JP2008544015A - 光反射性の優れたポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【効果】ポリカーボネート樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂、二酸化チタン、衝撃補強剤及び特定構造の紫外線吸収剤からなる本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、優れたアイゾッド衝撃強度及び溶融流れ指数を維持しながら、紫外線の照射後の光反射性が優れて色相の変化が少ない。
【選択図】なし
Description
られる。しかしながら、ポリカーボネート樹脂は、加工性とノッチ衝撃強度がよくないという短所を有する。前記短所を改善するため、ポリカーボネート樹脂は他の重合体樹脂とブレンドして用いられる。例えば、ポリカーボネート樹脂とアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)グラフト共重合体とのブレンドは、高いノッチ衝撃強度を保持しながら加工性を向上させた樹脂組成物である。
チレン樹脂からなる難燃性樹脂組成物が開示されており、米国特許第5,837,757号には、ポリカーボネート樹脂、二酸化チタン、スチルベン−ビスベンゾオキサゾール誘導体及びリン酸エステル化合物からなる難燃性樹脂組成物が開示されている。
本発明の他の目的は、耐光性及び耐衝撃性が優れたポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。
本発明の上記及びその他の目的は、下記で説明される本発明によって全て達成できる。
(A)ポリカーボネート樹脂
ポリカーボネート樹脂は、下記化学式(I)で表示されるジフェノールをホスゲン、ハロゲンホルマートまたは炭酸ジエステルと反応させて製造される:
本発明において、ポリカーボネート樹脂(A)は、重量平均分子量(Mw)が10,000〜200,000であり、好ましくは15,000〜80,000である。
また、ポリカーボネート樹脂のある部分は、エステル前駆体、例えば2官能カルボン酸の存在下で重合反応させて得られた芳香族ポリエステル−カーボネート樹脂に代替されることができる。
(B)ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂
ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂は、下記化学式(II)で表示されるC1−C8アクリル酸アルキルエステルまたはC1−C8メタクリル酸アルキルエステルのような単量体を、塊状重合、乳化重合、懸濁重合または溶液重合の方法を用いて製造することができる:
前記C1−C8メタクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸と1〜8個の炭素原子
を含むモノヒドリルアルコールから得られ、前記C1−C8アクリル酸アルキルエステルは、アクリル酸と1〜8個の炭素原子を含むモノヒドリルアルコールから得られる。前記酸アルキルエステルの例としては、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル、アクリル酸エチルエステル及びメタクリル酸プロピルエステルを挙げることができる。このうち、メタクリル酸メチルエステルが最も好ましい。
(C)二酸化チタン
本発明において、二酸化チタン(C)は、一般の二酸化チタンを用いることができ、その製造方法及び粒子直径は限定されない。本発明において、二酸化チタン(C)は、無機表面処理剤または有機表面処理剤で表面処理されたものを用いるのが好ましい。
また、アルミナでコーティングされた二酸化チタンは、更に、二酸化珪素、二酸化ジルコニウム、珪酸ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、珪酸ナトリウムアルミニウム、雲母などの無機表面処理剤及びポリジメチルシロキサン、トリメチルプロパン(TMP)、ペンタエリトリットのような有機表面処理剤で改質され、本発明で用いられることができる。
(D)ゴム変性ビニル系グラフト共重合体
本発明に係るゴム変性ビニル系グラフト共重合体(D)は、(d11)スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲンまたはアルキル置換スチレン、C1−C8メタクリル酸アルキルエステル、C1−C8アクリル酸アルキルエステルまたはこれらの混合物50〜95質量部と、(d12)アクリロニトリル、メタクリロニトリル、C1−C8メタクリル酸アルキルエステル、C1−C8アクリル酸アルキルエステル、無水マレイン酸、C1−C4アルキルまたはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物5〜50質量部とからなる5〜95質量部の単量体混合物(d1)を、アクリルゴム、エチレン/プロピレンゴ
ム、ポリオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレートゴムまたはこれらの混
合物よりなる群から選択されるゴム重合体(d2)5〜95質量部にグラフト重合して製
造される。
