JP7353662B2 - ポリアリレート樹脂組成物及びそれを用いた成形体 - Google Patents
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Description
(1) ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量部に対し、沸点が200℃以上であるシラン化合物(C)0.005~5質量部を含有するポリアリレート樹脂組成物であって、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)との含有比率が5/95~95/5(質量比)である、ポリアリレート樹脂組成物。
(2) シラン化合物(C)が下記一般式(α)で表される沸点200℃以上の化合物である、(1)記載のポリアリレート樹脂組成物:
(3) さらにリン系化合物(D)を含有する、(1)または(2)記載のポリアリレート樹脂組成物。
(4) リン系化合物(D)の含有量が、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量部に対して0.01~1質量部である、(3)記載のポリアリレート樹脂組成物。
(5) リン系化合物(D)がホスファイト化合物、第3級ホスフィン、およびホスホナイト化合物から選択される1種以上の化合物である、(3)または(4)に記載のポリアリレート樹脂組成物。
(6) (1)~(5)のいずれか記載のポリアリレート樹脂組成物より得られる成形体。
(7) 前記成形体がランプ周辺部品である、(6)に記載の成形体。
本発明のポリアリレート樹脂組成物は、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量部に対し、沸点が200℃以上であるシラン化合物(C)を含有するポリアリレート樹脂組成物である。ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)との含有比率は、5/95~95/5(質量比)であり、耐熱性と耐湿熱性のさらなるバランス向上の観点から、10/90~90/10(質量比)であることが好ましく、30/70~90/10(質量比)であることがより好ましい。ポリアリレート樹脂組成物において、ポリアリレート樹脂(A)の含有比率が5質量%未満では、耐熱性および耐湿熱性に乏しい。当該含有比率が95質量%を超えると、耐熱変色性、耐湿熱性および流動性が乏しくなる。
耐湿熱性は、ポリアリレート樹脂組成物を用いた成形体について、加水分解が十分に抑制され得る特性のことである。詳しくは、耐湿熱性は、比較的穏やかな条件下での湿熱処理だけでなく、比較的厳しい条件下での湿熱処理によっても、粘度低下が十分に抑制され得る特性である。従って、本発明のポリアリレート樹脂組成物を用いた成形体は、例えば、130℃および75%RHでの湿熱処理後の粘度だけでなく、140℃および75%RHでの湿熱処理後の粘度も十分に高く保持されている。
R21は水素原子、またはアルコキシ基である。アルコキシ基の炭素原子数は通常、1~10、好ましくは1~7、より好ましくは1~5、さらに好ましくは1~3である。アルコキシ基は直鎖状または分岐鎖状であってもよく、好ましくは直鎖状である。アルコキシ基の具体例として、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基等が挙げられる。好ましいR1はアルコキシ基、特に炭素原子数1~7のアルコキシ基である。一般式(α)が複数のR21を有する場合、当該複数のR21はそれぞれ独立して上記基から選択されてもよい。
R22は水素原子、またはアルキル基である。アルキル基の炭素原子数は通常、1~10、好ましくは1~7、より好ましくは1~5、さらに好ましくは1~3である。アルキル基は直鎖状または分岐鎖状であってもよく、好ましくは直鎖状である。アルキル基の具体例として、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等が挙げられる。好ましいR22はアルキル基、特に炭素原子数1~7のアルキル基である。一般式(α)が複数のR22を有する場合、当該複数のR22はそれぞれ独立して上記基から選択されてもよい。
n1およびn2はそれぞれ独立して0~4、好ましくは1~4、より好ましくは1~3の整数である。ただし、n1とn2との和は1~4の整数であり、好ましくは3または4であり、より好ましくは4である。
