めることができる。
離型剤の含有量は、A成分100重量部あたり好ましくは0.005〜2重量部、より好ましくは0.01〜1重量部、更に好ましくは0.05〜0.5重量部である。かかる範囲においては、帯電防止性樹脂組成物は良好な離型性を有する。特にかかる量の脂肪酸エステルは良好な色相や透明性を損なうことなく良好な離型性を有する帯電防止性樹脂組成物を提供する。
(iii)紫外線吸収剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物は紫外線吸収剤を含有することができる。本発明の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−ヒドロキシ−4−メトキシ−5−スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフェノン、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。
紫外線吸収剤としては、具体的に、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。
紫外線吸収剤としては、具体的に、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。
紫外線吸収剤としては、具体的に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’−(4,4’−ジフェニレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)、および2,2’−(2,6−ナフタレン)ビス(3,1−ベンゾオキサジン−4−オン)などが例示される。
また紫外線吸収剤としては、具体的に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/またはヒンダードアミン構造を有する光安定性単量体と、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。上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。
上記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(透明性)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。上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0.01〜2重量部、好ましくは0.03〜2重量部、より好ましくは0.02〜1重量部、更に好ましくは0.05〜0.5重量部である。
(iv)染顔料
本発明の帯電防止性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。例えば、蛍光増白剤を含むことにより発光色を生かしたより良好な意匠効果を付与することができる。また極微量の染顔料による微妙な着色のなされた帯電防止性樹脂組成物もまた提供可能である。
本発明で使用する蛍光染料(蛍光増白剤を含む)としては、例えば、クマリン系蛍光染料、ベンゾピラン系蛍光染料、ペリレン系蛍光染料、アンスラキノン系蛍光染料、チオインジゴ系蛍光染料、キサンテン系蛍光染料、キサントン系蛍光染料、チオキサンテン系蛍光染料、チオキサントン系蛍光染料、チアジン系蛍光染料、およびジアミノスチルベン系蛍光染料などを挙げることができる。これらの中でも耐熱性が良好で、好ましい耐熱性の高い熱可塑性樹脂の成形加工時においても劣化が少ないクマリン系蛍光染料、ベンゾピラン系蛍光染料、およびペリレン系蛍光染料が好適である。
上記ブルーイング剤および蛍光染料以外の染料としては、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、各種板状フィラーに金属被膜または金属酸化物被膜を有するものが好適である。
上記の染顔料の含有量は、A成分100重量部あたり、0.00001〜1重量部が好ましく、0.00005〜0.5重量部がより好ましい。
(v)D成分およびE成分以外の熱安定剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、上記D成分のリン系安定剤およびE成分のヒンダードフェノール系酸化防止剤以外の他の熱安定剤を配合することもできる。かかるその他の熱安定剤はD成分およびE成分のいずれかと併用されることが好ましく、特にD成分およびE成分と併用されることが好ましい。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(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)が好適に例示される。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。例えば上記社製のIrganox HP−2921が好適に例示される。本発明においてD成分およびE成分を熱可塑性樹脂に配合するため、かかる予め混合された安定剤を利用することもできる。ラクトン系安定剤の配合量は、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。かかる安定剤は、樹脂組成物が回転成形に適用される場合に特に有効である。かかるイオウ含有安定剤の配合量は、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。
