JP4137627B2 - Thermoplastic resin composition - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非晶性熱可塑性樹脂および層状珪酸塩、殊に有機化層状珪酸塩からなり、かつ該層状珪酸塩が特定の分散構造を有する熱可塑性樹脂組成物に関する。殊に本発明は、層状珪酸塩を微分散させてなる高い剛性を持つ熱可塑性樹脂組成物であって、分子量低下が少なく、熱安定性に優れ、また高温高湿下での環境安定性すなわち耐加水分解性を大幅に改善した新規な熱可塑性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、無機充填剤として粘土鉱物、特に層状珪酸塩を用い、その層間イオンを各種の有機オニウムイオンにイオン交換させ樹脂中への分散を容易にすることにより、成形品の表面外観や比重を良好に保ったまま、機械特性を改良する試みが、特にポリアミド系樹脂やポリオレフィン系樹脂において多くなされており、それらにおいては実用例も見ることができる。
【0003】
しかしながら、これら層状珪酸塩などを微分散させた芳香族ポリカーボネート樹脂の樹脂組成物は、いずれも十分な熱安定性を有するものではなく実用性に乏しいのが現状であった。すなわち、無機充填材などを含まない樹脂単体と同等の良好な表面外観を有し、強化充填材で強化した樹脂と同等の剛性を有し、かつ実用上十分な熱安定性を示す非晶性熱可塑性樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物は得られていないのが現状であった。
【0004】
一般に、熱可塑性樹脂の剛性(曲げ弾性率)を改良する手段として、ガラス繊維等の繊維状補強材や無機充填剤を混合することが行われてきたが、かかる従来法によるものは、製品の比重が大きくなったり、製品の表面外観が損なわれるという欠点がある。
【0005】
一方で、比較的少量の充填剤で高い曲げ弾性率を達成する技術の1つとして、無機充填剤として層状珪酸塩、より好ましくはかかる層状珪酸塩の層間イオンを各種の有機オニウムイオンでイオン交換してなる層状珪酸塩、を熱可塑性樹脂中へ微分散させた樹脂組成物が提案されており、芳香族ポリカーボネート樹脂と層状珪酸塩の層間イオンを各種の有機オニウムイオンでイオン交換した層状珪酸塩とを組み合わせた樹脂組成物も知られている(特許文献1〜特許文献6参照)。
【0006】
そして、このような層状珪酸塩の層間イオンをイオン交換するための有機オニウムイオンとしては、ジメチルジオクタデシルアンモニウムイオンで代表される炭素原子数12以上のアルキル基を有する有機オニウムイオンやポリエチレングリコール鎖を有するアンモニウムイオン等が提案されている(特許文献2および特許文献3参照)。さらに、熱可塑性樹脂全般に対しては、有機オニウムイオンとして炭素原子数15〜30の第4級アンモニウムイオンが好ましいとする提案や(特許文献7参照)、第4級アンモニウムイオン(またはホスホニウムイオン)であってその有機基の1つは炭素原子数8以上であり、他の3つの有機基は炭素原子数1〜4である有機オニウムイオンが好ましいとの提案もなされている(特許文献8参照)。
【0007】
これらのいずれの提案においても、熱可塑性樹脂組成物における耐加水分解性に関しては何ら示唆するところがなく、また現実に、かかる有機オニウムイオンでイオン交換された層状珪酸塩を含む熱可塑性樹脂組成物では耐加水分解性に問題があることから、かかる層状珪酸塩を含む芳香族ポリカーボネート樹脂等の非晶性熱可塑性樹脂組成物における耐加水分解性の向上は、その実用性をさらに増大させる上で重要な技術的課題となっている。
【0008】
ところで非特許文献1〜3には、溶融混練によりポリカーボネート樹脂/相溶化剤/有機フルオロマイカ系の樹脂組成物が検討されており、該組成物は比較的分子量の低下や耐熱性の低下が少なく、曲げ弾性率に優れていることを開示している。更に非特許文献2、3にはフルオロマイカが3〜4層に分散していることも開示されている。しかし、かかる非特許文献には底面間隔は記載されておらず、更に本発明の適度な分散状態やその効果の1つである成形品の良好な高温高湿下での耐加水分解性(以下、単に耐加水分解性と称することがある。)については何ら示唆するところがない。また該組成物は、分子量低下の抑制が完全ではなく、高温高湿下での耐加水分解性にも劣る面があり、ペレット化時の溶融温度を低くしたり、成形品の保管条件を高温多湿にならない様注意が必要であった。
【0009】
【特許文献1】
特開平3−215558号公報
【特許文献2】
特開平7−207134号公報
【特許文献3】
特開平7−228762号公報
【特許文献4】
特開平7−331092号公報
【特許文献5】
特開平9−143359号公報
【特許文献6】
特開平10−60160号公報
【特許文献7】
特開2002−88255号公報
【特許文献8】
WO99/32403(特表2001−526313号公報)
【非特許文献1】
第51回高分子学会年次大会,第51巻(No.3),669頁,2002年
【非特許文献2】
成型加工’02,15頁,2002年
【非特許文献3】
第51回高分子学会討論会,第51巻(No.11),2645頁,2002年
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記問題点を鑑みた上で、層状珪酸塩を従来にない微分散状態を達成した熱可塑性樹脂組成物であって、良好な剛性を有し、良好な耐加水分解性を有し、更に分子量低下が少なく、良好な熱安定性を有する熱可塑性樹脂組成物、殊に芳香族ポリカーボネート樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物を提供することにある。
【0011】
本発明者らは、かかる目的を達成すべく鋭意検討した結果、熱可塑性樹脂に層状珪酸塩を分散させたものであって、その層状珪酸塩のシリケート層の平均積層数及び底面間隔が特定の範囲にあること、即ち従来の層状珪酸塩を配合した樹脂組成物では達成できない分散状態を創出することにより、上記課題を解決し得ることを見出した。本発明者らはかかる発見より更に鋭意検討を行い、本発明を完成するに至った。即ち、本発明の熱可塑性樹脂組成物の特性は、特定の原料を使用する手段、高純度な原料を用いる手段、熱可塑性樹脂組成物の組成割合を特定範囲とする手段、予めマスターバッチを作成する手段、溶融混練時に剪断力を与える手段等を単独で用いても達成できない。これら種々な手段を複数用いて本発明の分散状態を得ることで始めて達成できたものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(1)(A)非晶性熱可塑性樹脂(A成分)100重量部あたり、(B)50〜200ミリ当量/100gの陽イオン交換容量を有する層状珪酸塩(B成分)0.1〜50重量部からなる熱可塑性樹脂組成物であって、B成分は樹脂組成物中において、X線回折より求められるシリケート層の平均積層数が5〜40であり、かつ底面間隔が、1.3〜2.3nmの範囲内であるる熱可塑性樹脂組成物にかかるものである。
【0013】
本発明の好適な態様の1つは、(2)上記B成分が、層状珪酸塩の陽イオン交換容量の40%以上の割合で有機オニウムイオンが層間にイオン交換されてなる有機化層状珪酸塩である上記(1)の熱可塑性樹脂組成物である。
【0014】
本発明の好適な態様の1つは、(3)上記熱可塑性樹脂組成物は、更にA成分100重量部あたり、(C)A成分の非晶性熱可塑性樹脂との親和性を有しかつ親水性成分を有する化合物(C成分)0.1〜50重量部を含んでなる上記(1)または(2)のいずれかの熱可塑性樹脂組成物である。
【0015】
本発明の好適な態様の1つは、(4)上記A成分は少なくとも50重量%が芳香族ポリカーボネート樹脂である上記(1)〜(3)のいずれかの熱可塑性樹脂組成物である。
【0016】
本発明の好適な態様の1つは、(5)上記C成分は、カルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基を有するスチレン含有重合体である上記(3)または(4)のいずれかの熱可塑性樹脂組成物である。
【0017】
本発明の好適な態様の1つは、(6)上記B成分とC成分とを予め溶融混練した後に、該溶融混練物とA成分とを多軸押出機を用いて溶融混練してなる上記(3)〜(5)のいずれかの熱可塑性樹脂組成物である。
【0018】
以下本発明の詳細を説明する。
<A成分について>
本発明において非晶性熱可塑性樹脂(A成分)としては、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、AS樹脂(アクリロニトリル−スチレン共重合体から主としてなる樹脂)、SMA樹脂(スチレン−無水マレイン酸共重合体から主としてなる樹脂)、MS樹脂(メチルメタクリレート−スチレン共重合体から主としてなる樹脂)およびABS樹脂(アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体から主としてなる樹脂)、および芳香族ポリカーボネート樹脂などの非晶性エンジニアリングプラスチックなどが例示される。
【0019】
更に本発明において好ましい非晶性熱可塑性樹脂は、そのガラス転移温度(Tg)が120℃以上の非晶性熱可塑性樹脂である。かかるTgはより好ましくは130℃以上、更に好ましくは140℃以上である。一方かかるTgは280℃以下が適切であり、250℃以下が好ましい。かかる高いTgの非晶性熱可塑性樹脂は高温の成形加工温度を必要とし、その熱安定性の改良はより求められるところである。尚、本発明におけるガラス転移温度はJIS K7121に規定される方法にて測定されたものである。
【0020】
上記の非晶性熱可塑性樹脂の好ましい態様としては、例えば芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリサルホン樹脂、ポリエーテルサルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、環状ポリオレフィン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、およびポリアミノビスマレイミド樹脂、などが例示される。更に好ましくは、これらの中でも成形加工性に優れ、より広範な分野に適用が可能な芳香族ポリカーボネート樹脂、ポリアリレート樹脂、および環状ポリオレフィン樹脂が例示される。本発明の非晶性熱可塑性樹脂としては、上記の中でも機械的強度に特に優れる芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましく、したがって上記A成分は少なくとも50重量%が芳香族ポリカーボネート樹脂であることが好ましい。また、芳香族ポリカーボネート樹脂に、ABS樹脂、芳香族ポリエステル樹脂などの他の熱可塑性樹脂を1種以上組み合わせても用いることができる。
【0021】
本発明のA成分の非晶性熱可塑性樹脂として特に好適な芳香族ポリカーボネート樹脂について説明する。
【0022】
本発明の代表的な芳香族ポリカーボネート樹脂は、2価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものであり、反応の方法としては界面重縮合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法および環状カーボネート化合物の開環重合法等を挙げることができる。
【0023】
前記2価フェノールの具体例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ビフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(通称“ビスフェノールA”)、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−イソプロピルシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エステル、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等が挙げられる。これらのなかでも、ビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカン、特にビスフェノールA(以下“BPA”と略称することがある)が汎用されている。
【0024】
本発明では、汎用の芳香族ポリカーボネート樹脂であるビスフェノールA系のポリカーボネート樹脂以外にも、さらに良好な耐加水分解性を得る目的で、他の2価フェノール類を使用した特殊な芳香族ポリカーボネート樹脂をA成分として使用することが可能である。
【0025】
例えば、2価フェノール成分の一部または全部として、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称することがある)、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン(以下“Bis−TMC”と略称することがある)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンおよび9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称することがある)を用いた芳香族ポリカーボネート樹脂(単独重合体または共重合体)は、ポリマー自体が良好な耐加水分解性を有するので、吸水による寸法変化や形態安定性の要求が特に厳しい用途に適当である。これらのBPA以外の2価フェノールは芳香族ポリカーボネート樹脂を構成する2価フェノール成分全体の5モル%以上、特に10モル%以上、使用するのが好ましい。
【0026】
殊に、高剛性かつより良好な耐加水分解性が要求される場合には、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を構成するA成分が次の(1)〜(3)の共重合ポリカーボネート樹脂であるのが特に好適である。
(1)該芳香族ポリカーボネート樹脂を構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBCFが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート樹脂。
(2)該芳香族ポリカーボネート樹脂を構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10〜95モル%(より好適には50〜90モル%、さらに好適には60〜85モル%)であり、かつBCFが5〜90モル%(より好適には10〜50モル%、さらに好適には15〜40モル%)である共重合ポリカーボネート樹脂。
(3)該芳香族ポリカーボネート樹脂を構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20〜80モル%(より好適には40〜75モル%、さらに好適には45〜65モル%)であり、かつBis−TMCが20〜80モル%(より好適には25〜60モル%、さらに好適には35〜55モル%)である共重合ポリカーボネート樹脂。
【0027】
これらの特殊な芳香族ポリカーボネート樹脂は、単独で用いてもよく、2種以上を適宜混合して使用してもよい。また、これらを汎用されているビスフェノールA型の芳香族ポリカーボネート樹脂と混合して使用することもできる。
【0028】
これらの特殊な芳香族ポリカーボネート樹脂の製法および特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報および特開2002−117580号公報等に詳しく記載されている。
【0029】
なお、上述した各種の芳香族ポリカーボネート樹脂のなかでも、共重合組成等を調整して、吸水率およびTg(ガラス転移温度)を下記の範囲内にしたものは、ポリマー自体の耐加水分解性が良好で、かつ成形後の低反り性においても格段に優れているため、形態安定性が要求される、例えばミラー等の分野では特に好適である。
(i)吸水率が0.05〜0.15%、好ましくは0.06〜0.13%であり、かつTgが120〜180℃である芳香族ポリカーボネート樹脂、あるいは
(ii)Tgが160〜250℃、好ましくは170〜230℃であり、かつ吸水率が0.10〜0.30%、好ましくは0.13〜0.30%、より好ましくは0.14〜0.27%である芳香族ポリカーボネート樹脂。
【0030】
ここで、芳香族ポリカーボネート樹脂の吸水率は、直径45mm、厚み3.0mmの円板状試験片を用い、ISO62−1980に準拠して23℃の水中に24時間浸漬した後の水分率を測定した値である。また、Tg(ガラス転移温度)は、JIS K7121に準拠した示差走査熱量計(DSC)測定により求められる値である。
【0031】
一方、カーボネート前駆体としては、カルボニルハライド、カーボネートエステルまたはハロホルメート等が使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは2価フェノールのジハロホルメート等が挙げられる。
【0032】
このような2価フェノールとカーボネート前駆体とから界面重合法によってポリカーボネート樹脂を製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、2価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤等を使用してもよい。また、芳香族ポリカーボネート樹脂は3官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート樹脂であってもよい。ここで使用される3官能以上の多官能性芳香族化合物としては、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)エタン等が挙げられる。
【0033】
分岐ポリカーボネート樹脂を生ずる多官能性化合物を含む場合、その割合は、芳香族ポリカーボネート樹脂全量中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.9モル%、特に好ましくは0.01〜0.8モル%である。また、特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造が生ずる場合があるが、かかる分岐構造量についても、芳香族ポリカーボネート樹脂全量中、0.001〜1モル%、好ましくは0.005〜0.9モル%、特に好ましくは0.01〜0.8モル%であるものが好ましい。なお、かかる分岐構造の割合については1H−NMR測定により算出することが可能である。
【0034】
また、A成分となる芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族もしくは脂肪族(脂環族を含む)の2官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート、2官能性アルコール(脂環族を含む)を共重合した共重合ポリカーボネート樹脂並びにかかる2官能性カルボン酸および2官能性アルコールを共に共重合したポリエステルカーボネートであってもよい。また、得られた芳香族ポリカーボネート樹脂の2種以上をブレンドした混合物でも差し支えない。
【0035】
ここで用いる脂肪族の2官能性のカルボン酸は、α,ω−ジカルボン酸が好ましい。脂肪族の2官能性のカルボン酸としては、例えば、セバシン酸(デカン二酸)、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、オクタデカン二酸、イコサン二酸等の直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸およびシクロヘキサンジカルボン酸等の脂環族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。2官能性アルコールとしては、脂環族ジオールがより好適であり、例えばシクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、トリシクロデカンジメタノール等が例示される。
【0036】
さらに、本発明では、ポリオルガノシロキサン単位を共重合した、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体の使用も可能である。
【0037】
本発明の樹脂組成物においてA成分となる芳香族ポリカーボネート樹脂は、上述した2価フェノールの異なるポリカーボネート樹脂、分岐成分を含有するポリカーボネート樹脂、ポリエステルカーボネート、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体等の各種芳香族ポリカーボネート樹脂の2種以上を混合したものであってもよい。さらに、製造法の異なるポリカーボネート樹脂、末端停止剤の異なるポリカーボネート樹脂等を2種以上混合したものも使用することもできる。
【0038】
芳香族ポリカーボネート樹脂の重合反応において、界面重縮合法による反応は、通常、2価フェノールとホスゲンとの反応であり、酸結合剤および有機溶媒の存在下に反応させる。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またはピリジン等のアミン化合物が用いられる。有機溶媒としては、例えば塩化メチレン、クロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素が用いられる。また、反応促進のために、例えばトリエチルアミン、テトラ−n−ブチルアンモニウムブロマイド、テトラ−n−ブチルホスホニウムブロマイド等の第3級アミン、第4級アンモニウム化合物、第4級ホスホニウム化合物等の触媒を用いることもできる。その際、反応温度は通常0〜40℃、反応時間は10分〜5時間程度、反応中のpHは9以上に保つのが好ましい。
【0039】
また、かかる重合反応においては、通常、末端停止剤が使用される。かかる末端停止剤として単官能フェノール類を使用することができる。単官能フェノール類のとしては、例えばフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノール等の単官能フェノール類を用いるのが好ましい。さらに、単官能フェノール類としては、デシルフェノール、ドデシルフェノール、テトラデシルフェノール、ヘキサデシルフェノール、オクタデシルフェノール、エイコシルフェノール、ドコシルフェノールおよびトリアコンチルフェノール等を挙げることができる。かかる末端停止剤は単独で使用しても、2種以上混合して使用してもよい。
【0040】
溶融エステル交換法による反応は、通常、2価フェノールとカーボネートエステルとのエステル交換反応であり、不活性ガスの存在下に2価フェノールとカーボネートエステルとを加熱しながら混合して、生成するアルコールまたはフェノールを留出させる方法により行われる。反応温度は生成するアルコールまたはフェノールの沸点等により異なるが、殆どの場合120〜350℃の範囲である。反応後期には反応系を1.33×103〜13.3Pa程度に減圧して生成するアルコールまたはフェノールの留出を容易にさせる。反応時間は1〜4時間程度である。
【0041】
前記カーボネートエステルとしては、置換基を有していてもよい炭素原子数6〜10のアリール基、アラルキル基あるいは炭素原子数1〜4のアルキル基等のエステルが挙げられ、なかでもジフェニルカーボネートが好ましい。
【0042】
