JP2016150990A - ポリカーボネート樹脂フィルム - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、植物由来のポリカーボネート樹脂からなり、食品トレー等の熱成型用途に好適なフィルムを提供することにある。すなわち、イソソルビドを原料モノマーに含むポリカーボネートにおいて、ドローダウン性と熱成形品の歪みに優れるフィルムを提供することにある。
【解決手段】植物由来のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネート樹脂からなり、(Tg+20)℃で測定したフィルム流れ方向(MD方向)の熱収縮率の全幅平均値が0.5〜10.0%、全幅標準偏差が1.0%以下のフィルム。ただし、Tgはフィルムのガラス転移温度である。
【選択図】なし

Description

本発明は、バイオマス資源であるデンプンなどの糖質から誘導することができる構成単
位を含有するポリカーボネート樹脂をベースフィルムとした成形性に優れたフィルムに関するものである。
従来、熱成形用に用いられる、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエステル、ポリカーボネート樹脂などは、一般的に石油資源から誘導される原料を用いて製造されている。しかしながら、近年、石油資源の枯渇が危惧されており、植物などのバイオマス資源から得られる原料を用いたフィルムの提供が求められている。また、二酸化炭素排出量の増加、蓄積による地球温暖化が、気候変動などをもたらすことが危惧されていることからも、使用後に廃棄処分をしてもカーボンニュートラルな、植物由来モノマーを原料としたプラスチックからのフィルム開発が求められている。特に食品トレーなどの熱成型分野においては、植物由来原料の使用が優先的に進んでおり、その要求は強い。
特許文献1には、植物由来モノマーとしてイソソルビドを使用して、ポリカーボネート重合体を得、PMMAと共押出をした成形用3層フィルムが開示されている。しかしながら、得られたポリカーボネート重合体を用いたフィルムは、食品トレーなどの熱成形用途に適用するには、後述するドローダウンの課題に対する対策が考慮されておらず、不十分であった。
弁当容器、トレー、丼容器等の食品包装容器は、一般的に、真空成形、圧空成形等の熱成形法により製造されている。この熱成形方法とは、フィルムを赤外線ヒーター等によって加熱した後、機械力、真空、圧空等の外力により、該フィルムを金型に密着させて成形するという方法である。上記熱成形においては、フィルムの加熱時に、フィルムの中央部が垂れ下がる現象(以下、ドローダウンと記す)が発生する。そして、さらに、加熱を続けると、フィルムの中央部が熱収縮により加熱前の位置に戻ろうとする力が働き、フィルムが加熱前の位置に最も近づいた時点で成形が行われる。一般に、上記ドローダウンが大きいものほど、加熱前の位置に戻り難く、また、戻るまでに要する時間が長くなり、さらに、成形品の厚みむらやシワが発生し易くなる。従って、上記ドローダウンの程度が成形サイクルや成形精度において重要となる。イソソルビドを原料モノマーとして用いたポノカーボネートとアクリル樹脂を共押出した積層体のドローダウン性と熱成形品の歪みについては、これまでに改善されたものはなかった。
国際公開第2011/021720号
そこで、本発明の目的は、植物由来のポリカーボネート樹脂からなり、食品トレー等の熱成型用途に好適なフィルムを提供することにある。
すなわち、イソソルビドを原料モノマーに含むポリカーボネートにおいて、ドローダウン性と熱成形品の歪みに優れるフィルムを提供することにある。
本発明者らは、かかる目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた。その結果、植物由来
のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネートフィルムを用い特定のガラス転移温度(以下Tgと称することがある)で測定したフィルム流れ方向(MD方向)の熱収縮率と全幅標準偏差値の範囲を特定することにより、ドローダウン性と熱成形品の歪みに優れることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、以下の要件により達成される。
1.植物由来のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネート樹脂からなり、
(Tg+20)℃で測定したフィルム流れ方向(MD方向)の熱収縮率の全幅平均値が0.5〜10.0%、全幅標準偏差が1.0%以下のフィルム。ただし、Tgはフィルムのガラス転移温度である。
2.植物由来のエーテルジオール残基が式(A)で表される繰り返し単位(A)であり、該繰り返し単位(A)が全繰り返し単位を基準として30モル%以上のポリカーボネート樹脂である前記1記載のフィルム。
Figure 2016150990
3.真空成形、圧空成形等の熱成形法用途に使用される前記1または2に記載のフィルム。
4.ダイから押し出した溶融ポリカーボネート樹脂フィルムを、第1冷却ロール、第2冷却ロールおよび第3冷却ロールの順に3つの冷却ロールに順次外接させて冷却した後に引き取る溶融製膜法により製造され、フィルム製膜時の第1および第2の冷却ロールの回転速度R、Rの比率R/Rを1.050〜1.100、第1および第2の冷却ロールのロール温度T、TをT=(Tg−7)〜(Tg)℃、T=(Tg−25)〜(Tg−15)℃とする前記1〜3のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
本発明によれば、植物由来のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネートを用い特定のTgで測定したMD熱収と全幅標準偏差値の範囲を特定することにより、積層体においてドローダウン性と熱成形品の歪みに優れたフィルムを提供することができる。
本発明に用いる装置の概略図である。
以下、本発明のフィルムを構成する各成分、それらの配合割合、調整方法等について、順次具体的に説明する。
<ポリカーボネート樹脂>
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂は、植物由来のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネートであり、上記式(A)で表されるカーボネート単位(A)を含む事が好ましい。単位(A)が全繰り返し単位を基準として好ましくは15モル%以上であり、より好ましくは30モル%以上であり、さらに好ましくは50モル%以上であり、特に好ましくは60モル%以上である。
(繰り返し単位(A))
本発明のフィルムを構成するポリカーボネートの繰り返し単位(A)は前記式(A)に示したように、エーテル基を有する脂肪族ジオールから誘導されるものである。
前記式(A)は、バイオマス資源の中でエーテル結合を有するジオールで、耐熱性及び鉛筆硬度が高い材料であるものが好ましい。
前記式(A)は、立体異性体の関係にある下記式で表される繰り返し単位(A1)、(A2)および(A3)が例示される。
Figure 2016150990
Figure 2016150990
Figure 2016150990
これらは、糖質由来のエーテルジオールであり、自然界のバイオマスからも得られる物質で、再生可能資源と呼ばれるものの1つである。繰り返し単位(A1)、(A2)および(A3)は、それぞれイソソルビド、イソマンニド、イソイディッドと呼ばれる。イソソルビドは、でんぷんから得られるDーグルコースに水添した後、脱水を受けさせることにより得られる。その他のエーテルジオールについても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。
イソソルビド、イソマンニド、イソイディッドのなかでも特に、イソソルビド(1,4;3,6ージアンヒドローDーソルビトール)から誘導される繰り返し単位は、製造の容易さ、耐熱性に優れることから好ましい。
(繰り返し単位(B))
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の好ましい一態様として、上記繰り返し単位(A)と下記式で示される繰り返し単位(B−1)を含む、共重合ポリカーボネート樹脂が挙げられる。繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−1)との合計は全繰り返し単位中70モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がさらに好ましく、95モル%以上が特に好ましい。
Figure 2016150990
(式中、Wは、炭素数2〜30のアルキレン基または炭素数6〜30のシクロアルキレン基を示す。)
繰り返し単位(B−1)は、脂肪族ジオール化合物及び脂環式ジオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物から誘導されるカーボネート単位である。
脂肪族ジオール化合物は、直鎖脂肪族ジオール化合物が好ましい。好ましくは炭素原子数4〜24、より好ましくは炭素原子数6〜20、さらに好ましくは炭素原子数8〜12の直鎖脂肪族ジオール化合物が使用される。
脂環式ジオール化合物として、好ましくは炭素原子数6〜24、より好ましくは炭素原子数6〜20の脂環式ジオール化合物が使用される。
直鎖脂肪族ジオール化合物として、具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール,水素化ジオレイルグリコールなどが挙げられる。なかでも1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオールが好ましく、特に1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオールが好ましい。
脂環式ジオール化合物として、具体的には、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジオールなどのシクロヘキサンジオール類、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどのシクロヘキサンジメタノール類、2,3−ノルボルナンジメタノール、2,5−ノルボルナンジメタノールなどのノルボルナンジメタノール類、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、1,3−アダマンタンジオール、2,2−アダマンタンジオール、デカリンジメタノール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール及び3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどが挙げられる。これらのうち、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、3,9−ビス(2−ヒドロキシ−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。
これらの脂肪族ジオール化合物及び脂環式ジオール化合物は、1種もしくは2種類以上併用して用いても良い。また、本発明のポリカーボネート樹脂は上記単位(A)と脂環式ジオール化合物と脂肪族ジオール化合物をそれぞれ1種以上含むことが好ましい。
また、本発明で使用されるジオール類は、本発明の効果を損なわない範囲で芳香族ジオールを併用してもよい。芳香族ジヒドロキシ化合物としては、α,α’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−m−ジイソプロピルベンゼン(ビスフェノールM)、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)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド、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(ビスフェノールC)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン(ビスフェノールAF)、および1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)デカンなどが挙げられる。
(組成)