(vi)熱線吸収能を有する化合物
本発明の帯電防止性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。本発明の帯電防止性樹脂組成物は、光透過性を有することから熱線吸収能を有する化合物の配合は、室内の高温化を抑制することができる。かかる樹脂組成物は、特に車両用樹脂窓ガラスや樹脂窓サッシガラスの用途において好適である。
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み、さらにウイスカーも含む)、カーボンファイバー(気相成長法によるものを含む)、カーボンナノチューブ、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。
(vii)光拡散剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、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、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、既に熱可塑性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。
(viii)光高反射用白色顔料
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、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。
(ix)難燃剤
本発明の帯電防止性樹脂組成物には、本発明の目的が損なわれない量の難燃剤を使用することができる。難燃剤としては、例えば、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート、臭素化ポリアクリレート、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、ホスホン酸アミド化合物、有機スルホン酸金属塩(例えばパーフルオロアルカンスルホン酸カリウム塩やジフェニルスルホンスルホン酸カリウム塩など)、並びにシリコーン系難燃剤などが挙げられる。かかる難燃剤はそれぞれ熱可塑性樹脂に対する公知の量を配合することができる。
モノホスフェート化合物およびホスフェートオリゴマー化合物としては下記一般式(XIX)で示される1種または2種以上のリン化合物が好適に例示される。
Figure 2006096969
(但し上記式中のX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、ビス(4−ヒドロキシフェニル)サルファイドから誘導されるものが挙げられ、j、k、l、mはそれぞれ独立して0または1であり、nは0〜5の整数であり、またはn数の異なるホスフェートの混合物の場合は0〜5の平均値であり、R、R、R、およびRはそれぞれ独立してフェノール、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、p−クミルフェノールから誘導されるものである。)
特に好ましくは、Xはレゾルシノール、ビスフェノールAから誘導されるものであり、j、k、l、mはそれぞれ1であり、nは0または1、好ましくは限りなく1に近い数であり、R、R、R、およびRはそれぞれ独立してフェノールまたはキシレノール(特に2,6−キシレノール)から誘導されるものである。
一般式(XIX)におけるモノホスフェート化合物としてはトリフェニルホスフェート、ホスフェートオリゴマー化合物としてはレゾルシノールビス(ジキシレニルホスフェート)を主成分とするもの、およびビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主成分とするものが、難燃性が良好で、かつ成形時の流動性が良好であり、さらに加水分解性が良好で長期の分解が少ないなどの理由により好ましく使用できる。
更に本発明の帯電防止性樹脂組成物には、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に代表される滴下防止剤を配合することもできる。かかる滴下防止剤の量は、A成分100重量部に対して0.0001〜3重量部が好ましく、0.001〜0.1重量部がより好ましい。
(x)上記以外のその他の成分
本発明の帯電防止性樹脂組成物およびその成形品には、A成分〜E成分および上記各成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲において、架橋ゴム、無機系蛍光体(例えばアルミン酸塩を母結晶とする蛍光体)、流動改質剤、結晶核剤、無機および有機の抗菌剤、光触媒系防汚剤(例えば微粒子酸化チタン、微粒子酸化亜鉛)、およびフォトクロミック剤などの各種公知の樹脂用添加剤が含まれていてもよい。
<樹脂組成物の製造方法について>
本発明の帯電防止性樹脂組成物の製造に当たっては、その製造方法は特に限定されるものではない。しかしながらその成形品において樹脂中に帯電防止剤が均質に分散することが重要であることから、本発明の樹脂組成物は、A成分中にB成分およびC成分、並びにそれ以外の成分を溶融混練して製造されることが好ましい。