また、重合速度を速めるために重合触媒を用いることができる。かかる重合触媒としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、2価フェノールのナトリウム塩、カリウム塩等のアルカリ金属化合物;水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム等のアルカリ土類金属化合物;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルアミン、トリエチルアミン等の含窒素塩基性化合物等の触媒を用いることができる。さらに、アルカリ(土類)金属のアルコキシド類、アルカリ(土類)金属の有機酸塩類、ホウ素化合物類、ゲルマニウム化合物類、アンチモン化合物類、チタン化合物類、ジルコニウム化合物類等のエステル化反応、エステル交換反応に使用される触媒を用いることができる。触媒は単独で使用してもよく2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの重合触媒の使用量は、原料の2価フェノール1モルに対し、好ましくは1×10-8〜1×10-3当量、より好ましくは1×10-7〜5×10-4当量の範囲で選ばれる。
【0043】
溶融エステル交換法による反応では、生成ポリカーボネート樹脂のフェノール性末端基を減少する目的で、重縮反応の後期あるいは終了後に、例えば2−クロロフェニルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニルフェニルカーボネート等の化合物を加えることができる。
【0044】
さらに溶融エステル交換法では触媒の活性を中和する失活剤を用いることが好ましい。かかる失活剤の量としては、残存する触媒1モルに対して0.5〜50モルの割合で用いるのが好ましい。また、重合後のポリカーボネート樹脂に対し、0.01〜500ppmの割合、より好ましくは0.01〜300ppm、特に好ましくは0.01〜100ppmの割合で使用するのが適当である。好ましい失活剤の例としては、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩等のホスホニウム塩、テトラエチルアンモニウムドデシルベンジルサルフェート等のアンモニウム塩が挙げられる。
【0045】
A成分となる芳香族ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量は限定されない。しかしながら、粘度平均分子量は、10,000未満であると強度等が低下し、50,000を超えると成形加工特性が低下するようになるので、10,000〜50,000の範囲が好ましく、12,000〜30,000の範囲がより好ましく、14,000〜28,000の範囲がさらに好ましい。この場合、成形性等が維持される範囲内で、粘度平均分子量が前記範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合することも可能である。例えば、粘度平均分子量が50,000を超える高分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂成分を配合することも可能である。
【0046】
本発明でいう粘度平均分子量は、まず、次式にて算出される比粘度(ηSP)を20℃で塩化メチレン100mlに芳香族ポリカーボネート樹脂0.7gを溶解した溶液からオストワルド粘度計を用いて求め、
比粘度(ηSP)=(t−t0)/t0
[t0は塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度(ηSP)から次の数式により粘度平均分子量Mを算出する。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-40.83
c=0.7
【0047】
尚、本発明の熱可塑性樹脂組成物における粘度平均分子量を測定する場合は次の要領で行う。すなわち、該組成物を、その20〜30倍重量の塩化メチレンに溶解し、かかる可溶分をセライト濾過により採取した後、溶液を除去して十分に乾燥し、塩化メチレン可溶分の固体を得る。かかる固体0.7gを塩化メチレン100mlに溶解した溶液から、上式により算出される20℃における比粘度を、オストワルド粘度計を用いて求めることにより測定する。
【0048】
<B成分について>
本発明のB成分は50〜200ミリ当量/100gの陽イオン交換容量を有しする層状珪酸塩である。更に本発明において好適には、本発明のB成分は50〜200ミリ当量/100gの陽イオン交換容量を有し、かつ該陽イオン交換容量の40%以上の割合で有機オニウムイオンが層間にイオン交換されてなる層状珪酸塩である。尚、ここで40%の割合とは、例えば層状珪酸塩の陽イオン交換容量が110ミリ当量/100gの場合には、その40%となる44ミリ当量/100g分が有機オニウムイオンでイオン交換されていることを指す。また、以下“陽イオン交換容量を有し、かつ有機オニウムイオンが層間にイオン交換されてなる層状珪酸塩”を、単に“有機化層状珪酸塩”と称する場合がある。
【0049】
本発明の有機化層状珪酸塩における有機オニウムイオン化合物は、通常、ハロゲンイオン、ヒドロキシドイオンおよびアセテートイオン等のアニオン類との塩として取り扱われる。かかる有機オニウムイオンの塩化合物を層状珪酸塩に反応させることによって得られる。ここで有機オニウムイオンとしては、例えばアンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、スルホニウムイオン、複素芳香環由来のオニウムイオン等が挙げられ、オニウムイオンとしては1級、2級、3級、4級のいずれも使用できるが、4級オニウムイオンが好ましい。
【0050】
該オニウムイオン化合物には各種の有機基が結合したものが使用できる。有機基としてはアルキル基が代表的であるが、芳香族基をもったものでもよく、またエーテル基、エステル基、二重結合部分、三重結合部分、グリシジル基、カルボン酸基、酸無水物基、水酸基、アミノ基、アミド基、オキサゾリン環など各種官能基を含有したものでもよい。
【0051】
有機オニウムイオンの具体例としては、テトラエチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム等の同一のアルキル基を有する4級アンモニウム、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルデシルアンモニウム、トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルテトラデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、およびトリメチルイコサニルアンモニウム等のトリメチルアルキルアンモニウム、トリメチルオクタデセニルアンモニウム等のトリメチルアルケニルアンモニウム、トリメチルオクタデカジエニルアンモニウム等のトリメチルアルカジエニルアンモニウム、トリエチルドデシルアンモニウム、トリエチルテトラデシルアンモニウム、トリエチルヘキサデシルアンモニウム、およびトリエチルオクタデシルアンモニウム等のトリエチルアルキルアンモニウム、トリブチルドデシルアンモニウム、トリブチルテトラデシルアンモニウム、トリブチルヘキサデシルアンモニウム、およびトリブチルオクタデシルアンモニウム等のトリブチルアルキルアンモニウム、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム、およびジメチルジオクタデシルアンモニウム、ジメチルジドデシルアンモニウム等のジメチルジアルキルアンモニウム、ジメチルジオクタデセニルアンモニウム等のジメチルジアルケニルアンモニウム、ジメチルジオクタデカジエニルアンモニウム等のジメチルジアルカジエニルアンモニウム、ジエチルジドデシルアンモニウム、ジエチルジテトラデシルアンモニウム、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム、およびジエチルジオクタデシルアンモニウム等のジエチルジアルキルアンモニウム、ジブチルジオクチルアンモニウム、ジブチルジデシルアンモニウム、ジブチルジドデシルアンモニウム、ジブチルジテトラデシルアンモニウム、ジブチルジヘキサデシルアンモニウム、およびジブチルジオクタデシルアンモニウム等のジブチルジアルキルアンモニウム、メチルベンジルジヘキサデシルアンモニウム等のメチルベンジルジアルキルアンモニウム、ジベンジルジヘキサデシルアンモニウム等のジベンジルジアルキルアンモニウム、トリオクチルメチルアンモニウム、トリドデシルメチルアンモニウム、およびトリテトラデシルメチルアンモニウム等のトリアルキルメチルアンモニウム、トリオクチルエチルアンモニウム、およびトリドデシルエチルアンモニウム等のトリアルキルエチルアンモニウム、トリオクチルブチルアンモニウム、およびトリデシルブチルアンモニウム等のトリアルキルブチルアンモニウム、トリメチルベンジルアンモニウム等の芳香環を有する4級アンモニウム、トリメチルフェニルアンモニウム等の芳香族アミン由来の4級アンモニウム、メチルジエチル[PEG]アンモニウム、およびメチルジエチル[PPG]等のトリアルキル[PAG]アンモニウム、メチルジメチルビス[PEG]アンモニウム等のジアルキルビス[PAG]アンモニウム、エチルトリス[PEG]アンモニウム等のアルキルトリス[PAG]アンモニウム、並びに上記アンモニウムイオンの窒素原子がリン原子に置き換わったホスホニウムイオンが挙げられる。なお、これらの有機オニウムイオンは、単独の使用および2種以上の組合せの使用のいずれも選択できる。尚、上記“PEG”の表記はポリエチレングリコールを、“PPG”の表記はポリプロピレングリコールを“PAG”の表記はポリアルキレングリコールを示す。ポリアルキレングリコールの分子量としては100〜1,500のものが使用できる。
【0052】
これら有機オニウムイオン化合物の分子量は、100〜600であることがより好ましい。より好ましくは150〜500である。分子量が600より多いときには、場合により芳香族ポリカーボネート樹脂など非晶性熱可塑性樹脂の熱劣化を促進したり、熱可塑性樹脂組成物の耐熱性を損なってしまう傾向が現れる。尚、かかる有機オニウムイオンの分子量は、ハロゲンイオン等のカウンターイオン分を含まない有機オニウムイオン単体の分子量を指す。
【0053】
有機オニウムイオンの好ましい態様としては、トリメチルオクチルアンモニウム、トリメチルデシルアンモニウム、トリメチルドデシルアンモニウム、トリメチルヘキサデシルアンモニウム、トリメチルオクタデシルアンモニウム、メチルトリオクチルアンモニウム、エチルトリオクチルアンモニウム、ブチルトリオクチルアンモニウム、トリフェニルメチルアンモニウム、トリメチルオクチルホスホニウム、トリメチルデシルホスホニウム、トリメチルドデシルホスホニウム、トリメチルヘキサデシルホスホニウム、トリメチルオクタデシルホスホニウム、メチルトリオクチルホスホニウム、エチルトリオクチルホスホニウム、ブチルトリオクチルホスホニウム、トリフェニルメチルホスホニウム等の有機オニウムイオン及び1分子中に炭素原子数6〜16のアルキル基(好ましくは炭素原子数7〜14であり、より好ましくは炭素原子数7〜11)と炭素原子数1〜4のアルキル基(好ましくは炭素原子数1〜3であり、より好ましくはメチル基またはエチル基であり、さらに好ましくはメチル基)を有する有機オニウムイオンが好ましい。
【0054】
本発明において、B成分の更に好適な態様は、下記一般式(I)で示される有機オニウムイオンでイオン交換された層状珪酸塩である。
【0055】
【化1】

Figure 0004137627
【0056】
上記一般式(I)は次の条件を満足する。すなわち、Mは窒素原子またはリン原子であり、R1およびR2はそれぞれ炭素原子数6〜16のアルキル基である。R3は炭素原子数1〜16のアルキル基であり、かつR4は炭素原子数1〜4のアルキル基である。なお、R1とR2とは互いに同一の基であっても相異なる基であってもよく、また、R3とR4とは互いに同一の基であっても相異なる基であってもよい。
【0057】
上記一般式(I)で示される有機オニウムイオンのより好適な態様は、(i)前記R3が炭素原子数1〜4のアルキル基の場合である。より好しくは(ii)R3およびR4がそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基であって、かつR1およびR2がそれぞれ炭素原子数7〜14のアルキル基の場合である。さらに好ましくは、(iii)R3およびR4がそれぞれ炭素原子数1〜4のアルキル基で、かつR1およびR2は炭素原子数7〜11のアルキル基の場合である。なお、これらのうちでも、R3およびR4が炭素原子数1〜3のアルキル基、より好ましくはメチル基またはエチル基、さらに好ましくはメチル基の4級アンモニウムイオンが特に好適である。
【0058】
これら(i)〜(iii)のより好適な態様(さらに好ましい態様を含む)によれば、樹脂組成物の耐加水分解性が特に優れたものとなり、本発明の熱可塑性樹脂組成物に良好な長期実用特性を与える。
【0059】
なお、上記式(I)においてR1〜R4はいずれも直鎖状および分岐状のいずれも選択できる。
【0060】
かかる好適な4級アンモニウムイオンの例としては、ジメチルジオクチルアンモニウム、ジメチルジデシルアンモニウム、ジメチルジドデシルアンモニウム、ジメチルジテトラデシルアンモニウム、ジメチルジヘキサデシルアンモニウム、ジエチルジドデシルアンモニウム、ジエチルジテトラデシルアンモニウム、ジエチルジヘキサデシルアンモニウム、ジブチルジオクチルアンモニウム、ジブチルジデシルアンモニウム、ジブチルジドデシルアンモニウム等が例示される。
【0061】
B成分の層状珪酸塩は、SiO2連鎖からなるSiO4四面体シート構造とAl、Mg、Li等を含む八面体シート構造との組み合わせからなる層からなり、その層間に交換性陽イオンの配位した珪酸塩(シリケート)または粘土鉱物(クレー)である。これらの珪酸塩(シリケート)または粘土鉱物(クレー)は、スメクタイト系鉱物、バーミキュライト、ハロイサイトおよび膨潤性雲母等に代表される。具体的には、スメクタイト系鉱物としては、モンモリロナイト、ヘクトライト、フッ素ヘクトライト、サポナイト、バイデライト、スチブンサイト等が挙げられ、膨潤性雲母としては、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素テニオライト、Na型四珪素フッ素雲母、Li型四珪素フッ素雲母等の膨潤性合成雲母等が挙げられる。これら層状珪酸塩は天然品および合成品のいずれも使用可能である。合成品は、例えば、水熱合成、溶融合成、固体反応によって製造される。
【0062】
層状珪酸塩のなかでも、陽イオン交換容量等の点から、モンモリロナイト、ヘクトライト等のスメクタイト系粘土鉱物、Li型フッ素テニオライト、Na型フッ素テニオライト、Na型四珪素フッ素雲母等の膨潤性を持ったフッ素雲母が好適に用いられ、ベントナイトを精製して得られるモンモリロナイトや合成フッ素雲母が、純度等の点からより好適である。なかでも、良好な機械特性が得られる合成フッ素雲母が特に好ましい。
【0063】
前記B成分である層状珪酸塩の陽イオン交換容量(陽イオン交換能ともいう)は、50〜200ミリ当量/100gであることが必要とされ、好ましくは80〜150ミリ当量/100g、さらに好ましくは100〜150ミリ当量/100gである。陽イオン交換容量は、土壌標準分析法として国内の公定法となっているショーレンベルガー改良法によってCEC値として測定される。すなわち、層状珪酸塩の陽イオン交換容量は、A成分である非晶性熱可塑性樹脂への良好な分散性を得るために、50ミリ当量/100g以上必要であるが、200ミリ当量/100gより大きくなると熱可塑性樹脂組成物(特に芳香族ポリカーボネート樹脂組成物)の熱劣化が大きくなり、それに伴って本発明の非晶性熱可塑性樹脂組成物の熱劣化への影響が大きくなってくる。この層状珪酸塩は、そのpHの値が9〜10.5であることが好ましい。pHの値が10.5より大きくなると、本発明の熱可塑性樹脂組成物の熱安定性が低下する傾向が現れてくる。
【0064】
層状珪酸塩への有機オニウムイオンのイオン交換は、極性溶媒中に分散させた層状珪酸塩に、有機オニウムイオン化合物(有機オニウムイオンの塩化合物)を添加し、析出してくるイオン交換化合物を収集することによって作成することができる。通常、このイオン交換反応は、有機オニウムイオン化合物を、層状珪酸塩のイオン交換容量の1当量に対し1.0〜1.5当量の割合で加えて、ほぼ全量の層間の金属イオンを有機オニウムイオンで交換させるのが一般的である。しかし、このイオン交換容量に対する交換割合を一定の範囲に制御することも、芳香族ポリカーボネート樹脂の熱劣化を抑制する上で有効である。ここで有機オニウムイオンでイオン交換される割合は、層状珪酸塩のイオン交換容量に対して40%以上であることが好ましい。かかるイオン交換容量の割合は好ましくは40〜95%であり、特に好ましくは40〜80%である。ここで、有機オニウムイオンの交換割合は、交換後の化合物について、熱重量測定装置等を用いて、有機オニウムイオンの熱分解による重量減少を求めることにより算出することができる。
【0065】
本発明の層状珪酸塩(B成分)のX線回折より求められるシリケート層の平均積層数は5〜40(特徴A)であり、好ましくは5〜30、より好ましくは5〜20、最も好ましくは5〜15である。平均積層数が5未満であると熱可塑性樹脂組成物の熱安定性が低下する場合があり、40を超えると剛性向上効果が低減する。
【0066】
芳香族ポリカーボネート樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂に層状珪酸塩を微分散させた熱可塑性樹脂組成物は、従来単に有機化層状珪酸塩などを層間部分で剥離させ、基体樹脂中において出来る限り微分散させることを課題としていた。しかし、分散が進みすぎると返って剛性向上効果が減少し、また熱安定性等が悪化する。そこで剛性向上や熱安定性の保持のために、本発明の適度な分散状態を必要とした。
【0067】
本発明の層状珪酸塩(B成分)の熱可塑性樹脂組成物中の層状珪酸塩の底面間隔は、1.3〜2.3nm(特徴B)であり、より好ましくは1.5〜2.3nm、最も好ましくは1.8〜2.3nmである。この底面間隔を得るためには、有機化層状珪酸塩を用いることが好ましい。底面間隔が、1.3nm未満であると剛性向上効果が不十分になることがあり、2.3nmを超えると熱可塑性樹脂組成物の熱安定性が低下する場合がある。
【0068】
上記の特徴Bは、X線回折測定における回折線の回折角度からBraggの条件により求められる。層状珪酸塩の底面間隔およびX線回折測定については、たとえば「粘土ハンドブック」(日本粘土学会編:技報堂出版)などに記載されている。有機化層状珪酸塩のX線回折測定を行うには、粉末状の試料を試料台に充填して測定することができ、また組成物中の層状珪酸塩のX線回折測定を行うには、組成物を例えば射出成形や押出成形などで平板に成形した後、平面部分を試料台開口部に、測定基準面と同一になるよう試料を設置し測定することができる。
【0069】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、層状珪酸塩を微分散させる、すなわち上記特徴A、更に特徴Bを兼ね備えることにより、良好な剛性を有し、良好な耐加水分解性を有し、更に良好な熱安定性を有する熱可塑性樹脂組成物を得るに至ったものである。
【0070】
本発明における上記特徴Aまたは特徴Bを達成する方法としては例えば次の方法が例示される。▲1▼特定範囲の陽イオン交換容量を有する層状珪酸塩を用いる、▲2▼多軸押出機を用いて拡散効率の高い溶融混練を行う、▲3▼特定の有機化層状珪酸塩を用いる、▲4▼非晶性樹脂と層状珪酸塩との相溶化剤(C成分等の第3成分)を配合する、▲5▼層状珪酸塩のマスターバッチを用いる等の方法があげられ、これらを組合せて用いることができ、殊に▲1▼〜▲4▼を組み合わせること、殊に好適には▲1▼〜▲5▼を組み合わせることが好ましい。
【0071】
上記▲4▼の方法における第3成分としては、A成分の非晶性熱可塑性樹脂と親和性を有し、かつ親水性成分を有する化合物が好適である。したがって本発明はより好適には、更にA成分100重量部あたり、(C)A成分の非晶性熱可塑性樹脂との親和性を有しかつ親水性成分を有する化合物(C成分)0.1〜50重量部を含んでなる熱可塑性樹脂組成物を挙げることができる。
【0072】
本発明で用いられるB成分の層状珪酸塩の、A成分との組成割合は、A成分100重量部あたり0.1〜50重量部、好ましくは0.5〜20重量部、更に好ましくは0.5〜10重量部である。この組成割合が0.1重量部より小さいときには芳香族ポリカーボネート樹脂など非晶性熱可塑性樹脂の機械特性の改良効果が見られず、また50重量部より大きくなると、組成物の熱安定性が低下し実用的な熱可塑性樹脂組成物は得られにくい。
【0073】
<C成分について>
本発明のC成分は、非晶性熱可塑性樹脂(A成分)との親和性を有し、かつ親水性成分を有する化合物である。C成分のかかる構成は、非晶性熱可塑性樹脂および層状珪酸塩、殊に有機化層状珪酸塩の双方に対する良好な親和性を生み出す。非晶性熱可塑性樹脂および層状珪酸塩、殊に有機化層状珪酸塩双方に対する親和性は2種の成分の相溶性を向上させ、層状珪酸塩は非晶性熱可塑性樹脂中での微細かつ安定して分散するようになる。
【0074】
有機化層状珪酸塩の分散に関するかかるC成分の働きは、異種ポリマー同士を相溶化させるために使用されるポリマーアロイ用相溶化剤(コンパティビライザー)と同様である。したがってC成分は低分子化合物よりも単量体が重合してなる重合体であることが好ましい。また重合体は混練加工時の熱安定性にも優れる。重合体の平均繰り返し単位数は2以上であることが必要であり、5以上が好ましく、10以上がより好ましい。一方、重合体の平均分子量の上限においては数平均分子量で2,000,000以下であることが好ましい。かかる上限を超えない場合には良好な成形加工性が得られる。
【0075】
本発明のC成分の基本的構造としては、例えば次の構造(i)および(ii)を挙げることができる。
【0076】
構造(i):非晶性熱可塑性樹脂に親和性を有する成分をα、親水性成分をβとするとき、αとβとからなるグラフト共重合体(主鎖:α、グラフト鎖:β、並びに主鎖:β、グラフト鎖:αのいずれも選択できる。)、αとβとからなるブロック共重合体(ジ−、トリ−、などブロックセグメント数は2以上を選択でき、ラジアルブロックタイプなどを含む。)、並びにαとβとからなるランダム共重合体。α、βはそれぞれ単一の重合体だけでなく共重合体であってもよい。
【0077】
ここでαおよびβは重合体セグメント単位、および単量体単位のいずれも示す。α成分は非晶性熱可塑性樹脂との親和性の観点から重合体セグメント単位であることが好ましい。
【0078】
構造(ii):非晶性熱可塑性樹脂に親和性を有する成分をα、親水性成分をβとするとき、αの機能は重合体全体によって発現され、βは該α内に含まれる構造を有する重合体。
【0079】
すなわちα単独では非晶性熱可塑性樹脂との親和性が十分ではないものの、αとβが組み合わされ一体化されることにより、非晶性熱可塑性樹脂との良好な親和性が発現する場合である。α単独の場合にも非晶性熱可塑性樹脂との親和性が良好であって、βとの組合せによって更に親和性が向上する場合もある。かかる態様は上記構造(i)に含まれる。したがって構造(i)および(ii)はその一部を重複する。一方、構造(i)はα単独では非晶性熱可塑性樹脂との親和性が十分ではあるが、αとβが組み合わされ一体化されることにより、非晶性熱可塑性樹脂との良好な親和性が逆に低下する態様もあり得る。当然のことながらかかる態様はC成分に含まれる。
【0080】
上記構造(i)および(ii)は本発明においていずれも選択できる。殊に構造(i)の条件および構造(ii)の条件を共に満足する態様、すなわちαのみでも非晶性熱可塑性樹脂に対する親和性が高く、βが付加したC成分全体において更にその親和性が高くなる態様が好適である。
【0081】
本発明における非晶性熱可塑性樹脂に親和性を有する成分(以下、上記に従いαと称する場合がある)について説明する。上記の如くC成分は、ポリマーアロイにおける相溶化剤との同様の働きをすることから、αには相溶化剤と同様の重合体に対する親和性が求められる。したがってαは大きく非反応型と反応型とに分類できる。
【0082】
