JP6183513B2 - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents
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Description
ΔYI=YI(20)−YI(5) (1)
ΔMv=Mv(0)−Mv(20) (2)
このため、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物によれば、例えば射出成形による成形品の製造において、成形サイクルの自由度を大きくとることができ、生産ラインの状況に柔軟に対応して効率的な成形を行うことが可能となる。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)と、該芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、安定剤(B)として、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)0.005〜0.1質量部と、スピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)0.005〜0.1質量部とを含有することを特徴とする。
芳香族ポリカーボネート樹脂(A)は、芳香族ヒドロキシ化合物と、ホスゲン又は炭酸のジエステルとを反応させることによって得られる芳香族ポリカーボネート重合体である。上記芳香族ポリカーボネート重合体は分岐を有していてもよい。芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法は、特に限定されるものではなく、ホスゲン法(界面重合法)、溶融法(エステル交換法)等の従来法によることができる。
上記芳香族ジヒドロキシ化合物は、1種類を単独で用いても、2種類以上を混合して用いてもよい。
上記芳香族ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量はより好ましくは17,000〜28,000であり、さらに好ましくは18,000〜25,000である。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、安定剤(B)として、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)(以下「(B−1)成分」と称す場合がある。)と、スピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)(以下「(B−2)成分」と称す場合がある。)とを含有することを特徴とする。
スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)としては、スピロ環骨格を有するフェノール系化合物であればよく、特に制限はないが、スピロ環として下記式(Ia)で表される2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン環を有するものが好ましく、特に下記一般式(I)で表されるものが好ましい。
R3A,R3B,R4A,R4Bは好ましくは、それぞれ独立に、炭素数1〜4の直鎖又は分岐のアルキル基であり、より好ましくはメチル基又はt−ブチル基である。
また、R5A,R5Bは、好ましくは、それぞれ独立に、炭素数1〜4の低級アルキレン基であり、より好ましくはエチレン基である。なお、R5A,R5Bのアルキレン基は、更に置換基としてアルキル基を有していてもよい。
一般式(I)において、R1A=R1B、R2A=R2B、R3A=R3B、R4A=R4B、R5A=R5Bで、スピロ環の中心炭素原子に対して、左右対称の化合物であることが好ましい。
スピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)としては、スピロ環骨格を有するホスファイト系化合物であればよく、特に制限はないが、例えば、下記一般式(II)で表されるものが好ましい。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物において、上記の(B−1)成分の含有量は、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、0.005〜0.1質量部である。(B−1)成分の含有量が0.005質量部未満であると、十分な滞留熱安定性の改善効果を得ることができない。(B−1)成分の含有量が0.1質量部を超えると、成形時のガスが多くなったり、モールドデポジットによる転写不良が起こったりするため、得られる成形品の光透過率が低下するおそれがある。(B−1)成分の含有量は好ましくは芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対して0.008〜0.08質量部であり、さらに好ましくは0.01〜0.05質量部である。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)及び安定剤(B)の他、離型剤として脂肪酸エステル(C)を含んでいてもよい。
脂肪酸エステル(C)は脂肪族カルボン酸とアルコールとの縮合化合物である。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、紫外線吸収剤(D)を含有することが好ましい場合がある。紫外線吸収剤(D)を含有することで、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の耐候性を向上させることができる。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物には、本発明の目的を損なわない範囲で、任意成分としてさらに酸化防止剤、離型剤、蛍光増白剤、染顔料、難燃剤、耐衝撃改良剤、帯電防止剤、滑剤、可塑剤、相溶化剤、充填剤等が配合されてもよい。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法は、特に制限されるものではなく、例えば最終成形品を成形するまでの任意の段階で、各成分を一括又は分割して配合し、溶融混練する方法が挙げられる。各成分の配合方法としては、例えばタンブラー、ヘンシェルミキサー等を使用する方法、フィーダーにより定量的に押出機ホッパーに供給して混合する方法などが挙げられる。溶融混練の方法としては、例えば単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダー、バンバリーミキサー等を使用する方法などが挙げられる。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の成形方法には特に制限はないが、例えば、射出成形法、圧縮成形法、射出圧縮成形法などが挙げられ、好ましくは射出成形法である。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の成形品は、電気機器、通信機器、精密機械、自動車部品等、幅広い用途に有用であるが、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は滞留熱安定性に優れ、成形時、成形機内の滞留時間が長い場合であっても、樹脂の分解による分子量低下や黄変の問題が少なく、耐衝撃性等の機械特性、色相に優れた成形品を得ることができることから、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品は、特に、耐衝撃性等の機械特性や透明性、色相が重視されるレンズカバー、照明カバー等の分野において好適に使用される。本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物よりなる成形品は、とりわけ自動車用照明カバーとして好適に使用される。
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、滞留熱安定性に優れ、熱滞留過程での黄変が抑制される。例えば、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを340℃で5分間保持した後に射出成形して得られる2mm厚さの成形品について測定したYI値をYI(5)、この芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを340℃で20分間保持した後に射出成形して得られる2mm厚さの成形品について測定したYI値をYI(20)としたときに、下記式(1)で算出されるYI値の増加量ΔYIが好ましくは0.3以下であるような、耐熱黄変性に優れるものである。このΔYIはより好ましくは0.2以下、さらに好ましくは0.1以下である。
ΔYI=YI(20)−YI(5) (1)
