JP2023110210A - ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
【課題】黒ブツを抑えた良好な成形外観と飛躍的に低温耐衝撃性を高めたポリカーボネート樹脂組成物を提供する。【解決手段】(A)(A-1)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体1~100重量部および(A-2)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックからなる芳香族ポリカーボネート樹脂0~99重量部からなる樹脂成分(A成分)100重量部に対し、(B)下記一般式[4]で表される重合単位または下記一般式[4]で表される重合単位および下記一般式[5]で表される重合単位を含有するフッ素樹脂(B成分)0.3~2.5重量部を含有するポリカーボネート樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明はポリカーボネート樹脂組成物および成形品に関する。更に詳細には特定のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体および特定のフッ素樹脂を使用することにより、黒ブツを抑えた良好な成形外観と飛躍的に低温耐衝撃性を高めたポリカーボネート樹脂組成物およびそれから成形された成形品に関する。
ポリカーボネート樹脂は、機械的強度、寸法安定性および難燃性といったその優れた特性から機械部品、自動車部品、電気・電子部品、事務機器部品などの多くの用途に用いられている。その耐衝撃性を強みとして、様々な機器の筐体や外装部品として使用されることがあるが、用途の拡大に伴って使用環境も多岐に渡り、屋外や-30℃のような低温、塗装や薬品暴露においても充分な性能を求められている。例えば、非常に高度な衝撃特性を必要とする情報通信ボックス等の屋外電気・電子収納ボックス、太陽光発電用ジャンクションボックス等の材料としては充分な性能が得られていない。高度な低温耐衝撃性を有する樹脂材料として、ポリカーボネート系材料であるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(以下、「PC-POS共重合体」と略すことがある)が知られている(特許文献1)。ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体は従来のポリカーボネート樹脂に比べ低温耐衝撃性や難燃性に優れており、適用するポリジオルガノシロキサン(以下、「POS」と略すことがある)骨格と製造方法を適切に選択し、POSが凝集したドメイン状態を制御することにより低温耐衝撃性を高める試みがなされている(特許文献2,3)。また、PC-POS共重合体に、ゴム状弾性体やポリオレフィンを配合して低温耐衝撃性を高める方法も開示されている(特許文献4,5)が、まだその低温耐衝撃性は不充分であった。一方、低温耐衝撃性を高める方法としてPOS繰り返し数の大きな長鎖型POSを使用したポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体が開示されているが(特許文献2)、これはしばしば、黒ブツやそれに伴う黒変といった成形外観不良を起こすことがあり、美観の低下や意匠性着色ムラにつながるため、外装材として使用するのが困難であった。
本発明の目的は、黒ブツを抑えた良好な成形外観と飛躍的に低温耐衝撃性を高めたポリカーボネート樹脂組成物および成形品を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を解決するため鋭意検討した結果、下記構成によって、上記課題を解決することができることを見出し本発明に到達した。
(構成1)
(A)(A-1)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体1~100重量部および(A-2)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックからなる芳香族ポリカーボネート樹脂0~99重量部からなる樹脂成分(A成分)100重量部に対し、(B)下記一般式[4]で表される重合単位または下記一般式[4]で表される重合単位および下記一般式[5]で表される重合単位を含有するフッ素樹脂(B成分)0.3~2.5重量部を含有するポリカーボネート樹脂組成物。
(A)(A-1)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体1~100重量部および(A-2)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックからなる芳香族ポリカーボネート樹脂0~99重量部からなる樹脂成分(A成分)100重量部に対し、(B)下記一般式[4]で表される重合単位または下記一般式[4]で表される重合単位および下記一般式[5]で表される重合単位を含有するフッ素樹脂(B成分)0.3~2.5重量部を含有するポリカーボネート樹脂組成物。
[(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、e及びf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。)
(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、gは1~10の整数、hは4~7の整数である。)]
(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、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、平均鎖長p+qは50~120の自然数である。Xは炭素数2~8の二価脂肪族基である。)
(上記一般式[4]中、Rf
1、Rf
2、Rf
3およびRf
4は夫々独立してフッ素原子、水素原子または炭素数1~5のフルオロアルキル基を表す。ただし、すべてがフッ素原子である場合を除く。)
(構成2)
上記式[3]におけるp+qが50~70であることを特徴とする前記構成1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[3]におけるp+qが50~70であることを特徴とする前記構成1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成3)
A-1成分中の上記式[3]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が4~20重量%であることを特徴とする前記構成1または2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
A-1成分中の上記式[3]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が4~20重量%であることを特徴とする前記構成1または2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成4)
A成分中の上記式[3]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が2.5~6.5重量%であることを特徴とする前記構成1~3のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
A成分中の上記式[3]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が2.5~6.5重量%であることを特徴とする前記構成1~3のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成5)
A-1成分の粘度平均分子量が11,000~30,000であることを特徴とする前記構成1~4のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
A-1成分の粘度平均分子量が11,000~30,000であることを特徴とする前記構成1~4のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成6)
(i)~(iii)を満たすことを特徴とする前記構成1~5のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(i)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が80nm以上のドメインが1~20個存在する。
(ii)平均ドメインサイズが30~100nmである。
(iii)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、5枚の試料切片のいずれにも、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が400nm以上のドメインが存在しない。
(i)~(iii)を満たすことを特徴とする前記構成1~5のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(i)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が80nm以上のドメインが1~20個存在する。
(ii)平均ドメインサイズが30~100nmである。
(iii)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、5枚の試料切片のいずれにも、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が400nm以上のドメインが存在しない。
(構成7)
上記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンまたは(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導されたポリジオルガノシロキサンブロックであることを特徴とする前記構成1~6のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンまたは(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導されたポリジオルガノシロキサンブロックであることを特徴とする前記構成1~6のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成8)
上記式[3]中のR3、R4、R5、R6、R7およびR8がメチル基であることを特徴とする前記構成1~7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[3]中のR3、R4、R5、R6、R7およびR8がメチル基であることを特徴とする前記構成1~7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成9)
上記式[1]で表されるポリカーボネートブロックが2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導されたポリカーボネートブロックであることを特徴とする前記構成1~8のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[1]で表されるポリカーボネートブロックが2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導されたポリカーボネートブロックであることを特徴とする前記構成1~8のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成10)
B成分の融点が、170~280℃であることを特徴とする前記構成1~9のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
B成分の融点が、170~280℃であることを特徴とする前記構成1~9のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成11)
上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3がフッ素原子であり、Rf 4がフルオロメチル基であることを特徴とする前記構成1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3がフッ素原子であり、Rf 4がフルオロメチル基であることを特徴とする前記構成1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成12)
上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3およびRf 4が水素原子であることを特徴とする前記構成1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3およびRf 4が水素原子であることを特徴とする前記構成1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成13)
成形温度280℃で25ショット連続成形して得られた成形品のJIS Z 8781-4に準拠し測定したL*値の最大色差ΔL*値が3以下であることを特徴とする前記構成1~12のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
成形温度280℃で25ショット連続成形して得られた成形品のJIS Z 8781-4に準拠し測定したL*値の最大色差ΔL*値が3以下であることを特徴とする前記構成1~12のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成14)
A成分100重量部に対し、(C)難燃剤(C成分)0.001~20重量部を含有することを特徴とする前記構成1~13のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
A成分100重量部に対し、(C)難燃剤(C成分)0.001~20重量部を含有することを特徴とする前記構成1~13のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成15)
A成分100重量部に対し、(D)含フッ素滴下防止剤(D成分)0.01~5重量部を含有することを特徴とする前記構成1~14のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
A成分100重量部に対し、(D)含フッ素滴下防止剤(D成分)0.01~5重量部を含有することを特徴とする前記構成1~14のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(構成16)
前記構成1~15のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物から形成された成形品。
前記構成1~15のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物から形成された成形品。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、良好な低温耐衝撃性および黒ブツによる黒変のない成形外観を有することから、寒冷地向けの屋外構造部材や各種筐体部材、自動車関連部品の材料に好適に利用される。また、各種電子・電気機器部品、カメラ部品、OA機器部品、精密機械部品、機械部品、車両部品、その他農業資材、搬送容器、遊戯具および雑貨などの各種用途に有用であり、その奏する産業上の効果は格別である。
(A成分:樹脂成分)
本発明の樹脂成分は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A―1)1~100重量部と芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2)0~99重量部からなる。
本発明の樹脂成分は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A―1)1~100重量部と芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2)0~99重量部からなる。
(A-1成分:ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体)
本発明において、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(以下PC-POS共重合体と略することがある)は、式[1]で表されるポリカーボネートブロックおよび式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体である。
<式[1]で表されるポリカーボネートブロック>
本発明において、ポリカーボネートブロックは、下記式[1]で表される。
本発明において、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(以下PC-POS共重合体と略することがある)は、式[1]で表されるポリカーボネートブロックおよび式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体である。
<式[1]で表されるポリカーボネートブロック>
本発明において、ポリカーボネートブロックは、下記式[1]で表される。
上記式[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い。
ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~18のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~18のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキトキシ基、オクトキシ基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルコキシ基である。炭素原子数6~20のシクロアルキル基として、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数6~12のシクロアルキル基である。炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基として、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数6~12のシクロアルキル基である。炭素原子数2~10のアルケニル基として、メテニル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数2~6のアルケニル基である。炭素原子数6~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等挙げられる。炭素原子数6~14のアリールオキシ基として、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基として、ベンジルオキシ基、フェニルエチルオキシ基等が挙げられる。
eおよびfは夫々独立に1~4の整数である。
eおよびfは夫々独立に1~4の整数である。
Wは、単結合もしくは下記式[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。
上記式[2]においてR11、R12、R13、R14、R15、R16、R17および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のアリール基および炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表わす。
炭素原子数1~18のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数6~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。これらは置換されていてもよい。置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素原子数1~6のアルキル基が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
R19および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、シアノ基およ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い。
ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~18のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~10のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルコキシ基である。炭素原子数6~20のシクロアルキル基として、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数6~12のシクロアルキル基である。炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基として、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数6~12のシクロアルキル基である。炭素原子数2~10のアルケニル基として、メテニル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数2~6のアルケニル基である。炭素原子数6~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等挙げられる。炭素原子数6~14のアリールオキシ基として、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基として、ベンジルオキシ基、フェニルエチルオキシ基等が挙げられる。
