JP6001322B2 - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物に関し、詳しくは表面硬度が高く、流動性と難燃性のバランスに優れたポリカーボネート樹脂組成物に関する。
ポリカーボネート樹脂は、機械的強度、電気的特性、透明性などに優れ、エンジニアリングプラスチックとして、電気・電子機器分野、自動車分野等様々な分野に幅広く利用されている。近年、これら用途分野においては、成形加工品の薄肉化、小型化、軽量化が進展し、成形素材のさらなる性能向上が要求され、その中でも薄肉でも高硬度であるポリカーボネート樹脂の開発が望まれるようになり、いくつかの提案がなされている。
例えば、従来のビスフェノールAとは異なるビスフェノール類を用いて表面硬度に優れたポリカーボネートやコポリカーボネートとする方法(特許文献1及び特許文献2参照。)、ジメチルビスフェノールシクロヘキサンタイプのポリカーボネートとビスフェノールAタイプのポリカーボネートとのブレンドにより流動性や硬度のバランスをとる方法(特許文献3参照。)等が知られている。
特開昭64−069625号公報 特開平08−183852号公報 国際公開2009/083933号公報
このような従来技術によるポリカーボネート樹脂であっても、表面硬度、難燃性の観点においてその性能が未だ十分で無い場合があり、さらに薄肉で良好な難燃性が要求されている。また、十分な難燃性を確保するために、樹脂を単に高分子量化するだけでは、流動性が犠牲になり、難燃性と流動性の両立に問題があった。
本発明の目的は、表面硬度が高く、難燃性と流動性のバランスに優れたポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。
本発明者等は、上記目的を達成するため鋭意検討したところ、ビスフェノールA型等のポリカーボネート樹脂と、特定のビスフェノール化合物由来のポリカーボネート樹脂を特定の割合で含有し、かつ、特定の分岐構造を特定量有するポリカーボネート樹脂組成物が、表面硬度が高く、難燃性及び流動性のバランスに優れることを見出し、本発明を完成するに至った。
本発明は、以下のポリカーボネート樹脂組成物及びその成形体を提供する。
[1]下記一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(A)と下記一般式(2)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(B)を、(A)、(B)の合計100質量部基準で、ポリカーボネート樹脂(A)を20〜80質量部、ポリカーボネート樹脂(B)を80〜20質量部含有し、
下記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の含有量が50〜2,000質量ppmであることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示し、Xは、単結合、カルボニル基、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。)
(式(2)中、Xは、前記一般式(1)におけるXと同義である。)
(式(3)中、R、R及びXは、前記一般式(1)と同義であり、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。)
[2]JIS K7152に準拠して射出成形した多目的試験片の表面硬度(JIS K5600に準拠して測定。)が、鉛筆硬度でHB以上である上記[1]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[3]300℃、剪断速度10sec−1で測定した溶融粘度η10と、300℃、剪断速度1000sec−1で測定した溶融粘度η1000との比(η10/η1000)が3〜8である上記[1]又は[2]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[4]ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が22,000〜35,000である上記[1]〜[3]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[5]ポリカーボネート樹脂(A)が溶融重合法により製造されたものである上記[1]〜[4]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[6]さらに、難燃剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.1〜30質量部含有する上記[1]〜[5]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[7]難燃剤がスルホン酸金属塩系難燃剤であり、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.01〜1質量部である上記[6]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[8]難燃剤がリン系難燃剤または臭素系難燃剤であり、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、2〜30質量部である上記[6]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[9]さらに、リン系、フェノール系、硫黄系の安定剤から選ばれる少なくとも1種の安定剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.01〜1質量部含有する上記[1]〜[8]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[10]さらに、脂肪酸エステル系離型剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.05〜1質量部含有する上記[1]〜[9]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[11]脂肪酸エステル系離型剤が、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸ステアレート又はステアリン酸モノグリセリドから選ばれる少なくとも1種である上記[10]に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[12]さらに、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系またはマロン酸エステル系の紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種の紫外線吸収剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.05〜1質量部含有する上記[1]〜[11]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
[13]上記[1]〜12]のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
[14]成形品が、単層もしくは多層シート、表示装置用部材、表示装置用カバー、電気電子機器の筐体もしくはそのカバー、LED照明用部材、又は、建築部材である上記[13]に記載の成形品。
本発明によれば、表面硬度が高く、流動性と難燃性のバランスに優れたポリカーボネート樹脂組成物が得られる。
この理由は定かではないが、通常、ポリカーボネート樹脂を単純に高分子化して難燃性を確保しようとすると流動性が犠牲になるが、本発明では、上記一般式(1)で表されるビスフェノール化合物に由来する繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂(A)と、上記一般式(2)で表されるビスフェノール化合物に由来する繰り返し単位を有するポリカーボネート樹脂(B)を特定の割合で含有し、かつ、上記一般式(3)で表される特定の分岐構造を特定量有することで、流動性を犠牲にすることなく、燃焼時の抗ドリップ性が向上するため、流動性と難燃性の両立が達成できるからと考えられる。
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明するが、以下に限定されるものではない。
なお、本願明細書において、「〜」とは、特に断りのない限り、その前後に記載される数値を下限値および上限値として含む意味で使用され、また、「ppm」とは、特に断りのない限り、「質量ppm」を意味する。
[発明の概要]
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、下記一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(A)と下記一般式(2)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(B)を、(A)、(B)の合計100質量部基準で、ポリカーボネート樹脂(A)を20〜80質量部、ポリカーボネート樹脂(B)を80〜20質量部含有し、
下記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の含有量が50〜2,000質量ppmであることを特徴とする。
(式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示し、Xは、単結合、カルボニル基、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。)
(式(2)中、Xは、前記一般式(1)におけるXと同義である。)
(式(3)中、R、R及びXは、前記一般式(1)と同義であり、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。)
[ポリカーボネート樹脂(A)]
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は、上記一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位を有し、一般式(1)中、R及びRは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示し、Xは、単結合、カルボニル基、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。
及びRの、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、sec−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、R及びRは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、4−メチルフェニル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。
ここで、一般式(1)におけるR、Rの結合位置は、それぞれのフェニル環上のXに対して2位、3位、5位及び6位から選ばれる任意の位置である。これらの中でも、好ましくはXに対して3位、5位である。
一般式(1)において、Xは、単結合、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。置換若しくは無置換の硫黄原子としては、例えば、−S−、−SO−等が挙げられる。
好ましくは、以下の置換若しくは無置換のアルキレン基、及び置換若しくは無置換のアルキリデン基及びカルボニル基である。
ここで、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示し、Zは、置換若しくは無置換の炭素数4〜20のアルキレン基又はポリメチレン基を示す。nは、1〜10の整数を示す。
及びRの、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、sec−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、R及びRは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、又は4−メチルフェニル基が好ましく、更にはメチル基が好ましく、特に、R及びRの両方がメチル基であり、nが1、つまり一般式(1)のXがイソプロピリデン基であることが好ましい。
Zは、一般式(1)において、2個のフェニル基を結合する炭素と結合して、置換若しくは無置換の二価の炭素環を形成する。二価の炭素環としては、例えば、シクロペンチリデン基、シクロヘプチリデン基、シクロドデシリデン基、アダマンチリデン基等のシクロアルキリデン基(好ましくは、炭素数5〜8)が挙げられる。置換されたものとしては、これらのメチル置換基、エチル置換基を有するもの等が挙げられる。
これらの中でも、シクロヘキシリデン基、シクロドデシリデン基のメチル置換体が好ましい。
ポリカーボネート樹脂(A)は、一般式(1)で表される化合物のうち、下記一般式(4)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するものがより好ましい。
一般式(4)において、R及びRは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を表し、前述した一般式(1)におけるR及びRと同義である。
中でも本発明のポリカーボネート樹脂(A)が有する繰返し単位は、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンに由来する繰返し単位であることが、特に好ましい。
ポリカーボネート樹脂(A)は、少なくとも一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するが、その含有量は、ジヒドロキシ化合物に由来する全繰返し単位に対して一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位が50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは90質量%以上である。一般式(1)の化合物に由来する繰返し単位量が過度に少ないと、表面硬度や流動性が劣る傾向がある。
本発明に用いるポリカーボネート樹脂(A)は、更に、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位を含むことが好ましい。
ポリカーボネート樹脂が含有する、前記一般式(1)、(3)及び(4)で表される化合物に由来する構造単位の量は、ポリカーボネート樹脂を後述の方法によりアルカリ加水分解した際に、液体クロマトグラフィーにて測定された値で定義される。
ポリカーボネート樹脂(A)において、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位を含有することが好ましいが、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)中の50〜2,000ppmであることが好ましく、200ppm以上、1,300ppm以下であることがより好ましい。前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が少なすぎると、難燃性が低くなる虞があり、多すぎるとゲル等の異物量が多くなる虞がある。
<一般式(3)で表される化合物>
本発明の下記一般式(3)で表される化合物において、R、R及びXは、前記一般式(1)と同義であり、Rは、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。
一般式(3)で表される化合物としては、式(1)が2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンである場合を例にとると、以下の式(5)で表される化合物が挙げられる。
一般式(3)で表される化合物は、特に溶融重合法など高温下にポリカーボネート樹脂及びその原料が曝されることにより、生成していると推測される。一般式(3)で表される化合物に由来する構造は、ポリカーボネート樹脂(A)中ではその構造より分岐点となっていると推測される。一般式(3)で表される化合物に由来する構造は、いわゆるビスフェノールAを原料としたポリカーボネート樹脂では観測されておらず、ポリカーボネート樹脂(A)に現れることがある特有の構造と考えられる。
