JP6159132B2 - 帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物および成形品 - Google Patents
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Description
ここで、特許文献1および2では、ポリカーボネート樹脂に、ジグリセリン脂肪酸エステルと少量のリン酸、硼酸等の酸性物質を配合することによって、シャルピー衝撃強度が高く、透過率が高く、黄色味を抑制でき(YI値が小さく)、表面抵抵抗率の低い成形品を提供できることを開示している。
<1>ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)0.8〜2.0質量部、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)0.01質量部を超え5質量部以下、および、下記一般式(1)で表される化合物(D)0.001〜0.3質量部を含有する帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
一般式(1)
<2>ジグリセリン脂肪酸エステル(B)がモノエステル化合物である、<1>に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<3>炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)が炭素数10〜22の直鎖の飽和脂肪族モノカルボン酸からなる酸性物質である、<1>または<2>に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<4>一般式(1)において、R2は炭素数5〜15の分岐のアルキル基であり、n1は2であり、n2は0である、<1>〜<3>のいずれかに記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<5>ジグリセリン脂肪酸エステル(B)が炭素数8〜18の脂肪酸とジグリセリンのエステル化合物である、<1>〜<4>のいずれかに記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<6>炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)がステアリン酸および/またはベヘン酸である、<1>〜<5>のいずれかに記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<7>一般式(1)で表される化合物(D)がジフェニル(2−エチルヘキシル)フォスファイトである、<1>〜<6>のいずれかに記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<8>ジグリセリン脂肪酸エステル(B)がモノエステル化合物であり、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)が炭素数10〜22の直鎖の飽和脂肪族モノカルボン酸からなる酸性物質であり、一般式(1)において、R2は炭素数5〜15の分岐のアルキル基であり、n1は2であり、n2は0である、<1>に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<9>ジグリセリン脂肪酸エステル(B)が炭素数8〜18の脂肪酸とジグリセリンのエステル化合物であり、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)がステアリン酸および/またはベヘン酸であり、一般式(1)で表される化合物(D)がジフェニル(2−エチルヘキシル)フォスファイトである、<1>に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
<10><1>〜<9>のいずれかに記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
<11>前記成形品が、電気電子機器の筐体である、<10>に記載の成形品。
<12>シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した前記成形品の3mm厚さの部分のIEC60093に従って測定した表面抵抗値が1015Ω以下である、<10>または<11>に記載の成形品。
<13>シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した前記成形品の2mm厚さの部分のISO14782およびISO13468−1に従って測定したヘイズが0.75%以下である、<10>〜<12>のいずれかに記載の成形品。
一般式(1)
また、本発明では、酸性物質の配合量をポリカーボネート樹脂100質量部に対し、0.01質量部を超える量と多めに配合している。上記特許文献1(特開2010−150457号公報)および特許文献2(特開2010−150470号公報)では、酸性物質が0.01質量部を超えると初期の性能が発揮しないことが明示されており、本発明の効果は極めて驚くべきものである。
本発明の組成物が含有するポリカーボネート樹脂(A)としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂が挙げられるが、好ましくは、芳香族ポリカーボネート樹脂である。
ポリカーボネート樹脂(A)の数平均分子量は、5,000〜100,000が好ましく、10,000〜50,000がより好ましい。