記C1−C8メタクリル酸アルキルエステルの例としては、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル、アクリル酸エチルエステル及びメタクリル酸プロピルエステルを挙げることができる。このうち、メタクリル酸メチルエステルが最も好ましい。
ル酸メチルエステルまたは選択的にアクリル酸メチルエステルまたはアクリル酸エチルエステルとの単量体混合物を重合して製造されたのを挙げることができる。
本発明に係るグラフト共重合体は、すでに知られた塊状重合、乳化重合、懸濁重合、溶液重合のような重合方法を用いて製造されることができる。このうち、ゴム重合体に前述した芳香族ビニル系単量体を添加し、重合開始剤を用いて乳化重合または塊状重合させるのが好ましい。
(E)紫外線吸収剤
本発明において、紫外線吸収剤として、下記の化学式(III)、(IV)及び(V)で表
示されるベンゾトリアゾール、ベンゾフェノンまたはトリアジン化合物が用いられることができる。
−3′,5′−ビス(α、α−ジメチルベンジル)フェニル]ベンゾトリアゾール、2−
(2′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−3′−t−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′−ヒドロキシ−3′,5′−ジ−t−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−t−アミル)ベンゾトリアゾール、2−(2′−ヒドロキシ−5′−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、及び2,2′−メチレン−ビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)
−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]が含まれる。
−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ペントキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−(2−ブトキシエトキシ)フェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−ペントキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジロキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、及び2,4−ジ−p−トリル−6−(2−ヒドロキシ−4−(2−ヘキシロキシエトキシ)フェニル)−1,3,5−トリアジンが含まれる。
本発明において、前記紫外線吸収剤(E)は、0.1〜3質量部の範囲で用いるのが好ましい。紫外線吸収剤(E)が0.1質量部未満で用いられると、光反射性が低下される。反面、紫外線吸収剤(E)が3質量部超過で用いられると、耐衝撃性及び耐熱度が低下される。
日本帝人(TEIJIN)社(商品名:PANLITE L−1250WP)により製造された重量平均分子量(Mw)が25,000g/モルのビスフェノール−A形線形ポ
リカーボネート樹脂を用いた。
(B)ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂
韓国LG MMA社(商品名:IF−850)のポリメチルメタクリレートを用いた。(C)二酸化チタン
米国ミレニアム(Millennium)社(商品名:TIONA RL−91)の二酸化チタンを用いた。
(D)ゴム変性ビニル系グラフト共重合体
(d1)ポリブチルアクリレートとポリジメチルシロキサンゴムとからなるゴム混合物に、メタクリル酸メチルエステル単量体をグラフト重合して製造された日本MRC社のMetablen S2001を用いた。
(d3)ポリブタジエンゴムにメタクリル酸メチルエステル単量体をグラフト重合して製造された米国ローム&ハース(Rohm&Haas)社のParaloid EXL−2602を用いた。
(E)紫外線吸収剤
スイスチバ(Ciba)社(商品名:Tinuvin 1577FF)の2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−ヘキシロキシフェノールを用いた。
(実施例1〜4)
下記の表1に表した構成成分に酸化防止剤と熱安定剤とを添加して通常の混合機で混合し、その混合物をL/D=35、φ=45mmの二軸押出機を用いて押し出してペレット
の形態に製造した。樹脂ペレットは射出温度250℃で10oz射出機を用いて試片に成形された。該試片は23℃、相対湿度50%で48時間放置した後にASTM規格により測定された。
(1)光反射率と黄色度は、紫外線の照射前後に対して、ASTM G53規格のUV Condensation machineとMinolta 3600D CIE Lab.色差計を用いて測定した。
(2)ノッチアイゾッド衝撃強度(kgf・cm/cm)は、ASTM D256により
測定された。
(3)溶融流れ指数は、250℃、10kgf荷重でASTM D1238により測定された。
(比較例1)