上記溶融混練の具体的方法としては、バンバリーミキサー、混練ロール、および押出機などを挙げることができる。中でも混練効率の点から押出機が好ましく、更に二軸押出機の如き多軸押出機が好ましい。かかる二軸押出機においてより好ましい態様は次の通りである。スクリュー形状は1条、2条、および3条のネジスクリューを使用することができ、特に溶融樹脂の搬送能力やせん断混練能力の両方の適用範囲が広い2条ネジスクリューが好ましく使用できる。二軸押出機におけるスクリューの長さ(L)と直径(D)との比(L/D)は、20〜45が好ましく、更に28〜42が好ましい。L/Dが大きい方が均質な分散が達成されやすい一方、大きすぎる場合には熱劣化により樹脂の分解が起こりやすい。スクリューには混練性を上げるためのニーディングディスクセグメント(またはそれに相当する混練セグメント)から構成された混練ゾーンを1個所以上有することが必要であり、1〜3箇所有することが好ましい。
更に押出機としては、原料中の水分や、溶融混練樹脂から発生する揮発ガスを脱気できるベントを有するものが好ましく使用できる。ベントからは発生水分や揮発ガスを効率よく押出機外部へ排出するための真空ポンプが好ましく設置される。また押出原料中に混入した異物などを除去するためのスクリーンを押出機ダイス部前のゾーンに設置し、異物を樹脂組成物から取り除くことも可能である。かかるスクリーンとしては金網、スクリーンチェンジャー、焼結金属プレート(ディスクフィルターなど)などを挙げることができる。
本発明のB成分のイオン性化合物は通常常温で液体であることから、その供給方法には次の方法が好ましく例示される。(i)イオン性化合物を液注装置を用いて精度よく押出機中に供給する方法。該方法においては必要に応じてイオン性化合物を加温してより粘度を低下させ供給することができる。(ii)イオン性化合物と熱可塑性樹脂粉末とをヘンシェルミキサー(スーパーミキサーを含む)の如き混合機を用いて予備混合した後、押出機に供給する方法。(iii)イオン性化合物とA成分の熱可塑性樹脂またはC成分のポリエーテルエステルとを予め溶融混練してマスターペレット化する方法。
上記(ii)の方法の1つは、必要な原材料を全て予備混合して押出機に供給する方法である。また他の方法は、イオン性化合物が高濃度に配合されたマスター剤を作成し、該マスター剤を独立にまたは残りの熱可塑性樹脂等と更に予備混合した後、押出機に供給する方法である。尚、該マスター剤は、粉末形態および該粉末を圧縮造粒などした形態のいずれも選択できる。また他の予備混合の手段は、例えばナウターミキサー、V型ブレンダー、ヘンシェルミキサー(スーパーミキサーを含む)、メカノケミカル装置、および押出混合機などがあるが、ヘンシェルミキサーの如き高速撹拌型の混合機が好ましい。更に他の予備混合の方法は、例えば熱可塑性樹脂とイオン性化合物とを溶媒中に均一分散させた溶液とした後、該溶媒を除去する方法、並びにイオン性化合物を冷凍固化させ、必要に応じてドライアイスの如き分散助剤も併せて、熱可塑性樹脂粉末と混合する方法である。
上記方法の中で、イオン性化合物とC成分のポリエーテルエステルとを予め溶融混練して帯電防止剤のマスターペレットを得る方法は、汎用性に優れる点において本発明に好適である。かかるマスターペレットにおけるB成分とC成分との含有量の割合は、100重量部のC成分を基準としてB成分が好ましくは0.1〜50重量部、より好ましくは1〜25重量部、更に好ましくは2〜15重量部である。
押出機より押出された帯電防止性樹脂組成物は、直接切断してペレット化するか、またはストランドを形成した後かかるストランドをペレタイザーで切断してペレット化される。本発明の樹脂組成物は帯電防止性を有するため、該ペレットに埃が付着する割合が低減されている。しかしながら更に外部の埃などの影響を低減する必要がある場合には、押出機周囲の雰囲気を清浄化することが好ましい。一方で、本発明の樹脂組成物からなるペレットはペレット化の際に、水冷時に使用される水を多く巻き込む。よってペレット化の際に圧空のごとき手段を用いて十分に水切りをした後ペレット化されることが、その後の輸送処理や包装工程において有利となる。
上記の如く押出された樹脂は、直接切断してペレット化するか、またはストランドを形成した後かかるストランドをペレタイザーで切断してペレット化される。得られたペレットの形状は、円柱、角柱、および球状など一般的な形状を取り得るが、より好適には円柱である。かかる円柱には楕円柱を含む。かかる円柱の直径は好ましくは1〜5mm、より好ましくは1.5〜4mm、さらに好ましくは2〜3.3mmである。かかる直径は楕円柱の場合には、長径および短径のいずれもかかる範囲に含まれることが好ましい。一方、円柱の長さは好ましくは1〜30mm、より好ましくは2〜5mm、さらに好ましくは2.5〜3.5mmである。
<本発明の樹脂組成物からなる成形品について>
上記の如く得られた本発明の帯電防止性樹脂組成物は通常上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。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。
