JP7257441B2 - 芳香族ポリカーボネート樹脂組成物および光学用成形品 - Google Patents
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芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対してリン系酸化防止剤(B)を、0.01~0.1重量部、該脂肪酸エステル(C)を所定量含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物が、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を損なうことなく、熱安定性に優れ、光線透過率が高く、しかも成形加工された0.3mm程度の薄型の成形品(導光板)が光源照射等による高温条件下に長期に亘り暴露された場合でも、透明性の低下が少ない(白濁又は着色を生じ難い)ことを見出し、本発明を完成した。
前記式(1)で表される亜リン酸エステル化合物が、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトを含有すること;及び
前記式(2)で表される亜リン酸エステル化合物が、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]ウンデカンを含有すること。
式:
式:
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(式中、RおよびR’は、各々独立して水素原子又は炭素数1~30のアルキル基を示し、Xは、炭素数2~4の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を、Yは、炭素数2~5の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を示し、XとYは同一であっても異なっていても良く、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは6~120を示す。)
式(5)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
式(5)で表されるポリエーテル誘導体は、市販品を使用することができる。
下記式(5-1):
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(式中、RおよびR’は、各々独立して水素原子又は炭素数1~30のアルキル基を示し、Xは、炭素数2~4の直鎖アルキレン基を、Yは、炭素数2~5の分岐アルキレン基を示し、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは8~90を示す。)
式(5-1)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
式(5-1)で表されるポリエーテル誘導体は、市販品を使用することができる。
下記式(5-2):
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(式中、RおよびR’は、各々独立して水素原子又は炭素数1~30のアルキル基を示し、Xは、炭素数2~4の直鎖アルキレン基を、Yは、炭素数2~5の直鎖アルキレン基を示し、XとYは同一であっても異なっていても良く、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは6~100を示す。)
式(5-2)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
式(5-2)で表されるポリエーテル誘導体は、市販品を使用することができる。
下記式(5-3):
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(式中、RおよびR’は、各々独立して水素原子又は炭素数1~30のアルキル基を示し、Xは、炭素数2~4の分岐アルキレン基を、Yは、炭素数2~5の分岐アルキレン基を示し、XとYは同一であっても異なっていても良く、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは6~120を示す。)
式(5-3)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
式(5-3)で表されるポリエーテル誘導体は、市販品を使用することができる。
HO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH(CH3)CH2O)n-H
(式中、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(6)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
HO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH2CH2CH(CH3)CH2O)n-H
(式中、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(7)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
HO-(CH2CH2O)m(CH(CH3)CH2O)n-H
(式中、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(8)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
RO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH(CH3)CH2O)n-H
(式中、Rは炭素数1~30のアルキル基を示し、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(9)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
RO-(CH2CH2O)m(CH(CH3)CH2O)n-H
(式中、Rは炭素数1~30のアルキル基を示し、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(10)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
HO-(CH2CH2CH2CH2O)m(CH2CH2O)n-H
(式中、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは、8~90を示す。)
式(11)で表されるポリエーテル誘導体の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
HO-(CH2CH2CH2CH2O)p-H
(式中、pは、6~100を示す。)
式(12)で表されるポリエーテル誘導体(ポリテトラメチレングリコール)の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
式:HO-(CH(CH3)CH2O)q-H
(式中、qは、7~120を示す。)
式(13)で表されるポリエーテル誘導体(ポリプロピレングリコール)の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
HO-(CH(C2H5)CH2O)r-H
(式中、rは、6~100を示す。)
式(14)で表されるポリエーテル誘導体(ポリブチレングリコール)の重量平均分子量は、500~8000であることが好ましく、1000~4000であることがより好ましい。
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。
1.芳香族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
粘度平均分子量:15000、住化ポリカーボネート(株)製のSDポリカ 200-80(商品名)、「SDポリカ」は住化ポリカーボネート(株)の登録商標、以下「PC」又は(A1)ともいう
グリセリンモノステアレート
リケマールS-100A
(商品名、理研ビタミン(株)製、以下「GM」又は(C1)という)
3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシトルエン
[和光純薬工業(株)製、以下(D1)ともいう]
5.ポリエーテル誘導体(E):
5-1.テトラメ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(ランダム共重合)
重量平均分子量:2000、日油(株)製のポリセリンDCB-2000(商品名)、以下(E1)ともいう。
重量平均分子量:1750、日油(株)製のユニルーブ50DE-25(商品名)、以下(E2)という。
重量平均分子量:1000、保土谷化学工業(株)製のPTG-1000SN(商品名)、以下(E3)ともいう
6.エポキシ化合物(F)
3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキシルカルボキシレート
[(株)ダイセル化学工業製のセロキサイド2021P(商品名)、以下(F1)ともいう]
前記各原料を、表1~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、実施例1~11及び比較例1~5の各々の芳香族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いずれも、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280℃、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。
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32000以上を良好(表中、◎で示す)、32000未満30000以上を使用可(表中、○で示す)、30000未満を不良(表中、×で示す)とした。
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(以下、YI)を求めた。なお、YIが12以下を良好(表中、◎で示す)、12を超え、13以下を使用可(表中、○で示す)、13を超えると不良(表中、×で示す)とした。
上記で作製した試験片をエスペック社製イナートオーブンIPHH-201Mの中に設置し、200℃、72時間、加熱試験を行った。
次に、各試験片の表面を目視で観察した。以下の基準により、加熱試験後の状態を評価した。結果を表1~表3に示す。
◎:無色透明である。
○:透明であり、使用可であるが、わずかに着色がある。
×:不透明である又は濃い着色がある。
本明細書は、下記の形態を含む。
1.