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂は、繰り返し単位(A)を含み、さらに繰り返し単位(B−1)を含むことが好ましい。それら繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−1)とのモル比(A)/(B−1)は好ましくは15/85〜99/1である。モル比(A)/(B−1)が15/85〜99/1の範囲では、耐熱性が高く、さらに溶融粘度が適当で成形性も良好となり、それに伴い、衝撃性に優れる。繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−1)とのモル比(A)/(B−1)は、好ましくは30/70〜98/2、より好ましくは40/60〜96/4、さらに好ましくは50/50〜95/5、特に好ましくは60/40〜90/10である。各繰り返し単位のモル比は、日本電子社製JNM−AL400のプロトンNMRにて測定し算出する。
(ポリカーボネート樹脂の製造方法)
(繰り返し単位(A))
本発明のフィルに使用されるポリカーボネート樹脂は、通常のポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えばジオール成分に炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法により製造される。次にこれらの製造方法について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炭酸ジエステルを用いるエステル交換反応は、不活性ガス雰囲気下所定割合のジオール成分を炭酸ジエステルと加熱しながら撹拌して、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などにより異なるが、通常120〜300℃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、必要に応じて末端停止剤、酸化防止剤等を加えてもよい。
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、置換されてもよい炭素数6〜12のアリール基、アラルキル基等のエステルが挙げられる。具体的には、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネートおよびm−クレジルカーボネート等が例示される。なかでもジフェニルカーボネートが特に好ましい。ジフェニルカーボネートの使用量は、ジヒドロキシ化合物の合計1モルに対して、
好ましくは0.97〜1.10モル、より好ましは1.00〜1.06モルである。
また溶融重合法においては重合速度を速めるために、重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、含窒素化合物、金属化合物等が挙げられる。
このような化合物としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属の、有機酸塩、無機塩、酸化物、水酸化物、水素化物、アルコキシド、4級アンモニウムヒドロキシド等が好ましく用いられ、これらの化合物は単独もしくは組み合わせて用いることができる。
アルカリ金属化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム、酢酸リチウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸セシウム、ステアリン酸リチウム、水素化ホウ素ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸セシウム、安息香酸リチウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、フェニルリン酸2ナトリウム、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2セシウム塩、2リチウム塩、フェノールのナトリウム塩、カリウム塩、セシウム塩、リチウム塩等が例示される。
アルカリ土類金属化合物としては、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、二酢酸マグネシウム、二酢酸カルシウム、二酢酸ストロンチウム、二酢酸バリウム等が例示される。塩基性ホウ素化合物としては、例えば、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。
塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホス
フィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。
含窒素化合物としては、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド等のアルキル、アリール基等を有する4級アンモニウムヒドロキシド類が挙げられる。また、トリエチルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリフェニルアミン等の3級アミン類、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、ベンゾイミダゾール等のイミダゾール類が挙げられる。また、アンモニア、テトラメチルアンモニウムボロハイドライド、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート、テトラフェニルアンモニウムテトラフェニルボレート等の塩基あるいは塩基性塩等が例示される。
金属化合物としては亜鉛アルミニウム化合物、ゲルマニウム化合物、有機スズ化合物、アンチモン化合物、マンガン化合物、チタン化合物、ジルコニウム化合物等が例示される。これらの化合物は1種または2種以上併用してもよい。
これらの重合触媒の使用量は、ジオール成分1モルに対し好ましくは1×10−9〜1×10−2当量、好ましくは1×10−8〜1×10−5当量、より好ましくは1×10−7〜1×10−3当量の範囲で選ばれる。
また、反応後期に触媒失活剤を添加することもできる。使用する触媒失活剤としては、公知の触媒失活剤が有効に使用されるが、この中でもスルホン酸のアンモニウム塩、ホスホニウム塩が好ましい。更に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ドデシルベンゼンスルホン酸の塩類、パラトルエンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩等のパラトルエンスルホン酸の塩類が好ましい。
またスルホン酸のエステルとして、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸フェニル、パラトルエンスルホン酸メチル、パラトルエンスルホン酸エチル、パラトルエンスルホン酸ブチル、パラトルエンスルホン酸オクチル、パラトルエンスルホン酸フェニル等が好ましく用いられる。なかでも、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が最も好ましく使用される。
これらの触媒失活剤の使用量はアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物より選ばれた少なくとも1種の重合触媒を用いた場合、その触媒1モル当たり好ましくは0.5〜50モルの割合で、より好ましくは0.5〜10モルの割合で、更に好まし
くは0.8〜5モルの割合で使用することができる。
(繰り返し単位(B))
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の好ましい一態様として、上記単位(A)と脂肪族ジオール化合物及び脂環式ジオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物から誘導されるカーボネート繰り返し単位(B−2)を含み、ブロック性を有し、全繰り返し単位中、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−2)との合計が80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上である共重合ポリカーボネート樹脂が挙げられる。繰り返し単位(A)および繰り返し単位(B−2)以外のその他の単位を誘導する化合物(例えばオキシアルキレングリコール類や芳香族ジヒドロキシ化合物)を使用することもできる。
脂肪族ジオール化合物は、直鎖脂肪族ジオール化合物または分岐脂肪族ジオール化合物のいずれでもよい。直鎖脂肪族ジオール化合物として、好ましくは炭素原子数2〜30、より好ましくは炭素原子数3〜20、さらに好ましくは炭素原子数3〜10の直鎖脂肪族ジオール化合物が使用される。また、分岐脂肪族ジオール化合物として、好ましくは炭素原子数3〜30、より好ましくは炭素原子数3〜20、さらに好ましくは炭素原子数4〜12の分岐脂肪族ジオール化合物が使用される。
脂環式ジオール化合物として、好ましくは炭素原子数6〜30、より好ましくは炭素原子数6〜20の脂環式ジオール化合物が使用される。
直鎖脂肪族ジオール化合物として、具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール,水素化ジオレイルグリコールなどが挙げられる。なかでも1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
分岐脂肪族ジオール化合物として、具体的には、1,3−ブチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサングリコール、1,2−オクチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,3−ジイソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジイソアミル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオールなどが挙げられる。なかでも3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールが好ましい。
脂環式ジオール化合物として、具体的には、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジオールなどのシクロヘキサンジオール類、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどのシクロヘキサンジメタノール類、2,3−ノルボルナンジメタノール、2,5−ノルボルナンジメタノールなどのノルボルナンジメタノール類、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、1,3−アダマンタンジオール、2,2−アダマンタンジオール、デカリンジメタノール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオール及び3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどが挙げられる。これらのうち、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、3,9−ビス(2−ヒドロキシ−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。これらの脂肪族ジオール化合物及び脂環式ジオール化合物は、1種もしくは2種類以上併用して用いても良い。
上記共重合ポリカーボネート樹脂は、繰り返し単位(B−2)のブロック性を有する。ブロック部分における繰り返し単位(B−2)の平均繰り返し単位数(n)が好ましくは2〜100、より好ましくは2.2〜50、さらに好ましくは2.3〜30、特に好ましくは2.5〜10である。また、ブロック部分における繰り返し単位(B−2)の数平均分子量が好ましくは250〜5000、より好ましくは300〜3000、さらに好ましくは300〜2000、特に好ましくは350〜1500である。ブロック部分における単位(B−2)の平均繰り返し単位数(n)および数平均分子量が上記範囲内であると、目的とする吸水性や耐熱性、鉛筆硬度が良好となり、また相分離が起こり難く好ましい。