また本発明の帯電防止性樹脂組成物は、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使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、およびキャスティング法なども使用可能である。シートおよびフィルムは、真空成形の如き熱成形法によって各種の形状にされる。さらに本発明の樹脂組成物は、特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブを成形することもできる。これらの押出成形品は多層押出成形することにより、本発明の帯電防止性樹脂組成物を表層に有する成形品として利用できる。また本発明のポリカーボネート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。
これにより優れた帯電防止性、その持続性、並びに熱安定性を有する帯電防止性樹脂組成物の成形品が提供される。即ち、本発明によれば、A成分100重量部に対しB成分0.01〜20重量部、およびC成分0.1〜50重量部、更に好ましくはD成分0.0001〜1重量部、および/またはE成分0.0001〜1重量部を配合してなる帯電防止性樹脂組成物を溶融成形した帯電防止性を有する成形品が提供される。より具体的には、本発明の好適な態様によれば、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μmの平滑平板の試験片の表面抵抗値が1×1012以下で1×10以上(好適には1×10以上)であることを満足する帯電防止性樹脂組成物が提供される。更に、本発明の特に好適なA成分であるポリカーボネート樹脂においては、かかる帯電防止性能に加えて、良好な熱安定性の下で優れた耐衝撃性を有する成形品が提供される。より具体的には、ASTM D256に準拠した3.2mm厚みの試験片を用いたV型ノッチ付きアイゾット衝撃強度測定において延性破壊を示し、かつかかる延性破壊が成形機シリンダー内で意図的に長期熱滞留することにより製造された試験片においても認められる樹脂組成物からなる成形品が提供される。かかる延性破壊では200J/m以上、更に好ましくは300J/m以上、特に好ましくは400J/m以上の衝撃強度を満足する。衝撃強度の上限としては1000J/m以下、好ましくは800J/m以下が適切である。また長期熱滞留における成形機シリンダー温度としては260℃で10分間滞留する熱履歴が例示される。
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、ICマガジンケース、シリコンウエハー容器、ガラス基板収納容器、およびキャリアテープなどに代表される電子部品の搬送用容器に有効に利用できる。ICマガジンケースは異型押出成形品が好適である。更に本発明の帯電防止性樹脂組成物は、光学ディスクカートリッジケース、およびハードディスク部品に代表される情報記録媒体用部品にも有効に利用できる。更に電子写真感光装置の帯電ロールの如き電子複写機器や印刷機器における帯電防止用または帯電除去部品にも利用可能である。
その他本発明の帯電防止性樹脂組成物は、単体からなる成形品としてまたは成形品の表面層を構成する材料として、各種車両用透明部材(ヘッドランプレンズ、ウィンカーランプレンズ、テールランプレンズ、樹脂窓ガラス、メーターカバーなど)、遊技機器用透明部材(遊技機(パチンコ機やゲーム機など)内部の装飾部品、およびその電子回路基板カバーやベースなど)、透明シート状部材(フィルム部材を含み、例えば樹脂窓ガラス(特に二重サッシ樹脂窓ガラスなどの建築用)、太陽電池カバー、ディスプレー装置用レンズ、屋外ミラー、メーターカバー、自動販売機のカバー、ダミーボトル、ブリスターパック、フラットディスプレー装置用カバー、およびタッチパネルなど)、照明灯カバー、素通しレンズ、サングラス、ゴーグル、および水中メガネなどに利用可能である。
更に本発明の帯電防止性樹脂組成物からなる成形品には、各種の表面処理を行うことが可能である。ここでいう表面処理とは、蒸着(物理蒸着、化学蒸着など)、メッキ(電気メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなど)、塗装、コーティング、印刷などの樹脂成形品の表層上に新たな層を形成させるものであり、通常の樹脂成形品に用いられる方法が適用できる。表面処理としては、具体的には、ハードコート、撥水・撥油コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、並びにメタライジング(蒸着など)などの各種の表面処理が例示される。ハードコートは特に好ましくかつ必要とされる表面処理である。
加えて、本発明の帯電防止性樹脂組成物は、改良された金属密着性を有することから、蒸着処理およびメッキ処理の適用も好ましい。かようにして金属層が設けられた成形品は、電磁波シールド部品、導電部品、およびアンテナ部品などに利用できる。かかる部品は特にシートおよびフィルム状が好ましい。
本発明の帯電防止性樹脂組成物は、帯電防止性能、透明性、色相、および耐衝撃性に優れることから、上記の如く、建築物、建築資材、農業資材、海洋資材、車両、電気・電子機器、機械、その他の各種分野において幅広く有用である。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。
