JP2023083765A - Thermoplastic resin composition and composite molding comprising metal molding and resin molding joined together - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属成形体と樹脂成形体が接合された複合成形体を成形するのに適した熱可塑性樹脂組成物および金属成形体と樹脂成形体が接合された複合成形体に関する。更に詳しくは、金属との密着性に優れ、ヒートサイクル試験後の接合強度低下が少なく耐久性に優れる熱可塑性樹脂組成物および金属成形体と樹脂成形体が接合された複合成形体に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermoplastic resin composition suitable for forming a composite molded article in which a metal molded article and a resin molded article are joined, and a composite molded article in which a metal molded article and a resin molded article are joined. More particularly, the present invention relates to a thermoplastic resin composition having excellent adhesion to metals, less reduction in bonding strength after a heat cycle test and excellent durability, and a composite molded article in which a metal molded article and a resin molded article are joined.
自動車や電気・電子などさまざまな分野で使用されている金属材料は、各種部品の軽量化の観点から、金属代替として樹脂成形体が使用される場合もあるが、全ての金属部品を樹脂で代替することは難しい場合も多い。そのような場合には、金属成形体と樹脂成形体を接合一体化することで新たな複合部品を製造することが考えられ、金属成形体と樹脂成形体を工業的に有利な方法で、かつ高い接合強度で接合一体化できる技術が求められている。特許文献1には、金属表面に対して、一つの走査方向にレーザースキャニングする工程およびそれにクロスする走査方向にレーザースキャニングする工程を含む、異種材料(樹脂)と接合するための金属表面のレーザー加工方法の発明が記載されている。前記異種材料については熱可塑性樹脂にガラスファイバーを添加したものも記載されている。特許文献2では、特定構造のポリカーボネートと金属の複合成形体は高い接合強度を有することが示されている。特許文献3、4では、金属成形体と樹脂成形体の接合強度が高いことが示されており、樹脂成形体の材料として、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーに対して、炭素繊維、無機繊維、金属繊維、有機繊維を配合したものが記載されている。しかしながら、これらはいずれも実使用で想定される環境温度変化での金属と樹脂との密着に対しては、未だ不充分であった。 Metal materials used in various fields such as automobiles, electrics, and electronics are sometimes replaced with resin molded products from the viewpoint of weight reduction of various parts, but all metal parts are replaced with resin. It is often difficult to do so. In such a case, it is conceivable to manufacture a new composite part by joining and integrating a metal molded body and a resin molded body. There is a demand for a technology capable of joining and integrating with high joining strength. Patent Document 1 describes laser processing of a metal surface for bonding with a different material (resin), which includes a step of laser scanning the metal surface in one scanning direction and a step of laser scanning in the scanning direction crossing it. A method invention is described. As for the heterogeneous material, a thermoplastic resin to which glass fiber is added is also described. Patent Document 2 discloses that a composite molded body of polycarbonate having a specific structure and metal has high bonding strength. Patent Documents 3 and 4 indicate that the bonding strength between the metal molded body and the resin molded body is high. It describes a mixture of fibers, inorganic fibers, metal fibers, and organic fibers. However, all of these are still inadequate for adhesion between metal and resin under environmental temperature changes expected in actual use.
本発明の目的は、金属との密着性に優れ、ヒートサイクル試験後での接合強度低下が少なく耐久性に優れる熱可塑性樹脂組成物およびそれからなる樹脂金属複合成形体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a thermoplastic resin composition which has excellent adhesion to metals, little reduction in bonding strength after a heat cycle test, and excellent durability, and a resin-metal composite molded article formed therefrom.
本発明者らは、かかる課題を解決するため鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に膨張処理を施した黒鉛を適切な量配合することにより得られる熱可塑性樹脂組成物から形成された樹脂成形体と金属成形体とが接合された複合成形体において、樹脂成形体と金属成形体との密着性に優れ、ヒートサイクル試験後での接合強度低下が少なく耐久性に優れる熱可塑性樹脂組成物を得ることができることを見出し本発明に達した。 The present inventors have made intensive studies to solve such problems, and found that a resin molded article formed from a thermoplastic resin composition obtained by blending an appropriate amount of graphite that has been subjected to expansion treatment to a thermoplastic resin. To obtain a thermoplastic resin composition having excellent adhesion between a resin molded body and a metal molded body, less decrease in bonding strength after a heat cycle test, and excellent durability in a composite molded body in which the metal molded body is joined. The present invention was achieved by discovering that
以下、本発明について具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below.
<A成分:熱可塑性樹脂>
熱可塑性合成樹脂は、特に限定されるものではなく、たとえば、ウレタン樹脂、クロロトリフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン樹脂、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン-クロロフルオロエチレン共重合体、塩化ビニル樹脂、塩化ニリデン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリオレフィン、水架橋ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、エチレン-ビニルアセテート共重合体、エチレン-エチルアクリレート共重合体、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリアミド、メタクリル樹脂、ポリアセタール、ポリカーボネート樹脂、セルロース系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリウレタンエラストマー、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、アイオノマー樹脂、ポリフェニレンオキサイド、メチルペンテン重合体、ポリアリルスルホン、ポリアリルエーテル、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイド、ポリスルホン、全芳香族ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、熱可塑性ポリエステルエラストマー、その他各種高分子物質のブレンド物などを例示することができる。これらの中でもポリカーボネート樹脂は、良好な機械的特性の観点から好ましい。
<A component: thermoplastic resin>
The thermoplastic synthetic resin is not particularly limited, and examples thereof include urethane resin, chlorotrifluoroethylene resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, Vinylidene resin, ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorofluoroethylene copolymer, vinyl chloride resin, nylidene chloride resin, polyethylene, polypropylene, chlorinated polyolefin, water-crosslinked polyolefin, modified polyolefin, ethylene-vinyl acetate copolymer coalescence, ethylene-ethyl acrylate copolymer, polystyrene, ABS resin, polyamide, methacrylic resin, polyacetal, polycarbonate resin, cellulosic resin, polyvinyl alcohol, polyurethane elastomer, polyimide, polyetherimide, polyamideimide, ionomer resin, polyphenylene oxide, Examples include methylpentene polymer, polyallyl sulfone, polyallyl ether, polyether ketone, polyphenylene sulfide, polysulfone, wholly aromatic polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, thermoplastic polyester elastomer, and blends of various high molecular substances. can do. Among these, polycarbonate resins are preferred from the viewpoint of good mechanical properties.
本発明において使用されるポリカーボネート樹脂は、二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る。反応方法の一例として界面重合法、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などを挙げることができる。 The polycarbonate resin used in the present invention is obtained by reacting a dihydric phenol with a carbonate precursor. Examples of reaction methods include an interfacial polymerization method, a melt transesterification method, a solid-phase transesterification method of a carbonate prepolymer, and a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound.
ここで使用される二価フェノールの代表的な例としては、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、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)フルオレンなどが挙げられる。好ましい二価フェノールは、ビス(4-ヒドロキシフェニル)アルカンであり、なかでも耐衝撃性の点からビスフェノールAが特に好ましく、汎用されている。 Representative examples of dihydric phenols used herein include hydroquinone, resorcinol, 4,4′-biphenol, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl ) propane (commonly known as bisphenol A), 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)- 1-phenylethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl) Pentane, 4,4'-(p-phenylenediisopropylidene)diphenol, 4,4'-(m-phenylenediisopropylidene)diphenol, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-4-isopropylcyclohexane , bis(4-hydroxyphenyl) oxide, bis(4-hydroxyphenyl) sulfide, bis(4-hydroxyphenyl) sulfoxide, bis(4-hydroxyphenyl) sulfone, bis(4-hydroxyphenyl) ketone, bis(4- hydroxyphenyl) ester, bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)sulfide, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene and 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene. be done. Preferred dihydric phenols are bis(4-hydroxyphenyl)alkanes, of which bisphenol A is particularly preferred from the standpoint of impact resistance and is widely used.
本発明では、汎用のポリカーボネート樹脂であるビスフェノールA系のポリカーボネート樹脂以外にも、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-ト樹脂を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)フルオレン及び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-ト樹脂(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樹脂を構成する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、樹脂組成物を構成するA成分が次の(1)~(3)の共重合ポリカーボネート樹脂であるのが特に好適である。 In the present invention, in addition to bisphenol A-based polycarbonate resins, which are general-purpose polycarbonate resins, special polycarbonate resins produced using other dihydric phenols can be used as component A. For example, as part or all of the dihydric phenol component, 4,4′-(m-phenylenediisopropylidene)diphenol (hereinafter sometimes abbreviated as “BPM”), 1,1-bis(4-hydroxy phenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane (hereinafter sometimes abbreviated as "Bis-TMC"), 9,9-bis(4-hydroxyphenyl) Polycarbonate resin (homopolymer or copolymer) using fluorene and 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene (hereinafter sometimes abbreviated as “BCF”) Suitable for applications with particularly strict requirements for dimensional change and shape stability. These dihydric phenols other than BPA are preferably used in an amount of 5 mol % or more, particularly 10 mol % or more of the total dihydric phenol components constituting the polycarbonate resin. In particular, when high rigidity and better hydrolysis resistance are required, it is particularly preferable that component A constituting the resin composition is the following copolymerized polycarbonate resins (1) to (3). is.
(1)該ポリカーボネート樹脂を構成する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樹脂。
(2)該ポリカーボネート樹脂を構成する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樹脂。
(3)該ポリカーボネート樹脂を構成する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樹脂。
(1) BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, still more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate resin, and A copolymer polycarbonate resin having a BCF of 20 to 80 mol % (more preferably 25 to 60 mol %, still more preferably 35 to 55 mol %).
(2) BPA is 10 to 95 mol% (more preferably 50 to 90 mol%, still more preferably 60 to 85 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate resin, and A copolymer polycarbonate resin having a BCF of 5 to 90 mol% (more preferably 10 to 50 mol%, still more preferably 15 to 40 mol%).
(3) BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, still more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate resin, and A copolymer polycarbonate resin containing 20 to 80 mol % (more preferably 25 to 60 mol %, still more preferably 35 to 55 mol %) of Bis-TMC.
これらの特殊なポリカーボネート樹脂は、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樹脂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樹脂の製法及び特性については、例えば、特開平6-172508号公報、特開平8-27370号公報、特開2001-55435号公報及び特開2002-117580号公報等に詳しく記載されている。 These special polycarbonate resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these can also be used by mixing with a widely used bisphenol A type polycarbonate resin. The manufacturing method and characteristics of these special polycarbonate resins are described in detail in, for example, JP-A-6-172508, JP-A-8-27370, JP-A-2001-55435 and JP-A-2002-117580. It is
なお、上述した各種のポリカーボネート樹脂の中でも、共重合組成等を調整して、吸水率及び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樹脂、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樹脂。
Among the various polycarbonate resins described above, those having the water absorption rate and Tg (glass transition temperature) within the following range by adjusting the copolymer composition etc. have good hydrolysis resistance of the polymer itself, In addition, since it is remarkably excellent in low warpage properties after molding, it is particularly suitable in fields where shape stability is required.
(i) a polycarbonate resin having a water absorption of 0.05 to 0.15%, preferably 0.06 to 0.13% and a Tg of 120 to 180°C, or (ii) a Tg of 160 to 250°C , preferably 170 to 230° C., and a water absorption rate of 0.10 to 0.30%, preferably 0.13 to 0.30%, more preferably 0.14 to 0.27%.
ここで、ポリカーボネート樹脂の吸水率は、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。 Here, the water absorption rate of the polycarbonate resin is obtained by measuring the water content after immersing a disk-shaped test piece with a diameter of 45 mm and a thickness of 3.0 mm in water at 23 ° C. for 24 hours in accordance with ISO62-1980. is. Further, Tg (glass transition temperature) is a value determined by differential scanning calorimeter (DSC) measurement in accordance with JIS K7121.
カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、炭酸ジエステルまたはハロホルメートなどが使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメートなどが挙げられる。 Carbonate precursors include carbonyl halides, diesters of carbonic acid and haloformates, and specific examples include phosgene, diphenyl carbonate and dihaloformates of dihydric phenols.
前記二価フェノールとカーボネート前駆体を界面重合法によってポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二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などを使用してもよい。また本発明のポリカーボネート樹脂は三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樹脂、芳香族または脂肪族(脂環式を含む)の二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樹脂、二官能性アルコール(脂環式を含む)を共重合した共重合ポリカーボネート樹脂、並びにかかる二官能性カルボン酸および二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樹脂を含む。また、得られたポリカーボネート樹脂の2種以上を混合した混合物であってもよい。 In producing a polycarbonate resin by interfacial polymerization of the dihydric phenol and the carbonate precursor, if necessary, a catalyst, a terminal terminator, an antioxidant for preventing oxidation of the dihydric phenol, and the like are added. may be used. The polycarbonate resin of the present invention is a branched polycarbonate resin obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound, and a polyester carbonate resin obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic (including alicyclic) bifunctional carboxylic acid. , copolymerized polycarbonate resins copolymerized with difunctional alcohols (including alicyclic), and polyester carbonate resins copolymerized with such difunctional carboxylic acids and difunctional alcohols. Moreover, the mixture which mixed 2 or more types of obtained polycarbonate resin may be sufficient.
分岐ポリカーボネート樹脂は、本発明の樹脂組成物に、ドリップ防止性能などを付与できる。かかる分岐ポリカーボネート樹脂に使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキジフェニル)ヘプテン-2、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、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、2,6-ビス(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェノール、4-{4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}-α,α-ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4-ビス(4,4-ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられ、中でも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)エタンが好ましく、特に1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。 The branched polycarbonate resin can impart anti-drip performance and the like to the resin composition of the present invention. Examples of trifunctional or higher polyfunctional aromatic compounds used in such branched polycarbonate resins include phloroglucine, phloroglucide, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxydiphenyl)heptene-2,2 ,4,6-trimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxyphenyl)heptane, 1,3,5-tris(4-hydroxyphenyl)benzene, 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,1-tris(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)ethane, 2,6-bis(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenol, 4-{4-[ trisphenols such as 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]benzene}-α,α-dimethylbenzylphenol, tetra(4-hydroxyphenyl)methane, bis(2,4-dihydroxyphenyl)ketone, 1, 4-bis(4,4-dihydroxytriphenylmethyl)benzene, or trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid and acid chlorides thereof, among others, 1,1,1-tris(4-hydroxy Phenyl)ethane and 1,1,1-tris(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)ethane are preferred, and 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane is particularly preferred.
分岐ポリカーボネート樹脂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、好ましくは0.01~1モル%、より好ましくは0.05~0.9モル%、さらに好ましくは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、好ましくは0.001~1モル%、より好ましくは0.005~0.9モル%、さらに好ましくは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1H-NMR測定により算出することが可能である。 Structural units derived from a polyfunctional aromatic compound in the branched polycarbonate resin preferably account for 100 mol% of the total of structural units derived from a dihydric phenol and structural units derived from such a polyfunctional aromatic compound. is 0.01 to 1 mol %, more preferably 0.05 to 0.9 mol %, still more preferably 0.05 to 0.8 mol %. In addition, particularly in the case of the melt transesterification method, branched structural units may occur as a side reaction. It is preferably 0.001 to 1 mol %, more preferably 0.005 to 0.9 mol %, still more preferably 0.01 to 0.8 mol %. The ratio of such branched structures can be calculated by 1 H-NMR measurement.
脂肪族の二官能性のカルボン酸は、α,ω-ジカルボン酸が好ましい。脂肪族の二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、イコサン二酸などの直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸、並びにシクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。二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、およびトリシクロデカンジメタノールなどが例示される。 Aliphatic bifunctional carboxylic acids are preferably α,ω-dicarboxylic acids. Examples of aliphatic bifunctional carboxylic acids include linear saturated aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid (decanedioic acid), dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, octadecanedioic acid, icosanedioic acid, and cyclohexanedicarboxylic acid. Alicyclic dicarboxylic acids such as are preferably exemplified. Alicyclic diols are more suitable as bifunctional alcohols, and examples thereof include cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, and tricyclodecanedimethanol.
本発明のポリカーボネート樹脂の製造方法である界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマー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などの反応形式は、各種の文献および特許公報などで良く知られている方法である。 Reaction formats such as the interfacial polymerization method, the melt transesterification method, the carbonate prepolymer solid phase transesterification method, and the ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound, which are methods for producing the polycarbonate resin of the present invention, can be found in various literatures and patent publications. It is a well-known method in
本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造するにあたり、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量(M)は、特に限定されないが、好ましくは1.8×104~4.0×104であり、より好ましくは2.0×104~3.5×104、さらに好ましくは2.2×104~3.0×104である。粘度平均分子量が1.8×104未満のポリカーボネート樹脂では、良好な機械的特性が得られない場合がある。一方、粘度平均分子量が4.0×104を超えるポリカーボネート樹脂から得られる樹脂組成物は、射出成形時の流動性に劣る点で汎用性に劣る。 In producing the thermoplastic resin composition of the present invention, the viscosity average molecular weight (M) of the polycarbonate resin is not particularly limited, but is preferably 1.8×10 4 to 4.0×10 4 , more preferably 2.0×10 4 to 3.5×10 4 , more preferably 2.2×10 4 to 3.0×10 4 . Polycarbonate resins having a viscosity-average molecular weight of less than 1.8×10 4 may not provide good mechanical properties. On the other hand, a resin composition obtained from a polycarbonate resin having a viscosity-average molecular weight exceeding 4.0×10 4 is inferior in versatility due to poor fluidity during injection molding.