上記共重合ポリカーボネート樹脂における繰り返し単位(B−2)のブロック性は、共重合ポリカーボネート樹脂をCDClに溶解して、13C−NMRで測定したカーボネートの炭素から算出することができる。[単位(A)−単位(A)]のシグナルは153〜154ppmに3本あり(立体異性体が3種類あるため)、[単位(A)−単位(B−2)]のシグナルは通常154〜155ppmに2本あり(共重合ジオールの立体異性がない場合は、イソソルビドとの立体異性体が2種類あるため)、[単位(B−2)−単位(B−2)]のシグナルは通常155〜156ppmに測定される。このシグナルの積分値から単位(B−2)の平均繰り返し単位数を算出することができる。単位(B−2)の平均繰り返し単位数は下記式[数1]で求められる。また、平均繰り返し単位数とその繰り返し単位の分子量を乗算することによりブロック部分における繰り返し単位(B−2)の数平均分子量が算出される。
[数1]
単位(B−2)の平均繰り返し単位数=([単位(B−2n=1)−単位(B−2n=1)]のシグナルの積分値/[単位(A)−単位(B−2n=1)]のシグナルの積分値)×2+1
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−2)とのモル比(A)/(B−2)は、60/40〜95/5の範囲が好ましく、65/35〜93/7の範囲がより好ましく、70/30〜90/10の範囲がさらに好ましい。上記範囲内であると耐熱性、耐侯性、低吸水性、表面硬度および低温衝撃特性のバランスに優れることから好ましい。モル比(A)/(B−2)は、日本電子社製JNM−AL400のプロトンNMRにて測定し算出することができる。
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−2)を含み繰り返し単位(B−2)のブロック性を有するポリカーボネート共重合体の製造方法としては、予め脂肪族ジオール化合物および脂環式ジオール化合物からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物から繰り返し単位(B−2)で表されるポリカーボネートオリゴマーを得、その後、得られたポリカーボネートオリゴマー、繰り返し単位(A)を誘導するモノマー(例えばイソソルビド)およびカーボネート前駆物質を反応させて、ポリカーボネート共重合体を製造する方法が好ましい。
(i)ポリカーボネートオリゴマーの製造方法
ポリカーボネートオリゴマーは、通常のポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えばジオール化合物に炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法やポリカーボネートジオールを製造する公知の方法により製造される。次にこれらの製造方法について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炭酸ジエステルを用いるエステル交換反応は、不活性ガス
雰囲気下所定割合のジオール化合物を炭酸ジエステルと加熱しながら撹拌して、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などにより異なるが、通常120〜300℃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させる。また、必要に応じて酸化防止剤等を加えてもよい。
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、上述した炭酸ジエステルと同様のものが使用できる。
使用できる触媒としては、上述した触媒(エステル交換触媒)と同様のものが使用できる。
ポリカーボネートオリゴマーの製造方法は、触媒の存在下又は不存在下で行うことができるが、反応効率の観点から、触媒の存在下で行うことが好ましい。
ポリカーボネートオリゴマーの製造方法における反応温度は好ましくは90〜230℃であり、より好ましくは100〜220℃、さらに好ましくは120〜210℃である。反応温度が230℃を超えると、得られるポリカーボネートオリゴマーが着色したり、エーテル構造が生成する場合がある。
ポリカーボネートオリゴマーの製造方法の反応初期は、副生成するアルコールやフェノールの量が相対的に少ないので、炭酸ジエステルの留出を抑えるため、10kPa〜常圧でエステル交換反応を行い、エステル交換反応の終盤、例えば、エステル交換反応が好ましくは50%以上、より好ましくは70%以上進行した後では、好ましくは0.1〜10kPa、より好ましくは0.1〜1kPaの減圧下でエステル交換反応を行うのが好ましい。
ポリカーボネートオリゴマーの数平均分子量は好ましくは250〜5000、より好ましくは300〜3000、さらに好ましくは400〜2000、特に好ましくは400〜1500である。数平均分子量が250未満の場合、目的とする吸水性や耐熱性、鉛筆硬度が悪化することがある。また数平均分子量が5000を超える場合、ブロック性が高くなりすぎ、相分離が起こり易くなる。ポリカーボネートオリゴマーの数平均分子量は、プロトンNMRを測定することにより算出することができる。プロトンNMRにて繰り返し単位に対して末端水酸基と末端フェニル基を算出し、下記式[数2]により数平均分子量を算出した。
[数2]
ポリカーボネートオリゴマーの数平均分子量=(繰り返し単位のシグナルの積分値)/(末端水酸基のシグナルの積分値+末端フェニル基のシグナルの積分値)×2×繰り返し単位の分子量
ポリカーボネートオリゴマーの末端水酸基、末端フェニル基の比率は特に規定はなく、どのような比率であっても良い。
ポリカーボネートオリゴマーの製造はポリカーボネート共重合体の製造と同じ反応釜で行っても良いし、別々の反応釜を使用しても良い。また、反応容器から一度取り出して、保管した後に使用しても良い。また、ポリカーボネートオリゴマーはフィルターでの精製や再沈などの精製を行っても良い。
(ii)共重合ポリカーボネート樹脂の製造方法
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−2)を含み繰り返し単位(B−2)のブロック性を有するポリカーボネート共重合体は、上述の方法により得られたポリカーボネートオリゴマー、繰り返し単位(A)を誘導するモノマー(例えばイソソルビド)およびカーボネート前駆物質を、通常のポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段により反応させて製造される。次にこれらの製造方法について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炭酸ジエステルを用いるエステル交換反応は、不活性ガス雰囲気下所定割合のジオール成分を炭酸ジエステルと加熱しながら撹拌して、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などにより異なるが、通常120〜300℃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、必要に応じて末端停止剤、酸化防止剤等を加えてもよい。
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、上述した炭酸ジエステルと同様のものが使用できる。なかでもジフェニルカーボネートが特に好ましい。ジフェニルカーボネートの使用量は、ジヒドロキシ化合物の合計1モルに対して、好ましくは0.97〜1.10モル、より好ましは1.00〜1.06モルである。
また溶融重合法においては重合速度を速めるために、重合触媒を用いることができ、かかる重合触媒としては、上述した触媒(エステル交換触媒)と同様のものが使用できる。
重合触媒の使用量は、ジオール成分1モルに対し好ましくは1×10−9〜1×10−2当量、好ましくは1×10−8〜1×10−5当量、より好ましくは1×10−7〜1×10−3当量の範囲で選ばれる。
また、反応後期に触媒失活剤を添加することもできる。使用する触媒失活剤としては、上述した触媒失活剤が使用できる。
これらの触媒失活剤の使用量はアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物より選ばれた少なくとも1種の重合触媒を用いた場合、その触媒1モル当たり好ましくは0.5〜50モルの割合で、より好ましくは0.5〜10モルの割合で、更に好ましくは0.8〜5モルの割合で使用することができる。
(繰り返し単位(B−3))
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の好ましい一態様として、上記繰り返し単位(A)と下記式(B−3)で表される繰り返し単位(B−3)を含み、全繰り返し単位中、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−3)との合計が80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上である共重合ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
Figure 2016150990
(式中Xは、炭素数3〜20のアルキレン基または炭素数3〜20のシクロアルキレン基を表し、Rは炭素数1〜20のアルキル基または炭素数3〜20のシクロアルキル基を表し、mは1〜10の整数を示す。)
繰り返し単位(B−3)は、側鎖アルキル基または側鎖シクロアルキル基を有する脂肪族ジオールから誘導される単位である。
繰り返し単位(B−3)は、炭素数の合計が4〜12の範囲であることが好ましく、5〜10の範囲であることがより好ましい。かかる範囲であると、ポリカーボネート樹脂のHDT(荷重たわみ温度)が高く保持される。
また、単位(B−3)は、Xの炭素数(主鎖炭素数)と、Rの炭素数の合計(側鎖炭素数)が、下記式(i)を満足することが好ましく、下記式(i−a)を満足することがより好ましく、下記式(i−b)を満足することがさらに好ましい。下記式(i)を満足すると、耐沸水性に優れ、且つ大幅に吸水率が低減できるため好ましい。
0.3 ≦ (主鎖炭素数)/(側鎖炭素数) ≦ 8 (i)
0.4 ≦ (主鎖炭素数)/(側鎖炭素数) ≦ 5 (i−a)
0.5 ≦ (主鎖炭素数)/(側鎖炭素数) ≦ 2 (i−b)
(繰り返し単位(B−3)中のX)
前記式(B−3)において、Xは炭素数3〜20のアルキレン基または炭素数3〜20のシクロアルキレン基を表す。
Xは、好ましくは炭素数3〜12のアルキレン基、より好ましくは炭素数3〜8のアルキレン基、さらに好ましくは炭素数2〜6のアルキレン基である。アルキレン基としては、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基などが挙げられる。
Xは、好ましくは炭素数3〜12のシクロアルキレン基、より好ましくは炭素数3〜8のシクロアルキレン基、さらに好ましくは炭素数3〜6のシクロアルキレン基である。シクロアルキレン基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロオクチレン基などが挙げられる。
(繰り返し単位(B−3)中のR)
式(B−3)において、Rは炭素数1〜20のアルキル基または炭素数3〜20のシクロアルキル基を表す。
Rは、好ましくは炭素数1〜12のアルキル基、より好ましくは炭素数1〜8のアルキル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基などが挙げられる。
Rは、好ましくは炭素数3〜12のシクロアルキル基、より好ましくは炭素数3〜8のシクロアルキル基である。シクロアルキル基としては、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基などが挙げられる。
(繰り返し単位(B−3)中のm)
式(B−3)において、mは1〜10の整数、好ましくは2〜8の整数、より好ましくは2〜5の整数を示す。
(繰り返し単位(B−3)中のXが炭素数3〜20のアルキレン基のとき)
繰り返し単位(B−3)中の、Xが炭素数3〜20のアルキレン基で、Rが炭素数1〜4のアルキル基で、mが2〜8の整数であることが好ましい。繰り返し単位(B)中のXが炭素数3〜5のアルキレン基で、Rが炭素数1〜4のアルキル基で、mが1〜2の整数であることが好ましい。
繰り返し単位(B−3)中の−X{−(R)}−が、下記式で表される繰り返し単位(Ba)であることが好ましい。
Figure 2016150990