gは1~10の整数、好ましくは1~6の整数である。hは4~7の整数、好ましくは4~5の整数である。
式[1]で表されるポリカーボネートブロックは、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導されたポリカーボネートブロックであることが好ましい。
ポリカーボネートブロックの長さは、式[1]の繰り返し単位の平均数で、好ましくは10~100、より好ましくは30~100、さらに好ましくは50~70である。
式[1]で表されるポリカーボネートブロックの含有量は、共重合体の全重量を基準にして、好ましくは50~99.9重量%、より好ましくは70~99.5重量%、さらに好ましくは80~99.0重量%である。
<式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロック>
本発明において、ポリジオルガノシロキサンブロックは、下記式[3]で表される。
本発明において、ポリジオルガノシロキサンブロックは、下記式[3]で表される。
上記式[3]において、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は夫々独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基または炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基である。
炭素数1~12のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。置換基としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などの炭素数1~12のアルキル基が挙げられる。R3、R4、R5、R6、R7およびR8がメチル基であることが好ましい。
R9および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る。
ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~10のアルキル基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~10のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルコキシ基である。
Xは、炭素数2~8の二価脂肪族基である。二価脂肪族基として、炭素数2~8のアルキレン基が挙げられる。アルキレン基としてエチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
上記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックは(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンまたは(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導されたポリジオルガノシロキサンブロックであることが好ましい。即ち、式[3]においてXがトリメチレン基でR9およびR10が水素原子であるか、もしくはXがトリメチレン基でR9およびR10がメトキシ基であることが好ましい。
上記式[3]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-ポリジオルガノシロキサン共重合体の全重量を基準にして、好ましくは4~20重量%、より好ましくは8~15重量%、さらに好ましくは12~15重量%である。含有量が下限より少ない場合は、極大なドメイン形成が不十分であり低温耐衝撃が発現しない場合があり、上限より多い場合は、乳化状態悪化による重合反応不良やガラス転移温度が低すぎるため造粒が困難など、製造面での大きな課題を有する場合がある。
A-1成分の粘度平均分子量は、好ましくは11,000~30,000、より好ましくは13,000~25,000、さらに好ましくは15,000~20,000、特に好ましくは15,000~18,000である。A-1成分の粘度平均分子量が、下限未満では、多くの分野において実用上の機械的強度が得られにくい場合があり、また混合するポリカーボネート樹脂(A-2成分)などとの溶融粘度差が大きいために混練性が悪化する場合があり、上限を超えると、溶融粘度が高く、概して高い成形加工温度を必要とするため、樹脂の熱劣化などの不具合や製造時の水洗工程における分離不良による生産性低下を招く場合がある。
pは自然数であり、qは0又は自然数であり、平均鎖長p+qは50~120の自然数である。平均鎖長p+qは、好ましくは50~100の自然数、より好ましくは50~70の自然数であり、さらに好ましくは60~70の自然数である。平均鎖長p+qが50より小さい場合は、十分な低温耐衝撃性が発現せず、また、120より大きい場合は、マーブル調の外観不良および表面剥離が生じる。
(芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2))
本発明における芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2)は、一般式[6]で表される二価フェノール(I)から誘導される。
本発明における芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2)は、一般式[6]で表される二価フェノール(I)から誘導される。
(上記一般式[6]において、R1、R2、e、fおよびWは、式[1]と同じである。)
該二価フェノールとして、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。
該二価フェノールとして、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。
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。
本発明のA成分は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A-1)100~1重量部および芳香族ポリカーボネート樹脂(A-2)0~99重量部からなり、A-1成分90~10重量部およびA-2成分10~90重量部からなることが好ましく、A-1成分50~20重量部およびA-2成分50~80重量部からなることがより好ましい。A-1成分が1重量部未満であると、十分な低温耐衝撃性が発現しない。
本発明におけるポリジオルガノシロキサンブロックの含有量は、A成分の全重量基準として、好ましくは2.5~6.5重量%、より好ましくは3.0~6.0重量%、さらに好ましくは3.5~5.5重量%である。含有量が、下限より少ない場合は、十分な低温耐衝撃性が発現しない場合があり、上限より多い場合は、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良が生じやすくなる場合があり、熱機械特性も低下する場合がある。
A成分の粘度平均分子量は、11,000~30,000が好ましく、12,000~25,000がより好ましい。11,000より小さい場合は、十分な低温耐衝撃性が発現しない場合があり、上限値より大きい場合は、溶液粘度増加による生産性低下や成形流動性不足などが生じる場合がある。
(ポリジオルガノシロキサンのドメインサイズ)
本発明におけるPC-POS共重合体は、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造を有する。
本発明におけるPC-POS共重合体は、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造を有する。
なお、本発明におけるポリジオルガノシロキサンドメインとは、ポリカーボネートのマトリックス中に分散したポリジオルガノシロキサンを主成分とするドメインをいい、他の成分を含んでもよい。上述の如く、ポリジオルガノシロキサンドメインは、マトリックスたるポリカーボネートとの相分離により構造が形成されることから、必ずしも単一の成分から構成されない。
本発明におけるA成分のポリジオルガノシロキサンドメインの最大長径、平均ドメインサイズ、分布、分散状態は、電子顕微鏡(以下、TEMと略することがある)を用いた850nm四方(722,500nm2)の樹脂組成物断面観察像において評価される。本発明において、用いる用語「ドメインの最大長径」、「平均ドメインサイズ」は射出成形により形成される厚み4.0mmの成形片から薄片切片を切り出し、TEMにより観察した測定値を示す。また、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均ドメインサイズとは、個々のドメインサイズの数平均値を意味する。
具体的には、射出成形により作製した幅10mm、長さ80mm、厚み4.0mmの成形片を用いて成形片のゲートから15mmの箇所をミクロトームを用いて室温で薄片切片を切り出し、TEMにより倍率20,000倍で観察を行い、得られたTEM写真を画像解析ソフトWin ROOF Ver.6.6(三谷商事(株))を用いて粒子解析を行い、試料薄片中のポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズおよび粒径分布(頻度分布)を得た。ここで各ドメインのサイズとして最大長径(粒子の外側輪郭線上の任意の2点を、その間の長さが最大になるように選んだ時の長さ)を利用した。5枚の試料切片で同様の解析を行い、その平均値を各試料の値としたものである。
本発明におけるポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズは、好ましくは30~100nmであり、より好ましくは40~80nm、さらに好ましくは50~70nmである。平均サイズが、かかる範囲の下限未満では、耐衝撃性が十分に発揮されない場合があり、かかる範囲の上限を超えると黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良が生じやすくなる場合がある。
また、本発明において、TEMを用いたA成分の断面観察像において、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインが好ましくは1~20個存在し、より好ましくは2~20、さらに好ましくは4~20、特に好ましくは5~20個存在する。最大長径が80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインが1つもない場合は十分な低温耐衝撃性が発現しない場合があり、20個を超える場合は、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良が生じやすくなる場合がある。さらに本発明において、最大長径が400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインが、5枚の試料切片のいずれにも、850nm四方(722,500nm2)の領域に存在しないことが好ましい。最大長径が400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインが1つ以上存在する場合は、著しい黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良が生じやすくなる場合がある。
(ポリジオルガノシロキサン)
本発明においては、特定の平均鎖長の下記一般式[7]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(II)で表されるポリジオルガノシロキサンを原料として用いる。
本発明においては、特定の平均鎖長の下記一般式[7]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(II)で表されるポリジオルガノシロキサンを原料として用いる。
(上記一般式[7]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、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、平均鎖長p+qは50~120の自然数である。Xは炭素数2~8の二価脂肪族基である。)
平均鎖長p+qは、好ましくは50~100の自然数であり、さらに好ましくは50~70の自然数、特に好ましくは60~70の自然数である。平均鎖長p+qが50より小さい場合は、十分な低温耐衝撃性が発現せず、また、120より大きい場合は、マーブル調の外観不良および表面剥離が生じる。また、かかる特定の鎖長範囲を満足するために異なる2種類またはそれ以上の、平均鎖長p+qを有するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)原料を混合して調製しても良い。その場合、平均鎖長p+qが1以上60未満のポリジオルガノシロキサン(E-1)および平均鎖長p+qが60以上200以下のポリジオルガノシロキサン(E-2)とを原料として用いることが好ましい。ポリジオルガノシロキサン原料の混合調製の方法としては、末端をヒドロキシアリール変性させた適当なポリジオルガノシロキサン原料同士を混合する方法でも、末端をヒドロキシアリール変性させる前の適当な平均鎖長を有するポリジオルガノシロキサン前駆体同士を予め混合した後に、末端をヒドロキシアリール変性させる方法のどちらでも良い。該平均鎖長p+qは核磁気共鳴(NMR)測定により算出される。
上記ポリジオルガノシロキサン(E-1)とポリジオルガノシロキサン(E-2)と混合する場合は、(E-1):(E-2)重量比=1:99~99:1の割合で用いることが好ましく、より好ましくは10:90~90:10の割合で用いる。
ポリジオルガノシロキサン原料として、上記ポリジオルガノシロキサン(E-1)と(E-2)とを予め配合して得られるポリジオルガノシロキサン(E)を用いることがより好ましく、この配合比は、上述した(E-1):(E-2)重量比と同様に、好ましくは重量比1:99~99:1であり、より好ましくは10:90~90:10である。
予め配合する場合は、上記ポリジオルガノシロキサン(E-1)の平均鎖長p+qの下限は、好ましくは1以上であり、より好ましくは20以上であり、さらに好ましくは30以上であり、上限は、好ましくは60未満であり、より好ましくは50未満であり、さらに好ましくは45未満である。上記ポリジオルガノシロキサン(E-2)の平均鎖長p+qの下限は、好ましくは60以上であり、より好ましくは70以上であり、さらに好ましくは90以上であり、上限は、好ましくは200以下であり、より好ましくは100以下である。一般式[7]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(II)としては、例えば次に示すような化合物が好適に用いられる。
ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は、オレフィン性の不飽和炭素-炭素結合を有するフェノール類であり、好適にはビニルフェノール、2-アリルフェノール、イソプロペニルフェノール、2-メトキシ-4-アリルフェノールを所定の重合度を有するポリシロキサン鎖の末端に、ハイドロシリレーション反応させることにより容易に製造される。なかでも、(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンが好ましく、殊に(2-アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサン、(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサンが好ましい。
<ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体の製造方法>
本発明におけるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体は、工程(i)および工程(ii)により製造することができる。
本発明におけるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体は、工程(i)および工程(ii)により製造することができる。
(工程(i))
工程(i)は、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、下記式[6]で表わされる二価フェノール(I)とホスゲンとを反応させ、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーを含有する溶液を調製する工程である。
工程(i)は、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、下記式[6]で表わされる二価フェノール(I)とホスゲンとを反応させ、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーを含有する溶液を調製する工程である。
(式中、R1、R2、e、fおよびWは前記と同じである。)
式[6]で表される二価フェノール(I)としては、例えば、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、および1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましい。
式[6]で表される二価フェノール(I)としては、例えば、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、および1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましい。
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、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。
本発明のPC-POS共重合体の製造方法としては、例えばWO2011/013846号公報やWO2019/124556号公報などに記載の公知の製造方法にならって製造することができるが、特に低温耐衝撃性を高めたい場合には次の方法が好適である。低温耐衝撃性を高める80nm以上の粗大ドメインを形成させるためにはポリジオルガノシロキサンを高濃度で、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーと反応させることが効果的で、それによってシロキサンブロツクの含有量が少ない領域でも従来にない分散状態を発現させることができる。さらに上述した通り、特定の平均鎖長のポリジオルガノシロキサンを原料として用い、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は1種のみを用いてもよく、また、2種以上を用いてもよい。具体的には、上記一般式[7]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(II)で表され、かつ、平均鎖長p+qが50~120となる原料を用いる。また、かかる特定の鎖長範囲を満足するために異なる2種類またはそれ以上の、平均鎖長p+qを有するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)原料を混合して使用しても良い。その場合には、平均鎖長p+qが1以上60未満のポリジオルガノシロキサン(E-1)と、平均鎖長p+qが60以上200以下のポリジオルガノシロキサン(E-2)とを原料として用い、調製すること、あるいは、末端をヒドロキシアリール変性させる前の適当な平均鎖長を有するポリジオルガノシロキサン前駆体同士を予め混合した後に、末端をヒドロキシアリール変性させて得られた原料を用いることが好ましい。さらに、カーボネート前駆体及び二価フェノールと反応させる前に、前記ポリジオルガノシロキサン(E-1)と前記ポリジオルガノシロキサン(E-2)とを予め配合しても良く、あらかじめ配合せずに並行して反応溶液へ投入、または(E-1)および(E-2)を分割して逐次的に反応溶液へ投入してカーボネート前駆体及び二価フェノールと反応させても良い。より好ましくは、前記ポリジオルガノシロキサン(E-1)を反応溶液へ投入した後、前記ポリジオルガノシロキサン(E-2)を反応溶液へ投入して、カーボネート前駆体及び二価フェノールと反応させることが、製造工程設備簡略化による効率化・コスト効果、および耐衝撃性向上に寄与する80nm以上のドメイン形成に有利な面で望ましい。前記ポリジオルガノシロキサン(E-2)を最後に単独で入れることで、ポリマー鎖への平均鎖長の大きなポリジオルガノシロキサンブロックの局所導入が進みやすく、80nm以上のドメイン形成に有利に働くと考えられる。いずれの場合においても、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は可能な限り時間をかけずに反応溶液に投入するのが望ましく、一度に投入することが好ましい。ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)をより高濃度状態で反応させることでポリマー鎖への平均鎖長の大きなポリジオルガノシロキサンブロックの局所導入が進みやすく、80nm以上のドメイン形成に有利に働くと考えられる。原料として用いるポリジオルガノシロキサン(E-1)と(E-2)との質量比は上述した通りであり、カーボネート前駆体及び二価フェノールについては後述する。
そして、80nm以上の粗大ドメインを形成させるためには、本発明のPC-POS共重合体を得る界面重縮合法において、式[6]および式[7]で表される二価フェノールの総量1モル当たり水に不溶性の有機溶媒は、8モル以上11モル未満が好ましく、8~9.5モルがより好ましい。