なお、前記ポリカーボネート樹脂は、その粘度平均分子量が前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、前記範囲(5×104)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、樹脂のエントロピー弾性が向上する。その結果、強化樹脂材料を構造部材に成形する際に使用されることのあるガスアシスト成形、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前記分岐ポリカーボネート樹脂よりもさらに良好である。より好適な態様としては、A成分が粘度平均分子量7×104~3×105のポリカーボネート樹脂A-1-1成分)、および粘度平均分子量1×104~3×104の芳香族ポリカーボネート樹脂(A-1-2成分)からなり、その粘度平均分子量が1.6×104~3.5×104であるポリカーボネート樹脂(A-1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)も使用できる。 The polycarbonate resin may be obtained by mixing substances having a viscosity average molecular weight outside the above range. In particular, a polycarbonate resin having a viscosity-average molecular weight exceeding the above range (5×10 4 ) has improved entropy elasticity. As a result, good moldability is exhibited in gas-assisted molding and foam molding, which are sometimes used when molding reinforced resin materials into structural members. Such improvement in moldability is even better than that of the branched polycarbonate resin. In a more preferred embodiment, component A is a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight of 7×10 4 to 3×10 5 (component A-1-1) and an aromatic polycarbonate having a viscosity average molecular weight of 1×10 4 to 3×10 4 . A polycarbonate resin (component A-1) consisting of a resin (component A-1-2) and having a viscosity average molecular weight of 1.6×10 4 to 3.5×10 4 (hereinafter referred to as “polycarbonate resin containing a high molecular weight component ”) can also be used.
かかる高分子量成分含有ポリカーボネート樹脂(A-1成分)において、A-1-1成分の分子量は7×104~2×105が好ましく、より好ましくは8×104~2×105、さらに好ましくは1×105~2×105、特に好ましくは1×105~1.6×105である。またA-1-2成分の分子量は1×104~2.5×104が好ましく、より好ましくは1.1×104~2.4×104、さらに好ましくは1.2×104~2.4×104、特に好ましくは1.2×104~2.3×104である。 In such a high-molecular-weight component-containing polycarbonate resin (component A-1), the molecular weight of component A-1-1 is preferably 7×10 4 to 2×10 5 , more preferably 8×10 4 to 2×10 5 , and further preferably 8×10 4 to 2×10 5 . It is preferably 1×10 5 to 2×10 5 , particularly preferably 1×10 5 to 1.6×10 5 . The molecular weight of component A-1-2 is preferably 1×10 4 to 2.5×10 4 , more preferably 1.1×10 4 to 2.4×10 4 , still more preferably 1.2×10 4 . to 2.4×10 4 , particularly preferably 1.2×10 4 to 2.3×10 4 .
高分子量成分含有ポリカーボネート樹脂(A-1成分)は前記A-1-1成分とA-1-2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-1成分100重量%中、A-1-1成分が2~40重量%の場合であり、より好ましくはA-1-1成分が3~30重量%であり、さらに好ましくはA-1-1成分が4~20重量%であり、特に好ましくはA-1-1成分が5~20重量%である。 The high-molecular-weight component-containing polycarbonate resin (component A-1) can be obtained by mixing the components A-1-1 and A-1-2 in various proportions and adjusting the mixture to satisfy a predetermined molecular weight range. . Preferably, in 100% by weight of A-1 component, A-1-1 component is 2 to 40% by weight, more preferably A-1-1 component is 3 to 30% by weight, still more preferably The content of component A-1-1 is 4 to 20% by weight, and the content of component A-1-1 is particularly preferably 5 to 20% by weight.
また、A-1成分の調製方法としては、(1)A-1-1成分とA-1-2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芳香族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、かかる芳香族ポリカーボネート樹脂を本発明のA-1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)により得られた芳香族ポリカーボネート樹脂と、別途製造されたA-1-1成分および/またはA-1-2成分とを混合する方法などを挙げることができる。 In addition, as a method for preparing the A-1 component, (1) a method in which the A-1-1 component and the A-1-2 component are polymerized independently and then mixed, and (2) JP-A-5-306336. Using a method for producing an aromatic polycarbonate resin showing multiple polymer peaks in a molecular weight distribution chart by GPC method in the same system, represented by the method shown in JP-A-2003-120002, such an aromatic polycarbonate resin is produced by the A- of the present invention. A method of manufacturing to satisfy the conditions of one component, and (3) an aromatic polycarbonate resin obtained by such a manufacturing method (manufacturing method of (2)), separately manufactured A-1-1 component and / or A method of mixing with the A-1-2 component can be mentioned.
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℃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、
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0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]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
The viscosity-average molecular weight referred to in the present invention is obtained by using an Ostwald viscometer from a solution obtained by dissolving 0.7 g of a polycarbonate resin in 100 ml of methylene chloride at 20° C. to determine the specific viscosity (η SP ) calculated by the following formula.
Specific viscosity (η SP ) = (tt 0 )/t 0
[t 0 is the number of seconds the methylene chloride falls, t is the number of seconds the sample solution falls]
The viscosity-average molecular weight M is calculated from the determined specific viscosity (η SP ) by the following formula.
η SP /c=[η]+0.45×[η] 2 c (where [η] is the intrinsic viscosity)
[η]=1.23×10 −4 M 0.83
c=0.7
尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物におけるポリカーボネート樹脂の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。 Calculation of the viscosity-average molecular weight of the polycarbonate resin in the thermoplastic resin composition of the present invention is performed in the following manner. That is, the composition is mixed with 20 to 30 times its weight of methylene chloride to dissolve the soluble matter in the composition. Such soluble matter is collected by celite filtration. The solvent in the resulting solution is then removed. After removing the solvent, the solid is sufficiently dried to obtain a solid of the component soluble in methylene chloride. From a solution obtained by dissolving 0.7 g of this solid in 100 ml of methylene chloride, the specific viscosity at 20° C. is obtained in the same manner as described above, and the viscosity average molecular weight M is calculated from the specific viscosity in the same manner as described above.
本発明のポリカーボネート樹脂としてポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂を使用することも出来る。ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂は下記一般式(1)で表される二価フェノール単位および下記一般式(3)で表されるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン単位を含有する共重合樹脂であることが好ましい。 A polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin can also be used as the polycarbonate resin of the present invention. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is a copolymer resin containing dihydric phenol units represented by the following general formula (1) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane units represented by the following general formula (3). is preferred.
[上記一般式(1)において、R1及びR2は夫々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数6~14のアリール基、炭素原子数6~14のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシ基からなる群から選ばれる基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、a及びbは夫々1~4の整数であり、Wは単結合もしくは下記一般式(2)で表される基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基である。] [In the above general formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, cycloalkyl group having 20 carbon atoms, cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryl group having 6 to 14 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, carbon atom represents a group selected from the group consisting of an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group and a carboxy group; a and b are each an integer of 1 to 4, and W is at least one group selected from the group consisting of a single bond or a group represented by the following general formula (2). ]
(上記一般式(2)においてR11,R12,R13,R14,R15,R16,R17及びR18は夫々独立して水素原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数6~14のアリール基及び炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表し、R19及びR20は夫々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数6~14のアリール基、炭素原子数6~10のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基及びカルボキシ基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良く、cは1~10の整数、dは4~7の整数である。) (In general formula (2) above, R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a carbon represents a group selected from the group consisting of an aryl group having 6 to 14 atoms and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms; R 19 and R 20 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, a cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, and 6 carbon atoms. an aryl group of up to 14, an aryloxy group of 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group of 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group of 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group and a carboxy group represents a group selected from the group consisting of, when there are more than one, they may be the same or different, c is an integer of 1 to 10, and d is an integer of 4 to 7.)
[上記一般式(3)において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、各々独立に水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、R9及びR10は夫々独立して水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基であり、e及びfは夫々1~4の整数であり、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、p+qは4以上150以下の自然数である。Xは炭素数2~8の二価脂肪族基である。] [In the general formula (3), R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted group having 6 to 12 carbon atoms. or an unsubstituted aryl group, R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, e and f are integers of 1 to 4, p is a natural number, q is 0 or a natural number, and p+q is a natural number of 4 or more and 150 or less. X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms. ]
一般式(1)で表されるカーボネート構成単位を誘導する二価フェノール(I)としては、例えば、4,4’-ジヒドロキシビフェニル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、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)-1-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、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-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)-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-3,3’-ビフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-イソプロピルフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2-ビス(3-ブロモ-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(3-シクロヘキシル-4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、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、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)シクロペンタン、4,4’-ジヒドロキシジフェニルエ-テル、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルエ-テル、4,4’-スルホニルジフェノール、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシジフェニルスルフィド、2,2’-ジメチル-4,4’-スルホニルジフェノール、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジメチルジフェニルスルフィド、2,2’-ジフェニル-4,4’-スルホニルジフェノール、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジフェニルジフェニルスルホキシド、4,4’-ジヒドロキシ-3,3’-ジフェニルジフェニルスルフィド、1,3-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,8-ビス(4-ヒドロキシフェニル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、4,4’-(1,3-アダマンタンジイル)ジフェノール、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-5,7-ジメチルアダマンタン等が挙げられる。 Examples of the dihydric phenol (I) from which the carbonate constitutional unit represented by the general formula (1) is derived include 4,4′-dihydroxybiphenyl, bis(4-hydroxyphenyl)methane, 1,1-bis(4 -hydroxyphenyl)ethane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl ) propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis(4-hydroxy-3,3′-biphenyl)propane, 2,2-bis(4 -hydroxy-3-isopropylphenyl)propane, 2,2-bis(3-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4- hydroxyphenyl)octane, 2,2-bis(3-bromo-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-cyclohexyl -4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane, bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethane, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9 -bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 4,4'-dihydroxydiphenyl- ter, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldiphenol, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 2,2 '-dimethyl-4,4'-sulfonyldiphenol, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfide, 2,2'- Diphenyl-4,4'-sulfonyldiphenol, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diphenyldiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diphenyldiphenyl sulfide, 1,3-bis{2 -(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, 1,4-bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, 1,4-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,3-bis(4- hydroxyphenyl)cyclohexane, 4,8-bis(4-hydroxyphenyl)tricyclo[5.2.1.02,6]decane, 4,4′-(1,3-adamantanediyl)diphenol, 1,3- bis(4-hydroxyphenyl)-5,7-dimethyladamantane and the like.
なかでも、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-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、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-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)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’-スルホニルジフェノール、2,2’-ジメチル-4,4’-スルホニルジフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレン、1,3-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましく、殊に2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン(BPZ)、4,4’-スルホニルジフェノール、9,9-ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)フルオレンが好ましい。中でも強度に優れ、良好な耐久性を有する2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンが最も好適である。また、これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。 Among others, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-phenylethane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4'-sulfonyldiphenol, 2,2'-dimethyl- 4,4′-sulfonyldiphenol, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 1,3-bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, 1,4-bis{ 2-(4-Hydroxyphenyl)propyl}benzene is preferred, especially 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (BPZ), 4,4′- Sulfonyldiphenol, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene are preferred. Among them, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, which has excellent strength and good durability, is most preferable. Moreover, these may be used alone or in combination of two or more.
上記一般式(3)で表されるカーボネート構成単位において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、各々独立に好ましくは水素原子、炭素数1~6のアルキル基、又は炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、水素原子、炭素数1~6のアルキル基、又はフェニル基が特に好ましい。R9及びR10は夫々独立して好ましくは水素原子、炭素原子数1~10のアルキル基であり、水素原子、炭素原子数1~4のアルキル基が特に好ましい。上記一般式(3)で表されるカーボネート構成単位を誘導するジヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)としては、例えば下記一般式(I)に示すような化合物が好適に用いられる。 In the carbonate structural unit represented by the general formula (3), R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. , or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms, preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or a phenyl group. R 9 and R 10 are each independently preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, with a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms being particularly preferred. As the dihydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) from which the carbonate structural unit represented by the general formula (3) is derived, for example, compounds represented by the following general formula (I) are preferably used.
p+qは4~120が好ましく、30~120がより好ましく、30~100がさらに好ましく、30~60が最も好ましい。 p+q is preferably 4 to 120, more preferably 30 to 120, even more preferably 30 to 100, and most preferably 30 to 60.
次に、上記の好ましいポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂の製造方法について以下に説明する。あらかじめ水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中において、二価フェノール(I)と、ホスゲンや二価フェノール(I)のクロロホルメート等のクロロホルメート形成性化合物との反応により、二価フェノール(I)のクロロホルメートおよび/または末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のカーボネートオリゴマーを含むクロロホルメート化合物の混合溶液を調製する。クロロホルメート形成性化合物としてはホスゲンが好適である。 Next, a method for producing the above preferred polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin will be described below. By reacting dihydric phenol (I) with a chloroformate-forming compound such as phosgene or a chloroformate of dihydric phenol (I) in a mixture of a water-insoluble organic solvent and an alkaline aqueous solution, A mixed solution of chloroformate compounds is prepared comprising a chloroformate of dihydric phenol (I) and/or a carbonate oligomer of dihydric phenol (I) having a terminal chloroformate group. Phosgene is preferred as the chloroformate-forming compound.
二価フェノール(I)からのクロロホルメート化合物を生成するにあたり、上記一般式(1)で表されるカーボネート構成単位を誘導する二価フェノール(I)の全量を一度にクロロホルメート化合物としてもよく、又は、その一部を後添加モノマーとして後段の界面重縮合反応に反応原料として添加してもよい。後添加モノマーとは、後段の重縮合反応を速やかに進行させるために加えるものであり、必要のない場合には敢えて加える必要はない。このクロロホルメート化合物生成反応の方法は特に限定はされないが、通常、酸結合剤の存在下、溶媒中で行う方式が好適である。更に、所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、およびハイドロサルファイドなどの酸化防止剤を少量添加してもよく、添加することが好ましい。クロロホルメート形成性化合物の使用割合は、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すればよい。また、好適なクロロホルメート形成性化合物であるホスゲンを使用する場合、ガス化したホスゲンを反応系に吹き込む方法が好適に採用できる。 In producing the chloroformate compound from the dihydric phenol (I), the total amount of the dihydric phenol (I) that induces the carbonate constitutional unit represented by the general formula (1) may be converted into the chloroformate compound at once. Alternatively, a part thereof may be added as a post-addition monomer to the subsequent interfacial polycondensation reaction as a reaction raw material. The post-addition monomer is added in order to facilitate the subsequent polycondensation reaction, and it is not necessary to add it unless necessary. Although the method of this chloroformate compound-producing reaction is not particularly limited, a method of conducting the reaction in a solvent in the presence of an acid binder is usually preferred. Furthermore, if desired, a small amount of antioxidant such as sodium sulfite and hydrosulfide may be added, preferably. The ratio of the chloroformate-forming compound to be used may be appropriately adjusted in consideration of the stoichiometric ratio (equivalents) of the reaction. When phosgene, which is a suitable chloroformate-forming compound, is used, a method of blowing gasified phosgene into the reaction system can be suitably employed.
前記酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、および炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、並びにピリジンの如き有機塩基、あるいはこれらの混合物などが用いられる。酸結合剤の使用割合も、上記同様に、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜定めればよい。具体的には、二価フェノール(I)のクロロホルメート化合物の形成に使用する二価フェノール(I)1モルあたり(通常1モルは2当量に相当)、2当量若しくはこれより若干過剰量の酸結合剤を用いることが好ましい。 Examples of the acid binder include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, organic bases such as pyridine, and mixtures thereof. is used. The ratio of the acid binder to be used may also be appropriately determined in consideration of the stoichiometric ratio (equivalents) of the reaction in the same manner as described above. Specifically, per 1 mol of dihydric phenol (I) used to form a chloroformate compound of dihydric phenol (I) (usually 1 mol corresponds to 2 equivalents), 2 equivalents or a slightly excess amount thereof It is preferred to use an acid binding agent.
前記溶媒としては、公知のポリカーボネートの製造に使用されるものなど各種の反応に不活性な溶媒を1種単独であるいは混合溶媒として使用すればよい。代表的な例としては、例えば、キシレンの如き炭化水素溶媒、並びに、塩化メチレンおよびクロロベンゼンをはじめとするハロゲン化炭化水素溶媒などが挙げられる。特に塩化メチレンの如きハロゲン化炭化水素溶媒が好適に用いられる。 As the solvent, a solvent inert to various reactions, such as those used in the production of known polycarbonates, may be used singly or as a mixed solvent. Representative examples include hydrocarbon solvents such as xylene, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and chlorobenzene. Halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride are particularly preferred.
クロロホルメート化合物の生成反応における圧力は特に制限はなく、常圧、加圧、もしくは減圧のいずれでもよいが、通常常圧下で反応を行うことが有利である。反応温度は-20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、反応に伴い発熱するので、水冷又は氷冷することが望ましい。反応時間は他の条件に左右され一概に規定できないが、通常、0.2~10時間で行われる。クロロホルメート化合物の生成反応におけるpH範囲は、公知の界面反応条件が利用でき、pHは通常10以上に調製される。 The pressure in the reaction for producing the chloroformate compound is not particularly limited and may be normal pressure, increased pressure or reduced pressure, but it is usually advantageous to carry out the reaction under normal pressure. The reaction temperature is selected from the range of -20°C to 50°C. In many cases, the reaction generates heat, so cooling with water or ice is desirable. Although the reaction time depends on other conditions and cannot be defined unconditionally, it is usually carried out in 0.2 to 10 hours. Known interfacial reaction conditions can be used for the pH range in the production reaction of the chloroformate compound, and the pH is usually adjusted to 10 or higher.
