JP3090764B2 - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂組成物

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JP3090764B2
JP3090764B2 JP5999992A JP5999992A JP3090764B2 JP 3090764 B2 JP3090764 B2 JP 3090764B2 JP 5999992 A JP5999992 A JP 5999992A JP 5999992 A JP5999992 A JP 5999992A JP 3090764 B2 JP3090764 B2 JP 3090764B2
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polycarbonate resin
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正樹 戸野
眞男 小笠
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリカーボネート樹脂
組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、電
気的性質、光学的透明性、寸法安定性などの優れた熱可
塑性樹脂であり、押出成形、射出成形、真空成形などの
成形技術によって、数多くの製品が成形され、各種の用
途に用いられている。しかしながら、ポリカーボネート
樹脂は、優れた性能を有する反面、溶融時の粘度が一般
に高く、比較的薄肉が要求される製品の成形が難しいと
いう欠点がある。
【0003】このため、樹脂の分子量を小さくして、流
動性を改善することは、一般に公知であるが、分子量が
低下し過ぎると、樹脂の機械的特性、特に耐衝撃性が著
しく低下することから好ましくない。
【0004】樹脂の分子量を低下させずに、溶融粘度を
低下させる方法として、例えば、特開平2−29455
号公報には、ポリカーボネート樹脂に、シロキサンとカ
プロラクトンとの共重合体をブレンドさせる方法が開示
されているが、共重合体の重合を行わなければならず、
その上、分散性の制御が難しいという問題点がある。
【0005】また、溶融粘度を低下させる別の方法とし
て、例えば、特開昭55−18406号公報および特開
昭55−18407号公報には、ポリカーボネート樹脂
に、それぞれ、環状シロキサン、シロキサンオリゴマー
を混合する方法が開示されているが、樹脂表面からブリ
ードアウトするという問題点がある。
【0006】さらに、溶融粘度を低下させる別の方法と
して、例えば、特開昭60−88064号公報には、ポ
リカーボネート樹脂に、シリコンオイルを混合させる方
法が開示されているが、樹脂の表面からシリコンオイル
がブリードアウトする可能性があり、長期安定性に問題
がある。
【0007】上記以外に、溶融粘度を低下させる別の方
法として、ポリカーボネート樹脂に、粘度調整剤を添加
する方法が考えられるが、大部分の粘度調整剤は全く効
果がなく、ある粘度調整剤では、ポリカーボネート樹脂
を分解させてしまい、他の粘度調整剤では、ポリカーボ
ネート樹脂自身の溶融温度が高いため、混練温度が20
0〜300℃の高温になり、粘度調整剤が揮発する恐れ
がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点に
鑑みてなされたものであり、ポリカーボネート樹脂の機
械的特性、特に、耐衝撃性を損なうことなく、流動性、
成形加工性を向上させたポリカーボネート樹脂組成物の
提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、
重量平均分子量が13,000〜100,000の範囲
にあるポリカーボネート樹脂100重量部、下記一般式
(I)で示されるオルガノシロキサン0.01〜15重
量部、ならびに有機酸塩、有機金属化合物、金属アルコ
キシド及び金属酸化物からなる群より選ばれる少なくと
も一種の触媒0.01〜1重量部からなることを特徴と
し、そのことにより、上記目的が達成される。
【0010】以下に本発明を詳細に説明する。本発明で
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であるホスゲンまたは炭酸のジエス
テルと反応させて得られる重合体である。
【0011】二価フェノールとしては、例えば、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)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタ
ン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニ
ル)プロパン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)ヘプタン、2,2−(3,5,3,5’−テトラク
ロル−4,4’−ジヒドロキシジフェニル)プロパン、
2,2−(3,5,3,5’−テトラブロム−4,4’
−ジヒドロキシジフェニル)プロパン、(3,3’−ジ
クロル−4,4’−ジヒドロキシジフェニル)メタンな
どのほかに、ビスフェノールA型の他の二価フェノール
も挙げられる。
【0012】さらに、カーボネート単独重合体の他に、
2種類以上の二価フェノールを併用して得られるポリカ
ーボネート共重合体、または前記物質の混合物をポリカ
ーボネート樹脂として用いてよい。
【0013】本発明で使用されるポリカーボネート樹脂
の重量平均分子量は、小さくなると耐衝撃性が低下し、
大きくなると良好な流動性が得られなくなるので、1
3,000〜100,000の範囲に限定され、好まし
くは、20,000〜40,000である。
【0014】本発明で使用されるオルガノシロキサン
は、一般式(I)で示されるものであり、式中、R
1 は、炭素数5〜20の炭化水素基で、炭化水素基内に
エーテル結合を有してもよく、R2 〜R7 は、メチル
基、エチル基、プロピル基、フェニル基、炭素数7〜9
のアリル基またはアラルキル基を示し、nは5〜400
の整数を示す。
【0015】
【化2】
【0016】上記オルガノシロキサンは、添加量が少な
くなると、ポリカーボネート樹脂に十分な流動性が得ら
れず、多くなると、未反応のオルガノシロキサンが樹脂
の表面にブリードしたり、樹脂の劣化を引き起こすの
で、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、0.