ここで、該二価フェノールの総量とは、ボリカーボネートの原料であるビスフェノールとポリジオルガノシロキサンモノマーとの合計量を意味する。
また、該不溶性の有機溶媒量とは、触媒を添加して重縮合反応を開始した時点までに用いた合計量であり、ポリカーボネートオリゴマーの製造時に使用した量、ポリジオルガノシロキサンモノマーおよび末端停止剤の溶解に使用した量、界面重縮合反応時の乳化状態を調整するため追加する量の合計量である。
本発明のPC-POS共重合体を得る界面重縮合法において、式[6]および式[7]で表される二価フェノールの総量1モル当たり水に不溶性の有機溶媒が、下限未満の場合は重合時の乳化状態悪化によりポリマー品質が低下し、また溶液粘度が高過ぎるため生産性も低下、上限超えた場合は、80nm以上のドメイン形成が不十分であり極低温耐衝撃性が発現しない。さらに、かかるカーボネート前駆体及び二価フェノールとポリジオルガノシロキサンの反応進行後、すぐに水に不溶性の有機溶媒を添加してもよい。具体的には用いたポリジオルガノシロキサンのうち、反応溶液中の未反応のポリジオルガノシロキサンの比率が10%以下となったところで、水に不溶性の有機溶媒を式[6]および式[7]で表される二価フェノールの総量1モル当たり2モル以上添加することが望ましい。これにより、十分な反応進行度を確保しつつ、高濃度化によるポリマー成分の析出リスクも抑えることが可能である。
また、本発明の製造方法の妨げにならない範囲で、上記二価フェノール(I)、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)以外の他のコモノマーを共重合体の全重量に対して10重量%以下の範囲で併用することもできる。
本発明の製造方法においては、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ける二価フェノール(I)と炭酸エステル形成性化合物の反応により末端クロロホルメート基を有するオリゴマーを含む混合溶液を調製する。
二価フェノール(I)のオリゴマーを生成するにあたり、本発明の方法に用いられる二価フェノール(I)の全量を一度にオリゴマーにしてもよく、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。
このオリゴマー生成反応の方式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。
炭酸エステル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、ホスゲン等のガス状の炭酸エステル形成性化合物を使用する場合、これを反応系に吹き込む方法が好適に採用できる。
前記酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の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、オリゴマーの形成に使用する二価フェノール(I)のモル数(通常1モルは2当量に相当)に対して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。
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、キシレン等の炭化水素溶媒、塩化メチレン、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。特に塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素溶媒が好適に用いられる。
オリゴマー生成の反応圧力は特に制限はなく、常圧、加圧、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、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。
オリゴマー生成反応のpH範囲は、公知の界面反応条件と同様であり、pHは常に10以上に調製される。
本発明はこのようにして、末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のオリゴマーを含む混合溶液を得た後、該混合溶液を攪拌しながら前記ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を二価フェノール(I)に加え、該ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)と該オリゴマー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体を得る。
界面重縮合反応を行うにあたり、酸結合剤を反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜追加してもよい。酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の有機塩基あるいはこれらの混合物などが用いられる。具体的には、使用するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)、又は上記の如く二価フェノール(I)の一部を後添加モノマーとしてこの反応段階に添加する場合には、後添加分の二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との合計モル数(通常1モルは2当量に相当)に対して2当量若しくはこれより過剰量のアルカリを用いることが好ましい。
二価フェノール(I)のオリゴマーとヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との界面重縮合反応による重縮合は、上記混合液を激しく攪拌することにより行われる。
かかる重合反応においては、末端停止剤或いは分子量調節剤が通常使用される。末端停止剤としては一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常のフェノール、p-tert-ブチルフェノール、p-クミルフェノール、トリブロモフェノールなどの他に、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、ヒドロキシフェニルアルキル酸エステル、アルキルエーテルフェノールなどが例示される。その使用量は用いる全ての二価フェノール系化合物100モルに対して、100~0.5モル、好ましくは50~2モルの範囲であり、二種以上の化合物を併用することも当然に可能である。
重縮合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミン又は第四級アンモニウム塩などの触媒を添加してもよい。
かかる重合反応の反応時間は、未反応ポリジオルガノシロキサン成分を低減するためには比較的長くする必要がある。好ましくは30分以上、更に好ましくは50分以上である。一方、長時間の反応溶液の撹拌によってポリマーの析出が発生し得るため、好ましくは180分以下、更に好ましくは90分以下である。
所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、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い。
また、本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、分岐化剤を上記の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。
反応圧力は、減圧、常圧、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共重合体に適宜物理的処理(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共重合体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体として回収することができる。
(B成分:フッ素樹脂)
本発明の樹脂組成物はB成分として、特定の構造を有するフッ素樹脂を含有する。本発明者らは、特定のPC-POS共重合体における黒ブツによる黒変外観不良について詳細に分析した結果、PC-POS共重合体に含まれる成分が成形機内で溶融した際に粘着性を示し、成形機内壁やスクリューに付着した炭化層や腐食金属を掻き出していることを突き止めた。この課題を解決すべく鋭意検討した結果、フッ素樹脂に、PC-POS共重合体の粘着性を弱める、あるいは成形機内壁やシリンダーに滑剤層を形成する作用があり、黒ブツによる黒変外観不良を抑える効果があることを初めて見出した。
本発明の樹脂組成物はB成分として、特定の構造を有するフッ素樹脂を含有する。本発明者らは、特定のPC-POS共重合体における黒ブツによる黒変外観不良について詳細に分析した結果、PC-POS共重合体に含まれる成分が成形機内で溶融した際に粘着性を示し、成形機内壁やスクリューに付着した炭化層や腐食金属を掻き出していることを突き止めた。この課題を解決すべく鋭意検討した結果、フッ素樹脂に、PC-POS共重合体の粘着性を弱める、あるいは成形機内壁やシリンダーに滑剤層を形成する作用があり、黒ブツによる黒変外観不良を抑える効果があることを初めて見出した。
本発明におけるフッ素樹脂は式[4]で表される重合単位または式[4]で表される重合単位および式[5]で表される重合単位を含有するフッ素樹脂である。
(式[4]中、Rf
1、Rf
2、Rf
3およびRf
4は夫々独立してフッ素原子、水素原子または炭素数1~5のフルオロアルキル基を表す。ただし、すべてがフッ素原子である場合を除く。)
上記のフッ素樹脂以外のフッ素樹脂を使用した場合、黒ブツによる黒変外観不良の発生を抑えられない。また、フルオロアルキル基の炭素数が5より大きい化合物は、流通量が少ないために供給不安定性や高コストも招く。
上記式[4]で表される重合単位としては、エチレン、ヘキサフルオロプロピレン、オクタフルオロー1-ブテン、デカフルオロ―1-ペンテン、オクタフルオロイソブチレン、パーフルオロブチルエチレンなどから誘導される重合単位が挙げられ、中でもエチレン、ヘキサフルオロプロピレン、パーフルオロブチルエチレンから誘導される重合単位が好ましく、ヘキサフルオロプロピレン、エチレンから誘導される重合単位がより好ましい。なおこれらの重合単位は単独でまたは2種以上混合されていてもよい。
特に、Rf
1、Rf
2、Rf
3がフッ素原子であり、Rf
4がフルオロメチル基であること、またはRf
1、Rf
2、Rf
3、Rf
4が水素原子であることが好ましい。
具体的には、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(FEP)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体(EFEP)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)がより好ましく、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(FEP)、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)が特に好ましい。
本発明のフッ素樹脂は、変性されたフッ素樹脂を単独で用いる、あるいは、フッ素樹脂と変性フッ素樹脂が併用されている例も含む。変性フッ素樹脂は、含有する炭素-水素結合の一部が変性されて極性基を有するフッ素樹脂であり、変性される極性基としては、エポキシ基、グリシジル基、カルボキシ基のような酸基、および、酸無水物基のような酸の誘導体からなる群から選択される少なくとも1種の官能基である。具体的には、上述したフッ素樹脂に、エポキシ基、カルボキシ基、および酸無水物基等の極性基を含むモノマーを共重合させたものを好ましく用いることができ、さらには、グラフト共重合させたものをより好ましく用いることができる。エポキシ基を含むモノマーとしては、例えば、グリシジルメタクリレート、ブチルグリシジルマレート、ブチルグリシジルフマレート、プロピルグリシジルフマレート、グリシジルアクリレート、N-(4-(2,3-エポキシ)-3,5-ジメチル)アクリルアミド等が好ましく挙げられる。カルボキシ基を含むモノマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸等が挙げられる。また、酸無水物を含むモノマーとしては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸等が挙げられる。上述の極性基を有するモノマーの中でも、反応性及び入手の容易さから、アクリル酸、無水マレイン酸が好適である。
本発明におけるフッ素樹脂の例としては「ダイキン(株)製 ネオフロン(商標名)」、「三井・デュポンフロロケミカル(株)製 テフゼル(商標名)」、「三井・ケマーズフロロプロダクツ(株)製 テフロン(登録商標)(商標名)FEP」、「AGC(株)製 フルオン(商標名)ETFE」、「ソルベイジャパン(株)製 ソレフ(商標名)」、「スリーエムジャパン(株)製 ダイニオン(商標名)」、「アルケマ(株)製 カイナー(商標名)」、「(株)クレハ製 KFポリマー」などが挙げられる。
フッ素樹脂の融点は好ましくは170~280℃、より好ましくは200~280℃である。かかる好適な範囲未満では黒ブツによる黒変外観不良の発生を抑えられない場合があり、また、上限より高い場合にも黒変外観不良の発生を抑えられない場合があり、かつポリカーボネートとの相溶性に欠け、マーブル調の外観不良が発生する場合がある。なお、融点はJIS K 7121に準拠して測定される。具体的には、示差走査熱量測定 (DSC)により、10℃/分の速度で昇温した時の融解熱曲線における極大値に対応する温度として測定される。
B成分の含有量は、A成分100重量部に対して、0.3~2.5重量部であり、好ましくは0.5~1.5重量部、より好ましくは0.8~1.2重量部である。含有量が、0.3重量部未満の場合、黒ブツによる黒変外観不良の発生を抑えられず、また、2.5重量部を超える場合は、マーブル調の外観不良および表面剥離が生じる。
(C成分:難燃剤)
本発明の樹脂組成物は、難燃剤を含有することができる。難燃剤としては従来、熱可塑性樹脂、特に芳香族ポリカーボネート樹脂の難燃剤として知られる各種の化合物が適用できるが、より好適には、(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、ホウ酸金属塩系難燃剤、および錫酸金属塩系難燃剤など、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、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である。尚、難燃剤として使用される化合物の配合は難燃性の向上のみならず、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。
本発明の樹脂組成物は、難燃剤を含有することができる。難燃剤としては従来、熱可塑性樹脂、特に芳香族ポリカーボネート樹脂の難燃剤として知られる各種の化合物が適用できるが、より好適には、(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、ホウ酸金属塩系難燃剤、および錫酸金属塩系難燃剤など、(ii)有機リン系難燃剤(例えば、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である。尚、難燃剤として使用される化合物の配合は難燃性の向上のみならず、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。
C成分の含有量はA成分100重量部に対し、0.001~20重量部であることが好ましく、より好ましくは0.01~15重量部、さらに好ましくは0.05~10重量部である。C成分の含有量が0.001重量部未満の場合、難燃性を維持できない場合があり、20重量部を超えた場合、耐衝撃性および難燃性が満足できない場合がある。
(有機金属塩系難燃剤)
有機金属塩系難燃剤は、耐熱性がほぼ維持される点で有利である。本発明において最も有利に使用される有機金属塩系難燃剤は、スルホン酸アルカリ(土類)金属塩である。その中でも好ましいのはフッ素置換有機スルホン酸のアルカリ(土類)金属塩であり、特に好ましいのはパーフルオロアルキル基を有するスルホン酸のアルカリ(土類)金属塩である。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。
有機金属塩系難燃剤は、耐熱性がほぼ維持される点で有利である。本発明において最も有利に使用される有機金属塩系難燃剤は、スルホン酸アルカリ(土類)金属塩である。その中でも好ましいのはフッ素置換有機スルホン酸のアルカリ(土類)金属塩であり、特に好ましいのはパーフルオロアルキル基を有するスルホン酸のアルカリ(土類)金属塩である。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。
フッ素置換有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の金属イオンを構成する金属は、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属であり、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。したがって好適な有機金属塩系難燃剤は、パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩である。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、コストや難燃性の点で有利であるがリチウムおよびナトリウムは逆に透明性の点で不利な場合がある。これらを勘案してパーフルオロアルキル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パーフルオロアルキル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パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩とを併用することもできる。
かかるパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩としては、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。
上記の有機金属塩系難燃剤はイオンクロマトグラフィー法により測定した弗化物イオンの含有量が好ましくは50ppm以下、より好ましくは20ppm以下、更に好ましくは10ppm以下である。弗化物イオンの含有量が低いほど、難燃性や耐光性が良好となる。弗化物イオンの含有量の下限は実質的に0とすることも可能であるが、精製工数と効果との兼ね合いから実用的には0.2ppm程度が好ましい。かかる弗化物イオンの含有量のパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩は例えば次のように精製される。パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩を、該金属塩の2~10重量倍のイオン交換水に、40~90℃(より好適には60~85℃)の範囲において溶解させる。該パーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩は、パーフルオロアルキルスルホン酸をアルカリ金属の炭酸塩または水酸化物で中和する方法、もしくはパーフルオロアルキルスルホニルフルオライドをアルカリ金属の炭酸塩または水酸化物で中和する方法により(より好適には後者の方法により)生成される。また該イオン交換水は、特に好適には電気抵抗値が18MΩ・cm以上である水である。金属塩を溶解した液を上記温度下で0.1~3時間、より好適には0.5~2.5時間撹拌する。その後該液を0~40℃、より好適に10~35℃の範囲に冷却する。冷却により結晶が析出する。析出した結晶をろ過によって取り出す。これにより好適な精製されたパーフルオロアルキルスルホン酸アルカリ金属塩が製造される。
難燃剤としてフッ素置換有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩を使用する場合、その含有量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.01~1.0重量部、より好ましくは0.05~0.8重量部、更に好ましくは0.08~0.6重量部である。含有量がかかる好ましい範囲であれば、フッ素置換有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩の含有により期待される効果(例えば難燃性や帯電防止性など)が発揮される場合がある。
フッ素置換有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩以外の有機金属塩系難燃剤としては、フッ素原子を含有しない有機スルホン酸の金属塩が好適である。該金属塩としては、例えば脂肪族スルホン酸のアルカリ金属塩、脂肪族スルホン酸のアルカリ土類金属塩、芳香族スルホン酸のアルカリ金属塩、および芳香族スルホン酸のアルカリ土類金属塩等(いずれもフッ素原子を含有しない)が挙げられる。