本発明のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂の製造においては、このようにして二価フェノール(I)のクロロホルメートおよび末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のカーボネートオリゴマーを含むクロロホルメート化合物の混合溶液を調整した後、該混合溶液を攪拌しながら一般式(3)で表わされるカーボネート構成単位を誘導するジヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を、該混合溶液の調整にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、0.01モル/min以下の速度で加え、該ジヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)と該クロロホーメート化合物とを界面重縮合させることにより、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂を得る。 In the preparation of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin of the present invention, a chloroformate of dihydric phenol (I) and a chloroformate containing a carbonate oligomer of dihydric phenol (I) having terminal chloroformate groups are thus used. After preparing the mixed solution of the formate compound, while stirring the mixed solution, dihydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) that induces the carbonate structural unit represented by the general formula (3) is charged for preparing the mixed solution. by adding at a rate of 0.01 mol/min or less per 1 mol of the dihydric phenol (I) added, and interfacial polycondensation of the dihydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) and the chloroformate compound , to obtain a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂は、分岐化剤を二価フェノール系化合物と併用して分岐化ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂とすることができる。かかる分岐ポリカーボネート樹脂に使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6-ジメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキジフェニル)ヘプテン-2、2,4,6-トリメチル-2,4,6-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5-トリス(4-ヒドロキシフェニル)ベンゼン、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、2,6-ビス(2-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)-4-メチルフェノール、4-{4-[1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}-α,α-ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4-ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4-ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4-ビス(4,4-ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられ、中でも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)エタンが好ましく、特に1,1,1-トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin can be made into a branched polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin by using a branching agent together with a dihydric phenol compound. Examples of trifunctional or higher polyfunctional aromatic compounds used in such branched polycarbonate resins include phloroglucine, phloroglucide, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxydiphenyl)heptene-2,2 ,4,6-trimethyl-2,4,6-tris(4-hydroxyphenyl)heptane, 1,3,5-tris(4-hydroxyphenyl)benzene, 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,1-tris(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)ethane, 2,6-bis(2-hydroxy-5-methylbenzyl)-4-methylphenol, 4-{4-[ trisphenols such as 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)ethyl]benzene}-α,α-dimethylbenzylphenol, tetra(4-hydroxyphenyl)methane, bis(2,4-dihydroxyphenyl)ketone, 1, 4-bis(4,4-dihydroxytriphenylmethyl)benzene, or trimellitic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid and acid chlorides thereof, among others, 1,1,1-tris(4-hydroxy Phenyl)ethane and 1,1,1-tris(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)ethane are preferred, and 1,1,1-tris(4-hydroxyphenyl)ethane is particularly preferred.
かかる分岐化ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂の製造方法は、クロロホルメート化合物の生成反応時にその混合溶液中に分岐化剤が含まれる方法であっても、該生成反応終了後の界面重縮合反応時に分岐化剤が添加される方法であってもよい。分岐化剤由来のカーボネート構成単位の割合は、該共重合樹脂を構成するカーボネート構成単位全量中、好ましくは0.005~1.5モル%、より好ましくは0.01~1.2モル%、特に好ましくは0.05~1.0モル%である。なお、かかる分岐構造量については1H-NMR測定により算出することが可能である。 Even if the method for producing such a branched polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin includes a branching agent in the mixed solution during the production reaction of the chloroformate compound, interfacial polycondensation after the production reaction is completed. A method in which a branching agent is added during the reaction may be used. The ratio of carbonate structural units derived from the branching agent is preferably 0.005 to 1.5 mol%, more preferably 0.01 to 1.2 mol%, in the total amount of carbonate structural units constituting the copolymer resin, Especially preferred is 0.05 to 1.0 mol %. The amount of such branched structures can be calculated by 1 H-NMR measurement.
重縮合反応における系内の圧力は、減圧、常圧、もしくは加圧のいずれでも可能であるが、通常は、常圧若しくは反応系の自圧程度で好適に行い得る。反応温度は-20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、重合に伴い発熱するので、水冷又は氷冷することが望ましい。反応時間は反応温度等の他の条件によって異なるので一概に規定はできないが、通常、0.5~10時間で行われる。場合により、得られたポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂に適宜物理的処理(混合、分画など)及び/又は化学的処理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理など)を施して所望の還元粘度[ηSP/c]のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂として取得することもできる。得られた反応生成物(粗生成物)は公知の分離精製法等の各種の後処理を施して、所望の純度(精製度)のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂として回収することができる。 The pressure in the system in the polycondensation reaction can be any of reduced pressure, normal pressure, or increased pressure. The reaction temperature is selected from the range of −20 to 50° C. In many cases, heat is generated with polymerization, so water cooling or ice cooling is desirable. The reaction time varies depending on other conditions such as the reaction temperature and cannot be generally defined, but is usually 0.5 to 10 hours. In some cases, the obtained polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin is appropriately subjected to physical treatment (mixing, fractionation, etc.) and/or chemical treatment (polymer reaction, cross-linking treatment, partial decomposition treatment, etc.) to achieve the desired reduction. It can also be obtained as a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin with a viscosity of [η SP /c]. The resulting reaction product (crude product) is subjected to various post-treatments such as known separation and purification methods, and can be recovered as a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin of desired purity (purity).
上記一般式(3)に含まれる下記一般式(4)で表されるポリジオルガノシロキサンブロックの含有量はポリカーボネート樹脂組成物の全重量を基準にして、1.0~10.0重量%であることが好ましく、1.0~8.0重量%がより好ましく、1.0~5.0重量%がさらに好ましく、1.0~3.0重量%が最も好ましい。 The content of the polydiorganosiloxane block represented by the following general formula (4) contained in the above general formula (3) is 1.0 to 10.0% by weight based on the total weight of the polycarbonate resin composition. 1.0 to 8.0% by weight is more preferred, 1.0 to 5.0% by weight is even more preferred, and 1.0 to 3.0% by weight is most preferred.
(上記一般式(4)において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、各々独立に水素原子、炭素数1~12のアルキル基又は炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、p+qは4以上150以下の自然数である。) (In general formula (4) above, R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted group having 6 to 12 carbon atoms. or an unsubstituted aryl group, p is a natural number, q is 0 or a natural number, and p+q is a natural number of 4 to 150.)
<B成分:膨張処理を施した黒鉛>
本発明の樹脂組成物はB成分として熱膨張処理を施した黒鉛を含有する。本発明で使用する熱膨張処理を施した黒鉛は鉱物として天然に産出される天然黒鉛、石油コークス、石油ピッチ、無定形炭素等を2000℃以上で熱処理し不規則な配列の微小黒鉛結晶の配向を人工的に行わせた人造黒鉛を、濃硫酸、濃硝酸等に浸漬し、さらに過酸化水素、塩酸等の酸化剤を添加して処理することにより黒鉛層間化合物を生成させ、次いで水洗した後800~1000℃で急速加熱して、原料黒鉛のC軸方向に膨張させた黒鉛である。熱膨張処理を施さない黒鉛を使用した場合、樹脂中での分散性が悪く、ヒートサイクル試験後の樹脂と金属との接合強度が著しく低下する。なお、熱膨張処理を施す黒鉛は、天然黒鉛が特に好ましい。
<B component: expanded graphite>
The resin composition of the present invention contains thermally expanded graphite as the B component. The thermally expanded graphite used in the present invention is obtained by heat-treating natural graphite, petroleum coke, petroleum pitch, amorphous carbon, etc., which are naturally produced as minerals, at a temperature of 2000 ° C. or higher to form irregularly arranged fine graphite crystals. The artificial graphite that has been artificially processed is immersed in concentrated sulfuric acid, concentrated nitric acid, etc., and further treated by adding an oxidizing agent such as hydrogen peroxide or hydrochloric acid to generate a graphite intercalation compound, and then washed with water. This graphite is expanded in the C-axis direction of raw material graphite by rapid heating at 800 to 1000°C. When graphite that has not undergone thermal expansion treatment is used, its dispersibility in resin is poor, and the joint strength between resin and metal after a heat cycle test is remarkably lowered. Natural graphite is particularly preferable as the graphite to be thermally expanded.
この熱膨張処理を施した黒鉛は上記熱膨張処理を施した後、粉砕することにより調製された黒鉛であることが望ましい。さらに上記熱膨張処理を施した膨張黒鉛は繭状に膨張した形状であり、一般的にはその比容積は100cc/g以上であり、このままの形状で公知の各種粉砕装置を用いて粉砕する方法で粉砕することが可能であるが、繭状に膨張した膨張黒鉛をロール、プレス等を用いて加圧圧縮しシート状とし、これを公知の各種粉砕機にて粉砕することがより好ましい。 The thermally expanded graphite is desirably graphite prepared by pulverizing after the thermal expansion treatment. Furthermore, the expanded graphite subjected to the above thermal expansion treatment has a shape expanded like a cocoon, and generally has a specific volume of 100 cc/g or more. However, it is more preferable to compress the cocoon-shaped expanded graphite with a roll, a press, or the like to form a sheet, which is then pulverized by various known pulverizers.
この熱膨張処理を施した黒鉛は必要に応じて分級して用いられ、さらに残存する酸成分を低減するために必要に応じて水洗、乾燥して使用される。その平均粒径は0.1~1000μmが好ましく、25~1000μmがより好ましい。平均粒径が0.1μm未満では樹脂組成物製造時の押出安定性が悪く生産性が低下する場合がある。平均粒径が1000μmを超えると成形品表面の外観が悪くなる場合がある。 The thermally expanded graphite is classified and used as required, and further washed with water and dried as required in order to reduce the residual acid component. The average particle size is preferably 0.1-1000 μm, more preferably 25-1000 μm. If the average particle size is less than 0.1 μm, the extrusion stability during production of the resin composition may be poor, resulting in a decrease in productivity. If the average particle size exceeds 1000 μm, the appearance of the surface of the molded product may deteriorate.
本発明における熱膨張処理を施した黒鉛の表面は、本発明の組成物の特性を損なわない限りにおいて芳香族ポリカーボネート樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、シランカップリング処理、酸化処理等が施されていてもよい。更に、本発明の熱膨張処理を施した黒鉛の見掛け嵩比重は0.01~0.50g/ccが好ましく、0.05~0.30g/ccがより好ましく、0.10~0.25g/ccが更に好ましい。見掛け嵩比重が0.50g/ccを超えると、膨張黒鉛の膨張倍率が低いため、熱伝導性に劣る場合がある。見掛け嵩比重が0.01g/cc未満では樹脂組成物製造時の押出安定性が悪く生産性が低下する場合がある。 The surface of the graphite subjected to thermal expansion treatment in the present invention may be subjected to surface treatment such as epoxy treatment, urethane treatment, silane treatment, etc. in order to increase affinity with the aromatic polycarbonate resin as long as the properties of the composition of the present invention are not impaired. Coupling treatment, oxidation treatment, or the like may be performed. Furthermore, the apparent bulk specific gravity of the thermally expanded graphite of the present invention is preferably 0.01 to 0.50 g/cc, more preferably 0.05 to 0.30 g/cc, and more preferably 0.10 to 0.25 g/cc. cc is more preferred. If the apparent bulk specific gravity exceeds 0.50 g/cc, the thermal conductivity may be poor due to the low expansion ratio of the expanded graphite. If the apparent bulk specific gravity is less than 0.01 g/cc, the extrusion stability during production of the resin composition may be poor, resulting in a decrease in productivity.
B成分の含有量は、A成分100重量部に対し、1~80重量部であり、5~60重量部が好ましく、10~40重量部がより好ましい。B成分の含有量が1重量部未満であると、ヒートサイクル試験後において樹脂と金属との接合強度の保持率が大幅に低下する。また、80重量部を超えると樹脂の流動性が低下するため、金属インサート成形時に金属表面の溝部への樹脂の入り込みが不十分になるため、十分な樹脂と金属との接合強度が得られない。 The content of component B is 1 to 80 parts by weight, preferably 5 to 60 parts by weight, more preferably 10 to 40 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. If the content of the B component is less than 1 part by weight, the retention of the bond strength between the resin and the metal is significantly reduced after the heat cycle test. Moreover, if the amount exceeds 80 parts by weight, the fluidity of the resin is lowered, so that the resin does not sufficiently penetrate into the grooves on the metal surface during metal insert molding, and sufficient bonding strength between the resin and the metal cannot be obtained. .
<C成分:繊維状充填材>
本発明の樹脂組成物はC成分として繊維状充填材を含有することが好ましい。繊維状充填材は、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンミルドファイバー、メタルファイバー、アスベスト、ロックウール、セラミックファイバー、スラグファイバー、チタン酸カリウムウィスカー、ボロンウィスカー、ホウ酸アルミニウムウィスカー、炭酸カルシウムウィスカー、酸化チタンウィスカー、ワラストナイト、ゾノトライト、パリゴルスカイト(アタパルジャイト)およびセピオライトなどの繊維状無機充填材、アラミド繊維、ポリイミド繊維およびポリベンズチアゾール繊維などの耐熱有機繊維に代表される繊維状耐熱有機充填材、並びにこれらの充填材に対して例えば金属や金属酸化物などの異種材料を表面被覆した繊維状充填材などが例示される。異種材料を表面被覆した充填材としては、例えば金属コートガラス繊維および金属コート炭素繊維などが例示される。異種材料の表面被覆の方法としては特に限定されるものではなく、例えば公知の各種メッキ法(例えば、電解メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなど)、真空蒸着法、イオンプレーティング法、CVD法(例えば熱CVD、MOCVD、プラズマCVDなど)、PVD法、およびスパッタリング法などを挙げることができる。これら繊維状充填材の中でも、ガラス繊維、炭素繊維、カーボンミルドファイバー、アラミド繊維が好ましく、ガラス繊維、炭素繊維がより好ましい。繊維状充填材は、その繊維径が0.1~20μmの範囲が好ましい。繊維径の上限は18μmがより好ましく、15μmが更に好ましい。一方繊維径の下限は1μmがより好ましく、6μmが更に好ましい。ここでいう繊維径とは数平均繊維径を指す。尚、かかる数平均繊維径は、成形品を溶剤に溶解するかもくしは樹脂を塩基性化合物で分解した後に採取される残渣、およびるつぼで灰化を行った後に採取される灰化残渣を走査電子顕微鏡観察した画像から算出される値である。
<C component: fibrous filler>
The resin composition of the present invention preferably contains a fibrous filler as the C component. Fibrous fillers are, for example, glass fibers, carbon fibers, carbon milled fibers, metal fibers, asbestos, rock wool, ceramic fibers, slag fibers, potassium titanate whiskers, boron whiskers, aluminum borate whiskers, calcium carbonate whiskers, oxide fibrous inorganic fillers such as titanium whiskers, wollastonite, xonotlite, palygorskite (attapulgite) and sepiolite; heat-resistant organic fibrous fillers such as aramid fibers, polyimide fibers and polybenzthiazole fibers; Examples of these fillers include fibrous fillers whose surfaces are coated with different materials such as metals and metal oxides. Examples of the filler whose surface is coated with a different material include metal-coated glass fiber and metal-coated carbon fiber. The method of coating the surface of the dissimilar material is not particularly limited. For example, thermal CVD, MOCVD, plasma CVD, etc.), PVD method, sputtering method, and the like can be mentioned. Among these fibrous fillers, glass fiber, carbon fiber, carbon milled fiber and aramid fiber are preferable, and glass fiber and carbon fiber are more preferable. The fibrous filler preferably has a fiber diameter in the range of 0.1 to 20 μm. The upper limit of the fiber diameter is more preferably 18 µm, still more preferably 15 µm. On the other hand, the lower limit of the fiber diameter is more preferably 1 μm, still more preferably 6 μm. The fiber diameter referred to here refers to the number average fiber diameter. The number average fiber diameter is obtained by scanning the residue collected after dissolving the molded product in a solvent or decomposing the resin with a basic compound, and the residue collected after incineration in a crucible. It is a value calculated from an image observed with an electron microscope.