本発明者らが現在最良と考える本発明の形態は、上記の各要件の好ましい範囲を集約したものとなるが、例えば、その代表例を下記の実施例中に記載する。もちろん本発明はこれらの形態に限定されるものではない。
以下に実施例を挙げて本発明をさらに説明する。なお特に説明が無い限り実施例中の部は重量部、%は重量%である。なお、評価は下記の方法によって実施した。
(I)樹脂組成物の評価
(i)帯電防止性能:長さ50mm×幅50mm×厚さ2.0mm、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μmの平滑平板の試験片を射出成形により製造した。かかる試験片は成形直後より23℃、湿度50%の環境にて一週間調整された。その後、試験片の表面固有抵抗値(Ω)を東亜電波工業(株)製SM−8210極超絶縁計により測定した。数値が小さいほど帯電防止性能が優れていることを示す。
(ii)帯電防止性能の持続性:上記(i)で作成及び測定した試験片を水で十分洗浄してから表面の水分を取り除き、温度23℃、相対湿度50%の環境にて一週間保管して状態調整を行った後、再度表面固有抵抗値を測定した。
(iii)耐衝撃性:ASTM D256に準拠した厚み3.2mmの試験片を射出成形により製造した。ASTM D256に準拠しかかる試験片にV型ノッチを切削加工により入れた後アイゾット衝撃試験を実施し、その衝撃強度を求めた。試験片はシリンダー温度260℃および金型温度60℃にて50秒サイクルで成形された。尚、PENは未延伸状態での衝撃強度の評価が実用的でないため評価しなかった。
(iv)成形熱安定性:上記(iii)の試験片の作成において、計量工程完了後に連続成形を一時中断し、そのまま成形機シリンダー内に溶融樹脂を10分間滞留させた後に再度成形を行い、熱滞留させた試験片を作成した。かかる試験片について上記(iii)と同様にアイゾット衝撃試験を実施し、その衝撃強度を求めた。
(II)樹脂成形品の製造(尚、説明は以下の表中の記号にしたがって説明する)
(i)マスターペレットの製造:下記に示す100重量部のC成分(TJP−101)に対して、5重量部のB−1成分(ION−B)またはB−2成分(ION−T)を配合したマスターペレットをベント式二軸押出機((株)日本製鋼所製:TEX30XSST(完全かみ合い、同方向回転、2条ネジスクリュー)を用いて製造した。C成分はスクリュー根元の第1供給口より供給され、B−1成分またはB−2成分は液注装置を用いて上記所定量となるよう供給された。かかる液注装置の供給ノズルは第1供給口の次のシリンダブロックに配置された。シリンダ温度およびダイス温度は180℃、ベントの真空度は3kPaであった。スクリュー回転数150rpm、吐出量は18.9kgに設定した。ダイスからのストランドは冷風のゾーンを通して一旦ひき取られた後、ペレタイザーを用いてペレット化された。
(ii)ペレットの製造:表に記載の配合割合からなる樹脂組成物のペレットを以下の要領で作成した。表の各成分を計量して、実施例1〜8および比較例1〜8はスーパーミキサーを用いて、それ以外の実施例および比較例はタンブラーを用いて均一に混合し、かかる混合物を押出機に投入して樹脂組成物からなるペレットの作成を行った。押出機としては径30mmφのベント式二軸押出機((株)日本製鋼所製:TEX30XSST(完全かみ合い、同方向回転、2条ネジスクリュー)を使用した。混練ゾーンはベント口手前に1箇所のタイプとした。押出条件は吐出量25kg/h、スクリュー回転数150rpm、ベントの真空度3kPaであった。シリンダー温度のプロファイルは、ほぼブロックごとに均等増加する配分とした。実施例1〜7、9〜12および比較例1〜5はスクリュー根元温度220℃およびダイス温度250℃とした。比較例6〜8はスクリュー根元温度240℃およびダイス温度270℃とした。実施例8はスクリュー根元温度270℃およびダイス温度300℃とした。実施例13はスクリュー根元温度320℃およびダイス温度350℃とした。ダイスより押出されたストランドを水浴において冷却した後、圧空ブロワーを用いてストランドに付着した水分を充分に除去し、その後ペレタイザーで切断しペレット化した。
(iii)平滑平板試験片の製造:得られたペレットを110℃〜120℃で5時間、熱風循環式乾燥機を用いて乾燥した。かかる乾燥直後のペレットを射出成形機(FANUC(株)製:AUTOSHOT Tシリーズ モデル150D)を用いて長さ50mm×幅50mm×厚さ2.0mm、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μmの平滑平板の試験片を成形した。成形条件は次のとおりとした。
実施例1〜7、9〜12および比較例1〜5はシリンダ温度260℃および金型温度60℃とした。比較例6〜8はシリンダ温度300℃および金型温度80℃とした。実施例6はシリンダ温度300℃および金型温度100℃とした。実施例13はシリンダ温度330℃および金型温度100℃とした。射速は20mm/secおよび成形サイクルは50秒とした。シリンダー温度は全てのゾーンで同じ設定温度とした。
(iv)シート状部材の作成:実施例9〜13のペレットを同様の方法で乾燥した後、スクリュー径40mmの単軸押出機を用いて、上記(iii)の射出成形時のシリンダ温度と同じシリンダ温度、および該シリンダ温度よりも10℃低いダイ温度の条件で、250mm幅のTダイから押し出し、厚み200μmの未延伸フィルムを作製した。なお冷却ロールには温度調整機が接続され、自在に冷却温度を制御することが可能であり、冷却ロールの温度は各フィルムにおいて最も製造が安定する30℃に調整した。これらのいずれも上記の平滑平板試験片にやや劣るものの、同オーダーの表面固有抵抗値が得られた。