脂肪族スルホン酸金属塩の好ましい例としては、アルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩を挙げることができ、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、アルカリ(土類)金属塩の表記は、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩のいずれも含む意味で使用する)。かかるアルキルスルホン酸アルカリ(土類)金属塩に使用するアルカンスルホン酸の好ましい例としては、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、プロパンスルホン酸、ブタンスルホン酸、メチルブタンスルホン酸、ヘキサンスルホン酸、へプタンスルホン酸、オクタンスルホン酸等が挙げられ、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。
芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩に使用する芳香族スルホン酸としては、モノマー状またはポリマー状の芳香族サルファイドのスルホン酸、芳香族カルボン酸およびエステルのスルホン酸、モノマー状またはポリマー状の芳香族エーテルのスルホン酸、芳香族スルホネートのスルホン酸、モノマー状またはポリマー状の芳香族スルホン酸、モノマー状またはポリマー状の芳香族スルホンスルホン酸、芳香族ケトンのスルホン酸、複素環式スルホン酸、芳香族スルホキサイドのスルホン酸、芳香族スルホン酸のメチレン型結合による縮合体からなる群から選ばれた少なくとも1種の酸を挙げることができ、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。
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。
フッ素原子を含有しない有機スルホン酸の金属塩の中でも、芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩が好ましく、特にカリウム塩が好適である。難燃剤としてかかる芳香族スルホン酸アルカリ(土類)金属塩を配合する場合、その含有量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.01~1重量部であり、より好ましくは0.05~0.8重量部、更に好ましくは0.08~0.6重量部である。
(有機リン系難燃剤)
本発明の有機リン系難燃剤としては、ホスフェート化合物、特にアリールホスフェート化合物が好適である。かかるホスフェート化合物は難燃性の向上に効果的であり、かつホスフェート化合物は可塑化効果があるため、耐熱性の低下はあるものの、本発明の樹脂組成物の成形加工性を高められる点で有利である。かかる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[8]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。
本発明の有機リン系難燃剤としては、ホスフェート化合物、特にアリールホスフェート化合物が好適である。かかるホスフェート化合物は難燃性の向上に効果的であり、かつホスフェート化合物は可塑化効果があるため、耐熱性の低下はあるものの、本発明の樹脂組成物の成形加工性を高められる点で有利である。かかる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[8]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。
[上記一般式[8]においてY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、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、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-メチルシクロヘキサン、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)サルファイドからなる群より選ばれるジヒドロキシ化合物より誘導される二価フェノール残基であり、g、h、i及びjはそれぞれ独立して0または1であり、nは0~5の整数、またはn数の異なるリン酸エステルの混合物の場合はそれらの平均値であり、R21、R22、R23、およびR24はそれぞれ独立したフェノール、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-クミルフェノールからなる群より選ばれるアリール基より誘導される一価フェノール残基である。]
上記式[8]のホスフェート化合物は、異なるn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n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。
上記式[8]のYを誘導する二価フェノールの好適な具体例としては、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、中でも好ましくはレゾルシノール、ビスフェノールAである。
上記式[8]のR21、R22、R23、およびR24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、2,6-ジメチルフェノールで、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。
上記式[8]の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、中でも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ましい。
他の有機リン系難燃剤としてはホスファゼンがあげられる。ホスファゼンは分子中にリン原子と窒素原子とを含有することにより、樹脂組成物に難燃性を付与することができる。ホスファゼンは、ハロゲン原子を含まず、分子中にホスファゼン構造を持つ化合物であれば特に限定されない。ここでいうホスファゼン構造とは、式:-P(R)=N-[式中、Rは有機基]で表される構造を表す。ホスファゼン化合物は一般式[9]、[10]で表される。
(上記一般式[9]および[10]において、R25、R26、R27およびR28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、nは3~10の整数を表す。)
上記式[9]および[10]中、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、アリル基等が挙げられる。
その中でも、下記一般式[11]で表される環状フェノキシホスファゼンが好ましい。
上記式[9]および[10]中、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、アリル基等が挙げられる。
その中でも、下記一般式[11]で表される環状フェノキシホスファゼンが好ましい。
[上記一般式[11]において、nは3~10の整数を表す。]
難燃剤として有機リン系難燃剤を使用する場合、その含有量は、A成分100重量部に対し、1~20重量部が好ましく、より好ましくは2~15重量部、さらに好ましくは3~10重量部である。含有量が、かかる好ましい範囲であれば、有機リン系難燃剤の含有により期待される効果(例えば難燃性など)が発揮される場合がある。
難燃剤として有機リン系難燃剤を使用する場合、その含有量は、A成分100重量部に対し、1~20重量部が好ましく、より好ましくは2~15重量部、さらに好ましくは3~10重量部である。含有量が、かかる好ましい範囲であれば、有機リン系難燃剤の含有により期待される効果(例えば難燃性など)が発揮される場合がある。
(シリコーン化合物)
本発明のシリコーン化合物は本発明の目的である難燃性や透明性を得ることができれば特に限定されないが、芳香族基を有するシリコーン化合物が好ましく、さらに25℃における粘度が300cSt以下であることが好ましい。粘度が高くなると成形品の透明性が低下する場合がある。さらにシリコーン化合物が効率的に難燃効果を発揮するためには、燃焼過程における分散状態が重要である。かかる分散状態を決定する重要な因子として粘度が挙げられる。これは、燃焼過程においてシリコーン化合物があまりにも揮発しやすい場合、すなわち、粘度が低すぎるシリコーン化合物の場合には、燃焼時に系内に残っているシリコーンが希薄であるため、燃焼時に均一なシリコーンのストラクチャーを形成することが困難となるためと考えられるかかる観点より、25℃における粘度は10~300cStがより好ましく、さらに好ましくは15~200cSt、最も好ましくは20~170cStである。
本発明のシリコーン化合物は本発明の目的である難燃性や透明性を得ることができれば特に限定されないが、芳香族基を有するシリコーン化合物が好ましく、さらに25℃における粘度が300cSt以下であることが好ましい。粘度が高くなると成形品の透明性が低下する場合がある。さらにシリコーン化合物が効率的に難燃効果を発揮するためには、燃焼過程における分散状態が重要である。かかる分散状態を決定する重要な因子として粘度が挙げられる。これは、燃焼過程においてシリコーン化合物があまりにも揮発しやすい場合、すなわち、粘度が低すぎるシリコーン化合物の場合には、燃焼時に系内に残っているシリコーンが希薄であるため、燃焼時に均一なシリコーンのストラクチャーを形成することが困難となるためと考えられるかかる観点より、25℃における粘度は10~300cStがより好ましく、さらに好ましくは15~200cSt、最も好ましくは20~170cStである。
シリコーン化合物が有する芳香族基はシリコーン原子に結合しているものであり、ポリカーボネート樹脂との相溶性向上や透明性維持に寄与しており、燃焼時の炭化皮膜形成にも有利であることから難燃効果の発現にも寄与している。芳香族基を有しない場合は成形品の透明性が得られにくく、高度な難燃性を得ることも困難となる傾向がある。
本発明のシリコーン化合物は好ましくはSi-H基を含有するシリコーン化合物であることが好ましい。特に、分子中にSi-H基および芳香族基を含有するシリコーン化合物であって、
(1)Si-H基が含まれる量(Si-H量)が0.1~1.2mol/100g、(2)下記一般式[12]で示される芳香族基が含まれる割合(芳香族基量)が10~70重量%、
(1)Si-H基が含まれる量(Si-H量)が0.1~1.2mol/100g、(2)下記一般式[12]で示される芳香族基が含まれる割合(芳香族基量)が10~70重量%、
(式[12]中、Xはそれぞれ独立にOH基、ヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基を示す。m1は0~5の整数を表わす。さらに式[12]中においてm1が2以上の場合はそれぞれ互いに異なる種類のXを取ることができる。)
かつ、(3)平均重合度が3~150であるシリコーン化合物の中から選択される少なくとも一種以上のシリコーン化合物であることがより好ましい。
かつ、(3)平均重合度が3~150であるシリコーン化合物の中から選択される少なくとも一種以上のシリコーン化合物であることがより好ましい。
さらに好ましくは、Si-H基含有単位として、下記一般式[13]および[14]で示される構成単位のうち、少なくとも一種以上の式で示される構成単位を含むシリコーン化合物の中から選択される少なくとも一種以上のシリコーン化合物である。
(式[13]および式[14]中、Z1~Z3はそれぞれ独立に水素原子、ヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基、または下記一般式[15]で示される化合物を示す。α1~α3はそれぞれ独立に0または1を表わす。m2は0もしくは1以上の整数を表わす。さらに式[13]中においてm2が2以上の場合の繰返し単位はそれぞれ互いに異なる複数の繰返し単位を取ることができる。)
(式[15]中、Z4~Z8はそれぞれ独立に水素原子、ヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基を示す。α4~α8はそれぞれ独立に0または1を表わす。m3は0もしくは1以上の整数を表わす。さらに式[15]中においてm3が2以上の場合の繰返し単位はそれぞれ互いに異なる複数の繰返し単位を取ることができる。)
より好ましくは、Mを1官能性シロキサン単位、Dを2官能性シロキサン単位、Tを3官能性シロキサン単位とするとき、MD単位またはMDT単位からなるシリコーン化合物である。
より好ましくは、Mを1官能性シロキサン単位、Dを2官能性シロキサン単位、Tを3官能性シロキサン単位とするとき、MD単位またはMDT単位からなるシリコーン化合物である。
上記一般式[13]、[14]および[15]で示される構成単位のZ1~Z8、および一般式[12]のXにおけるヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、デシル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基およびアラルキル基を挙げることができ、さらにこれらの基はエポキシ基、カルボキシ基、無水カルボン酸基、アミノ基、およびメルカプト基などの各種官能基を含むものであってもよい。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り、特にはメチル基、エチル基、プロピル基等の炭素数1~4のアルキル基、ビニル基、またはフェニル基が好ましい。
前記一般式[13]および[14]で示される構成単位のうち、少なくとも一種以上の式で示される構成単位を含むシリコーン化合物において、複数のシロキサン結合の繰返し単位を有する場合は、それらはランダム共重合、ブロック共重合、テーパード共重合のいずれの形態を取ることも可能である。
本発明においては、好ましいSi-H基を含有するシリコーン化合物については、シリコーン化合物中のSi-H量を0.1~1.2mol/100gの範囲とすることが好ましい。Si-H量が0.1~1.2mol/100gの範囲にあることで、燃焼時にシリコーンのストラクチャーの形成が容易となる。さらに好ましくはSi-H量が0.1~1.0mol/100gの範囲、最も好ましくは0.2~0.6mol/100gの範囲にあるシリコーン化合物である。Si-H量が少ないとシリコーンのストラクチャー形成が困難となり、Si-H量が多いと組成物の熱安定性が低下する。なお、ここでシリコーンのストラクチャーとは、シリコーン化合物相互の反応、または樹脂とシリコーンとの反応により生成する網状構造をさす。
また、ここで言うSi-H基量とは、シリコーン化合物100gあたりに含まれるSi-H構造のモル数を言うが、これはアルカリ分解法により、シリコーン化合物の単位重量当たり発生した水素ガスの体積を測定することにより求めることができる。例えば、25℃においてシリコーン化合物1g当たり122mlの水素ガスが発生した場合、下記計算式により、Si-H量は0.5mol/100gとなる。
122×273/(273+25)÷22400×100≒0.5
122×273/(273+25)÷22400×100≒0.5
本発明のシリコーン化合物としては、シリコーン化合物中の芳香族基量は10~70重量%であることが好ましい。さらに好ましくは芳香族基量が15~60重量%の範囲、最も好ましくは25~55重量%の範囲にあるシリコーン化合物である。シリコーン化合物中の芳香族基量が10重量%より少ないとシリコーン化合物が偏在して分散不良となり、外観不良となる場合がある。芳香族基量が70重量%より多いとシリコーン化合物自体の分子の剛直性が高くなるためやはり偏在して分散不良となり、外観不良となる場合がある。
なお、ここで芳香族基量とは、シリコーン化合物において、前述した一般式[12]で示される芳香族基が含まれる割合のことを言い、下記計算式によって求めることができる。
芳香族基量=〔A/M〕×100(重量%)
ここで、上記式におけるA、Mはそれぞれ以下の数値を表す。
A=シリコーン化合物1分子中に含まれる、全ての一般式[12]で示される芳香族基部分の合計分子量
M=シリコーン化合物の分子量
芳香族基量=〔A/M〕×100(重量%)
ここで、上記式におけるA、Mはそれぞれ以下の数値を表す。
A=シリコーン化合物1分子中に含まれる、全ての一般式[12]で示される芳香族基部分の合計分子量
M=シリコーン化合物の分子量
さらに本発明に使用されるシリコーン化合物は、25℃における屈折率が1.40~1.60の範囲にあることが望ましい。さらに好ましくは屈折率が1.42~1.59の範囲であり、最も好ましくは、1.44~1.59の範囲にあるシリコーン化合物である。屈折率が上記範囲内にある場合、芳香族ポリカーボネート中にシリコーン化合物が微分散することで、より白濁の少ない染色性の良好な樹脂組成物が提供される。
さらに本発明に使用されるシリコーン化合物は、105℃/3時間における加熱減量法による揮発量が18%以下であることが好適である。さらに好ましくは揮発量が10%以下であるシリコーン化合物である。揮発量が18%より大きいと本発明の樹脂組成物を押出してペレット化を行う際に、樹脂からの揮発物の量が多くなる問題が生じ、さらに、成形品中に生じる気泡が多くなりやすいという問題がある。
使用されるシリコーン化合物としては、上記の条件を満たすものであれば直鎖状であっても分岐構造を持つものであっても良く、Si-H基を分子構造中の側鎖、末端、分岐点の何れか、または複数の部位に有する各種の化合物を用いることが可能である。
一般的に分子中にSi-H基を含有する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。
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
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
本発明において使用されるSi-H基を含有す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。
(上記示性式中の係数m、n、p、qは各シロキサン単位の重合度を表す整数である。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ヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基が異なる2種以上のシロキサン単位とすることができる。)
(上記示性式中の係数m、n、p、qは各シロキサン単位の重合度を表す整数である。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ヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基が異なる2種以上のシロキサン単位とすることができる。)
ここで、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。本発明においては、この平均重合度を3~150の範囲とすることが好ましく、より好ましくは4~80の範囲、さらに好ましくは5~60の範囲である。重合度が3より小さい場合、シリコーン化合物自体の揮発性が高くなるため、このシリコーン化合物を配合した樹脂組成物の加工時において樹脂からの揮発分が多くなりやすいという問題がある。重合度が150より大きい場合、このシリコーン化合物を配合した樹脂組成物における難燃性や透明性が不十分となりやすい。なお、上記のシリコーン化合物は、それぞれ単独で用いてもよく、2種以上を組合せて用いてもよい。
このようなSi-H結合を有するシリコーン化合物は、それ自体従来公知の方法によって製造することができる。例えば、目的とするシリコーン化合物の構造に従い、相当するオルガノクロロシラン類を共加水分解し、副生する塩酸や低沸分を除去することによって目的物を得ることができる。また、分子中にSi-H結合や一般式[10]で示される芳香族基、その他のヘテロ原子含有官能基を有しても良い炭素数1~20の炭化水素基を有するシリコーンオイル、環状シロキサンやアルコキシシラン類を出発原料とする場合には、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸等の酸触媒を使用し、場合によって加水分解のための水を添加して、重合反応を進行させた後、使用した酸触媒や低沸分を同様に除去することによって、目的とするシリコーン化合物を得ることができる。
さらに、Si-H基を含有するシリコーン化合物が下記の構造式で示されるシロキサン単位 M、MH、D、DH 、Dφ2、T、Tφ (ただし M:(CH3)3SiO1/2MH:H(CH3)2SiO1/2D:(CH3)2SiODH:H(CH3)SiODφ2:(C6H5)2SiT:(CH3)SiO3/2Tφ:(C6H5)SiO3/2)を有しており、1分子あたりに有する各シロキサン単位の平均数をそれぞれm、mh、d、dh、dp2、t、tpとした場合、下記関係式のすべてを満足することが好ましい。
2 ≦ m+mh ≦ 40
0.35 ≦ d+dh+dp2 ≦ 148
0 ≦ t+tp ≦ 38
0.35 ≦ mh+dh ≦ 110
この範囲を外れると本発明の樹脂組成物において良好な難燃性と優れた透明性を同時に達成することが困難となり、場合によってはSi-H基を含有するシリコーン化合物の製造が困難となる。
2 ≦ m+mh ≦ 40
0.35 ≦ d+dh+dp2 ≦ 148
0 ≦ t+tp ≦ 38
0.35 ≦ mh+dh ≦ 110
この範囲を外れると本発明の樹脂組成物において良好な難燃性と優れた透明性を同時に達成することが困難となり、場合によってはSi-H基を含有するシリコーン化合物の製造が困難となる。
本発明で使用されるシリコーン化合物の含有量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.1~7重量部であり、より好ましくは0.1~4重量部、さらに好ましくは0.1~2重量部、特に好ましくは0.1~1重量部である。含有量が多すぎると樹脂の耐熱性が低下し、加工時にガスが発生しやすくなる場合があり、少なすぎると難燃性が発揮されない場合がある。
(D成分:含フッ素滴下防止剤)
本発明の樹脂組成物は、B成分を除く含フッ素滴下防止剤を含有することができる。この含フッ素滴下防止剤の含有により、成形品の物性を損なうことなく、良好な難燃性を達成することができる。