本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物は、滞留熱安定性に優れ、熱滞留過程での樹脂の分解による分子量低下が小さいものである。例えば、本発明の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物ペレットに含まれる芳香族ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量をMv(0)、このペレットを340℃で20分間保持した後に射出成形して得られる成形品に含まれる芳香族ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量をMv(20)としたときに、下記式(2)で算出される粘度平均分子量の低下量ΔMvが好ましくは1000以下というような耐熱分解性に優れるものである。このΔMvはより好ましくは900以下、さらに好ましくは700以下である。
ΔMv=Mv(0)−Mv(20) (2)
三菱エンジニアリングプラスチックス社製 芳香族ポリカーボネート樹脂:界面重合法で製造されたビスフェノールA型芳香族ポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量21,500)
<フェノール系安定剤(B−1)>
ADEKA社製「アデカスタブAO−80」:前記構造式(I−1)で表される3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカンが挙げられる。(表1,2中、「AO−80」と記載する。)
ADEKA社製「アデカスタブAO−60」:下記構造式で表されるペンタエリスリトールテトラキス[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(表1,2中、「AO−60」と記載する。)
ADEKA社製「アデカスタブPEP−36」:前記構造式(II−A)で表されるビス(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(表1,2中、「PEP−36」と記載する。)
Properties&Characteristics社製「Doverphos S−9228」:前記構造式(II−B)で表されるビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト(表1,2中、「S−9228」と記載する。)
ADEKA社製「アデカスタブ2112」:下記構造式で表されるトリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト(表1,2中、「2112」と記載する。)
コグニスジャパン社製「ロキシオールVPG861」:ペンタエリスリトールテトラステアレート(表1,2中、「VPG861」と記載する。)
シプロ化成社製「シーソーブ709」:2−(2’−ヒドロキシ−5’−tert−オクチルフェニル)−2H−ベンゾトリアゾール(表1,2中、「シーソーブ709」と記載する。)
<芳香族ポリカーボネート樹脂組成物の製造>
表1,2に示す成分を表1,2に示す割合となるように配合し、タンブラーミキサーで均一に混合して混合物を得た。この混合物を、フルフライトスクリューとベントとを備えた単軸押出機(いすず化工機社製「VS−40」)に供給し、スクリュー回転数80rpm、吐出量20kg/時間、バレル温度250℃の条件で混練し、押出ノズル先端からストランド状に押出した。押出物を水槽にて急冷し、ペレタイザーを用いてカットしてペレット化し、芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを得た。
上記のようにして得られた芳香族ポリカーボネート樹脂組成物について、以下の評価を行い、結果を表1,2に示した。
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを120℃で4〜8時間、熱風循環式乾燥機により乾燥した後、射出成形機(FANUC社製「ROBOSHOT−S−2000i 150B」)を使用して射出温度340℃、シリンダー内滞留時間5分、金型温度80℃で、70mm×40mm×2mm厚さの成形品を成形した。この成形品について、日本電色工業(株)製色彩計「SE−2000」を使用して厚さ2mmのYI値を測定した。このYI値を「YI(5)」とする。
別に、シリンダー内滞留時間を20分としたこと以外は上記と同様に射出成形を行って、同様に厚さ2mmのYI値を測定した。このYI値を「YI(20)」とする。
下記式(1)よりΔYIを算出した。
ΔYI=YI(20)−YI(5) (1)
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットについて、以下の方法で粘度平均分子量」を測定した。この値を「Mv(0)」とする。
別に、上記YI(20)の測定時と同様に、シリンダー内滞留時間20分で射出成形を行って成形品を得、この成形品について、同様に粘度平均分子量を測定した。この値を「MV(20)」とする。
下記式(2)よりΔMvを算出した。
ΔMv=Mv(0)−Mv(20) (2)
溶媒としてメチレンクロライドを使用し、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=1.23×10−4M0.83の式から算出した。ここで極限粘度([η])とは各溶液濃度(C)(g/dl)での比粘度(ηsp)を測定し、下記式により算出した値である。
これに対して、フェノール系安定剤とホスファイト系安定剤が共に本発明の規定を満たさない比較例1〜3や、フェノール系安定剤及びホスファイト系安定剤のうちの一方が本発明の規定を満たさない比較例4〜6、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)とスピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)のうちの一方のみを用いた比較例7〜9では、滞留熱安定性が劣り、熱滞留過程での分子量低下、及び黄変の問題がある。
Claims (7)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A)と、該芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100質量部に対し、
安定剤(B)として、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)0.005〜0.03質量部と、スピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)0.005〜0.05質量部と
を含有し、
スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)とスピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)の含有重量比が、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1):スピロ環骨格を有するホスファイト系安定剤(B−2)=1:0.5〜1.8であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。 - 請求項1において、スピロ環骨格を有するフェノール系安定剤(B−1)が、2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン環を有することを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを340℃で5分間保持した後に射出成形して得られる2mm厚さの成形品について測定したYI値をYI(5)、該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物のペレットを340℃で20分間保持した後に射出成形して得られる2mm厚さの成形品について測定したYI値をYI(20)としたときに、下記式(1)で算出されるYI値の増加量ΔYIが0.3以下であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
ΔYI=YI(20)−YI(5) (1) - 請求項1ないし4のいずれか1項において、該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物ペレットに含まれる芳香族ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量をMv(0)、該芳香族ポリカーボネート樹脂組成物ペレットを340℃で20分間保持した後に射出成形して得られる成形品に含まれる芳香族ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量をMv(20)としたときに、下記式(2)で算出される粘度平均分子量の低下量ΔMvが1000以下であることを特徴とする芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
ΔMv=Mv(0)−Mv(20) (2) - 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品。
- 自動車用照明カバーである請求項6に記載の成形品。
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