繊維状充填材がガラス繊維である場合、ガラス繊維のガラス組成は、Aガラス、Cガラス、およびEガラス等に代表される各種のガラス組成が適用され、特に限定されない。かかるガラス充填材は、必要に応じてTiO2、SO3、およびP2O5等の成分を含有するものであってもよい。これらの中でもEガラス(無アルカリガラス)がより好ましい。かかるガラス繊維は、周知の表面処理剤、例えばシランカップリング剤、チタネートカップリング剤、またはアルミネートカップリング剤等で表面処理が施されたものが機械的強度の向上の点から好ましい。また、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂等で集束処理されたものが好ましく、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂が機械的強度の点から特に好ましい。集束処理されたガラス繊維の集束剤付着量は、ガラス繊維100重量%中好ましくは0.1~3重量%、より好ましくは0.2~1重量%である。繊維状充填材として、扁平断面ガラス繊維を用いることもできる。この扁平断面ガラス繊維としては、繊維断面の長径の平均値が好ましくは10~50μm、より好ましくは15~40μm、さらに好ましくは20~35μmで、長径と短径の比(長径/短径)の平均値が好ましくは1.5~8、より好ましくは2~6、さらに好ましくは2.5~5であるガラス繊維である。長径と短径の比の平均値がこの範囲の扁平断面ガラス繊維を使用した場合、1.5未満の非円形断面繊維を使用した場合に比べ、異方性が大きく改良される。また扁平断面形状としては扁平の他、楕円状、まゆ状、および三つ葉状、あるいはこれに類する形状の非円形断面形状を挙げることができる。なかでも機械的強度、低異方性の改良の点から扁平形状が好ましい。また、扁平断面ガラス繊維の平均繊維長と平均繊維径の比(アスペクト比)は2~120が好ましく、より好ましくは2.5~70、さらに好ましくは3~50であり、繊維長と平均繊維径の比が2未満であると機械的強度の向上効果が小さくなる場合があり、繊維長と平均繊維径の比が120を超えると異方性が大きくなる他、成形品外観も悪化する場合がある。かかる扁平断面ガラス繊維の平均繊維径とは、扁平断面形状を同一面積の真円形に換算したときの数平均繊維径をいう。また平均繊維長とは、本発明の強化ポリカーボネート樹脂組成物中における数平均繊維長をいう。尚、かかる数平均繊維長は、成形品の高温灰化、溶剤による溶解、並びに薬品による分解等の処理で採取される充填材の残さを光学顕微鏡観察した画像から画像解析装置により算出される値である。また、かかる値の算出に際しては繊維径を目安にそれ以下の長さのものはカウントしない方法による値である。 When the fibrous filler is glass fiber, the glass composition of the glass fiber is not particularly limited, and various glass compositions represented by A glass, C glass, E glass, and the like are applied. Such glass fillers may contain components such as TiO 2 , SO 3 and P 2 O 5 as necessary. Among these, E glass (alkali-free glass) is more preferable. Such glass fibers are preferably surface-treated with a known surface treatment agent such as a silane coupling agent, a titanate coupling agent, an aluminate coupling agent, or the like, from the viewpoint of improving mechanical strength. In addition, it is preferable to use olefin-based resin, styrene-based resin, acrylic-based resin, polyester-based resin, epoxy-based resin, urethane-based resin, or the like for convergence treatment. Especially preferred. The amount of the sizing agent attached to the sizing-treated glass fibers is preferably 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.2 to 1% by weight, based on 100% by weight of the glass fibers. A flat cross-section glass fiber can also be used as a fibrous filler. The flat cross-section glass fiber preferably has an average long diameter of 10 to 50 μm, more preferably 15 to 40 μm, still more preferably 20 to 35 μm, and a ratio of long diameter to short diameter (long diameter/short diameter). Glass fibers having an average value of preferably 1.5 to 8, more preferably 2 to 6, still more preferably 2.5 to 5. The use of flat cross-section glass fibers having an average major axis to minor axis ratio of less than 1.5 greatly improves the anisotropy compared to the use of non-circular cross-section fibers having an average major axis to minor axis ratio of less than 1.5. The flattened cross-sectional shape includes not only a flattened shape, but also non-circular cross-sectional shapes such as elliptical, cocoon-shaped, trefoil-shaped, or similar shapes. Among them, a flat shape is preferable from the viewpoint of improvement in mechanical strength and low anisotropy. The ratio of the average fiber length to the average fiber diameter (aspect ratio) of the flat cross-section glass fiber is preferably 2 to 120, more preferably 2.5 to 70, and still more preferably 3 to 50. If the diameter ratio is less than 2, the effect of improving the mechanical strength may be reduced, and if the ratio of the fiber length to the average fiber diameter exceeds 120, the anisotropy will increase and the appearance of the molded product may deteriorate. There is The average fiber diameter of such flat cross-section glass fibers means the number average fiber diameter when the flat cross-section shape is converted into a perfect circle with the same area. The average fiber length refers to the number average fiber length in the reinforced polycarbonate resin composition of the present invention. The number-average fiber length is a value calculated by an image analysis device from an optical microscope image of the residue of the filler collected by processing such as high-temperature incineration of the molded product, dissolution with a solvent, and decomposition with chemicals. is. In addition, when calculating such a value, the value is based on a method in which the fiber diameter is used as a guideline, and fibers with a length smaller than that are not counted.
C成分の含有量は、A成分100重量部に対し、1~100重量部であることが好ましく、5~80重量部がより好ましく、10~50重量部がさらに好ましい。C成分の含有量が1重量部より少ないとインサート成形時に剥離する場合があり、100重量部を超えると、十分な樹脂と金属との接合強度が得られない場合がある。 The content of component C is preferably 1 to 100 parts by weight, more preferably 5 to 80 parts by weight, even more preferably 10 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. If the content of component C is less than 1 part by weight, separation may occur during insert molding, and if it exceeds 100 parts by weight, sufficient bonding strength between resin and metal may not be obtained.
(その他の添加剤)
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、その熱安定性、意匠性の改良のために、これらの改良に使用されている添加剤が有利に使用される。以下これら添加剤について具体的に説明する。
(Other additives)
In order to improve the thermal stability and design properties of the thermoplastic resin composition of the present invention, the additives used for these improvements are advantageously used. These additives will be specifically described below.
(I)熱安定剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物は公知の各種安定剤を配合することができる。安定剤としては、リン系安定剤、ヒンダードフェノール系酸化防止剤などが挙げられる。
(I) Thermal Stabilizer The thermoplastic resin composition of the present invention may contain various known stabilizers. Examples of stabilizers include phosphorus stabilizers and hindered phenol antioxidants.
(i)リン系安定剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、加水分解性を促進させない程度において、リン系安定剤が配合されることが好ましい。かかるリン系安定剤は製造時または成形加工時の熱安定性を向上させ、機械的特性、色相、および成形安定性を向上させる。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、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、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、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、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)ホスファイトなどを挙げることができる。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。
(i) Phosphorus-Based Stabilizer The thermoplastic resin composition of the present invention preferably contains a phosphorus-based stabilizer to the extent that it does not promote hydrolyzability. Such phosphorus-based stabilizers improve thermal stability during production or molding, and improve mechanical properties, color, and molding stability. Phosphorous stabilizers include phosphorous acid, phosphoric acid, phosphonous acid, phosphonic acid and their esters, and tertiary phosphines. Specific examples of phosphite compounds include triphenylphosphite, tris(nonylphenyl)phosphite, tridecylphosphite, trioctylphosphite, trioctadecylphosphite, didecylmonophenylphosphite, dioctylmonophenyl Phosphite, diisopropylmonophenylphosphite, monobutyldiphenylphosphite, monodecyldiphenylphosphite, monooctyldiphenylphosphite, 2,2-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)octylphosphite, tris( diethylphenyl)phosphite, tris(di-iso-propylphenyl)phosphite, tris(di-n-butylphenyl)phosphite, tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, tris(2, 6-di-tert-butylphenyl)phosphite, distearylpentaerythritol diphosphite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-butyl -4-methylphenyl)pentaerythritol diphosphite, bis(2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenyl)pentaerythritol diphosphite, phenylbisphenol A pentaerythritol diphosphite, bis(nonylphenyl)penta Erythritol diphosphite, dicyclohexylpentaerythritol diphosphite and the like. Furthermore, as other phosphite compounds, those having a cyclic structure which react with dihydric phenols can also be used. For example, 2,2′-methylenebis(4,6-di-tert-butylphenyl)(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite, 2,2′-methylenebis(4,6-di-tert- butylphenyl)(2-tert-butyl-4-methylphenyl)phosphite, 2,2′-methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenyl)(2-tert-butyl-4-methylphenyl)phosphite , 2,2′-ethylidenebis(4-methyl-6-tert-butylphenyl)(2-tert-butyl-4-methylphenyl)phosphite. Phosphate compounds include tributyl phosphate, trimethyl phosphate, tricresyl phosphate, triphenyl phosphate, trichlorophenyl phosphate, triethyl phosphate, diphenyl cresyl phosphate, diphenyl monoorthoxenyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, dibutyl phosphate, dioctyl phosphate, Diisopropyl phosphate and the like can be mentioned, and triphenyl phosphate and trimethyl phosphate are preferred.
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挙げられ、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トリメチルホスフェートに代表されるアルキルホスフェート化合物が配合されることが好ましい。またかかるアルキルホスフェート化合物と、ホスファイト化合物および/またはホスホナイト化合物との併用も好ましい態様である。 Phosphonite compounds include tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylenediphosphonite, tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-4,3'-biphenylenedi Phosphonite, Tetrakis(2,4-di-tert-butylphenyl)-3,3'-biphenylenediphosphonite, Tetrakis(2,6-di-tert-butylphenyl)-4,4'-biphenylenediphosphonite , tetrakis(2,6-di-tert-butylphenyl)-4,3′-biphenylenediphosphonite, tetrakis(2,6-di-tert-butylphenyl)-3,3′-biphenylenediphosphonite, bis (2,4-di-tert-butylphenyl)-4-phenyl-phenylphosphonite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-3-phenyl-phenylphosphonite, bis(2,6-di -n-butylphenyl)-3-phenyl-phenylphosphonite, bis(2,6-di-tert-butylphenyl)-4-phenyl-phenylphosphonite, bis(2,6-di-tert-butylphenyl) -3-phenyl-phenylphosphonite and the like, preferably tetrakis(di-tert-butylphenyl)-biphenylenediphosphonite, bis(di-tert-butylphenyl)-phenyl-phenylphosphonite, tetrakis(2, 4-di-tert-butylphenyl)-biphenylenediphosphonite, bis(2,4-di-tert-butylphenyl)-phenyl-phenylphosphonite are more preferred. Such a phosphonite compound can be used in combination with a phosphite compound having an aryl group substituted with two or more alkyl groups, and is therefore preferable. Phosphonate compounds include dimethyl benzenephosphonate, diethyl benzenephosphonate, dipropyl benzenephosphonate, and the like. Tertiary phosphines include triethylphosphine, tripropylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, triamylphosphine, dimethylphenylphosphine, dibutylphenylphosphine, diphenylmethylphosphine, diphenyloctylphosphine, triphenylphosphine, and tri-p-tolyl. Examples include phosphine, trinaphthylphosphine, and diphenylbenzylphosphine. A particularly preferred tertiary phosphine is triphenylphosphine. The phosphorus-based stabilizers may be used singly or in combination of two or more. Among the above phosphorus-based stabilizers, it is preferable to incorporate an alkyl phosphate compound represented by trimethyl phosphate. In addition, the combination use of such an alkyl phosphate compound with a phosphite compound and/or a phosphonite compound is also a preferred embodiment.
(ii)ヒンダードフェノール酸化防止剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、ヒンダードフェノール系酸化防止剤を配合することができる。かかる配合は例えば成形加工時の色相悪化や長期間の使用における色相の悪化などを抑制する効果が発揮される。ヒンダードフェノール系酸化防止剤としては、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、n-オクタデシル-β-(4’-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルフェル)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、およびテトラキス[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]メタンなどが例示される。これらはいずれも入手容易である。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。リン系安定剤およびヒンダードフェノール系酸化防止剤の配合量は、それぞれA成分100重量部に対して、好ましくは0.0001~1重量部、より好ましくは0.001~0.5重量部、さらに好ましくは0.005~0.3重量部である。
(ii) Hindered phenol antioxidant The thermoplastic resin composition of the present invention may contain a hindered phenol antioxidant. Such blending exhibits an effect of suppressing deterioration of hue during molding and deterioration of hue during long-term use, for example. Examples of hindered phenol antioxidants include α-tocopherol, butylhydroxytoluene, sinapyl alcohol, vitamin E, n-octadecyl-β-(4′-hydroxy-3′,5′-di-tert-butylfer ) propionate, 2-tert-butyl-6-(3′-tert-butyl-5′-methyl-2′-hydroxybenzyl)-4-methylphenyl acrylate, 2,6-di-tert-butyl-4-( N,N-dimethylaminomethyl)phenol, 3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, 2,2′-methylenebis(4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′ -methylenebis(4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-methylenebis(2,6-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis(4-methyl-6-cyclohexylphenol), 2 , 2′-dimethylene-bis(6-α-methyl-benzyl-p-cresol) 2,2′-ethylidene-bis(4,6-di-tert-butylphenol), 2,2′-butylidene-bis(4 -methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis(3-methyl-6-tert-butylphenol), triethylene glycol-N-bis-3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5 -methylphenyl)propionate, 1,6-hexanediol bis[3-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], bis[2-tert-butyl-4-methyl 6-( 3-tert-butyl-5-methyl-2-hydroxybenzyl)phenyl]terephthalate, 3,9-bis{2-[3-(3-tert-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]- 1,1,-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5]undecane, 4,4′-thiobis(6-tert-butyl-m-cresol), 4,4′- thiobis(3-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-thiobis(4-methyl-6-tert-butylphenol), bis(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)sulfide, 4,4′-di-thiobis(2,6-di-tert-butylphenol), 4,4′-tri-thiobis(2,6-di-tert-butylphenol), 2,2-thiodiethylenebis-[3 -(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate], 2,4-bis(n-octylthio)-6-(4-hydroxy-3′,5′-di-tert-butylanilino) -1,3,5-triazine, N,N′-hexamethylenebis-(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyhydrocinnamide), N,N′-bis[3-(3,5 -di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyl]hydrazine, 1,1,3-tris(2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl)butane, 1,3,5-trimethyl-2 , 4,6-tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, tris(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)isocyanurate, tris(3,5- Di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, 1,3,5-tris(4-tert-butyl-3-hydroxy-2,6-dimethylbenzyl)isocyanurate, 1,3,5-tris-2 [3(3,5-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionyloxy]ethyl isocyanurate and tetrakis[methylene-3-(3′,5′-di-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate]methane and the like are exemplified. All of these are readily available. The above hindered phenol-based antioxidants can be used alone or in combination of two or more. The amount of the phosphorus stabilizer and the hindered phenol antioxidant is preferably 0.0001 to 1 part by weight, more preferably 0.001 to 0.5 part by weight, with respect to 100 parts by weight of component A, respectively. More preferably, it is 0.005 to 0.3 parts by weight.
(iii)前記以外の熱安定剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、前記リン系安定剤および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が好適に例示される。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。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。例えば前記社製のIrganoxHP-2921が好適に例示される。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。本発明の熱可塑性樹脂組成物には、必要に応じてエポキシ化合物を配合することができる。かかるエポキシ化合物は、金型腐食を抑制するという目的で配合されるものであり、基本的にエポキシ官能基を有するもの全てが適用できる。好ましいエポキシ化合物の具体例としては、3,4ーエポキシシクロヘキシルメチル-3’,4’-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、2,2-ビス(ヒドロキシメチル)-1-ブタノールの1,2-エポキシ-4-(2-オキシラニル)シクロセキサン付加物、メチルメタクリレートとグリシジルメタクリレートの共重合体、スチレンとグリシジルメタクリレートの共重合体等が挙げられる。かかるエポキシ化合物の添加量としては、A成分100重量部に対して、0.003~0.2重量部が好ましく、より好ましくは0.004~0.15重量部であり、さらに好ましくは0.005~0.1重量部である。
(iii) Other heat stabilizers The thermoplastic resin composition of the present invention may contain other heat stabilizers than the phosphorus stabilizer and hindered phenol antioxidant. Such other heat stabilizers are preferably lactone-based stabilizers represented by reaction products of 3-hydroxy-5,7-di-tert-butyl-furan-2-one and o-xylene. be done. Details of such stabilizers are described in JP-A-7-233160. Such a compound is available commercially as Irganox HP-136 (trademark, CIBA SPECIALTY CHEMICALS). Further, stabilizers obtained by mixing said compound with various phosphite compounds and hindered phenol compounds are commercially available. For example, Irganox HP-2921 manufactured by the above company is a suitable example. The amount of the lactone stabilizer is preferably 0.0005 to 0.05 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.03 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. Other stabilizers include sulfur-containing stabilizers such as pentaerythritol tetrakis (3-mercaptopropionate), pentaerythritol tetrakis (3-laurylthiopropionate), and glycerol-3-stearylthiopropionate. exemplified. The amount of the sulfur-containing stabilizer to be blended is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.08 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. The thermoplastic resin composition of the present invention may optionally contain an epoxy compound. Such epoxy compounds are blended for the purpose of suppressing mold corrosion, and basically all those having epoxy functional groups can be applied. Specific examples of preferred epoxy compounds include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3′,4′-epoxycyclohexylcarboxylate, 2,2-bis(hydroxymethyl)-1-butanol of 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adducts, copolymers of methyl methacrylate and glycidyl methacrylate, copolymers of styrene and glycidyl methacrylate, and the like. The amount of the epoxy compound to be added is preferably 0.003 to 0.2 parts by weight, more preferably 0.004 to 0.15 parts by weight, still more preferably 0.004 to 0.15 parts by weight, based on 100 parts by weight of component A. 005 to 0.1 parts by weight.
(II)難燃剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、難燃剤を配合することができる。かかる化合物の配合は難燃性の向上をもたらすが、それ以外にも各化合物の性質に基づき、例えば帯電防止性、流動性、剛性、および熱安定性の向上などがもたらされる。かかる難燃剤としては、(i)有機金属塩系難燃剤(例えば有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、有機ホウ酸金属塩系難燃剤、および有機錫酸金属塩系難燃剤など)、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、有機基含有の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、およびホスホン酸アミド化合物など)、(iii)シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤、(iv)フィブリル化PTFEが挙げられ、その中でも有機金属塩系難燃剤、有機リン系難燃剤が好ましい。これらは一種または二種複合して使用しても良い。
(II) Flame Retardant The thermoplastic resin composition of the present invention may contain a flame retardant. Incorporation of such compounds provides improved flame retardancy, but also provides, depending on the properties of each compound, improved antistatic properties, fluidity, stiffness, and thermal stability, for example. Examples of such flame retardants include (i) organic metal salt flame retardants (e.g., organic sulfonic acid alkali (earth) metal salts, organic borate metal salt flame retardants, and organic stannate metal salt flame retardants), ( ii) organic phosphorus-based flame retardants (e.g., organic group-containing monophosphate compounds, phosphate oligomeric compounds, phosphonate oligomeric compounds, phosphonitrile oligomeric compounds, phosphonic acid amide compounds, etc.), (iii) silicone-based flame retardants consisting of silicone compounds and (iv) fibrillated PTFE, among which organic metal salt-based flame retardants and organic phosphorus-based flame retardants are preferred. These may be used alone or in combination of two.