本発明の樹脂組成物は、B成分を除く含フッ素滴下防止剤を含有することができる。この含フッ素滴下防止剤の含有により、成形品の物性を損なうことなく、良好な難燃性を達成することができる。
含フッ素滴下防止剤としては、フィブリル形成能を有する含フッ素ポリマーを挙げることができ、かかるポリマーとしてはポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン系共重合体(例えば、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、など)、米国特許第4379910号公報に示されるような部分フッ素化ポリマー、フッ素化ジフェノールから製造されるポリカーボネート樹脂などを挙げることができる。中でも好ましくはポリテトラフルオロエチレン(以下PTFEと称することがある)である。
フィブリル形成能を有するPTFEの分子量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。その分子量は、標準比重から求められる数平均分子量において100万~1000万、より好ましく200万~900万である。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形成能を有する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。
かかるフィブリル形成能を有する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、ダイキン工業(株)のポリフロンMPA FA500およびF-201Lなどを挙げることができる。PTFEの水性分散液の市販品としては、旭アイシーアイフロロポリマーズ(株)製のフルオンAD-1、AD-936、ダイキン工業(株)製のフルオンD-1およびD-2、三井・デュポンフロロケミカル(株)製のテフロン(登録商標)30Jなどを代表として挙げることができる。
混合形態のPTFEとしては、(1)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)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)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)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、さら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。これら混合形態のPTFEの市販品としては、三菱レイヨン(株)の「メタブレン A3800」(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)などを挙げることができる。
混合形態におけるPTFEの割合としては、PTFE混合物100重量%中、PTFEが1~60重量%が好ましく、より好ましくは5~55重量%である。PTFEの割合がかかる範囲にある場合は、PTFEの良好な分散性を達成することができる。なお、上記D成分の割合は正味のドリップ防止剤の量を示し、混合形態のPTFEの場合には、正味のPTFE量を示す。
D成分の含有量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.01~5重量部、より好ましくは0.05~1.5重量部、さらに好ましくは0.1~1重量部である。D成分の含有料が、0.01重量部未満の場合、難燃性が不十分となる場合があり、5重量部を超える場合にはPTFEが成形品表面に析出し外観不良となる場合があるばかりでなく、樹脂組成物のコストアップに繋がり場合がある。
(その他の添加剤)
本発明の樹脂組成物は、以下に示す添加剤についてもその使用目的に合わせて配合することが好ましい。
(i)リン系安定剤
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。
本発明の樹脂組成物は、以下に示す添加剤についてもその使用目的に合わせて配合することが好ましい。
(i)リン系安定剤
リン系安定剤としては、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル、並びに第3級ホスフィンなどが例示される。
具体的にはホスファイト化合物としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、トリス(ジエチルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ-iso-プロピルフェニル)ホスファイト、トリス(ジ-n-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-エチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス{2,4-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、およびジシクロヘキシルペンタエリスリトールジホスファイトなどが挙げられる。
更に他のホスファイト化合物としては二価フェノール類と反応し環状構造を有するものも使用できる。例えば、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト、2,2’-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)(2-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ホスファイト、および2,2-メチレンビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェニル)オクチルホスファイトなどが例示される。
ホスフェート化合物としては、トリブチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクロルフェニルホスフェート、トリエチルホスフェート、ジフェニルクレジルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェートなどを挙げることができ、好ましくはトリフェニルホスフェート、トリメチルホスフェートである。
ホスホナイト化合物としては、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,4’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4,3’-ビフェニレンジホスホナイト、テトラキス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-3,3’-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-n-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-4-フェニル-フェニルホスホナイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェニル)-3-フェニル-フェニルホスホナイト等があげられ、テトラキス(ジ-tert-ブチルフェニル)-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(ジ-tert-ブチルフェニル)-フェニル-フェニルホスホナイトが好ましく、テトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-ビフェニレンジホスホナイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-フェニル-フェニルホスホナイトがより好ましい。かかるホスホナイト化合物は上記アルキル基が2以上置換したアリール基を有するホスファイト化合物との併用可能であり好ましい。
ホスホネイト化合物としては、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、およびベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。
第3級ホスフィンとしては、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリアミルホスフィン、ジメチルフェニルホスフィン、ジブチルフェニルホスフィン、ジフェニルメチルホスフィン、ジフェニルオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリ-p-トリルホスフィン、トリナフチルホスフィン、およびジフェニルベンジルホスフィンなどが例示される。特に好ましい第3級ホスフィンは、トリフェニルホスフィンである。
上記リン系安定剤は、1種のみならず2種以上を混合して用いることができる。上記リン系安定剤の中でも、ホスホナイト化合物もしくは下記一般式[16]で表されるホスファイト化合物が好ましい。
(上記一般式[16]において、RおよびR’は炭素数6~30のアルキル基または炭素数6~30のアリール基を表し、互いに同一であっても異なっていてもよい。)
上記の如く、ホスホナイト化合物としてはテトラキス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)-ビフェニレンジホスホナイトが好ましく、該ホスホナイトを主成分とする安定剤は、Sandostab P-EPQ(商標、Clariant社製)およびIrgafos P-EPQ(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販されておりいずれも利用できる。
また上記式[16]の中でもより好適なホスファイト化合物は、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、およびビス{2,4-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトである。
ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイトは、アデカスタブPEP-8(商標、旭電化工業(株)製)、JPP681S(商標、城北化学工業(株)製)として市販されておりいずれも利用できる。ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトは、アデカスタブPEP-24G(商標、旭電化工業(株)製)、Alkanox P-24(商標、Great Lakes社製)、Ultranox P626(商標、GE Specialty Chemicals社製)、Doverphos S-9432(商標、Dover Chemical社製)、並びにIrgaofos126および126FF(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)などとして市販されておりいずれも利用できる。ビス(2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイトはアデカスタブPEP-36(商標、旭電化工業(株)製)として市販されており容易に利用できる。またビス{2,4-ビス(1-メチル-1-フェニルエチル)フェニル}ペンタエリスリトールジホスファイトは、アデカスタブPEP-45(商標、旭電化工業(株)製)、およびDoverphos S-9228(商標、Dover Chemical社製)として市販されておりいずれも利用できる。
(ii)ヒンダードフェノール系酸化防止剤
ヒンダードフェノール化合物としては、通常樹脂に配合される各種の化合物が使用できる。かかるヒンダードフェノール化合物としては、例えば、α-トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-2’-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-ジメチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)、2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、1,6-へキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2-tert-ブチル-4-メチル6-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1,-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’-ジ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-トリ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-チオジエチレンビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、N,N’-ヘキサメチレンビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス2[3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)アセテート、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)アセチルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、テトラキス[メチレン-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)ベンゼン、およびトリス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)イソシアヌレートなどが例示される。
ヒンダードフェノール化合物としては、通常樹脂に配合される各種の化合物が使用できる。かかるヒンダードフェノール化合物としては、例えば、α-トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-2’-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-ジメチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)、2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、1,6-へキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2-tert-ブチル-4-メチル6-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ]-1,1,-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’-ジ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-トリ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-チオジエチレンビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3,5-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、N,N’-ヘキサメチレンビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス2[3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、テトラキス[メチレン-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)アセテート、3,9-ビス[2-{3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)アセチルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、テトラキス[メチレン-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート]メタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)ベンゼン、およびトリス(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルベンジル)イソシアヌレートなどが例示される。
上記化合物の中でも、本発明においてはテトラキス[メチレン-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート]メタン、オクタデシル-3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、および3,9-ビス[2-{3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンが好ましく利用される。特に3,9-ビス[2-{3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ}-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンが好ましい。上記ヒンダードフェノール系酸化防止剤は、単独でまたは2種以上を組合せて使用することができる。
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はいずれかが含有されることが好ましく、これらの併用は更に好ましい。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含有量はそれぞれA成分100重量部に対し、好ましくは0.001~3重量部、より好ましくは0.005~2重量部、さらに好ましくは0.01~1重量部である。併用の場合はA成分100重量部に対し、0.01~0.3重量部のリン系安定剤および0.01~0.3重量部のヒンダードフェノール系酸化防止剤が含有されることがより好ましい。
(iii)その他の熱安定剤
本発明の樹脂組成物には、上記の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含有することもできる。かかるその他の熱安定剤は、これらの安定剤および酸化防止剤のいずれかと併用されることが好ましく、特に両者と併用されることが好ましい。かかる他の熱安定剤としては、例えば3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤(かかる安定剤の詳細は特開平7-233160号公報に記載されている)が好適に例示される。かかる化合物はIrganox HP-136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば上記社製のIrganox HP-2921が好適に例示される。本発明においてもかかる予め混合された安定剤を利用することもできる。ラクトン系安定剤の配合量は、A成分100重量部に対し、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。
本発明の樹脂組成物には、上記の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含有することもできる。かかるその他の熱安定剤は、これらの安定剤および酸化防止剤のいずれかと併用されることが好ましく、特に両者と併用されることが好ましい。かかる他の熱安定剤としては、例えば3-ヒドロキシ-5,7-ジ-tert-ブチル-フラン-2-オンとo-キシレンとの反応生成物に代表されるラクトン系安定剤(かかる安定剤の詳細は特開平7-233160号公報に記載されている)が好適に例示される。かかる化合物はIrganox HP-136(商標、CIBA SPECIALTY CHEMICALS社製)として市販され、該化合物を利用できる。更に該化合物と各種のホスファイト化合物およびヒンダードフェノール化合物を混合した安定剤が市販されている。例えば上記社製のIrganox HP-2921が好適に例示される。本発明においてもかかる予め混合された安定剤を利用することもできる。ラクトン系安定剤の配合量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.0005~0.05重量部、より好ましくは0.001~0.03重量部である。
またその他の安定剤としては、ペンタエリスリトールテトラキス(3-メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3-ラウリルチオプロピオネート)、およびグリセロール-3-ステアリルチオプロピオネートなどのイオウ含有安定剤が例示される。かかる安定剤は、樹脂組成物が回転成形に適用される場合に特に有効である。かかるイオウ含有安定剤の含有量は、A成分100重量部に対し、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。