また、本発明の組成物には、本発明の効果を損わない範囲でポリカーボネート樹脂以外の樹脂を配合することができる。例えば、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの熱可塑性ポリエステル樹脂;ポリスチレン樹脂、高衝撃ポリスチレン樹脂(HIPS)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム共重合体(ASA樹脂)、アクリロニトリル−エチレンプロピレン系ゴム−スチレン共重合体(AES樹脂)などのスチレン系樹脂;ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂;ポリアミド樹脂;ポリイミド樹脂;ポリエーテルイミド樹脂;ポリウレタン樹脂;ポリフェニレンエーテル樹脂;ポリフェニレンサルファイド樹脂;ポリスルホン樹脂;ポリメタクリレート樹脂等が挙げられる。しかしながら、これらの樹脂は、本発明の組成物の5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましく、実質的に含まない方がさらに好ましい。
本発明の組成物は、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)を含む。ジグリセリン脂肪酸エステルは、脂肪酸とジグリセリンのエステル化合物である。
ジグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、炭素数5〜22が好ましく、炭素数が8〜18がより好ましい。炭素数5以上とすることにより、帯電防止性能の持続性がより向上する傾向にあり、炭素数を22以下とすることにより、帯電防止性がより向上する傾向にある。
ジグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、直鎖または分岐の脂肪酸であることが好ましく、直鎖の脂肪酸であることが好ましい。また、ジグリセリン脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、飽和脂肪酸であっても不飽和脂肪酸であってもよいが、飽和脂肪酸であることが好ましい。
また、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)は、モノエステル化合物、ジエステル化合物またはトリエステル化合物であることが好ましく、モノエステル化合物であることがより好ましい。
本発明で用いるジグリセリン脂肪酸エステル(B)の具体例としては、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノカプレート、ジグリセリンモノミリステート、ジグリセリンモノステアレート等が例示され、ジグリセリンモノラウレート、ジグリセリンモノカプリレートおよびジグリセリンモノカプレートが好ましい。
本発明の組成物において、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、0.8〜2.0質量部含まれており、1.0〜1.6質量部含まれていることが好ましい。ジグリセリン脂肪酸エステルは、1種類のみ含まれていてもよく、2種類以上含まれていてもよい。2種類以上含まれている場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の組成物は、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)を含む。ここで、本発明における有機脂肪酸とは、直鎖または分岐の炭化水素基を有するカルボン酸を意味する。
炭化水素基は飽和炭化水素基であっても不飽和炭化水素基であってもよいが、飽和炭化水素基であることが好ましい。また、直鎖の炭化水素基であることが好ましい。本発明における有機脂肪酸は、モノカルボン酸であることが好ましい。
有機脂肪酸の炭素数は、15〜22であることが好ましく、17〜22であることがさらに好ましい。
炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)の具体例としては、オレイン酸、ステアリン酸、ベヘン酸等が例示され、ステアリン酸およびベヘン酸が好ましい。
本発明の組成物において、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質は、ポリカーボネート樹脂100質量部に対し、0.01質量部を超え5質量部以下の範囲で含まれており、0.05〜1.00質量部含まれていることが好ましい。炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質は、1種類のみ含まれていてもよく、2種類以上含まれていてもよい。2種類以上含まれている場合は、合計量が上記範囲となることが好ましい。
本発明の組成物は、一般式(1)で表される化合物(D)を含む。一般式(1)で表される化合物は、滞留熱安定試験後の黄色味を抑制したり、ヘイズを低くする役割を果たす。特に、本発明の組成物では、一般式(1)で表される化合物(D)とは異なる構造の化合物(例えば、トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト)などを配合した場合、滞留熱安定試験後の黄色味の抑制ができなかったり、ヘイズが高くなってしまうことが分かった。すなわち、本発明の組成物では、一般式(1)で表される化合物を配合することにより、特異的に効果を奏する。
一般式(1)
R2は、炭素数1〜15の分岐のアルキル基が好ましく、炭素数5〜12の分岐のアルキル基がより好ましい。
n1は2が好ましく、従って、n3は1が好ましい。n2は0〜5の整数であり、0または1であることが好ましく、0がより好ましい。
本発明の組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、更に種々の添加剤を含有していても良い。このような添加剤としては、離型剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、無機充填材、染顔料、蛍光増白剤、帯電防止剤(ジグリセリン脂肪酸エステルを除く)、防曇剤、滑剤、アンチブロッキング剤、流動性改良剤、可塑剤、分散剤、抗菌剤等が挙げられる。これらのその他の成分は、組成物の10質量%以下の割合で配合されることが好ましく、5質量%以下の割合で配合されることが好ましい。