・アルカリ加水分解による定量方法
ポリカーボネート樹脂(A)の有する、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量は、ポリカーボネート樹脂(A)をアルカリ加水分解した際に、液体クロマトグラフィーにて測定された値で定義される。その測定方法としては、ポリカーボネート樹脂(A)0.5gをジクロロメタン5mlに溶解した後、メタノール45mlおよび25質量%水酸化ナトリウム水溶液5mlを加え、70℃で30分間攪拌して得られた溶液を、液体クロマトグラフィーにて分析し、一般式(3)で表される化合物に由来する単位の量を定量する。
液体クロマトグラフィーによる前記一般式(3)で表される化合物に由来する単位の量の測定は、例えば以下の条件で可能である。
(分析条件)
液体クロマトグラフィー装置:(株)島津製作所製
システムコントローラ:CBM−20A
ポンプ:LC−10AD
カラムオーブン:CTO−10ASvp
検出器:SPD−M20A
分析カラム:YMC−Pack ODS−AM 75mm×Φ4.6mm
オーブン温度:40℃
検出波長:280nm
溶離液:A液:0.1%トリフルオロ酢酸水溶液、B液:アセトニトリル
A/B=60/40(vol%)からA/B=95/5(vol%)まで
25分間でグラジエント
流量:1mL/min
試料注入量:20μl
また、より具体的に、一般式(1)で表される化合物が2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンである場合を例にとると、前記一般式(3)で表される化合物は、上記液体クロマトグラフィー条件にて、13.9分のリテンションタイムに観測される。
各化合物の特定は、上記リテンションタイムに観測されるピークに相当する部分を分取し、分取したサンプルのH NMR、13C NMR、質量分析法(MS)、赤外線吸収スペクトル(IRスペクトル)等により実施することができる。
<ポリカーボネート樹脂(A)の物性>
ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、好ましくは22,000以上、より好ましくは23,000以上、特に好ましくは24,000以上である。また、好ましくは35,000以下、より好ましくは34,000以下、特に好ましくは33,000以下である。粘度平均分子量が低すぎると、難燃性および機械的物性が低下する虞がある。また、粘度平均分子量が高すぎると、流動性が低下し、異物量が多くなる虞がある。
また、ポリカーボネート樹脂(A)は、粘度平均分子量の異なる2種類以上のポリカーボネート樹脂を混合して上記範囲の粘度平均分子量に調整してもよい。また、必要に応じ、粘度平均分子量が上記の好適範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよい。
なお、本発明において、ポリカーボネート樹脂の粘度平均分子量(Mv)は、溶媒としてジクロロメタンを使用し、ウベローデ粘度計を使用し、温度20℃での極限粘度([η])(単位dl/g)を求め、Schnellの粘度式:η=1.23×10−40.83の式から算出される値を意味する。
ポリカーボネート樹脂(A)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比(Mw/Mn)が、2〜5の範囲であることが好ましい。さらに、Mw/Mnは、3以上4以下の範囲がより好ましい。Mw/Mnが過度に小さいと、溶融状態での流動性が増大し成形性が低下する傾向にある。一方、Mw/Mnが過度に大きいと、溶融粘度が増大し成形困難となる傾向がある。
ポリカーボネート樹脂(A)は、JIS K5600に準拠した鉛筆硬度が、HB以上であることが好ましい。さらに、ポリカーボネート樹脂(A)の鉛筆硬度は、好ましくは、F以上であり、さらに好ましくはH以上である。但し、通常、3H以下である。鉛筆硬度がHB未満のポリカーボネート樹脂では表面が傷つきやすく、従来のビスフェノールA型のポリカーボネート樹脂では鉛筆硬度は2Bであり不十分である。
ポリカーボネート樹脂(A)の末端水酸基濃度は特に限定されない。製造方法として後述するエステル交換法を採用する場合、得られるポリカーボネート樹脂の末端水酸基濃度は、通常、100ppm以上、好ましくは、200ppm以上、さらに好ましくは、300ppm以上である。但し、通常、2,000ppm以下、好ましくは1,800ppm以下、さらに好ましくは1,200ppm以下である。ポリカーボネート樹脂(A)の末端水酸基濃度が過度に小さいと、成形時の初期色相が悪化する傾向がある。末端水酸基濃度が過度に大きいと、滞留熱安定性が低下する傾向がある。なお、末端水酸基濃度は、四塩化チタン/酢酸法(Makromol. Chem.88,215(1995)参照)に準拠し、比色定量を行うことにより測定することができる。
ポリカーボネート樹脂(A)は、300℃、剪断速度10sec−1で測定した溶融粘度η10と、300℃、剪断速度1000sec−1で測定した溶融粘度η1000との比(η10/η1000)が、3〜8であることが好ましい。
ここで、溶融粘度の比(η10/η1000)の測定は、具体的には、以下のようにして行う。
キャピログラフによる溶融粘度は、キャピラリーレオメータ「キャピログラフ 1C」(株式会社東洋精機製作所製)を用い、ダイス径1mmφ×10mmL、滞留時間5分、測定温度300℃にて、剪断速度γ=9.12〜1824sec−1の範囲で測定され、η10及びη1000を求める。また、測定に用いるポリカーボネート樹脂は、予め80℃で5時間乾燥したものを使用する。
溶融粘度η10は、ポリカーボネート樹脂組成物の燃焼性試験における燃焼時の溶融粘度に対応する。溶融粘度η10が高いほど、燃焼時に火種が落下し難く、延焼し難いと考えられる。
ポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η10は、8,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは10,000Pa・s以上である。また、溶融粘度η10は、50,000Pa・s以下であることが好ましい。溶融粘度η10が、過度に小さいと燃焼時に火種が落下しやすい傾向がある。溶融粘度η10が、過度に大きいと押出機での混練時に粘度が高いため、添加剤の分散不良を招き易い、あるいは押出機のモータ負荷が大きすぎてトラブルになりやすい傾向がある。
溶融粘度η1000は、例えば、射出成形時のポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度に対応する。溶融粘度η1000が低いほど、成形時の流動性が良好と考えられる。
ポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η1000は、10,000Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは5,000Pa・s以下である。また、溶融粘度η1000は、1,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは2,000Pa・s以上である。溶融粘度η1000が、過度に小さいと機械的強度が劣る傾向がある。溶融粘度η1000が、過度に大きいと流動性不足により成形性が悪化する傾向がある。
ポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)は、ポリカーボネート樹脂組成物の難燃性と成形性のバランスを表す指標としての技術的意義を有する。すなわち、高速剪断速度における溶融粘度η1000は、ポリカーボネート樹脂組成物の成形時における成形性を支配する要因となり得る。また、低速剪断速度における溶融粘度η10は、ポリカーボネート樹脂組成物の燃焼性試験における難燃性を支配する要因となり得る。
溶融粘度の比(η10/η1000)は、好ましくは3以上であり、より好ましくは3.5以上であり、且つ、好ましくは8以下、より好ましくは7以下、さらに好ましくは6.5以下である。比(η10/η1000)が過度に小さいと、難燃性、表面硬度や成形性に劣る傾向がある。比(η10/η1000)が過度に大きいと、押出混練時のしやすさや、機械的強度に劣る傾向がある。
溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)の調整は、種々の方法で可能であるが、後記するポリカーボネート樹脂(A)の製造工程において、例えば重縮合反応における反応器の攪拌回転数、反応液の温度、圧力、時間を調整することにより行うことができる。具体的な例として、η10/η1000を大きくするには、重縮合反応時に高温、高真空とし、η10/η1000を小さくするには、重縮合反応を阻害しない範囲で、低温、低真空とすることで可能である。
また、モノマー種や重合度の違いにより(η10/η1000)の異なる2種類あるいはそれ以上の種類のポリカーボネート樹脂を任意の割合で混合することで、目的の(η10/η1000)を有するポリカーボネート樹脂(A)とすることも可能である。この方法を用いれば、比較的簡便に目的の物性を有するポリカーボネート樹脂組成物を得ることができる。
なお、後記するように、ポリカーボネート樹脂(A)の製造方法に特に制限はないが、特に好適なのは難燃性向上の達成効果が顕著であることから、溶融重縮合法(溶融エステル交換法)である。
[ポリカーボネート樹脂(B)]
本発明において使用するポリカーボネート樹脂(B)は、下記一般式(2)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂である。
(式(2)中、Xは、前記一般式(1)におけるXと同義である。)
上記一般式(2)において、Xは、単結合、カルボニル基、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。置換若しくは無置換の硫黄原子としては、例えば、−S−、−SO−等が挙げられる。
好ましくは、以下の置換若しくは無置換のアルキレン基、及び置換若しくは無置換のアルキリデン基及びカルボニル基である。
これらの中では、下記の一般式で示されるものが好ましい。
ここで、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。nは、1〜10の整数を示す。
及びRの、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、sec−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基等が挙げられる。置換若しくは無置換のアリール基としては、例えば、フェニル基、ベンジル基、トリル基、4−メチルフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
これらの中でも、R及びRは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、又は4−メチルフェニル基が好ましく、更にはメチル基が好ましく、特に、R及びRの両方がメチル基であり、nが1、つまり一般式(2)のXがイソプロピリデン基であることが特に好ましい。
上記一般式(2)で表されるポリカーボネート繰返し単位の好ましい具体例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、即ち、ビスフェノール−A由来のカーボネート繰返し単位である。
ポリカーボネート樹脂(B)は、前記一般式(2)の繰返し単位以外のカーボネート繰返し単位を有することもでき、他のジヒドロキシ化合物由来のカーボネート繰返し単位を有していてもよい。一般式(2)の繰返し単位以外の繰返し単位の共重合量は、通常50モル%未満が好ましく、より好ましくは40モル%以下、さらには30モル%以下、特には20モル%以下であり、10モル%以下、なかで5モル%以下が最も好ましい。
ポリカーボネート樹脂(B)の粘度平均分子量は、粘度平均分子量(Mv)は、16,000〜35,000が好ましい。粘度平均分子量がこの範囲であると、成形性が良く、且つ機械的強度の大きい成形品が得られ、16,000を下回ると、耐衝撃性が低下して、製品化した際に割れや欠けなどの不具合を生じ易くなり、35,000を超えると溶融粘度が高くなりすぎて、流動性が悪化し、特に薄肉製品の射出成形が著しく困難となる場合がある。ポリカーボネート樹脂(B)の好ましい分子量の下限は、17,000、より好ましくは18,000であり、その上限は好ましくは30,000、より好ましくは28,000である。
なお、粘度平均分子量(Mv)の定義は、前記したとおりである。
また、ポリカーボネート樹脂(B)は、粘度平均分子量の異なる2種類以上のポリカーボネート樹脂を混合して上記範囲の粘度平均分子量に調整してもよい。また、必要に応じ、粘度平均分子量が上記の好適範囲外であるポリカーボネート樹脂を混合して用いてもよい。
ポリカーボネート樹脂(B)は、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量Mwと数平均分子量Mnとの比(Mw/Mn)が2〜5の範囲であることが好ましい。さらに、Mw/Mnは、3以上4以下の範囲がより好ましい。Mw/Mnが過度に小さいと、溶融状態での流動性が増大し成形性が低下する傾向にある。一方、Mw/Mnが過度に大きいと、溶融粘度が増大し成形困難となる傾向がある。
ポリカーボネート樹脂(B)は、JIS K5600に準拠した鉛筆硬度が、4B以上であることが好ましい。さらに、ポリカーボネート樹脂(B)の鉛筆硬度は、より好ましくは3B以上、さらに好ましくは2B以上である。但し、通常、F以下である。
ポリカーボネート樹脂(B)の末端水酸基濃度は特に限定されない。製造方法として後述するエステル交換法を採用する場合、得られるポリカーボネート樹脂の末端水酸基濃度は、通常、200ppm以上、好ましくは、400ppm以上、さらに好ましくは、600ppm以上である。但し、通常、2,000ppm以下、好ましくは1,800ppm以下、さらに好ましくは1,600ppm以下である。ポリカーボネート樹脂(B)の末端水酸基濃度が過度に小さいと、成形時の初期色相が悪化する傾向がある。末端水酸基濃度が過度に大きいと、滞留熱安定性が低下する傾向がある。なお、末端水酸基濃度は、四塩化チタン/酢酸法(Makromol. Chem.88,215(1995)参照)に準拠し、比色定量を行うことにより測定することができる。
ポリカーボネート樹脂(B)は、300℃、剪断速度10sec−1で測定した溶融粘度η10と、300℃、剪断速度1000sec−1で測定した溶融粘度η1000との比(η10/η1000)が、3〜8であることが好ましい。溶融粘度の比(η10/η1000)は、好ましくは3.5以上7以下であり、より好ましくは3.5以上6.5以下である。比(η10/η1000)が過度に小さいと、難燃性、表面硬度や成形性に劣る傾向がある。比(η10/η1000)が過度に大きいと、押出混練時のしやすさや、機械的強度に劣る傾向がある。
ここで、溶融粘度の比(η10/η1000)の測定は、前記したとおりである。
ポリカーボネート樹脂(B)の溶融粘度η10は、8,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは10,000Pa・s以上である。また、溶融粘度η10は、50,000Pa・s以下であることが好ましい。溶融粘度η10が、過度に小さいと燃焼時に火種が落下しやすい傾向がある。溶融粘度η10が、過度に大きいと押出機での混練時に粘度が高いため、添加剤の分散不良を招き易い、あるいは押出機のモータ負荷が大きすぎてトラブルになりやすい傾向がある。
ポリカーボネート樹脂(B)の溶融粘度η1000は、10,000Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは5,000Pa・s以下である。また、溶融粘度η1000は、1,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは2,000Pa・s以上である。溶融粘度η1000が、過度に小さいと機械的強度が劣る傾向がある。溶融粘度η1000が、過度に大きいと流動性不足により成形性が悪化する傾向がある。
溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)の調整は、種々の方法で可能であるが、後記するポリカーボネート樹脂(B)の製造工程において、例えば重縮合反応における反応器の攪拌回転数、反応液の温度、圧力、時間を調整することにより行うことができる。具体的な例として、η10/η1000を大きくするには、重縮合反応時に高温、高真空とし、η10/η1000を小さくするには、重縮合反応を阻害しない範囲で、低温、低真空とすることで可能である。
また、モノマー種や重合度の違いにより(η10/η1000)の異なる2種類あるいはそれ以上の種類のポリカーボネート樹脂を任意の割合で混合することで、目的の(η10/η1000)を有するポリカーボネート樹脂(B)とすることも可能である。この方法を用いれば、比較的簡便に目的の物性を有するポリカーボネート樹脂組成物を得ることができる。
<ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の製造方法>
次に、本発明のポリカーボネート樹脂の製造方法について説明する。
本発明に使用するポリカーボネート樹脂(A)の製造方法に特に制限は無く、前記一般式(1)で表される化合物に由来する繰返し単位を有し、更に、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位を特定量含むものとなるように製造可能であれば、如何なる方法で製造しても構わない。また、ポリカーボネート樹脂(B)の製造方法にも特に制限は無く、前記一般式(2)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するものとなるように製造可能であれば、如何なる方法で製造しても構わない。
通常ポリカーボネート樹脂は、ジヒドロキシ化合物成分と、カーボネート形成性化合物成分とを重合することにより得られる。
ポリカーボネート樹脂の製造方法には、ジヒドロキシ化合物成分と、カーボネート形成性化合物成分として炭酸ジエステルを用いたエステル交換反応に基づく溶融重縮合法(以下、溶融法と略記することがある)、ジヒドロキシ化合物成分と、カーボネート形成性化合物成分として塩化カルボニルを用いた界面重縮合法(以下、界面法と略記することがある)が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂(A)を製造するには、これらの中でも、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量を、特定量に制御することが容易であるという点で、溶融法が好ましい。
以下、ポリカーボネート樹脂(A)の製造例を先ず説明する。
(ジヒドロキシ化合物成分)
ポリカーボネート樹脂(A)を製造する場合、ジヒドロキシ化合物成分としては、溶融法(エステル交換法)、及び界面法ともに前記した一般式(1)で表される化合物を含有することが好ましい。
一般式(1)で表される化合物の具体例としては、例えば、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)アダマンタン、1,4−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)アダマンタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−エチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−tert−ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−シクロヘキシルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−フェニルフェニル)プロパン、5,5−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、3,3’−ジメチルビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)アダマンタン、1,4−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)アダマンタン、2,2−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチル−5−フェニルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジエチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジ−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジフェニルフェニル)プロパン、5,5−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルホン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)スルフィド、3,3’,5,5’−テトラメチルビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロドデカン等が挙げられる。
これらの中でも、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、5,5−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、3,3’−ジメチルビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサン、5,5−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)ヘキサヒドロ−4,7−メタノインダン、3,3’,5,5’−テトラメチルビフェノール、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロドデカン等が挙げられる。
さらに、これらの中で、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(以下、ビスフェノールCもしくはBPCと略記する場合がある)、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、及び1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−3,5,5−トリメチルシクロヘキサンが好ましく、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロヘキサン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)シクロドデカンが好ましい。
一般式(1)で表される化合物は1種又は2種以上を混合して用いることができる。
(溶融法(エステル交換法))
溶融法においては、原料として前記一般式(1)で表される化合物を含有するジヒドロキシ化合物成分と、カーボネート形成性化合物成分として炭酸ジエステルを用い、エステル交換触媒の存在下、連続的に行われる溶融重縮合反応によりポリカーボネート樹脂を製造する。
(炭酸ジエステル)
使用する炭酸ジエステルとしては、下記式で示される炭酸ジエステル化合物が挙げられる。
ここで、上記式中、A’は、置換基を有することがある炭素数1〜10の直鎖状、分岐状又は環状の1価の炭化水素基である。2つのA’は、同一でも相互に異なるものでもよい。尚、A’上の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数1〜10のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ビニル基、シアノ基、エステル基、アミド基、ニトロ基等が例示される。
炭酸ジエステル化合物の具体例としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
これらの中でも、ジフェニルカーボネート(以下、DPCと略記することがある。)、置換ジフェニルカーボネートが好ましい。これらの炭酸ジエステルは、単独又は2種以上を混合して用いることができる。
また、上記の炭酸ジエステル化合物は、好ましくはその50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下の量を、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換してもよい。
代表的なジカルボン酸又はジカルボン酸エステルとしては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が挙げられる。このようなジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換した場合には、ポリエステルカーボネートが得られる。
本発明に使用するポリカーボネート樹脂(A)においても、これらの炭酸ジエステル化合物(上記の置換したジカルボン酸又はジカルボン酸エステルを含む。以下同じ。)は、芳香族ジヒドロキシ化合物に対して、過剰に用いられる。
即ち、ジヒドロキシ化合物1モルに対して、通常、炭酸ジエステル化合物が1.01モル〜1.3モル、好ましくは1.02モル〜1.2モルの範囲で用いられる。前記炭酸ジエステル化合物の使用量が過度に小さいと、得られるポリカーボネート樹脂の末端水酸基濃度が高くなり、熱安定性が悪化する傾向となる。また、前記炭酸ジエステル化合物の使用量が過度に大きいと、エステル交換の反応速度が低下し、所望の分子量を有するポリカーボネート樹脂の生産が困難となる傾向となる他、樹脂中の炭酸ジエステル化合物の残存量が多くなり、成形加工時や成形品としたときの臭気の原因となることがあり、好ましくない。
(エステル交換触媒)
また、ポリカーボネート樹脂をエステル交換触媒の存在下で重合することが好ましい。エステル交換触媒としては、通常、エステル交換法によりポリカーボネート樹脂を製造する際に用いられる触媒が挙げられ、特に限定されない。一般的には、例えば、長周期型周期表第1族および第2族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含む化合物、ベリリウム化合物、マグネシウム化合物、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物が挙げられる。これらの中でも、実用的には長周期型周期表第1族および第2族の金属からなる群より選ばれる少なくとも1種の金属を含む化合物が望ましい。これらのエステル交換触媒は、単独で使用してもよく、2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
エステル交換触媒の使用量は、通常、全ジヒドロキシ化合物1モルに対して1×10−9〜1×10−1モルの範囲で用いられるが、成形特性や色相に優れたポリカーボネート樹脂を得るためには、エステル交換触媒の量は、長周期型周期表第1族および第2族の金属化合物を用いる場合、全ジヒドロキシ化合物1モルに対して、好ましくは1×10−7〜5×10−6モルの範囲内、より好ましくは0.5×10−6〜4×10−6モルの範囲内であり、特に好ましくは1×10−6〜3×10−6モルの範囲内である。
上記下限量より少なければ、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の含有量が少なくなり、難燃性が悪化する虞があり、多い場合は、ポリマー色相が悪化し、また、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が多くなりすぎ、溶媒に不溶のゲル状物や異物が発生して外観不良およびポリカーボネート樹脂の機械物性が低下する虞がある。
長周期型周期表第1族金属化合物としては、当該金属の水酸化物、炭酸塩、炭酸水素化合物等の無機金属化合物;当該金属のアルコール類、フェノール類、有機カルボン酸類との塩等の有機金属化合物等が挙げられる。ここで、長周期型周期表第1族金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等が挙げられる。これらの金属化合物の中でも、セシウム化合物が好ましく、特に、炭酸セシウム、炭酸水素セシウム、水酸化セシウムが好ましい。
長周期型周期表第2族金属化合物としては、例えば、当該金属の水酸化物、炭酸塩等の無機金属化合物;当該金属のアルコール類、フェノール類、有機カルボン酸類との塩等が挙げられる。ここで、長周期型周期表第2族金属としては、例えばカルシウム、ストロンチウム、バリウム等が挙げられる。
また、ベリリウム化合物及びマグネシウム化合物としては、例えば、当該金属の水酸化物、炭酸塩等の無機金属化合物;前記金属のアルコール類、フェノール類、有機カルボン酸類との塩等が挙げられる。
塩基性ホウ素化合物としては、ホウ素化合物のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、バリウム塩、ストロンチウム塩等が挙げられる。ここで、ホウ素化合物としては、例えば、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等が挙げられる。
塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の3価のリン化合物、又はこれらの化合物から誘導される4級ホスホニウム塩等が挙げられる。
塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、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、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
アミン系化合物としては、例えば、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。
(触媒失活剤)
エステル交換反応終了後に、エステル交換触媒を中和失活させるための触媒失活剤を添加しても良い。このような処理により得られたポリカーボネート樹脂の耐熱性、耐加水分解性が向上する。
このような触媒失活剤としては、スルホン酸やスルホン酸エステルのようなpKaが3以下の酸性化合物が好ましく、具体的にはベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸プロピル、ベンゼンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸プロピル、並びにp−トルエンスルホン酸ブチルなどが挙げられる。
これらの中でも、p−トルエンスルホン酸並びにp−トルエンスルホン酸ブチルが好適に用いられる。
溶融法によるポリカーボネート樹脂の製造方法は、原料であるジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの原料混合溶融液を調製し(原調工程)、前記原料混合溶融液を、エステル交換反応触媒の存在下、溶融状態で複数の反応槽を用いて多段階で重縮合反応をさせる(重縮合工程)ことによって行われる。反応方式は、バッチ式、連続式、又はバッチ式と連続式の組合せのいずれでもよい。反応槽は、複数基の竪型撹拌反応槽、及び必要に応じてこれに続く少なくとも1基の横型撹拌反応槽が用いられる。通常、これらの反応槽は直列に設置され、連続的に処理が行われる。
重縮合工程後、反応を停止させ、重縮合反応液中の未反応原料や反応副生物を脱揮除去する工程や、熱安定剤、離型剤、色剤等を添加する工程、ポリカーボネート樹脂を所定の粒径に形成する工程等を適宜追加してもよい。
次に、製造方法の各工程について説明する。
(原調工程)
ポリカーボネート樹脂の原料として使用するジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物とは、通常、窒素、アルゴン等の不活性ガスの雰囲気下、バッチ式、半回分式又は連続式の撹拌槽型の装置を用いて、原料混合溶融液として調製される。溶融混合の温度は、例えば、ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールCを用い、炭酸ジエステル化合物としてジフェニルカーボネートを用いる場合は、通常120℃〜180℃、好ましくは125℃〜160℃の範囲から選択される。
