JP6063101B1 - ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品 Download PDF

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Abstract

ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、溶融粘度調整剤(B)0.005〜3.0重量部及び亜リン酸エステル系化合物(C)0.005〜1.0重量部を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、測定温度220℃、せん断速度10sec−1における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たすことを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物。

Description

本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品に関する。
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、透明性等に優れていることから、従来、導光板、各種レンズ、銘板等の成形品に利用されている。
例えば、特許文献1には、重量平均分子量と数平均分子量との比が特定範囲に規定された芳香族ポリカーボネート樹脂に、安定剤及び離型剤が配合された導光板用芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が開示されている。
特許文献2には、ポリカーボネート樹脂に、ポリスチレン及び1種のリン系酸化防止剤が配合された光学用成形品用ポリカーボネート樹脂組成物が開示されている。
その他、例えば、特許文献3〜6に開示されているように、優れた光線透過率を得て、光学部材の輝度を向上させるべくポリカーボネート樹脂と他の材料とを併用した樹脂組成物が各種提案されている。
しかしながら、特許文献3〜6に開示のポリカーボネート樹脂組成物は、近年の導光板の材料としての要求(特に、薄肉成形を行うため高温で成形加工した場合でも光線透過率の低下が無い等の要求)を充分に満足し得るものではない。
特開2007−204737号公報 特開平09−020860号公報 特開2011−133647号公報 特開平11−158364号公報 特開2001−215336号公報 特開2004−051700号公報
本発明は、ポリカーボネート樹脂が本来有する耐熱性、機械的強度等の特性が損なわれることがなく、熱安定性に優れ、光線透過率が高く、しかも高温で成形加工した場合でも光線透過率に優れるポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂(A)に溶融粘度調整剤(B)及び亜リン酸エステル系化合物(C)を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物において、当該ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度とそれに含まれるポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度の比が特定範囲の値を満たすようにすることにより、高温で成形した場合でも光線透過率の低下が無く色相ならびに輝度の良好なポリカーボネート樹脂組成物が得られることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、溶融粘度調整剤(B)0.005〜3.0重量部及び亜リン酸エステル系化合物(C)0.005〜1.0重量部を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、測定温度220℃、せん断速度10sec−1における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たすことを特徴とする、ポリカーボネート樹脂組成物およびそれを成形してなる光学用成形品を提供するものである。
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が本来有する耐熱性、機械的強度等の特性が損なわれることがなく、熱安定性及び耐候性に優れ、しかも高温で成形加工した場合でも光線透過率に優れたものである。よって、例えば厚さ0.3mm程度の薄型の導光板であっても、色相が変化して外観が低下することや、高温成形を経て樹脂そのものが劣化することが少なく、工業的利用価値が極めて高い。
以下に、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、発明者らは当業者が本発明を充分に理解するために以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
本発明にて使用される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)と、溶融粘度調整剤(B)と、亜リン酸エステル系化合物(C)とを配合したものである。なお、本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂組成物には、必要に応じてその他の成分を配合してもよい。
本発明にて使用されるポリカーボネート樹脂(A)は、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、又はジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネート等の炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体である。代表例としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