本発明の組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、離型剤(但し、上記酸性物質に該当するものは除く)を含んでいてもよい。本発明で用いられる離型剤としては、特開2013−043908号公報の段落番号0100〜0106の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、酸化防止剤(但し、上記一般式(1)で表される化合物(D)に該当するものは除く)を含んでいてもよい。本発明で用いられる酸化防止剤としては、特開2013−043908号公報の段落番号0097〜0099の記載、特開2010−150470号公報の段落番号0022〜0032の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の組成物は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、紫外線吸収剤を含んでいてもよい。特開2012−251061号公報の段落番号0128〜0136の記載を参酌でき、これらの内容は本願明細書に組み込まれる。
本発明の組成物の製造方法に制限はなく、公知のポリカーボネート樹脂を含む樹脂組成物の製造方法を広く採用できる。
具体例を挙げると、ポリカーボネート樹脂(A)、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)および一般式(1)で表される化合物(D)、並びに、必要に応じて配合されるその他の成分を、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダーなどの混合機で溶融混練する方法が挙げられる。
また、例えば、一部の成分を予め混合し押出機に供給して溶融混練することで得られる樹脂組成物をマスターバッチとし、このマスターバッチを再度残りの成分と混合し、溶融混練することによって本発明の組成物を製造することもできる。
また、例えば、分散し難い成分を混合する際には、その分散し難い成分を予め水や有機溶剤等の溶媒に溶解又は分散させ、その溶液又は分散液と混練するようにすることで、分散性を高めることもできる。
本発明の組成物は、通常、任意の形状に成形して成形品として用いる。この成形品の形状、模様、色彩、寸法などに制限はなく、その成形品の用途に応じて任意に設定すればよい。
本発明の成形品は、電気電子機器の筐体として好ましく用いられる。より具体的には、リレー、スイッチ、コネクター、ターミナルスイッチ、センサー、アクチュエーター、マイクロスイッチ、マイクロセンサーおよびマイクロアクチュエーター等の電気電子機器の筐体として好ましく用いることができる。例えば、パソコン、パチンコ機、ゲーム機、テレビ、電子ペーパーなどのディスプレイ装置、プリンター、コピー機、スキャナー、ファックス、電子手帳やPDA、電子式卓上計算機、電子辞書、カメラ、ビデオカメラ、携帯電話、電池パック、記録媒体のドライブや読み取り装置、マウス、テンキー、CDプレーヤー、MDプレーヤー、携帯ラジオ・オーディオプレーヤー等が挙げられる。また、アミューズメント向けの筐体、例えば、パチンコ、パチスロ、アーケード用ゲーム機器の筐体、およびそれら内部回路基板の偽造防止保護カバー等に用いられる。
本発明の成形品は、ポリカーボネート樹脂の優れた性質を損なうことなく、低い表面抵抗値を達成できる。具体的には、発明の成形品は、シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した成形品の3mm厚さの部分のIEC60093に従って測定した表面抵抗値を1015Ω以下とすることができ、特に、1012〜1014Ωの表面抵抗値を有する成形品とすることができる。また、本発明の成形品は、ヘイズ値を低くすることができ、例えば、シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した成形品の2mm厚さの部分のISO14782およびISO13468−1に従って測定したヘイズを0.75%以下とすることができ、さらには0.65%以下とすることができる。
なお、本発明における「10xΩとは、1.0×10xΩ以上10×10xΩ未満」を意味する。
A−1:ノバレックスM7022J(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、溶融重合法で製造されたもの、粘度平均分子量22,000)
A−2:ユーピロンS−3000(三菱エンジニアリングプラスチックス社製、界面重合法で製造されたもの、粘度平均分子量21,000)
B−1:ジグリセリンモノラウレート(理研ビタミン社製、ポエムDL−100)、
C12H25COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2OH
B−2:ジグリセリンモノカプリレート(阪本薬品工業社製、グリスターSY MCA−150)、
C8H17COOCH2CH(OH)CH2OCH2CH(OH)CH2OH
C−1:ステアリン酸、C17H35COOH(日油社製、NAA−180)
C−2:ベヘン酸(ベヘニン酸)、C21H43COOH(新日本理化社製)
D−1:ジフェニル(2−エチルヘキシル)フォスファイト(城北化学工業社製、JPM−308)
D−2:トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)フォスファイト(アデカ社製、アデカスタブ2112)