非反応型では、以下の要因を有する場合に親和性が良好となる。即ち、非晶性熱可塑性樹脂とαとの間に、▲1▼化学構造の類似性、▲2▼溶解度パラメータの近似性(溶解度パラメータの差が1(cal/cm31/2以内、即ち約2.05(MPa)1/2以内が目安とされる)、▲3▼分子間相互作用(水素結合、イオン間相互作用など)、およびランダム重合体特有の擬引力的相互作用などの要因を有することが必要である。これらの要因は相溶化剤とポリマーアロイのベースになる重合体との親和性を判断する指標として知られている。
【0083】
また反応型では、相溶化剤において非晶性熱可塑性樹脂と反応性を有する官能基として知られた各種を挙げることができる。例えば非晶性熱可塑性樹脂として好適な芳香族ポリカーボネート樹脂に対しては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、エポキシ基、オキサゾリン基、エステル基、エステル結合、カーボネート基、およびカーボネート結合などを例示することができる。
【0084】
一方で、非晶性熱可塑性樹脂とαが良好な親和性を得た場合、その結果として非晶性熱可塑性樹脂とαとの混合物において単一のガラス転移温度(Tg)を示すか、または非晶性熱可塑性樹脂のTgがαのTgの側に移動する挙動が認められることも広く知られるところである。本発明において親和性を有する成分(α)として、かかる挙動を有する成分をその態様の1つとして挙げることができる。
【0085】
上記の如く、本発明のC成分における非晶性熱可塑性樹脂と親和性を有する成分(α)は、各種の要因によりその親和性を発揮することが可能である。中でもαは非反応型であることが好ましく、殊に溶解度パラメータが近似することは、良好な親和性を発揮するので好ましい。これは反応型に比較して非晶性熱可塑性樹脂との親和性により優れるためである。また反応型は過度に反応性を高めた場合、副反応によって重合体の熱劣化が促進される欠点がある。
【0086】
非晶性熱可塑性樹脂およびαの溶解度パラメータは次の関係を有することが好ましい。即ち、非晶性熱可塑性樹脂(A成分)の溶解度パラメータをδA((MPa)1/2)、およびC成分におけるαの溶解度パラメータまたはC成分全体の溶解度パラメータをδα((MPa)1/2)としたとき、
δα=δA±2 ((MPa)1/2
であることが好ましい。
【0087】
例えば、A成分として好適な芳香族ポリカーボネート樹脂の溶解度パラメータは通常約10(cal/cm31/2(即ち約20.5((MPa)1/2))とされていることから、かかるA成分におけるδαは18.5〜22.5((MPa)1/2)の範囲が好ましく、19〜22((MPa)1/2)の範囲がより好ましい。
【0088】
例えばA成分として好適な芳香族ポリカーボネート樹脂におけるかかる溶解度パラメータδαを満足する重合体成分の具体例は、芳香族ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、およびシクロヘキサンジメタノール共重合ポリエチレンテレフタレートなどに代表される)、および脂肪族ポリエステル(ポリカプロラクトンに代表される)などのポリエステル系重合体が挙げられる。またかかる具体例としては、スチレンポリマー、アルキル(メタ)アクリレートポリマー、およびアクリロニトリルポリマー(ポリスチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体、およびスチレン−アクリロニトリル共重合体などに代表される)などのビニル系重合体を挙げることができる。本発明の組成物の耐熱性の保持のためには、Tgの高い重合体成分を用いることが好ましい。
【0089】
ここで溶解度パラメータは、「ポリマーハンドブック 第4版」(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION,1999年)中に記載されたSmallの値を用いた置換基寄与法(Group contribution methods)による理論的な推算方法が利用できる。また非晶性熱可塑性樹脂のTgはJIS K7121に準拠した示差走査熱量計(DSC)測定により求めることが可能である。
【0090】
上記のA成分の非晶性熱可塑性樹脂に親和性を有する成分αは、C成分中5重量%以上であることが好ましく、10重量%以上がより好ましく、30重量%以上が更に好ましく、50重量%以上が特に好ましい。C成分全体をαとする態様も可能であることから上限は100重量%であってよい。
【0091】
一方、C成分における親水性成分(以下、βと称する場合がある)は、親水基(水との相互作用の強い有機性の原子団)を有する単量体及び親水性重合体成分(重合体セグメント)より選択される。親水基はそれ自体広く知られ、下記の基が例示される。
1)強親水性の基:−SO3H、−SO3M、−OSO3H、−OSO3H、−COOM、−NR3X(R:アルキル基、X:ハロゲン原子、M:アルカリ金属、−NH4) 等、
2)やや小さい親水性を有する基:−COOH、−NH2、−CN、−OH、−NHCONH2 等、
3)親水性が無いか又は小さい基:−CH2OCH3、−OCH3、−COOCH3、−CS 等
上記1)〜3)の群の中で本発明における親水基は1)および2)に分類されるものが使用される。上記の例示以外にも、1)強親水性の基としてはスルフィン基などが例示され、2)あまり親水性の強くない基としては、カルボン酸無水物基、オキサゾリン基、ホルミル基およびピロリドン基などが例示される。
【0092】
上記2)の親水基は非晶性熱可塑性樹脂、殊に本発明において好適な芳香族ポリカーボネート樹脂の溶融加工時の熱安定性により優れるため好ましい。親水性が高すぎる場合には芳香族ポリカーボネート樹脂などの熱劣化が生じやすくなる。これはかかる親水基が直接カーボネート結合と反応し、熱分解反応を生じるためである。
【0093】
尚、本発明の親水基は1価および2価以上のいずれも含む。C成分が重合体の場合、2価以上の官能基とは該基が主鎖を構成しないものをを指し、主鎖を構成するものは結合として官能基とは区別する。具体的には、主鎖を構成する炭素などの原子に付加した基、側鎖の基、および分子鎖末端の基は、2価以上であっても官能基である。
【0094】
親水基のより具体的な指標は、溶解度パラメータである。溶解度パラメータの値が大きいほど親水性が高くなることは広く知られている。基ごとの溶解度パラメータは、Fedorsによる基ごとの凝集エネルギー(Ecoh)および基ごとのモル体積(V)より算出することができる(「ポリマー・ハンドブック 第4版」(A WILEY−INTERSCIENCE PUBLICATION),VII/685頁、1999年、またはPolym.Eng.Sci.,第14巻,147および472頁,1974年等参照)。かかる算出方法は簡便であり広く知られる。更に親水性の大小関係のみを比較する観点からは、凝集エネルギー(Ecoh)をモル体積(V)で除した数値(Ecoh/V;以下単位は“J/cm3”とする)を親水性の指標として使用できる。
【0095】
本発明のC成分におけるβに含まれる親水基は、Ecoh/Vが600以上であることが必要である。好ましくはEcoh/Vは800以上であり、800以上の場合には本発明のA成分として好適な芳香族ポリカーボネート樹脂におけるカーボネート結合のEcoh/Vを超え、カーボネート結合よりも高い親水性を有する。更にEcoh/Vは900以上がより好ましく、950以上が更に好ましい。一方、親水性が高すぎる場合には、既に述べたように芳香族ポリカーボネート樹脂の熱劣化が生じ易くなる。このため、Ecoh/Vは2,500以下が好ましく、2,000以下がより好ましく、1,500以下がさらに好ましい。
【0096】
C成分の親水性成分(β)として、親水性重合体成分(重合体セグメント)も選択される。したがってC成分の重合体中に含まれる親水性重合体のセグメントはβとなる、親水性重合体としては、例えばポリアルキレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸金属塩(キレート型を含む)、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、およびポリヒドロキシエチルメタクリレートなどが例示される。これらの中でもポリアルキレンオキシド、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、およびポリヒドロキシエチルメタクリレートが好ましく例示される。これらは良好な親水性と本発明において好適な芳香族ポリカーボネート樹脂に対する熱安定性(溶融加工時の芳香族ポリカーボネート樹脂の分解の抑制)とを両立できるためである。尚、ポリアルキレンオキシドとしては、ポリエチレンオキシドおよびポリプロピレンオキシドが好ましい。
【0097】
親水基を有する単量体および親水性重合体成分のいずれにおいても、βは酸性の官能基(以下単に“酸性基”と称する場合がある)を有することが好ましい。酸性基は本発明において好適な芳香族ポリカーボネート樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂組成物の溶融加工時の熱劣化を抑制する。とりわけ、窒素原子を含まない酸性基がより好適である。好適な酸性基としては、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、スルホン酸基、スルフィン酸基、ホスホン酸基及びホスフィン酸基等が例示される。
【0098】
これに比して、アミド基やイミド基等の窒素原子を含む官能基は溶融加工時の芳香族ポリカーボネート樹脂の熱劣化を十分には抑制しない場合がある。これは窒素原子が局所的に塩基性を有しカーボネート結合の熱分解を生じさせるためと考えられる。
【0099】
C成分におけるβの割合は、βが親水基を有する単量体の場合、官能基1つ当たりの分子量である官能基当量として60〜10,000であり、70〜8,000が好ましく、80〜6,000がより好ましく、100〜3,000が更に好ましい。またβが親水性重合体セグメントの場合、C成分100重量%中βが5〜95重量%の範囲にあることが適当であり、10〜90重量%が好ましい。とりわけ、30〜70重量%がより好ましく、30〜50重量%が更に好ましい。
【0100】
非晶性熱可塑性樹脂に親和性を有する成分(α)と親水性成分(β)とを有する化合物の製造方法としては、βの単量体とαを構成する単量体とを共重合する方法、βの重合体成分をαとブロックまたはグラフト共重合する方法、およびβをαに直接反応させて付加する方法などが例示される。
【0101】
本発明のC成分の好ましい態様として、“A成分の樹脂との親和性を有しかつ酸性の官能基を有する重合体”、“A成分の樹脂との親和性を有しかつポリアルキレンオキシドセグメントを有する重合体”、“A成分の樹脂との親和性を有しかつオキサゾリン基を有する重合体”、または“A成分の樹脂との親和性を有しかつ水酸基を有する重合体”が例示される。これらのC成分として好ましい態様の重合体においては、その分子量は重量平均分子量において1万〜100万の範囲が好ましく、5万〜50万の範囲がより好ましい。かかる重量平均分子量は標準ポリスチレン樹脂による較正直線を使用したGPC測定によりポリスチレン換算の値として算出されるものである。
【0102】
上記の中でもA成分の樹脂との(より好適には芳香族ポリカーボネート樹脂との)親和性を有しかつ酸性の官能基を有する重合体が好ましく、更に好ましくは芳香族ポリカーボネート樹脂との親和性を有しかつカルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基とを有する重合体である。また、芳香族ポリカーボネート樹脂の耐熱性保持効果の観点から、重合体は芳香環成分を主鎖に有するもの、およびスチレン成分を主鎖に有するものが好ましい。上記の点からカルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基を有するスチレン含有重合体(C1成分)が本発明のC成分として特に好適である。ここでスチレン含有重合体とはスチレン等の芳香族ビニル化合物を重合した繰返し単位を重合体成分として含有する重合体を指す。
【0103】
本発明のC成分として特に好適なカルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基を有するスチレン含有重合体(C1成分)について詳述する。かかるカルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基の割合としては、0.1〜12ミリ当量/gが好ましく、0.5〜5ミリ当量/gがより好ましい。ここでC1成分における1当量とは、カルボキシル基が1モル存在することをいい、かかる値は水酸化カリウムなどの逆滴定により算出することが可能である。
【0104】
カルボキシル基の誘導体からなる官能基としては、カルボキシル基の水酸基を(i)金属イオンで置換した金属塩(キレート塩を含む)、(ii)塩素原子で置換した酸塩化物、(iii)−ORで置換したエステル(Rは一価の炭化水素基)、(iv)−O(CO)Rで置換した酸無水物(Rは一価の炭化水素基)、(v)−NR2で置換したアミド(Rは水素又は一価の炭化水素基)、並びに(vi)2つのカルボキシル基の水酸基を=NRで置換したイミド(Rは水素又は一価の炭化水素基)などを挙げることができる。
【0105】
カルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基(以下、単に“カルボキシル基類”と称する)を有するスチレン含有重合体の製造方法としては、従来公知の各種の方法を取ることができる。例えば、▲1▼カルボキシル基類を有する単量体とスチレン系単量体とを共重合する方法、及び▲2▼スチレン含有重合体に対してカルボキシル基類を有する化合物又は単量体を結合または共重合する方法などを挙げることができる。
【0106】
上記▲1▼の共重合においては、ランダム共重合体の他に交互共重合体、ブロック共重合体、テーパード共重合体などの各種形態の共重合体が使用できる。また共重合の方法においても溶液重合、懸濁重合、塊状重合などのラジカル重合法の他、アニオンリビング重合法やグループトランスファー重合法などの各種重合方法を取ることができる。更に一旦マクロモノマーを形成した後重合する方法も可能である。
【0107】
上記▲2▼の方法は、一般的にはスチレン含有重合体又は共重合体に必要に応じて、パーオキサイドや2,3−ジメチル−2,3ジフェニルブタン(ジクミル)などのラジカル発生剤を加えて、高温化で反応又は共重合する方法を挙げることができる。かかる方法はスチレン含有重合体または共重合体に熱的に反応活性点を生成し、かかる活性点に反応する化合物または単量体を反応させるものである。反応に要する活性点を生成するその他の方法として、放射線や電子線の照射やメカノケミカル手法による外力の付与などの方法も挙げられる。更にスチレン系共重合体中に予め反応に要する活性点を生成する単量体を共重合しておく方法も挙げられる。反応のための活性点としては不飽和結合、パーオキサイド結合、および立体障害が高く熱的に安定なニトロオキシドラジカルなどを挙げることができる。
【0108】
上記カルボキシル基類を有する化合物又は単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド、メタクリルアミド等の不飽和モノカルボン酸及びその誘導体、無水マレイン酸、無水シトラコン酸、N−フェニルマレイミド、N−メチルマレイミド等の無水マレイン酸の誘導体、並びにグルタルイミド構造やアクリル酸と多価の金属イオンで形成されたキレート構造等が挙げられる。これらの中でも金属イオンや窒素原子を含まない官能基を有する単量体が好適であり、カルボキシル基およびカルボン酸無水物基を有する単量体がより好適である。これらの中でも特に好ましくは無水マレイン酸である。
【0109】
また、スチレン系単量体化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、α−メチルビニルトルエン、ジメチルスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ビニルナフタレン等を用いることができるが、特にスチレンが好ましい。
【0110】
さらに、これらの化合物と共重合可能な他の化合物、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等を共重合成分として使用しても差し支えない。
【0111】
本発明におけるC成分として好ましいものは、カルボキシル基類を有する単量体を共重合してなるスチレン含有共重合体である。かかる共重合体においては比較的多くのカルボキシル基類を安定してスチレン含有重合体中に含むことが可能となるためである。より好適な態様としてカルボキシル基類を有する単量体とスチレン系単量体とを共重合してなるスチレン含有共重合体を挙げることができる。そして殊に好適な態様はスチレン−無水マレイン酸共重合体である。スチレン−無水マレイン酸共重合体は、層状珪酸塩中のイオン成分及び芳香族ポリカーボネート樹脂のいずれに対しても高い相溶性を有することから、層状珪酸塩(B成分)を良好に微分散させる。さらに、カルボン酸無水物基の作用により層状珪酸塩、殊に有機化層状珪酸塩を含有する樹脂組成物において良好な熱安定性が得られる。またかかる共重合体それ自体の熱安定性が良好であるため、芳香族ポリカーボネート樹脂の溶融加工に必要な高温条件に対しても高い安定性を有する。
【0112】
上記カルボキシル基類を有する単量体を共重合してなるスチレン含有共重合体の組成については上述のβの割合における条件を満足する限り制限されないが、カルボキシル基類を有する単量体からの成分を1〜30重量%(特に5〜25重量%)、スチレン系単量体化合物成分99〜70重量%(特に95〜75重量%)を含み、共重合可能な他の化合物成分を0〜29重量%を含むものを用いるのが好ましく、カルボキシル基類を有する単量体を1〜30重量%(特に5〜25重量%)、スチレン系単量体化合物99〜70重量%(特に95〜75重量%)含む共重合体が特に好ましい。
【0113】
また、本発明のC成分の好ましい態様であるC1成分の分子量は特に制限されない。C1成分の重量平均分子量は1万〜100万の範囲にあることが好ましく、5万〜50万の範囲がより好ましい。尚、ここで示す重量平均分子量は、標準ポリスチレン樹脂による較正直線を使用したGPC測定によりポリスチレン換算の値として算出されたものである。
【0114】
本発明のC成分として好適なポリアルキレンオキシドセグメントを有する重合体、殊に好ましいポリエーテルエステル共重合体(C2成分)について説明する。
【0115】
ポリエーテルエステル共重合体は、ジカルボン酸、アルキレングリコール、およびポリ(アルキレンオキシド)グリコール、並びにこれらの誘導体から重縮合を行うことで製造される重合体である。殊に好適な例としては、下記式(II)で示されるポリアルキレンオキシド単位を有するポリ(アルキレンオキシド)グリコールあるいはその誘導体(C2▲1▼成分)、テトラメチレングリコールを65モル%以上含有するアルキレングリコールあるいはその誘導体(C2▲2▼成分)、およびテレフタル酸を60モル%以上含有するジカルボン酸あるいはその誘導体(C2▲3▼成分)から製造される共重合体である。
【0116】
【化2】
Figure 0004137627
【0117】
(ここで、Xは一価の有機基を表し、nおよびmはいずれも0を含む整数であり、かつ10≦(n+m)≦120である。mが2以上の場合Xは互いに同一および異なる態様のいずれも選択できる。)
上記式(II)においてXは−CH3、−CH2Cl、−CH2Br、−CH2I、および−CH2OCH3から選択される少なくとも1種の置換基が好ましい。Xがこれら以外の場合には置換基による立体障害が大きくなり共重合体の重合度を上げることが困難となる。またn+mが10未満の場合には層状珪酸塩が十分に分散しない場合があり、n+mが120を超える場合には、重合度の高いポリエーテルエステル共重合体が得られ難くなり、C2成分の相溶化機能が低下する場合がある。
【0118】
上記式(II)におけるポリアルキレンオキシド成分は、ポリエチレンオキシド成分と置換基Xを有する成分とのランダム共重合体、テーパード共重合体およびブロック共重合体のいずれも選択できる。上記式(II)におけるポリアルキレンオキシドは、特にm=0、すなわちポリエチレンオキシド成分のみからなる重合体成分が好ましい。
【0119】
C2▲1▼成分の共重合割合は、全グリコール成分の30〜80重量%であり、より好適には40〜70重量%である。C2▲1▼成分が30重量%より少ない場合には層状珪酸塩は十分に分散されず、機械特性の低下や外観の悪化を生ずる場合がある。C2▲1▼成分が80重量%より多い場合にも層状珪酸塩は十分に分散されず、またポリエーテルエステル共重合体自身の強度低下も加わることで、機械特性の低下や外観の悪化を生ずる場合がある。
【0120】
C2成分のポリエーテルエステル共重合体のC2▲2▼成分においては、テトラメチレングリコール以外のジオールを共重合することができる。かかるジオールとしては、エチレングリコール、トリメチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールが例示される。C2▲2▼成分中テトラメチレングリコールは65モル%以上であり、75モル%以上が好ましく、85モル%以上がより好ましい。テトラメチレングリコールが65モル%未満のポリエーテルエステル共重合体は、熱可塑性樹脂組成物の成形性の低下を招く。
【0121】
ポリエーテルエステル共重合体のジカルボン酸あるいはその誘導体(C2▲3▼成分においては、テレフタル酸以外のジカルボン酸(カルボキシル基が2を超えるものを含む)を共重合することができる。かかるジカルボン酸としては、イソフタル酸、フタル酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカン二酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸が例示される。イソフタル酸を共重合したポリエーテルエステル共重合体はC成分として特に好適である。C2▲3▼成分中テレフタル酸は60モル%以上であり、70モル%以上が好ましく、75〜95モル%がより好ましい。テレフタル酸が60モル%未満のポリエーテルエステル共重合体は、共重合体の重合度が低下しやすく、十分な重合度のポリエーテルエステル共重合体の製造が困難となるため好ましくない。
【0122】
他の好適なC成分としては、親水基としてオキサゾリン基を含有するスチレン含有共重合体が挙げられる。かかる共重合体を形成するスチレン系単量体化合物としては、スチレン、α−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、tert−ブチルスチレン、α−メチルビニルトルエン、ジメチルスチレン、クロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロムスチレン、ジブロムスチレン、ビニルナフタレン等を用いることができる。さらに、これらの化合物と共重合可能な他の化合物、例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等、を共重合成分として使用しても差し支えない。中でも、特に好適なものとして、スチレン(2−イソプロペニル−2−オキサゾリン)−スチレン−アクリロニトリル共重合体が例示される。
【0123】
本発明のC成分の組成割合は、A成分100重量部あたり0.5〜50重量部が好ましく、0.5〜20重量部がより好ましい。0.5重量部より少ない場合には層状珪酸塩の分散効果が十分でなく、また芳香族ポリカーボネート樹脂の熱劣化を抑制する効果も不十分となる場合がある。また50重量部を超えると耐衝撃性および耐熱性などが低下する場合がある。
【0124】
