JP3295209B2 - 熱可塑性樹脂組成物 - Google Patents

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
および、レゾルシン残基を有する共重合ポリカーボネー
トを含む熱可塑性樹脂組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術およびその課題】ポリカーボネート系樹脂
は、透明性、耐熱性および耐衝撃性に優れていることか
ら、ガラスの代替材料、例えばレンズ、プリズム等の光
学用途をはじめとして種々の分野で使用されている。

【０００３】しかしながら、ポリカーボネート樹脂は流
動性が劣るので、成形性が悪いという欠点を有する。単
に流動性を改良するだけであれば、ポリカーボネート系
樹脂の分子量を低くすればよいが、その場合、成形品の
耐衝撃強度が低下するので好ましくない。

【０００４】一方、レゾルシンまたはその誘導体残基を
有する共重合ポリカーボネートは、ポリカーボネート樹
脂と同様に透明性および耐衝撃性に優れ、かつ流動性が
良好である。しかし、このレゾルシンまたはその誘導体
残基を有する共重合ポリカーボネートは、ポリカーボネ
ート樹脂に比べて耐熱性が低いという欠点を有する。そ
こで本発明は、透明性、耐熱性、耐衝撃性および流動性
がバランス良く優れた熱可塑性樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリカー
ボネート系樹脂に特定の構造を有する共重合カーボネー
ト樹脂を配合することにより、上記の目的が達成される
ことを見出し、本発明を完成した。

【０００６】 （Ａ）ジフェノール単位が２,２-ビス（４’-ヒドロキ
シフェニル）プロパンであるところのポリカーボネート
樹脂99〜１重量部、および （Ｂ）次式（化３）：

【０００７】

【化３】 および次式（化４）：

【０００８】

【化４】 で示される構造単位から成り、かつ前記（化４）の構造
単位の量は（化３）および（化４）の構造単位の合計量
の２〜９０モル％を占めるところの共重合ポリカーボネ
ート１〜99重量部を含むことを特徴とする。

【０００９】本発明で使用する成分（Ａ）ポリカーボネ
ート樹脂は公知である。

【００１０】ここでジフェノールは、2,2-ビス（4-ヒド
ロキシフェニル）プロパン（いわゆるビスフェノール
Ａ）である。

【００１１】次に、本発明で使用する成分（Ｂ）共重合
ポリカーボネートは、上記式（化３）および（化４）で
示される構成単位を有することが必要である。まず、
（化３）で示される構成単位はジフェノール成分および
カーボネート成分よりなる。ジフェノール成分を導入す
るために使用されるジフェノールは、先に記載した2,2-
ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパン（いわゆるビス
フェノールＡ）である。

【００１２】またカーボネート成分を導入するための前
駆物質としては、例えばジフェニルカーボネート、ジト
リールカーボネート、ビス（クロロフェニル）カーボネ
ート、m-クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネー
ト、ビス（ジフェニル）カーボネート、ジエチルカーボ
ネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネー
ト、ジシクロヘキシルカーボネートなどの炭酸ジエステ
ル、およびホスゲンなどのハロゲン化カルボニル化合物
等が挙げられる。これらを１種または２種以上組合せて
使用することができる。特にジフェニルカーボネートが
好ましい。

【００１３】次に、上記式（化４）で示される構造単位
は、レゾルシン成分ならびにカーボネート成分から成
る。カーボネート成分としては、上記した炭酸ジエステ
ルまたはホスゲンを使用できる。

【００１４】成分（Ｂ）共重合ポリカーボネートは、
（化３）（化４）で示される上記した２種の構成単位を
次の割合で有している。すなわち、（化４）で示される
構成単位の量が、（化３）および（化４）の合計量の２
〜９０モル％、好ましくは２〜４０モル％である。（化
４）の量が２モル％より少ないとガラス転移温度（Ｔ
ｇ）の低下が不十分であるので、流動性の改良効果がみ
られない。また、９０モル％より多いと従来のポリカー
ボネートと同等の優れた物性、例えば機械的強度、耐熱
性等が得られない。

【００１５】成分（Ｂ）共重合ポリカーボネートの重量
平均分子量は、通常10,000〜100,000 、好ましくは18,0
00〜40,000である。ここでいう重量平均分子量とは、ポ
リカーボネート用に補正されたポリスチレンを用いて、
ＧＰＣ（ゲル浸透クロマトグラフィー）によって測定さ
れたものである。（また、メチレンクロリド中、25℃で
測定した固有粘度が、0.35〜0.65 dl/g であるものが好
ましい。）