(iv)離型剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、その成形時の生産性向上や成形品の歪みの低減を目的として、更に離型剤を含有することが好ましい。かかる離型剤としては公知のものが使用できる。例えば、飽和脂肪酸エステル、不飽和脂肪酸エステル、ポリオレフィン系ワックス(ポリエチレンワックス、1-アルケン重合体など。酸変性などの官能基含有化合物で変性されているものも使用できる)、シリコーン化合物、フッ素化合物(ポリフルオロアルキルエーテルに代表されるフッ素オイルなど)、パラフィンワックス、蜜蝋などを挙げることができる。中でも好ましい離型剤として脂肪酸エステルが挙げられる。かかる脂肪酸エステルは、脂肪族アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルである。かかる脂肪族アルコールは1価アルコールであっても2価以上の多価アルコールであってもよい。また該アルコールの炭素数としては、3~32の範囲、より好適には5~30の範囲である。かかる一価アルコールとしては、例えばドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、およびトリアコンタノールなどが例示される。かかる多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリグリセロール(トリグリセロール~ヘキサグリセロール)、ジトリメチロールプロパン、キシリトール、ソルビトール、およびマンニトールなどが挙げられる。本発明の脂肪酸エステルにおいては多価アルコールがより好ましい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、その成形時の生産性向上や成形品の歪みの低減を目的として、更に離型剤を含有することが好ましい。かかる離型剤としては公知のものが使用できる。例えば、飽和脂肪酸エステル、不飽和脂肪酸エステル、ポリオレフィン系ワックス(ポリエチレンワックス、1-アルケン重合体など。酸変性などの官能基含有化合物で変性されているものも使用できる)、シリコーン化合物、フッ素化合物(ポリフルオロアルキルエーテルに代表されるフッ素オイルなど)、パラフィンワックス、蜜蝋などを挙げることができる。中でも好ましい離型剤として脂肪酸エステルが挙げられる。かかる脂肪酸エステルは、脂肪族アルコールと脂肪族カルボン酸とのエステルである。かかる脂肪族アルコールは1価アルコールであっても2価以上の多価アルコールであってもよい。また該アルコールの炭素数としては、3~32の範囲、より好適には5~30の範囲である。かかる一価アルコールとしては、例えばドデカノール、テトラデカノール、ヘキサデカノール、オクタデカノール、エイコサノール、テトラコサノール、セリルアルコール、およびトリアコンタノールなどが例示される。かかる多価アルコールとしては、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ポリグリセロール(トリグリセロール~ヘキサグリセロール)、ジトリメチロールプロパン、キシリトール、ソルビトール、およびマンニトールなどが挙げられる。本発明の脂肪酸エステルにおいては多価アルコールがより好ましい。
一方、脂肪族カルボン酸は炭素数3~32であることが好ましく、特に炭素数10~22の脂肪族カルボン酸が好ましい。該脂肪族カルボン酸としては、例えばデカン酸、ウンデカン酸、ドデカン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、ヘキサデカン酸(パルミチン酸)、ヘプタデカン酸、オクタデカン酸(ステアリン酸)、ノナデカン酸、ベヘン酸、イコサン酸、およびドコサン酸などの飽和脂肪族カルボン酸、並びにパルミトレイン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸、エイコセン酸、エイコサペンタエン酸、およびセトレイン酸などの不飽和脂肪族カルボン酸を挙げることができる。上記の中でも脂肪族カルボン酸は、炭素原子数14~20であるものが好ましい。なかでも飽和脂肪族カルボン酸が好ましい。特にステアリン酸およびパルミチン酸が好ましい。
ステアリン酸やパルミチン酸など上記の脂肪族カルボン酸は通常、牛脂や豚脂などに代表される動物性油脂およびパーム油やサンフラワー油に代表される植物性油脂などの天然油脂類から製造されるため、これらの脂肪族カルボン酸は、通常炭素原子数の異なる他のカルボン酸成分を含む混合物である。したがって本発明の脂肪酸エステルの製造においてもかかる天然油脂類から製造され、他のカルボン酸成分を含む混合物の形態からなる脂肪族カルボン酸、殊にステアリン酸やパルミチン酸が好ましく使用される。
本発明の脂肪酸エステルは、部分エステルおよび全エステル(フルエステル)のいずれであってもよい。しかしながら部分エステルでは通常水酸基価が高くなり高温時の樹脂の分解などを誘発しやすいことから、より好適にはフルエステルである。本発明の脂肪酸エステルにおける酸価は、熱安定性の点から好ましく20以下、より好ましくは4~20の範囲、更に好ましくは4~12の範囲である。尚、酸価は実質的に0を取り得る。また脂肪酸エステルの水酸基価は、0.1~30の範囲がより好ましい。更にヨウ素価は、10以下が好ましい。尚、ヨウ素価は実質的に0を取り得る。これらの特性はJIS K 0070に規定された方法により求めることができる。
離型剤の含有量は、A成分100重量部に対し、好ましくは0.005~2重量部、より好ましくは0.01~1重量部、さらに好ましくは0.05~0.5重量部である。かかる範囲においては、ポリカーボネート樹脂組成物は良好な離型性および離ロール性を有する場合がある。特にかかる量の脂肪酸エステルは良好な色相を損なうことなく良好な離型性および離ロール性を有する難燃性樹脂組成物を提供する。
(v)紫外線吸収剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、屋外用途での紫外線劣化を抑えるため紫外線吸収剤を含有することが好ましい。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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、屋外用途での紫外線劣化を抑えるため紫外線吸収剤を含有することが好ましい。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。
紫外線吸収剤の含有量は、樹脂成分100重量部に対し、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。含有量が0.01重量部未満の場合は耐候性が充分でない場合があり、3重量部を超えると難燃性が充分でなくなる場合がある。
(vi)染顔料
本発明のポリカーボネート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。更に本発明のポリカーボネート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。
本発明のポリカーボネート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。更に本発明のポリカーボネート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。
(vii)蛍光増白剤
本発明の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、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場合がある。
本発明の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、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場合がある。
(viii)熱線吸収能を有する化合物
本発明のポリカーボネート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、樹脂成分100重量部を基準として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、本発明のポリカーボネート樹脂組成物中、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。
本発明のポリカーボネート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、樹脂成分100重量部を基準として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、本発明のポリカーボネート樹脂組成物中、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。
(ix)光拡散剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光拡散剤を含有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、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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光拡散剤を含有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、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。
(x)光高反射用白色顔料
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光高反射用白色顔料を含有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、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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、光高反射用白色顔料を含有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、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。
(xi)帯電防止剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、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、樹脂成分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、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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、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、樹脂成分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、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。
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樹脂成分100重量部を基準として、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。該ポリマーは樹脂成分100重量部を基準として5重量部以下が適切である。
(xii) 充填材
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、強化フィラーとして公知の各種充填材を含有することができる。かかる充填材としては、各種の繊維状充填材、板状充填材、および粒状充填材が利用できる。ここで、繊維状充填材はその形状が繊維状(棒状、針状、またはその軸が複数の方向に伸びた形状をいずれも含む)であり、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。上記繊維状や板状の形状は充填材の形状観察より明らかな場合が多いが、例えばいわゆる不定形との差異としては、そのアスペクト比が3以上であるものは繊維状や板状といえる。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、強化フィラーとして公知の各種充填材を含有することができる。かかる充填材としては、各種の繊維状充填材、板状充填材、および粒状充填材が利用できる。ここで、繊維状充填材はその形状が繊維状(棒状、針状、またはその軸が複数の方向に伸びた形状をいずれも含む)であり、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。上記繊維状や板状の形状は充填材の形状観察より明らかな場合が多いが、例えばいわゆる不定形との差異としては、そのアスペクト比が3以上であるものは繊維状や板状といえる。
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剤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。
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13μmがより好ましく、10μmが更に好ましい。一方繊維径の下限は1μmが好ましい。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。かかる繊維状充填材としては、例えば、ガラスファイバー、扁平断面ガラス繊維、ガラスミルドファイバー、カーボンファイバー、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剤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ファイバー、金属コートガラスフレーク、酸化チタンコートガラスフレーク、および金属コートカーボンファイバーなどが例示される。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。ここで繊維状充填材とは、アスペクト比が3以上、好ましくは5以上、より好ましくは10以上である繊維状の充填材をいう。アスペクト比の上限は10,000程度であり、好ましくは200である。かかる充填材のアスペクト比は樹脂組成物中での値である。また扁平断面ガラス繊維とは、繊維断面の長径の平均値が10~50μm、好ましくは15~40μm、より好ましくは20~35μmで長径と短径の比(長径/短径)の平均値が1.5~8、好ましくは2~6、更に好ましくは2.5~5であるガラス繊維である。繊維状充填材も上記板状充填材と同様に各種のカップリング剤で表面処理されてもよく、各種の樹脂などにより集束処理され、また圧縮処理により造粒されてもよい。かかる充填材の含有量は、A成分100重量部に対し、200重量部以下が好ましく、より好ましくは100重量部以下、さらに好ましくは50重量部以下、特に好ましくは30重量部以下である。
(xiii)他の樹脂やエラストマー
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、A成分の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成分との合計100重量%中、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%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/スチレン/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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、A成分の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成分との合計100重量%中、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下、更に好ましくは5重量%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/スチレン/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。
(xiv)その他の添加剤
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、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。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物には、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。
<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、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。
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、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。
<成形品の製造>
本発明の樹脂組成物は通常かかるペレットを射出成形して成形品を得ることができる。かかる射出成形においては、通常のコールドランナー方式の成形法だけでなく、ランナーレスを可能とするホットランナーによって製造することも可能である。また射出成形においても、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、射出圧縮成形、超高速射出成形、射出プレス成形、二色成形、サンドイッチ成形、インモールドコーティング成形、インサート成形、発泡成形(超臨界流体を利用するものを含む)、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形および金型内再溶融成形、並びにこれらの組合せからなる成形法等を使用することができる。さらに樹脂組成物から形成された成形品には、各種の表面処理を行うことが可能である。表面処理としては、加飾塗装、ハードコート、撥水・撥油コート、親水コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、電磁波吸収コート、発熱コート、帯電防止コート、制電コート、導電コート、並びにメタライジング(メッキ、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、溶射など)などの各種の表面処理を行うことができる。
本発明の樹脂組成物は通常かかるペレットを射出成形して成形品を得ることができる。かかる射出成形においては、通常のコールドランナー方式の成形法だけでなく、ランナーレスを可能とするホットランナーによって製造することも可能である。また射出成形においても、通常の成形方法だけでなくガスアシスト射出成形、射出圧縮成形、超高速射出成形、射出プレス成形、二色成形、サンドイッチ成形、インモールドコーティング成形、インサート成形、発泡成形(超臨界流体を利用するものを含む)、急速加熱冷却金型成形、断熱金型成形および金型内再溶融成形、並びにこれらの組合せからなる成形法等を使用することができる。さらに樹脂組成物から形成された成形品には、各種の表面処理を行うことが可能である。表面処理としては、加飾塗装、ハードコート、撥水・撥油コート、親水コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、電磁波吸収コート、発熱コート、帯電防止コート、制電コート、導電コート、並びにメタライジング(メッキ、化学蒸着(CVD)、物理蒸着(PVD)、溶射など)などの各種の表面処理を行うことができる。
(低温衝撃強度)
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ISO179に準拠して-30℃に冷却した試験片のノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した値が、好ましくは30kJ/m2以上であり、より好ましくは40kJ/m2以上であり、さらに好ましくは50kJ/m2以上である。ノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した値が、30kJ/m2未満であると、寒冷地向けの屋外構造部材や各種筐体部材、自動車関連部品においては、適用が難しい。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ISO179に準拠して-30℃に冷却した試験片のノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した値が、好ましくは30kJ/m2以上であり、より好ましくは40kJ/m2以上であり、さらに好ましくは50kJ/m2以上である。ノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した値が、30kJ/m2未満であると、寒冷地向けの屋外構造部材や各種筐体部材、自動車関連部品においては、適用が難しい。
(外観および色相安定性)