前記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールAの他に、例えば、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3、5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン等のビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン等のビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;4,4´−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´−ジメチルジフェニルエーテル等のジヒドロキシジアリールエーテル類;4,4´−ジヒドロキシジフェニルスルフィド等のジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4´−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´−ジメチルジフェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4´−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4´−ジヒドロキシ−3,3´−ジメチルジフェニルスルホン等のジヒドロキシジアリールスルホン類が挙げられ、これらは単独で又は2種類以上を混合して使用される。これらの他にも、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、4,4´−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
さらに、前記ジヒドロキシジアリール化合物と、例えば以下に示す3価以上のフェノール化合物とを混合して使用してもよい。
前記3価以上のフェノール化合物としては、例えば、フロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプテン、2,4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプタン、1,3,5−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ベンゾール、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−エタン及び2,2−ビス−[4,4−(4,4´−ジヒドロキシジフェニル)−シクロヘキシル]−プロパン等が挙げられる。
ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、10000〜100000であることが好ましく、12000〜30000であることがより好ましい。なお、このようなポリカーボネート樹脂(A)を製造する際には分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
本発明にて使用される溶融粘度調整剤(B)は、ポリカーボネート樹脂組成物を成形加工する際に、ある種滑剤のように振る舞ってポリカーボネート樹脂の剪断粘度(せん断粘度)を低下させることにより、剪断発熱が必要以上に発生するのを抑制し、ひいてはポリカーボネート樹脂中の発熱を低減乃至抑制することができる作用を備えるものを意味する。
溶融粘度調整剤(B)としては、測定温度220℃、せん断速度10sec−1における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たすように調整することができるものであれば、特に限定されるものではないが、代表的には、下記一般式(1)で表されるポリエーテル誘導体等が挙げられる。その他、シリコーン系化合物、グリセリン系化合物、ペンタエリスリトール系化合物等も挙げられる。
一般式(1):
RO−(X−O)m(Y−O)n−R’ (1)
(式中、RおよびR’は、それぞれ独立して水素原子または炭素数1〜30のアルキル基を示し、Xは、炭素数2〜4のアルキレン基を、Yは、炭素数3〜5の分岐アルキレン基を、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
一般式(1)で表されるポリエーテル誘導体としては、テトラメチレングリコールユニットと1−エチルエチレングリコールユニットからなる変性グリコール(例えば、HO−(CHCHCHCHO)24(CHCH(C)O)13−H等)、例えば、日油(株)製のDCD−2000(重量平均分子量2000)等として商業的に入手可能である。一般式(1)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、1000〜4000であるのが好ましい。
また、ポリエーテル誘導体としては、一般式(1)で表されるポリエーテル誘導体のうち、下記一般式(2)、一般式(3)又は一般式(4)で表されるポリエーテル誘導体が好適である。
一般式(2):
HO−(CHCHCHCHO)m(CHCHCH(CH)CHO)n−H (2)
(式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
一般式(2)で表されるポリエーテル誘導体としては、テトラメチレングリコールユニットと2−メチルテトラメチレングリコールユニットからなる変性グリコール(例えば、HO−(CHCHCHCHO)22(CHCHCH(CH)CHO)−H等)が挙げられ、例えば、保土谷化学工業(株)製のPTG−L1000(重量平均分子量1000)、PTG−L2000(重量平均分子量2000)、又はPTG−L3000(重量平均分子量3000)等として商業的に入手可能である。一般式(2)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、1000〜4000であるのが好ましい。
一般式(3):
O−(CHCH)m(CHCH(CH)O)n−H (3)
(式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