以下、ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールC、炭酸ジエステル化合物としてジフェニルカーボネートを原料として用いる場合を例として説明する。
この際、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物との割合は、炭酸ジエステル化合物が過剰になるように調整され、ジヒドロキシ化合物1モルに対して、炭酸ジエステル化合物は、通常1.01モル〜1.3モル、好ましくは1.02モル〜1.2モルの割合になるように調整される。
(重縮合工程)
ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物とのエステル交換反応による重縮合は、通常、2段階以上、好ましくは3段階〜7段階の多段方式で連続的に行われる。各段階の具体的な反応条件としては、温度:150℃〜330℃、圧力:常圧〜0.01Torr(1.3Pa)、平均滞留時間:5分〜150分の範囲である。
多段方式の各反応槽においては、エステル交換反応の進行とともに副生するフェノール等のモノヒドロキシ化合物をより効果的に系外に除去するために、上記の反応条件内で、段階的により高温、より高真空に設定する。
特に最終重合槽の反応温度は通常250℃〜330℃、好ましくは270℃〜320℃、さらに好ましくは280℃〜300℃である。最終重合槽の反応温度が低すぎると、ポリカーボネート樹脂(A)が有する、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が少なくなり、難燃性が低下する虞がある。また重合反応が十分に進行せず、分子量の低いポリカーボネート樹脂しか得られない虞がある。一方、最終重合槽の反応温度が高すぎると、ポリマー色相が悪化し、また、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が多くなりすぎ、溶媒に不溶のゲル状物や異物が発生して外観不良およびポリカーボネート樹脂の機械物性が低下する虞がある。
また最終重合槽の平均滞留時間は通常5分〜150分、好ましくは30分〜120分、さらに好ましくは60分〜90分である。最終重合槽の平均滞留時間が短すぎると、前記一般式(3)で表される化合物の生成量が少なくなり、難燃性が低下する虞がある。また重合反応が十分に進行せず、分子量の低いポリカーボネート樹脂しか得られない虞がある。一方、最終重合槽の平均滞留時間が長すぎると、ポリマー色相が悪化し、また、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が多くなりすぎ、溶媒に不溶のゲル状物や異物が発生して外観不良およびポリカーボネート樹脂の機械物性が低下する虞がある。
重縮合工程を多段方式で行う場合は、通常、竪型撹拌反応槽を含む複数基の反応槽を設けて、ポリカーボネート樹脂の平均分子量を増大させる。反応槽は通常2基〜6基、好ましくは4基〜5基設置される。
ここで、反応槽としては、例えば、撹拌槽型反応槽、薄膜反応槽、遠心式薄膜蒸発反応槽、表面更新型二軸混練反応槽、二軸横型撹拌反応槽、濡れ壁式反応槽、自由落下させながら重縮合する多孔板型反応槽、ワイヤーに沿わせて落下させながら重縮合するワイヤー付き多孔板型反応槽等が用いられる。
竪型撹拌反応槽の撹拌翼の形式としては、例えば、タービン翼、パドル翼、ファウドラー翼、アンカー翼、フルゾーン翼((株)神鋼環境ソリューション製)、サンメラー翼(三菱重工業(株)製)、マックスブレンド翼(住友重機械工業(株)製)、ヘリカルリボン翼、ねじり格子翼((株)日立プラントテクノロジー製)等が挙げられる。
また、横型撹拌反応槽とは、撹拌翼の回転軸が横型(水平方向)であるものをいう。横型撹拌反応槽の撹拌翼としては、例えば、円板型、パドル型等の一軸タイプの撹拌翼やHVR、SCR、N−SCR(三菱重工業(株)製)、バイボラック(住友重機械工業(株)製)、あるいはメガネ翼、格子翼((株)日立プラントテクノロジー製)等の二軸タイプの撹拌翼が挙げられる。
なお、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステル化合物との重縮合に使用するエステル交換触媒は、通常、予め溶液として準備されていてもよい。触媒溶液の濃度は特に限定されず、触媒の溶媒に対する溶解度に応じて任意の濃度に調整される。溶媒としては、アセトン、アルコール、トルエン、フェノール、水等を適宜選択することができる。
触媒の溶媒として水を選択した場合、水の性状は、含有される不純物の種類ならびに濃度が一定であれば特に限定されないが、通常、蒸留水や脱イオン水等が好ましく用いられる。
(界面法)
界面法によるポリカーボネート樹脂は、通常、ジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族金属水溶液を調製し、縮合触媒として、例えばアミン化合物の存在下で、ジヒドロキシ化合物とホスゲンとの界面重縮合反応を行い、次いで、中和、水洗、乾燥工程を経てポリカーボネート樹脂が得られる。具体的には、界面法によるポリカーボネート樹脂製造プロセスは、モノマー成分等の原料調製を行う原調工程、オリゴマー化反応が行われるオリゴマー化工程、オリゴマーを用いた重縮合反応が行われる重縮合工程、重縮合反応後の反応液をアルカリ洗浄、酸洗浄、水洗浄により洗浄する洗浄工程、洗浄された反応液を予濃縮しポリカーボネート樹脂を造粒後に単離するポリカーボネート樹脂単離工程、単離されたポリカーボネート樹脂の粒子を乾燥する乾燥工程を、少なくとも有している。以下、各工程について説明する。
(原調工程)
原調工程では、原調タンクに、ジヒドロキシ化合物と、水酸化ナトリウム(NaOH)等の長周期型周期表第1族金属化合物の水溶液又は水酸化マグネシウム等の長周期型周期表第2族金属化合物の水溶液と、脱塩水(DMW)と、さらに必要に応じてハイドロサルファイト(HS)等の還元剤を含むジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族および/または第2族金属塩の水溶液等の原料が調製される。
(長周期型周期表第1族および第2族の金属化合物)
長周期型周期表第1族および第2族の金属化合物としては、通常、水酸化物が好ましく、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム、水酸化カリウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、水酸化ナトリウムが特に好ましい。
ジヒドロキシ化合物に対する長周期型周期表第1族および第2族の金属化合物の割合は、通常、1.0〜1.5(当量比)、好ましくは、1.02〜1.04(当量比)である。長周期型周期表第1族および第2族の化合物の割合が過度に多い又は過度に少ない場合は、後述するオリゴマー化工程において得られるカーボネートオリゴマーの末端基に影響し、その結果、重縮合反応が異常となる傾向がある。
(オリゴマー化工程)
次に、オリゴマー化工程では、所定の反応器において、原調工程で調製されたジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族および/または第2族の金属塩の水溶液とホスゲン(CDC)とを、ジクロロメタン(CHCl)等の有機溶媒の存在下で、ジヒドロキシ化合物のホスゲン化反応が行われる。
続いて、ジヒドロキシ化合物のホスゲン化反応が行われた混合液に、トリエチルアミン(TEA)等の縮合触媒と、p−t−ブチルフェノール(pTBP)等の連鎖停止剤が添加され、ジヒドロキシ化合物のオリゴマー化反応が行われる。
次に、ジヒドロキシ化合物のオリゴマー化反応液は、さらにオリゴマー化反応が進められた後、所定の静置分離槽に導入され、カーボネートオリゴマーを含有する有機相と水相とが分離され、分離された有機相は、重縮合工程に供給される。
ここで、ジヒドロキシ化合物のホスゲン化反応が行われる反応器にジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族および/または第2族の金属塩の水溶液が供給されてから静置分離槽に入るまでのオリゴマー化工程における滞留時間は、通常、120分以下、好ましくは、30分〜60分である。
(塩化カルボニル(CDC))
オリゴマー化工程で使用するCDCは、通常、液状又はガス状で使用される。オリゴマー化工程におけるCDCの好ましい使用量は、反応条件、特に、反応温度及び水相中のジヒドロキシ化合物の濃度によって適宜選択され、特に限定されない。通常、ジヒドロキシ化合物の1モルに対し、CDC1モル〜2モル、好ましくは1.05モル〜1.5モルである。CDCの使用量が過度に多いと、未反応CDCが多くなり原単位が極端に悪化する傾向がある。また、CDCの使用量が過度に少ないと、クロロフォルメート基量が不足し、適切な分子量伸長が行われなくなる傾向がある。
(有機溶媒)
オリゴマー化工程では、通常、有機溶媒を使用する。有機溶媒としては、オリゴマー化工程における反応温度及び反応圧力において、CDC及びカーボネートオリゴマー、ポリカーボネート樹脂等の反応生成物を溶解し、水と相溶しない(または、水と溶液を形成しない)任意の不活性有機溶媒が挙げられる。
このような不活性有機溶媒として、例えば、ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロプロパン及び1,2−ジクロロエチレン等の塩素化脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素;クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン及びクロロトルエン等の塩素化芳香族炭化水素;その他、ニトロベンゼン及びアセトフェノン等の置換芳香族炭化水素等が挙げられる。
これらの中でも、ジクロロメタン又はクロロベンゼン等の塩素化された炭化水素が好適に使用される。これらの不活性有機溶媒は、単独であるいは他の溶媒との混合物として使用することができる。
(縮合触媒)
オリゴマー化反応は、縮合触媒の存在下で行うことができる。縮合触媒の添加時期は、CDCを消費した後が好ましい。縮合触媒としては、二相界面縮合法に使用されている多くの縮合触媒の中から、任意に選択することができる。例えば、トリアルキルアミン、N−エチルピロリドン、N−エチルピペリジン、N−エチルモルホリン、N−イソプロピルピペリジン、N−イソプロピルモルホリン等が挙げられる。中でも、トリエチルアミン、N−エチルピペリジンが好ましい。
(連鎖停止剤)
本実施の形態において、オリゴマー化工程では、通常、連鎖停止剤としてモノフェノールを使用する。モノフェノールとしては、例えば、フェノール;p−t−ブチルフェノール、p−クレゾール等の炭素数1〜20のアルキルフェノール;p−クロロフェノール、2,4,6−トリブロモフェノール等のハロゲン化フェノールが挙げられる。モノフェノールの使用量は、得られるカーボネートオリゴマーの分子量に応じ適宜選択され、通常、ジヒドロキシ化合物に対して、0.5モル%〜10モル%である。
界面法において、ポリカーボネート樹脂の分子量は、モノフェノール等の連鎖停止剤の添加量で決定される。このため、ポリカーボネート樹脂の分子量を制御する観点から、連鎖停止剤の添加時期は、カーボネート形成性化合物の消費が終了した直後から、分子量伸長が始まる前での間が好ましい。
カーボネート形成性化合物の共存下でモノフェノールを添加すると、モノフェノール同士の縮合物(炭酸ジフェニル類)が多く生成し、目標とする分子量のポリカーボネート樹脂が得られにくい傾向がある。モノフェノールの添加時期が極端に遅れると、分子量制御が困難となり、さらに、分子量分布の低分子側に特異な肩を有する樹脂となり、成形時には垂れを生じる等の弊害が生じる傾向がある。
(分岐剤)
また、オリゴマー化工程では、任意の分岐剤を使用することができる。このような分岐剤としては、たとえば、2,4−ビス(4−ヒドロキシフェニルイソプロピル)フェノール、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、2−(4−ヒドロキシフェニル)−2−(2,4−ジヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス(4,4’−ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン等が挙げられる。また、2,4−ジヒドロキシ安息香酸、トリメシン酸、塩化シアヌル等も使用しうる。これらの中でも、少なくとも3個のフェノール性ヒドロキシル基を有する分岐剤が好適である。
分岐剤の使用量は、得られるカーボネートオリゴマーの分岐度に応じ適宜選択され、通常、ジヒドロキシ化合物に対し、0.05モル%〜2モル%である。
オリゴマー化工程では、二相界面縮合法を採用した場合、ジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族金属化合物水溶液又は長周期型周期表第2族金属化合物水溶液とホスゲンとの接触に先立ち、ジヒドロキシ化合物を含む有機相と長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物を含む水相と、水と任意に混合しない有機相とを接触させ、乳濁液を形成させることが特に好ましい。
このような乳濁液を形成する手段としては、例えば、所定の撹拌翼を有する撹拌機、ホモジナイザー、ホモミキサー、コロイドミル、フロージェットミキサー、超音波乳化機等の動的ミキサー、静的ミキサー等の混合機を使用するのが好ましい。乳濁液は、通常、0.01μm〜10μmの液滴径を有し、乳化安定性を有する。
乳濁液とCDCとの接触は、前述した乳化条件よりも弱い混合条件下で行うのがCDCの有機相への溶解を抑制する意味で好ましい。CDCの接触は、管型反応器や槽型反応器にCDCを導入することによって達成することができる。
オリゴマー化工程における反応温度は、通常、80℃以下、好ましくは60℃以下、さらに好ましくは10℃〜50℃の範囲である。反応時間は反応温度によって適宜選択され、通常、0.5分〜10時間、好ましくは1分〜2時間である。反応温度が過度に高いと、副反応の制御ができず、CDC原単位が悪化する傾向がある。反応温度が過度に低いと、反応制御上は好ましい状況ではあるが、冷凍負荷が増大し、コストアップとなる傾向がある。
有機相中のカーボネートオリゴマー濃度は、得られるカーボネートオリゴマーが可溶な範囲であればよく、具体的には、10質量%〜40質量%程度である。有機相の割合はジヒドロキシ化合物の長周期型周期表第1族金属塩水溶液又は長周期型周期表第2族金属塩水溶液を含む水相に対し、0.2〜1.0の容積比であることが好ましい。
(重縮合工程)
次に、重縮合工程では、静置分離槽で水相と分離されたカーボネートオリゴマーを含有する有機相は、撹拌機を有するオリゴマー貯槽に移送される。オリゴマー貯槽には、トリエチルアミン(TEA)等の縮合触媒がさらに添加される。
続いて、オリゴマー貯槽内で撹拌された有機相は所定の重縮合反応槽に導入され、続いて、重縮合反応槽に、脱塩水(DMW)、ジクロロメタン(CHCl)等の有機溶媒及び水酸化ナトリウム水溶液が供給され、撹拌混合されてカーボネートオリゴマーの重縮合反応が行われる。
重縮合反応槽中の重縮合反応液は、その後、複数の重縮合反応槽に連続的に順次導入され、カーボネートオリゴマーの重縮合反応が完結される。
ここで、重縮合工程において、連続的にカーボネートオリゴマーの重縮合反応が行われる重縮合反応槽における滞留時間は、通常、12時間以下、好ましくは、0.5時間〜5時間である。
重縮合工程の好ましい態様としては、先ず、カーボネートオリゴマーを含む有機相と水相とを分離し、分離した有機相に必要に応じて不活性有機溶媒を追加し、カーボネートオリゴマーの濃度を調整する。この場合、重縮合反応によって得られる有機相中のポリカーボネート樹脂の濃度が5質量%〜30質量%となるように、不活性有機溶媒の量を調整する。次に、新たに水及び長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物を含む水溶液を加え、さらに、重縮合条件を整えるために、好ましくは縮合触媒を添加し、界面重縮合法に従い重縮合反応を行う。重縮合反応における有機相と水相との割合は、容積比で有機相:水相=1:0.2〜1:1程度が好ましい。