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を使用して作成された3段型プレートの外観は、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良、表面剥離、色ムラ・透過ムラなどの不良がごく軽微であることを特徴とし、上記外観不良が見られないことがより好ましい。上記を満たさない場合は、外観不良品の発生によるコストアップ、対策として成形機の分解清掃を行うことによる著しい生産性の低下を招き、外装材としての適用に耐えない。また、黒ブツによる黒変外観不良は、連続成形時の色相L*の変動ΔL*値によっても評価することができる。ここでL*とは、JIS Z 8781-4において規格化されたCIE 1976 L*a*b*色空間における明度を表す値であり、黒ブツによる黒変の影響を感度良く反映するものである。本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、成形温度280℃で25ショット連続成形して得られた成形品のJIS Z 8781-4に準拠し測定したL*値の最大色差ΔL*値が、好ましくは3以下であり、より好ましくは2以下であり、より好ましくは1以下であり、さらに好ましくは0.5以下である。ΔL*値が上記範囲を超える場合は、外観不良品の発生によるコストアップ、対策として成形機の分解清掃を行うことによる著しい生産性の低下を招く場合があり、外装材としての適用に耐えない。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を使用して作成された3段型プレートの外観は、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調の外観不良、表面剥離、色ムラ・透過ムラなどの不良がごく軽微であることを特徴とし、上記外観不良が見られないことがより好ましい。上記を満たさない場合は、外観不良品の発生によるコストアップ、対策として成形機の分解清掃を行うことによる著しい生産性の低下を招き、外装材としての適用に耐えない。また、黒ブツによる黒変外観不良は、連続成形時の色相L*の変動ΔL*値によっても評価することができる。ここでL*とは、JIS Z 8781-4において規格化されたCIE 1976 L*a*b*色空間における明度を表す値であり、黒ブツによる黒変の影響を感度良く反映するものである。本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、成形温度280℃で25ショット連続成形して得られた成形品のJIS Z 8781-4に準拠し測定したL*値の最大色差ΔL*値が、好ましくは3以下であり、より好ましくは2以下であり、より好ましくは1以下であり、さらに好ましくは0.5以下である。ΔL*値が上記範囲を超える場合は、外観不良品の発生によるコストアップ、対策として成形機の分解清掃を行うことによる著しい生産性の低下を招く場合があり、外装材としての適用に耐えない。
以下に本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。特記しない限り、実施例中の部は重量部であり、%は重量%である。なお、評価は下記の方法に従った。
(1)粘度平均分子量(Mv)
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ペレットまたはポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体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Mvを算出した。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2 c (但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-4Mv0.83
c=0.7
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ペレットまたはポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体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Mvを算出した。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2 c (但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-4Mv0.83
c=0.7
(2)ポリジオルガノシロキサン成分含有量およびポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)
日本電子株式会社製NMR JNM-AL400を用い、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体の1H-NMRスペクトルを測定し、二価フェノール(I)由来のピークの積分比とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)由来のピークの積分比を比較することにより算出した。同様に、ヒドロキシアリール末端由来のピークの積分比とポリジオルガノシロキサン由来のピークの積分比を比較することにより平均鎖長p+qを算出した。
日本電子株式会社製NMR JNM-AL400を用い、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体の1H-NMRスペクトルを測定し、二価フェノール(I)由来のピークの積分比とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)由来のピークの積分比を比較することにより算出した。同様に、ヒドロキシアリール末端由来のピークの積分比とポリジオルガノシロキサン由来のピークの積分比を比較することにより平均鎖長p+qを算出した。
(3)ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ
A成分を120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所(株)製,JSW J-75EIII)を用いて、成形温度290℃、金型温度80℃、成形サイクル50秒にて幅10mm、長さ80mm、厚み4.0mmの成形片を成形した。得られた成形片のゲートから15mm、側端部より5mmの交点の深さ2mmの部分をミクロトーム(Leica Microsystems社製 EM UC6)を用いて樹脂の流動方向に対して垂直に切削することにより超薄切片を作成し、グリッド(日本電子株式会社製 EM FINE GRID No.2632 F-200-CU 100PC/CA)に付着させ、日本電子株式会社製TEM JEM-2100を用いて加速電圧200kVで観察した。観察倍率は20,000倍とした。得られた顕微鏡写真を画像解析ソフトWin ROOF Ver.6.6(三谷商事(株))を用いて粒子解析を行い、試料薄片中のポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズを得た。ここで各ドメインのサイズとして最大長径(粒子の外側輪郭線上の任意の2点を、その間の長さが最大になるように選んだ時の長さ)を利用した。5枚の試料切片で同様の解析を行い、その平均値を各試料の値とした。
A成分を120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所(株)製,JSW J-75EIII)を用いて、成形温度290℃、金型温度80℃、成形サイクル50秒にて幅10mm、長さ80mm、厚み4.0mmの成形片を成形した。得られた成形片のゲートから15mm、側端部より5mmの交点の深さ2mmの部分をミクロトーム(Leica Microsystems社製 EM UC6)を用いて樹脂の流動方向に対して垂直に切削することにより超薄切片を作成し、グリッド(日本電子株式会社製 EM FINE GRID No.2632 F-200-CU 100PC/CA)に付着させ、日本電子株式会社製TEM JEM-2100を用いて加速電圧200kVで観察した。観察倍率は20,000倍とした。得られた顕微鏡写真を画像解析ソフトWin ROOF Ver.6.6(三谷商事(株))を用いて粒子解析を行い、試料薄片中のポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズを得た。ここで各ドメインのサイズとして最大長径(粒子の外側輪郭線上の任意の2点を、その間の長さが最大になるように選んだ時の長さ)を利用した。5枚の試料切片で同様の解析を行い、その平均値を各試料の値とした。
(4)成形片目視外観およびΔL*
樹脂組成物のペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、NEX50-5E)を用いて、成形温度280℃、金型温度70℃、成形サイクル40秒にて幅50mm×長さ100mm×厚み2mmの角板を連続的に25枚成形し、目視での外観評価を行った。外観不良としては、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調外観不良、角板を90°屈曲させた時の屈曲面の表面剥離が挙げられ、それぞれの有無・程度を元に評価した。
[黒ブツ]
◎:黒ブツによる黒変が見られない。
〇:黒ブツによる黒変がわずかであるか、徐々に収束し、または発生頻度が20%以下である。
×:顕著な黒ブツによる黒変がある。
[マーブル調]
◎:マーブル調の外観不良がない。
〇:マーブル調外観不良があるが、軽微である。
×:ギラつきを伴う顕著なマーブル調外観不良がある。
[表面剥離]
◎:表面剥離が見られない。
〇:表面剥離があるが、軽微である。
×:顕著な表面剥離がある。
樹脂組成物のペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日精樹脂工業(株)製、NEX50-5E)を用いて、成形温度280℃、金型温度70℃、成形サイクル40秒にて幅50mm×長さ100mm×厚み2mmの角板を連続的に25枚成形し、目視での外観評価を行った。外観不良としては、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調外観不良、角板を90°屈曲させた時の屈曲面の表面剥離が挙げられ、それぞれの有無・程度を元に評価した。
[黒ブツ]
◎:黒ブツによる黒変が見られない。
〇:黒ブツによる黒変がわずかであるか、徐々に収束し、または発生頻度が20%以下である。
×:顕著な黒ブツによる黒変がある。
[マーブル調]
◎:マーブル調の外観不良がない。
〇:マーブル調外観不良があるが、軽微である。
×:ギラつきを伴う顕著なマーブル調外観不良がある。
[表面剥離]
◎:表面剥離が見られない。
〇:表面剥離があるが、軽微である。
×:顕著な表面剥離がある。
また、得られた成形片をJIS Z 8781-4に準拠し、分光光度計CE-7000A(グレタマクベス社製)を用い、D65光源、10度視野、反射法にてCIE 1976 L*a*b*の明度L*値を測定した。得られた25枚のL*値のうち最も高いL*値と最も低いL*値の差を最大色差ΔL*値とした。
(5)低温衝撃性評価(ノッチ付シャルピー衝撃強度)
樹脂組成物のペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形後(ファナック(株)製、ROBOSHOT α-S100iA)を用いて、成形温度290℃、金型温度80℃、成形サイクル40秒にて幅10mm、長さ80mm、厚みが4.0mmの成形片を作成した。ISO179に準拠して-30℃に冷却した試験片のノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した。
樹脂組成物のペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形後(ファナック(株)製、ROBOSHOT α-S100iA)を用いて、成形温度290℃、金型温度80℃、成形サイクル40秒にて幅10mm、長さ80mm、厚みが4.0mmの成形片を作成した。ISO179に準拠して-30℃に冷却した試験片のノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した。
[両末端フェノール変性ポリジオルガノシロキサン]
実施例および比較例では、ポリジオルガノシロキサン構造を有する二価フェノール(II)として下記構造のポリジオルガノシロキサン化合物を使用した。
(II)-1:p+q=40(信越化学工業(株)製 KF-2201)
(II)-2:p+q=90(信越化学工業(株)製 KF-2102)
(II)-3:特許2662310号公報記載の2-アリルフェノール末端変性ポリジオルガノシロキサンの製造法に準拠し合成した、p+q=130の2-アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン
実施例および比較例では、ポリジオルガノシロキサン構造を有する二価フェノール(II)として下記構造のポリジオルガノシロキサン化合物を使用した。
(II)-1:p+q=40(信越化学工業(株)製 KF-2201)
(II)-2:p+q=90(信越化学工業(株)製 KF-2102)
(II)-3:特許2662310号公報記載の2-アリルフェノール末端変性ポリジオルガノシロキサンの製造法に準拠し合成した、p+q=130の2-アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン
[ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体の製造]
PC-POS-1~PC-POS-6を以下の方法で製造した。各共重合体の特性を表1に示す。
PC-POS-1~PC-POS-6を以下の方法で製造した。各共重合体の特性を表1に示す。
(PC-POS-1の製造法)
温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水17590部、25%水酸化ナトリウム水溶液6883部を入れ、一般式[6]で表される二価フェノール(I)として2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)3748部(16.41モル)、およびハイドロサルファイト7.5部を溶解した後、塩化メチレン11246部(二価フェノール総量に対して8モル当量)を加え、撹拌下16~24℃でホスゲン1900部を70分要して吹き込んだ。25%水酸化ナトリウム水溶液1324部、p-tert-ブチルフェノール149部を塩化メチレン1342部(二価フェノール総量に対して0.96モル当量)に溶解した溶液を加え、攪拌しながら一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 397部(0.128モル)を塩化メチレン214部(二価フェノール総量に対して0.15モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 264部(0.037モル)を塩化メチレン142部(二価フェノール総量に対して0.10モル当量)に溶解した溶液を加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.2部を加え、その15分後に塩化メチレン2795部(二価フェノール総量に対して2モル当量)を加え、温度26~31℃においてトリエチルアミンを添加後から1時間撹拌を続けて反応を終了した。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。脱水後、熱風循環式乾燥機により120℃で12時間乾燥した。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は52、粘度平均分子量は16,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.5重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ42nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数13個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数は0個であった。
温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水17590部、25%水酸化ナトリウム水溶液6883部を入れ、一般式[6]で表される二価フェノール(I)として2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)3748部(16.41モル)、およびハイドロサルファイト7.5部を溶解した後、塩化メチレン11246部(二価フェノール総量に対して8モル当量)を加え、撹拌下16~24℃でホスゲン1900部を70分要して吹き込んだ。25%水酸化ナトリウム水溶液1324部、p-tert-ブチルフェノール149部を塩化メチレン1342部(二価フェノール総量に対して0.96モル当量)に溶解した溶液を加え、攪拌しながら一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 397部(0.128モル)を塩化メチレン214部(二価フェノール総量に対して0.15モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 264部(0.037モル)を塩化メチレン142部(二価フェノール総量に対して0.10モル当量)に溶解した溶液を加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.2部を加え、その15分後に塩化メチレン2795部(二価フェノール総量に対して2モル当量)を加え、温度26~31℃においてトリエチルアミンを添加後から1時間撹拌を続けて反応を終了した。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。脱水後、熱風循環式乾燥機により120℃で12時間乾燥した。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は52、粘度平均分子量は16,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.5重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ42nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数13個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数は0個であった。
(PC-POS-2の製造法)
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 198部(0.064モル)を塩化メチレン100部(二価フェノール総量に対して0.07モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 463部(0.064モル)を塩化メチレン230部(二価フェノール総量に対して0.16モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は67、粘度平均分子量は16,100、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.5重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ59nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数17個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 198部(0.064モル)を塩化メチレン100部(二価フェノール総量に対して0.07モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 463部(0.064モル)を塩化メチレン230部(二価フェノール総量に対して0.16モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は67、粘度平均分子量は16,100、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.5重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ59nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数17個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
(PC-POS-3の製造法)
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2102 661部(0.091モル)を塩化メチレン356部(二価フェノール総量に対して0.25モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は90、粘度平均分子量は16,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.6重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ69nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数32個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2102 661部(0.091モル)を塩化メチレン356部(二価フェノール総量に対して0.25モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は90、粘度平均分子量は16,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.6重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ69nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数32個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
(PC-POS-4の製造法)