(i)有機金属塩系難燃剤
有機金属塩化合物は炭素原子数1~50、好ましくは1~40の有機酸のアルカリ(土類)金属塩、好ましくは有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩であることが好ましい。この有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩には、炭素原子数1~10、好ましくは2~8のパーフルオロアルキルスルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩の如きフッ素置換アルキルスルホン酸の金属塩、並びに炭素原子数7~50、好ましくは7~40の芳香族スルホン酸とアルカリ金属またはアルカリ土類金属との金属塩が含まれる。金属塩を構成するアルカリ金属としてはリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウムおよびセシウムが挙げられ、アルカリ土類金属としては、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウムが挙げられる。より好適にはアルカリ金属である。かかるアルカリ金属の中でも、透明性の要求がより高い場合にはイオン半径のより大きいルビジウムおよびセシウムが好適である一方、これらは汎用的でなくまた精製もし難いことから、結果的にコストの点で不利となる場合がある。一方、リチウムおよびナトリウムなどのより小さいイオン半径の金属は逆に難燃性の点で不利な場合がある。これらを勘案してスルホン酸アルカリ金属塩中のアルカリ金属を使い分けることができるが、いずれの点においても特性のバランスに優れたスルホン酸カリウム塩が最も好適である。かかるカリウム塩と他のアルカリ金属からなるスルホン酸アルカリ金属塩とを併用することもできる。
(i) Organometallic salt-based flame retardant The organometallic salt compound is an alkali (earth) metal salt of an organic acid having 1 to 50 carbon atoms, preferably 1 to 40 carbon atoms, preferably an alkali (earth) metal organic sulfonate. is preferred. The organic sulfonic acid alkali (earth) metal salts include fluorine-substituted alkyl sulfones such as metal salts of perfluoroalkyl sulfonic acids having 1 to 10 carbon atoms, preferably 2 to 8 carbon atoms, and alkali metals or alkaline earth metals. Metal salts of acids and metal salts of aromatic sulfonic acids having 7 to 50 carbon atoms, preferably 7 to 40 carbon atoms, with alkali metals or alkaline earth metals are included. Alkali metals that make up the metal salt include lithium, sodium, potassium, rubidium and cesium, and alkaline earth metals include beryllium, magnesium, calcium, strontium and barium. Alkali metals are more preferred. Among such alkali metals, rubidium and cesium, which have larger ionic radii, are suitable when the demand for transparency is higher. It may be disadvantageous. On the other hand, metals with smaller ionic radii, such as lithium and sodium, may be disadvantageous in terms of flame retardancy. Although the alkali metal in the alkali metal sulfonate can be properly used in consideration of these factors, the potassium sulfonate is most preferable because of its well-balanced properties in all respects. Such potassium salts and alkali metal sulfonate salts of other alkali metals can also be used in combination.
パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩の具体例としては、トリフルオロメタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、ペンタフルオロエタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、パーフルオロブタンスルホン酸リチウム、パーフルオロヘプタンスルホン酸リチウム、トリフルオロメタンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸セシウム、パーフルオロオクタンスルホン酸セシウム、パーフルオロヘキサンスルホン酸セシウム、パーフルオロブタンスルホン酸ルビジウム、およびパーフルオロヘキサンスルホン酸ルビジウム等が挙げられ、これらは1種もしくは2種以上を併用して使用することができる。ここでパーフルオロアルキル基の炭素数は、1~18の範囲が好ましく、1~10の範囲がより好ましく、更に好ましくは1~8の範囲である。 Specific examples of perfluoroalkylsulfonic acid alkali metal salts include potassium trifluoromethanesulfonate, potassium perfluorobutanesulfonate, potassium perfluorohexanesulfonate, potassium perfluorooctanesulfonate, sodium pentafluoroethanesulfonate, perfluoro Sodium butanesulfonate, sodium perfluorooctanesulfonate, lithium trifluoromethanesulfonate, lithium perfluorobutanesulfonate, lithium perfluoroheptanesulfonate, cesium trifluoromethanesulfonate, cesium perfluorobutanesulfonate, perfluorooctanesulfonic acid Cesium, cesium perfluorohexanesulfonate, rubidium perfluorobutanesulfonate, rubidium perfluorohexanesulfonate, and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination of two or more. The perfluoroalkyl group preferably has 1 to 18 carbon atoms, more preferably 1 to 10 carbon atoms, and still more preferably 1 to 8 carbon atoms.
これらの中で特にパーフルオロブタンスルホン酸カリウムが好ましい。アルカリ金属からなるパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩中には、通常少なからず弗化物イオン(F-)が混入する。かかる弗化物イオンの存在は難燃性を低下させる要因となり得るので、できる限り低減されることが好ましい。かかる弗化物イオンの割合はイオンクロマトグラフィー法により測定できる。弗化物イオンの含有量は、100ppm以下が好ましく、40ppm以下が更に好ましく、10ppm以下が特に好ましい。また製造効率的に0.2ppm以上であることが好適である。かかる弗化物イオン量の低減されたパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩は、製造方法は公知の製造方法を用い、かつ含フッ素有機金属塩を製造する際の原料中に含有される弗化物イオンの量を低減する方法、反応により得られた弗化水素などを反応時に発生するガスや加熱によって除去する方法、並びに含フッ素有機金属塩を製造に再結晶および再沈殿等の精製方法を用いて弗化物イオンの量を低減する方法などによって製造することができる。特に有機金属塩系難燃剤は比較的水に溶けやすいこことから、イオン交換水、特に電気抵抗値が18MΩ・cm以上、すなわち電気伝導度が約0.55μS/cm以下を満足する水を用い、かつ常温よりも高い温度で溶解させて洗浄を行い、その後冷却させて再結晶化させる工程により製造することが好ましい。 Among these, potassium perfluorobutanesulfonate is particularly preferred. The alkali (earth) metal salt of perfluoroalkylsulfonate, which is an alkali metal, usually contains not a small amount of fluoride ions (F-). Since the presence of such fluoride ions can be a factor in deteriorating flame retardancy, it is preferable to reduce them as much as possible. The proportion of such fluoride ions can be measured by ion chromatography. The content of fluoride ions is preferably 100 ppm or less, more preferably 40 ppm or less, and particularly preferably 10 ppm or less. In addition, it is preferable that the concentration is 0.2 ppm or more in terms of production efficiency. Such an alkali (earth) metal perfluoroalkylsulfonate having a reduced amount of fluoride ions is produced by a known production method and is contained in raw materials for producing a fluorine-containing organic metal salt. A method of reducing the amount of fluoride ions, a method of removing hydrogen fluoride and the like obtained by the reaction by gas generated during the reaction or by heating, and a purification method such as recrystallization and reprecipitation for the production of fluorine-containing organometallic salts. can be produced by a method of reducing the amount of fluoride ions using In particular, since organometallic salt-based flame retardants are relatively soluble in water, ion-exchanged water, especially water satisfying an electrical resistance value of 18 MΩ·cm or more, that is, an electrical conductivity of about 0.55 μS / cm or less, is used. It is also preferable to manufacture by a step of dissolving at a temperature higher than room temperature, washing, and then cooling to recrystallize.
芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の具体例としては、例えばジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジナトリウム、ジフェニルサルファイド-4,4’-ジスルホン酸ジカリウム、5-スルホイソフタル酸カリウム、5-スルホイソフタル酸ナトリウム、ポリエチレンテレフタル酸ポリスルホン酸ポリナトリウム、1-メトキシナフタレン-4-スルホン酸カルシウム、4-ドデシルフェニルエーテルジスルホン酸ジナトリウム、ポリ(2,6-ジメチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,3-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(1,4-フェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム、ポリ(2,6-ジフェニルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸ポリカリウム、ポリ(2-フルオロ-6-ブチルフェニレンオキシド)ポリスルホン酸リチウム、ベンゼンスルホネートのスルホン酸カリウム、ベンゼンスルホン酸ナトリウム、ベンゼンスルホン酸ストロンチウム、ベンゼンスルホン酸マグネシウム、p-ベンゼンジスルホン酸ジカリウム、ナフタレン-2,6-ジスルホン酸ジカリウム、ビフェニル-3,3’-ジスルホン酸カルシウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸カリウム、ジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、ジフェニルスルホン-3,4’-ジスルホン酸ジカリウム、α,α,α-トリフルオロアセトフェノン-4-スルホン酸ナトリウム、ベンゾフェノン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジナトリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸ジカリウム、チオフェン-2,5-ジスルホン酸カルシウム、ベンゾチオフェンスルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホキサイド-4-スルホン酸カリウム、ナフタレンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、およびアントラセンスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物などを挙げることができる。これら芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩では、特にカリウム塩が好適である。これらの芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の中でも、ジフェニルスルホン-3-スルホン酸カリウム、およびジフェニルスルホン-3,3’-ジスルホン酸ジカリウムが好適であり、特にこれらの混合物(前者と後者の重量比が15/85~30/70)が好適である。 Specific examples of the alkali (earth) metal aromatic sulfonate include disodium diphenylsulfide-4,4′-disulfonate, dipotassium diphenylsulfide-4,4′-disulfonate, potassium 5-sulfoisophthalate, Sodium 5-sulfoisophthalate, polysodium polyethylene terephthalate polysulfonate, calcium 1-methoxynaphthalene-4-sulfonate, disodium 4-dodecylphenyl ether disulfonate, poly(2,6-dimethylphenylene oxide) polysodium polysulfonate , poly(1,3-phenylene oxide) polysodium polysulfonate, poly(1,4-phenylene oxide) polysodium polysulfonate, poly(2,6-diphenylphenylene oxide) polypotassium polysulfonate, poly(2-fluoro- 6-Butylphenylene oxide) lithium polysulfonate, potassium benzenesulfonate sulfonate, sodium benzenesulfonate, strontium benzenesulfonate, magnesium benzenesulfonate, dipotassium p-benzenedisulfonate, dipotassium p-benzenedisulfonate, dipotassium naphthalene-2,6-disulfonate, biphenyl -3,3'-calcium disulfonate, sodium diphenylsulfone-3-sulfonate, potassium diphenylsulfone-3-sulfonate, dipotassium diphenylsulfone-3,3'-disulfonate, diphenylsulfone-3,4'-disulfonic acid dipotassium, sodium α,α,α-trifluoroacetophenone-4-sulfonate, dipotassium benzophenone-3,3′-disulfonate, disodium thiophene-2,5-disulfonate, dipotassium thiophene-2,5-disulfonate, Calcium thiophene-2,5-disulfonate, sodium benzothiophene sulfonate, potassium diphenyl sulfoxide-4-sulfonate, formalin condensate of sodium naphthalenesulfonate, and formalin condensate of sodium anthracene sulfonate. can. Of these alkali (earth) metal salts of aromatic sulfonates, potassium salts are particularly preferred. Among these alkali (earth) metal salts of aromatic sulfonates, potassium diphenylsulfone-3-sulfonate and dipotassium diphenylsulfone-3,3'-disulfonate are preferred, and mixtures thereof (the former and the latter weight ratio of 15/85 to 30/70).
スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩としては、硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩および芳香族スルホンアミドのアルカリ(土類)金属塩などが好適に例示される。硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩としては、特に一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩を挙げることができ、かかる一価および/または多価アルコール類の硫酸エステルとしては、メチル硫酸エステル、エチル硫酸エステル、ラウリル硫酸エステル、ヘキサデシル硫酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルの硫酸エステル、ペンタエリスリトールのモノ、ジ、トリ、テトラ硫酸エステル、ラウリン酸モノグリセライドの硫酸エステル、パルミチン酸モノグリセライドの硫酸エステル、およびステアリン酸モノグリセライドの硫酸エステルなどを挙げることができる。これらの硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩として好ましくはラウリル硫酸エステルのアルカリ(土類)金属塩が挙げられる。芳香族スルホンアミドのアルカリ(土類)金属塩としては、例えばサッカリン、N-(p-トリルスルホニル)-p-トルエンスルホイミド、N-(N’-ベンジルアミノカルボニル)スルファニルイミド、およびN-(フェニルカルボキシル)スルファニルイミドのアルカリ(土類)金属塩などが挙げられる。有機金属塩系難燃剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~1重量部、より好ましくは0.005~0.5重量部、さらに好ましくは0.01~0.3重量部、特に好ましくは0.03~0.15重量部である。 Preferred examples of organic metal salts other than alkali (earth) metal sulfonates include alkali (earth) metal salts of sulfate esters and alkali (earth) metal salts of aromatic sulfonamides. As alkali (earth) metal salts of sulfate esters, mention may be made in particular of alkali (earth) metal salts of sulfate esters of monohydric and/or polyhydric alcohols, such monohydric and/or polyhydric alcohols Sulfuric acid esters include methyl sulfate, ethyl sulfate, lauryl sulfate, hexadecyl sulfate, polyoxyethylene alkylphenyl ether sulfate, pentaerythritol mono-, di-, tri-, tetra-sulfate, lauric acid monoglyceride sulfate esters, palmitate monoglyceride sulfates, stearate monoglyceride sulfates, and the like. The alkali (earth) metal salts of these sulfate esters are preferably alkali (earth) metal salts of lauryl sulfate. Alkali (earth) metal salts of aromatic sulfonamides include, for example, saccharin, N-(p-tolylsulfonyl)-p-toluenesulfimide, N-(N'-benzylaminocarbonyl)sulfanilimide, and N-( and alkali (earth) metal salts of phenylcarboxyl)sulfanilimide. The content of the organometallic salt-based flame retardant is preferably 0.001 to 1 part by weight, more preferably 0.005 to 0.5 part by weight, and still more preferably 0.01 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of component A. 0.3 parts by weight, particularly preferably 0.03 to 0.15 parts by weight.
(ii)有機リン系難燃剤
有機リン系難燃剤としては、アリールホスフェート化合物、ホスファゼン化合物が好適に用いられる。これらの有機リン系難燃剤は可塑化効果があるため、成形加工性を高められる点で有利である。アリールホスフェート化合物は、従来難燃剤として公知の各種ホスフェート化合物が使用できるが、より好適には特に下記一般式(5)で表される1種または2種以上のホスフェート化合物を挙げることができる。
(ii) Organic Phosphorus Flame Retardant As the organic phosphorus flame retardant, aryl phosphate compounds and phosphazene compounds are preferably used. Since these organic phosphorus flame retardants have a plasticizing effect, they are advantageous in terms of improving moldability. As the aryl phosphate compound, various phosphate compounds conventionally known as flame retardants can be used, and more preferably, one or more phosphate compounds represented by the following general formula (5) can be mentioned.
(但し上記式中のMは、二価フェノールから誘導される二価の有機基を表し、Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4はそれぞれ一価フェノールから誘導される一価の有機基を表す。a、b、c及びdはそれぞれ独立して0または1であり、mは0~5の整数であり、重合度mの異なるリン酸エステルの混合物の場合はmはその平均値を表し、0~5の値である。) (However, M in the above formula represents a divalent organic group derived from a dihydric phenol, and Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and Ar 4 are each a monovalent organic group derived from a monohydric phenol. a, b, c and d are each independently 0 or 1, m is an integer of 0 to 5, and in the case of a mixture of phosphate esters with different polymerization degrees m, m is the average value and values from 0 to 5.)
前記式のホスフェート化合物は、異なるm数を有する化合物の混合物であってもよく、かかる混合物の場合、平均のm数は好ましくは0.5~1.5、より好ましくは0.8~1.2、更に好ましくは0.95~1.15、特に好ましくは1~1.14の範囲である。 The phosphate compound of the above formula may be a mixture of compounds having different m numbers, and in such mixtures the average m number is preferably between 0.5 and 1.5, more preferably between 0.8 and 1.5. 2, more preferably 0.95 to 1.15, particularly preferably 1 to 1.14.
上記Mを誘導する二価フェノールの好適な具体例としては、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、およびビス(4-ヒドロキシフェニル)サルファイドが例示され、中でも好ましくはレゾルシノール、ビスフェノールA、およびジヒドロキシジフェニルである。 Suitable specific examples of dihydric phenols from which M is derived include hydroquinone, resorcinol, bis(4-hydroxydiphenyl)methane, bisphenol A, dihydroxydiphenyl, dihydroxynaphthalene, bis(4-hydroxyphenyl)sulfone, bis(4 -hydroxyphenyl)ketone, and bis(4-hydroxyphenyl)sulfide, among which resorcinol, bisphenol A, and dihydroxydiphenyl are preferred.
上記Ar1、Ar2、Ar3、およびAr4を誘導する一価フェノールの好適な具体例としては、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、およびp-クミルフェノールが例示され、中でも好ましくはフェノール、および2,6-ジメチルフェノールである。 Preferable specific examples of monohydric phenols from which Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are derived include phenol, cresol, xylenol, isopropylphenol, butylphenol and p-cumylphenol. is phenol, and 2,6-dimethylphenol.
尚、かかる一価フェノールはハロゲン原子で置換されてもよく、該一価フェノールから誘導される基を有するホスフェート化合物の具体例としては、トリス(2,4,6-トリブロモフェニル)ホスフェートおよびトリス(2,4-ジブロモフェニル)ホスフェート、トリス(4-ブロモフェニル)ホスフェートなどが例示される。 Such monohydric phenol may be substituted with a halogen atom, and specific examples of phosphate compounds having a group derived from the monohydric phenol include tris(2,4,6-tribromophenyl)phosphate and tris(2,4,6-tribromophenyl)phosphate. Examples include (2,4-dibromophenyl)phosphate, tris(4-bromophenyl)phosphate and the like.
一方、ハロゲン原子で置換されていないホスフェート化合物の具体例としては、トリフェニルホスフェートおよびトリ(2,6-キシリル)ホスフェートなどのモノホスフェート化合物、並びにレゾルシノールビスジ(2,6-キシリル)ホスフェート)を主体とするホスフェートオリゴマー、4,4-ジヒドロキシジフェニルビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするホスフェートオリゴマー、およびビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)を主体とするリン酸エステルオリゴマーが好適である(ここで主体とするとは、重合度の異なる他の成分を少量含んでよいことを示し、より好適には前記式(5)におけるm=1の成分が80重量%以上、より好ましくは85重量%以上、更に好ましくは90重量%以上含有されることを示す。)。 On the other hand, specific examples of phosphate compounds not substituted with halogen atoms include monophosphate compounds such as triphenyl phosphate and tri(2,6-xylyl)phosphate, and resorcinol bisdi(2,6-xylyl)phosphate). Preferred are phosphate oligomers based on 4,4-dihydroxydiphenyl bis(diphenyl phosphate), and phosphate ester oligomers based on bisphenol A bis(diphenyl phosphate). indicates that a small amount of other components with different polymerization degrees may be included, more preferably the component of m = 1 in the formula (5) is 80% by weight or more, more preferably 85% by weight or more, and even more preferably 90% by weight or more).