一般式(3)で表されるポリエーテル誘導体としては、エチレングリコールユニットとプロピレングリコールユニットからなる変性グリコール(例えば、CO−(CHCHO)21(CHCH(CH)O)14−HやCO−(CHCHO)30(CHCH(CH)O)30−H等)が好適であり、例えば、ユニルーブ60MB−26I(重量平均分子量1700)やユニルーブ50MB−72(重量平均分子量3000)等が商業的に入手可能である。一般式(3)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、1000〜4000であるのが好ましい。
一般式(4):
HO−(CHCHO)m(CHCH(CH)O)n−H (4)
(式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
一般式(4)で表されるポリエーテル誘導体としては、エチレングリコールユニットとプロピレングリコールユニットからなる変性グリコール(例えば、HO−(CHCHO)17(CHCH(CH)O)17−Hが好適であり、例えば、ユニルーブ50DE−25(重量平均分子量1750)等が商業的に入手可能である。一般式(4)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、1000〜4000であるのが好ましい。
これまで、直鎖のポリオキシアルキレングリコールを添加してポリカーボネート樹脂の光線透過率を向上させることが試みられてきたが、該ポリオキシアルキレングリコールは、耐熱性が不充分であるので、該ポリオキシアルキレングリコールを配合したポリカーボネート樹脂組成物を高温で成形すると、成形品の輝度や光線透過率が低下する。これに対して、前記一般式(1)で表されるポリエーテル誘導体のような溶融粘度調整剤は、2官能性のランダム共重合体であり、耐熱性が高く、該一般式(1)で表される特定のポリエーテル誘導体を配合したポリカーボネート樹脂組成物を高温で成形した成形品は、輝度や光線透過率が高い。
また、本発明にて使用される溶融粘度調整剤(B)は、適度な親油性を有することから、ポリカーボネート樹脂(A)との相溶性にも優れるので、該溶融粘度調整剤(B)を配合したポリカーボネート樹脂組成物から得られる成形品の透明性も向上する。このような溶融粘度調整剤(B)に用いられるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、1000〜4000、さらには2000〜3000であることが好ましい。ポリエーテル誘導体の重量平均分子量が1000〜4000の場合は、光線透過率の充分な向上効果が望め、かつ曇化率が上昇することなく光線透過率が低下する恐れもない。
ポリエーテル誘導体の量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、0.005〜3.0重量部であり、0.1〜1.5重量部が好ましく、さらに0.3〜1.2重量部であることが好ましい。ポリエーテル誘導体の量が0.005重量部未満の場合は、光線透過率及び色相の向上効果が不充分である。逆にポリエーテル誘導体の量が3.0重量部を超える場合は、曇化率が上昇して光線透過率が低下してしまう。
本発明におけるポリカーボネート樹脂組成物には、特定のポリエーテル誘導体等の溶融粘度調整剤(B)と共に、亜リン酸エステル系化合物(C)が配合されている。このように、溶融粘度調整剤(B)と亜リン酸エステル系化合物(C)とを同時に配合することにより、ポリカーボネート樹脂組成物の剪断熱を極力発生させることを防止でき、ポリカーボネート樹脂(A)が本来有する耐熱性、機械的強度等の特性が損なわれることがなく、高温成形した場合であっても光線透過率が向上したポリカーボネート樹脂組成物が得られる。
本発明にて使用される亜リン酸エステル系化合物(C)としては、例えば、下記一般式(5)で表される化合物が特に好適である。
Figure 0006063101
(式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基を示し、aは、0〜3の整数を示す)
前記一般式(5)において、Rは、炭素数1〜20のアルキル基であるが、さらには、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。
一般式(5)で表される化合物としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、特にトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトが好適であり、例えば、BASF社製のイルガフォス168(「イルガフォス」はビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアの登録商標)として商業的に入手可能である。
前記亜リン酸エステル系化合物としては、前記一般式(5)で表される化合物の他にも、例えば、下記一般式(6)で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006063101
(式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を示す。Rは、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。Xは、単結合、硫黄原子又は式:−CHR−(ここで、Rは、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシクロアルキル基を示す)で表される基を示す。Aは、炭素数1〜8のアルキレン基又は式:*−COR−(ここで、Rは、単結合又は炭素数1〜8のアルキレン基を示し、*は、酸素側の結合手であることを示す)で表される基を示す。Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7〜12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)
一般式(6)において、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を示す。