長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物としては、前述したオリゴマー化工程において使用するものと同様な化合物が挙げられる。中でも、工業的に水酸化ナトリウムが好ましい。長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物の使用量は、重縮合反応中、反応系が常に塩基性に保たれる量以上であればよく、重縮合反応の開始時に、全量を一括して添加してもよく、また、重縮合反応中に適宜分割して添加してもよい。
長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物の使用量が過度に多いと、副反応である加水分解反応が進む傾向がある。そのため、重縮合反応終了後における水相に含まれる長周期型周期表第1族金属化合物又は長周期型周期表第2族金属化合物の濃度が0.05N以上、好ましくは0.05N〜0.3N程度となるようにするのがよい。
重縮合工程における重縮合反応の温度は、通常、常温付近である。反応時間は0.5時間〜5時間、好ましくは1時間〜3時間程度である。
(洗浄工程)
次に、重縮合反応槽における重縮合反応が完結した後、重縮合反応液は、公知の方法により、アルカリ洗浄液によるアルカリ洗浄、酸洗浄液による酸洗浄及び洗浄水による水洗浄が行われる。なお、洗浄工程の全滞留時間は、通常、12時間以下、好ましくは、0.5時間〜6時間である。
(ポリカーボネート樹脂単離工程)
ポリカーボネート樹脂単離工程では、先ず、洗浄工程において洗浄されたポリカーボネート樹脂を含む重縮合反応液は、所定の固形分濃度に濃縮された濃縮液として調製される。濃縮液におけるポリカーボネート樹脂の固形分濃度は、通常、5質量%〜35質量%、好ましくは、10質量%〜30質量%である。
次に、濃縮液は、所定の造粒槽に連続的に供給され、所定の温度の脱塩水(DMW)と撹拌混合される。そして、水中で懸濁状態を保ちながら有機溶媒を蒸発させる造粒処理が行われ、ポリカーボネート樹脂粒状体を含む水スラリーが形成される。
ここで、脱塩水(DMW)の温度は、通常、37℃〜67℃、好ましくは、40℃〜50℃である。また、造粒槽内で行われる造粒処理によりポリカーボネート樹脂の固形化温度は、通常、37℃〜67℃、好ましくは、40℃〜50℃である。
造粒槽から連続的に排出されるポリカーボネート樹脂粉状体を含む水スラリーは、その後、所定の分離器に連続的に導入され、水スラリーから水が分離される。
(乾燥工程)
乾燥工程では、分離器において、水スラリーから水が分離されたポリカーボネート樹脂粉状体が、所定の乾燥機に連続的に供給され、所定の滞留時間で滞留させた後、連続的に抜き出される。乾燥機としては、例えば流動床型乾燥機が挙げられる。尚、複数の流動床型乾燥機を直列につなぎ、連続的に乾燥処理を行ってもよい。
ここで、乾燥機は、通常、熱媒ジャケット等の加熱手段を有し、例えば、水蒸気にて、通常、0.1MPa−G〜1.0MPa−G、好ましくは、0.2MPa−G〜0.6MPa−Gに保持されている。これにより、乾燥機の中を流通する窒素(N)の温度は、通常、100℃〜200℃、好ましくは、120℃〜180℃に保持されている。
ポリカーボネート樹脂(A)は、一般式(1)で表される化合物を主成分として含むジヒドロキシ化合物とカーボネート形成性化合物とを重合することにより得られるポリカーボネート樹脂に加え、必要に応じて、前記した一般式(2)で表される化合物を主成分として含むジヒドロキシ化合物とカーボネート形成性化合物とを重合することにより得られるポリカーボネート樹脂を含むことができる。
一般式(2)で表される繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂の具体例としては、例えば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)が挙げられる。
以上、ポリカーボネート樹脂(A)を中心にその製造法を説明したが、ポリカーボネート樹脂(B)についても、前記一般式(2)で表わされるジヒドロキシ化合物を用いて同様に製造できる。
<ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の組成物>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部基準で、ポリカーボネート樹脂(A)を20〜80質量部、ポリカーボネート樹脂(B)を80〜20質量部含有し、好ましくはポリカーボネート樹脂(A)40〜80質量部と、ポリカーボネート樹脂(B)60〜20質量部、より好ましくは、ポリカーボネート樹脂(A)45〜80質量部と、ポリカーボネート樹脂(B)55〜20質量部である。
ポリカーボネート樹脂(A)の割合が80質量部よりも多すぎるとポリカーボネート樹脂の表面硬度が大きくなり過ぎ、ポリカーボネート樹脂(A)の割合が20質量部よりも少ないと、得られるポリカーボネート樹脂組成物の硬度と難燃性の改善効果が低下する。
また、本発明においては、ポリカーボネート樹脂(A)及びポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量%中、10質量%以上がフレーク状の粉末であることが好ましい。フレーク状粉末の含有割合は好ましくは15質量%以上、より好ましくは20質量%以上である。このような割合でフレーク状の粉末を含むことにより、ポリカーボネート樹脂組成物製造時の、必要に応じて配合される添加剤成分の分級を防ぎ、未溶融物の発生や添加剤の凝集等を抑制し、耐衝撃性、色相(透明性)に優れた成形品が得られやすい傾向にある。フレーク状粉末の平均粒径は、2mm以下が好ましく、1.5mm以下がより好ましい。
フレーク状の粉末以外のポリカーボネート樹脂としては、ペレット状のものが好ましい。ペレット長さは好ましくは1〜5mm、より好ましくは2〜4mmであり、断面が楕円形の場合は長径が2〜3.5mm、短径が1〜2.5mm、断面が円形の場合は直径2〜3mmのものが好ましい。ペレットの長さや断面形状は、ポリカーボネート樹脂製造時のストランドカッター刃の回転数、巻き取り速度、押出機の吐出量により調整することができる。
このポリカーボネート樹脂(A)と(B)の組成物とする手法は、
1)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを溶融混練する方法;2)溶融状態のポリカーボネート樹脂(A)と溶融状態のポリカーボネート樹脂(B)とを溶融混練する方法;
3)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを溶液状態で混合する方法;
4)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とをドライブレンドする方法;
等が挙げられる。
以下、各方法について説明する。
1)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを溶融混練する方法;
ポリカーボネート樹脂(A)のペレットもしくはフレークとポリカーボネート樹脂(B)のペレットもしくはフレークとを、例えばニーダーや二軸押出機、単軸押出機等の混合装置を用いて溶融混練する。ポリカーボネート樹脂(A)のペレットもしくはフレークとポリカーボネート樹脂(B)のペレットもしくはフレークは予め固体状態で混合し、その後混練されても良いし、又はどちらか一方を先に前記混合装置で溶融させ、そこへもう一方のポリカーボネート樹脂を添加し、混練しても良い。混練させる温度に特に規定はないが、240℃以上が好ましく、260℃以上がより好ましく、280℃以上がさらに好ましい。また、350℃以下が好ましく、320℃以下が特に好ましい。混練させる温度が低いとポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の混合が完全ではなく、ポリカーボネート樹脂組成物の成形体を製造した際に、鉛筆硬度等にばらつきが出る虞があり、好ましくない。また、混練する温度が高すぎると、ポリカーボネート樹脂組成物成形体の色調が悪化する可能性があり、好ましくない。
2)溶融状態のポリカーボネート樹脂(A)と溶融状態のポリカーボネート樹脂(B)とを溶融混練する方法;
溶融状態のポリカーボネート樹脂(A)と溶融状態のポリカーボネート樹脂(B)とを、例えば攪拌槽やスタティックミキサー、ニーダー、二軸押出機、単軸押出機等の混合装置を用いて混合する。このとき、例えば溶融重合法で得られたポリカーボネート樹脂であれば、冷却・固化することなく溶融状態で上記混合装置に導入しても良い。混合する温度としては特に規定はないが、150℃以上が好ましく、180℃以上がより好ましく、200℃以上がさらに好ましい。また、300℃以下が好ましく、250℃以下が特に好ましい。混合させる温度が低いとポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の混合が完全ではなく、ポリカーボネート樹脂組成物の成形体を製造した際に、鉛筆硬度等にばらつきが出る虞があり、好ましくない。また、混合する温度が高すぎると、ポリカーボネート樹脂組成物成形体の色調が悪化する可能性があり、好ましくない。
3)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを溶液状態で混合する方法;
ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを適当な溶媒に溶解して溶液とし、溶液状態で混合し、その後、ポリカーボネート樹脂組成物として単離する方法である。適当な溶媒としては、例えば、ヘキサン、n−ヘプタン等の脂肪族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジクロロプロパン及び1,2−ジクロロエチレン等の塩素化脂肪族炭化水素;ベンゼン、トルエン及びキシレン等の芳香族炭化水素;その他、ニトロベンゼン及びアセトフェノン等の置換芳香族炭化水素が挙げられる。これらの中でも、例えば、ジクロロメタン又はクロロベンゼン等の塩素化された炭化水素が好適に使用される。これらの溶媒は、単独であるいは他の溶媒との混合物として使用することができる。
混合装置としては、攪拌槽やスタティックミキサー等が挙げられる。また、混合温度としてはポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とが溶解する条件であれば特に規定はなく、通常使用する溶媒の沸点以下で実施される。
4)ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とをドライブレンドする方法;
ポリカーボネート樹脂(A)のペレットもしくはフレークとポリカーボネート樹脂(B)のペレットもしくはフレークとをタンブラー、スーパーミキサー、ヘンシェルミキサーやナウターミキサー等を用いてドライブレンドする方法である。
上記1)〜4)の方法の中でも、ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを溶融混練する1)及び2)の方法、ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とをドライブレンドする4)の方法が好ましい。
なお、ポリカーボネート樹脂組成物において、ポリカーボネート樹脂(A)としては、1種のみを用いてもよく、原料ジヒドロキシ化合物や製造法、粘度平均分子量等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。同様に、ポリカーボネート樹脂(B)についても、1種のみを用いてもよく、原料ジヒドロキシ化合物や製造法、粘度平均分子量等の異なるものの2種以上を混合して用いてもよい。
なお、ポリカーボネート樹脂(A)と(B)の組成物を製造するにあたり、上記いずれの方法においても、ポリカーボネート樹脂に一般的な各種の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲において適宜添加することができる。このような添加剤としては、例えば、難燃剤、滴下防止剤、高分子改質剤、安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、蛍光増白剤、光安定剤、顔料、染料等の着色剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、離型剤、無機フィラー、光拡散剤、防曇剤、流動性改良剤、分散剤、防菌剤などが挙げられる。これらの中でも、難燃剤、滴下防止剤、安定剤、離型剤、紫外線吸収剤を配合することが好ましい。
また、本発明の効果を損なうことのない範囲で、ポリカーボネート樹脂以外の樹脂成分、例えば、ポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂、SAN樹脂、液晶ポリマー等の1種又は2種以上を添加混合することもできるが、ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)とを所定の割合で用いることによる本発明の効果を有効に得るために、これらの他の樹脂成分を用いる場合、ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)との合計に対して10質量%以下、特に5質量%以下とすることが好ましい。
<難燃剤>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、難燃剤を添加した場合に、さらに顕著な効果を発揮し、難燃性が向上する。使用する難燃剤としては、好ましくは、スルホン酸金属塩系難燃剤、臭素系難燃剤、リン系難燃剤及び珪素含有化合物系難燃剤が挙げられる。これらの中でも、スルホン酸金属塩系難燃剤、臭素系難燃剤、リン系難燃剤がより好ましく、スルホン酸金属塩系難燃剤がさらに好ましい。
使用する難燃剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対し、好ましくは0.01質量部以上であり、より好ましくは0.05質量部以上であり、また好ましくは30質量部以下である。難燃剤の含有量が過度に少ないと、難燃効果が低下する。難燃剤の含有量が過度に多いと、樹脂成形品の機械強度が低下しすぎる傾向がある。
スルホン酸金属塩系難燃剤としては、脂肪族スルホン酸金属塩、芳香族スルホン酸金属塩等が挙げられる。これら金属塩の金属としては、ナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウムの長周期型周期表第1族金属;ベリリウム、マグネシウムのマグネシウム類;カルシウム、ストロンチウム、バリウム等の長周期型周期表第2族金属等が挙げられる。スルホン酸金属塩は、1種又は2種以上を混合して使用することもできる。スルホン酸金属塩としては、芳香族スルホンスルホン酸金属塩、パーフルオロアルカンスルホン酸金属塩が好ましく、特にはパーフルオロアルカンスルホン酸金属塩が好ましい。
芳香族スルホンスルホン酸金属塩としては、好ましくは、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩等が挙げられ、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩は重合体であってもよい。
芳香族スルホンスルホン酸金属塩の具体例としては、例えば、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸ナトリウム、ジフェニルスルホン−3−スルホン酸カリウム、4,4’−ジブロモジフェニル−スルホン−3−スルホン酸ナトリウム、4,4’−ジブロモジフェニル−スルホン−3−スルホンのカリウム、4−クロロ−4’−ニトロジフェニルスルホン−3−スルホン酸カルシウム、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸ジナトリウム、ジフェニルスルホン−3,3’−ジスルホン酸ジカリウム等が挙げられる。
パーフルオロアルカンスルホン酸金属塩としては、好ましくは、パーフルオロアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩、パーフルオロアルカンスルホン酸のアルカリ土類金属塩等が挙げられ、より好ましくは、炭素数4〜8のパーフルオロアルカン基を有するスルホン酸アルカリ金属塩、炭素数4〜8のパーフルオロアルカン基を有するスルホン酸アルカリ土類金属塩等が挙げられる。