nは2〜6の整数、好ましくは3〜5の整数である。n個あるRは各々独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基から選ばれる。n個あるRは各々独立に、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基から選ばれる。n個あるRおよびn個あるRの内、1個若しくは2個は炭素数1〜4のアルキル基であり、他は水素原子であることが好ましい。
繰り返し単位(B−3)中の、−X{−(R)}−は、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジイル基、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジイル基、3−メチル−1,5−ペンタンジイル基であることが好ましい。
(繰り返し単位(B−3)中のXが炭素数3〜20のシクロアルキレン基のとき)
前記式(B−3)において、Xは炭素数4〜5のシクロアルキレン基で、Rは炭素数1〜10のアルキル基で、mは3〜12の整数であることが好ましい。
繰り返し単位(B−3)が、下記式で表される繰り返し単位(Bb)であることが好ましい。
Figure 2016150990
、R、R、Rはそれぞれ同一または異なっていても良いアルキル基であり、R〜Rの炭素数の合計が4〜10であり、また、RとR、RとRが結合して炭素環を形成しても良い。繰り返し単位(Bb)中のR、R、R、Rはそれぞれ独立に、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い。
繰り返し単位(B−3)が、下記式で表される繰り返し単位(Bb−i)であることが好ましい。
Figure 2016150990
繰り返し単位(B−3)は、側鎖アルキル基または側鎖シクロアルキル基を有する脂肪族ジオールから誘導される。側鎖アルキル基または側鎖シクロアルキル基を有する脂肪族ジオールとしては、1,3−ブチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサングリコール、1,2−オクチルグリコール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,3−ジイソブチル−1,3−プロパンジオール、1,12−オクタデカンジオール、2,2−ジイソアミル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、2−シクロヘキシル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3−シクロブタンジオールなどが挙げられる。
なかでも3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールが好ましく、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールが特に好ましい。これらは2種類以上併用して用いても良い。
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−3)とのモル比(A)/(B−3)は、50/50〜95/5の範囲が好ましく、60/40〜93/7の範囲がより好ましく、70/30〜90/10の範囲がさらに好ましい。上記範囲内であると耐熱性、耐侯性、低吸水性、表面硬度および低温衝撃特性のバランスに優れることから好ましい。モル比(A)/(B−3)は、日本電子社製JNM−AL400のプロトンNMRにて測定し算出することができる。
繰り返し単位(A)および繰り返し単位(B−3)以外のその他の単位を誘導するジオール化合物としては、前述した繰り返し単位(B−1)、繰り返し単位(B−2)を誘導するモノマー化合物や、それ以外の脂肪族ジオール化合物、脂環式ジオール化合物、芳香族ジヒドロキシ化合物のいずれでも良い。具体的には国際公開第2004/111106号パンフレット、国際公開第2011/021720号パンフレットに記載のジオール化合物やジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコールなどのオキシアルキレングリコール類が挙げられる。
脂肪族ジヒドロキシ化合物、脂環式ジヒドロキシ化合物、芳香族ジヒドロキシ化合物としては、前述したものと同様のものが挙げられる。
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−3)とを含む共重合ポリカーボネート樹脂は、通常のポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段、例えばジオール成分に炭酸ジエステルなどのカーボネート前駆物質を反応させる方法により製造される。これらの製造方法について基本的な手段は、上述した繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−1)とを含む共重合ポリカーボネート樹脂の手段と同様である。
(繰り返し単位(B−4))
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の他の一態様として、上記繰り返し単位(A)とポリエステルジオールから誘導されるカーボネートの繰り返し単位(B−4)を含み、全繰り返し単位中、繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−4)との合計が80モル%以上であり、好ましくは90モル%以上である共重合ポリカーボネート樹脂が挙げられる。
繰り返し単位(B−4)は、ジカルボン酸成分とジオール成分とを構成成分として含むポリエステルジオール(B4)から誘導されるカーボネート単位である。
好適なジカルボン酸としては、4〜20個の炭素原子を有する脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸または芳香族脂肪族カルボン酸である。好ましくは、2,2−ジメチルマロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、セバシン酸、スベリン酸、アゼライン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、オルソフタル酸、無水フタル酸、ナフタル酸、ビフェニルジカルボン酸、ヘキサヒドロフタル酸、5−メチルイソフタル酸、テレフタル酸およびイソフタル酸からなる群より選択される少なくとも一種のジカルボン酸であり、特に好ましくはアジピン酸、セバシン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸およびイソフタル酸からなる群より選ばれる少なくとも一種のジカルボン酸である。これらのジカルボン酸成分は、1種もしくは2種類以上併用して用いても良い。好適なジオール成分としては、直鎖脂肪族ジオール化合物、分岐脂肪族ジオール化合物、脂環式ジオール化合物が挙げられる。
直鎖脂肪族ジオール化合物として、具体的には、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール、水素化ジリノレイルグリコール,水素化ジオレイルグリコールなどが挙げられる。なかでも1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
分岐脂肪族ジオール化合物として、具体的には、1,3−ブチレングリコール、2−メチル−1,3−プロパンジオール、ネオペンチルグリコール、2−エチル−1,6−ヘキサンジオール、2,2,4−トリメチル−1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオール、1,2−ヘキサングリコール、1,2−オクチルグリコール、2−エチル−1,3−ヘキサンジオール、2,3−ジイソブチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジイソアミル−1,3−プロパンジオール、2−メチル−2−プロピル−1,3−プロパンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。なかでも3−メチル−1,5−ペンタンジオール、2−n−ブチル−2−エチル−1,3−プロパンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、2,4−ジエチル−1,5−ペンタンジオールが好ましい。
脂環式ジオール化合物として、具体的には、1,2−シクロヘキサンジオール、1,3−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジオール、2−メチル−1,4−シクロヘキサンジオールなどのシクロヘキサンジオール類、1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,3−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロヘキサンジメタノールなどのシクロヘキサンジメタノール類、2,3−ノルボルナンジメタノール、2,5−ノルボルナンジメタノールなどのノルボルナンジメタノール類、トリシクロデカンジメタノール、ペンタシクロペンタデカンジメタノール、1,3−アダマンタンジオール、2,2−アダマンタンジオール、デカリンジメタノール、2,2,4,4−テトラメチル−1,3
−シクロブタンジオール及び3,9−ビス(2−ヒドロキシ−1,1−ジメチルエチル)−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカンなどが挙げられる。これらのうち、1,4−シクロヘキサンジメタノール、トリシクロデカンジメタノール、3,9−ビス(2−ヒドロキシ−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。
これらのジオール化合物は、1種もしくは2種類以上併用して用いても良い。
好適なポリエステルジオール(B4)は、下記式で表される。
Figure 2016150990
式中、Rは炭素原子数1〜12の芳香族基を含んでもよい炭化水素基を示し、具体的には、上述した直鎖脂肪族ジオール化合物、分岐脂肪族ジオール化合物、脂環式ジオール化合物の脂肪族または脂環式部分である。
Wは炭素原子数1〜12の芳香族基を含んでもよい炭化水素基を示し、具体的には、上述した脂肪族カルボン酸、芳香族カルボン酸または芳香族脂肪族カルボン酸の脂肪族、芳香族または芳香族脂肪族部分である。
nは平均繰り返し単位数を示す。後述するように、ポリエステルジオール(B4)の重量平均分子量は100〜3000の範囲が好ましく、この重量平均分子量となるように平均繰り返し単位数nを設定することが好ましい。
ポリエステルジオールは、公知のポリエステルジオールの製造方法に従って製造することができる。
ポリエステルジオールの製造法で用いられる金属系触媒としては、ルイス酸やアルカリ金属およびアルカリ土類金属のカルボン酸塩、プロトン酸、活性白土、酸性白土、イオン交換樹脂などを挙げることができる。より具体的には、テトラブトキシチタネート、ジブチル錫オキシド、酢酸マンガン、酢酸コバルト、酢酸亜鉛、安息香酸亜鉛、酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸マグネシウム、酢酸カルシウム、酸価アンチモン、酸価ゲルマニウム、燐酸、ホウ酸、硫酸、p−トルエンスルホン酸、メタスルホン酸、アンバーリストE15などが挙げられる。これらの触媒の使用量は、原料ポリアルキレンテレフタレートに対して10〜5000μg、好ましくは50〜1000μgである。
ポリエステルジオールの製造方法において、エステル交換反応を行う際の反応温度は、通常150〜300℃の範囲で、好ましくは200〜250℃の範囲である。圧力はいずれでも良いが、通常常圧ないし1MPaである。また、エステル交換反応の反応時間は特に限定されないが,通常、0.5〜5時間の範囲で行われる。エステル交換反応は、バッチ、セミバッチ、連続いずれの方法で実施しても良い。
エステル交換反応で副生したグリコール成分は、必要に応じて留去する。このことによりポリエステルジオールの水酸基価、粘度を所定の範囲に制御することができる。このグリコール成分の留去に際して特に限定の条件はないが、通常、加熱減圧下に実施する。また、エステル交換反応触媒の存在下に反応させながらグリコール成分を留去しても、反応終了後留去しても良いが反応時の酸成分とグリコール成分の割合を制御することができるので反応時に留去することが好ましい。グリコール留去の温度は通常150〜300℃の範囲であり、好ましくは200〜250℃の範囲である。圧力は通常0.5〜0.0001MPa、好ましくは0.1〜0.001MPaの範囲で実施される。