(実施例1〜13、および比較例1〜8)
表に記載の各成分からなる樹脂組成物のペレットを製造し、上記加工法にて試験片、およびシート状部材を作成した。評価結果を表1〜3に示す。尚、表中の各成分の内容は下記の通りである。
(A成分)
PC−50WP:ビスフェノールAとホスゲンから界面縮重合法により製造された粘度平均分子量23,500のポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1250WP(商品名))
PC−BCF:下記方法により製造された9,9−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)フルオレン(“BCF”と略称)およびビスフェノールA(“BPA”と略称)からなる芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー
PEN:ポリエチレンナフタレート樹脂(帝人化成(株)製:テオネックスTN8770(商品名)、該樹脂はそのジカルボン酸成分が2,6−ナフタレンジカルボン酸成分92モル%およびテレフタル酸成分8モル%の合計100モル%からなり、IV値が0.7、ガラス転移温度が115℃である)
PAR:ポリアリレート樹脂(ユニチカ(株)製:UポリマーU−100(商品名))
〔PC−BCFの製造法〕:温度計および撹拌機付き反応器にイオン交換水19580部および48.5重量%水酸化ナトリウム水溶液3850部を仕込み、これにBCF1175部およびBPA2835部およびハイドロサルファイト9部を溶解した後、塩化メチレン13210部を加えて激しく撹拌しながら15℃でホスゲン2000部を約40分を要して吹込み反応させた。ホスゲン吹き込み終了後、28℃に上げてp−tert−ブチルフェノール94部と水酸化ナトリウム640部を加えて乳化させた後、トリエチルアミン6部を加えて1時間撹拌を続けて反応を終了した。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところでニーダーにて塩化メチレンを蒸発して、BCF:BPAのモル比が20:80である共重合体の無色のパウダー4080部を得た。この共重合ポリカーボネート(PC−BCF)パウダーの粘度平均分子量は20,300であった。尚、反応系は窒素バブリングおよび窒素還流下において行い、反応時の酸素との接触を遮断した。
(B成分)
(B−1成分)
ION−B:一般式(II)においてカウンターイオンがBF であるアンモニウム塩(日清紡績(株)製:イオン性液体B(商品名))
(B−2成分)
ION−T:一般式(II)においてカウンターイオンが(CFSOであるアンモニウム塩(日清紡績(株)製:イオン性液体T(商品名))
(B成分との比較用)
DBS−P: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(竹本油脂(株)製:TCS−101(商品名))
DBS−Na:ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム塩(竹本油脂(株)製)
(C成分)
TJP−101:スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル(竹本油脂(株)製;TJP−101(商品名)、かかるポリエーテルエステルは、(C1)スルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸成分、(C2)上記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分、(C3)炭素数2〜10のグリコール成分、および(C4)数平均分子量200〜50,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分からなるポリエーテルエステルである。ここで、(C1)を誘導するためのジカルボン酸は2,6−ナフタレンジカルボン酸、(C2)を誘導するためのジカルボン酸は5−ナトリウムスルホイソフタル酸、(C3)を誘導するためのグリコール成分はエチレングリコールおよび1,6−ヘキサンジオール、並びに(C4)を誘導するためのグリコール成分は数平均分子量2,000のポリ(エチレンオキシド)グリコールである。上記(C1)および(C2)の合計100モル%中、(C1)は88モル%、(C2)は12モル%である。エチレングリコールと1,6−ヘキサンジオールとの合計100モル%中、エチレングリコールは10モル%、1,6−ヘキサンジオールは90モル%である。更に上記(C4)のポリ(エチレンオキシド)グリコールは、ポリエーテルエステル100重量%中30重量%である。またポリエーテルエステル中におけるスルホン酸ナトリウム塩基の濃度は2.9×10−4モル/gであり、かつフェノール/テトラクロロエタン(重量比40/60)の混合溶媒中30℃で測定した還元粘度(濃度1.2g/dl)は1.35である。
(B成分およびC成分のマスターペレット)
BCM−B:上記の製法で作成された上記TJP−101とION−Bとからなるマスターペレット