本発明の熱可塑性樹脂組成物には、本発明の効果を発揮する範囲で、B成分以外の強化充填材を更に配合することができる。強化充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、ガラスフレーク、ワラストナイト、カオリンクレー、マイカ、タルクおよび各種ウイスカー類(チタン酸カリウムウイスカー、ホウ酸アルミニウムウイスカーなど)といった一般に知られている各種フィラーを併用することができる。形状は繊維状、フレーク状、球状、中空状を自由に選択できる。ガラス繊維、炭素繊維およびガラスフレークなどは熱可塑性樹脂組成物の強度や耐衝撃性の向上のためには好適である。一方本発明の樹脂組成物が有する極めて良好な表面外観(表面平滑性)をより有効に活用する場合には、強化充填材の大きさは微小であることが好ましい。具体的には繊維状充填材の場合にはその繊維径が、また板状充填材や粒状充填材の場合にはその大きさが、5μm以下が好ましく、4μm以下がより好ましく、3μm以下が更に好ましい。下限は0.05μm程度が適切である。かかる微小な強化充填材としてはタルク、ワラストナイト、カオリンクレー、および各種ウイスカー類が例示される。強化充填材の配合量は、全熱可塑性樹脂組成物100重量%あたり50重量%以下が適切であり、0.5〜50重量%の範囲が好ましく、1〜35重量%の範囲がより好ましい。かかる配合量が50重量%を超えると、成形加工性が悪化し、本発明の効果が得られないため好ましくない。
【0125】
さらに本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂(例えば、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、液晶ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、シンジオタクチックポリスチレン樹脂およびポリフェニレンサルファイド樹脂等の結晶性熱可塑性樹脂)、難燃剤(例えば、臭素化エポキシ樹脂、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート、臭素化ポリアクリレート、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、ホスホン酸アミド化合物、有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、シリコーン系難燃剤等)、難燃助剤(例えば、アンチモン酸ナトリウム、三酸化アンチモン等)、滴下防止剤(フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン等)、核剤(例えば、ステアリン酸ナトリウム、エチレン−アクリル酸ナトリウム等)、酸化防止剤(例えば、ヒンダ−ドフェノ−ル系化合物、イオウ系酸化防止剤等)、衝撃改良剤、紫外線吸収剤、光安定剤、離型剤、滑剤、着色剤(染料、無機顔料等)、および蛍光増白剤等を配合してもよい。これら各種の添加剤は、芳香族ポリカーボネート樹脂に配合する際の周知の配合量で利用することができる。
【0126】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、リン系熱安定剤を含むことが好ましい。かかるリン系熱安定剤としてはトリメチルホスフェート等のリン酸エステル、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、ジステアリルペンタエリスリト−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−ルジホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、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、およびビス(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等の亜リン酸エステル、並びにテトラキス(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等の亜ホスホン酸エステルなど、芳香族ポリカーボネート樹脂のリン系熱安定剤として広く知られた化合物が好適に例示される。かかるリン系熱安定剤は全組成物100重量%中0.001〜1重量%を含むことが好ましく、0.01〜0.5重量%を含むことがより好ましく、0.01〜0.2重量%を含むことが更に好ましい。かかるリン系熱安定剤の配合によりさらに熱安定性が向上し良好な成形加工特性を得ることができる。
【0127】
本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造するには、任意の方法が採用される。例えば各成分、並びに任意に他の成分を予備混合し、その後溶融混練し、ペレット化する方法を挙げることができる。予備混合の手段としては、ナウターミキサー、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、押出混合機などを挙げることができる。予備混合においては場合により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うこともできる。予備混合後、ベント式二軸押出機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。溶融混練機としては他にバンバリーミキサー、混練ロール、恒熱撹拌容器などを挙げることができるが、ベント式二軸押出機に代表される多軸押出機が好ましい。かかる多軸押出機を用いることにより強力なせん断力で有機化層状珪酸塩は基体樹脂中に微分散させられる。一方その分散は層間を縮小させる作用が存在する下で行われることにより、層間のイオンの外部への露出は抑制される。結果して良好な分散と熱安定性とのより高度な両立が達成される。
【0128】
更に、本発明の熱可塑性樹脂組成物の溶融混練機による溶融混練において次の態様がより好適である。すなわち、50〜200ミリ当量/100gの陽イオン交換能を有する層状珪酸塩(B成分)と、A成分の非晶性熱可塑性樹脂との親和性を有しかつ親水性成分を有する化合物(C成分)、殊に好適にはカルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基を有するスチレン含有重合体(C1成分)とを予め溶融混練しておく。その後該溶融混練物とA成分の非晶性熱可塑性樹脂、殊に好適には芳香族ポリカーボネート樹脂とを多軸押出機により溶融混練する。かかる溶融混練方法は非晶性熱可塑性樹脂の熱安定性を向上させるため好ましい。芳香族ポリカーボネート樹脂においてはその分子量低下が特に抑制されるため好ましい溶融混練方法である。これはB成分とC成分とが予め溶融混練されることによりB成分に対してC成分が十分に相互作用し、所定の効果が効率的に得られているためと考えられる。したがって本発明によれば上記B成分とC成分とを予め溶融混練した後に、該溶融混練物とA成分とを多軸押出機を用いて溶融混練してなる、本発明の樹脂組成物および該樹脂組成物の製造方法が提供される。
【0129】
より具体的には、例えば、(i)B成分とC成分をベント式二軸押出機にて溶融混練しペレット化したものを、再度A成分と溶融混練する方法や、(ii)B成分とC成分をベント式二軸押出機の主供給口より投入し、A成分の一部または全部を二軸押出機の途中段階に設けられた供給口から、B成分とC成分が既に溶融混練された状態の中へ投入する方法などが挙げられる。これらB成分とC成分を予め溶融混練する方法においては、その溶融混練時に、A成分の一部を含んでいても構わない。
【0130】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は通常上記の如く製造されたペレットを射出成形して各種製品を製造することができる。かかる射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、適宜目的に応じて、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などの射出成形法を用いて成形品を得ることができる。これら各種成形法の利点は既に広く知られるところである。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。
【0131】
また本発明の熱可塑性樹脂組成物は、押出成形により各種異形押出成形品、シート、フィルムなどの形で使用することもできる。またシート、フィルムの成形にはインフレーション法や、カレンダー法、キャスティング法なども使用可能である。更に特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また本発明の熱可塑性樹脂組成物を回転成形やブロー成形などにより中空成形品とすることも可能である。
【0132】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、良好な剛性を有し、良好な耐加水分解性を有し、更に良好な熱安定性を有する。したがって上記の如く得られた樹脂成形品は、実用上問題のない幅広い成形加工条件の下で製造され、かつ良好な剛性および良好な表面外観を有する。より具体的には本発明によれば、本発明の熱可塑性樹脂組成物より形成された樹脂成形品であって、その表面のJIS B0601に準拠して測定された算術平均粗さRaの値が、0.1μm以下、かつASTM D790に準拠して測定された曲げ弾性率の値が、2,500MPa以上であることを特徴とする樹脂成形品が提供され、かかる樹脂成形品はその工業的価値が更に高い。従来、樹脂成形品の曲げ弾性率を向上させるためには、繊維上強化材や無機充填材を配合するのが一般的であったが、その場合にはその表面粗さは顕著に低下し、上記のバランスをとることができるものが得られていなかったためである。
【0133】
樹脂成形品の算術表面粗さRaの値は、より好ましくは0.08μm以下であり、更に好ましくは0.05μm以下である。かかる下限は成形を行う金型によるところが大きいが約0.001μm程度が適切である。また、曲げ弾性率の値は、より好ましくは2,800MPa以上であり、更に好ましくは3,000MPa以上である。一方、その上限は8,000MPaが適切であり、7,000MPaが好ましく、6,000MPaがより好ましい。
【0134】
本発明の樹脂成形品には、表面改質を施すことにより、平滑性に優れた表面改質成形品を得ることができる。ここでいう表面改質とは、蒸着(物理蒸着、化学蒸着など)、メッキ(電気メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなど)、塗装、コーティング、印刷などの樹脂成形品の表層上に新たな層を形成させるものであり、通常の芳香族ポリカーボネート樹脂に用いられる方法が適用できる。これら表面改質では、改質される樹脂成形品の表面平滑性が、改質後の表面性に大きな影響を与えるが、本発明の樹脂成形品を使用すると、表面平滑性に優れた成形品を得ることができる。一般にこれらの表面改質は、表面修飾や機能付与だけでなく、樹脂成形品の表面平滑性を高める目的で施されることもあり、表面平滑性が悪いと改質の厚さを大きくとる必要があるが、本発明の樹脂成形品では、薄い厚みにて効率よく改質することができる。すなわち、50μm以下であることが本発明の効果が発揮され好ましい。更にかかる厚みは20μm以下がより好ましく、5μm以下が更に好ましく、2μm以下が更に好ましい。下限値としては0.001μm以上が適切である。更に、金属層または金属酸化物層を有しない樹脂成形品単体におけるJIS B0601に準拠して測定される算術平均粗さRaの値に対して、かかるRaの500倍以内の厚みで表面改質を行うと、本発明の樹脂成形品の特長が生かされ、かかるRaの200倍以内の値の厚みであればより好ましく、100倍以内は更に好ましく、50倍以内は特に好ましい。本発明において好ましい表面改質方法は、蒸着、メッキなどの改質厚みの小さい手法である。
【0135】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、上記の特性を生かし樹脂材料として従来使用できなかった部品に用途展開が可能である。殊に従来ガラス成形品または金属の精密切削品でなければ達成できなかった極めて高い耐加水分解性と剛性が要求される用途に使用可能である。かかる用途としては例えば光学精密機器内に配されたミラー、レーザー式複写・印刷装置などに配されたポリゴンミラー、およびハードディスクなどが例示される。
【0136】
更に本発明の熱可塑性樹脂組成物は、各種電子・電気機器、OA機器、車両部品、機械部品、その他農業資材、漁業資材、搬送容器、包装容器、および雑貨などの各種用途にも有用である。本発明の熱可塑性樹脂組成物は成形加工性にも優れていることから、各種薄肉成形品にも好適であり、薄肉射出成形品の具体例としては、電池ハウジングなどの各種ハウジング成形品、鏡筒、メモリーカード、スピーカーコーン、ディスクカートリッジ、面発光体、マイクロマシン用機構部品、銘板、パソコンのハウジング、CDやDVDドライブのトレーやシャシー、複写機のトレーやシャシー、液晶装置の直下型バックライト用光拡散板(特に大型液晶表示装置(15インチ以上の大型液晶テレビ)用直下型バックライト用光拡散板)およびICカードなどが例示される。
【0137】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳述する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例中の各種特性の測定は、以下の方法によった。原料は以下の原料を用いた。
(1)熱可塑樹脂組成物中の層状珪酸塩(無機分)の含有量
試験片を射出成形機(東芝機械(株)製:IS−150EN)によりシリンダー温度260℃、金型温度80℃、成形サイクル40秒で成形し、成形した試験片を切削してるつぼに入れて秤量し、600℃まで昇温し、そのまま6時間保持した後で放冷し、るつぼに残った灰化残渣を秤量することで層状珪酸塩(無機分)の量を測定した。すなわち、樹脂組成物の曲げ弾性率(剛性)等の特性は無機分の割合によって影響されるため、各実施例および比較例2、3では、試験片中の無機分の割合を測定し、表1にB成分の無機分の割合(重量%)として表示した。
(2)熱可塑樹脂組成物中の層状珪酸塩のシリケート層の底面間隔および平均積層数
粉末X銭回折装置(RIGAKU ROTAFLEX RU300:(株)リガク製)を用いて測定を行った。厚み6.4mmの棒状試験片を(1)と同条件にて成形し、長さ20mmに切断した測定成形品を、試料台の開口部に測定基準面と同一面になるように固定して測定に供した。測定によって得られた回折ピークは層状珪酸塩の底面ピークであるが、そのうち、最も小角側の回折ピークが(001)面の底面間隔に対応するピークであるとして、下記Braggの式により底面間隔を算出した。
d=λ/(2sinθ)
(但し、式中 d:底面間隔(層間距離)(nm)、2θ:回折ピークの回折角度(°)、λ:X線測定波長(nm))
更に、下記式から平均積層数(N)を求めた。
N=(D/d)+1
(但し、式中 N:積層数(枚)、D:積層厚み(nm)、d:底面間隔(nm))
D=0.9*λ/(βcosΘ)
(但し、式中 D:積層厚み(nm)、λ:X線測定波長(nm)、β:半値幅(rad)、2Θ:回折ピークの回折角度(rad)、ここで半値幅は回折ピークの最大値I0の1/2の高さにおける2Θ(rad)の幅であり、回折ピークの回折角度とはピークの最大値I0部分での2Θの値を指す)
尚、測定の条件については以下に示す。
X−ray source:Cu−Kα(X線測定波長1.5418×10-10m)、50kV−200mA
Slit:DS/SS 1/2°
Rs 0.15mm−graphite monochrometer−0.45mm
Method:2θ−θ
Scan:0.05step/1〜4sec
Scan範囲:1〜20°
【0138】
(3)熱可塑性樹脂組成物における粘度平均分子量
試験片を上記(1)と同条件で成形し、試験片の粘度平均分子量を本文中記載の方法にて測定した。
(4)曲げ弾性率
前記(1)と同条件で成形した同形状の試験片(寸法:長さ127mm×幅12.7mm×厚み6.4mm)を、温度23℃および相対湿度50%RHの雰囲気下においてASTM−D790に準拠の方法により曲げ弾性率(MPa)を測定した。この数値が大きいほど成形した樹脂組成物の剛性が優れていることを意味する。
(5)高温高湿試験後の粘度平均分子量の低下率(ΔMratio
前記(1)と同条件で成形した同形状の試験片(寸法:長さ127mm×幅12.7mm×厚み6.4mm)を温度105℃、相対湿度100%のプレッシャークッカーに10時間放置して処理した後、温度23℃、相対湿度50%の環境下で24時間放置した試験片(処理後の試験片)を用いて測定した粘度平均分子量と、温度23℃、相対湿度50%の環境下で74時間放置した試験片(処理前の試験片)を用いて測定した粘度平均分子量を、下記数式にしたがって計算し、恒温恒湿試験後の粘度平均分子量の低下率(ΔMratio)を算出した。
ΔMratio=100×[(処理前の試験片の粘度平均分子量)−(処理後の試験片の粘度平均分子量)]/(処理前の試験片の粘度平均分子量)
この数値が小さいほど成形した樹脂組成物の耐加水分解性が良好であることを示す。
【0139】
[原料]
原料としては、以下のものを用いた。
(A成分:ポリカーボネート樹脂)
粘度平均分子量23,800のビスフェノールA型芳香族ポリカ−ボネ−ト樹脂パウダー[帝人化成(株)製「パンライトL−1250WP」]
【0140】
(B成分およびB成分以外)
B−1:合成雲母(ソマシフ ME−100:コープケミカル(株)製、陽イオン交換容量:110ミリ当量/100g)
B−2:合成雲母(ソマシフ ME−100:コープケミカル(株)製)にトリオクチルメチルアンモニウムクロライドをほぼ完全にイオン交換したもの
B−3:合成雲母(ソマシフ ME−100:コープケミカル(株)製)にジデシルジメチルアンモニウムクロライドをほぼ完全にイオン交換したもの
B−4:合成雲母(ソマシフ ME−100:コープケミカル(株)製)にトリフェニルメチルアンモニウムクロライドをほぼ完全にイオン交換したもの
B−5:合成雲母(ソマシフ ME−100:コープケミカル(株)製)にジオクタデシルジメチルアンモニウムクロライドをほぼ完全にイオン交換したもの
【0141】
(C成分)
C−1:スチレン−無水マレイン酸共重合体(ノヴァケミカルジャパン(株)製:「DYLARK 332−80」、無水マレイン酸量約15重量%)
(その他の成分)
TMP:トリメチルホスフェート(大八化学工業(株)製:TMP)、添加量は全ての組成物でA成分100重量部当り0.1重量部。
【0142】
[実施例1、2、比較例1〜3]
B成分とC成分を、表1の量割合にて、径30mmφ、L/D=33.2、混練ゾーン2箇所のスクリューを装備したベント付き二軸押出機((株)神戸製鋼所製:KTX30)を用い、シリンダー温度200℃にて溶融混練し、押出し、ストランドカットしてペレットを得た。得られたペレットを用い、最終割合が表3に示す割合になるよう、上記B成分とC成分の混合物と、A成分などをドライブレンドした後、径30mmφ、L/D=33.2、混練ゾーン2箇所のスクリューを装備したベント付き二軸押出機((株)神戸製鋼所製:KTX30)を用い、シリンダー温度280℃にて溶融混練し、押出し、ストランドカットしてペレットを得た。
【0143】
得られたペレットを100℃で5時間熱風循環式乾燥機により乾燥した。乾燥後、試験片を射出成形機(東芝機械(株)製:IS−150EN)によりシリンダー温度260℃、金型温度80℃、成形サイクル40秒で成形した。これらについての測定結果を表1に示す。
【0144】
【表1】
Figure 0004137627
【0145】
上記表から明らかなように、本発明の熱可塑性樹脂組成物は特定の分散形態を満足することにより、良好な剛性および極めて良好な耐加水分解性を有し、更に良好な熱安定性を有する熱可塑性樹脂組成物を提供することがわかる。殊に熱安定性はB成分の層状珪酸塩とC成分とを予め混練した場合において特に良好である。これにより実用的であり幅広い分野において適用可能な層状珪酸塩を含んでなる熱可塑性樹脂組成物、殊に芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が提供される。上記の特有の効果は具体的には本発明の特異な分散状態で得られていることが判る。この分散状態によって、剛性、耐加水分解性の向上が顕著になる。
【0146】
【発明の効果】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、良好な剛性を有し、良好な耐加水分解性を有し、更に良好な熱安定性を有する熱可塑性樹脂組成物、殊に芳香族ポリカーボネート樹脂からなる熱可塑性樹脂組成物である。更に本発明の熱可塑性樹脂組成物は射出成形および押出成形の双方に適した溶融粘度特性を有しており成形加工性に優れる。したがって本発明の熱可塑性樹脂組成物、電気電子部品分野、OA機器部品分野、自動車部品分野、農業資材分野、漁業資材分野、搬送容器分野、包装容器分野、および雑貨分野等の幅広い分野において有用であり、特に電気電子部品分野、のOA機器部品分野、自動車部品分野に有用であり、その奏する工業的効果は格別である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a thermoplastic resin composition comprising an amorphous thermoplastic resin and a layered silicate, in particular, an organized layered silicate, wherein the layered silicate has a specific dispersion structure. In particular, the present invention is a thermoplastic resin composition having a high rigidity formed by finely dispersing a layered silicate, having a low molecular weight reduction, excellent thermal stability, and environmental stability under high temperature and high humidity, that is, The present invention relates to a novel thermoplastic resin composition having greatly improved hydrolysis resistance.
[0002]
[Prior art]
In recent years, clay minerals, especially layered silicates, have been used as inorganic fillers, and the surface appearance and specific gravity of molded products have been improved by facilitating dispersion in resins by ion-exchange of the interlayer ions with various organic onium ions. Many attempts have been made to improve the mechanical properties while maintaining the above, particularly in polyamide-based resins and polyolefin-based resins, and in these cases, practical examples can be seen.