得られたポリエステルジオールは金属分等の不純物を除去しても良い。特にアンチモン、ゲルマニウム等の金属分は吸着剤等を用いて処理することが好ましい。さらに、エステル交換に用いた触媒がジオール中に残留していると加水分解性や熱安定性が悪化するので、吸着剤で除去を行っても良く、また、テトラブトキシチタネートのような水で加水分解してジオールに不溶な化合物になるものは、水を添加して触媒を加水分解して沈殿させ、濾別して除去しても良い。
ポリエステルジオールの重量平均分子量について特に制限されないが、100〜3000が好ましく、200〜2500がより好ましく、300〜2000がさらに好ましく、400〜1500が特に好ましく、450〜1000が最も好ましい。ポリエステルジオールの重量平均分子量が100未満の場合、酸価が大きくなりやすく、重合反応に影響を与え、生産性が悪化することがある。一方、ポリエステルジオールの重量平均分子量が3000を超えると相分離が起こり易くなる。
ポリエステルジオールの酸価は好ましくは1mgKOH/g以下であり、より好ましくは0.3mgKOH/g以下である。1mgKOH/gを超えると、重合反応に影響を与え、生産性が悪化することがある。
繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−4)とのモル比(A)/(B−4)は、50/50〜99/1の範囲が好ましく、70/30〜98/2の範囲がより好ましく、90/10〜97.5/2.5の範囲がさらに好ましい。上記範囲内であると耐熱性、耐侯性、低吸水性、表面硬度および低温耐衝撃性のバランスに優れることから好ましい。モル比(A)/(B−4)は、日本電子社製JNM−AL400のプロトンNMRにて測定し算出することができる。
ポリエステルカーボネート樹脂は、上述の方法により得られたポリエステルジオール、繰り返し単位(A)を誘導するモノマー(例えばイソソルビド)およびカーボネート前駆物質を、通常のポリカーボネート樹脂を製造するそれ自体公知の反応手段により反応させて製造される。これらの製造方法について基本的な手段は、上述した繰り返し単位(A)と繰り返し単位(B−1)とを含む共重合ポリカーボネート樹脂の手段と同様である。
(比粘度:ηSP
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の比粘度(ηSP)は、0.2〜0.5であり、0.3〜0.47が好ましく、0.32〜0.45がさらに好ましく、0.32〜0.40がもっとも好ましい。ポリカーボネート樹脂の比粘度が、0.2より小さいと強度が低下し、他方0.5より大きいと成形性が悪化する。
本発明でいう比粘度は、20℃で塩化メチレン100mlにポリカーボネート樹脂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た。
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]
なお、具体的な比粘度の測定としては、例えば次の要領で行うことができる。まず、ポリカーボネート樹脂をその20〜30倍重量の塩化メチレンに溶解し、可溶分をセライト濾過により採取した後、溶液を除去して十分に乾燥し、塩化メチレン可溶分の固体を得る。かかる固体0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から20℃における比粘度を、オストワルド粘度計を用いて求める。
(ガラス転移温度:Tg)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂のガラス転移温度(Tg)は、好ましくは70〜150℃、より好ましくは90〜140℃、さらに好ましくは100〜135℃、特に好ましくは110〜130℃である。
ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度(Tg)が70℃以上であると、食品包装容器として使用した際に耐熱性が十分となり好ましい。また、ポリカーボネート樹脂のガラス転移温度(Tg)が150℃以下であると、熱成形の際の成形加工性が良好となり好ましい。
(光弾性係数)
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の光弾性係数は、好ましくは30×10−12Pa−1以下、より好ましくは28×10−12Pa−1以下、特に好ましくは20×10−12Pa−1以下である。30×10−12Pa−1以下であると、応力による光学ひずみが発生し難いため好ましい。
(鉛筆硬度)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、鉛筆硬度が好ましくはHB以上である。耐傷性に優れるという点で、F以上がより好ましく、H以上がさらに好ましい。鉛筆硬度は全繰り返し単位を基準として繰り返し単位(B−1)〜(B−3)の組成を増加させることで硬くすることができる。本発明において、鉛筆硬度とは、本発明の樹脂を特定の鉛筆硬度を有する鉛筆で樹脂を擦過した場合に擦過しても擦過痕が残らない硬さのことであり、JIS K−5600に従って測定できる塗膜の表面硬度試験に用いる鉛筆硬度を指標とする。鉛筆硬度は、9H、8H、7H、6H、5H、4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B、5B、6Bの順で柔らかくなり、最も硬いものが9H、最も軟らかいものが6Bである。
(飽和吸水率)
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂の飽和吸水率は、好ましくは3.3%以下であり、より好ましくは2.2%以下であり、さらに好ましくは2.0%以下である。飽和吸水率が、3.3%より高いと成形品において吸水による寸法変化や反りなど、種々の物性低下が顕著となり好ましくない。
また、本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂は、ガラス転移温度(Tg℃)と吸水率(Wa%)との関係が下記式(I)を満足することが好ましく、下記式(I−a)を満足することがより好ましい。下記式(I)を満足すると、耐熱性に優れ、且つ低吸水率のポリカーボネート樹脂であるため、湿熱環境時の物性変化や変形を抑制でき好ましい。TW値の上限は特に限定されないけれども、10以下で充分である。
1.6 ≦ TW値 = Tg×0.04−Wa (I)
2.6 ≦ TW値 = Tg×0.04−Wa (I−a)
(動的粘弾性)
本発明のフィルムに使用されるポリカーボネート樹脂は、動的粘弾性測定のtanδが最高値となる温度が−78℃以下であることが好ましい。−79℃以下がより好ましく、−80℃以下がさらに好ましい。
(添加剤等)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、用途や必要に応じて熱安定剤、可塑剤、光安定剤、重合金属不活性化剤、難燃剤、滑剤、帯電防止剤、界面活性剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を配合することができる。
また、本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で他の樹脂と併用してもよい。
(熱安定剤)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、押出・成形時の分子量低下や色相の悪化を抑制するために、熱安定剤を含有することが好ましい。単位(A)のエーテルジオール残基が熱と酸素により劣化し、着色しやすいため、熱安定剤としてはリン系安定剤を含有することが好ましい。さらにリン系安定剤として、ペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、または、二価フェノール類と反応し環状構造を有するホスファイト化合物を配合することがより好ましい。
上記のペンタエリスリトール型ホスファイト化合物としては、具体的には、例えば、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、中でも好適には、ジステアリ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−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が挙げられる。
上記の二価フェノール類と反応し環状構造を有するホスファイト化合物としては、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、2,2’−メチレン−ビス−(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、6−tert−ブチル−4−[3−[(2,4,8,10)−テトラ−tert−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン−6−イル)オキシ]プロピル]−2−メチルフェノールなどを挙げることができる。
他のリン系安定剤としては、前記以外の各種ホスファイト化合物、ホスホナイト化合物、およびホスフェート化合物が挙げられる。
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、およびトリス(2,6−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイトなどが挙げられる。
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。
上記のリン系熱安定剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても用いても良い。
上記のリン系安定剤は、単独でまたは2種以上を併用して使用することができ、少なくともペンタエリスリトール型ホスファイト化合物、または、環状構造を有するホスファイト化合物を有効量配合することが好ましい。リン系安定剤はポリカーボネート樹脂100重量部当たり、好ましくは0.001〜1重量部、より好ましくは0.01〜0.5重量部、さらに好ましくは0.01〜0.3重量部配合される。
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、押出・成形時の分子量低下や色相の悪化を抑制することを目的に、熱安定剤として、ヒンダードフェノール系熱安定剤を添加することもできる。
ヒンダードフェノール系安定剤としては、例えば、酸化防止機能を有するものであれば特に限定されないが、例えば、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、テトラキス{メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}メタン、ジステアリル(4−ヒドロキシ−3−メチル−5−t−ブチルベンジル)マロネート、トリエチレグリコール−ビス{3−(3−t−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−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、ペンタエリスリチル−テトラキス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2,2−チオジエチレンビス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート、2,4−ビス{(オクチルチオ)メチル}−o−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,5,7,8−テトラメチル−2(4’,8’,12’−トリメチルトリデシル)クロマン−6−オール、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−t−ブチル−a,a’,a”−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール等が挙げられる。