n1およびn2はそれぞれ独立して0~4、好ましくは1~4、より好ましくは1~3の整数である。ただし、n1とn2との和は4である。より好ましい態様においては、n1は1~3の整数、特に1または2であり、n2は1~3の整数、特に2または3である。
n1は0~4、好ましくは1~4、より好ましくは1~3の整数であり、さらに好ましくは2または3、特に好ましくは3である。
n2は0~4、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは2または3、さらに好ましくは3である。
R2としてのアルキル基は、上記した一般式(α)におけるR22としてのアルキル基と同様である。R2としての好ましいアルキル基は、上記した一般式(α)におけるR22としての好ましいアルキル基と同様である。
R2としてのアルコキシ基は、上記した一般式(α)におけるR21としてのアルコキシ基と同様である。R2としての好ましいアルコキシ基は、上記した一般式(α)におけるR21としての好ましいアルコキシ基と同様である。
好ましいR2は、アルキル基、またはアルコキシ基のいずれかを表す。
より好ましいR2は、炭素原子数1~7、好ましくは1~5、より好ましくは1~3である直鎖状または分岐鎖状のアルキル基、または炭素原子数1~7、好ましくは1~5、より好ましくは1~3である直鎖状または分岐鎖状のアルコキシ基である。
nは1~4、好ましくは1~3の整数であり、より好ましくは1または2、さらに好ましくは2である。
実施態様1:ホスファイト化合物(例えば、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,6-ジ-t-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)および第3級ホスフィン(例えば、トリフェニルホスフィン)から選択される1種以上の化合物;
実施態様2:ホスファイト化合物(好ましくはリン原子含有率が10%以下、特に6%以下のホスファイト化合物)から選択される1種以上の化合物;
実施態様3:トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト、およびビス(2,6-ジ-t-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から選択される1種以上の化合物。
本発明のポリアリレート樹脂組成物の製造方法について説明をする。
本発明のポリアリレート樹脂組成物の製造方法は特に限定されず任意の方法を選択することができる。ポリアリレート樹脂組成物の製造方法としては、例えば、ポリアリレート樹脂重合体とポリカーボネート樹脂重合体を溶融混練等の手段で混合する方法(以下、溶融混練法という)、ならびにポリアリレート樹脂を構成するモノマー成分およびポリカーボネート樹脂を構成するモノマー成分を混合した後、共重合体を得る方法(以下、重合法という)が挙げられる。溶融混錬法を採用する場合、沸点が200℃以上であるシラン化合物(C)は、混練前、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)に対し添加して含有させることができるし、あるいは混練後の別工程でポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)に対し添加し、さらなる混練あるいは成形時に直接添加することにより含有させることができる。また重合法を採用する場合、シラン化合物(C)は、重合前に添加して共重合体に含有させることもできるし、あるいは重合法で得られた共重合体に対し添加し、溶融混練法で含有させることもできる。また、上記方法を組合わせて実施することもできる。リン系化合物(D)および後述の他の成分についても、シラン化合物(C)の添加・含有方法と同様の方法により、上記手段を用いて含有が可能である。リン系化合物(D)の添加・含有方法は、シラン化合物(C)の添加・含有方法と独立して選択されてもよい。本発明の樹脂組成物は、いわゆるペレットの形態を有していてもよい。
本発明のポリアリレート樹脂組成物は、耐熱性および透明性が要求される各種成形体の製造に用いることができる。
本発明のポリアリレート樹脂組成物は、耐熱性および透明性だけでなく、さらに耐熱変色性および耐湿熱性も要求される自動車分野および電気・電子分野等のあらゆる分野での成形体の製造に好適に使用が可能である。
(1)ポリアリレート樹脂およびポリアリレート樹脂組成物のインヘレント粘度