ここで、炭素数1〜8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、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基、i−オクチル基、t−オクチル基、2−エチルヘキシル基等が挙げられる。炭素数5〜8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル基としては、例えば、1−メチルシクロペンチル基、1−メチルシクロヘキシル基、1−メチル−4−i−プロピルシクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数7〜12のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α−メチルベンジル基、α,α−ジメチルベンジル基等が挙げられる。
前記R、R及びRは、それぞれ独立して、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基又は炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル基であることが好ましい。特に、R及びRは、それぞれ独立して、t−ブチル基、t−ペンチル基、t−オクチル基等のt−アルキル基、シクロヘキシル基又は1−メチルシクロヘキシル基であることが好ましい。特に、Rは、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基等の炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、メチル基、t−ブチル基又はt−ペンチル基であることがさらに好ましい。
前記Rは、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシクロアルキル基であることが好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、t−ペンチル基等の炭素数1〜5のアルキル基であることがさらに好ましい。
一般式(6)において、Rは、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、前記R、R、R及びRの説明にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、Rは、水素原子又は炭素数1〜5のアルキル基であることが好ましく、水素原子又はメチル基であることがさらに好ましい。
一般式(6)において、Xは、単結合、硫黄原子又は式:−CHR−で表される基を示す。ここで、式:−CHR−中のRは、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシクロアルキル基を示す。炭素数1〜8のアルキル基及び炭素数5〜8のシクロアルキル基としては、例えば、それぞれ前記R、R、R及びRの説明にて例示したアルキル基及びシクロアルキル基が挙げられる。特に、Xは、単結合、メチレン基、又はメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基等で置換されたメチレン基であることが好ましく、単結合であることがさらに好ましい。
一般式(6)において、Aは、炭素数1〜8のアルキレン基又は式:*−COR−で表される基を示す。炭素数1〜8のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2,2−ジメチル−1,3−プロピレン基等が挙げられ、好ましくはプロピレン基である。また、式:*−COR−におけるRは、単結合又は炭素数1〜8のアルキレン基を示す。Rを示す炭素数1〜8のアルキレン基としては、例えば、前記Aの説明にて例示したアルキレン基が挙げられる。Rは、単結合又はエチレン基であることが好ましい。また、式:*−COR−における*は、酸素側の結合手であり、カルボニル基がフォスファイト基の酸素原子と結合していることを示す。
一般式(6)において、Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7〜12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。炭素数1〜8のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基等が挙げられる。炭素数7〜12のアラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、α−メチルベンジルオキシ基、α,α−ジメチルベンジルオキシ基等が挙げられる。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、前記R、R、R及びRの説明にて例示したアルキル基が挙げられる。
一般式(6)で表される化合物としては、例えば、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−〔3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン、6−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−t−ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、6−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロポキシ]−4,8−ジ−t−ブチル−2,10−ジメチル−12H−ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン、6−[3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]−4,8−ジ−t−ブチル−2,10−ジメチル−12H−ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン等が挙げられる。これらの中でも、特に光学特性が求められる分野に、得られるポリカーボネート樹脂組成物を用いる場合には、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−〔3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピンが好適であり、例えば、住友化学(株)製のスミライザーGP(「スミライザー」は登録商標)として商業的に入手可能である。