【００１６】成分（Ｂ）共重合ポリカーボネートは、公
知のポリカーボネートの製造方法、例えばホスゲンを用
いる界面重合法、溶融重合法等によって製造できる。特
に溶融重合法は毒性物質であるホスゲンや塩化メチレン
等を用いないので、環境衛生上好ましい。

【００１７】溶融重合反応の際の温度、圧力等の条件は
任意であり、公知の慣用の条件を用いることができる。
具体的には、好ましくは80〜250 ℃、より好ましくは 1
00〜230 ℃、特に好ましくは 120〜190 ℃の温度で、好
ましくは０〜５時間、より好ましくは０〜４時間、特に
好ましくは０〜３時間、常圧下で、ジフェノール（ビス
フェノールＡ）およびレゾルシンと炭酸ジエステルとを
反応させる。次いで、反応系を減圧にしながら反応温度
を高めて、ジフェノールおよびレゾルシンと炭酸ジエス
テルとの反応を行い、最終的には５mmHg以下、より好ま
しくは１mmHg以下の減圧下で 240〜320 ℃の温度で、ジ
フェノールおよびレゾルシンと、炭酸ジエステルとの反
応を行うのが好ましい。

【００１８】上記のような重縮合反応は、連続式で行っ
ても良く、バッチ式で行っても良い。また、上記反応を
行う際に使用する反応装置は、槽型であっても、管型で
あっても、塔型であっても良い。

【００１９】またこの溶融重合法によれば、得られる共
重合ポリカーボネートにおける構造単位（化４）が（化
３）および（化４）の合計の９０モル％を超えるような
割合で、すなわちレゾルシンを、ジフェノール１００モ
ルに対して、９０モルを超えるような量で使用しても、
他の方法、例えば界面重合法等に比べて、色相、耐水
性、耐熱性の優れた共重合ポリカーボネートが得られ
る。

【００２０】また、成分（Ｂ）共重合ポリカーボネート
は、その末端がフェノールであっても十分な耐衝撃強度
を有するが、p-t-ブチルフェノール、イソノニルフェノ
ール、イソオクチルフェノール、m-またはp-クミルフェ
ノール（好ましくはp-クミルフェノール）、クロマニル
化合物、例えばクロマンのような、よりかさ高い末端基
を導入すると、より低温衝撃性が優れた共重合ポリカー
ボネートを得ることができる。

【００２１】上記した成分（Ａ）および（Ｂ）の配合比
率は、（Ａ）１〜９９重量部に対して（Ｂ）を９９〜１
重量部、好ましくは（Ａ）10〜90重量部に対して（Ｂ）
を90〜10重量部である。

【００２２】本発明の樹脂組成物は、上記した成分のほ
かにさらに、その物性を損なわない限りにおいて、その
目的に応じて樹脂の混合時、成形時に、慣用の他の添加
剤、例えば顔料、染料、補強剤（ガラス繊維、炭素繊維
等）、充填剤（カーボンブラック、シリカ、酸化チタン
等）、耐熱剤、酸化劣化防止剤、耐候剤、滑剤、離型
剤、可塑剤、難燃剤、流動性改良剤、帯電防止剤等を添
加することができる。

【００２３】本発明の樹脂組成物を製造するための方法
に特に制限はなく、通常の方法が満足に使用できる。し
かしながら一般に溶融混合法が望ましい。少量の溶剤の
使用も可能であるが、一般に必要ない。装置としては特
に押出機、バンバリ―ミキサ―、ロ―ラ―、ニ―ダ―等
を例として挙げることができ、これらを回分的または連
続的に運転する。成分の混合順は特に限定されない。

【００２４】

【実施例】次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説
明する。なお、実施例においては各成分として以下のも
のを用いた。成分（Ａ） ＰＣ：ビスフェノールＡのポリカーボネート、商標LEXA
N （日本ジーイープラスチックス株式会社製）、メチレ
ンクロリド中、２５℃で測定した固有粘度０．５０ dl/
g成分（Ｂ） ＲＳ−ＰＣ：以下のようにして製造した共重合ポリカー
ボネート；ビスフェノールＡ（日本ジーイープラスチッ
クス株式会社製）０．２２キロモル、レゾルシン０．２
２キロモルおよびジフェニルカーボネート（エニィ社
製）０．４４キロモルを、第１の槽型撹拌機（容量２５
０リットル）に仕込み、１４０℃で溶融した。この温度
に保持しながら、得られた混合物を、ビスフェノールＡ
換算で毎時０．１６キロモルの速度で、第２の槽型撹拌
機（容量５０リットル）に送液した。第２の槽型撹拌機
の温度は１８０℃に保持した。