ホスファゼン化合物は、従来難燃剤として公知の各種ホスファゼン化合物が使用できるが、下記一般式(6)、(7)で表されるホスファゼン化合物が好ましい。 Various phosphazene compounds known as conventional flame retardants can be used as the phosphazene compound, but phosphazene compounds represented by the following general formulas (6) and (7) are preferable.
(式中、X1、X2、X3、X4は、水素、水酸基、アミノ基、またはハロゲン原子を含まない有機基を表す。また、rは3~10の整数を表す。) (Wherein, X 1 , X 2 , X 3 and X 4 represent hydrogen, hydroxyl group, amino group, or an organic group containing no halogen atom, and r represents an integer of 3 to 10.)
上記式(6)、(7)中、X1、X2、X3、X4で表されるハロゲン原子を含まない有機基としては、例えば、アルコキシ基、フェニル基、アミノ基、アリル基などが挙げられる。中でも上記式(6)で表される環状ホスファゼン化合物が好ましく、更に、上記式(6)中のX1、X2がフェノキシ基である環状フェノキシホスファゼンが特に好ましい。 Examples of the halogen-free organic groups represented by X 1 , X 2 , X 3 and X 4 in the formulas (6) and (7) include an alkoxy group, a phenyl group, an amino group and an allyl group. is mentioned. Among them, a cyclic phosphazene compound represented by the above formula (6) is preferable, and a cyclic phenoxyphosphazene in which X 1 and X 2 in the above formula (6) are phenoxy groups is particularly preferable.
有機リン系難燃剤の含有量はA成分100重量部に対して、1~50重量部であることが好ましく、より好ましくは2~30重量部であり、5~20重量部がさらに好ましい。有機リン系難燃剤の配合量が1重量部未満であると難燃化の効果が得がたく、50重量部を超えると混練押出時にストランド切れやサージングなどが起こり生産性が低下するという問題が生ずる場合がある。 The content of the organic phosphorus flame retardant is preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably 2 to 30 parts by weight, and even more preferably 5 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. If the amount of the organic phosphorus flame retardant is less than 1 part by weight, it is difficult to obtain the flame retardant effect. may occur.
(iii)シリコーン系難燃剤
シリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、燃焼時の化学反応によって難燃性を向上させるものである。該化合物としては従来芳香族ポリカーボート樹脂の難燃剤として提案された各種の化合物を使用することができる。シリコーン化合物はその燃焼時にそれ自体が結合してまたは樹脂に由来する成分と結合してストラクチャーを形成することにより、または該ストラクチャー形成時の還元反応により、特にポリカーボネート樹脂を用いた場合に高い難燃効果を付与するものと考えられている。
(iii) Silicone Flame Retardant A silicone compound used as a silicone flame retardant improves flame retardancy through a chemical reaction during combustion. As the compound, various compounds that have been proposed as flame retardants for aromatic polycarbonate resins can be used. When the silicone compound is burned, it combines with itself or with a component derived from the resin to form a structure, or through a reduction reaction during the formation of the structure. considered to be effective.
したがってかかる反応における活性の高い基を含んでいることが好ましく、より具体的にはアルコキシ基およびハイドロジェン(即ちSi-H基)から選択された少なくとも1種の基を所定量含んでいることが好ましい。かかる基(アルコキシ基、Si-H基)の含有割合としては、0.1~1.2mol/100gの範囲が好ましく、0.12~1mol/100gの範囲がより好ましく、0.15~0.6mol/100gの範囲が更に好ましい。かかる割合はアルカリ分解法より、シリコーン化合物の単位重量当たりに発生した水素またはアルコールの量を測定することにより求められる。尚、アルコキシ基は炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、特にメトキシ基が好適である。 Therefore, it preferably contains a group that is highly active in such reactions, and more specifically, it preferably contains a predetermined amount of at least one group selected from alkoxy groups and hydrogen (that is, Si—H groups). preferable. The content ratio of such groups (alkoxy group, Si—H group) is preferably in the range of 0.1 to 1.2 mol/100 g, more preferably in the range of 0.12 to 1 mol/100 g, and more preferably 0.15 to 0.15 mol/100 g. A range of 6 mol/100 g is more preferred. Such a ratio can be obtained by measuring the amount of hydrogen or alcohol generated per unit weight of the silicone compound by the alkaline decomposition method. As the alkoxy group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms is preferable, and a methoxy group is particularly preferable.
一般的にシリコーン化合物の構造は、以下に示す4種類のシロキサン単位を任意に組み合わせることによって構成される。すなわち、M単位:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2等の1官能性シロキサン単位、D単位:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等の2官能性シロキサン単位、T単位:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等の3官能性シロキサン単位、Q単位:SiO2で示される4官能性シロキサン単位である。 Generally, the structure of a silicone compound is constructed by arbitrarily combining the four types of siloxane units shown below. That is, M units: ( CH3 )3SiO1 / 2 , H( CH3 ) 2SiO1/ 2 , H2 ( CH3 )SiO1 /2 , ( CH3 ) 2 ( CH2 =CH) SiO1 /2 , ( CH3 ) 2 ( C6H5 )SiO1 / 2, ( CH3 )( C6H5 )( CH2 =CH)SiO1 / 2 , and other monofunctional siloxane units, D units: 2 such as ( CH3 ) 2SiO , H ( CH3 )SiO, H2SiO , H( C6H5 )SiO, ( CH3 )( CH2 =CH) SiO , ( C6H5 )2SiO; Functional siloxane units, T units: ( CH3 )SiO3 /2 , ( C3H7 )SiO3 / 2 , HSiO3 /2 , ( CH2 =CH)SiO3 /2 , ( C6H5 ) Trifunctional siloxane units such as SiO 3/2 , and Q units: tetrafunctional siloxane units represented by SiO 2 .
シリコーン系難燃剤に使用されるシリコーン化合物の構造は、具体的には、示性式としてDn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQqが挙げられる。この中で好ましいシリコーン化合物の構造は、MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQqであり、さらに好ましい構造は、MmDnまたはMmDnTpである。 Specifically, the structures of silicone compounds used in silicone-based flame retardants include Dn, Tp, MmDn, MmTp, MmQq, MmDnTp, MmDnQq, MmTpQq, MmDnTpQq, DnTp, DnQq, and DnTpQq. Among these, preferred structures of the silicone compounds are MmDn, MmTp, MmDnTp and MmDnQq, and more preferred structures are MmDn or MmDnTp.
ここで、前記示性式中の係数m、n、p、qは各シロキサン単位の重合度を表す1以上の整数であり、各示性式における係数の合計がシリコーン化合物の平均重合度となる。この平均重合度は好ましくは3~150の範囲、より好ましくは3~80の範囲、更に好ましくは3~60の範囲、特に好ましくは4~40の範囲である。かかる好適な範囲であるほど難燃性において優れるようになる。更に後述するように芳香族基を所定量含むシリコーン化合物においては透明性や色相にも優れる。その結果良好な反射光が得られる。またm、n、p、qのいずれかが2以上の数値である場合、その係数の付いたシロキサン単位は、結合する水素原子や有機残基が異なる2種以上のシロキサン単位とすることができる。 Here, the coefficients m, n, p, and q in the formula are integers of 1 or more representing the degree of polymerization of each siloxane unit, and the sum of the coefficients in each formula is the average degree of polymerization of the silicone compound. . The average degree of polymerization is preferably in the range of 3-150, more preferably in the range of 3-80, still more preferably in the range of 3-60, and most preferably in the range of 4-40. It comes to be excellent in flame retardance, so that it is such a suitable range. Furthermore, as described later, silicone compounds containing a predetermined amount of aromatic groups are excellent in transparency and hue. As a result, good reflected light can be obtained. When any of m, n, p, and q is a numerical value of 2 or more, the siloxane unit with that coefficient can be two or more siloxane units having different bonding hydrogen atoms and organic residues. .
シリコーン化合物は、直鎖状であっても分岐構造を持つものであってもよい。またシリコン原子に結合する有機残基は炭素数1~30、より好ましくは1~20の有機残基であることが好ましい。かかる有機残基としては、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、およびデシル基などのアルキル基、シクロヘキシル基の如きシクロアルキル基、フェニル基の如きアリール基、並びにトリル基の如きアラルキル基を挙げることがでる。さらに好ましくは炭素数1~8のアルキル基、アルケニル基またはアリール基である。アルキル基としては、特にはメチル基、エチル基、およびプロピル基等の炭素数1~4のアルキル基が好ましい。さらにシリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物はアリール基を含有することが好ましい。一方、二酸化チタン顔料の有機表面処理剤としてのシラン化合物およびシロキサン化合物は、アリール基を含有しない方が好ましい効果が得られる点で、シリコーン系難燃剤とはその好適な態様において明確に区別される。シリコーン系難燃剤として使用されるシリコーン化合物は、前記Si-H基およびアルコキシ基以外にも反応基を含有していてもよく、かかる反応基としては例えば、アミノ基、カルボキシ基、エポキシ基、ビニル基、メルカプト基、およびメタクリロキシ基などが例示される。 The silicone compound may be linear or branched. Also, the organic residue that bonds to the silicon atom preferably has 1 to 30 carbon atoms, more preferably 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of such organic residues include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group and decyl group, cycloalkyl groups such as cyclohexyl group, aryl groups such as phenyl group, and aralkyl groups such as tolyl groups. More preferably, it is an alkyl group, alkenyl group or aryl group having 1 to 8 carbon atoms. As the alkyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as methyl group, ethyl group and propyl group is particularly preferred. Furthermore, the silicone compound used as the silicone-based flame retardant preferably contains an aryl group. On the other hand, silane compounds and siloxane compounds used as organic surface treatment agents for titanium dioxide pigments are clearly distinguished from silicone-based flame retardants in their preferred aspects in that they exhibit favorable effects when they do not contain aryl groups. . Silicone compounds used as silicone flame retardants may contain reactive groups other than the Si—H groups and alkoxy groups. Examples of such reactive groups include amino groups, carboxy groups, epoxy groups, vinyl groups, mercapto groups, and methacryloxy groups.
シリコーン系難燃剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.01~20重量部、より好ましくは0.5~10重量部、さらに好ましくは1~5重量部である。 The content of the silicone flame retardant is preferably 0.01 to 20 parts by weight, more preferably 0.5 to 10 parts by weight, still more preferably 1 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of component A.
(iv)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(フィブリル化PTFE)
フィブリル化PTFEは、フィブリル化PTFE単独であっても、混合形態のフィブリル化PTFEすなわちフィブリル化PTFE粒子と有機系重合体からなるポリテトラフルオロエチレン系混合体であってもよい。フィブリル化PTFEは極めて高い分子量を有し、せん断力などの外的作用によりPTFE同士を結合して繊維状になる傾向を示すものである。その数平均分子量は、150万~数千万の範囲である。かかる下限はより好ましくは300万である。かかる数平均分子量は、例えば特開平6-145520号公報に開示されているとおり、380℃でのポリテトラフルオロエチレンの溶融粘度に基づき算出される。即ち、フィブリル化PTFEは、かかる公報に記載された方法で測定される380℃における溶融粘度が107~1013poiseの範囲であり、好ましくは108~1012poiseの範囲である。かかるPTFEは、固体形状の他、水性分散液形態のものも使用可能である。またかかるフィブリル化PTFEは樹脂中での分散性を向上させ、さらに良好な難燃性および機械的特性を得るために他の樹脂との混合形態のPTFE混合物を使用することも可能である。
(iv) polytetrafluoroethylene (fibrillated PTFE) having fibril-forming ability
The fibrillated PTFE may be fibrillated PTFE alone or mixed fibrillated PTFE, that is, a polytetrafluoroethylene-based mixture comprising fibrillated PTFE particles and an organic polymer. Fibrillated PTFE has a very high molecular weight and tends to bind PTFE together by an external action such as a shearing force to form a fibrous form. Its number average molecular weight ranges from 1.5 million to tens of millions. Such a lower limit is more preferably 3 million. Such number-average molecular weight is calculated based on the melt viscosity of polytetrafluoroethylene at 380° C., as disclosed in JP-A-6-145520, for example. That is, the fibrillated PTFE has a melt viscosity of 10 7 to 10 13 poise, preferably 10 8 to 10 12 poise at 380° C. measured by the method described in the publication. Such PTFE can be used not only in a solid form but also in an aqueous dispersion form. In addition, such fibrillated PTFE improves its dispersibility in resins, and it is also possible to use PTFE mixtures in the form of mixtures with other resins in order to obtain better flame retardancy and mechanical properties.
また、特開平6-145520号公報に開示されているとおり、かかるフィブリル化PTFEを芯とし、低分子量のポリテトラフルオロエチレンを殻とした構造を有するものも好ましく利用される。 Further, as disclosed in JP-A-6-145520, those having such a fibrillated PTFE as a core and a low-molecular-weight polytetrafluoroethylene as a shell are also preferably used.
かかるフィブリル化PTFEの市販品としては例えば三井・デュポンフロロケミカル(株)のテフロン(登録商標)6J、ダイキン化学工業(株)のポリフロンMPA FA500、F-201Lなどを挙げることができる。 Commercially available products of such fibrillated PTFE include, for example, Teflon (registered trademark) 6J manufactured by Mitsui-DuPont Fluorochemical Co., Ltd., Polyflon MPA FA500 and F-201L manufactured by Daikin Chemical Industries, Ltd., and the like.
混合形態のフィブリル化PTFEとしては、(1)フィブリル化PTFEの水性分散液と有機重合体の水性分散液または溶液とを混合し共沈殿を行い共凝集混合物を得る方法(特開昭60-258263号公報、特開昭63-154744号公報などに記載された方法)、(2)フィブリル化PTFEの水性分散液と乾燥した有機重合体粒子とを混合する方法(特開平4-272957号公報に記載された方法)、(3)フィブリル化PTFEの水性分散液と有機重合体粒子溶液を均一に混合し、かかる混合物からそれぞれの媒体を同時に除去する方法(特開平06-220210号公報、特開平08-188653号公報などに記載された方法)、(4)フィブリル化PTFEの水性分散液中で有機重合体を形成する単量体を重合する方法(特開平9-95583号公報に記載された方法)、および(5)PTFEの水性分散液と有機重合体分散液を均一に混合後、更に該混合分散液中でビニル系単量体を重合し、その後混合物を得る方法(特開平11-29679号公報などに記載された方法)により得られたものが使用できる。 Mixed forms of fibrillated PTFE include (1) a method of mixing an aqueous dispersion of fibrillated PTFE and an aqueous dispersion or solution of an organic polymer to co-precipitate to obtain a co-aggregated mixture (JP-A-60-258263; (2) A method of mixing an aqueous dispersion of fibrillated PTFE and dried organic polymer particles (described in JP-A-4-272957). (3) A method in which an aqueous dispersion of fibrillated PTFE and a solution of organic polymer particles are uniformly mixed, and the respective media are simultaneously removed from the mixture (JP-A-06-220210, JP-A-06-220210; 08-188653, etc.), (4) a method of polymerizing a monomer that forms an organic polymer in an aqueous dispersion of fibrillated PTFE (described in JP-A-9-95583, method), and (5) a method of uniformly mixing an aqueous PTFE dispersion and an organic polymer dispersion, further polymerizing a vinyl monomer in the mixed dispersion, and then obtaining a mixture (JP-A-11- 29679) can be used.
これらの混合形態のフィブリル化PTFEの市販品としては、三菱レイヨン(株)の「メタブレン A3000」(商品名)「メタブレン A3700」(商品名)、「メタブレン A3800」(商品名)で代表されるメタブレンAシリーズ、Shine Polymer社のSN3300B7(商品名)、およびGEスペシャリティーケミカルズ社製 「BLENDEX B449」(商品名)などが例示される。 Commercial products of fibrillated PTFE in a mixed form include METABLEN represented by "METABLEN A3000" (trade name), "METABLEN A3700" (trade name), and "METABLEN A3800" (trade name) of Mitsubishi Rayon Co., Ltd. A series, Shine Polymer's SN3300B7 (trade name), and GE Specialty Chemicals' "BLENDEX B449" (trade name) are exemplified.
混合形態におけるフィブリル化PTFEの割合としては、かかる混合物100重量%中、フィブリル化PTFEが1重量%~95重量%であることが好ましく、10重量%~90重量%であるのがより好ましく、20重量%~80重量%が最も好ましい。 The ratio of fibrillated PTFE in the mixed form is preferably 1% to 95% by weight, more preferably 10% to 90% by weight, and 20% by weight, based on 100% by weight of the mixture. Weight percent to 80 weight percent is most preferred.
混合形態におけるフィブリル化PTFEの割合がかかる範囲にある場合は、フィブリル化PTFEの良好な分散性を達成することができる。フィブリル化PTFEの含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.001~0.5重量部であり、0.01~0.5重量部がより好ましく、0.1~0.5重量部がさらに好ましい。 Good dispersibility of the fibrillated PTFE can be achieved when the proportion of the fibrillated PTFE in the mixed form is in this range. The content of fibrillated PTFE is preferably 0.001 to 0.5 parts by weight, more preferably 0.01 to 0.5 parts by weight, and 0.1 to 0.5 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. 5 parts by weight is more preferred.