BCM−T:上記の製法で作成された上記TJP−101とION−Tとからなるマスターペレット
(D成分およびE成分)
D−PEP8:(旭電化工業(株)製:アデカスタブPEP−8(商品名))
E−AO80:3,9−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(旭電化工業(株)製:アデカスタブAO−80(商品名))
Figure 2006096969
Figure 2006096969
Figure 2006096969
上記表からも明らかなように、本発明の帯電防止性樹脂組成物はスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステルと特定のイオン性化合物とを併用することにより極めて優れた導電性を発揮していることが分かる。かかるイオン性化合物に代えて常用されるイオン性界面活性剤を用いても本発明と同様の特性は得られない。かかる効果の相違から本発明のB成分とC成分との併用には明らかにその相乗効果が認められる。また上記から本発明の帯電防止性樹脂組成物が良好な耐熱性を有していることがわかる。

Claims (10)

  1. 熱可塑性樹脂(A成分)100重量部、下記一般式(I)で表されるイオン性化合物(B成分)0.01〜20重量部、およびスルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル(C成分)0.1〜50重量部からなる帯電防止性樹脂組成物。
    Figure 2006096969
    (式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基を示し、nは1〜4の整数である)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子を示し、Yは一価のアニオンを示す。)
  2. 上記B成分は、下記一般式(II)で表されるイオン性化合物である請求項1に記載の帯電防止性樹脂組成物。
    Figure 2006096969
    (式(II)中、Yは一価のアニオンを示す。)
  3. 上記B成分は、その一般式におけるYで示されるアニオンがBF である請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の帯電防止性樹脂組成物。
  4. 上記B成分は、その一般式におけるYで示されるアニオンが(CFSOである請求項1または請求項2のいずれか1項に記載の帯電防止性樹脂組成物。
  5. 上記C成分は、下記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分を有するポリエーテルエステルである請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の帯電防止性樹脂組成物。
    Figure 2006096969
    (式中、Arは炭素数6〜20の3価の芳香族基、Mは金属イオン、テトラアルキルホスホニウムイオン又はテトラアルキルアンモニウムイオンを表す。)
  6. 上記C成分は、(C1)スルホン酸塩基を持たない芳香族ジカルボン酸成分、(C2)上記一般式(III)で表されるスルホン酸塩基で置換された芳香族ジカルボン酸成分、(C3)炭素数2〜10のグリコール成分、および(C4)数平均分子量200〜50,000のポリ(アルキレンオキシド)グリコール成分を有するポリエーテルエステルである請求項5に記載の帯電防止性樹脂組成物。
  7. 上記A成分は、ポリカーボネート樹脂である請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の帯電防止性樹脂組成物。
  8. さらに100重量部のA成分を基準として、0.0001〜1重量部のリン系安定剤(D成分)および/またはヒンダードフェノール系酸化防止剤(E成分)を配合してなる請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の帯電防止性樹脂組成物。
  9. 上記リン系安定剤(C成分)は、ホスホナイト化合物もしくは下記一般式(IV)で表されるホスファイト化合物である請求項8に記載の帯電防止性樹脂組成物。
    Figure 2006096969
    (式(IV)中、RおよびR’は炭素数6〜30のアルキル基または炭素数6〜30のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
  10. スルホン酸塩基を有するポリエーテルエステル(C成分)100重量部、および下記一般式(I)で表されるイオン性化合物(B成分)0.1〜50重量部からなる樹脂組成物よりなる帯電防止剤。
    Figure 2006096969
    (式(I)中、R〜Rは互いに同一もしくは異種の炭素数1〜5のアルキル基またはR−O−(CH−で表されるアルコキシアルキル基(Rはメチル基またはエチル基を示し、nは1〜4の整数である)を示し、これらR、R、RおよびRの少なくとも1つは該アルコキシアルキル基であり、R、R、RおよびRのいずれか2個の基が環を形成していてもよく、Xは窒素原子またはリン原子を示し、Yは一価のアニオンを示す。)
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