ポリアリレート樹脂またはポリアリレート樹脂組成物ペレットを1,1,2,2-テトラクロロエタンに溶解し、濃度1g/dLの試料溶液を作製し、ウベローデ型粘度計を用いて25℃の温度にて試料溶液の流下時間tおよび溶媒の流下時間t0を測定し、以下式を用いて求めた。なお、c=1g/dLである。
各試験片において、ISO75規格に準じ、荷重1.8MPaにて荷重たわみ温度(T)を測定し、下記基準にて判断した。なお、各試験片は、シリンダー温度320~360℃、金型温度100℃の条件下、射出成形により得られた成形体(厚み4mm)を、調湿処理(1日以上室温下で放置)後、試験に供した。荷重たわみ温度は、140℃以上であることが実用上好ましい。
A:160℃≦T<170℃(優良);
B:150℃≦T<160℃(良好);
C:140℃≦T<150℃(実用上問題なし);
D:T<140℃(実用上問題あり)。
各試験片において、ヘーズメーター(日本電色工業社製NDH2000)を使用し、光源D65/視野角2°で全光線透過率を測定した。なお、各試験片は、シリンダー温度320~360℃、金型温度100℃の条件下、射出成形により得られた成形体(厚み2mm)を、調湿処理(1日以上室温下で放置)後、試験に供した。全光線透過率は(L)87%以上であることが実用上好ましい。
A:86%≦L<87%(優良);
B:85%≦L<86%(良好);
C:84%≦L<85%(実用上問題なし);
D:L<84%(実用上問題あり)。
(3)で作製した成形体(厚み2mm)を試験片として用いた。各試験片において、140℃の熱風乾燥機で1000hの熱処理を実施した。熱処理前のイエローインデックス(YIa)および熱処理後のイエローインデックス(YIb)を測定した。イエローインデックスの測定は、分光色差計(日本電色工業社製SE6000)を使用し、光源C/視野角2°透過光で測定し、下記基準にて判断した。耐熱変色性は、「YIb」および「YIaとYIbとの差(△YI)」の両方に基づいて評価される特性である。「YIb」および「△YI」はいずれも小さい値であるほど、耐熱変色性は好ましい。
S:YIb<10(超優良);
A:10≦YIb<14(優良);
B:14≦YIb<18(良好);
C:18≦YIb<22(実用上問題なし);
D:22≦YIb(実用上問題あり)。
S:△YI≦2(超優良);
A:2<△YI≦3(優良);
B:3<△YI≦4(良好);
C:4<△YI≦5(実用上問題なし);
D:5<△YI(実用上問題あり)。
(3)で作製した成形体(厚み2mm)を試験片として用いた。各試験片において、130℃、75%RH条件下で100h(条件1)および140℃、75%RH条件下で50h(条件2)の湿熱処理を実施し、湿熱処理前後でのインヘレント粘度(ηinh)を測定した。なお、湿熱処理前のインヘレント粘度をη0、条件1および2での各湿熱処理後のインヘレント粘度をそれぞれη1、η2とする。耐湿熱性は、「η1の保持率」および「η2の保持率」の両方に基づいて評価される特性である。「η1の保持率」および「η2の保持率」はいずれも大きい値であるほど、耐湿熱性は好ましい。
インヘレント粘度は(1)での方法に従った。湿熱処理前後でのインヘレント粘度より、次式により保持率(R)を算出し、下記基準にて判断した。保持率(R)は80%以上であることが好ましい。
R(%)={(湿熱処理後のインヘレント粘度)/(湿熱処理前のインヘレント粘度)}×100
S:90%≦R<92%(超優良);
A:85%≦R<90%(優良);
B:80%≦R<85%(良好);
C:75%≦R<80%(実用上問題なし);
D:R<75%(実用上問題あり)。
「耐熱性」、「透明性」、「耐熱変色性(YIbおよび△YI)」および「耐湿熱性(η1およびη2の保持率)」の6つの評価結果に基づいて、総合的に評価した。
S:全ての評価結果うち、最も低い評価結果がSであった;
A:全ての評価結果うち、最も低い評価結果がAであった;
B:全ての評価結果うち、最も低い評価結果がBであった;
C:全ての評価結果うち、最も低い評価結果がCであった;
D:全ての評価結果うち、最も低い評価結果がDであった。
(1)ポリアリレート樹脂
(a-1):ユニチカ社製 U-パウダー(インヘレント粘度0.55)。当該ポリアリレート樹脂は2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンとテレフタル酸およびイソフタル酸とのポリアリレートであり、テレフタル酸とイソフタル酸との配合比率(モル比)は50/50である。樹脂組成:2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン/テレフタル酸/イソフタル酸=100/50/50(モル%)。