パーフルオロアルカンスルホン酸金属塩の具体例としては、パーフルオロブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタンスルホン酸カリウム、パーフルオロメチルブタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロメチルブタン−スルホン酸カリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタンスルホン酸カリウム、パーフルオロブタンスルホン酸のテトラエチルアンモニウム塩等が挙げられる。
スルホン酸金属塩系難燃剤は、前記ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対し、好ましくは0.01〜1質量部、より好ましくは0.03〜0.5質量部、さらに好ましくは0.04〜0.3質量部、特に好ましくは0.06〜0.2質量部含有される。
臭素系難燃剤の具体例としては、例えば、テトラブロモビスフェノールA、トリブロモフェノール、臭素化芳香族トリアジン、テトラブロモビスフェノールAエポキシオリゴマー、テトラブロモビスフェノールAエポキシポリマー等の臭素化エポキシ、デカブロモジフェニルオキサイド、トリブロモアリルエーテル、ペンタブロモベンジルポリアクリレート等の臭素化ベンジル(メタ)アクリレート、臭素化ポリフェニレンエーテル、臭素化フェノキシ樹脂、グリシジル臭素化ビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールAカーボネートオリゴマー、テトラブロモビスフェノールAカーボネートポリマー等の臭素化ポリカーボネート、エチレンビステトラブロモフタルイミド等の臭素化イミド、デカブロモジフェニルエタン、臭素化ポリスチレン、ヘキサブロモシクロドデカン等が挙げられる。これらの中でも熱安定性の良好な点より、臭素化ベンジル(メタ)アクリレート、臭素化エポキシ、臭素化ポリスチレン、臭素化イミドが好ましく、臭素化ベンジル(メタ)アクリレート、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート及び臭素化イミドがより好ましく、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリカーボネート及び臭素化イミドがさらに好ましい。
臭素系難燃剤は、前記ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して好ましくは2〜30質量部、より好ましくは10〜28質量部、さらに好ましくは15〜25質量部含有される。
リン系難燃剤としては、赤燐、被覆された赤燐、ポリリン酸塩系化合物、リン酸エステル系化合物、ホスファゼン系化合物等が挙げられる。これらの中でも、リン酸エステル系化合物が好ましい。
リン酸エステル化合物は、低分子であっても、オリゴマーであっても、ポリマーであってもよく、その具体例としては、例えば、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホスフェート、ジイソプロピルフェニルホスフェート、トリス(クロロエチル)ホスフェート、トリス(ジクロロプロピル)ホスフェート、トリス(クロロプロピル)ホスフェート、ビス(2,3−ジブロモプロピル)−2,3−ジクロロプロピルホスフェート、トリス(2,3−ジブロモプロピル)ホスフェート、ビス(クロロプロピル)モノオクチルホスフェート、ビスフェノールAビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシンビスホスフェート、トリオキシベンゼントリホスフェート等や、フェニルレゾルシン・ポリホスフェート、クレジル・レゾルシン・ポリホスフェート、フェニル・クレジル・レゾルシン・ポリホスフェート、キシリル・レゾルシン・ポリホスフェート、フェニル−p−t−ブチルフェニル・レゾルシン・ポリホスフェート、フェニル・イソプロピルフェニル・レゾルシンポリホスフェート、クレジル・キシリル・レゾルシン・ポリホスフェート、フェニル・イソプロピルフェニル・ジイソプロピルフェニル・レゾルシンポリホスフェート等の縮合リン酸エステルが挙げられる。これらの中でも、熱安定性の面から、縮合リン酸エステルが好ましい。
リン系難燃剤は、前記ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して、好ましくは2〜30質量部、より好ましくは4〜25質量部、さらに好ましくは5〜16質量部含有される。
珪素含有化合物系難燃剤としては、例えば、シリコーンワニス、ケイ素原子と結合する置換基が芳香族炭化水素基と炭素数2以上の脂肪族炭化水素基とからなるシリコーン樹脂、主鎖が分岐構造でかつ含有する有機官能基中に芳香族基を持つシリコーン化合物、シリカ粉末の表面に官能基を有していてもよいポリジオルガノシロキサン重合体を担持させたシリコーン粉末、オルガノポリシロキサン−ポリカーボネート共重合体等が挙げられる。
珪素含有化合物系難燃剤は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対し、2〜30質量部、より好ましくは3〜25質量部、さらに好ましくは4〜20質量部含有される。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、前述した一般式(1)で表される繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂と難燃剤と組み合わせることにより、例えば、ビスフェノールAを原料モノマーとして得られるポリカーボネート樹脂(「A−PC」と記す。)を用いる樹脂組成物と比較して、難燃性が向上する。
難燃性が向上する理由は明確ではないが、例えば、ポリカーボネート樹脂成分に、芳香族ジヒドロキシ化合物の2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパンを原料モノマーとして使用して得られたポリカーボネート樹脂(「C−PC」と記す。)を用いる場合を例に挙げると、以下のように考えられる。
すなわち、ポリカーボネート樹脂(A)が有する、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位により形成される分岐構造のために、低剪断領域での粘度が大きくなり、このため、燃焼試験において燃焼滴下(ドリップ)が抑制され、難燃性が向上すると考えられる。さらにC−PC等のポリカーボネート樹脂(A)は、A−PCと比較して、骨格を形成するベンゼン環にメチル基等の置換基を有することにより分子鎖が切れ易く、分解が早い。このため、C−PC等のポリカーボネート樹脂(A)は素早く分解して黒鉛化し、断熱層(チャー)を形成することにより難燃性を発現しやすい。C−PCの熱分解開始温度がA−PCと比較して低いのは、ビスフェノール骨格の「2個のベンゼン環の3位がメチル基で置換されている」という構造上の差違が影響していると考えられる。
<滴下防止剤>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、滴下防止剤を含有していてもよい。滴下防止剤を含有することで、樹脂組成物の溶融特性を改良することができ、具体的には燃焼時の滴下防止性を向上させることができる。
滴下防止剤としては、フルオロポリマーが好ましく、フルオロポリマーは1種類を用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で併用してもよい。
フルオロポリマーとしては、例えば、フルオロオレフィン樹脂が挙げられる。フルオロオレフィン樹脂は、通常フルオロエチレン構造を含む重合体あるいは共重合体である。具体例としてはジフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン樹脂、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合樹脂等が挙げられる。中でも好ましくはテトラフルオロエチレン樹脂等が挙げられる。このフルオロエチレン樹脂としては、フィブリル形成能を有するフルオロエチレン樹脂が挙げられる。
フィブリル形成能を有するフルオロエチレン樹脂としては、例えば、三井・デュポンフロロケミカル社製「テフロン(登録商標)6J」、ダイキン化学工業社製「ポリフロン(登録商標)F201L」、「ポリフロン(登録商標)F103」、「ポリフロン(登録商標)FA500B」などが挙げられる。さらに、フルオロエチレン樹脂の水性分散液の市販品として、例えば、三井デュポンフロロケミカル社製「テフロン(登録商標)30J」、「テフロン(登録商標)31−JR」、ダイキン化学工業社製「フルオン(登録商標)D−1」等が挙げられる。さらに、ビニル系単量体を重合してなる多層構造を有するフルオロエチレン重合体も使用することができ、このようなフルオロエチレン重合体としては、ポリスチレン−フルオロエチレン複合体、ポリスチレン−アクリロニトリル−フルオロエチレン複合体、ポリメタクリル酸メチル−フルオロエチレン複合体、ポリメタクリル酸ブチル−フルオロエチレン複合体等が挙げられ、具体例としては三菱レイヨン社製「メタブレン(登録商標)A−3800」、GEスペシャリティケミカル社製「ブレンデックス(登録商標)449」等が挙げられる。なお、滴下防止剤は、1種が含有されていてもよく、2種以上が任意の組み合わせ及び比率で含有されていてもよい。
滴下防止剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、より好ましくは0.05質量部以上であり、さらに好ましくは0.08質量部以上である。また、1質量部以下が好ましく、より好ましくは0.8質量部以下、さらに好ましくは0.5質量部以下である。このように滴下防止剤を含有することで、樹脂組成物の溶融特性を改良することができ、具体的には燃焼時の滴下防止性を向上させることができる。
<安定剤>
ポリカーボネート樹脂組成物は、成形時等における分子量の低下や透明性の悪化を防止するために、安定剤を含有することも好ましい。
安定剤としては、リン系安定剤、フェノール系安定剤、硫黄系安定剤が好ましい。
リン系安定剤としては、例えば、亜リン酸、リン酸、亜ホスホン酸、ホスホン酸およびこれらのエステル等が挙げられ、具体的には、トリフェニルホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクチルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジデシルモノフェニルホスファイト、ジオクチルモノフェニルホスファイト、ジイソプロピルモノフェニルホスファイト、モノブチルジフェニルホスファイト、モノデシルジフェニルホスファイト、モノオクチルジフェニルホスファイト、ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、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、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、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、ジステアリルペンタエリスリトールジホスファイト、トリブチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリメチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、ジフェニルモノオルソキセニルホスフェート、ジブチルホスフェート、ジオクチルホスフェート、ジイソプロピルホスフェート、4,4’−ビフェニレンジホスホスフィン酸テトラキス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)、ベンゼンホスホン酸ジメチル、ベンゼンホスホン酸ジエチル、ベンゼンホスホン酸ジプロピル等が挙げられる。
フェノール系安定剤としては、例えば、ペンタエリスリトールテトラキス(3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、チオジエチレンビス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−(3,5−ジ−ネオペンチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)等のヒンダードフェノール系安定剤が挙げられる。
これらの中でも、ペンタエリスリト−ルテトラキス(3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート)、オクタデシル−3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好ましい。これら2つのヒンダードフェノール系酸化防止剤は、BASF社より「イルガノックス1010」及び「イルガノックス1076」の名称で市販されている。
硫黄系安定剤としては、テトラキス[メチレン−3−(ドデシルチオ)プロピオネート]メタン、ビス[2−メチル−4−{3−n−アルキル(C12又はC14)チオプロピオニルオキシ}−5−t−ブチルフェニル]スルフィド、ジ−トリデシル−チオ−ジ−プロピオネート、ジ−ステアリル−チオ−ジ−プロピオネート、ジ−ラウリル−チオ−ジ−プロピオネート等を例示することができ、これらは1種単独で、又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
安定剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して、0.01質量部以上が好ましく、より好ましくは0.02質量部以上であり、また、1質量部以下が好ましく、より好ましくは0.5質量部以下、さらに好ましくは0.2質量部以下である。安定剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、分子量低下や透明性悪化の改善効果が得られない場合があり、安定剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、逆に熱や水分に対して不安定となる傾向にある。
<離型剤>
ポリカーボネート樹脂組成物は、離型剤を含有することも好ましい。
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸及びアルコールからなる脂肪酸エステル、数平均分子量200〜15,000の脂肪族炭化水素化合物及びポリシロキサン系シリコーンオイル等が挙げられ、この中でも特に、脂肪族カルボン酸及びアルコールからなる脂肪酸エステルがより好ましい。
脂肪酸エステルを構成する脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族1価、2価若しくは3価カルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸とは、脂環式のカルボン酸も包含する。このうち好ましい脂肪族カルボン酸は、炭素数6〜36の1価又は2価カルボン酸であり、炭素数6〜36の脂肪族飽和1価カルボン酸がさらに好ましい。このような脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、モンタン酸、テトラリアコンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸等を挙げることができる。
脂肪酸エステルを構成するアルコールとしては、飽和又は不飽和の1価アルコール、飽和又は不飽和の多価アルコール等を挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基等の置換基を有していてもよい。これらのアルコールのうち、炭素数30以下の1価又は多価の飽和アルコールが好ましく、さらに炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコール、又は多価アルコールが好ましい。ここで脂肪族とは、脂環式化合物も含有する。これらのアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。
脂肪族カルボン酸及びアルコールからなる脂肪酸エステルの具体例としては、蜜ロウ(ミリスチルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアレート、ベヘン酸ベヘネート、ベヘン酸ステアレート、パルミチン酸モノグリセリド、ステアリン酸モノグリセリド、ステアリン酸ジグリセリド、ステアリン酸トリグリセリド、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレートが挙げられる。これらの中でも、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸ステアレート及びステアリン酸モノグリセリドから選ばれる少なくとも1種の離型剤を使用することがより好ましい。