前記亜リン酸エステル系化合物(C)としては、前記一般式(5)で表される化合物及び前記一般式(6)で表される化合物の他にも、例えば、一般式(7)で表される化合物が好適に使用され得る。
Figure 0006063101
(式中、R及びR10は、それぞれ独立して、炭素数1〜20のアルキル基又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基を示し、b及びcは、それぞれ独立して、0〜3の整数を示す。)
一般式(7)で表される化合物としては、例えば、(株)ADEKA製のアデカスタブPEP−36(「アデカスタブ」は登録商標)が商業的に入手可能である。
亜リン酸エステル系化合物(C)の量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、0.005〜1.0重量部であり、0.01〜0.5重量部が好ましく、さらに0.02〜0.1重量部であることが好ましい。亜リン酸エステル系化合物(C)の量が0.005重量部未満の場合は、光線透過率及び色相の向上効果が不充分である。逆に亜リン酸エステル系化合物(C)の量が1.0重量部を超える場合も、光線透過率及び色相の向上効果が不充分である。
以上の成分に加えて、実施の形態に係るポリカーボネート樹脂組成物へは、例えば、得られるポリカーボネート樹脂組成物の耐候性をより向上させる成分である紫外線吸収剤をポリカーボネート樹脂組成物を成形して得られる成形品の用途に応じて適宜用いることができる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物、トリアジン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、シュウ酸アニリド系化合物等の、ポリカーボネート樹脂に通常配合される紫外線吸収剤を、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
ベンゾトリアゾール系化合物としては、例えば、ベンゾトリアゾール系化合物としては、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3−tert−butyl−2−hydroxy−5−methylphenyl)−5−chloro−2H−benzotriazole、2−(3,5−di−tert−pentyl−2−hydroxyphenyl)−2H−benzotriazole、2−(2H−benzotriazole−2−yl)−4−methyl−6−(3,4,5,6−tetrahydrophthalimidylmethyl)phenol、2−(2−hydroxy−4−octyloxyphenyl)−2H−benzotriazole、2−(2−hydroxy−5−tert−octylphenyl)−2H−benzotriazole、2−[2’−hydroxy−3,5−di(1,1−dimethylbenzyl)phenyl]−2H−benzotriazole、2,2’−Methylenbis[6−(2H−benzotriazol−2−yl)4−(1,1,3,3−tetramethylbutyl)phenol]などが挙げられる。なかでも、特に、2−(2−ヒドロキシ−5−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール等が好適であり、例えば、BASF社製のTINUVIN 329(TINUVINは登録商標)、シプロ化成(株)製のシーソーブ709、ケミプロ化成(株)製のケミソーブ79等が商業的に入手可能である。
トリアジン系化合物としては、例えば、2,4−ジフェニル−6−(2−ヒドロキシフェニル−4−ヘキシルオキシフェニル)1,3,5−トリアジン、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチルオキシ)フェノール、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]フェノール等が挙げられ、例えば、BASF社製のTINUVIN 1577等が商業的に入手可能である。
シュウ酸アニリド系化合物としては、例えば、クラリアントジャパン(株)製のSanduvor VSU等が商業的に入手可能である。
ベンゾフェノン系化合物としては、例えば、2、4−dihydroxybenzophenone、2−hydroxy−4−n−octoxybenzophenoneなどが挙げられる。
紫外線吸収剤の量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して0〜1.0重量部であり、0〜0.5重量部であることが好ましい。紫外線吸収剤(D)の量が1.0重量部を超える場合は、得られるポリカーボネート樹脂組成物の初期の色相が低下するおそれがある。また、紫外線吸収剤(D)の量が0.1重量部以上の場合は特に、ポリカーボネート樹脂組成物の耐候性をより向上させる効果が大きく奏される。
さらに、実施の形態に係るポリカーボネート樹脂組成物には、本発明における効果を損なわない範囲で、例えば、他の酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤、衝撃性改良剤等の各種添加剤、ポリカーボネート樹脂(A)以外のポリマー等が適宜配合されていてもよい。
ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法には特に限定がなく、ポリカーボネート樹脂(A)、溶融粘度調整剤(B)、および亜リン酸エステル系化合物(C)、必要に応じて前記各種添加剤やポリカーボネート樹脂(A)以外のポリマー等について、各成分の種類及び量を適宜調整し、これらを、例えばタンブラー、リボンブレンダー等の公知の混合機にて混合する方法や、押出機にて溶融混練する方法が挙げられる。これらの方法により、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを容易に得ることができる。