下記表に記載の各成分を表に記載の含有量(特に明記しない場合は全て質量部)で、タンブラーにて20分混合した後、1ベントを備えた日本製鋼所社製二軸押出機(TEX30XCT)に供給し、スクリュー回転数200rpm、吐出量20kg/時間、バレル温度260℃の条件で混練し、ストランド状に押出された樹脂組成物を水槽にて急冷し、ペレタイザーを用いてペレット化した。
上記で得られたペレットを120℃で4時間乾燥させた後、住友重機械工業社製射出成形機(SG75MII)を用いてシリンダー温度280℃、金型温度80℃の条件で3mm厚さのISO多目的試験片および、100×100×3mmの表面抵抗値試験片を成形した。
また、滞留試験片については、FANUC社製射出成形機(ROBOSHOT S−2000i−150B スクリューストローク176mm)を用いて、計量値24mmにてシリンダ温度300℃、金型温度80℃の条件で50×90mmの3段カラープレート(1mm厚/2mm厚/3mm厚)を成形サイクル5分にて7ショット成形した。
ISO179−1、ISO179−2に従い、ISO多目的試験片を用いて、23℃の条件で、ノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した(単位:kJ/m2)。
IEC60093に従い、100×100×3mmの表面抵抗値試験片を用いて、表面抵抗値を測定した(単位:Ω)。
ISO14782およびISO13468−1に従い、50×90mmの3段カラープレート(1mm厚/2mm厚/3mm厚)の2mm厚さの部分を用いて、ヘイズの値を測定した(単位:%)。
7ショット目の滞留成形した50×90mmの3段カラープレート(1mm厚/2mm厚/3mm厚)の外観について、目視にて以下の通り評価した。
A:成形品全体が非常に綺麗
B:成形品全体が綺麗
C:成形品全体にシルバーが時々発生
D:成形品全体にシルバー発生
E:シルバーがひどく使用に耐えない
JIS K7105に従い、C/2光源の透過法にて7ショット目の50×90mmの3段カラープレート(1mm厚/2mm厚/3mm厚)の2mm厚さの部分を用いてYIの値を測定した。
A:無色透明である(YI=1.40以下)
B:黄味は殆どない(YI=1.40を超え1.55未満)
C:黄味がやや強い(YI=1.55以上)
Claims (13)
- ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、ジグリセリン脂肪酸エステル(B)0.8〜2.0質量部、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)0.01質量部を超え5質量部以下、および、下記一般式(1)で表される化合物(D)0.001〜0.3質量部を含有する帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
一般式(1)
- ジグリセリン脂肪酸エステル(B)がモノエステル化合物である、請求項1に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)が炭素数10〜22の直鎖の飽和脂肪族モノカルボン酸からなる酸性物質である、請求項1または2に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 一般式(1)において、R2は炭素数5〜15の分岐のアルキル基であり、n1は2であり、n2は0である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- ジグリセリン脂肪酸エステル(B)が炭素数8〜18の脂肪酸とジグリセリンのエステル化合物である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)がステアリン酸および/またはベヘン酸である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 一般式(1)で表される化合物(D)がジフェニル(2−エチルヘキシル)フォスファイトである、請求項1〜6のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- ジグリセリン脂肪酸エステル(B)がモノエステル化合物であり、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)が炭素数10〜22の直鎖の飽和脂肪族モノカルボン酸からなる酸性物質であり、一般式(1)において、R2は炭素数5〜15の分岐のアルキル基であり、n1は2であり、n2は0である、請求項1に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- ジグリセリン脂肪酸エステル(B)が炭素数8〜18の脂肪酸とジグリセリンのエステル化合物であり、炭素数10〜22の有機脂肪酸からなる酸性物質(C)がステアリン酸および/またはベヘン酸であり、一般式(1)で表される化合物(D)がジフェニル(2−エチルヘキシル)フォスファイトである、請求項1に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の帯電防止性ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
- 前記成形品が、電気電子機器の筐体である、請求項10に記載の成形品。
- シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した前記成形品の3mm厚さの部分のIEC60093に従って測定した表面抵抗値が1015Ω以下である、請求項10または11に記載の成形品。
- シリンダ温度280℃、金型温度80℃で成形した前記成形品の2mm厚さの部分のISO14782およびISO13468−1に従って測定したヘイズが0.75%以下である、請求項10〜12のいずれか1項に記載の成形品。
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