(III)染顔料
本発明の熱可塑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。本発明で使用する染顔料としては、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。更に本発明の熱可塑性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、アルミ粉が好適である。また、蛍光増白剤やそれ以外の発光をする蛍光染料を配合することにより、発光色を生かした更に良好な意匠効果を付与することができる。
(III) Dyes and Pigments The thermoplastic resin composition of the present invention further contains various dyes and pigments to provide molded articles exhibiting various design properties. The dyes and pigments used in the present invention include perylene dyes, coumarin dyes, thioindigo dyes, anthraquinone dyes, thioxanthone dyes, ferrocyanides such as Prussian blue, perinone dyes, quinoline dyes, quinacridone dyes, Examples include dioxazine dyes, isoindolinone dyes, and phthalocyanine dyes. Furthermore, the thermoplastic resin composition of the present invention can be blended with a metallic pigment to obtain a better metallic color. Aluminum powder is suitable as the metallic pigment. Further, by blending a fluorescent brightening agent or other fluorescent dye that emits light, it is possible to impart a better design effect by making use of the luminescent color.
(IV)蛍光増白剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物において蛍光増白剤は、樹脂等の色調を白色あるいは青白色に改善するために用いられるものであれば特に制限はなく、例えばスチルベン系、ベンズイミダゾール系、ベンズオキサゾール系、ナフタルイミド系、ローダミン系、クマリン系、オキサジン系化合物等が挙げられる。具体的には例えばCI Fluorescent Brightener 219:1や、イーストマンケミカル社製EASTOBRITE OB-1や昭和化学(株)製「ハッコールPSR」、などを挙げることができる。ここで蛍光増白剤は、光線の紫外部のエネルギーを吸収し、このエネルギーを可視部に放射する作用を有するものである。蛍光増白剤の含有量はA成分100重量部に対して、0.001~0.1重量部が好ましく、より好ましくは0.001~0.05重量部である。0.1重量部を超えても該組成物の色調の改良効果は小さい。
(IV) Fluorescent brightener In the thermoplastic resin composition of the present invention, the fluorescent brightener is not particularly limited as long as it is used to improve the color tone of the resin or the like to white or bluish white. , benzimidazole-based, benzoxazole-based, naphthalimide-based, rhodamine-based, coumarin-based, and oxazine-based compounds. Specific examples include CI Fluorescent Brightener 219:1, EASTOBRITE OB-1 manufactured by Eastman Chemical Co., Ltd., and "Hakkor PSR" manufactured by Showa Chemical Co., Ltd., and the like. Here, the fluorescent whitening agent has the function of absorbing energy in the ultraviolet region of light and emitting this energy in the visible region. The content of the fluorescent brightener is preferably 0.001 to 0.1 parts by weight, more preferably 0.001 to 0.05 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. Even if it exceeds 0.1 part by weight, the effect of improving the color tone of the composition is small.
(V)熱線吸収能を有する化合物
本発明の熱可塑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。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、酸化イモニウム、酸化チタン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や酸化タングステン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む)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、本発明の熱可塑性樹脂組成物中、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。
(V) Compound Having Ability to Absorb Heat Rays The thermoplastic resin composition of the present invention can contain a compound having ability to absorb heat rays. Examples of such compounds include phthalocyanine near-infrared absorbers, metal oxide near-infrared absorbers such as ATO, ITO, iridium oxide and ruthenium oxide, imonium oxide and titanium oxide, lanthanum boride, cerium boride and tungsten boride. Preferable examples include various metal compounds having excellent near-infrared absorptivity, such as metal boride-based and tungsten oxide-based near-infrared absorbers, and carbon fillers. As such a phthalocyanine-based near-infrared absorber, for example, MIR-362 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. is commercially available and readily available. Examples of carbon fillers include carbon black, graphite (both natural and artificial) and fullerenes, preferably carbon black and graphite. These can be used singly or in combination of two or more. The content of the phthalocyanine-based near-infrared absorbent is preferably 0.0005 to 0.2 parts by weight, more preferably 0.0008 to 0.1 parts by weight, and 0.001 to 0 0.07 parts by weight is more preferred. The content of the metal oxide near-infrared absorber, the metal boride near-infrared absorber and the carbon filler is preferably in the range of 0.1 to 200 ppm (weight ratio) in the thermoplastic resin composition of the present invention. A range of 0.5 to 100 ppm is more preferred.
(VI)光拡散剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、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、炭酸カルシウムの如き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、既にポリカーボネート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。
(VI) Light diffusing agent The thermoplastic resin composition of the present invention may be blended with a light diffusing agent to impart a light diffusing effect. Examples of such light diffusing agents include polymeric fine particles, inorganic fine particles with a low refractive index such as calcium carbonate, and composites thereof. Such polymer microparticles are already known microparticles as light diffusing agents for polycarbonate resins. More preferably, acrylic crosslinked particles having a particle size of several μm and silicone crosslinked particles represented by polyorganosilsesquioxane are exemplified. The shape of the light diffusing agent is exemplified by a spherical shape, a discoidal shape, a columnar shape, and an amorphous shape. Such spheres do not have to be perfect spheres and include deformed ones, and such cylinders include cubes. A preferred light diffusing agent is spherical, and the more uniform the particle size, the better. The content of the light diffusing agent is preferably 0.005 to 20 parts by weight, more preferably 0.01 to 10 parts by weight, and still more preferably 0.01 to 3 parts by weight with respect to 100 parts by weight of component A. . Two or more light diffusing agents can be used in combination.
(VII)光高反射用白色顔料
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、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。
(VII) High Light Reflection White Pigment The thermoplastic resin composition of the present invention may be blended with a high light reflection white pigment to impart a light reflection effect. Titanium dioxide (particularly titanium dioxide treated with an organic surface treatment agent such as silicone) is particularly preferred as such a white pigment. The content of the white pigment for high light reflection is preferably 3 to 30 parts by weight, more preferably 8 to 25 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. Two or more kinds of the high light reflection white pigment can be used in combination.
(VIII)紫外線吸収剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には紫外線吸収剤を配合して耐候性を付与することができる。 かかる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、2,2’-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’-m-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’-p,p’-ジフェニレンビス(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。前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。前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。具体的には例えばケミプロ化成(株)「ケミソーブ79」、BASFジャパン(株)「チヌビン234」などが挙げられる。前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。
(VIII) Ultraviolet absorber The thermoplastic resin composition of the present invention may be blended with an ultraviolet absorber to impart weather resistance. Specific examples of such UV absorbers include benzophenones such as 2,4-dihydroxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-octoxybenzophenone, 2-hydroxy-4-benzene oxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-5-sulfoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4-methoxybenzophenone, 2,2',4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy- 4,4'-dimethoxybenzophenone, 2,2'-dihydroxy-4,4'-dimethoxy-5-sodium sulfoxybenzophenone, bis(5-benzoyl-4-hydroxy-2-methoxyphenyl)methane, 2-hydroxy -4-n-dodecyloxybenzophenone, 2-hydroxy-4-methoxy-2'-carboxybenzophenone, and the like. Specific examples of benzotriazole-based UV absorbers include 2-(2-hydroxy-5-methylphenyl)benzotriazole and 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)benzotriazole. , 2-(2-hydroxy-3,5-dicumylphenyl)phenylbenzotriazole, 2-(2-hydroxy-3-tert-butyl-5-methylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2,2′- methylenebis[4-(1,1,3,3-tetramethylbutyl)-6-(2H-benzotriazol-2-yl)phenol], 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl ) benzotriazole, 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-butylphenyl)-5-chlorobenzotriazole, 2-(2-hydroxy-3,5-di-tert-amylphenyl)benzotriazole- 2-(2-hydroxy-5-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-5-tert-butylphenyl)benzotriazole, 2-(2-hydroxy-4-octoxyphenyl ) benzotriazole, 2,2′-methylenebis(4-cumyl-6-benzotriazolephenyl), 2,2′-p-phenylenebis(1,3-benzoxazin-4-one), and 2-[2 -hydroxy-3-(3,4,5,6-tetrahydrophthalimidomethyl)-5-methylphenyl]benzotriazole, and 2-(2′-hydroxy-5-methacryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole, and a copolymer of said monomer and a vinyl-based monomer copolymerizable with said monomer, or a copolymer of 2-(2'-hydroxy-5-acryloxyethylphenyl)-2H-benzotriazole and said monomer and a vinyl-based monomer copolymerizable with said monomer; Examples thereof include polymers having a 2-hydroxyphenyl-2H-benzotriazole skeleton, such as polymers. Specifically, the ultraviolet absorber is hydroxyphenyltriazine-based, for example, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxyphenol, 2-(4, 6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-methyloxyphenol, 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-ethyloxyphenol , 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl)-5-propyloxyphenol, and 2-(4,6-diphenyl-1,3,5-triazin-2-yl )-5-butyloxyphenol and the like. Furthermore, 2-(4,6-bis(2,4-dimethylphenyl)-1,3,5-triazin-2-yl)-5-hexyloxyphenol, etc., in which the phenyl group of the above-exemplified compounds is 2,4-dimethylphenyl A compound having a phenyl group is exemplified. Specifically, cyclic iminoester-based UV absorbers include, for example, 2,2′-p-phenylenebis(3,1-benzoxazin-4-one), 2,2′-m-phenylenebis(3,1 -benzoxazin-4-one), and 2,2′-p,p′-diphenylenebis(3,1-benzoxazin-4-one). Further, as the ultraviolet absorber, specifically in the cyanoacrylate type, for example, 1,3-bis-[(2′-cyano-3′,3′-diphenylacryloyl)oxy]-2,2-bis[(2- Examples include cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]methyl)propane and 1,3-bis-[(2-cyano-3,3-diphenylacryloyl)oxy]benzene. Further, the above ultraviolet absorber has a structure of a monomer compound capable of radical polymerization, so that the ultraviolet absorbing monomer and/or photostable monomer and a monomer such as alkyl (meth)acrylate It may be a polymer-type ultraviolet absorber obtained by copolymerizing with a body. Preferred examples of the UV-absorbing monomer include compounds containing a benzotriazole skeleton, a benzophenone skeleton, a triazine skeleton, a cyclic iminoester skeleton, and a cyanoacrylate skeleton in the ester substituent of the (meth)acrylic acid ester. be. Among them, benzotriazole and hydroxyphenyltriazine are preferred in terms of ultraviolet absorption ability, and cyclic imino ester and cyanoacrylate are preferred in terms of heat resistance and hue. Specific examples thereof include "Chemisorb 79" manufactured by Chemipro Kasei Co., Ltd., "TINUVIN 234" manufactured by BASF Japan Ltd., and the like. The ultraviolet absorbers may be used singly or as a mixture of two or more.
紫外線吸収剤の含有量は、A成分100重量部に対して、好ましくは0.01~3重量部、より好ましくは0.01~1重量部、さらに好ましくは0.05~1重量部、特に好ましくは0.05~0.5重量部である。 The content of the ultraviolet absorber is preferably 0.01 to 3 parts by weight, more preferably 0.01 to 1 part by weight, still more preferably 0.05 to 1 part by weight, with respect to 100 parts by weight of component A, especially It is preferably 0.05 to 0.5 parts by weight.
(IX)帯電防止剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、帯電防止性能が求められる場合があり、かかる場合帯電防止剤を含むことが好ましい。かかる帯電防止剤としては、例えば(1)ドデシルベンゼンスルホン酸ホスホニウム塩に代表されるアリールスルホン酸ホスホニウム塩、およびアルキルスルホン酸ホスホニウム塩などの有機スルホン酸ホスホニウム塩、並びにテトラフルオロホウ酸ホスホニウム塩の如きホウ酸ホスホニウム塩が挙げられる。該ホスホニウム塩の含有量は、A成分100重量部に対し、5重量部以下が適切であり、好ましくは0.05~5重量部、より好ましくは1~3.5重量部、更に好ましくは1.5~3重量部の範囲である。帯電防止剤としては例えば、(2)有機スルホン酸リチウム、有機スルホン酸ナトリウム、有機スルホン酸カリウム、有機スルホン酸セシウム、有機スルホン酸ルビジウム、有機スルホン酸カルシウム、有機スルホン酸マグネシウム、および有機スルホン酸バリウムなどの有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩が挙げられる。かかる金属塩は前述のとおり、難燃剤としても使用される。かかる金属塩は、より具体的には例えばドデシルベンゼンスルホン酸の金属塩やパーフルオロアルカンスルホン酸の金属塩などが例示される。有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の含有量はA成分100重量部に対して、0.5重量部以下が適切であり、好ましくは0.001~0.3重量部、より好ましくは0.005~0.2重量部である。特にカリウム、セシウム、およびルビジウムなどのアルカリ金属塩が好適である。
(IX) Antistatic Agent The thermoplastic resin composition of the present invention may be required to have antistatic performance, and in such cases, it preferably contains an antistatic agent. Examples of such antistatic agents include (1) arylsulfonic acid phosphonium salts typified by dodecylbenzenesulfonic acid phosphonium salts, organic sulfonic acid phosphonium salts such as alkylsulfonic acid phosphonium salts, and tetrafluoroborate phosphonium salts. Phosphonium borate salts are mentioned. The content of the phosphonium salt is appropriately 5 parts by weight or less, preferably 0.05 to 5 parts by weight, more preferably 1 to 3.5 parts by weight, still more preferably 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of component A. .5 to 3 parts by weight. Examples of antistatic agents include (2) organic lithium sulfonate, organic sodium sulfonate, organic potassium sulfonate, organic cesium sulfonate, organic rubidium sulfonate, organic calcium sulfonate, organic magnesium sulfonate, and organic barium sulfonate. organic sulfonic acid alkali (earth) metal salts such as Such metal salts are also used as flame retardants, as described above. More specific examples of such metal salts include metal salts of dodecylbenzenesulfonic acid and metal salts of perfluoroalkanesulfonic acid. The content of the organic alkali (earth) metal sulfonate is appropriately 0.5 parts by weight or less, preferably 0.001 to 0.3 parts by weight, more preferably 0 parts by weight, per 100 parts by weight of component A. 0.005 to 0.2 parts by weight. Especially preferred are alkali metal salts such as potassium, cesium and rubidium.
帯電防止剤としては、例えば(3)アルキルスルホン酸アンモニウム塩、およびアリールスルホン酸アンモニウム塩などの有機スルホン酸アンモニウム塩が挙げられる。該アンモニウム塩はA成分およびB成分からなる成分100重量部に対して、0.05重量部以下が適切である。帯電防止剤としては、例えば(4)ポリエーテルエステルアミドの如きポリ(オキシアルキレン)グリコール成分をその構成成分として含有するポリマーが挙げられる。該ポリマーはA成分100重量部に対して、5重量部以下が適切である。 Examples of antistatic agents include (3) organic sulfonate ammonium salts such as alkylsulfonate ammonium salts and arylsulfonate ammonium salts. The amount of the ammonium salt is appropriately 0.05 parts by weight or less per 100 parts by weight of the component A and B. The antistatic agent includes, for example, (4) a polymer containing a poly(oxyalkylene) glycol component such as polyetheresteramide as its constituent component. The amount of the polymer is suitably 5 parts by weight or less per 100 parts by weight of component A.
(X)充填材
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、繊維状充填材以外の強化フィラーとして公知の各種充填材を配合することができる。かかる充填材としては、各種の板状充填材および粒状充填材が利用できる。ここで、板状充填材はその形状が板状(表面に凹凸を有するものや、板が湾曲を有するものを含む)である充填材である。粒状充填材は、不定形状を含むこれら以外の形状の充填材である。
(X) Filler The thermoplastic resin composition of the present invention may contain various fillers known as reinforcing fillers other than fibrous fillers. Various plate-like fillers and granular fillers can be used as such fillers. Here, the plate-like filler is a filler having a plate-like shape (including those having irregularities on the surface and those having curved plates). Particulate fillers are fillers of shapes other than these, including irregularly shaped fillers.
板状充填材としては、ガラスフレーク、タルク、マイカ、カオリン、メタルフレーク、カーボンフレーク、およびグラファイト、並びにこれらの充填材に対して例えば金属や金属酸化物などの異種材料を表面被覆した板状充填材などが好ましく例示される。その粒径は0.1~300μmの範囲が好ましい。かかる粒径は、10μm程度までの領域は液相沈降法の1つであるX線透過法で測定された粒子径分布のメジアン径(D50)による値をいい、10~50μmの領域ではレーザー回折・散乱法で測定された粒子径分布のメジアン径(D50)による値をいい、50~300μmの領域では振動式篩分け法による値である。かかる粒径は樹脂組成物中での粒径である。板状充填材は、各種のシラン系、チタネート系、アルミネート系、およびジルコネート系などのカップリング剤で表面処理されてもよく、またオレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、およびウレタン系樹脂などの各種樹脂や高級脂肪酸エステルなどにより集束処理されるか、または圧縮処理された造粒物であってもよい。 Plate-shaped fillers include glass flakes, talc, mica, kaolin, metal flakes, carbon flakes, and graphite, and plate-shaped fillers obtained by coating these fillers with different materials such as metals and metal oxides. Materials and the like are preferably exemplified. Its particle size is preferably in the range of 0.1 to 300 μm. Such a particle size refers to the median diameter (D50) of the particle size distribution measured by the X-ray transmission method, which is one of the liquid phase sedimentation methods, in the region up to about 10 μm, and laser diffraction in the region of 10 to 50 μm.・A value based on the median diameter (D50) of the particle size distribution measured by the scattering method, and in the range of 50 to 300 μm, the value obtained by the vibratory sieving method. Such particle size is the particle size in the resin composition. The plate-like fillers may be surface-treated with various silane-based, titanate-based, aluminate-based, and zirconate-based coupling agents. , epoxy resins, urethane resins, and other resins, higher fatty acid esters, and the like, or may be granules subjected to compression.