前記のごとく得られるポリカーボネート樹脂組成物のペレットの形状及び大きさには特に限定がなく、一般的な樹脂ペレットが有する形状及び大きさであればよい。例えば、ペレットの形状としては、楕円柱状、円柱状等が挙げられる。ペレットの大きさとしては、長さが2〜8mm程度であることが好適であり、楕円柱状の場合、断面楕円の長径が2〜8mm程度、短径が1〜4mm程度であることが好適であり、円柱状の場合、断面円の直径が1〜6mm程度であることが好適である。なお、得られたペレット1つずつがこのような大きさであってもよく、ペレット集合体を形成する全てのペレットがこのような大きさであってもよく、ペレット集合体の平均値がこのような大きさであってもよく、特に限定はない。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、前記のごとく得られるポリカーボネート樹脂組成物を成形してなるものである。
本発明のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法には特に限定がなく、例えば公知の射出成形法、圧縮成形法等によりポリカーボネート樹脂組成物を成形する方法が挙げられる。
以上のように、本発明の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本発明における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、特にことわりがない限り、「部」及び「%」はそれぞれ重量基準である。
原料として以下のものを使用した。
1.ポリカーボネート樹脂(A):
ビスフェノールAと塩化カルボニルとから合成されたポリカーボネート樹脂
カリバー200−80
(商品名、住化スタイロンポリカーボネート(株)製、「カリバー」はスタイロン ユーロップ ゲーエムベーハーの登録商標、粘度平均分子量:15000、以下「PC」という)
2.溶融粘度調整剤(B)(下式のポリエーテル誘導体):
2−1.テトラメチレングリコールユニットと2−メチルテトラメチレングリコールユニットからなる変性グリコール(ポリエーテル誘導体):
HO−(CHCHCHCHO)22(CHCHCH(CH)CHO)−H
PTG−L2000
(商品名、保土谷化学工業(株)製、重量平均分子量:2000、以下「化合物B1」という)
2−2.テトラメチレングリコールユニットと1−エチルエチレングリコールユニットからなる変性グリコール(ポリエーテル誘導体):
HO−(CHCHCHCHO)24(CHCH(C)O)13−H
DCD−2000
(商品名、日油(株)製、重量平均分子量:2000、以下「化合物B2」という)
2−3.エチレングリコールユニットとプロピレングリコールユニットからなる変性グリコール(ポリエーテル誘導体):
O−(CHCHO)30(CHCH(CH)O)30−H
ユニルーブ50MB−72
(商品名、日油(株)製、重量平均分子量:3000、以下「化合物B3」という)
2−4.エチレングリコールユニットとプロピレングリコールユニットからなる変性グリコール(ポリエーテル誘導体):
O−(CHCHO)21(CHCH(CH)O)14−H
ユニルーブ60MB−26I
(商品名、日油(株)製、重量平均分子量:1700、以下「化合物B4」という)
2−5.エチレングリコールユニットとプロピレングリコールユニットからなる変性グリコール(ポリエーテル誘導体):
HO−(CHCHO)17(CHCH(CH)O)17−H
ユニルーブ50DE−25
(商品名、日油((株)製、重量平均分子量:1750、以下「化合物B5」という)
3.亜リン酸エステル系化合物(C):
3−1.以下の式で表される、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト
Figure 0006063101
イルガフォス168
(商品名、BASF社製、以下「化合物C1」という)
3−2.以下の式で表される、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−〔3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン
Figure 0006063101
スミライザーGP
(商品名、住友化学(株)製、以下「化合物C2」という)
3−3.以下の式で表される、3,9−ビス(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカ
Figure 0006063101
アデカスタブPEP−36
(商品名、(株)ADEKA製、以下「化合物C3」という)
(実施例1〜17及び比較例1〜6)
前記各原料を、表1および表2に示す割合にて一括してタンブラーに投入し、10分間乾式混合した後、二軸押出機((株)日本製鋼所製、TEX30α)を用いて、溶融温度220℃にて溶融混練し、ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。なお、実施例及び比較例で得られたペレットは、ほぼ楕円柱状であり、ペレット100個からなる集合体は、各々、長さの平均値が約5.1mm〜約5.4mm、断面楕円の長径の平均値が約4.1mm〜約4.3mm、短径の平均値が約2.2mm〜約2.3mmであった。
得られたペレットを用い、以下の方法にしたがって、各評価用試験片を作製して評価に供した。その結果を表1および表2に示す。
(溶融粘度の測定方法)
得られたペレット及びポリカーボネート樹脂(A)のペレットを120℃で4時間以上乾燥した後、キャピラリレオメータ((株)島津製作所製、フローテスタCFT−500)を用い、測定温度220℃、せん断速度1sec−1〜100sec−1の範囲で溶融粘度を測定した。せん断速度10sec−1におけるポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度をη1、ポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度をη2とした。