01〜15重量部に限定され、好ましくは0.05〜1
0重量部である。
【0017】本発明で使用される触媒は、ポリカーボネ
ート樹脂とオルガノシロキサンとのエステル交換反応を
促進するために添加され、例えば、有機酸塩、有機金属
化合物、金属アルコキシド、及び金属酸化物からなる群
から選ばれるもののうち、少なくとも一種から構成され
る。
【0018】有機酸塩としては、例えば、酢酸カルシウ
ム、錫ジオクタノエート、錫テトラアセテートなどが挙
げられる。
【0019】有機金属化合物としては、ジブチル錫オキ
サイド、ジブチル錫ジラウレート、ジメチル錫マレー
ト、ジアシル第一錫、テトラアシル第二錫、トリイソブ
チルアルミニウム、テトラブチルチタネートなどが挙げ
られる。金属アルコキシドとしては、例えば、ナトリウ
ムメチラート、マグネシウムメチラートなどが挙げられ
る。
【0020】金属酸化物としては、例えば、二酸化ゲル
マニウム、三酸化アンチモンなどが挙げられる。
【0021】また、触媒としては、上記成分のものが二
種以上併用されてもよい。
【0022】上記触媒の添加量は、少なくなると触媒の
効果が発現しないため、エステル交換反応時間が長くな
り、多くなるとポリカーボネート樹脂が劣化して着色す
るので、ポリカーボネート樹脂100重量部に対して、
0.01〜1重量部に限定され、好ましくは0.03〜
0.6重量部である。
【0023】また、本発明のポリカーボネート樹脂組成
物に、例えば、帯電防止剤、顔料、熱安定剤、補強用充
填剤などが添加されてもよい。
【0024】上記ポリカーボネート樹脂組成物は、上述
の各成分を、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキ
サー、ニーダーキサー、ロールなどの混練装置によっ
て、混練することにより得られる。
【0025】樹脂組成物の混練温度は、低くなるとポリ
カーボネート樹脂が溶融せず、高くなると分解が起こる
ので、230〜350℃の範囲が好ましく、より好まし
くは260〜310℃である。
【0026】また、混練時間は、短かくなるとエステル
交換反応が十分に起こらず、長くなると分解が起こるの
で、1〜80分間が好ましく、より好ましくは3〜20
分間であり、さらに好ましくは5〜15分間である。
【0027】樹脂組成物は溶融混練中に、ポリカーボネ
ート樹脂は、オルガノシロキサンとエステル交換反応す
ることにより、溶融粘度が低下し、該樹脂の耐衝撃性を
損なうことなく、流動性が改良されるものと推定され
る。
【0028】
【実施例】以下に本発明の実施例につき説明する。
【0029】(実施例1) 1)ポリカーボネート樹脂組成物の調製 ポリカーボネート樹脂(帝人化成製「パンライトK13
00W」、重量平均分子量30,000)100重量部
に対して、オルガノシロキサン〔式(I)中、R1 がエ
チルプロピルエーテル基、R2 〜R7 がメチル基であ
り、重量平均分子量が10,000、以下シロキサンA
と記す〕12.4重量部、触媒としてテトラブチルチタ
ネート(以下触媒1と記す)0.98重量添加した混合
物を、ラボプラストミルを用いて、275℃、60回転
/分で18分間溶融、混練して樹脂組成物を得た。
【0030】2)物性試験 1)で調製した樹脂組成物を、熱風乾燥機で、120
℃、5時間以上乾燥させた後、275℃で8分間プレス
成形して、物性測定用の試験片を作製した。 (1)メルトフローレート(MFR) 樹脂組成物を、高化式フローテスターを使用して、荷重
160kg/cm2 、280℃で、直径1mm×長さ1
0mmのノズルで測定し、その結果を表1に示した。 (2)耐衝撃性 ASTM−D256に準拠して、3.2mm厚の試験片
でアイゾット衝撃試験(Vノッチあり)を行い、その結
果を表1に示した。 (3)外観 目視によって、275℃で8分間のプレス成形条件で、
着色、劣化の見られないものを○、少しでも着色や劣化
のみられるものを×とした。
【0031】(実施例2)重量平均分子量が30,00
0のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、オル
ガノシロキサン〔式(I)中、R1 がフェニル基、R2
〜R7 がメチル基、重量平均分子量4,000、以下シ
ロキサンBと記す〕8重量部、触媒としてトリイソブチ
ルアルミニウム(以下触媒2と記す)0.68重量部添
加したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物
から試験片を作製し、実施例1と同様な物性試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0032】(実施例3)重量平均分子量が30,00
0のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、シロ
キサンBを1.4重量部、触媒2を0.08重量部添加
したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物か
ら試験片を作製し、実施例1と同様な物性試験を行い、
その結果を表1に示した。
【0033】(実施例4)重量平均分子量が50,00
0のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、シロ
キサンAを0.3重量部、触媒2を0.13重量部添加
したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物か
ら試験片を作製し、実施例1と同様な物性試験を行い、
その結果を表1に示した。
【0034】(実施例5)重量平均分子量が50,00
0のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、シロ
キサンBを0.07重量部、触媒1を0.03重量部添
加したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物
から試験片を作製し、実施例1と同様な物性試験を行
い、その結果を表1に示した。
【0035】(比較例1)重量平均分子量が30,00
0のポリカーボネート樹脂単体を、275℃で8分間の
プレス成形して試験片を作製し、実施例1と同様な物性
試験を行い、その結果を表1に示した。
【0036】(比較例2)重量平均分子量が10,00
0のポリカーボネート樹脂単体を、275℃で8分間の
プレス成形して試験片を作製し、実施例1と同様な物性
試験を行い、その結果を表1に示した。
【0037】(比較例3)重量平均分子量が50,00
0のポリカーボネート樹脂100重量部に対して、シロ
キサンBを22.1重量部、触媒2を1.5重量部添加
したこと以外は、実施例1と同様にして、樹脂組成物か
ら試験片を作製し、実施例1と同様な物性試験を行い、
その結果を表1に示した。
【0038】尚、総ての実施例について、樹脂組成物の
再沈を行って、電気炉灰化法により反応したオルガノシ
ロキサンの量を求め、最初に添加した量と変わりのない
ことを確認した。
【0039】
【表1】
【0040】
【発明の効果】本発明のポリカーボネート樹脂組成物
は、エステル交換反応を利用して、オルガノシロキサン
を直接ポリカーボネートに導入することにより、ポリカ
ーボネート樹脂の溶融粘度を低下させ、耐衝撃性や外観
を損なうことなく、成形加工性を向上させることがで
き、肉厚の薄い製品の成形を可能にする。また、ポリカ
ーボネート樹脂とオルガノシロキサンとの反応は、通常
のプラスチック混練装置の中で行うことができるので、
特別の設備を必要としない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 69/00 C08G 59/30 C08L 83/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量平均分子量が13,000〜10
    0,000の範囲にあるポリカーボネート樹脂100重
    量部、下記一般式(I)で示されるオルガノシロキサン
    0.01〜15重量部、ならびに有機酸塩、有機金属化
    合物、金属アルコキシド及び金属酸化物からなる群より
    選ばれる少なくとも一種の触媒0.01〜1重量部から
    なることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。 【化1】 (式中、R1 は、炭素数5〜20の炭化水素基であっ
    て、炭化水素基内にエーテル結合を有してもよく、R2
    〜R7 は、メチル基、エチル基、プロピル基、フェニル
    基、炭素数7〜9のアリル基またはアラルキル基を示
    し、nは5〜400の整数を示す。)
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