(XI)他の樹脂やエラストマー
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、樹脂成分の一部に代えて、他の樹脂やエラストマーを本発明の効果を発揮する範囲において、少割合使用することもできる。他の樹脂やエラストマーの配合量はA成分100重量部に対して、好ましくは20重量部以下、より好ましくは10重量部以下、更に好ましくは5重量部以下、最も好ましくは3重量部以下である。かかる他の樹脂としては、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリメタクリレート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。また、エラストマーとしては、例えばイソブチレン/イソプレンゴム、スチレン/ブタジエンゴム、エチレン/プロピレンゴム、アクリル系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリアミド系エラストマー、コアシェル型のエラストマーであるMBS(メタクリル酸メチル/ステレン/ブタジエン)ゴム、MB(メタクリル酸メチル/ブタジエン)ゴム、MAS(メタクリル酸メチル/アクリロニトリル/スチレン)ゴム等が挙げられる。
(XI) Other Resins and Elastomers In the thermoplastic resin composition of the present invention, other resins and elastomers can be used in place of a part of the resin component to exhibit the effects of the present invention within a range that does not impair the effects of the present invention. It can also be used in a small proportion within the range. The amount of other resins and elastomers is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, still more preferably 5 parts by weight or less, and most preferably 3 parts by weight or less per 100 parts by weight of component A. . Examples of such other resins include polyester resins such as polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, polyamide resins, polyimide resins, polyetherimide resins, polyurethane resins, silicone resins, polyphenylene ether resins, polyphenylene sulfide resins, polysulfone resins, and polymethacrylate resins. , phenolic resins, and epoxy resins. Examples of elastomers include isobutylene/isoprene rubber, styrene/butadiene rubber, ethylene/propylene rubber, acrylic elastomers, polyester elastomers, polyamide elastomers, and MBS (methyl methacrylate/sterene/butadiene), which is a core-shell type elastomer. rubber, MB (methyl methacrylate/butadiene) rubber, MAS (methyl methacrylate/acrylonitrile/styrene) rubber, and the like.
(XII)その他の添加剤
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、その他の流動改質剤、抗菌剤、流動パラフィンの如き分散剤、光触媒系防汚剤およびフォトクロミック剤などを配合することができる。
(XII) Other Additives The thermoplastic resin composition of the present invention may contain other flow modifiers, antibacterial agents, dispersants such as liquid paraffin, photocatalytic antifouling agents, photochromic agents, and the like. .
<樹脂組成物の製造について>
本発明の樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例えばA成分およびB成分および任意に他の成分をそれぞれV型ブレンダー、ヘンシェルミキサー、メカノケミカル装置、押出混合機などの予備混合手段を用いて充分に混合した後、必要に応じて押出造粒器やブリケッティングマシーンなどにより造粒を行い、その後ベント式二軸ルーダーに代表される溶融混練機で溶融混練、およびペレタイザー等の機器によりペレット化する方法が挙げられる。別法として、A成分、B成分および任意に他の成分をそれぞれ独立にベント式二軸ルーダーに代表される溶融混練機に供給する方法、A成分および他の成分の一部を予備混合した後、残りの成分と独立に溶融混練機に供給する方法なども挙げられる。なお、配合する成分に液状のものがある場合には、溶融混練機への供給にいわゆる液注装置、または液添装置を使用することができる。
<Regarding the production of the resin composition>
Any method may be employed to produce the resin composition of the present invention. For example, components A and B and optionally other components are sufficiently mixed using a premixing means such as a V-type blender, a Henschel mixer, a mechanochemical device, an extrusion mixer, and optionally an extrusion granulator. or a briquetting machine, followed by melt-kneading with a melt-kneader typified by a vent-type twin-screw ruder, and pelletization with a device such as a pelletizer. Alternatively, A component, B component and optionally other components are supplied independently to a melt kneader typified by a vented twin screw Ruder, after premixing a part of A component and other components , and a method of supplying to a melt-kneader independently of the remaining components. When the components to be blended include liquid components, a so-called liquid injection device or liquid addition device can be used for supplying the components to the melt-kneader.
<金属成形体>
本発明の樹脂金属複合成形体を形成する金属材料は溝部を有する接合部が形成された金属材料であることが好ましく、該溝部が連続波レーザー光またはパルス波レーザー光の照射により形成された金属材料であることがより好ましい。金属材料を構成する金属は特に制限されるものではなく、用途に応じて公知の金属から適宜選択することができる。例えば、鉄、各種ステンレス、アルミニウム又はその合金、銅、マグネシウム及びそれらを含む合金から選ばれるものを挙げることができる。これらの中でも、軽量かつ高強度の点から、アルミニウム(アルミニウム単体)およびアルミニウム合金が好ましく、アルミニウム合金がより好ましい。金属成形体は、金属材料を切断、プレス等による塑性加工、打ち抜き加工、切削、研磨、放電加工等の除肉加工によって、例えば平板状、曲板状、棒状、筒状、塊状等に加工される。金属成形体の表面は、樹脂との密着性を向上する上で表面積が大きいものが好ましく、具体的には表面を粗化処理したものが好ましい。金属部材表面の粗化処理方法は、公知のエッチング剤を用いた化学エッチング法やレーザー光の照射、エッチング加工、プレス加工およびブラスト加工から選ばれる手段により粗化する方法が好ましく、連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射して粗化する方法がより好ましい。
<Metal compact>
The metal material forming the resin-metal composite molded article of the present invention is preferably a metal material in which a joint portion having a groove is formed, and the groove is formed by irradiation with a continuous wave laser beam or a pulse wave laser beam Materials are more preferred. The metal constituting the metal material is not particularly limited, and can be appropriately selected from known metals depending on the application. Examples thereof include those selected from iron, various stainless steels, aluminum or its alloys, copper, magnesium and alloys containing them. Among these, from the viewpoint of light weight and high strength, aluminum (single aluminum) and aluminum alloys are preferred, and aluminum alloys are more preferred. A metal compact is processed into, for example, a flat plate shape, a curved plate shape, a rod shape, a cylindrical shape, a block shape, etc., by cutting a metal material, plastic working by pressing, etc., punching, cutting, polishing, and thinning work such as electrical discharge machining. be. The surface of the metal compact preferably has a large surface area in order to improve the adhesion to the resin, and more specifically, the surface is preferably roughened. The method for roughening the surface of the metal member is preferably a chemical etching method using a known etchant, a method of roughening by a means selected from laser light irradiation, etching, pressing, and blasting, and a continuous wave laser beam. Alternatively, a method of roughening by irradiating a pulse wave laser beam is more preferable.
<樹脂金属複合成形体の作成>
本発明の樹脂金属複合成形体は、金属材料の溝部に樹脂成形体が入り込むことで、金属材料と樹脂成形体が接合一体化していることを特徴とする複合成形体である。該複合成形体を作成する方法としては、特に限定されず、射出成形、押出成形、加熱プレス成形、圧縮成形、トランスファーモールド成形、レーザー溶着成形、反応射出成形(RIM成形)、リム成形(LIM成形)、溶射成形等の樹脂成型方法が挙げられる。中でも、金属成形体の接合面に対して連続波レーザー光またはパルス波レーザー光を照射する工程および前工程において連続波レーザー光またはパルス波レーザー光が照射された金属成形体の接合面を含む部分を金型内に配置して熱可塑性樹脂組成物を射出成形する工程を有している製造方法で製造することが、形状の自由度、生産性の観点から好ましい。またアルミニウム表面に樹脂組成物皮膜をコーティングしたアルミニウム樹脂組成物皮膜からなる複合体を製造する場合は、溶剤に樹脂組成物を溶解又は分散させて塗布するコーティング法や、その他の各種塗装方法を挙げることができる。その他の塗装方法としては、焼き付け塗装、電着塗装、静電塗装、紛体塗装、紫外線硬化塗装等が挙げられる。
<Preparation of resin-metal composite molded body>
The resin-metal composite molded article of the present invention is a composite molded article characterized in that the metal material and the resin molded article are joined and integrated by inserting the resin molded article into the grooves of the metal material. The method for producing the composite molded body is not particularly limited, and injection molding, extrusion molding, hot press molding, compression molding, transfer molding, laser welding molding, reaction injection molding (RIM molding), rim molding (LIM molding) ), and resin molding methods such as thermal spray molding. Among them, the step of irradiating the joint surface of the metal compact with a continuous wave laser beam or a pulse wave laser beam and the part including the joint surface of the metal compact irradiated with the continuous wave laser beam or the pulse wave laser beam in the previous step is placed in a mold and the thermoplastic resin composition is injection-molded, from the viewpoint of flexibility of shape and productivity. In the case of producing a composite body composed of an aluminum resin composition film in which a resin composition film is coated on an aluminum surface, a coating method of dissolving or dispersing the resin composition in a solvent and applying it, and other various coating methods are mentioned. be able to. Other coating methods include baking coating, electrodeposition coating, electrostatic coating, powder coating, and ultraviolet curing coating.
<電子制御装置>
本発明の樹脂金属複合成形体は、電子部品が実装される回路基板、前記回路基板を設置するための突起部を有するベース部並びに前記回路基板および前記ベース部を覆い樹脂で形成されるカバー部を有する制御装置において、該ベース部に使用されることが好ましい。さらに、該ベース部の突起部が本願明の熱可塑性樹脂組成物のみからなることがより好ましい。また、該ベース部が突起部を有し、カバー部には複数の孔を有していることが電子回路基板の発熱を抑制する上で好ましい。
<Electronic control unit>
The resin-metal composite molded article of the present invention includes a circuit board on which electronic components are mounted, a base portion having protrusions for mounting the circuit board, and a cover portion formed of a resin covering the circuit board and the base portion. is preferably used for the base part in a control device having Furthermore, it is more preferable that the protrusions of the base portion are made only of the thermoplastic resin composition of the present invention. In order to suppress heat generation of the electronic circuit board, it is preferable that the base portion has projections and the cover portion has a plurality of holes.
本発明の膨張処理を施した黒鉛を適切な量含有する熱可塑性樹脂組成物は、金属と接合された複合成形体において、金属との密着性に優れ、ヒートサイクル試験後での接合強度低下が少なく耐久性に優れる熱可塑性樹脂組成物である。これらの技術は従来の樹脂金属密着技術にはないものであり、OA機器分野、電気電子機器分野などの各種工業用途に極めて有用であり、その奏する工業的効果は極めて大である。 The thermoplastic resin composition containing an appropriate amount of the expanded graphite of the present invention has excellent adhesion to the metal in the composite molded article bonded to the metal, and the bonding strength does not decrease after the heat cycle test. It is a thermoplastic resin composition with a small amount and excellent durability. These techniques do not exist in the conventional resin-to-metal adhesion techniques, are extremely useful in various industrial applications such as the field of OA equipment and electrical and electronic equipment, and have a very large industrial effect.
本発明者らが現在最良と考える本発明の形態は、前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。 The best mode of the present invention, which the present inventors consider to be the best, summarizes the preferred ranges of the above requirements, and representative examples thereof are described in the following examples. Of course, the present invention is not limited to these forms.
以下に実施例を挙げてさらに説明するが、本発明はそれに限定されるものではない。
尚、評価としては以下の項目について実施した。
The present invention will be further described with reference to examples below, but the present invention is not limited thereto.
In addition, it implemented about the following items as evaluation.
(i)密着強度
実施例の各組成から得られたペレットを100℃で5時間、熱風乾燥機にて乾燥し、射出成形機[住友重機械工業(株)SG150U・S-M IV]により、シリンダー温度310℃、金型温度110℃でISO19095-2に準拠した樹脂金属密着試験用試験片を成形した。(縦170mm×横10mm、厚さ4mm:突き合せタイプ)なお、金属成形体として、JIS H4000に規定された合金番号5052のアルミニウム板材(厚み:4mm)を、85mm×10mmの寸法に切断した後、レーザーにより金属表面に溝部を有する接合部が形成された金属成形体を使用した。溝部の径は40~80μm、深さは75~125μm、溝部間の間隔は90~120μmであった。得られた試験片を23℃、50%RHの条件下24時間調湿した後、ISO19095-3に従って、樹脂金属密着強度(突き合せ試験片による引張強度)を測定した。密着強度は20MPa以上であることが好ましい。
(i) Adhesion strength Pellets obtained from each composition of Examples were dried at 100°C for 5 hours in a hot air dryer, and injection molding machine [Sumitomo Heavy Industries Co., Ltd. SG150U SM IV] At a cylinder temperature of 310°C and a mold temperature of 110°C, a test piece for a resin-to-metal adhesion test conforming to ISO 19095-2 was molded. (Length: 170 mm x Width: 10 mm, Thickness: 4 mm: butt type) After cutting an aluminum plate material (thickness: 4 mm) of alloy number 5052 specified in JIS H4000 as a metal compact into a size of 85 mm x 10 mm. A metal molded body was used in which a joining portion having grooves was formed on the metal surface by a laser. The grooves had a diameter of 40 to 80 μm, a depth of 75 to 125 μm, and an interval between grooves of 90 to 120 μm. After the obtained test piece was conditioned at 23° C. and 50% RH for 24 hours, the resin-to-metal adhesion strength (tensile strength of butt test piece) was measured according to ISO 19095-3. Adhesion strength is preferably 20 MPa or more.
(ii)ヒートサイクル試験後の強度保持率
「(i)密着強度」に用いた複合成形体を用いてヒートサイクル試験(加熱して80℃で30分間処理後、冷却して-40℃で30分間処理することを1サイクルとした試験にて2000サイクル)を実施後、樹脂金属密着強度(突き合せ試験片による引張強度)を測定し、下記式(1)により強度保持率を計算した。強度保持率は、80%以上であることが好ましい。
(ii) Strength retention rate after heat cycle test Heat cycle test using the composite molded body used in “(i) Adhesion strength” (heated and treated at 80 ° C. for 30 minutes, cooled and treated at -40 ° C. for 30 minutes After 2,000 cycles of a test in which one cycle was treated for 1 minute, the resin-to-metal adhesion strength (tensile strength by butt test piece) was measured, and the strength retention rate was calculated by the following formula (1). The strength retention rate is preferably 80% or more.
[実施例1~12、比較例1~5]
表1記載の配合割合からなる樹脂組成物を以下の要領で作成した。尚、説明は以下の表中の記号にしたがって説明する。表の割合の各成分を計量して、繊維状充填材を除いて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の作成を行った。押出機は、ベント式二軸押出機(株)日本製鋼所製:TEX-30XSST(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。押出条件は吐出量20kg/h、スクリュー回転数150rpm、ベントの真空度3kPaであり、また押出温度は280~320℃とした。なお、繊維状充填材は上記押出機のサイドフィーダーを使用し第二供給口から供給し、残りのポリカーボネート樹脂および添加剤は第一供給口から押出機に供給した。ここでいう第一供給口とはダイスから最も離れた供給口であり、第二供給口とは押出機のダイスと第一供給口の間に位置する供給口である。得られたペレットを使用して上記のとおり、射出成形機を用いて評価用の試験片を成形した。各評価結果を表1に示す。なお、表1中記号表記の各成分は下記の通りである。
[Examples 1 to 12, Comparative Examples 1 to 5]
A resin composition having the compounding ratio shown in Table 1 was prepared in the following manner. The description will be made according to the symbols in the table below. Each component in the ratio shown in the table was weighed, mixed uniformly using a tumbler except for the fibrous filler, and the mixture was put into an extruder to prepare a resin composition. The extruder used was a vented twin-screw extruder manufactured by The Japan Steel Works, Ltd.: TEX-30XSST (perfect meshing, co-rotating, double screw). The extrusion conditions were a discharge rate of 20 kg/h, a screw rotation speed of 150 rpm, a vent vacuum degree of 3 kPa, and an extrusion temperature of 280 to 320°C. The fibrous filler was supplied from the second supply port using the side feeder of the extruder, and the remaining polycarbonate resin and additives were supplied to the extruder from the first supply port. The first feed port here is the feed port farthest from the die, and the second feed port is the feed port located between the die and the first feed port of the extruder. The obtained pellets were used to mold test pieces for evaluation using an injection molding machine as described above. Each evaluation result is shown in Table 1. In addition, each component of symbol notation in Table 1 is as follows.
(A成分)
A-1:芳香族ポリカーボネート樹脂、帝人(株)製 パンライトL-1225WX(製品名)
A-2:ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合樹脂(粘度平均分子量23,500、PDMS量8.4%、PDMS重合度37)
A-3:ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリプラスチックス製、C0202C7(製品名)
(B成分)
B-1:膨張処理を施した黒鉛、西村黒鉛(株)製、E-40(製品名)
B-2(比較用):鱗片状黒鉛、富士黒鉛工業(株)製 SC-120(製品名)
(C成分)
C-1:ガラス繊維、日東紡(株)製 チョップドストランドCS3PE455FB(製品名)
C-2:炭素繊維、帝人(株)製 HTC422(製品名)
(その他成分)
D-1:安定剤、城北化学工業(株)製 JC-224(製品名)
D-2:耐候剤、BASFジャパン(株)製 Tinuvin234(製品名)
D-3:離型剤、理研ビタミン(株)製 リケマール SL-900(製品名)
D-4:着色剤、越谷化成工業(株)製 RB90003S(製品名)
(A component)
A-1: Aromatic polycarbonate resin, manufactured by Teijin Limited Panlite L-1225WX (product name)
A-2: Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin (viscosity average molecular weight 23,500, PDMS content 8.4%, PDMS polymerization degree 37)
A-3: Polyphenylene sulfide resin, manufactured by Polyplastics, C0202C7 (product name)
(B component)
B-1: Expanded graphite, manufactured by Nishimura Graphite Co., Ltd., E-40 (product name)
B-2 (for comparison): flake graphite, SC-120 (product name) manufactured by Fuji Graphite Industry Co., Ltd.
(C component)
C-1: glass fiber, chopped strand CS3PE455FB (product name) manufactured by Nittobo Co., Ltd.
C-2: Carbon fiber, manufactured by Teijin Limited HTC422 (product name)
(Other ingredients)
D-1: Stabilizer, Johoku Chemical Industry Co., Ltd. JC-224 (product name)
D-2: weathering agent, BASF Japan Co., Ltd. Tinuvin234 (product name)
D-3: Release agent, Rikemal SL-900 (product name) manufactured by Riken Vitamin Co., Ltd.
D-4: Colorant, RB90003S (product name) manufactured by Koshigaya Kasei Kogyo Co., Ltd.
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