(試験片の作製方法)
得られたペレットを120℃で4時間以上乾燥した後、射出成形機(ファナック(株)製、ROBOSHOT S2000i100A)を用い、成形温度360℃、金型温度80℃にて、JIS K 7139「プラスチック−試験片」にて規定の多目的試験片A型(全長168mm×厚さ4mm)を作製した。この試験片の端面を切削し、切削端面について、樹脂板端面鏡面機(メガロテクニカ(株)製、プラビューティーPB−500)を用いて鏡面加工した。
(積算透過率の評価方法)
分光光度計((株)日立製作所製、UH4150)に長光路測定付属装置を設置し、光源として50Wハロゲンランプを用いて、光源前マスク5.6mm×2.8mm、試料前マスク6.0mm×2.8mmを使用した状態で、波長380〜780nmの領域で1nm毎の試験片各々の分光透過率を、試験片の全長方向について測定した。測定した分光透過率を積算し、十の位を四捨五入することにより、各々の積算透過率を求めた。なお、積算透過率が30000以上を良好(表中、○で示す)、30000未満を不良(表中、×で示す)とした。
(黄色度の評価方法)
前記積算透過率の評価方法において測定した分光透過率に基づき、標準光源D65を用い、10度視野にて各々の黄色度を求めた。なお、黄色度が20以下を良好(表中、○で示す)、20を超えると不良(表中、×で示す)とした。
Figure 0006063101
Figure 0006063101
Figure 0006063101
実施例1〜18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)に、特定のポリエーテル誘導体等の溶融粘度調整剤(B)と、亜リン酸エステル系化合物(C)とが、各々特定の割合で配合されたものである。したがって、該ポリカーボネート樹脂組成物から成形された試験片は、積算透過率が高く、かつ、黄色度が小さい。
このように、実施例1〜18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)が本来有する耐熱性が損なわれることがなく、可視領域での光線透過率が高く、しかも高温で成形加工した場合でも光線透過率に優れている。そして、このようなポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、黄色度が小さく色相に優れ、しかも高温で成形加工した場合でも色相に優れている。
これに対して、比較例1のポリカーボネート樹脂組成物は、特定のポリエーテル誘導体等の溶融粘度調整剤(化合物B1)の量が少ないので、積算透過率が低く、かつ黄色度が大きい。このように、比較例1のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、輝度および色相に劣る。
比較例2のポリカーボネート樹脂組成物は、特定の溶融粘度調整剤(化合物B1)の量が多いので、積算透過率が低く、かつ黄色度が大きい。このように、比較例2のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、輝度および色相に劣る。
比較例3のポリカーボネート樹脂組成物は、亜リン酸エステル系化合物(C)の量が少ないので、試験片は黄色度が大きい。このように、比較例3のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、色相に劣る。
比較例4のポリカーボネート樹脂組成物は、亜リン酸エステル系化合物(C)の量が多ので、積算透過率が低く、かつ黄色度が大きい。このように、比較例4のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、輝度および色相に劣る。
比較例5のポリカーボネート樹脂組成物は、特定の溶融粘度調整剤(化合物B5)の量が少ないので、積算透過率が低く、かつ黄色度が大きい。このように、比較例5のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、輝度および色相に劣る。
比較例6のポリカーボネート樹脂組成物は、特定の溶融粘度調整剤(化合物B5)の量が多いので、積算透過率が低く、かつ黄色度が大きい。このように、比較例5のポリカーボネート樹脂組成物を成形した成形品は、輝度および色相に劣る。
以上のように、本発明における技術の例示として実施の形態を説明した。そのために、詳細な説明を提供した。
したがって、詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
また、上述の実施の形態は、本発明における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
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が本来有する耐熱性、機械的強度等の特性が損なわれることがなく、熱安定性及び耐候性に優れ、しかも高温で成形加工した場合でも光線透過率に優れたものである。よって、例えば厚さ0.3mm程度の薄型の導光板であっても、色相が変化して外観が低下することや、高温成形を経て樹脂そのものが劣化することが少なく、工業的利用価値が極めて高い。

Claims (9)

  1. ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、溶融粘度調整剤(B)0.005〜3.0重量部及び亜リン酸エステル系化合物(C)0.005〜1.0重量部を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、
    測定温度220℃、せん断速度10sec −1 における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たし、
    前記溶融粘度調整剤(B)が、下記一般式(2)で表されるポリエーテル誘導体であり、該ポリエーテル誘導体の重量平均分子量が1000〜4000である、ポリカーボネート樹脂組成物。
    一般式(2):
