JP7170946B1 - ポリカーボネート樹脂組成物、成形品およびポリカーボネート樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、以下のポリカーボネート樹脂組成物に関する。
シリコーン系化合物およびホスホニウム塩系イオン液体のうち少なくとも1種を含有する、ポリカーボネート樹脂組成物。
<ポリカーボネート樹脂組成物>
本実施の形態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)およびドナーアクセプター系化合物(B)を含有し、シリコーン系化合物(C)およびホスホニウム塩系イオン液体(D)のうち少なくとも1種を含有する。
以下、各成分について詳細に説明する。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物に含有されるポリカーボネート樹脂(A)としては、特に制限はなく、様々なものが挙げられる。例えば、2価フェノールとカーボネート前駆体とを溶液法(界面重縮合法)または溶融法(エステル交換法)により製造される芳香族ポリカーボネートを使用することができる。すなわち、2価フェノールとホスゲンとの界面重縮合法、2価フェノールとジフェニルカーボネート等とのエステル交換法等により反応させて製造されたものを使用することができる。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物は、ドナーアクセプター系化合物(B)を含有する。ドナーアクセプター系化合物(B)を含有することにより、帯電防止性(粉塵付着防止性)を向上させることができる。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物は、シリコーン系化合物(C)およびホスホニウム塩系イオン液体(D)のうち少なくとも1種を含有する。シリコーン系化合物(C)およびホスホニウム塩系イオン液体(D)のうち少なくとも1種を含有することにより、帯電防止性(粉塵付着防止性)を向上させることができる。
ホスホニウム塩系イオン液体(D)としては、トリブチルドデシルホスホニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリブチルドデシルホスホニウムブロミド、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、トリヘキシルテトラデシルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、トリエチルペンチルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、トリエチルオクチルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、トリ-n-ブチルメチルホスホニウムビス(トリフルオロメチルスルホニル)イミド、テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボラート等が挙げられる。また、入手性の観点から、トリブチルドデシルホスホニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリブチルドデシルホスホニウムブロミド、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を使用することが好ましい。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物は、本開示の目的を阻害しない限り、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の添加剤を含有してもよい。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物は、ホスホニウム塩系イオン液体(D)を含有することで、加水分解をもたらし、熱安定性が低下し、黄変することから、熱安定性を向上させるために、耐熱安定剤を含有してもよい。
本実施のポリカーボネート樹脂組成物は、屋外製品に使用されることが多く、紫外線により黄変することから、紫外線吸収剤を含有してもよい。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物は、屋外製品に使用されることが多く、紫外線により黄変することから、光安定剤を含有してもよい。
本開示で使用可能なその他の添加剤としては、本開示の目的を阻害しない限り、帯電防止剤、可塑剤、離型剤、難燃剤、難燃助剤、染料、顔料等を挙げることができる。
本開示のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法は、特に制限はなく、公知のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法を広く採用でき、例えば、ポリカーボネート樹脂(A)と、ドナーアクセプター系化合物(B)と、シリコーン系化合物(C)およびホスホニウム塩系イオン液体(D)のうち少なくとも1種と、ならびに、必要に応じて配合される添加剤を混合し、混練を行う。混練の方法としては、例えば、溶融混練、溶媒キャストブレンド、ラテックスブレンド、ポリマーコンプレックス等のいずれかの物理的ブレンドを用いる方法により行うことができるが、溶融混練法が好ましい。なお、溶融混練の温度は特に制限されないが、通常240~320℃の範囲である。
本実施の形態に係る成形品は、上記のポリカーボネート樹脂組成物からなる。本実施の形態に係る成形品では、上記のポリカーボネート樹脂組成物からなることにより、透明性を確保しつつ、親水性の粉塵汚れおよび疎水性の粉塵汚れのいずれも付着し難いという効果が奏される。
本実施の形態の成形品は0.5~6.0mm程度の厚さにおいても透明性に優れるものであり、厚さ2.0mmの成形品の全光線透過率は86%以上であり、88%以上であることが好ましい。
本実施の形態の成形品において、厚さ2.0mmの成形品のヘーズは2%以下であり、1%以下であることが好ましい。