これらの中で、n−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、ペンタエリスリチル−テトラキス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、3,3’,3”,5,5’,5”−ヘキサ−t−ブチル−a,a’,a’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、2,2−チオジエチレンビス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}等が好ましい。
これらのヒンダードフェノール系安定剤は1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても用いても良い。
ヒンダードフェノール系安定剤はポリカーボネート樹脂100重量部当たり、好ましくは0.001〜1重量部、より好ましくは0.01〜0.5重量部、さらに好ましくは0.01〜0.3重量部配合される。
(離型剤)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、熱成形時の金型からの離型性をより向上させるために、本発明の目的を損なわない範囲で離型剤を配合することも可能である。
かかる離型剤としては、一価または多価アルコールの高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸、パラフィンワックス、蜜蝋、オレフィン系ワックス、カルボキシ基および/またはカルボン酸無水物基を含有するオレフィン系ワックス、シリコーンオイル、オルガノポリシロキサン等が挙げられる。
高級脂肪酸エステルとしては、炭素原子数1〜20の一価または多価アルコールと炭素原子数10〜30の飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルが好ましい。かかる一価または多価アルコールと飽和脂肪酸との部分エステルまたは全エステルとしては、例えば、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ステアリン酸モノソルビテート、ステアリン酸ステアリル、ベヘニン酸モノグリセリド、ベヘニン酸ベヘニル、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ペンタエリスリトールテトラペラルゴネート、プロピレングリコールモノステアレート、ステアリルステアレート、パルミチルパルミテート、ブチルステアレート、メチルラウレート、イソプロピルパルミテート、ビフェニルビフェネ−ト、ソルビタンモノステアレート、2−エチルヘキシルステアレート等が挙げられる。
なかでも、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ベヘニン酸ベヘニルが好ましく用いられる。
高級脂肪酸としては、炭素原子数10〜30の飽和脂肪酸が好ましい。かかる脂肪酸としては、ミリスチン酸、ラウリン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘニン酸などが挙げられる。
これらの離型剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。かかる離型剤の配合量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して0.01〜5重量部が好ましい。
(紫外線吸収剤)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、紫外線吸収剤を含むことができる。紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤、環状イミノエステル系紫外線吸収剤、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等が挙げられ、なかでもベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤が好ましい。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤としては、例えば2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、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)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−ドデシル−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−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’−(3”,4”,5”,6”−テトラフタルイミドメチル)−5’−メチルフェニル]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’−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’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]、メチル−3−[3−tert−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニルプロピオネート−ポリエチレングリコールとの縮合物に代表されるベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を挙げることができる。
かかる紫外線吸収剤の割合は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して好ましくは0.01〜2.5重量部、より好ましくは0.03〜2.0重量部、さらに好ましくは0.05〜1.0重量部である。
(光安定剤)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、光安定剤を含むことができる。光安定剤を含むと、耐候性の面で良好であり、熱成形品にクラックが入り難くなるという利点がある。
光安定剤としては、例えば1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジルメタクリレート、ジデカン酸ビス(2,2,6,6−テトラメチル−1−オクチルオキシ−4−ピペリジニル)エステル、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)−[[3,5−ビス(1,1−ジメチルエチル)−4−ヒドロキシフェニル]メチル]ブチルマロネート、2,4−ビス[N−ブチル−N−(1−シクロヘキシルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−2−イル)アミノ]−6−(2−ヒドロキシエチルアミン)−1,3,5−トリアジン、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、メチル(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジニル)セバケート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)カーボネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)サクシネ−ト、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、4−オクタノイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ジフェニルメタン−p,p′−ジカ−バメート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)ベンゼン−1,3−ジスルホネート、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)フェニルホスファイト等のヒンダードアミン類、ニッケルビス(オクチルフェニルサルファイド、ニッケルコンプレクス−3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルリン酸モノエチラート、ニッケルジブチルジチオカ−バメート等のニッケル錯体が挙げられる。これらの光安定剤は単独もしくは2種以上を併用してもよい。光安定剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して好ましくは0.01〜1重量部、より好ましくは0.02〜0.5重量部、さらに好ましくは0.03〜0.2重量部、特に好ましくは0.03〜0.1重量部である。
(ブルーイング剤)
本発明で使用されるポリカーボネート樹脂は、重合体や紫外線吸収剤に基づくレンズの黄色味を打ち消すためにブルーイング剤を配合することができる。ブルーイング剤としては、ポリカーボネートに使用されるものであれば、特に支障なく使用することができる。一般的にはアンスラキノン系染料が入手容易であり好ましい。
具体的なブルーイング剤としては、例えば、一般名Solvent Violet13[CA.No(カラーインデックスNo)60725]、一般名Solvent Violet31[CA.No 68210、一般名Solvent Violet33[CA.No 60725]、一般名Solvent Blue94[CA.No 61500]、一般名Solvent Violet36[CA.No 68210]、一般名Solvent Blue97[バイエル社製「マクロレックスバイオレットRR」]および一般名Solvent Blue45[CA.No61110]が代表例として挙げられる。
これらのブルーイング剤は、1種を単独で用いても良く、2種以上を併用しても良い。これらブルーイング剤は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して好ましくは0.1×10−4〜2×10−4重量部の割合で配合される。
(フィルム)
本発明のフィルム厚みは50〜150μmが好ましい。さらに好ましくは75〜125μmである。フィルム厚みが150μmを超えると、熱成形時の金型へのフィルム追従性が悪くなり好ましくない。また、50μmよりも薄いと、熱成形時にフィルムが破断するおそれがある。
本発明のフィルムは、ロール状に巻き取られた形態、もしくは枚葉シート状の形態で提供されるが、そのフィルム幅は100〜2000mmが好ましい。さらに好ましくは、500〜1000mmである。フィルム幅が100mmより狭いと成型される製品の大きさが限定されるため、好ましくない。フィルム幅が2000mmを超えるフィルムを製膜するためには、大型の生産設備が必要となり、フィルムのコストが高くなるため好ましくない。
本発明のフィルムの(Tg+20)℃で測定したMD方向の熱収縮率の全幅平均値は0.5〜10.0%である事が必要である。好ましくは、1.0〜9.0%、より好ましくは、2.0〜8.5%、さらに好ましくは、3.0〜8.0%である。MD方向の熱収縮率の全幅平均値が0.5%より小さいと、熱成型時に十分な収縮が起こらず、ドローダウン現象が起こるため好ましくない。MD方向の熱収縮率の全幅平均値が10.0%よりも大きいと、熱成型品に過剰な収縮応力が残り、型から取り出し後の熱成形品に歪みが生じるため好ましくない。なお、ここで言うMDとは、フィルム製膜時のフィルム流れ方向、後述するTDとは、フィルム製膜時の幅方向の事である。また、全幅平均とは、フィルム幅方向に30mmピッチで測定した熱収縮率の平均値である。
本発明のフィルムの(Tg+20)℃で測定したMD方向の熱収縮率の全幅標準偏差は1.0%以下である事が必要である。好ましくは、0.8%以下、さらに好ましくは、0.6%以下である。MD方向の熱収縮率の全幅標準偏差が1.0%より大きいと、熱成型時のフィルム収縮が不均一になり、熱成型品に歪み等の変形が生じ好ましくない。全幅標準偏差とは、フィルム幅方向に30mmピッチで測定した熱収縮率の標準偏差である。
(フィルムの製造方法)