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記(II)-3(繰返し数p+q=130) 661部(0.066モル)を塩化メチレン356部(二価フェノール総量に対して0.25モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は130、粘度平均分子量は16,100、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.7重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ92nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数43個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記(II)-3(繰返し数p+q=130) 661部(0.066モル)を塩化メチレン356部(二価フェノール総量に対して0.25モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は130、粘度平均分子量は16,100、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は12.7重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ92nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数43個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
(PC-POS-5の製造方法)
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 66部(0.021モル)を塩化メチレン33部(二価フェノール総量に対して0.021モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 154部(0.021モル)を塩化メチレン77部(二価フェノール総量に対して0.06モル当量)に溶解した溶液を加えたこと、p-tert-ブチルフェノール99部を塩化メチレン891部(二価フェノール総量に対して0.64モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は67、粘度平均分子量は20,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は4.4重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ31nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数4個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 66部(0.021モル)を塩化メチレン33部(二価フェノール総量に対して0.021モル当量)に溶解した溶液を加え、次いで、KF-2102 154部(0.021モル)を塩化メチレン77部(二価フェノール総量に対して0.06モル当量)に溶解した溶液を加えたこと、p-tert-ブチルフェノール99部を塩化メチレン891部(二価フェノール総量に対して0.64モル当量)に溶解した溶液を加えたこと以外は、PC-POS-1の製造法と同様にした。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は67、粘度平均分子量は20,000、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は4.4重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ31nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数4個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
(PC-POS-6の製造法)
WO2011/013846号公報記載の実施例8の製造条件を元に製造したポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体。温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、一般式[6]で表される二価フェノール(I)として2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)3880部(17.00モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部(二価フェノール総量に対して10モル当量)を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。塩化メチレン7283部(二価フェノール総量に対して5モル当量)を加え48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p-tert-ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部(二価フェノール総量に対して0.55モル当量)に溶解した溶液を加え、攪拌しながら一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 430部(0.139モル)を塩化メチレン800部(二価フェノール総量に対して0.55モル当量)に溶解した溶液を二価フェノール(II)が二価フェノール(I)に対して0.0004モル当量/minとなる速度で加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。脱水後、熱風循環式乾燥機により120℃で12時間乾燥した。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は40、粘度平均分子量は19,400、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.4重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ10nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
WO2011/013846号公報記載の実施例8の製造条件を元に製造したポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体。温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、一般式[6]で表される二価フェノール(I)として2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)3880部(17.00モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部(二価フェノール総量に対して10モル当量)を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。塩化メチレン7283部(二価フェノール総量に対して5モル当量)を加え48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p-tert-ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部(二価フェノール総量に対して0.55モル当量)に溶解した溶液を加え、攪拌しながら一般式[7]で表される二価フェノール(II)として上記KF-2201 430部(0.139モル)を塩化メチレン800部(二価フェノール総量に対して0.55モル当量)に溶解した溶液を二価フェノール(II)が二価フェノール(I)に対して0.0004モル当量/minとなる速度で加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。脱水後、熱風循環式乾燥機により120℃で12時間乾燥した。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体のポリジオルガノシロキサン平均繰返し数(p+q)は40、粘度平均分子量は19,400、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.4重量%、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ10nm、最大長80nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個、最大長400nm以上のポリジオルガノシロキサンドメインの数0個であった。
(PC-1)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンを繰返し骨格とする溶液粘度分子量23,900の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人(株)製パンライトL-1250WP)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンを繰返し骨格とする溶液粘度分子量23,900の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人(株)製パンライトL-1250WP)
(B成分)
B-1: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(FEP)(ダイキン(株)製 ネオフロンNP-101(商品名)、融点265℃)
B-2:エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)(ダイキン(株)製 ネオフロンEP610(商品名)、融点220℃)
B-3:ポリフッ化ビニリデン(PVDF)((株)クレハ製 KFポリマー1000(商品名)、融点173℃)
B-4(比較例):ポリテトラフルオロエチエン(PTFE)(ダイキン(株)製 ポリフロンFA-500H(商品名)、融点327℃)
B-1: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(FEP)(ダイキン(株)製 ネオフロンNP-101(商品名)、融点265℃)
B-2:エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)(ダイキン(株)製 ネオフロンEP610(商品名)、融点220℃)
B-3:ポリフッ化ビニリデン(PVDF)((株)クレハ製 KFポリマー1000(商品名)、融点173℃)
B-4(比較例):ポリテトラフルオロエチエン(PTFE)(ダイキン(株)製 ポリフロンFA-500H(商品名)、融点327℃)
(C成分)
C-1:環状フェノキシホスファゼン(伏見製薬所(株)製 ラビトル FP-110T(商品名))
C-1:環状フェノキシホスファゼン(伏見製薬所(株)製 ラビトル FP-110T(商品名))
(D成分)
D-1:ポリテトラフルオロエチレン系混合体であり、乳化重合法で製造されたポリテトラフルオロエチレンアクリル系共重合体からなる混合物(ポリテトラフルオロエチレン含有量50重量%)(三菱レイヨン(株)製 メタブレン A3750(商品名))
D-1:ポリテトラフルオロエチレン系混合体であり、乳化重合法で製造されたポリテトラフルオロエチレンアクリル系共重合体からなる混合物(ポリテトラフルオロエチレン含有量50重量%)(三菱レイヨン(株)製 メタブレン A3750(商品名))
(その他の成分)
E-1:3-(3,5-ジーtert―ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル(BASFジャパン(株)製:Irganox1076(商品名))
E-2:亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)(BASFジャパン(株)製 Irgafos168(商品名))
F-1:紫外線吸収剤(ADEKA(株)社製 アデカスタブ LA-31(商品名))
TiO2:二酸化チタン(石原産業(株)製 タイペーク PC-3(商品名))
E-1:3-(3,5-ジーtert―ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオン酸ステアリル(BASFジャパン(株)製:Irganox1076(商品名))
E-2:亜リン酸トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)(BASFジャパン(株)製 Irgafos168(商品名))
F-1:紫外線吸収剤(ADEKA(株)社製 アデカスタブ LA-31(商品名))
TiO2:二酸化チタン(石原産業(株)製 タイペーク PC-3(商品名))
[ポリカーボネート樹脂組成物の製造]
表2および表3に示す組成でA~D成分および各種添加剤を計量して、ブレンダーを用いて均一に混合し、ベント式二軸押出機を用いて溶融混練してペレットを得た。使用する各種添加剤は、それぞれ配合量の10~100倍の濃度を目安に予めポリカーボネート樹脂との予備混合物を作成した後、ブレンダーによる全体の混合を行った。ベント式二軸押出機は(株)神戸製鋼所KTX-30(径30mmφ)を使用した。シリンダ-温度およびダイス温度が280℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/h、ベント吸引度が3kPaの条件でストランドを押出し、水浴において冷却した後ペレタイザーでストランドカットを行い、ペレット化した。各種評価結果を表2および表3に示す。
表2および表3に示す組成でA~D成分および各種添加剤を計量して、ブレンダーを用いて均一に混合し、ベント式二軸押出機を用いて溶融混練してペレットを得た。使用する各種添加剤は、それぞれ配合量の10~100倍の濃度を目安に予めポリカーボネート樹脂との予備混合物を作成した後、ブレンダーによる全体の混合を行った。ベント式二軸押出機は(株)神戸製鋼所KTX-30(径30mmφ)を使用した。シリンダ-温度およびダイス温度が280℃、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/h、ベント吸引度が3kPaの条件でストランドを押出し、水浴において冷却した後ペレタイザーでストランドカットを行い、ペレット化した。各種評価結果を表2および表3に示す。
[実施例1~13、比較例1~7]
上記表から明らかなように実施例1~13の組成物は40kJ/m2を超える良好な低温耐衝撃性を示しつつ、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調外観および表面剥離が抑えられていることが分かる。これに対し、B成分を含まないまたはB成分量が少ない比較例1および2は黒ブツによる黒変外観不良を起こす。一方、B成分量が多い比較例3およびPOS繰り返し数の大きなPC-POS共重合体を使用した比較例6ではマーブル調の外観不良が強くなり、表面剥離も発生する。反対に、POS繰り返し数の小さなPC-POS共重合体を使用した比較例5およびPC-POS共重合体を使用しない比較例7では、低温耐衝撃性が悪化する。また、B成分としてPTFEを使用した比較例4では、黒ブツによる黒変外観不良を起こす。
上記表から明らかなように実施例1~13の組成物は40kJ/m2を超える良好な低温耐衝撃性を示しつつ、黒ブツによる黒変外観不良、マーブル調外観および表面剥離が抑えられていることが分かる。これに対し、B成分を含まないまたはB成分量が少ない比較例1および2は黒ブツによる黒変外観不良を起こす。一方、B成分量が多い比較例3およびPOS繰り返し数の大きなPC-POS共重合体を使用した比較例6ではマーブル調の外観不良が強くなり、表面剥離も発生する。反対に、POS繰り返し数の小さなPC-POS共重合体を使用した比較例5およびPC-POS共重合体を使用しない比較例7では、低温耐衝撃性が悪化する。また、B成分としてPTFEを使用した比較例4では、黒ブツによる黒変外観不良を起こす。
Claims (16)
- (A)(A-1)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックからなるポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体1~100重量部および(A-2)下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックからなる芳香族ポリカーボネート樹脂0~99重量部からなる樹脂成分(A成分)100重量部に対し、(B)下記一般式[4]で表される重合単位または下記一般式[4]で表される重合単位および下記一般式[5]で表される重合単位を含有するフッ素樹脂(B成分)0.3~2.5重量部を含有するポリカーボネート樹脂組成物。
- 上記式[3]におけるp+qが50~70であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- A-1成分中の上記式[3]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が4~20重量%であることを特徴とする請求項1または2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- A成分中の上記式[3]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が2.5~6.5重量%であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- A-1成分の粘度平均分子量が11,000~30,000であることを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- (i)~(iii)を満たすことを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
(i)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が80nm以上のドメインが1~20個存在する。
(ii)平均ドメインサイズが30~100nmである。
(iii)電子線顕微鏡を用いたA成分の断面観察像において、5枚の試料切片のいずれにも、850nm四方(722,500nm2)の領域に最大長径が400nm以上のドメインが存在しない。 - 上記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンまたは(2-メトキシ-4-アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導されたポリジオルガノシロキサンブロックであることを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 上記式[3]中のR3、R4、R5、R6、R7およびR8がメチル基であることを特徴とする請求項1~7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 上記式[1]で表されるポリカーボネートブロックが2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導されたポリカーボネートブロックであることを特徴とする請求項1~8のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- B成分の融点が、170~280℃であることを特徴とする請求項1~9のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3がフッ素原子であり、Rf 4がフルオロメチル基であることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 上記式[4]において、Rf 1、Rf 2、Rf 3およびRf 4が水素原子であることを特徴とする請求項1~10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 成形温度280℃で25ショット連続成形して得られた成形品のJIS Z 8781-4に準拠し測定したL*値の最大色差ΔL*値が3以下であることを特徴とする請求項1~12のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- A成分100重量部に対し、(C)難燃剤(C成分)0.001~20重量部を含有することを特徴とする請求項1~13のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- A成分100重量部に対し、(D)含フッ素滴下防止剤(D成分)0.01~5重量部を含有することを特徴とする請求項1~14のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1~15のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物から形成された成形品。
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JP2022011508A JP2023110210A (ja) | 2022-01-28 | 2022-01-28 | ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 |
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2022
- 2022-01-28 JP JP2022011508A patent/JP2023110210A/ja active Pending
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