[0003]
However, none of these aromatic polycarbonate resin compositions in which layered silicates or the like are finely dispersed have sufficient thermal stability and are not practical. In other words, it has a good surface appearance equivalent to that of a single resin that does not contain inorganic fillers, etc., has the same rigidity as a resin reinforced with reinforcing fillers, and has practically sufficient thermal stability. The present condition is that the thermoplastic resin composition which consists of a thermoplastic resin is not obtained.
[0004]
In general, as a means for improving the rigidity (flexural modulus) of a thermoplastic resin, mixing of a fibrous reinforcing material such as glass fiber or an inorganic filler has been performed. There are drawbacks in that the specific gravity is increased and the surface appearance of the product is impaired.
[0005]
On the other hand, as one of the techniques for achieving a high flexural modulus with a relatively small amount of filler, layer exchange silicate as an inorganic filler, and more preferably ion exchange of interlayer ions of such layer silicate with various organic onium ions A layered silicate obtained by finely dispersing a layered silicate in a thermoplastic resin has been proposed, and the interlayer ions of the aromatic polycarbonate resin and the layered silicate are ion-exchanged with various organic onium ions. There are also known resin compositions in combination with (see Patent Documents 1 to 6).
[0006]
And as an organic onium ion for ion-exchange of the interlayer ion of such a layered silicate, an organic onium ion having a C 12 or more alkyl group represented by dimethyldioctadecyl ammonium ion or a polyethylene glycol chain is used. The ammonium ion etc. which have are proposed (refer patent document 2 and patent document 3). Further, for thermoplastic resins in general, a proposal that a quaternary ammonium ion having 15 to 30 carbon atoms is preferable as an organic onium ion (see Patent Document 7), or a quaternary ammonium ion (or phosphonium ion). It has also been proposed that one of the organic groups has 8 or more carbon atoms, and the other three organic groups are preferably organic onium ions having 1 to 4 carbon atoms (see Patent Document 8). ).
[0007]
In any of these proposals, there is no suggestion about the hydrolysis resistance in the thermoplastic resin composition, and in fact, in the thermoplastic resin composition containing a layered silicate ion-exchanged with such an organic onium ion, Since there is a problem with hydrolysis resistance, improvement in hydrolysis resistance in an amorphous thermoplastic resin composition such as an aromatic polycarbonate resin containing a layered silicate is important for further increasing its practicality. Technical issues.
[0008]
In Non-Patent Documents 1 to 3, a polycarbonate resin / compatibility agent / organic fluoromica-based resin composition has been studied by melt-kneading, and the composition has a relatively small decrease in molecular weight and heat resistance. Discloses that it has excellent flexural modulus. Further, Non-Patent Documents 2 and 3 also disclose that fluoromica is dispersed in 3 to 4 layers. However, such non-patent literature does not describe the bottom surface spacing, and further, the moderately dispersed state of the present invention and the hydrolysis resistance of the molded product, which is one of the effects thereof, under good high temperature and high humidity (hereinafter referred to as the following). , Sometimes simply referred to as hydrolysis resistance). In addition, the composition does not completely suppress the decrease in molecular weight, and is inferior in hydrolysis resistance under high temperature and high humidity, lowering the melting temperature during pelletization, Care was required not to get wet.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-3-215558
[Patent Document 2]
JP-A-7-207134
[Patent Document 3]
JP-A-7-228762
[Patent Document 4]
JP 7-331092 A
[Patent Document 5]
JP 9-143359 A
[Patent Document 6]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-60160
[Patent Document 7]
JP 2002-88255 A
[Patent Document 8]
WO99 / 32403 (Japanese Patent Publication No. 2001-526313)
[Non-Patent Document 1]
51st Annual Meeting of the Society of Polymer Science, Japan, Volume 51 (No. 3), 669 pages, 2002
[Non-Patent Document 2]
Molding '02, page 15, 2002
[Non-Patent Document 3]
51st Annual Meeting of the Society of Polymer Science, Japan, Volume 51 (No. 11), 2645, 2002
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is a thermoplastic resin composition that achieves an unprecedented finely dispersed state of a layered silicate in view of the above-mentioned problems, and has a good rigidity and a good hydrolysis resistance It is another object of the present invention to provide a thermoplastic resin composition, particularly a thermoplastic resin composition comprising an aromatic polycarbonate resin.
[0011]
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have dispersed a layered silicate in a thermoplastic resin, and the average number of layers and the bottom surface interval of the layered silicate layer are specified. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by creating a dispersion state that cannot be achieved by a resin composition containing a conventional layered silicate. The inventors of the present invention have made further studies from this discovery and have completed the present invention. That is, the properties of the thermoplastic resin composition of the present invention are characterized by means of using a specific raw material, means of using a high-purity raw material, means of setting the composition ratio of the thermoplastic resin composition in a specific range, and preparing a master batch in advance. It cannot be achieved even if a means for applying a shearing force at the time of melt kneading is used alone. This was achieved for the first time by obtaining the dispersion state of the present invention by using a plurality of these various means.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to (1) (A) a layered silicate (B component) 0 having a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g per 100 parts by weight of an amorphous thermoplastic resin (A component). A thermoplastic resin composition comprising 1 to 50 parts by weight, wherein the B component has an average number of laminated silicate layers of 5 to 40 determined by X-ray diffraction in the resin composition, and the bottom surface spacing is It relates to a thermoplastic resin composition in the range of 1.3 to 2.3 nm.
[0013]
One of the preferred embodiments of the present invention is that (2) the organic layered silicate in which the component B is ion-exchanged between layers with an organic onium ion at a ratio of 40% or more of the cation exchange capacity of the layered silicate. The thermoplastic resin composition of (1) above.
[0014]
One preferred embodiment of the present invention is that (3) the thermoplastic resin composition further has an affinity for (C) the amorphous thermoplastic resin of component A per 100 parts by weight of component A, and The thermoplastic resin composition according to any one of (1) and (2) above, comprising 0.1 to 50 parts by weight of a compound having a hydrophilic component (C component).
[0015]
One of the preferred embodiments of the present invention is (4) the thermoplastic resin composition according to any one of the above (1) to (3), wherein the component A is at least 50% by weight of an aromatic polycarbonate resin.
[0016]
One of the preferred embodiments of the present invention is that (5) the component C is a styrene-containing polymer having a functional group consisting of a carboxyl group and / or a derivative thereof. It is a thermoplastic resin composition.
[0017]
One of the preferred embodiments of the present invention is (6) the above-mentioned product obtained by melt-kneading the B component and the C component in advance and then melt-kneading the melt-kneaded product and the A component using a multi-screw extruder (3) It is a thermoplastic resin composition in any one of (5).
[0018]
Details of the present invention will be described below.
<About component A>
In the present invention, the amorphous thermoplastic resin (component A) is, for example, polystyrene, acrylic resin, AS resin (resin mainly composed of acrylonitrile-styrene copolymer), SMA resin (mainly composed of styrene-maleic anhydride copolymer). Resin, MS resin (resin consisting mainly of methyl methacrylate-styrene copolymer) and ABS resin (resin consisting mainly of acrylonitrile-styrene-butadiene copolymer), and amorphous engineering plastics such as aromatic polycarbonate resin, etc. Is exemplified.
[0019]
Furthermore, a preferred amorphous thermoplastic resin in the present invention is an amorphous thermoplastic resin having a glass transition temperature (Tg) of 120 ° C. or higher. Such Tg is more preferably 130 ° C. or higher, and still more preferably 140 ° C. or higher. On the other hand, the Tg is suitably 280 ° C. or lower, and preferably 250 ° C. or lower. Such a high Tg amorphous thermoplastic resin requires a high molding processing temperature, and improvement in its thermal stability is more demanded. In addition, the glass transition temperature in this invention is measured by the method prescribed | regulated to JISK7121.
[0020]
Preferred embodiments of the above amorphous thermoplastic resin include, for example, aromatic polycarbonate resin, polyphenylene oxide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyarylate resin, cyclic polyolefin resin, polyetherimide resin, polyamideimide resin, Examples include polyimide resins and polyamino bismaleimide resins. More preferably, among these, aromatic polycarbonate resins, polyarylate resins, and cyclic polyolefin resins that are excellent in moldability and applicable to a wider range of fields are exemplified. Among the above, the amorphous thermoplastic resin of the present invention is preferably an aromatic polycarbonate resin that is particularly excellent in mechanical strength. Therefore, it is preferable that at least 50% by weight of the component A is an aromatic polycarbonate resin. Also, the aromatic polycarbonate resin can be used by combining one or more other thermoplastic resins such as ABS resin and aromatic polyester resin.
[0021]
An aromatic polycarbonate resin particularly suitable as the amorphous thermoplastic resin of the component A of the present invention will be described.
[0022]
The representative aromatic polycarbonate resin of the present invention is obtained by reacting a dihydric phenol and a carbonate precursor. The reaction may be carried out by an interfacial polycondensation method, a melt transesterification method, a carbonate prepolymer solid solution. Examples thereof include a phase transesterification method and a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound.
[0023]
Specific examples of the dihydric phenol include hydroquinone, resorcinol, 4,4′-biphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (commonly known as “bisphenol”). A ″), 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) pentane, 4, 4 ′-(p-phenylenediisopropylidene) diphenol, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) Phenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -4-isopropylcyclohexane, bis (4-hydroxyphenyl) oxide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfide, bis (4-hydroxyphenyl) sulfoxide, bis (4- Hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxyphenyl) ketone, bis (4-hydroxyphenyl) ester, 2,2-bis (3,5-dibromo-4-hydroxyphenyl) propane, bis (3,5-dibromo- 4-hydroxyphenyl) sulfone, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) sulfide, 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) fluorene, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, etc. Is mentioned. Among these, bis (4-hydroxyphenyl) alkane, particularly bisphenol A (hereinafter sometimes abbreviated as “BPA”) is widely used.
[0024]
In the present invention, in addition to the bisphenol A-based polycarbonate resin, which is a general-purpose aromatic polycarbonate resin, a special aromatic polycarbonate resin using other dihydric phenols is used for the purpose of obtaining better hydrolysis resistance. It can be used as the A component.
[0025]
For example, as part or all of the dihydric phenol component, 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) diphenol (hereinafter sometimes abbreviated as “BPM”), 1,1-bis (4-hydroxy Phenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane (hereinafter sometimes abbreviated as “Bis-TMC”), 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) An aromatic polycarbonate resin (homopolymer or copolymer) using fluorene and 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene (hereinafter sometimes referred to as “BCF”) is a polymer itself. Since it has good hydrolysis resistance, it is suitable for applications in which dimensional changes due to water absorption and requirements for form stability are particularly severe. These dihydric phenols other than BPA are preferably used in an amount of 5 mol% or more, particularly 10 mol% or more of the entire dihydric phenol component constituting the aromatic polycarbonate resin.
[0026]
In particular, when high rigidity and better hydrolysis resistance are required, the component A constituting the aromatic polycarbonate resin composition is the following (1) to (3) copolymer polycarbonate resin. Is particularly preferred.
(1) BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the aromatic polycarbonate resin. And BCF is 20 to 80 mol% (more preferably 25 to 60 mol%, and further preferably 35 to 55 mol%).
(2) BPA is 10 to 95 mol% (more preferably 50 to 90 mol%, more preferably 60 to 85 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the aromatic polycarbonate resin. And a BCF of 5 to 90 mol% (more preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%).
(3) BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the aromatic polycarbonate resin. And Bis-TMC is 20 to 80 mol% (more preferably 25 to 60 mol%, more preferably 35 to 55 mol%).
[0027]
These special aromatic polycarbonate resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these can also be mixed and used for the bisphenol A type aromatic polycarbonate resin generally used.
[0028]
For the production method and characteristics of these special aromatic polycarbonate resins, see, for example, JP-A-6-172508, JP-A-8-27370, JP-A-2001-55435, and JP-A-2002-117580. It is described in detail.
[0029]
Among the various aromatic polycarbonate resins described above, those having a water absorption and Tg (glass transition temperature) adjusted within the following ranges by adjusting the copolymer composition, etc., are resistant to hydrolysis of the polymer itself. Since it is excellent and has excellent remarkably low warpage after molding, it is particularly suitable in the field of, for example, a mirror or the like where shape stability is required.
(I) an aromatic polycarbonate resin having a water absorption of 0.05 to 0.15%, preferably 0.06 to 0.13% and Tg of 120 to 180 ° C., or
(Ii) Tg is 160 to 250 ° C., preferably 170 to 230 ° C., and water absorption is 0.10 to 0.30%, preferably 0.13 to 0.30%, more preferably 0.14 to Aromatic polycarbonate resin that is 0.27%.
[0030]
Here, the water absorption of the aromatic polycarbonate resin is measured by measuring the water content after being immersed in water at 23 ° C. for 24 hours in accordance with ISO 62-1980 using a disk-shaped test piece having a diameter of 45 mm and a thickness of 3.0 mm. It is the value. Moreover, Tg (glass transition temperature) is a value calculated | required by the differential scanning calorimeter (DSC) measurement based on JISK7121.
[0031]
On the other hand, as the carbonate precursor, carbonyl halide, carbonate ester, haloformate or the like is used, and specific examples thereof include phosgene, diphenyl carbonate, dihaloformate of dihydric phenol, and the like.
[0032]
In producing a polycarbonate resin from such a dihydric phenol and a carbonate precursor by an interfacial polymerization method, an antioxidant for preventing the oxidation of the catalyst, the terminal terminator, and the dihydric phenol as necessary. An agent or the like may be used. The aromatic polycarbonate resin may be a branched polycarbonate resin obtained by copolymerizing a trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound. Examples of the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound used here include 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,1-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxy). Phenyl) ethane and the like.
[0033]
When a polyfunctional compound that produces a branched polycarbonate resin is included, the ratio is 0.001 to 1 mol%, preferably 0.005 to 0.9 mol%, particularly preferably 0.01 in the total amount of the aromatic polycarbonate resin. -0.8 mol%. In particular, in the case of the melt transesterification method, a branched structure may be generated as a side reaction. The amount of the branched structure is also 0.001 to 1 mol%, preferably 0.005 to the total amount of the aromatic polycarbonate resin. Those having 0.9 mol%, particularly preferably 0.01 to 0.8 mol% are preferred. Regarding the ratio of such branched structures1It is possible to calculate by H-NMR measurement.
[0034]
The aromatic polycarbonate resin as the component A is a polyester carbonate obtained by copolymerizing an aromatic or aliphatic (including alicyclic) bifunctional carboxylic acid, and a bifunctional alcohol (including alicyclic). Polymerized copolymer polycarbonate resin and polyester carbonate obtained by copolymerizing such a bifunctional carboxylic acid and a bifunctional alcohol may also be used. Further, a mixture obtained by blending two or more of the obtained aromatic polycarbonate resins may be used.
[0035]
The aliphatic bifunctional carboxylic acid used here is preferably an α, ω-dicarboxylic acid. Examples of the aliphatic bifunctional carboxylic acid include, for example, sebacic acid (decanedioic acid), dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, octadecanedioic acid, icosanedioic acid and the like, and saturated aliphatic dicarboxylic acid and cyclohexanedicarboxylic acid. Preferred are alicyclic dicarboxylic acids such as As the bifunctional alcohol, an alicyclic diol is more preferable, and examples thereof include cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, and tricyclodecane dimethanol.
[0036]
Further, in the present invention, a polycarbonate-polyorganosiloxane copolymer obtained by copolymerizing polyorganosiloxane units can also be used.
[0037]
The aromatic polycarbonate resin as the component A in the resin composition of the present invention includes various fragrances such as the above-described polycarbonate resins having different dihydric phenols, polycarbonate resins containing branched components, polyester carbonates, and polycarbonate-polyorganosiloxane copolymers. It may be a mixture of two or more group polycarbonate resins. Furthermore, what mixed 2 or more types of polycarbonate resin from which a manufacturing method differs, polycarbonate resin from which a terminal stopper differs, etc. can also be used.
[0038]
In the polymerization reaction of the aromatic polycarbonate resin, the reaction by the interfacial polycondensation method is usually a reaction between a dihydric phenol and phosgene, and is reacted in the presence of an acid binder and an organic solvent. As the acid binder, for example, an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide or potassium hydroxide or an amine compound such as pyridine is used. As the organic solvent, for example, halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chlorobenzene are used. In order to promote the reaction, for example, a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine, tetra-n-butylammonium bromide or tetra-n-butylphosphonium bromide, a quaternary ammonium compound or a quaternary phosphonium compound is used. You can also. At that time, the reaction temperature is usually 0 to 40 ° C., the reaction time is preferably about 10 minutes to 5 hours, and the pH during the reaction is preferably maintained at 9 or more.
[0039]
In such a polymerization reaction, a terminal terminator is usually used. Monofunctional phenols can be used as such end terminators. As monofunctional phenols, it is preferable to use monofunctional phenols such as phenol, p-tert-butylphenol, p-cumylphenol, and the like. Furthermore, examples of monofunctional phenols include decylphenol, dodecylphenol, tetradecylphenol, hexadecylphenol, octadecylphenol, eicosylphenol, docosylphenol, and triacontylphenol. Such end terminators may be used alone or in admixture of two or more.
[0040]
The reaction by the melt transesterification method is usually a transesterification reaction between a dihydric phenol and a carbonate ester. The dihydric phenol and the carbonate ester are mixed with heating in the presence of an inert gas to produce an alcohol or It is carried out by a method of distilling phenol. The reaction temperature varies depending on the boiling point of the alcohol or phenol produced, but in most cases is in the range of 120 to 350 ° C. In the late stage of the reaction, the reaction system was 1.33 × 10ThreeDistillation of alcohol or phenol produced by reducing the pressure to about ˜13.3 Pa is facilitated. The reaction time is about 1 to 4 hours.
[0041]
Examples of the carbonate ester include esters such as an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may have a substituent, an aralkyl group, or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and among them, diphenyl carbonate is preferable. .
[0042]
A polymerization catalyst can be used to increase the polymerization rate. Examples of the polymerization catalyst include alkali metal compounds such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, divalent phenol sodium salt and potassium salt; alkaline earth metal compounds such as calcium hydroxide, barium hydroxide and magnesium hydroxide; tetra Catalysts such as nitrogen-containing basic compounds such as methylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylamine, and triethylamine can be used. Furthermore, alkoxides of alkali (earth) metals, organic acid salts of alkali (earth) metals, boron compounds, germanium compounds, antimony compounds, titanium compounds, zirconium compounds, etc., esterification reaction, transesterification The catalyst used for the reaction can be used. A catalyst may be used independently and may be used in combination of 2 or more type. These polymerization catalysts are preferably used in an amount of 1 × 10 with respect to 1 mol of the raw material dihydric phenol.-8~ 1x10-3Equivalent weight, more preferably 1 × 10-7~ 5x10-FourIt is selected in the range of equivalents.
[0043]
In the reaction by the melt transesterification method, for example, 2-chlorophenylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonyl is used at the later stage or after completion of the polycondensation reaction for the purpose of reducing the phenolic end groups of the produced polycarbonate resin. Compounds such as phenylphenyl carbonate can be added.
[0044]
Further, in the melt transesterification method, it is preferable to use a deactivator that neutralizes the activity of the catalyst. The amount of the deactivator is preferably 0.5 to 50 mol with respect to 1 mol of the remaining catalyst. Moreover, it is appropriate to use in the ratio of 0.01-500 ppm with respect to the polycarbonate resin after superposition | polymerization, More preferably, it is 0.01-300 ppm, Most preferably, it is a ratio of 0.01-100 ppm. Examples of preferable quenching agents include phosphonium salts such as tetrabutylphosphonium dodecylbenzenesulfonate and ammonium salts such as tetraethylammonium dodecylbenzyl sulfate.
[0045]
The viscosity average molecular weight of the aromatic polycarbonate resin to be the component A is not limited. However, when the viscosity average molecular weight is less than 10,000, the strength and the like are lowered, and when it exceeds 50,000, the molding process characteristics are lowered. Therefore, the range of 10,000 to 50,000 is preferable. The range of 3,000 to 30,000 is more preferable, and the range of 14,000 to 28,000 is more preferable. In this case, it is also possible to mix a polycarbonate resin having a viscosity average molecular weight outside the above range within a range in which moldability and the like are maintained. For example, a high molecular weight aromatic polycarbonate resin component having a viscosity average molecular weight exceeding 50,000 can be blended.