本発明のフィルムの製造方法はダイから押し出した溶融ポリカーボネート樹脂フィルムを、第1冷却ロール、第2冷却ロールおよび第3冷却ロールの順に3つの冷却ロールに順次外接させて冷却した後に引き取る溶融製膜法により製造される事が好ましい。上記溶融押出しに使用される押出機は、樹脂を供給するホッパー部、樹脂を溶融するシリンダ部、樹脂をシリンダ内にかみ込み溶融樹脂を移動させるスクリュー、溶融樹脂中の異物を除去するためのフィルターおよび溶融樹脂を押し出すダイを有することが好ましい。溶融押出しに先んじて、ポリカーボネート樹脂を十分に乾燥して水分および内部の空気を除去しておくことが好ましい。事前に乾燥処理を施すことにより、得られるフィルムの発泡や樹脂の熱劣化を防ぐことができ、好ましい。また、ホッパー内の空気(酸素)による樹脂の熱劣化の促進を防ぐため、ホッパー内の雰囲気を熱窒素ガスで置換するか、熱窒素ガスを流通させる方法やホッパーを真空状態にする事で無酸素状態にする事も好ましく採用される。ホッパーに投入されたポリカーボネート樹脂は、次いで供給口においてスクリューのかみ込み部(供給部)により押出機内にかみ込まれる。このとき、スクリューのかみ込み開始部とバレル部との間で樹脂が粘着状となってスクリューに絡みついてその後の樹脂の供給が阻害され、樹脂が押出機内の同一地点に長時間滞留することにより徐々に茶色や黒色の熱劣化物が生じたり、吐出量変動を起こすことがある。このような不具合を避けるため、スクリューかみ込み部近傍のバレル部を水冷することが好ましい。次いで押出機のスクリューの運動により、押出機内をダイ方向へと移動する。このとき、例えば押出機先端部とフィルターハウジングとを接続するフランジ部、溶融樹脂の導管、フィルターハウジングと押出しダイとを接続する導管、フィルターハウジング部等において樹脂の熱劣化物が極力生じないようにすることが好ましい。そのため、例えば導管が急激に屈曲しないような構造として、樹脂の局所的な滞留を防ぐことが好ましく行われる。押出機の吐出能力は、上記の好ましい滞留時間を勘案のうえ設定される。工業的な観点からは、例えば幅約1,000mm程度で厚さ約50μm程度のフィルムを製造する場合、吐出量が最高130kg/h程度の押出機を選ぶことが好ましい。かかる押出機を用いれば、幅1,200mmのダイを用い、幅1,100mm、厚み50μmのフィルムを速度約30m/分で製膜することができる。スクリューはポリカーボネート樹脂を溶融押出しするために通常用いられるスクリューを使用することができ、中でも単軸のスクリューが好ましい。フィルターとしては、必要なろ過面積を持ったリーフディスク状のフィルターエレメントおよびこれを保持する円筒形のハウジングからなる構成を有するものが好ましい。フィルターエレメントとしては公知のものを用いることができるが、市販されている焼結金属型や極細金属繊維の集合体型等の金属製の耐熱、耐圧性のフィルターエレメントを用いることが好ましい。本発明に用いる溶融押出しダイとしては、ダイの幅方向の中央部から樹脂を供給するタイプのT−ダイ(コートハンガー型ダイ)またはT−ダイを樹脂の流入部で二分した形状とし、ダイの幅方向の一端部から樹脂を流入させるタイプのI−ダイ等の公知のものを用いることができる。なお、押出しダイにおいて樹脂が吐出される部分であるリップは十分に平滑な形状に仕上げることが好ましい。本発明においてリップ開度(ダイの開度)は、所望のフィルム厚みをtとしたときに、5t〜25tの範囲とすることが好ましく、より好ましくは7t〜20tの範囲である。具体的には例えば厚み100μmのフィルムの場合には、リップ開度を0.5〜2.5mmとすることが好ましく、0.7mm〜2.0mmとすることがより好ましい。かかる範囲にリップ開度を調整することにより、吐出する樹脂がダイリップで受ける剪断応力が軽減され、複屈折率、特に面内の複屈折率を小さく抑えることができる。またかかるリップ開度はフィルム厚みに対して十分に広いため、ダイリップのキズや付着物等との接触により生じるダイ筋が軽減されるという有利な効果もある。本発明におけるような用途では、フィルムのダイ筋は可能な限り抑制することが望ましい。厚み斑の自動調整にはダイのリップボルトを機械的に回転させて、リップ開度を調整する方式やダイリップに一定間隔で加熱装置をつけ、それらを個別に温度調整して溶融樹脂の粘度の温度変化を利用してフィルム厚みを調整する方式(温度リップ)を採ることができる。
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムの製造方法において使用される第1冷却ロールの周速度Rに対する第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rは、1.050〜1.100が好ましい、更に好ましくは1.050〜1.080の範囲である。熱成形時に問題となるドローダウン現象は、フィルムの熱収縮を大きくする事により、抑制する事ができる。フィルムの熱収縮率は、未延伸フィルムを延伸する際の延伸倍率によって調整できるが、未延伸フィルム製膜時の冷却ロール温度を適当な範囲に制御し、冷却ロール間に速度差を付け、微延伸する事によっても調整できる。冷却ロール間に速度差をつける方法は、縦延伸設備を必要とせず、簡便な方法であるため、好適に用いられる。比R/Rが小さすぎるとフィルムの熱収が小さくなりすぎ、加熱成型時にドローダウンを誘発してしまう。比R/Rが大きすぎると、フィルムの熱収が大きくなりすぎ、熱成型品に収縮応力が残り、歪みが発生する場合があり好ましくない。冷却ロールの速度比率を精密に制御するために、各冷却ロールは周速度を0.01%の精度で制御できる設備であることが好ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂フィルムの製造方法において使用される第1冷却ロールの温度は、フィルムのガラス転移温度を(Tg)℃としたときに、(Tg−7)〜(Tg)℃が好ましく、(Tg−5)〜(Tg)℃の範囲がより好ましい、更に好ましくは(Tg−3)℃〜(Tg−1)℃の範囲である。第1冷却ロールの温度は上記範囲を超えて低くすると、樹脂フィルムのロールへの密着性が低下し、その結果空気の巻き込みが起こりやすくなり、ロールとフィルム間に微妙な滑りが生じる。そのため、前述した微延伸の効果に、フィルム幅方向でバラつきが生じ、フィルムの熱収縮率の全幅標準偏差が大きくなる。フィルムの熱収縮率の全幅標準偏差が大きくなると、熱成型品に歪みが生じ好ましくない。一方で冷却ロールの温度が上記範囲を超えて高い場合には、フィルムのロールへの粘着性が高くなりすぎ、フィルムがロールから剥離する時にフィルムに傷や歪み等が生じやすくなり、好ましくない。第2冷却ロールの温度は(Tg−25)℃〜(Tg−15)℃の範囲内が好ましい。第2冷却ロールの温度は上記範囲を超えて低くすると、樹脂フィルムのロールへの密着性が低下し、その結果空気の巻き込みが起こりやすくなり、ロールとフィルム間に微妙な滑りが生じる。そのため、前述した微延伸の効果に、フィルム幅方向でバラつきが生じ、フィルムの熱収縮率の全幅標準偏差が大きくなる。フィルムの熱収縮率の全幅標準偏差が大きくなると、熱成型品に歪みが生じ好ましくない。一方で第2冷却ロールの温度が上記範囲を超えて高い場合には、フィルムのロールへの粘着性が高くなりすぎ、フィルムがロールから剥離する時にフィルムに傷や歪み等が生じやすくなり、好ましくない。
さらに第3ロールの温度は第2冷却ロールの温度より5〜10℃低い温度設定とすることが好ましい。第1〜第3冷却ロールの表面温度は均一に制御できるものを用いることが好ましい。ロールの表面温度を均一に保つために、内部に温度を制御した冷却媒体を流すことが好ましい。また冷却ロール表面は鏡面であるものを用いることが好ましく、硬質クロームやセラミック等の素材からなるものが好ましく用いられる。
また、(Tg+20)℃で測定したMD熱収の全幅平均値を0.5〜10.0%に調整する方法としては、一旦冷却したフィルムを再加熱し、MD方向に延伸する方法も用いる事ができる。再加熱する温度としては、(Tg−10)℃〜(Tg+25)℃の範囲が好ましい。加熱の方法としては、加熱したオーブン内にフィルムを通す方法、加熱ロールにフィルムを抱かせる方法、IRヒーターなどの放射熱を利用する方法などを例示できる。しかしながら、これらの方法は再加熱のためのエネルギーを必要とするため、できるだけエネルギーを必要としない方法を選択する事が好ましい。
本発明の方法において、フィルムの製膜速度は特に制限はなく、フィルム物性を満足する範囲で適宜に設定することができる。生産性の点からは製膜速度は速い方が望ましいが、速すぎるとキャスト部分でのエアーの巻き込み等によりロールへの密着性が低下し、フィルムの均質性が損なわれるおそれがある。
好ましい製膜速度は、第1冷却ロールの周速度Rとして2〜50m/分であり、より好ましくは5〜30m/分である。
(1)フィルム厚み
フィルム全幅(500mm)、MD方向50mmのサンプリングを行い、アンリツ(株)製の電子マイクロ膜厚計で幅方向に連続的に測定し、フィルム幅方向に平均した値をフィルム厚みとした。
(2)フィルムのMD方向の熱収縮率
フィルム全幅(500mm)、MD方向(フィルム製膜時の流れ方向)200mmのサンプリングを行い、23℃、55%RHの恒温恒湿下で専用冶具を用いて、幅中心を起点に両エッジに向かい、TD方向(フィルム製膜時の幅方向)に30mmピッチでMD方向150mm幅の打点を行った。(Tg+20)℃の乾燥機内にフィルムを収め1時間熱処理した。室温に取り出し冷却した後、再び23℃、55%RHの恒温恒湿下で、校正されたスケールを用いて、上記の標点間隔を測定し、下記式
熱収縮率(%)=[{150−(熱処理後の寸法)}/150]×100
により熱収縮率を算出し、17点の平均値をもって該フィルムの全幅平均値とした。更に17点の標準偏差をもって該フィルムの全幅標準偏差とした。
(3)フィルムのガラス転移点
フィルムの幅中心付近から50mm角のサンプルを切り出し、打ち抜きポンチでΦ5mmサイズに打ち抜き、おおよそ10mg程度になるように数枚重ね専用セル内に収め、島津製作所製DSC−60Aを用いて、20℃/minの昇温速度において測定した。
(4)ドローダウン性
クランプ枠(500mm×500mm)に挟んで乾燥機内に入れ、温度を150℃に設定し、試料のフィルムを3分間加熱した。フィルム中央部の加熱前の位置から、フィルム収縮後の垂れ下がり最下点までの長さを測定し、以下のように評価した。
◎:垂れ下がり0.0〜1.0mm
○:垂れ下がり1.0より大きく3.0mm以下
×:垂れ下がり3.0mmより大きい
(5)熱成型評価
(株)浅野研究所製コスミック成形機FK−0431−40を用い、ヒーター温度130〜145℃、真空度70mmHg、圧空度3kg/cmにて、トレー(縦200mm、横250mm、高さ20mm)を真空圧空成形した。型から取り出し後の熱成型品を平坦な定盤上に置き、四隅の定盤からの浮き上がり量の最大値により、歪みを評価した。
◎:浮き上がり量0.0〜1.0mm
○:浮き上がり量1.0より大きく3.0mm以下
×:浮き上がり量3.0mmより大きい
<ポリカーボネート樹脂製造例1>
イソソルビド(以下ISSと略す)366部、3,9−ビス(2−ヒドロキシ−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(以下SPGと略す)219部、1,9−ノナンジオール(以下NDと略す)30部、ジフェニルカーボネート(以下DPCと略す)750部、および触媒としてテトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.8×10−2部と水酸化ナトリウム0.6×10−4部を窒素雰囲気下180℃に加熱し溶融させた。その後、30分かけて減圧度を13.4kPaに調整した。その後、60℃/hrの速度で240℃まで昇温を行い、10分間その温度で保持した後、1時間かけて減圧度を133Pa以下とした。合計6時間撹拌下で反応を行い、反応槽の底より窒素加圧下吐出し、水槽で冷却しながら、ペレタイザーでカットして共重合ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。
<ポリカーボネート樹脂製造例2>
ISS366部、SPG125部、ND75部を用いた他は、ポリカーボネート樹脂の製造1と全く同様の操作を行い、共重合ポリカーボネート樹脂を得た。
<ポリカーボネート樹脂製造例3>
ISS441部、ND60部を用いた他は、ポリカーボネート樹脂の製造1と全く同様の操作を行い、共重合ポリカーボネート樹脂を得た。
(実施例1)