芳香族ポリカーボネート樹脂(A)、リン系酸化防止剤(B)、脂肪酸エステル(C)及び下記式で表される芳香族化合物(D)を含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物であって、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対してリン系酸化防止剤(B)を、0.01~0.1重量部、脂肪酸エステル(C)を0.01~0.5重量部、および芳香族化合物(D)を0.0001重量部以上0.05重量部未満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組成物。
式:
前記リン系酸化防止剤(B)が、下記亜リン酸エステル構造を有する亜リン酸エステル化合物を含有する、上記1記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
前記リン系酸化防止剤(B)が、下記式(1)及び(2)で表される亜リン酸エステル化合物から選択される少なくとも1種以上の化合物を含有する、上記1に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
式(1):
式(2):
4.
下記のことから選択される少なくとも1を満たす、上記3に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
前記式(1)で表される亜リン酸エステル化合物が、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトを含有すること;及び
前記式(2)で表される亜リン酸エステル化合物が、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]ウンデカンを含有すること。
5.
前記リン系酸化防止剤(B)が、少なくとも一般式(1)で表される化合物を含み、該一般式(1)で表される化合物の量が、リン系酸化防止剤(B)全量の20~100質量%である、上記3又は4に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
6.
前記リン系酸化防止剤(B)が、少なくとも2種の化合物を含み、その少なくとも2種の化合物のうちの1種が、一般式(1)で表される化合物であり、該一般式(1)で表される化合物の量が、リン系酸化防止剤(B)全量の20~90質量%である、上記3又は4に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
7.
前記脂肪酸エステル(C)が、脂肪族カルボン酸とアルコールとの縮合化合物を含む、上記1~6のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
8.
前記脂肪酸エステル(C)は、炭素数6~36の、脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸と、炭素数30以下の、脂肪族飽和一価アルコール及び脂肪族飽和多価アルコールとのエステルを含む、上記7に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
9.
前記脂肪酸エステル(C)が、グリセリンモノステアレートである、上記8に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
10.
芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、更に、下記式(5)で表され、500~8000の重量平均分子量を有するポリエーテル誘導体(E)を0.1重量部以上2.0重量部含有する、上記1~9のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
式(5):
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(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の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を示し、Yは、炭素数2~5の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を示し、XとYは同一であっても異なっていても良く、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは6~120を示す。)
11.
前記芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、さらに、エポキシ化合物(F)を、0.001~0.2質量部含有する、上記1~10のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
12.
前記エポキシ化合物(F)が、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを含有する、上記11に記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
13.
熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤及び衝撃性改良剤を含有する群から選択される少なくとも1種を更に含有する、上記1~12のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物。
14.
上記1~13のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含有する光学用成形品。
15.
前記光学用成形品が、導光フィルム、車両用ライトガイド及び銘板から選択される成形品を含有する、上記14記載の光学用成形品。
16.
上記1~13のいずれか1つに記載の芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を成形することを含有する、光学用成形品の製造方法。
Claims (10)
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A)、リン系酸化防止剤(B)、脂肪酸エステル(C)及び下記式で表される芳香族化合物(D)を含有する芳香族ポリカーボネート樹脂組成物であって、芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対してリン系酸化防止剤(B)を、0.01~0.1重量部、脂肪酸エステル(C)を0.01~0.5重量部、および芳香族化合物(D)を0.0001重量部以上0.003重量部以下含有し、
式:
式(1):
式(2):
前記式(1)で表される化合物の量が、リン系酸化防止剤(B)全量の30~80質量%である、
芳香族ポリカーボネート樹脂組成物を含有する、4~6mmの最低厚さを有する光学用成形品である車両用ライトガイド。 - 下記のことから選択される少なくとも1を満たす、請求項1に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
前記式(1)で表される亜リン酸エステル化合物が、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトを含有すること;及び
前記式(2)で表される亜リン酸エステル化合物が、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]ウンデカンを含有すること。 - 前記式(1)で表される化合物の量が、リン系酸化防止剤(B)全量の40~70質量%である、請求項1又は2に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 前記脂肪酸エステル(C)が、脂肪族カルボン酸とアルコールとの縮合化合物を含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 前記脂肪酸エステル(C)は、炭素数6~36の、脂肪族モノカルボン酸及び脂肪族ジカルボン酸と、炭素数30以下の、脂肪族飽和一価アルコール及び脂肪族飽和多価アルコールとのエステルを含む、請求項4に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 前記脂肪酸エステル(C)が、グリセリンモノステアレートである、請求項5に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、更に、下記式(5)で表され、500~8000の重量平均分子量を有するポリエーテル誘導体(E)を0.1重量部以上2.0重量部含有する、請求項1~6のいずれか1項に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
式(5):
RO-(X-O)m(Y-O)n-R’
(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の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を示し、Yは、炭素数2~5の直鎖アルキレン基又は分岐アルキレン基を示し、XとYは同一であっても異なっていても良く、m及びnは、各々独立して、3~60を示し、m+nは6~120を示す。) - 前記芳香族ポリカーボネート樹脂(A)100重量部に対して、さらに、エポキシ化合物(F)を、0.001~0.2質量部含有する、請求項1~7のいずれか1項に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 前記エポキシ化合物(F)が、3’,4’-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4-エポキシシクロヘキサンカルボキシレートを含有する、請求項8に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
- 熱安定剤、酸化防止剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤及び衝撃性改良剤を含有する群から選択される少なくとも1種を更に含有する、請求項1~9のいずれか1項に記載の光学用成形品である車両用ライトガイド。
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