[0046]
In the present invention, the viscosity average molecular weight is first calculated by the specific viscosity (ηSP) At 20 ° C. using an Ostwald viscometer from a solution of 0.7 g of aromatic polycarbonate resin in 100 ml of methylene chloride.
Specific viscosity (ηSP) = (T−t0) / T0
[T0Is the drop time of methylene chloride, t is the drop time of the sample solution]
Calculated specific viscosity (ηSP) To calculate the viscosity average molecular weight M by the following formula.
ηSP/C=[η]+0.45×[η]2c (where [η] is the intrinsic viscosity)
[Η] = 1.23 × 10-FourM0.83
c = 0.7
[0047]
In addition, when measuring the viscosity average molecular weight in the thermoplastic resin composition of this invention, it carries out in the following way. That is, the composition is dissolved in 20 to 30 times the weight of methylene chloride, and the soluble component is collected by celite filtration, and then the solution is removed and dried sufficiently to obtain a methylene chloride soluble solid. obtain. The specific viscosity at 20 ° C. calculated by the above formula is determined from a solution obtained by dissolving 0.7 g of the solid in 100 ml of methylene chloride by using an Ostwald viscometer.
[0048]
<About B component>
The B component of the present invention is a layered silicate having a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g. Further preferably, in the present invention, the component B of the present invention has a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g, and organic onium ions are ionized between layers at a ratio of 40% or more of the cation exchange capacity. It is a layered silicate that is exchanged. Here, the ratio of 40% means that, for example, when the cation exchange capacity of the layered silicate is 110 meq / 100 g, 44 meq / 100 g, which is 40%, is ion-exchanged with organic onium ions. It points to that. Hereinafter, “a layered silicate having a cation exchange capacity and having an organic onium ion exchanged between layers” may be simply referred to as “organized layered silicate”.
[0049]
The organic onium ion compound in the organically modified layered silicate of the present invention is usually handled as a salt with anions such as halogen ions, hydroxide ions and acetate ions. It can be obtained by reacting a salt compound of such an organic onium ion with a layered silicate. Examples of organic onium ions include ammonium ions, phosphonium ions, sulfonium ions, onium ions derived from heteroaromatic rings, and the like, and any of primary, secondary, tertiary, and quaternary ions can be used. However, a quaternary onium ion is preferable.
[0050]
As the onium ion compound, those having various organic groups bonded thereto can be used. The organic group is typically an alkyl group, but may have an aromatic group, and may be an ether group, ester group, double bond portion, triple bond portion, glycidyl group, carboxylic acid group, or acid anhydride group. , Hydroxyl group, amino group, amide group, oxazoline ring and other functional groups.
[0051]
Specific examples of organic onium ions include quaternary ammonium having the same alkyl group such as tetraethylammonium and tetrabutylammonium, trimethyloctylammonium, trimethyldecylammonium, trimethyldodecylammonium, trimethyltetradecylammonium, trimethylhexadecylammonium and trimethyl. Octadecyl ammonium, and trimethyl alkyl ammonium such as trimethyl icosanyl ammonium, trimethyl alkenyl ammonium such as trimethyl octadecenyl ammonium, trimethyl alkadienyl ammonium such as trimethyl octadecadienyl ammonium, triethyl dodecyl ammonium, triethyl tetradecyl ammonium, Triethyl hexadecyl ammonium And triethylalkyl ammonium such as triethyl octadecyl ammonium, tributyl dodecyl ammonium, tributyl tetradecyl ammonium, tributyl hexadecyl ammonium, and tributyl octadecyl ammonium, dimethyl dioctyl ammonium, dimethyl didecyl ammonium, dimethyl ditetradecyl ammonium, dimethyl Dihexadecylammonium, dimethyldioctadecylammonium, dimethyldialkylammonium such as dimethyldidodecylammonium, dimethyldialkenylammonium such as dimethyldioctadecenylammonium, dimethyldialkadienylammonium such as dimethyldioctadecadienylammonium, Diethyldi Diethyl dialkyl ammonium such as decyl ammonium, diethyl ditetradecyl ammonium, diethyl dihexadecyl ammonium, and diethyl dioctadecyl ammonium, dibutyl dioctyl ammonium, dibutyl didecyl ammonium, dibutyl didodecyl ammonium, dibutyl ditetradecyl ammonium, dibutyl dihexadecyl Ammonium and dibutyldialkylammonium such as dibutyldioctadecylammonium, methylbenzyldialkylammonium such as methylbenzyldihexadecylammonium, dibenzyldialkylammonium such as dibenzyldihexadecylammonium, trioctylmethylammonium, tridodecylmethylammonium, and Tritetradecylmethylammoni Aromatic rings such as trialkylmethylammonium such as um, trialkylethylammonium such as trioctylethylammonium and tridodecylethylammonium, trialkylbutylammonium such as trioctylbutylammonium and tridecylbutylammonium, and trimethylbenzylammonium Having quaternary ammonium, quaternary ammonium derived from aromatic amines such as trimethylphenylammonium, trimethyl [PAG] ammonium such as methyldiethyl [PEG] ammonium and methyldiethyl [PPG], methyldimethylbis [PEG] ammonium and the like Alkyltris [PAG] ammonium such as dialkylbis [PAG] ammonium, ethyltris [PEG] ammonium, and the above ammonia Nitrogen atom-ion can be cited phosphonium ion replacing a phosphorus atom. These organic onium ions can be used either alone or in combination of two or more. The notation of “PEG” indicates polyethylene glycol, the notation of “PPG” indicates polypropylene glycol, and the notation of “PAG” indicates polyalkylene glycol. The molecular weight of the polyalkylene glycol can be 100 to 1,500.
[0052]
The molecular weight of these organic onium ion compounds is more preferably 100 to 600. More preferably, it is 150-500. When the molecular weight is more than 600, there is a tendency that the thermal deterioration of an amorphous thermoplastic resin such as an aromatic polycarbonate resin is accelerated or the heat resistance of the thermoplastic resin composition is impaired. The molecular weight of the organic onium ion refers to the molecular weight of a single organic onium ion that does not include counter ions such as halogen ions.
[0053]
Preferred embodiments of the organic onium ion include trimethyloctylammonium, trimethyldecylammonium, trimethyldodecylammonium, trimethylhexadecylammonium, trimethyloctadecylammonium, methyltrioctylammonium, ethyltrioctylammonium, butyltrioctylammonium, triphenylmethylammonium, Organic onium ions such as trimethyloctylphosphonium, trimethyldecylphosphonium, trimethyldodecylphosphonium, trimethylhexadecylphosphonium, trimethyloctadecylphosphonium, methyltrioctylphosphonium, ethyltrioctylphosphonium, butyltrioctylphosphonium, triphenylmethylphosphonium, etc. in one molecule Charcoal An alkyl group having 6 to 16 atoms (preferably having 7 to 14 carbon atoms, more preferably 7 to 11 carbon atoms) and an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms (preferably having 1 to 3 carbon atoms). More preferably a methyl group or an ethyl group, and still more preferably an organic onium ion having a methyl group.
[0054]
In the present invention, a more preferable embodiment of the component B is a layered silicate ion-exchanged with an organic onium ion represented by the following general formula (I).
[0055]
[Chemical 1]
Figure 0004137627
[0056]
The general formula (I) satisfies the following conditions. That is, M is a nitrogen atom or a phosphorus atom, and R1And R2Are each an alkyl group having 6 to 16 carbon atoms. RThreeIs an alkyl group having 1 to 16 carbon atoms and RFourIs an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. R1And R2And may be the same group or different groups, and RThreeAnd RFourAnd may be the same group or different groups.
[0057]
A more preferred embodiment of the organic onium ion represented by the general formula (I) is (i) the RThreeIs an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. More preferably (ii) RThreeAnd RFourAre each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and R1And R2Are each an alkyl group having 7 to 14 carbon atoms. More preferably, (iii) RThreeAnd RFourAre each an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and R1And R2Is the case of an alkyl group having 7 to 11 carbon atoms. Of these, RThreeAnd RFourIs particularly preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group, and still more preferably a quaternary ammonium ion of a methyl group.
[0058]
According to these more preferred embodiments (including further preferred embodiments) of (i) to (iii), the hydrolysis resistance of the resin composition is particularly excellent, which is favorable for the thermoplastic resin composition of the present invention. Gives long-term practical characteristics.
[0059]
In the above formula (I), R1~ RFourBoth can be selected from linear and branched.
[0060]
Examples of such suitable quaternary ammonium ions include dimethyl dioctyl ammonium, dimethyl didecyl ammonium, dimethyl didodecyl ammonium, dimethyl ditetradecyl ammonium, dimethyl dihexadecyl ammonium, diethyl didodecyl ammonium, diethyl ditetradecyl ammonium, diethyl Examples include dihexadecyl ammonium, dibutyl dioctyl ammonium, dibutyl didecyl ammonium, dibutyl didodecyl ammonium and the like.
[0061]
B component layered silicate is SiO2Chain SiOFourIt is a silicate (silicate) or clay mineral (clay) consisting of a layer composed of a combination of a tetrahedral sheet structure and an octahedral sheet structure containing Al, Mg, Li, etc., with coordinated exchangeable cations between the layers. . These silicates (silicates) or clay minerals (clays) are typified by smectite minerals, vermiculite, halloysite, and swellable mica. Specifically, examples of the smectite mineral include montmorillonite, hectorite, fluorine hectorite, saponite, beidellite, and stevensite. Examples of the swellable mica include Li type fluorine teniolite, Na type fluorine teniolite, and Na type tetrasilicon. Examples include swellable synthetic mica such as fluorine mica and Li-type tetrasilicon fluorine mica. These layered silicates can be either natural products or synthetic products. The synthetic product is produced by, for example, hydrothermal synthesis, melt synthesis, or solid reaction.
[0062]
Among the layered silicates, from the viewpoint of cation exchange capacity, etc., smectite clay minerals such as montmorillonite and hectorite, Li-type fluorine teniolite, Na-type fluorine teniolite, Na-type tetrasilicon fluorine mica have swelling properties. Fluorine mica is preferably used, and montmorillonite obtained by purifying bentonite and synthetic fluorine mica are more preferable in terms of purity and the like. Among these, synthetic fluorine mica that can provide good mechanical properties is particularly preferable.
[0063]
The cation exchange capacity (also referred to as cation exchange capacity) of the layered silicate as the component B is required to be 50 to 200 meq / 100 g, preferably 80 to 150 meq / 100 g, more preferably Is 100 to 150 meq / 100 g. The cation exchange capacity is measured as a CEC value by the modified Schöllenberger method, which is a domestic official method as a soil standard analysis method. That is, the cation exchange capacity of the layered silicate is required to be 50 meq / 100 g or more in order to obtain good dispersibility in the amorphous thermoplastic resin as the component A, but from 200 meq / 100 g. When it becomes large, the thermal deterioration of the thermoplastic resin composition (especially the aromatic polycarbonate resin composition) becomes large, and accordingly, the influence on the thermal deterioration of the amorphous thermoplastic resin composition of the present invention becomes large. The layered silicate preferably has a pH value of 9 to 10.5. When the pH value is greater than 10.5, the thermal stability of the thermoplastic resin composition of the present invention tends to decrease.
[0064]
For the ion exchange of organic onium ions to layered silicate, add organic onium ion compound (salt compound of organic onium ion) to layered silicate dispersed in polar solvent and collect the deposited ion exchange compound Can be created by doing. Usually, this ion exchange reaction is carried out by adding an organic onium ion compound at a ratio of 1.0 to 1.5 equivalents to 1 equivalent of the ion exchange capacity of the layered silicate, and almost all of the metal ions between the layers are added to the organic onium. It is common to exchange with ions. However, controlling the exchange rate with respect to the ion exchange capacity within a certain range is also effective in suppressing thermal degradation of the aromatic polycarbonate resin. Here, the ratio of ion exchange with organic onium ions is preferably 40% or more with respect to the ion exchange capacity of the layered silicate. The proportion of such ion exchange capacity is preferably 40 to 95%, particularly preferably 40 to 80%. Here, the exchange rate of the organic onium ions can be calculated by obtaining a weight reduction due to thermal decomposition of the organic onium ions using a thermogravimetric apparatus or the like for the compound after the exchange.
[0065]
The average number of layers of the silicate layer obtained from the X-ray diffraction of the layered silicate (component B) of the present invention is 5 to 40 (feature A), preferably 5 to 30, more preferably 5 to 20, and most preferably. 5-15. If the average number of layers is less than 5, the thermal stability of the thermoplastic resin composition may be reduced, and if it exceeds 40, the rigidity improvement effect is reduced.
[0066]
A thermoplastic resin composition in which a layered silicate is finely dispersed in an amorphous thermoplastic resin such as an aromatic polycarbonate resin has conventionally been made by simply peeling off the organically layered layered silicate at the interlayer portion and making it as fine as possible in the base resin. The problem was to disperse. However, if the dispersion is excessively advanced, the effect of improving the rigidity is reduced, and the thermal stability is deteriorated. Therefore, an appropriate dispersion state of the present invention is required for improving rigidity and maintaining thermal stability.
[0067]
The bottom surface interval of the layered silicate in the thermoplastic resin composition of the layered silicate (component B) of the present invention is 1.3 to 2.3 nm (feature B), more preferably 1.5 to 2.3 nm. Most preferably, the thickness is 1.8 to 2.3 nm. In order to obtain this bottom space, it is preferable to use an organically modified layered silicate. If the distance between the bottom surfaces is less than 1.3 nm, the rigidity improving effect may be insufficient, and if it exceeds 2.3 nm, the thermal stability of the thermoplastic resin composition may be lowered.
[0068]
The feature B is obtained from the Bragg condition from the diffraction angle of the diffraction line in the X-ray diffraction measurement. The bottom surface spacing and X-ray diffraction measurement of the layered silicate are described in, for example, “Clay Handbook” (edited by the Japan Clay Society: Gihodo Publishing). In order to perform X-ray diffraction measurement of an organic layered silicate, a sample in a powder form can be filled into a sample stage and measured, and to perform X-ray diffraction measurement of a layered silicate in a composition, After the composition is formed into a flat plate by, for example, injection molding or extrusion molding, the sample can be set and measured so that the plane portion is the same as the measurement reference plane at the sample stage opening.
[0069]
The thermoplastic resin composition of the present invention finely disperses the layered silicate, that is, by combining the above-mentioned feature A and further feature B, it has good rigidity, good hydrolysis resistance, and even better. In this way, a thermoplastic resin composition having excellent thermal stability has been obtained.
[0070]
As a method for achieving the feature A or feature B in the present invention, for example, the following method is exemplified. (1) A layered silicate having a cation exchange capacity in a specific range is used, (2) Melting and kneading with high diffusion efficiency is performed using a multi-screw extruder, (3) A specific organic layered silicate is used, (4) Mixing a non-crystalline resin and layered silicate compatibilizer (third component such as component C), (5) using a layered silicate masterbatch, etc. In particular, it is preferable to combine (1) to (4), particularly preferably (1) to (5).
[0071]
As the third component in the method (4), a compound having an affinity for the amorphous thermoplastic resin as the component A and having a hydrophilic component is preferable. Therefore, in the present invention, more preferably, the compound (C) having an affinity for the amorphous thermoplastic resin of component (A) and having a hydrophilic component (component C) is 0.1 per 100 parts by weight of component A. Mention may be made of a thermoplastic resin composition comprising -50 parts by weight.
[0072]
The composition ratio of the B component layered silicate used in the present invention to the A component is 0.1 to 50 parts by weight, preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 0.8 parts by weight per 100 parts by weight of the A component. 5 to 10 parts by weight. When this composition ratio is less than 0.1 parts by weight, the effect of improving the mechanical properties of an amorphous thermoplastic resin such as an aromatic polycarbonate resin is not observed, and when it exceeds 50 parts by weight, the thermal stability of the composition decreases. However, it is difficult to obtain a practical thermoplastic resin composition.
[0073]
<About component C>
The component C of the present invention is a compound having an affinity for an amorphous thermoplastic resin (component A) and having a hydrophilic component. Such a composition of the C component produces good affinity for both amorphous thermoplastics and layered silicates, especially organically layered silicates. Affinity for both amorphous thermoplastics and layered silicates, especially organically modified layered silicates, improves the compatibility of the two components, and layered silicates are fine and stable in amorphous thermoplastics. And become dispersed.
[0074]
The function of the component C relating to the dispersion of the organically modified layered silicate is the same as that of the compatibilizer for polymer alloy (compatibility) used to compatibilize different polymers. Therefore, the component C is preferably a polymer obtained by polymerizing a monomer rather than a low molecular compound. The polymer is also excellent in thermal stability during kneading. The average number of repeating units of the polymer needs to be 2 or more, preferably 5 or more, and more preferably 10 or more. On the other hand, at the upper limit of the average molecular weight of the polymer, the number average molecular weight is preferably 2,000,000 or less. If the upper limit is not exceeded, good moldability can be obtained.
[0075]
Examples of the basic structure of the C component of the present invention include the following structures (i) and (ii).
[0076]
Structure (i): When the component having affinity for the amorphous thermoplastic resin is α and the hydrophilic component is β, a graft copolymer composed of α and β (main chain: α, graft chain: β, In addition, the main chain: β and the graft chain: α can be selected.), Block copolymer consisting of α and β (di-, tri-, etc., the number of block segments can be 2 or more, radial block type, etc. And a random copolymer comprising α and β. α and β may be not only a single polymer but also a copolymer.
[0077]
Here, α and β represent both polymer segment units and monomer units. The α component is preferably a polymer segment unit from the viewpoint of affinity with the amorphous thermoplastic resin.
[0078]
Structure (ii): When the component having affinity for the amorphous thermoplastic resin is α and the hydrophilic component is β, the function of α is expressed by the whole polymer, and β represents the structure contained in α. Having polymer.
[0079]
In other words, α alone does not have sufficient affinity with an amorphous thermoplastic resin, but when α and β are combined and integrated, good affinity with an amorphous thermoplastic resin is expressed. is there. Even when α alone is used, the affinity with the amorphous thermoplastic resin is good, and the affinity may be further improved by combination with β. Such an embodiment is included in the structure (i). Accordingly, structures (i) and (ii) partially overlap. On the other hand, in the structure (i), α alone has sufficient affinity with an amorphous thermoplastic resin. However, α and β are combined and integrated to form a good affinity with an amorphous thermoplastic resin. On the contrary, there may be an aspect in which the sex decreases. Naturally, such an embodiment is included in the C component.
[0080]
Any of the structures (i) and (ii) can be selected in the present invention. In particular, an embodiment satisfying both the conditions of the structure (i) and the conditions of the structure (ii), that is, α alone has a high affinity for an amorphous thermoplastic resin, and the affinity for the entire C component added with β is further increased. The aspect which becomes high is suitable.
[0081]
A component having an affinity for the amorphous thermoplastic resin in the present invention (hereinafter, sometimes referred to as α) will be described. As described above, since the component C functions in the same manner as the compatibilizer in the polymer alloy, α is required to have the same affinity for the polymer as the compatibilizer. Therefore, α can be roughly classified into a non-reactive type and a reactive type.
[0082]
The non-reactive type has good affinity when it has the following factors. That is, between the amorphous thermoplastic resin and α, (1) similarity in chemical structure, (2) solubility parameter approximation (difference in solubility parameter is 1 (cal / cmThree)1/2Within, that is, about 2.05 (MPa)1/2It is necessary to have factors such as (3) intermolecular interactions (hydrogen bonds, ionic interactions, etc.), and pseudo-attractive interactions peculiar to random polymers. These factors are known as indicators for judging the affinity between the compatibilizing agent and the polymer which is the base of the polymer alloy.
[0083]
In the reactive type, various types known as functional groups having reactivity with the amorphous thermoplastic resin in the compatibilizing agent can be exemplified. For example, for an aromatic polycarbonate resin suitable as an amorphous thermoplastic resin, a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, an epoxy group, an oxazoline group, an ester group, an ester bond, a carbonate group, and a carbonate bond are exemplified. be able to.
[0084]
On the other hand, if the amorphous thermoplastic resin and α have good affinity, then the resulting mixture of amorphous thermoplastic resin and α exhibits a single glass transition temperature (Tg), or It is also widely known that the behavior of the amorphous thermoplastic resin moving to the Tg side of α is observed. In the present invention, as the component (α) having affinity, a component having such behavior can be mentioned as one of its embodiments.
[0085]
As described above, the component (α) having an affinity for the amorphous thermoplastic resin in the component C of the present invention can exhibit the affinity due to various factors. Of these, α is preferably non-reactive, and it is particularly preferable that the solubility parameter approximates because good affinity is exhibited. This is because the affinity with the amorphous thermoplastic resin is superior to the reaction type. In addition, the reaction type has a drawback that when the reactivity is excessively increased, thermal degradation of the polymer is promoted by a side reaction.