(b-1):住化ポリカーボネート社製 SDポリカ200-13(インヘレント粘度0.50)。当該ポリカーボネート樹脂は2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンとホスゲンとのポリカーボネートである。樹脂組成:2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン/ホスゲン=100/100(モル%)。
(c-1):ジメトキシシジフェニルシラン(信越シリコーン社製KBM-202SS)、沸点304℃(当該シランは前記一般式(α-i)で表される化合物である)。
(c-2):フェニルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM-103)、沸点218℃(当該シランは前記一般式(α-i)で表される化合物である)。
(c-3):フェニルトリエトキシシラン(信越シリコーン社製KBE-103)、沸点236℃(当該シランは前記一般式(α-i)で表される化合物である)。
(c-4):ヘキシルトリメトキシシラン(信越シリコーン社製KBM-3063)、沸点202℃(当該シランは前記一般式(α-iii)で表される化合物である)。
(c-5):ジメチルフェニルシラン(東京化成工業社製試薬)、沸点158℃。
(d-1):トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)ホスファイト(BASF社製irgafos168)(リン原子含有率4.8%)
(d-2):ビス(2,6-ジ-t-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(アデカ社製アデカスタブPEP-36)(リン原子含有率9.8%)
(d-3):トリフェニルホスフィン(北興化学社製ホクコーTPP)
(d-4):テトラキス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)-4,4-ビフェニリレンジホスホナイト(クラリアントジャパン社製ホスタノックスP-EPQ)
(e-1):ポリカルボジイミド化合物 (ラインケミー社製STABAXOL P400)
ポリアリレート樹脂(a―1)95質量部、ポリカーボネート樹脂(b-1)5質量部、シラン化合物(c-1)0.05質量部を一括混合した後、同方向2軸押出機(東芝機械社製TEM-37BS型)の主ホッパーより投入し、バレル温度320~360℃で溶融混練を行った。ダイスからストランド状に引き取り、水槽にて冷却固化し、ペレタイザでカッティングし、120℃で12時間熱風乾燥することで、ポリアリレート樹脂組成物ペレットを得た。
得られたポリアリレート樹脂組成物ペレットを用い、射出成形機(東芝機械社製EC-100型)にて成形を行い成形体を得た。得られた成形体を用い各種評価を行った。その結果を表1に示す。
ポリアリレート樹脂組成物の組成比を変更する以外は、実施例1と同様にしてポリアリレート樹脂組成物ペレットを得た。得られたポリアリレート樹脂組成物ペレットを用い成形体を得た後、各種評価を行った。その結果を表1~3に示す。
Claims (6)
- ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量部に対し、下記一般式(α)で表され、かつ沸点が200℃以上であるシラン化合物(C)0.005~5質量部を含有するポリアリレート樹脂組成物であって、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)との含有比率が5/95~95/5(質量比)である、ポリアリレート樹脂組成物:
- さらにリン系化合物(D)を含有する、請求項1記載のポリアリレート樹脂組成物。
- リン系化合物(D)の含有量が、ポリアリレート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)の合計100質量部に対して0.01~1質量部である、請求項2記載のポリアリレート樹脂組成物。
- リン系化合物(D)がホスファイト化合物、第3級ホスフィン、およびホスホナイト化合物から選択される1種以上の化合物である、請求項2または3に記載のポリアリレート樹脂組成物。
- 請求項1~4のいずれか記載のポリアリレート樹脂組成物より得られる成形体。
- 前記成形体がランプ周辺部品である、請求項5に記載の成形体。
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