【００２５】ここに触媒として、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキシドを毎時０．０４モルおよび水酸化ナト
リウムを毎時０．０００１６モル（１×10^-6モル／モル
‐ビスフェノールＡ）添加し、滞留時間が３０分間とな
るように時間を調整し、撹拌した。

【００２６】次に、この反応液を、ビスフェノールＡ換
算で毎時０．１６キロモルの速度で、第３の槽型撹拌機
（容量５０リットル）に送液した。第３の槽型撹拌機の
温度は２１０℃、圧力は２００mmHgであった。滞留時間
が３０分間となるように時間を調整し、フェノールを抽
出除去しながら撹拌した。

【００２７】次に、この反応液を、ビスフェノールＡ換
算で毎時０．１６キロモルの速度で、第４の槽型撹拌機
（容量５０リットル）に送液した。第４の槽型撹拌機の
温度は２４０℃、圧力は１５mmHgであった。滞留時間が
３０分間となるように時間を調整し、フェノールを抽出
除去しながら撹拌した。反応が定常になって得られた反
応物の極限粘度［η］は０．１５ｄｌ／ｇであった。

【００２８】次に、この反応物をギアポンプで昇圧し、
ビスフェノールＡ換算で毎時０．１６キロモルの速度
で、遠心式薄膜蒸発機に送入し、反応を進めた。薄膜蒸
発機の温度および圧力はそれぞれ、２７０℃および２mm
Hgに制御した。反応物を、蒸発機下部よりギアポンプに
て、２９０℃および０．２mmHgに制御された二軸横型撹
拌重合槽（Ｌ／Ｄ＝３、撹拌翼回転直径 220mm、内容
積８０リットル）に、ビスフェノールＡ換算で毎時０．
１６キロモルの速度（約４０kg/ 時間）で送り込み、滞
留時間３０分間にて重合させた。このときの生成物の極
限粘度［η］は０．４９ｄｌ／ｇであった。生成物は、
次式（化３）および（化４）をモル比５０：５０で有す
る共重合ポリカーボネートであった。以下ではこれをＲ
Ｓ−ＰＣと略記する。

【００２９】実施例１〜３および比較例１〜２ 各成分を表に示す割合（重量比）で混合し、280 ℃、10
0 rpm 、80Kg/ 時間（押出速度）に設定した１軸押出機
（65mm）で押出し、ペレットを作成した。次に、設定温
度280 ℃、金型温度80℃、射出圧力900Kg/cm² の条件
で、スパイラルフロー成形（肉厚３mm）を行い、このス
パイラルフロー成形の際の流動長を測定した。さらに、
得られた成形品について、アイゾット衝撃強度、全光線
透過率、熱変形温度（ＨＤＴ）およびメルトインデック
ス（ＭＩ）を測定し、その結果を表に示した。

【００３０】なお、アイゾット衝撃強度は、ＡＳＴＭ
Ｄ２５６に従い、1/8 インチ ノッチ付アイゾット衝撃
強度を測定した。全光線透過率はヘイズメーター（モデ
ル1001DP、日本電色株式会社製）を用いて、50×50×3
mmの試験片について測定した。熱変形温度はＡＳＴＭ
Ｄ６４８に従って、荷重１８．６Ｋｇで測定した。ま
た、メルトインデックスはＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従っ
て測定した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、ポリカーボネート樹脂
および共重合ポリカーボネート樹脂の両方の長所が活か
され、透明性、耐熱性、耐衝撃性および流動性がバラン
ス良く優れた熱可塑性樹脂組成物を提供することができ
る。本発明の樹脂組成物は広い用途に適するので、工業
的に有用性が高い。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−272060（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08G 64/00 - 64/42 C08L 69/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （Ａ）ジフェノール単位が２,２-ビス
   （４'-ヒドロキシフェニル）プロパンであるところのポ
   リカーボネート樹脂 99〜１重量部、および（Ｂ）次式
   （化１）： 【化１】 および次式（化２）： 【化２】 で示される構造単位から成り、かつ前記（化２）の構造
   単位の量は（化１）および（化２）の構造単位の合計量
   の２〜９０モル％を占めるところの共重合ポリカーボネ
   ート１〜99重量部を含む熱可塑性樹脂組成物。