ヘーズ(%)=拡散光成分/全光線透過率×100・・・式(1)
全光線透過率に含まれる光には、平行光成分および拡散光成分があり、ヘーズは、全光線透過率における拡散光成分の割合を数値化したものである。
評価は下記の方法により行った。なお、下記評価に用いる試験片は、平板試験片(縦100mm×横100mm×厚さ2.0mm)であり、温度23℃、湿度50%の環境で、一週間放置した後に評価したものである。
JIS K7361-1:1997の「プラスチック-透明材料の全光線透過率の試験方法-第1部:シングルビーム法」に準拠した測定方法により、上記平板試験片を用いて紫外可視近赤外(UV-Vis-NIR)分光光度計((株)島津製作所製 Solid Spec-3700 DUV)により温度23℃にて測定した。全光線透過率が86%以上を良好とした。
JIS K7136:2000「プラスチック-透明材料のヘーズの求め方」に準拠した測定方法により、上記平板試験片を用いてヘーズメータ(日本電色工業(株)製 NDH2000)により、D65光源にて温度23℃で測定した。ヘーズが2%以下を良好とした。
上記平板試験片を用いて抵抗率計((株)三菱化学アナリテック製 Hiresta UP MCP-HT450)により以下の試験条件で測定した。数値が小さい程、帯電防止性に優れていることを示す。
[試験条件]
電圧:1000V
時間:60秒
温度:23℃
湿度:50%
JIS Z8901:2006の「試験用粉体及び試験用粒子」に準拠した粉体を使用した。親水性の粉塵付着性評価には、関東ローム(JIS試験用紛体1の11種)を使用し、疎水性の粉塵付着性評価には、カーボンブラック(JIS試験用紛体1の12種)を使用した。
粉塵付着性の評価は、粉塵をエアーで成形品表面に一定量(5g)吹きつけた後の、成形品表面をデジタルマイクロスコープ((株)キーエンス製 VHX-5000)により100倍で観察し、画像処理により粉塵付着率(粉塵付着面積割合)を求めた。なお、粉塵付着率が4%未満の場合を「A」、粉塵付着率が4%以上の場合を「B」と示した。
全光線透過率が86%以上、ヘーズが2%以下、表面固有抵抗率が1012Ω/sq未満、かつ、親水性および疎水性の粉塵付着率が4%未満の場合を「A」、上記のうちいずれか1項目でも満たさない場合を「B」と示した。
表1および2に示す組成の割合の各成分を混合し、二軸混練押出機(芝浦工業(株)製 TEX-26SX)を用い、280℃にて溶融混練することにより、3~5mmのポリカーボネート樹脂組成物のペレットを作製した。
A-1:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製 ユーピロンHL3503
A-2:出光興産(株)製 タフロンLC1500
A-3:住化ポリカーボネート(株)製 SDポリカ303-30
A-4:帝人(株)製 パンライトL-1225ZL
A-5:三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製 ユーピロンHL3003
A-6:帝人(株)製 パンライトLN-2250N
(B-1)
ビオミセルBN-105〔(株)ボロン研究所製〕
(C-1)
KR-9218〔信越化学工業(株)製〕(動粘度:40mm2/sec、屈折率:1.529)
(C-2)
KR-511〔信越化学工業(株)製〕(動粘度:100mm2/sec、屈折率:1.518)
(C-3)
HIVAC F-5〔信越化学工業(株)製〕(動粘度:160mm2/sec、屈折率:1.575)
〔ホスホニウム塩系イオン液体:D成分〕
(D-1)
トリブチルドデシルホスホニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド〔富士フィルム和光純薬(株)製〕
(D-2)
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〔竹本油脂(株)製 エレカットS-418〕
(D-3)
トリブチルドデシルホスホニウムブロミド〔富士フィルム和光純薬(株)製〕
(E-1)
ジグリセリンモノラウレート〔理研ビタミン(株)製 ポエムDL-100〕
(F-1)
ペレスタットNC6321〔三洋化成工業(株)製〕
Claims (4)
- ポリカーボネート樹脂100重量部およびドナーアクセプター系化合物0.5~3.0重量部を含有し、
シリコーン系化合物1.0~3.0重量部およびホスホニウム塩系イオン液体0.5~3.0重量部のうち少なくとも1種を含有し、
前記ドナーアクセプター系化合物が、下記化学式1で表される化合物であり、
前記シリコーン系化合物が、下記化学式2で表される繰り返し単位からなる化合物であり、25℃における動粘度が10~20000mm2/secであり、
前記ホスホニウム塩系イオン液体が、トリブチルドデシルホスホニウムビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミド、トリブチルドデシルホスホニウムブロミドおよび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からなる群から選択される少なくとも1種を含む、ポリカーボネート樹脂組成物。
前記化学式2中、
R1およびR2は、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基またはアリールオキシ基である。 - JIS K7361-1に準拠して測定した全光線透過率が86%以上である成形品が得られる、請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 請求項1または2に記載のポリカーボネート樹脂組成物からなる成形品。
- 請求項1または2に記載のポリカーボネート樹脂組成物の製造方法であって、
ポリカーボネート樹脂と、ドナーアクセプター系化合物と、シリコーン系化合物およびホスホニウム塩系イオン液体のうち少なくとも1種とを溶融混練して得る、ポリカーボネート樹脂組成物の製造方法。
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