比較例1は、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂(B)を用いず、ポリカーボネート樹脂の量を100重量としたことを除外しては、実施例1と同様な方法で行なわれた。
(比較例2)
比較例2は、ゴム変性ビニル系グラフト共重合体(D)としてParaloid EXL−2602樹脂(d3)を用いたことを除外しては、実施例1と同様な方法で行なわれた。
(比較例3)
比較例3は、二酸化チタン(C)を用いないことを除外しては、実施例3と同様な方法で行なわれた。
(比較例4)
比較例4は、紫外線吸収剤(E)を用いないことを除外しては、実施例2と同様な方法で行なわれた。
(比較例5)
比較例5は、ポリカーボネート樹脂(A)とポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂(B)を本発明の範囲外で用いたことを除外しては、実施例1と同様な方法で行なわれた。
二酸化チタン(C)を用いない比較例3は、紫外線を24時間照射した後の光反射率は大きく低下されて黄色度は大きく増加されることを表す。
ポリカーボネート樹脂(A)とポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂(B)を本発明の範囲外の組成で用いた比較例5の場合、アイゾッド衝撃強度が大きく低下される。
結果的に、ポリカーボネート樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂、二酸化チタン、衝撃補強剤及び特定構造の紫外線吸収剤からなる本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、優れたアイゾッド衝撃強度及び溶融流れ指数を維持しながら、紫外線の照射後の光反射性が優れて色相の変化が少ない。
の変形や変更はすべて本発明の領域に含まれる。
Claims (8)
- (A)ポリカーボネート樹脂50〜95質量部;
(B)ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂5〜50質量部;
(C)二酸化チタン1〜30質量部;
(D)スチレン、α−メチルスチレン、ハロゲンまたはアルキル置換スチレン、C1−C8メタクリル酸アルキルエステル、C1−C8アクリル酸アルキルエステルまたはこれらの混合物50〜95質量部(d11)と、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、C1−C8メタクリル酸アルキルエステル、C1−C8アクリル酸アルキルエステル、無水マレイン酸、C1−C4アルキルまたはフェニルN−置換マレイミドまたはこれらの混合物5〜50質量部(d12)とからなる5〜95質量部の単量体混合物(d1)を、アクリルゴム、エチレン/プロピレンゴム、ポリオルガノシロキサン/ポリアルキル(メタ)アクリレートゴムまたはこれらの混合物よりなる群から選択されたゴム重合体5〜95質量部(d2)にグラフト重合して製造されたビニル系グラフト共重合体1〜50質量部;及び
(E)紫外線吸収剤0.1〜3質量部;
からなることを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物。 - 前記ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル樹脂(B)は、ポリメチルメタクリレ
ート樹脂であることを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。 - 前記二酸化チタン(C)は、無機表面処理剤及び有機表面処理剤よりなる群から選択された少なくとも1種以上の表面処理剤で表面処理されたことを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記C1−C8メタクリル酸アルキルエステルは、メタクリル酸メチルエステル、メタクリル酸エチルエステル及びメタクリル酸プロピルエステルよりなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記C1−C8アクリル酸アルキルエステルは、アクリル酸エチルエステルであることを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 前記紫外線吸収剤(E)は、下記化学式(III)で表示されるベンゾトリアゾール、化
学式(IV)で表示されるベゾフェノン及び化学式(V)で表示されるトリアジンよりなる群から選択されることを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物:
- 前記ポリカーボネート樹脂組成物は、更に、蛍光増白剤、難燃剤、難燃助剤、滑剤、離型剤、核剤、帯電防止剤、安定剤、補強材、無機物添加剤、顔料、染料及びこれらの混合物よりなる群から選択された添加剤を少なくとも60質量部で含むことを特徴とする、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1ないし7のいずれか一項に記載のポリカーボネート樹脂組成物から製造された成形物。
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