離型剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、また、その上限は好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下、さらに好ましくは0.4質量部以下である。離型剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、離型性の効果が十分でない場合があり、離型剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、耐加水分解性の低下、成形時の金型汚染などが生じる可能性がある。
<紫外線吸収剤>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、紫外線吸収剤を含有することも好ましい。特に、上記したリン系安定剤及び/またはフェノール系安定剤と併用することにより、耐候性がより向上しやすい傾向にある。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、サリシレート化合物、シアノアクリレート化合物、トリアジン化合物、オギザニリド化合物、マロン酸エステル化合物、ヒンダードアミン化合物などの有機紫外線吸収剤などが挙げられる。これらの中では、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、トリアジン系紫外線吸収剤またはマロン酸エステル系紫外線吸収剤がより好ましい。
特にポリカーボネート樹脂(A)に対する耐候性の向上効果が、ポリカーボネート樹脂(B)よりも良く、かつ色調の変化がより少ないことが認められた。
ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の具体例としては、例えば、2−(2’−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2’−ヒドロキシ−3’,5’−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチル−フェニル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’−tert−ブチル−5’−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−ブチル−フェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール)、2−(2’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−tert−アミル)−ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]等が挙げられ、なかでも2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]が好ましく、特に2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾールが好ましい。
トリアジン系紫外線吸収剤の具体例としては、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−エトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−プロポキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ヘキシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−オクチルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ドデシルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ベンジルオキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシ−4−ブトキシエトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
マロン酸エステル系紫外線吸収剤の具体例としては、2−(アルキリデン)マロン酸エステル類、特に2−(1−アリールアルキリデン)マロン酸エステル類が挙げられ、このようなマロン酸エステル系紫外線吸収剤としては、具体的には例えば、クラリアントジャパン社製「PR−25」、BASF社製「B−CAP」等が挙げられる。
紫外線吸収剤の含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)の合計100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、より好ましくは0.1質量部以上であり、また、好ましくは1質量部以下、より好ましくは0.6質量部以下、さらに好ましくは0.4質量部以下である。紫外線吸収剤の含有量が前記範囲の下限値未満の場合は、耐候性の改良効果が不十分となる可能性があり、紫外線吸収剤の含有量が前記範囲の上限値を超える場合は、モールドデボジット等が生じ、金型汚染を引き起こす可能性がある。
ポリカーボネート樹脂(A)、(B)と必要に応じて配合される添加剤等の混合方法は特に限定されない。本発明では、例えば、ペレット又はフレーク状等の固体状態のポリカーボネート樹脂(A)、(B)と必要に応じて配合される添加剤等を混合後、押出機等で混練する方法、溶融状態のポリカーボネート樹脂(A)、(B)と必要に応じて配合される添加剤等とを混合する方法、溶融法又は界面法における原料モノマーの重合反応の途中又は重合反応終了時に必要に応じて配合される添加剤等を添加する方法等が挙げられる。
<一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)が前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位を含有し、ポリカーボネート樹脂組成物中の量として50〜2,000ppm含有する。前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の含有量は200ppm以上、1,300ppm以下であることが好ましく、300ppm以上、1,200ppm以下であることがより好ましい。前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の量が少なすぎると、難燃性が低くなる虞があり、多すぎるとゲル等の異物量が多くなる虞がある。なお、前記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の定量方法は、前記した通りである。
<剪断速度1000sec−1で測定した溶融粘度η1000との比(η10/η1000)>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、300℃、剪断速度10sec−1で測定した溶融粘度η10と、300℃、剪断速度1000sec−1で測定した溶融粘度η1000との比(η10/η1000)が、3〜8であることが好ましい。ここで、溶融粘度の比(η10/η1000)の測定は、前記した通りである。
溶融粘度η10は、ポリカーボネート樹脂組成物の燃焼性試験における燃焼時の溶融粘度に対応する。溶融粘度η10が高いほど、燃焼時に火種が落下し難く、延焼し難いと考えられる。
ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η10は、8,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは10,000Pa・s以上である。また、溶融粘度η10は、50,000Pa・s以下であることが好ましい。溶融粘度η10が、過度に小さいと燃焼時に火種が落下しやすい傾向がある。溶融粘度η10が、過度に大きいと押出機での混練時に粘度が高いため、添加剤の分散不良を招き易い、あるいは押出機のモータ負荷が大きすぎてトラブルになりやすい傾向がある。
溶融粘度η1000は、例えば、射出成形時のポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度に対応する。溶融粘度η1000が低いほど、成形時の流動性が良好と考えられる。
ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1000は、10,000Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは5,000Pa・s以下である。また、溶融粘度η1000は、1,000Pa・s以上であることが好ましく、より好ましくは2,000Pa・s以上である。溶融粘度η1000が、過度に小さいと機械的強度が劣る傾向がある。溶融粘度η1000が、過度に大きいと流動性不足により成形性が悪化する傾向がある。
ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)の調整は、例えば、ポリカーボネート樹脂(A)、ポリカーボネート樹脂(B)の溶融粘度比を上記好ましい範囲に調整する方法、ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート(B)の混合割合を調整する方法等、種々の方法で可能である。
前記のとおり、ポリカーボネート樹脂組成物は、溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)が、3〜8である性質を有する。
溶融粘度η10と溶融粘度η1000との比(η10/η1000)は、ポリカーボネート樹脂(A)、(B)と必要に応じて添加剤を配合したポリカーボネート樹脂組成物の難燃性と成形性のバランスを表す指標としての技術的意義を有する。すなわち、高速剪断速度における溶融粘度η1000は、ポリカーボネート樹脂組成物の成形時における成形性を支配する要因となり得る。また、低速剪断速度における溶融粘度η10は、ポリカーボネート樹脂組成物の燃焼性試験における難燃性を支配する要因となり得る。
溶融粘度の比(η10/η1000)は、3以上であり、好ましくは3.5以上であり、且つ、8以下、好ましくは7以下、より好ましくは6.5以下である。比(η10/η1000)が過度に小さいと、難燃性、表面硬度や成形性に劣る傾向がある。比(η10/η1000)が過度に大きいと、押出混練時のしやすさや、機械的強度に劣る傾向がある。
<ポリカーボネート樹脂成形体>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を用いて、ポリカーボネート樹脂成形体が製造される。ポリカーボネート樹脂成形体の成形方法は特に限定されず、例えば、射出成形機等の従来公知の成形機を用いて成形する方法等が挙げられる。
本発明のポリカーボネート樹脂成形体は、例えば、ビスフェノールA等をモノマーとして得られるポリカーボネート樹脂のみを使用する場合と比較して、成形体の表面硬度及び難燃性が良好である。
具体的には、本発明のポリカーボネート樹脂組成物から形成される成形体は、難燃性については、厚さ2mm以下の試験片によるUL94の難燃性試験においてV−0規格を満たすことが好ましい。好ましい厚さは1.5mm以下であり、その下限は0.4mm以上である。
<鉛筆硬度>
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、JIS K7152に準拠して射出成形した多目的試験片の表面硬度(JIS K5600に準拠して測定。)が、鉛筆硬度でHB以上であることが好ましい。該鉛筆硬度は、より好ましくはF以上であり、さらに好ましくはH以上である。但し、通常、3H以下である。該鉛筆硬度がHB未満では、樹脂成形体の表面が傷つきやすい傾向がある。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物から成形される成形体は、上述したような特質を有することから、例えば、単層もしくは多層シート;携帯電話、スマートフォン、PDA、携帯型DVDプレイヤー、携帯型ゲーム機、携帯型パソコン・ディスプレイ、タブレット型コンピュータ、各種携帯型タッチパネルなどの表示装置用部材もしくは表示装置用カバー;電気電子機器の筐体もしくはそのカバー;LED照明用部材;又は建築部材として特に好適である。
以下、実施例に基づき本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例で使用したポリカーボネート樹脂並びに組成物の物性は、下記の方法により評価した。
(1)粘度平均分子量(Mv)
ポリカーボネート樹脂をジクロロメタンに溶解し(濃度6.0g/L)、ウベローデ粘度管を用いて20℃における比粘度(ηsp)を測定し、下記の式により粘度平均分子量(Mv)を算出した。
ηsp/C=[η](1+0.28ηsp)
[η]=1.23×10−4Mv0.83
(2)一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の定量
ポリカーボネート樹脂0.5gをジクロロメタン5mlに溶解した後、メタノール45mlおよび25質量%水酸化ナトリウム水溶液5mlを加え、70℃で30分間攪拌する。得られた溶液を液体クロマトグラフィーにて分析し、一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位を定量した。なお、定量は一般式(1)で表される繰り返し単位の定量にて作成した検量線を用いて行った。
液体クロマトグラフィー測定は、以下の方法で実施した。
装置:(株)島津製作所製
システムコントローラ:CBM−20A
ポンプ:LC−10AD
カラムオーブン:CTO−10ASvp
検出器:SPD−M20A
分析カラム:YMC−Pack ODS−AM 75mm×Φ4.6mm
オーブン温度:40℃
検出波長:280nm
溶離液:A液:0.1%トリフルオロ酢酸水溶液、B液:アセトニトリル
A/B=60/40(vol%)からA/B=95/5(vol%)まで25分間でグラジエント
流量:1mL/min
試料注入量:20μl
特定は、リテンションタイム13.9分に観測されるピークに相当する部分を分取し、分取したサンプルのH NMR、13C NMR、二次元NMR法、質量分析法(MS)、赤外線吸収スペクトル法(IRスペクトル)により実施した。
(3)成形品の鉛筆硬度
後記実施例又は比較例で得られたペレットを用い、JIS K7152に準拠して、射出成形機(株式会社日本製鋼所製J55AD)を用い、バレル温度280℃、金型温度80℃の条件下にて射出成形した多目的試験片の表面硬度を、JIS K5600−5−4に準拠し、鉛筆硬度試験機(東洋精機株式会社製)を用いて、1,000g荷重にて測定した鉛筆硬度を求めた。
(4)難燃剤添加した場合の射出成形体のUL94 V−0達成厚み
後記実施例又は比較例で得られたペレットを用い、射出成形機(住友重機械工業社製SE100DU)により、シリンダ温度260℃〜280℃、成形サイクル30秒の条件で、UL規格に従い、厚みを変化させた試験片を射出成形し、UL規格94の垂直燃焼試験を行った。
各ポリカーボネート樹脂組成物の3mm、2.5mm、2.0mm、1.8mm、1.5mm、1.2mm、1.0mm、0.8mmの厚みの試験片にて評価した際にV−0を達成する最も薄い厚みをV−0達成厚みとした。V−0達成厚みが薄いほど、薄肉での難燃性が高いことを意味する。
(5)溶融粘度(η10/η1000
溶融粘度の測定は、ダイス径1mmφ×30mmLのキャピラリーレオメータ(株式会社東洋精機製作所製「キャピログラフ1C」)を使用し、滞留時間は5分、測定温度300℃、剪断速度γ=9.12〜1824sec−1の範囲で測定した。η10及びη1000は、剪断速度10sec−1における溶融粘度と剪断速度1000sec−1における溶融粘度をそれぞれ読み取り、測定値とした。
(6)流動性(Q値)