ポリカーボネート樹脂製造例1に記載の製造方法によって製造されたISS/SPG/NDのモル比が73/21/6のポリマーを用いて、押出機のシリンダ温度を240℃とし押出し、T−ダイにより、溶融樹脂を回転する冷却ロール面に押し出した。T−ダイのリップ幅は650mm、リップ開度は1mmとした。冷却ロールは図1に示すような3本構成であり、ロールの表面温度が均一になるように冷媒を循環させて制御する構造のものを用いた。第1冷却ロール温度を115℃、第2冷却ロール温度を105℃、第3冷却ロール温度を95℃、第1冷却ロールの周速度Rを6m/分とし、第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.100とした。T−ダイからフィルム状に吐出された溶融樹脂は第1冷却ロール、第2冷却ロールおよび第3冷却ロールに順次外接し、第3冷却ロールから剥離後、テイクオフロールを介してフィルムを引き取り、両端部を50mmずつ切り除いて500mm幅、厚み約100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例2)
第1冷却ロールの温度を113℃に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例3)
第2冷却ロールの温度を103℃に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例4)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.070に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例5)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例6)
第1冷却ロールの温度を117℃に変更した以外は実施例5と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例7)
第1冷却ロールの温度を120℃に変更した以外は実施例5と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例8)
第2冷却ロールの温度を95℃に変更した以外は実施例7と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例9)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.000に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜し巻層体を得た。この巻層体から巻き出したフィルムを、130℃に調整したオーブン内で、オーブン入口に対する出口でのフィルム速度比が1.07となるように縦延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例10)
縦延伸オーブン温度を125℃した以外は実施例9と同様の条件で製膜、延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例11)
ポリカーボネート樹脂製造例2に記載の製造方法によって製造されたISS/SPG/NDのモル比が73/12/15のポリマーを用いて、第1冷却ロール温度を95℃、第2冷却ロール温度を85℃、第3冷却ロール温度を75℃、とした以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例12)
第1冷却ロールの温度を93℃に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例13)
第2冷却ロールの温度を83℃に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例14)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.070に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例15)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例16)
第1冷却ロールの温度を97℃に変更した以外は実施例15と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例17)
第1冷却ロールの温度を100℃に変更した以外は実施例15と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例18)
第2冷却ロールの温度を75℃に変更した以外は実施例17と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例19)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.000に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜し巻層体を得た。この巻層体から巻き出したフィルムを、110℃に調整したオーブン内で、オーブン入口に対する出口でのフィルム速度比が1.05となるように縦延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例20)
縦延伸オーブン温度を105℃とした以外は実施例19と同様の条件で製膜、延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例21)
ポリカーボネート樹脂製造例3に記載の製造方法によって製造されたISS/NDのモル比が88/12のポリマーを用いた以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例22)
第1冷却ロールの温度を113℃に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例23)
第2冷却ロールの温度を103℃に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例24)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.070に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例25)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例26)
第1冷却ロールの温度を117℃に変更した以外は実施例25と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例27)
第1冷却ロールの温度を120℃に変更した以外は実施例25と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例28)
第2冷却ロールの温度を95℃に変更した以外は実施例27と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示
す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例29)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.000に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜し巻層体を得た。この巻層体から巻き出したフィルムを、130℃に調整したオーブン内で、オーブン入口に対する出口でのフィルム速度比が1.07となるように縦延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(実施例30)
縦延伸オーブン温度を125℃と恒温した以外は実施例29と同様の条件で製膜、延伸して厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に好適なフィルムが得られた。
(比較例1)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比を、比R/Rを1.000に変更した以外は実施例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例2)
第1冷却ロールの温度を110℃に変更した以外は比較例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例3)
第2冷却ロールの温度を90℃、第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は比較例1と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例4)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.000に変更した以外は実施例11と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例5)
第1冷却ロールの温度を90℃に変更した以外は比較例4と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例6)
第2冷却ロールの温度を70℃、第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は比較例4と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例7)
第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.000に変更した以外は実施例21と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例8)
第1冷却ロールの温度を110℃に変更した以外は比較例7と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
(比較例9)
第2冷却ロールの温度を90℃、第1冷却ロールの周速度R、第2冷却ロールの周速度Rの比R/Rを1.050に変更した以外は比較例7と同様の条件で製膜して、厚み100μmのフィルムとし、巻層体を得た。得られたフィルムの評価結果は表1に示す通りであり、熱成形用途に適さないフィルムが得られた。
Figure 2016150990
全ての要件が揃った実施例1〜実施例30は、ドローダウン性や熱成形歪の改善効果が得られている。実施例4〜実施例6は、特にMD方向の熱収縮率の幅平均と全幅標準偏差を調整する事で、ドローダウン性を向上させながら、熱成形歪改善の最適な効果を得られている。
また、実施例14〜実施例15、実施例24〜実施例26は、ポリカーボネート樹脂組成が相違しているが、同様のドローダウン性、熱成形歪を改善する効果が得られている。
一方、比較例1〜比較例2は、MD方向の熱収率の幅平均が外れており、ドローダウン性が悪化している。また、比較例3は、MD方向の熱収縮率の全幅標準偏差が外れており、熱成形歪が悪化している。また、比較例4〜比較例6、比較例7〜比較例9は、ポリカーボネート樹脂組成が相違しているが、同様のドローダウン性、熱成形歪を悪化させる結果が得られている。
本発明のフィルムを用いた積層体は、ドローダウン性や熱成形歪に優れるため、該積層体は、食品包装容器等において好適に用いることができる。
1:T−ダイ
2:第1冷却ロール
3:第2冷却ロール
4:第3冷却ロール
5:テイクオフロール

Claims (4)

  1. 植物由来のエーテルジオール残基を含んでなるポリカーボネート樹脂からなり、(Tg+20)℃で測定したフィルム流れ方向(MD方向)の熱収縮率の全幅平均値が0.5〜10.0%、全幅標準偏差が1.0%以下のフィルム。ただし、Tgはフィルムのガラス転移温度である。
  2. 植物由来のエーテルジオール残基が式(A)で表される繰り返し単位(A)であり、該繰り返し単位(A)が全繰り返し単位を基準として30モル%以上のポリカーボネート樹脂である請求項1記載のフィルム。
    Figure 2016150990
  3. 真空成形、圧空成形等の熱成形法用途に使用される請求項1または2に記載のフィルム。
  4. ダイから押し出した溶融ポリカーボネート樹脂フィルムを、第1冷却ロール、第2冷却ロールおよび第3冷却ロールの順に3つの冷却ロールに順次外接させて冷却した後に引き取る溶融製膜法により製造され、フィルム製膜時の第1、第2の冷却ロールの回転速度R、Rの比率R/Rを1.050〜1.100、第1、第2の冷却ロールのロール温度T、TをT=(Tg−7)〜(Tg)℃、T2=(Tg−25)〜(Tg−15)℃とする請求項1〜3のいずれかに記載のフィルムの製造方法。
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