[0086]
The solubility parameter of the amorphous thermoplastic resin and α preferably has the following relationship. That is, the solubility parameter of the amorphous thermoplastic resin (component A) is set to δ.A((MPa)1/2), And the solubility parameter of α in the C component or the solubility parameter of the entire C component as δα ((MPa)1/2)
δα = δA± 2 ((MPa)1/2)
It is preferable that
[0087]
For example, the solubility parameter of an aromatic polycarbonate resin suitable as the component A is usually about 10 (cal / cmThree)1/2(That is, about 20.5 ((MPa)1/2)), Δα in the component A is 18.5 to 22.5 ((MPa)1/2) Is preferred, 19-22 ((MPa)1/2) Is more preferable.
[0088]
For example, specific examples of the polymer component that satisfies the solubility parameter δα in the aromatic polycarbonate resin suitable as the component A are represented by aromatic polyesters (polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, cyclohexanedimethanol copolymer polyethylene terephthalate, and the like). ) And polyester polymers such as aliphatic polyesters (typified by polycaprolactone). Specific examples thereof include styrene polymer, alkyl (meth) acrylate polymer, and acrylonitrile polymer (polystyrene, styrene-maleic anhydride copolymer, polymethyl methacrylate, styrene-methyl methacrylate copolymer, and styrene-acrylonitrile copolymer). And vinyl polymers such as those represented by coalescence. In order to maintain the heat resistance of the composition of the present invention, it is preferable to use a polymer component having a high Tg.
[0089]
Here, the solubility parameter is a theoretical estimation method based on the substituent contribution method (Group contribution methods) using the value of Small described in “Polymer Handbook 4th Edition” (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION, 1999). Available. The Tg of the amorphous thermoplastic resin can be determined by differential scanning calorimetry (DSC) measurement based on JIS K7121.
[0090]
The component α having an affinity for the amorphous thermoplastic resin of the component A is preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, still more preferably 30% by weight or more in the C component. A weight percent or more is particularly preferred. Since the aspect which makes (alpha) the whole C component is also possible, an upper limit may be 100 weight%.
[0091]
On the other hand, the hydrophilic component in the component C (hereinafter sometimes referred to as β) is composed of a monomer having a hydrophilic group (an organic atomic group having a strong interaction with water) and a hydrophilic polymer component (polymer). Segment). Hydrophilic groups are widely known per se, and the following groups are exemplified.
1) Strongly hydrophilic group: -SOThreeH, -SOThreeM, -OSOThreeH, -OSOThreeH, -COOM, -NRThreeX (R: alkyl group, X: halogen atom, M: alkali metal, —NHFour) etc,
2) Slightly small hydrophilic group: —COOH, —NH2, -CN, -OH, -NHCONH2 etc,
3) Non-hydrophilic or small group: —CH2OCHThree, -OCHThree, -COOCHThree, -CS, etc.
Among the groups 1) to 3), those classified into 1) and 2) are used as the hydrophilic group in the present invention. In addition to the above examples, 1) examples of strongly hydrophilic groups include sulfine groups, and 2) groups that are not very hydrophilic include carboxylic anhydride groups, oxazoline groups, formyl groups, and pyrrolidone groups. Is exemplified.
[0092]
The hydrophilic group of 2) is preferable because it is excellent in thermal stability at the time of melt processing of an amorphous thermoplastic resin, particularly an aromatic polycarbonate resin suitable in the present invention. If the hydrophilicity is too high, thermal degradation of an aromatic polycarbonate resin or the like is likely to occur. This is because such a hydrophilic group directly reacts with a carbonate bond to cause a thermal decomposition reaction.
[0093]
The hydrophilic group of the present invention includes both monovalent and divalent or more. In the case where the component C is a polymer, the divalent or higher functional group refers to a group in which the group does not constitute a main chain, and those constituting the main chain are distinguished from the functional group as a bond. Specifically, a group added to an atom such as carbon constituting the main chain, a side chain group, and a molecular chain terminal group are functional groups even if they are divalent or higher.
[0094]
A more specific indicator of hydrophilic groups is the solubility parameter. It is widely known that the greater the solubility parameter value, the higher the hydrophilicity. The solubility parameter for each group is the cohesive energy per group (Ecoh) And the molar volume per group (V) ("Polymer Handbook 4th Edition" (A WILEY-INTERSCIENCE PUBLICATION), VII / 685, 1999, or Polym. Eng. Sci., No. 1). 14, 147 and 472, 1974, etc.). Such a calculation method is simple and widely known. Furthermore, from the viewpoint of comparing only the hydrophilicity relationship, the cohesive energy (Ecoh) Divided by molar volume (V) (Ecoh/ V; the unit is "J / cm"ThreeCan be used as a hydrophilicity index.
[0095]
The hydrophilic group contained in β in the C component of the present invention is Ecoh/ V needs to be 600 or more. Preferably Ecoh/ V is 800 or more, and in the case of 800 or more, E of carbonate bond in the aromatic polycarbonate resin suitable as the component A of the present invention.cohMore than / V, it has higher hydrophilicity than carbonate bond. Ecoh/ V is more preferably 900 or more, and still more preferably 950 or more. On the other hand, when the hydrophilicity is too high, the aromatic polycarbonate resin is likely to be thermally deteriorated as already described. For this reason, Ecoh/ V is preferably 2,500 or less, more preferably 2,000 or less, and even more preferably 1,500 or less.
[0096]
As the hydrophilic component (β) of component C, a hydrophilic polymer component (polymer segment) is also selected. Therefore, the hydrophilic polymer segment contained in the polymer of component C is β. Examples of the hydrophilic polymer include polyalkylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and polyacrylic acid metal salts (including chelate type). ), Polyvinylpyrrolidone, polyacrylamide, and polyhydroxyethyl methacrylate. Among these, polyalkylene oxide, polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyvinyl pyrrolidone, and polyhydroxyethyl methacrylate are preferably exemplified. This is because it is possible to achieve both good hydrophilicity and thermal stability (inhibition of decomposition of the aromatic polycarbonate resin during melt processing) with respect to the aromatic polycarbonate resin suitable in the present invention. Polyalkylene oxide is preferably polyethylene oxide or polypropylene oxide.
[0097]
In any of the monomer having a hydrophilic group and the hydrophilic polymer component, β preferably has an acidic functional group (hereinafter sometimes simply referred to as “acidic group”). The acidic group suppresses thermal deterioration during the melt processing of a thermoplastic resin composition mainly composed of an aromatic polycarbonate resin suitable for the present invention. In particular, an acidic group containing no nitrogen atom is more preferable. Suitable examples of the acidic group include a carboxyl group, a carboxylic acid anhydride group, a sulfonic acid group, a sulfinic acid group, a phosphonic acid group, and a phosphinic acid group.
[0098]
In comparison, functional groups containing nitrogen atoms such as amide groups and imide groups may not sufficiently suppress the thermal degradation of the aromatic polycarbonate resin during melt processing. This is presumably because the nitrogen atom is locally basic and causes thermal decomposition of the carbonate bond.
[0099]
When β is a monomer having a hydrophilic group, the ratio of β in component C is 60 to 10,000 as the functional group equivalent, which is the molecular weight per functional group, preferably 70 to 8,000, 80 -6,000 is more preferable, and 100-3,000 is still more preferable. When β is a hydrophilic polymer segment, it is appropriate that β is in the range of 5 to 95% by weight and preferably 10 to 90% by weight in 100% by weight of component C. In particular, 30 to 70% by weight is more preferable, and 30 to 50% by weight is still more preferable.
[0100]
As a method for producing a compound having a component (α) having affinity for an amorphous thermoplastic resin and a hydrophilic component (β), a monomer of β and a monomer constituting α are copolymerized. Examples thereof include a method, a method in which a polymer component of β is block or graft copolymerized with α, a method in which β is directly reacted with α and added.
[0101]
As a preferred embodiment of the C component of the present invention, “a polymer having an affinity for the resin of the A component and having an acidic functional group”, “a polyalkylene oxide segment having an affinity for the resin of the A component and And a polymer having an affinity with the component A resin and having an oxazoline group, or a polymer having an affinity with the component A resin and having a hydroxyl group. The In the polymer of an aspect preferable as these C components, the molecular weight is preferably in the range of 10,000 to 1,000,000, more preferably in the range of 50,000 to 500,000 in terms of weight average molecular weight. The weight average molecular weight is calculated as a value in terms of polystyrene by GPC measurement using a calibration straight line with a standard polystyrene resin.
[0102]
Among them, a polymer having an affinity with the resin of the component A (more preferably with an aromatic polycarbonate resin) and having an acidic functional group is preferable, and an affinity with the aromatic polycarbonate resin is more preferable. And a polymer having a carboxyl group and / or a functional group comprising a derivative thereof. From the viewpoint of the heat resistance retention effect of the aromatic polycarbonate resin, the polymer preferably has an aromatic ring component in the main chain and a polymer having a styrene component in the main chain. From the above points, a styrene-containing polymer (component C1) having a functional group comprising a carboxyl group and / or a derivative thereof is particularly suitable as the component C of the present invention. Here, the styrene-containing polymer refers to a polymer containing, as a polymer component, a repeating unit obtained by polymerizing an aromatic vinyl compound such as styrene.
[0103]
A styrene-containing polymer (component C1) having a functional group comprising a carboxyl group and / or a derivative thereof particularly suitable as the component C of the present invention will be described in detail. As a ratio of the functional group which consists of this carboxyl group and / or its derivative (s), 0.1-12 milliequivalent / g is preferable and 0.5-5 milliequivalent / g is more preferable. Here, 1 equivalent in the C1 component means that 1 mol of a carboxyl group is present, and such a value can be calculated by back titration such as potassium hydroxide.
[0104]
The functional group comprising a derivative of a carboxyl group includes (i) a metal salt (including a chelate salt) in which the hydroxyl group of the carboxyl group is substituted with a metal ion, (ii) an acid chloride substituted with a chlorine atom, (iii) -OR (R is a monovalent hydrocarbon group), (iv) an acid anhydride substituted with —O (CO) R (R is a monovalent hydrocarbon group), (v) —NR2And (vi) an imide (R is hydrogen or a monovalent hydrocarbon group) in which the hydroxyl groups of two carboxyl groups are substituted with = NR, and the like. Can do.
[0105]
As a method for producing a styrene-containing polymer having a functional group comprising a carboxyl group and / or a derivative thereof (hereinafter simply referred to as “carboxyl groups”), various conventionally known methods can be employed. For example, (1) a method of copolymerizing a monomer having a carboxyl group and a styrene monomer, and (2) a compound or monomer having a carboxyl group bonded to a styrene-containing polymer or Examples thereof include a copolymerization method.
[0106]
In the copolymerization of (1), various types of copolymers such as an alternating copolymer, a block copolymer, and a tapered copolymer can be used in addition to the random copolymer. Also in the copolymerization method, various polymerization methods such as anionic living polymerization method and group transfer polymerization method can be used in addition to radical polymerization methods such as solution polymerization, suspension polymerization and bulk polymerization. Furthermore, a method of once forming a macromonomer and then polymerizing is also possible.
[0107]
In the above method (2), a radical generator such as peroxide or 2,3-dimethyl-2,3-diphenylbutane (dicumyl) is generally added to the styrene-containing polymer or copolymer as necessary. And a method of reacting or copolymerizing at a high temperature. Such a method involves thermally generating a reactive site on a styrene-containing polymer or copolymer and reacting a compound or monomer that reacts with the active site. Other methods for generating active sites required for the reaction include methods such as irradiation with radiation and electron beams and application of external force by mechanochemical techniques. Furthermore, a method in which a monomer that generates an active site required for the reaction is copolymerized in advance in the styrene copolymer. Examples of the active site for the reaction include unsaturated bonds, peroxide bonds, and nitrooxide radicals having high steric hindrance and being thermally stable.
[0108]
Examples of the compound or monomer having a carboxyl group include unsaturated monocarboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, acrylamide, and methacrylamide and derivatives thereof, maleic anhydride, citraconic anhydride, N-phenylmaleimide, Examples include maleic anhydride derivatives such as N-methylmaleimide, glutarimide structures, and chelate structures formed from acrylic acid and polyvalent metal ions. Among these, a monomer having a functional group not containing a metal ion or a nitrogen atom is preferable, and a monomer having a carboxyl group and a carboxylic anhydride group is more preferable. Among these, maleic anhydride is particularly preferable.
[0109]
Examples of the styrene monomer compound include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, tert-butylstyrene, α-methylvinyltoluene, dimethylstyrene, chlorostyrene, Dichlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, vinylnaphthalene and the like can be used, and styrene is particularly preferable.
[0110]
Furthermore, other compounds copolymerizable with these compounds, such as acrylonitrile and methacrylonitrile, may be used as the copolymerization component.
[0111]
Preferred as the component C in the present invention is a styrene-containing copolymer obtained by copolymerizing a monomer having a carboxyl group. This is because such a copolymer can stably contain a relatively large number of carboxyl groups in the styrene-containing polymer. A more preferred embodiment is a styrene-containing copolymer obtained by copolymerizing a monomer having a carboxyl group and a styrene monomer. A particularly preferred embodiment is a styrene-maleic anhydride copolymer. Since the styrene-maleic anhydride copolymer has high compatibility with both the ionic component and the aromatic polycarbonate resin in the layered silicate, the layered silicate (component B) is finely dispersed well. Furthermore, good thermal stability can be obtained in a resin composition containing a layered silicate, particularly an organically modified layered silicate, by the action of the carboxylic anhydride group. Moreover, since the copolymer itself has good thermal stability, it has high stability even at high temperature conditions required for melt processing of the aromatic polycarbonate resin.
[0112]
The composition of the styrene-containing copolymer obtained by copolymerizing the monomer having a carboxyl group is not limited as long as the above-mentioned condition for the ratio of β is satisfied, but the component from the monomer having a carboxyl group 1 to 30% by weight (especially 5 to 25% by weight), 99 to 70% by weight (especially 95 to 75% by weight) of the styrenic monomer compound component, and 0 to 29 other copolymerizable components. It is preferable to use those containing 1% by weight, 1 to 30% by weight (especially 5 to 25% by weight) of monomers having carboxyl groups, and 99 to 70% by weight (especially 95 to 75%) of styrenic monomer compounds. % By weight) is particularly preferred.
[0113]
Further, the molecular weight of the C1 component which is a preferred embodiment of the C component of the present invention is not particularly limited. The weight average molecular weight of the C1 component is preferably in the range of 10,000 to 1,000,000, and more preferably in the range of 50,000 to 500,000. In addition, the weight average molecular weight shown here is calculated as a value in terms of polystyrene by GPC measurement using a calibration straight line by standard polystyrene resin.
[0114]
A polymer having a polyalkylene oxide segment suitable as the C component of the present invention, particularly a polyether ester copolymer (C2 component) will be described.
[0115]
The polyether ester copolymer is a polymer produced by polycondensation from dicarboxylic acid, alkylene glycol, and poly (alkylene oxide) glycol, and derivatives thereof. Particularly preferred examples include poly (alkylene oxide) glycol having a polyalkylene oxide unit represented by the following formula (II) or a derivative thereof (C2 (1) component), and an alkylene containing at least 65 mol% of tetramethylene glycol. It is a copolymer produced from glycol or a derivative thereof (C2 (2) component) and a dicarboxylic acid or derivative thereof (C2 (3) component) containing 60 mol% or more of terephthalic acid.
[0116]
[Chemical 2]
Figure 0004137627
[0117]
(Here, X represents a monovalent organic group, n and m are both integers including 0, and 10 ≦ (n + m) ≦ 120. When m is 2 or more, X is the same and different from each other. Any of the embodiments can be selected.)
In the above formula (II), X is —CHThree, -CH2Cl, -CH2Br, -CH2I and -CH2OCHThreeAt least one substituent selected from is preferred. When X is other than these, the steric hindrance by a substituent becomes large and it becomes difficult to raise the polymerization degree of a copolymer. When n + m is less than 10, the layered silicate may not be sufficiently dispersed. When n + m exceeds 120, it becomes difficult to obtain a polyether ester copolymer having a high degree of polymerization. The solubilization function may be reduced.
[0118]
As the polyalkylene oxide component in the above formula (II), any of a random copolymer, a tapered copolymer and a block copolymer of a polyethylene oxide component and a component having a substituent X can be selected. The polyalkylene oxide in the above formula (II) is particularly preferably m = 0, that is, a polymer component comprising only a polyethylene oxide component.
[0119]
The copolymerization ratio of the C2 (1) component is 30 to 80% by weight, more preferably 40 to 70% by weight of the total glycol component. When the content of C2 (1) is less than 30% by weight, the layered silicate is not sufficiently dispersed, which may cause deterioration in mechanical properties and appearance. Even when the content of C2 (1) is more than 80% by weight, the layered silicate is not sufficiently dispersed, and the strength of the polyether ester copolymer itself is reduced, resulting in deterioration of mechanical properties and appearance. There is a case.
[0120]
In the C2 component (2) of the C2 component polyether ester copolymer, a diol other than tetramethylene glycol can be copolymerized. Examples of such diols include ethylene glycol, trimethylene glycol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, 1,4-cyclohexanediol, and 1,4-cyclohexanedimethanol. In the component C2 (2), tetramethylene glycol is at least 65 mol%, preferably at least 75 mol%, more preferably at least 85 mol%. A polyether ester copolymer having a tetramethylene glycol content of less than 65 mol% causes a decrease in moldability of the thermoplastic resin composition.
[0121]
A diester of a polyether ester copolymer or a derivative thereof (in the component C2 (3), dicarboxylic acids other than terephthalic acid (including those having a carboxyl group exceeding 2) can be copolymerized. Examples include isophthalic acid, phthalic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, dodecanedioic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, naphthalenedicarboxylic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, polyether ester copolymerized with isophthalic acid. The copolymer is particularly suitable as component C. In the component C2 (3), terephthalic acid is 60 mol% or more, preferably 70 mol% or more, more preferably 75 to 95 mol%, and terephthalic acid is 60 mol%. Less than polyether ester copolymer is likely to reduce the degree of polymerization of the copolymer It is not preferable because the production of sufficient degree of polymerization of the polyether ester copolymer becomes difficult.
[0122]
Another suitable C component includes a styrene-containing copolymer containing an oxazoline group as a hydrophilic group. Examples of the styrene monomer compound that forms such a copolymer include styrene, α-methylstyrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, tert-butylstyrene, α-methylvinyltoluene, dimethyl Styrene, chlorostyrene, dichlorostyrene, bromostyrene, dibromostyrene, vinylnaphthalene, and the like can be used. Furthermore, other compounds copolymerizable with these compounds, such as acrylonitrile and methacrylonitrile, may be used as the copolymerization component. Among these, styrene (2-isopropenyl-2-oxazoline) -styrene-acrylonitrile copolymer is particularly preferable.
[0123]
The composition ratio of component C of the present invention is preferably 0.5 to 50 parts by weight, more preferably 0.5 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of component A. When the amount is less than 0.5 parts by weight, the dispersion effect of the layered silicate is not sufficient, and the effect of suppressing the thermal deterioration of the aromatic polycarbonate resin may be insufficient. On the other hand, if it exceeds 50 parts by weight, impact resistance and heat resistance may be lowered.
[0124]
In the thermoplastic resin composition of the present invention, a reinforcing filler other than the component B can be further blended within a range in which the effects of the present invention are exhibited. Reinforcing fillers include various commonly known fillers such as glass fiber, carbon fiber, glass flake, wollastonite, kaolin clay, mica, talc and various whiskers (potassium titanate whisker, aluminum borate whisker, etc.). Can be used together. The shape can be freely selected from a fiber shape, a flake shape, a spherical shape, and a hollow shape. Glass fibers, carbon fibers and glass flakes are suitable for improving the strength and impact resistance of the thermoplastic resin composition. On the other hand, when the extremely good surface appearance (surface smoothness) of the resin composition of the present invention is utilized more effectively, the size of the reinforcing filler is preferably minute. Specifically, in the case of a fibrous filler, the fiber diameter, and in the case of a plate-like filler or granular filler, the size is preferably 5 μm or less, more preferably 4 μm or less, and further preferably 3 μm or less. preferable. A lower limit of about 0.05 μm is appropriate. Examples of such minute reinforcing fillers include talc, wollastonite, kaolin clay, and various whiskers. The blending amount of the reinforcing filler is suitably 50% by weight or less per 100% by weight of the total thermoplastic resin composition, preferably in the range of 0.5 to 50% by weight, and more preferably in the range of 1 to 35% by weight. When the blending amount exceeds 50% by weight, molding processability is deteriorated and the effects of the present invention cannot be obtained, which is not preferable.