後記実施例又は比較例の方法により得られたペレットを用い、JIS K7210付属書Cに記載の方法にて高荷式フローテスターを用いて、280℃、荷重160kgf/cmの条件下で組成物の単位時間あたりの流出量Q値(単位:×10−2cm/sec)を測定し、流動性を評価した。なお、オリフィスは直径1mm×長さ10mmのものを使用した。Q値が高いほど、流動性に優れていることを示す。
[ポリカーボネート樹脂(A)]
[合成例1:ポリカーボネート樹脂(A)(BPCホモポリマー「C−PC−1」)の合成(溶融法)]
ジヒドロキシ化合物として、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン(以下、「BPC」と略記する場合がある。)(本州化学社製)37.6kg(約147mol)とジフェニルカーボネート(DPC)32.2kg(約150mol)に、炭酸セシウムの水溶液を、炭酸セシウムがジヒドロキシ化合物1mol当たり1.5μmolとなるように添加して混合物を調整した。次に該混合物を、攪拌機、熱媒ジャケット、真空ポンプ、還流冷却器を具備した内容量200Lの第1反応器に投入した。
次に、第1反応器内を1.33kPa(10Torr)に減圧し、続いて、窒素で大気圧に復圧する操作を5回繰り返し、第1反応器の内部を窒素置換した。窒素置換後、熱媒ジャケットに温度230℃の熱媒を通じて第1反応器の内温を徐々に昇温させ、混合物を溶解させた。その後、300rpmで撹拌機を回転させ、熱媒ジャケット内の温度をコントロールして、第1反応器の内温を220℃に保った。そして、第1反応器の内部で行われるBPCとDPCのオリゴマー化反応により副生するフェノールを留去しながら、40分間かけて第1反応器内の圧力を絶対圧で101.3kPa(760Torr)から13.3kPa(100Torr)まで減圧した。
続いて、第1反応器内の圧力を13.3kPaに保持し、フェノールをさらに留去させながら、80分間、エステル交換反応を行った。系内を窒素で絶対圧で101.3kPaに復圧の上、ゲージ圧で0.2MPaまで昇圧し、予め200℃以上に加熱した移送配管を経由して、第1反応器内のオリゴマーを第2反応器に圧送した。尚、第2反応器は内容量200Lであり、攪拌機、熱媒ジャケット、真空ポンプ並びに還流冷却管を具備しており、内圧は大気圧、内温は240℃に制御していた。
次に、第2反応器内に圧送したオリゴマーを38rpmで攪拌し、熱媒ジャケットにて内温を昇温し、第2反応器内を40分かけて絶対圧で101.3kPaから13.3kPaまで減圧した。その後、昇温を継続し、さらに40分かけて、内圧を絶対圧で13.3kPaから399Pa(3Torr)まで減圧し、留出するフェノールを系外に除去した。さらに、昇温を続け、第2反応器内の絶対圧が70Pa(約0.5Torr)に到達後、70Paを保持し、重縮合反応を行った。第2反応器内の最終的な内部温度は275℃とした。
次に、溶融状態のままの反応液を2軸押出機に送入し、炭酸セシウムに対して4倍モル量のp−トルエンスルホン酸ブチルを2軸押出機の第1供給口から供給し、反応液と混練し、その後、反応液を2軸押出機のダイを通してストランド状に押し出し、カッターで切断してカーボネート樹脂のペレットを得た。
得られたペレット状のポリカーボネート樹脂(C−PC−1)の物性は、以下の通りであった。
鉛筆硬度:2H
粘度平均分子量(Mv):18,000
ペレット長:4mm
ペレット断面:長径3mm、短径2mm
η10/η1000:2.3
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:170ppm
[合成例2:ポリカーボネート樹脂(A)(BPCホモポリマー「C−PC−2」)の合成(溶融法)]
炭酸セシウムがジヒドロキシ化合物1mol当たり1.5μmolとなるように添加し、第2反応器の攪拌機の終了時の温度を275℃とし、所定の攪拌動力値を変えた以外は実施例1と同様に実施した。
得られたペレット状のポリカーボネート樹脂(C−PC−2)の物性は、以下の通りであった。
鉛筆硬度:2H
粘度平均分子量(Mv):26,000
ペレット長:4mm
ペレット断面:長径3mm、短径2mm
η10/η1000:4.8
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:250ppm
[合成例3:ポリカーボネート樹脂(A)(BPCホモポリマー「C−PC−3」)の合成(溶融法)]
炭酸セシウムがジヒドロキシ化合物1mol当たり2.0μmolとなるように添加し、第2反応器の攪拌機の終了時の温度を295℃とし、所定の攪拌動力値を変えた以外は実施例1と同様に実施した。
得られたペレット状のポリカーボネート樹脂(C−PC−3)の物性は、以下の通りであった。
鉛筆硬度:2H
粘度平均分子量(Mv):33,000
ペレット長:4mm
ペレット断面:長径3mm、短径2mm
η10/η1000:7.9
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:1,220ppm
[比較合成例1:ポリカーボネート樹脂(BPCホモポリマー「C−PC−4」)の合成(界面法)]
BPC13.80kg/時、水酸化ナトリウム(NaOH)5.8kg/時及び水93.5kg/時を、ハイドロサルファイト0.017kg/時の存在下に、35℃で溶解した後、25℃に冷却した水相と5℃に冷却したジクロロメタン61.9kg/時の有機相とを、各々内径6mm、外径8mmのフッ素樹脂製配管に供給し、これに接続する内径6mm、長さ34mのフッ素樹脂製パイプリアクターにおいて、ここに別途導入される0℃に冷却した液化ホスゲン7.2kg/時と接触させた。
上記原料は、ホスゲンとパイプリアクター内を1.7m/秒の線速度にて20秒間流通する間に、ホスゲン化、オリゴマー化反応が行われる。このとき、反応温度は、断熱系で塔頂温度60℃に達した。反応物の温度は、次のオリゴマー化槽に入る前に35℃まで外部冷却を行い調節した。
オリゴマー化に際し、触媒としてトリエチルアミン5g/時(BPC1モルに対して0.9×10−3モル)、分子量調節剤としてp−t−ブチルフェノール0.153kg/時を用い、これらは各々、オリゴマー化槽に導入した。
この様にして、パイプリアクターより得られるオリゴマー化された乳濁液を、さらに内容積50リットルの撹拌機付き反応槽に導き、窒素ガス(N)雰囲気下30℃で撹拌し、オリゴマー化することで、水相中に存在する未反応のBPCのナトリウム塩(BPC−Na)を消費させ、その後、水相と油相を静置分離し、オリゴマーのジクロロメタン溶液を得た。
上記オリゴマーのジクロロメタン溶液のうち、23kgを、内容積70リットルのファウドラー翼付き反応槽に仕込み、これに希釈用ジクロロメタン10kgを追加し、さらに25質量%水酸化ナトリウム水溶液2.2kg、水6kg及びトリエチルアミン2.2g(BPC1モルに対して1.1×10−3モル)を加え、窒素ガス雰囲気下30℃で撹拌し、60分間重縮合反応を行ってポリカーボネート樹脂を得た。
次いで、ジクロロメタン30kg及び水7kgを加え、20分間撹拌した後、撹拌を停止し、水相と有機相を分離した。分離した有機相に、0.1N塩酸20kgを加え15分間撹拌し、トリエチルアミン及び小量残存するアルカリ成分を抽出した後、撹拌を停止し、水相と有機相を分離した。
更に、分離した有機相に、純水20kgを加え、15分間撹拌した後、撹拌を停止し、水相と有機相を分離した。この操作を抽出排水中の塩素イオンが検出されなくなるまで(3回)繰り返した。得られた精製された有機相を、40℃温水中にフィードすることで粉化し、乾燥後、ポリカーボネート樹脂のフレーク状粉末を得た。
得られたフレーク状ポリカーボネート樹脂(C−PC−4)の物性は以下の通りであった。
鉛筆硬度:2H
粘度平均分子量(Mv):30,000
平均粒径:0.3mm
η10/η1000:3.9
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:0ppm
[ポリカーボネート樹脂(B)]
ポリカーボネート樹脂(B)として、以下のポリカーボネート樹脂(A−PC−1)と(A−PC−2)を使用した。
(1)A−PC−1:
ビスフェノール−Aを出発原料とし溶融法によるポリカーボネート樹脂(ペレット状)
三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製
商品名「NOVAREX(登録商標) M7027BF」
鉛筆硬度:2B
粘度平均分子量(Mv):27,000
ペレット長:5mm
ペレット断面:長径3mm、短径2mm
η10/η1000:5.3
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:0ppm
(2)A−PC−2:
ビスフェノール−Aを出発原料とし界面法によるポリカーボネート樹脂(フレーク状粉末)
三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製
商品名「NOVAREX(登録商標) 7022J」
鉛筆硬度:2B
粘度平均分子量(Mv):22,000
平均粒径0.3mm
η10/η1000:2.3
樹脂組成物中の一般式(3)に該当する化合物含有量:0ppm
[実施例1〜、比較例1〜
ポリカーボネート樹脂(A)、ポリカーボネート樹脂(B)として、上記ポリカーボネート樹脂を後記表1に記載の割合(質量部)で配合し、二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30XCT」)により、バレル温度290℃で混練し、上記(4)難燃性評価以外の評価用のポリカーボネート樹脂組成物ペレットを得た。
また、ポリカーボネート樹脂(A)、ポリカーボネート樹脂(B)として、上記ポリカーボネート樹脂を後記表1に記載の割合(質量部)で用い、難燃剤としてパーフルオロブタンスルホン酸カリウム塩(Bayer社製バイオウェットC4)を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し0.1質量部、離型剤としてペンタエリスリトールテトラステアレート(日油社製ユニスターH−476)を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し0.1質量部をさらに配合し、二軸押出機(日本製鋼所社製「TEX30XCT」)により、バレル温度290℃で混練し、上記(4)難燃性評価用のポリカーボネート樹脂組成物ペレットを得た。
得られたポリカーボネート樹脂組成物のペレットを120℃で4時間乾燥し、前記評価項目に記載の方法に準じて、各評価を行った。
これらの結果を表1に示した。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、上述したような特質を有することから、例えば、単層もしくは多層シート;携帯電話、スマートフォン、PDA、携帯型DVDプレイヤー、携帯型ゲーム機、携帯型パソコン・ディスプレイ、タブレット型コンピュータ、各種携帯型タッチパネルなどの表示装置用部材もしくは表示装置用カバー;電気電子機器の筐体もしくはそのカバー;LED照明用部材;又は建築部材の原材料として特に有用であり、特には表面硬度と難燃性を要求される用途への利用分野の拡大が可能となる。

Claims (13)

  1. 下記一般式()で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(A)と下記一般式(2)で表される化合物に由来する繰返し単位を有するポリカーボネート樹脂(B)を、(A)、(B)の合計100質量部基準で、ポリカーボネート樹脂(A)を45〜80質量部、ポリカーボネート樹脂(B)を55〜20質量部含有し、
    300℃、剪断速度10sec −1 で測定した溶融粘度η 10 と、300℃、剪断速度1000sec −1 で測定した溶融粘度η 1000 との比(η 10 /η 1000 )が3〜8であり、
    下記一般式(3)で表される化合物に由来する構造単位の含有量が50〜2,000質量ppmであることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
    (式()中、R及びRは、それぞれ独立に、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示し、Xは、単結合、カルボニル基、置換若しくは無置換のアルキレン基、置換若しくは無置換のアルキリデン基、置換若しくは無置換の硫黄原子、又は酸素原子を示す。)
    (式(2)中、Xは、前記一般式()におけるXと同義である。)
    (式(3)中、R、R及びXは、前記一般式()と同義であり、 及びR の結合位置はベンゼン環の3位であり、は、水素原子、置換若しくは無置換の炭素数1〜20のアルキル基、又は置換若しくは無置換のアリール基を示す。)
  2. JIS K7152に準拠して射出成形した多目的試験片の表面硬度(JIS K5600に準拠して測定。)が、鉛筆硬度でHB以上である請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  3. ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量が22,000〜35,000である請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  4. ポリカーボネート樹脂(A)が溶融重合法により製造されたものである請求項1〜のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  5. さらに、難燃剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.1〜30質量部含有する請求項1〜のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  6. 難燃剤がスルホン酸金属塩系難燃剤であり、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.01〜1質量部である請求項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  7. 難燃剤がリン系難燃剤または臭素系難燃剤であり、その含有量は、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、2〜30質量部である請求項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  8. さらに、リン系、フェノール系、硫黄系の安定剤から選ばれる少なくとも1種の安定剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.01〜1質量部含有する請求項1〜のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  9. さらに、脂肪酸エステル系離型剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.05〜1質量部含有する請求項1〜のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  10. 脂肪酸エステル系離型剤が、ペンタエリスリトールテトラステアレート、ステアリン酸ステアレート又はステアリン酸モノグリセリドから選ばれる少なくとも1種である請求項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  11. さらに、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系またはマロン酸エステル系の紫外線吸収剤から選ばれる少なくとも1種の紫外線吸収剤を、ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)の合計100質量部に対し、0.05〜1質量部含有する請求項1〜10のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  12. 請求項1〜11のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
  13. 成形品が、単層もしくは多層シート、表示装置用部材、表示装置用カバー、電気電子機器の筐体もしくはそのカバー、LED照明用部材、又は、建築部材である請求項12に記載の成形品。
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