    HO−(CHCHCHCHO)(CHCHC(CH)HCHO)−H (2)
    (式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
  2. ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、溶融粘度調整剤(B)0.005〜3.0重量部及び亜リン酸エステル系化合物(C)0.005〜1.0重量部を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、
    測定温度220℃、せん断速度10sec −1 における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たし、
    前記溶融粘度調整剤(B)が、下記一般式(3)で表されるポリエーテル誘導体であり、該ポリエーテル誘導体の重量平均分子量が1000〜4000である、ポリカーボネート樹脂組成物。
    一般式(3):
    O−(CHCH)m(CHC(CH)HO)n−H (3)
    (式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
  3. 前記亜リン酸エステル系化合物(C)が、下記一般式(5)、(6)及び(7)で表される化合物から選択された1種以上の化合物である、請求項1または2記載のポリカーボネート樹脂組成物。
    一般式(5):
    Figure 0006063101
    (式中、Rは、炭素数1〜20のアルキル基又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基を示し、aは、0〜3の整数を示す。)
    一般式(6):
    Figure 0006063101
    (式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素数5〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7〜12のアラルキル基又はフェニル基を示す。Rは、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。Xは、単結合、硫黄原子又は式:−CHR−(ここで、Rは、水素原子、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数5〜8のシクロアルキル基を示す)で表される基を示す。Aは、炭素数1〜8のアルキレン基又は式:*−COR−(ここで、Rは、単結合又は炭素数1〜8のアルキレン基を示し、*は、酸素側の結合手であることを示す)で表される基を示す。Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1〜8のアルコキシ基又は炭素数7〜12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。)
    一般式(7):
    Figure 0006063101
    (式中、R、R10は炭素数1〜20のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、a、bは整数0〜3を示す。)
  4. 前記一般式(5)で表される化合物が、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイトである、請求項3記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  5. 前記一般式(6)で表される化合物が、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピンである、請求項3記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  6. 前記一般式(7)で表される化合物が、3,9−ビス(2,6−ジ−tert−ブチル
    −4−メチルフェノキシ)−2,4,8,10−テトラオキサ−3,9−ジホスファスピロ[5,5]ウンデカンであることを特徴とする、請求項3記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  7. ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、溶融粘度調整剤(B)0.005〜3.0重量部及び亜リン酸エステル系化合物(C)0.005〜1.0重量部を配合してなるポリカーボネート樹脂組成物であって、
    測定温度220℃、せん断速度10sec −1 における溶融粘度をηとしたとき、ポリカーボネート樹脂組成物の溶融粘度η1とポリカーボネート樹脂(A)の溶融粘度η2の比η1/η2が、0.45≦η1/η2≦0.95を満たし、
    前記溶融粘度調整剤(B)が、下記一般式(4)で表されるポリエーテル誘導体であり、該ポリエーテル誘導体の重量平均分子量が1000〜4000であり、
    前記亜リン酸エステル化合物(C)が、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)フォスファイト、または、2,4,8,10−テトラ−t−ブチル−6−[3−(3−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)プロポキシ]ジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピンである、ポリカーボネート樹脂組成物。
    一般式(4):
    HO−(CHCHO)m(CHCH(CH)O)n−H (4)
    (式中、m及びnは、それぞれ独立して、3〜60の整数を示し、m+nは、8〜90の整数を示す。)
  8. 請求項1〜7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物を含む、光学用成形品。
  9. 前記成形品が導光板である、請求項8に記載の光学用成形品。
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