[0125]
Furthermore, other thermoplastic resins (for example, polyamide resins, polyacetal resins, aromatic polyester resins, liquid crystal polyester resins, polyolefin resins, syndiotactic polystyrene resins, polyphenylene sulfide resins, etc.) within the range that does not impair the object of the present invention. Thermoplastic resins), flame retardants (eg brominated epoxy resins, brominated polystyrene, brominated polycarbonate, brominated polyacrylates, monophosphate compounds, phosphate oligomer compounds, phosphonate oligomer compounds, phosphonitrile oligomer compounds, phosphonic acid amide compounds, Organic sulfonate alkali (earth) metal salt, silicone flame retardant, etc.), flame retardant aid (eg sodium antimonate, antimony trioxide, etc.), anti-drip agent (have fibril forming ability) Polytetrafluoroethylene, etc.), nucleating agents (eg, sodium stearate, ethylene-sodium acrylate, etc.), antioxidants (eg, hindered phenolic compounds, sulfur-based antioxidants, etc.), impact modifiers, You may mix | blend a ultraviolet absorber, a light stabilizer, a mold release agent, a lubricant, a coloring agent (dye, an inorganic pigment etc.), a fluorescent whitening agent, etc. These various additives can be used in known blending amounts when blended with the aromatic polycarbonate resin.
[0126]
The thermoplastic resin composition of the present invention preferably contains a phosphorus-based heat stabilizer. Such phosphorus heat stabilizers include phosphate esters such as trimethyl phosphate, triphenyl phosphite, trisnonylphenyl phosphite, distearyl pentaerythritol diphosphite, bis (2,6-di-tert-butyl-4) -Methylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tris (2,4-di-tert-butylphenyl) phosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-tert-butylphenyl) octyl phosphite, and Phosphites such as bis (2,4-di-tert-butylphenyl) pentaerythritol diphosphite, tetrakis (2,4-di-tert-butylphenyl) -4,4′-biphenylene diphosphonite, etc. Aromatic polycarbonate trees such as phosphonites Compounds widely known as the phosphorus-based heat stabilizer is preferably exemplified. Such a phosphorus-based heat stabilizer preferably contains 0.001 to 1% by weight, more preferably 0.01 to 0.5% by weight, more preferably 0.01 to 0.2% of 100% by weight of the total composition. More preferably, it contains% by weight. Addition of such a phosphorus-based heat stabilizer can further improve the thermal stability and obtain good molding characteristics.
[0127]
Arbitrary methods are employ | adopted in order to manufacture the thermoplastic resin composition of this invention. For example, each component and optionally other components can be premixed and then melt-kneaded and pelletized. Examples of the premixing means include a Nauter mixer, a V-type blender, a Henschel mixer, a mechanochemical apparatus, and an extrusion mixer. In the preliminary mixing, granulation can be performed by an extrusion granulator or a briquetting machine depending on the case. After the preliminary mixing, the mixture is melt-kneaded by a melt-kneader represented by a vent type twin-screw extruder and pelletized by a device such as a pelletizer. Other examples of the melt kneader include a Banbury mixer, a kneading roll, and a constant temperature stirring vessel, but a multi-screw extruder represented by a vent type twin screw extruder is preferable. By using such a multi-screw extruder, the organically modified layered silicate is finely dispersed in the base resin with a strong shearing force. On the other hand, the dispersion is performed in the presence of the action of shrinking the interlayer, thereby suppressing the exposure of ions between the layers to the outside. As a result, a higher degree of compatibility between good dispersion and thermal stability is achieved.
[0128]
Furthermore, in the melt kneading by the melt kneader of the thermoplastic resin composition of the present invention, the following mode is more preferable. That is, a compound (C) having an affinity for a layered silicate (B component) having a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g and an amorphous thermoplastic resin of component A and having a hydrophilic component Component), particularly preferably, a styrene-containing polymer (component C1) having a functional group comprising a carboxyl group and / or a derivative thereof is melt-kneaded in advance. Thereafter, the melt-kneaded product and the A component amorphous thermoplastic resin, particularly preferably an aromatic polycarbonate resin, are melt-kneaded by a multi-screw extruder. Such a melt-kneading method is preferable because it improves the thermal stability of the amorphous thermoplastic resin. The aromatic polycarbonate resin is a preferred melt-kneading method because its molecular weight reduction is particularly suppressed. This is presumably because the B component and the C component are previously melt-kneaded so that the C component sufficiently interacts with the B component, and a predetermined effect is efficiently obtained. Therefore, according to the present invention, the B composition and the C component are previously melt-kneaded, and then the melt-kneaded product and the A component are melt-kneaded using a multi-screw extruder, A method for producing a resin composition is provided.
[0129]
More specifically, for example, (i) a method in which the B component and the C component are melt-kneaded and pelletized by a vented twin screw extruder, and the component A is melt-kneaded again, or (ii) the B component C component is introduced from the main supply port of the vent type twin screw extruder, and part or all of the A component is already melt-kneaded from the supply port provided in the middle stage of the twin screw extruder. The method of throwing it into the state is mentioned. In the method of melt-kneading these B component and C component in advance, a part of the A component may be included during the melt-kneading.
[0130]
The thermoplastic resin composition of the present invention can be usually produced by injection molding the pellets produced as described above to produce various products. In such injection molding, not only a normal molding method but also an injection compression molding, an injection press molding, a gas assist injection molding, a foam molding (including those by injection of a supercritical fluid), an insert molding, depending on the purpose as appropriate. A molded product can be obtained using an injection molding method such as in-mold coating molding, heat insulating mold molding, rapid heating / cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultrahigh-speed injection molding. The advantages of these various molding methods are already widely known. In addition, either a cold runner method or a hot runner method can be selected for molding.
[0131]
The thermoplastic resin composition of the present invention can also be used in the form of various shaped extruded products, sheets, films, etc. by extrusion molding. For forming sheets and films, an inflation method, a calendar method, a casting method, or the like can also be used. It is also possible to form a heat-shrinkable tube by applying a specific stretching operation. Further, the thermoplastic resin composition of the present invention can be made into a hollow molded product by rotational molding or blow molding.
[0132]
The thermoplastic resin composition of the present invention has good rigidity, good hydrolysis resistance, and good thermal stability. Therefore, the resin molded product obtained as described above is manufactured under a wide range of molding processing conditions that have no practical problems, and has good rigidity and good surface appearance. More specifically, according to the present invention, it is a resin molded product formed from the thermoplastic resin composition of the present invention, and the value of arithmetic average roughness Ra measured on the surface according to JIS B0601 is , 0.1 μm or less, and a value of the flexural modulus measured in accordance with ASTM D790 is 2,500 MPa or more, and the resin molded product has its industrial value. Is even higher. Conventionally, in order to improve the flexural modulus of a resin molded product, it was common to add a reinforcing material on fiber or an inorganic filler, but in that case, the surface roughness was significantly reduced, This is because a product that can achieve the above balance has not been obtained.
[0133]
The value of the arithmetic surface roughness Ra of the resin molded product is more preferably 0.08 μm or less, and still more preferably 0.05 μm or less. The lower limit is largely due to the mold for molding, but about 0.001 μm is appropriate. Further, the value of the flexural modulus is more preferably 2,800 MPa or more, and further preferably 3,000 MPa or more. On the other hand, the upper limit is suitably 8,000 MPa, preferably 7,000 MPa, and more preferably 6,000 MPa.
[0134]
By subjecting the resin molded product of the present invention to surface modification, a surface modified molded product having excellent smoothness can be obtained. Surface modification here means a new layer on the surface of resin molded products such as vapor deposition (physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.), plating (electroplating, electroless plating, hot dipping, etc.), painting, coating, printing, etc. The method used for a normal aromatic polycarbonate resin can be applied. In these surface modifications, the surface smoothness of the resin molded product to be modified greatly affects the surface properties after the modification, but when the resin molded product of the present invention is used, the molded product has excellent surface smoothness. Can be obtained. In general, these surface modifications are applied not only for surface modification and function addition, but also for the purpose of improving the surface smoothness of resin molded products. If the surface smoothness is poor, it is necessary to increase the thickness of the modification. However, the resin molded product of the present invention can be efficiently modified with a small thickness. That is, it is preferably 50 μm or less because the effects of the present invention are exhibited. Further, the thickness is more preferably 20 μm or less, further preferably 5 μm or less, and further preferably 2 μm or less. An appropriate lower limit value is 0.001 μm or more. Furthermore, the surface modification is carried out with a thickness within 500 times of the Ra relative to the value of the arithmetic average roughness Ra measured in accordance with JIS B0601 in a resin molded product having no metal layer or metal oxide layer. If it carries out, the feature of the resin molded product of the present invention is utilized, and it is more preferable that the thickness is a value within 200 times of Ra, more preferably within 100 times, and particularly preferably within 50 times. In the present invention, a preferable surface modification method is a method having a small modified thickness such as vapor deposition and plating.
[0135]
The thermoplastic resin composition of the present invention can be applied to parts that could not be used as a resin material by taking advantage of the above characteristics. In particular, it can be used for applications requiring extremely high hydrolysis resistance and rigidity, which could only be achieved by conventional glass moldings or precision metal cuttings. Examples of such applications include a mirror disposed in an optical precision device, a polygon mirror disposed in a laser type copying / printing apparatus, and a hard disk.
[0136]
Furthermore, the thermoplastic resin composition of the present invention is also useful for various applications such as various electronic / electrical equipment, OA equipment, vehicle parts, machine parts, other agricultural materials, fishing materials, transport containers, packaging containers, and miscellaneous goods. . Since the thermoplastic resin composition of the present invention is excellent in moldability, it is suitable for various thin molded products. Specific examples of the thin injection molded products include various housing molded products such as battery housings, mirrors, and the like. For cylinders, memory cards, speaker cones, disk cartridges, surface light emitters, mechanical parts for micromachines, nameplates, personal computer housings, trays and chassis for CD and DVD drives, trays and chassis for copiers, and direct backlights for liquid crystal devices Examples include a light diffusion plate (particularly a light diffusion plate for a direct backlight for a large liquid crystal display device (large liquid crystal television of 15 inches or more)), an IC card, and the like.
[0137]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples. However, the present invention is not limited to these. In addition, the measurement of the various characteristics in an Example was based on the following method. The following raw materials were used as raw materials.
(1) Content of layered silicate (inorganic content) in the thermoplastic resin composition
The test piece was molded with an injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd .: IS-150EN) at a cylinder temperature of 260 ° C., a mold temperature of 80 ° C. and a molding cycle of 40 seconds, and the molded test piece was cut and placed in a crucible. Weighed, heated to 600 ° C., held as it was for 6 hours, allowed to cool, and weighed the ashing residue remaining in the crucible to measure the amount of layered silicate (inorganic content). That is, since the properties such as the flexural modulus (rigidity) of the resin composition are affected by the proportion of the inorganic component, in each Example and Comparative Examples 2 and 3, the proportion of the inorganic component in the test piece was measured, and the table 1 is expressed as a proportion (% by weight) of the inorganic component B component.
(2) Bottom spacing and average number of layers of the silicate layer of the layered silicate in the thermoplastic resin composition
Measurement was performed using a powder X-type diffractometer (RIGAKU ROTAFLEX RU300: manufactured by Rigaku Corporation). A rod-shaped test piece having a thickness of 6.4 mm was molded under the same conditions as in (1), and a measurement molded product cut to a length of 20 mm was fixed to the opening of the sample table so as to be flush with the measurement reference plane It used for the measurement. The diffraction peak obtained by the measurement is the bottom peak of the layered silicate. Of these, assuming that the diffraction peak on the smallest angle side is the peak corresponding to the bottom spacing of the (001) plane, the bottom spacing is calculated by the following Bragg equation. Calculated.
d = λ / (2 sin θ)
(Where d: bottom surface distance (interlayer distance) (nm), 2θ: diffraction angle of diffraction peak (°), λ: X-ray measurement wavelength (nm))
Furthermore, the average number of layers (N) was determined from the following formula.
N = (D / d) +1
(However, in the formula, N: number of layers (sheets), D: thickness of layers (nm), d: distance between bottom surfaces (nm))
D = 0.9 * λ / (βcosΘ)
(Wherein, D: Lamination thickness (nm), λ: X-ray measurement wavelength (nm), β: Half width (rad), 2Θ: Diffraction peak diffraction angle (rad), where the half width is the diffraction peak Maximum value I0Of the diffraction peak and the diffraction angle of the diffraction peak is the maximum value I of the peak.0Indicates the value of 2Θ in the part)
Measurement conditions are shown below.
X-ray source: Cu-Kα (X-ray measurement wavelength 1.5418 × 10-Tenm), 50 kV-200 mA
Slit: DS / SS 1/2 °
Rs 0.15mm-graphite monochromator-0.45mm
Method: 2θ−θ
Scan: 0.05step / 1 ~ 4sec
Scan range: 1-20 °
[0138]
(3) Viscosity average molecular weight in the thermoplastic resin composition
A test piece was molded under the same conditions as in (1) above, and the viscosity average molecular weight of the test piece was measured by the method described in the text.
(4) Flexural modulus
A test piece of the same shape (dimensions: length 127 mm × width 12.7 mm × thickness 6.4 mm) molded under the same conditions as in (1) above is ASTM-D790 in an atmosphere at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% RH. The flexural modulus (MPa) was measured by a method based on the above. The larger this value, the better the rigidity of the molded resin composition.
(5) Decrease rate of viscosity average molecular weight after high temperature and high humidity test (ΔMratio)
A test piece of the same shape (dimensions: length 127 mm × width 12.7 mm × thickness 6.4 mm) molded under the same conditions as in (1) above was left in a pressure cooker at a temperature of 105 ° C. and a relative humidity of 100% for 10 hours. After treatment, the viscosity average molecular weight measured using a test piece (test piece after treatment) that was allowed to stand for 24 hours in an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50%, and an environment of a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 50% Viscosity average molecular weight measured using a test piece left for 74 hours (test piece before treatment) was calculated according to the following formula, and the rate of decrease in viscosity average molecular weight after constant temperature and humidity test (ΔMratio) Was calculated.
ΔMratio= 100 × [(viscosity average molecular weight of test piece before treatment) − (viscosity average molecular weight of test piece after treatment)] / (viscosity average molecular weight of test piece before treatment)
The smaller this value, the better the hydrolysis resistance of the molded resin composition.
[0139]
[material]
The following were used as raw materials.
(A component: polycarbonate resin)
Bisphenol A type aromatic polycarbonate resin powder having a viscosity average molecular weight of 23,800 [“Panlite L-1250WP” manufactured by Teijin Chemicals Ltd.]
[0140]
(Other than B component and B component)
B-1: Synthetic mica (Somasif ME-100: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd., cation exchange capacity: 110 meq / 100 g)
B-2: synthetic mica (Somasif ME-100: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) trioctylmethylammonium chloride almost completely ion-exchanged
B-3: Synthetic mica (Somasif ME-100: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) obtained by almost complete ion exchange of didecyldimethylammonium chloride
B-4: Synthetic mica (Somasif ME-100: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) almost completely ion-exchanged with triphenylmethylammonium chloride
B-5: Synthetic mica (Somasif ME-100: manufactured by Coop Chemical Co., Ltd.) almost completely ion-exchanged with dioctadecyldimethylammonium chloride
[0141]
(C component)
C-1: Styrene-maleic anhydride copolymer (manufactured by Nova Chemical Japan Co., Ltd .: “DYLARK 332-80”, maleic anhydride amount of about 15% by weight)
(Other ingredients)
TMP: Trimethyl phosphate (manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd .: TMP), the amount added is 0.1 part by weight per 100 parts by weight of component A in all compositions.
[0142]
[Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3]
The B-component and C-components in the ratio of amounts shown in Table 1 are 30 mmφ in diameter, L / D = 33.2, and a twin screw extruder equipped with a screw in two kneading zones (manufactured by Kobe Steel, Ltd.) KTX30) was melt-kneaded at a cylinder temperature of 200 ° C., extruded, and strand-cut to obtain pellets. Using the obtained pellets, the above-mentioned mixture of the B and C components and the A component are dry blended so that the final ratio is as shown in Table 3, and then the diameter is 30 mmφ, L / D = 33.2, kneading Using a twin-screw extruder with a vent equipped with screws in two zones (manufactured by Kobe Steel, Ltd .: KTX30), the mixture was melt-kneaded at a cylinder temperature of 280 ° C., extruded, and strand-cut to obtain pellets.
[0143]
The obtained pellets were dried with a hot air circulation dryer at 100 ° C. for 5 hours. After drying, the test piece was molded by an injection molding machine (Toshiba Machine Co., Ltd .: IS-150EN) at a cylinder temperature of 260 ° C, a mold temperature of 80 ° C, and a molding cycle of 40 seconds. The measurement results for these are shown in Table 1.
[0144]
[Table 1]
Figure 0004137627
[0145]
As is apparent from the above table, the thermoplastic resin composition of the present invention has good rigidity and extremely good hydrolysis resistance and further good thermal stability by satisfying a specific dispersion form. It can be seen that a thermoplastic resin composition is provided. The thermal stability is particularly good when the B component layered silicate and the C component are previously kneaded. This provides a thermoplastic resin composition, particularly an aromatic polycarbonate resin composition, comprising a layered silicate that is practical and applicable in a wide range of fields. It can be seen that the above-mentioned specific effect is specifically obtained in the unique dispersion state of the present invention. By this dispersed state, improvement in rigidity and hydrolysis resistance becomes remarkable.
[0146]
【The invention's effect】
The thermoplastic resin composition of the present invention has a thermoplastic resin composition, particularly an aromatic polycarbonate resin, having good rigidity, good hydrolysis resistance, and good thermal stability. It is a plastic resin composition. Furthermore, the thermoplastic resin composition of the present invention has melt viscosity characteristics suitable for both injection molding and extrusion molding, and is excellent in molding processability. Therefore, it is useful in a wide range of fields such as the thermoplastic resin composition of the present invention, electrical and electronic parts field, OA equipment parts field, automobile parts field, agricultural material field, fishery material field, transport container field, packaging container field, and sundries field. In particular, it is useful in the field of electrical and electronic parts, the field of OA equipment parts, and the field of automobile parts, and the industrial effects that it produces are exceptional.

Claims (2)

(A)芳香族ポリカーボネート樹脂(A成分)100重量部あたり、(B)50〜200ミリ当量/100gの陽イオン交換容量を有する層状珪酸塩(B成分)0.1〜50重量部並びに(C)カルボキシル基及び/又はその誘導体からなる官能基を有するスチレン含有重合体0.1〜50重量部からなり、二酸化チタン並びに高級脂肪酸と多価アルコールの部分エステル及び/又はフルエステルを含有せず、かつB成分とC成分とを予め溶融混練した後に、該溶融混練物とA成分および残りの成分とを多軸押出機を用いて溶融混練してなる熱可塑性樹脂組成物であって、B成分は樹脂組成物中において、X線回折より求められるシリケート層の平均積層数が5〜40であり、かつ底面間隔が、1.3〜2.3nmの範囲内である熱可塑性樹脂組成物。(A) per 100 parts by weight of aromatic polycarbonate resin (component A) (B) layered silicate (component B) having a cation exchange capacity of 50 to 200 meq / 100 g and (C) ) Ri carboxyl group and / or styrene-containing polymer 0.1 to 50 parts by weight Tona having a functional group consisting of a derivative thereof, does not contain a partial ester and / or full ester of polyhydric alcohol and titanium dioxide as well as higher fatty acid A thermoplastic resin composition obtained by melt-kneading the B component and the C component in advance, and then melt-kneading the melt-kneaded product, the A component and the remaining components using a multi-screw extruder , In the resin composition, the thermoplastic resin has an average number of silicate layers obtained from X-ray diffraction of 5 to 40 and a bottom surface distance of 1.3 to 2.3 nm. Composition. 上記B成分が、層状珪酸塩の陽イオン交換容量の40%以上の割合で有機オニウムイオンが層間にイオン交換されてなる有機化層状珪酸塩である請求項1に記載の熱可塑性樹脂組成物。  The thermoplastic resin composition according to claim 1, wherein the component B is an organically modified layered silicate in which organic onium ions are ion-exchanged between layers at a ratio of 40% or more of the cation exchange capacity of the layered silicate.
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