JP3649424B2 - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、無機系白色顔料を含有するポリカーボネート樹脂組成物に関する。更に詳しくは、無機系白色顔料を配合しても、分子量の低下が少なく、かつ変色、外観不良を起こさないポリカーボネート樹脂組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ポリカーボネート樹脂に酸化チタン等の無機系白色顔料を配合して着色を行ったり、光隠蔽性や光反射性等の機能を付与することが広く行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、無機系白色顔料の表面は結晶格子欠陥の構造を有していることから化学的に活性であり、これによりポリカーボネート樹脂の分子量を低下させたり、変色をもたらすという問題があった。また、無機系白色顔料は分散性にも劣っており、得られた成形品の表面に痘痕が発生したり、肌荒れを呈したりといった外観不良をもたらすことが多く、改良が望まれていた。
【０００４】
これらの問題点に対して、無機系白色顔料の表面を酸性物質で処理したり、種々のカップリング剤で処理するという手法が知られているが、ことにポリカーボネート樹脂の場合、その加工温度が比較的高いということもあり、改良効果が不充分であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題点を解決するために鋭意研究した結果、無機系白色顔料の表面を特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンで処理し、得られた新規な無機系白色顔料をポリカーボネート樹脂に配合することにより、分子量の低下や変色が少なく、成形品の表面外観が良好なポリカーボネート樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂１００重量部および無機系白色顔料０．０１〜４０重量部からなる組成物において、該無機系白色顔料の表面がエポキシ基、カルボキシ基およびシラノール基から選択される官能基を有するポリオルガノシロキサン０．１〜１０重量部（無機系白色顔料１００重量部あたり）にて処理されていることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物を提供するものである。
【０００７】
以下に、本発明のポリカーボネート樹脂組成物につき、詳細に説明する。
【０００８】
本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、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）から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【０００９】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールＡの他に、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、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、ビス（４−ヒドロキシフェニル）フェニルメタン、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル−３−メチルフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−第三ブチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−ブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３、５−ジブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３，５−ジクロロフェニル）プロパンのようなビス（ヒドロキシアリール）アルカン類、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサンのようなビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、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−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
【００１０】
これらは単独または２種類以上混合して使用されるが、これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、４，４′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【００１１】
さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような３価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。
【００１２】
３価以上のフェノールとしてはフロログルシン、４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプテン、２，４，６−ジメチル−２，４，６−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ヘプタン、１，３，５−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−ベンゾール、１，１，１−トリ−（４−ヒドロキシフェニル）−エタンおよび２，２−ビス−［４，４−（４，４′−ジヒドロキシジフェニル）−シクロヘキシル］−プロパンなどが挙げられる。
【００１３】
ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は通常１０，０００〜１００，０００、好ましくは１５，０００〜３５，０００である。かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【００１４】
更に、必要に応じて他の熱可塑性樹脂をポリカーボネート樹脂に混合してもよい。他の熱可塑性樹脂としては、ポリスチレン（ＰＳ）、高衝撃ポリスチレン（ＨＩＰＳ）、スチレン・アクリロニトリル（ＳＡＮ）樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂、スチレン・無水マレイン酸（ＳＭＡ）樹脂等のスチレン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等のポリエステル、等が挙げられる。これらは、併用してポリカーボネート樹脂に配合してもよい。
【００１５】
本発明にて使用される無機系白色顔料としては、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、硫酸バリウム等があげられ、これらはそのまま、あるいはマスターバッチ化して使用しても良い。
【００１６】
無機系白色顔料の配合量は、ポリカーボネート樹脂１００重量部あたり０．０１〜４０重量部である。０．０１重量部未満では着色の効果が小さく、また４０重量部を超えると機械的性質の低下を招くので好ましくない。より好適には、０．１〜３０重量部である。
【００１７】
本発明の無機系白色顔料の表面処理に使用される特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンの官能基の位置は、分子末端ならびに側鎖の何れでも良い。また、特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンの分子量は、特に制限はないが表面処理の作業性を考慮すると粘度５００センチストークス以下が好ましい。
【００１８】
無機系白色顔料の表面を処理するために用いられる特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンの使用量は、無機白色顔料１００重量部あたり０．１〜１０重量部である。０．１重量部未満ではポリカーボネート樹脂の分子量低下が大きく、また１０重量部を超えると加工時にガスが発生したり、金型汚染や成形品の外観不良が起こるので好ましくない。より好適には、１〜５重量部の範囲である。
【００１９】
本発明の無機系白色顔料の表面処理の方法としては、湿式および乾式の何れでも良い。湿式法の場合、低沸点溶剤に特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンを溶解した溶液に無機系白色顔料を浸漬した後、脱溶剤を施す。このとき、該溶液に硬化促進剤を添加させる事もできる。乾式法の場合、公知のミキサー、例えばヘンシェルミキサー、スーパーミキサーなどを用いて、無機系白色顔料と特定の官能基を有するポリオルガノシロキサンとの混合を行う。
【００２０】
本発明の効果を阻害しない限り、必要に応じて公知の添加剤、例えばガラス繊維、炭素繊維、帯電防止剤、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、難燃剤、染顔料等を配合しても良い。
【００２１】
【実施例】
以下に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、「部」及び「％」は重量基準に基づく。
【００２２】
無機系白色顔料の調製：
各種無機系白色顔料１００部に対し、表面処理剤を表１に基づく配合により、スーパーミキサー（カワタ製）を用いて室温から１００℃まで昇温しながら攪拌混合した。
【００２３】
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（住友ダウ社製カリバー２００−２０；粘度平均分子量１９５００）１００部に対して得られた無機系白色顔料を表２に基づく配合により単軸押出機（田辺プラスチック製ＶＳ４０）を用いて２６０℃で溶融混合し、ペレット化した。
【００２４】
得られたペレットをそれぞれの試験に供した。その結果を表２に示す。尚、試験方法は以下の通りである。
【００２５】
分子量低下：
ペレットをジクロロメタンで溶解し、無機系白色顔料を遠心分離器で分離する。その後、溶液粘度法にて分子量を測定した。また、原料として使用したポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量との差を求めた。値が小さいほど、分子量低下が少なく良好である。
【００２６】
黄色度：
得られたペレットを射出成形機（日本製鋼所製Ｊ１００Ｅ−Ｃ５）にて２８０℃で成形し、平板（５０ｘ４５ｘ３．２ｍｍ）サンプルを作成する。得られた平板サンプルの黄色度をＡＳＴＭ Ｄ−１９２５に準拠して分光光度計（村上色彩社製ＣＭＳ−３５ＳＰ）にて測定した。黄色度が低いほど、変色が少なく良好である。
【００２７】
外観：
得られた平板サンプルの外観を目視にて判定した。痘痕、肌荒れ、銀条等の外観不良のあるものを×、良好なものを○とした。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【表３】
【００３１】
【発明の効果】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、従来の無機系白色顔料に起因するポリカーボネート樹脂の分子量の低下や変色が少なく、かつ成形品の外観不良の発生も抑えられるという優れた効果をもたらす。

Claims (1)

1. ポリカーボネート樹脂１００重量部および無機系白色顔料０．０１〜４０重量部からなる組成物において、該無機系白色顔料の表面がエポキシ基、カルボキシ基およびシラノール基から選択される官能基を有するポリオルガノシロキサン０．１〜１０重量部（無機系白色顔料１００重量部あたり）にて処理されていることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。