JPH0436344A - 光学用ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、光学用ポリカーボネート樹脂組成物に関し、
さらに詳しくは、高温高湿環境に対する耐性に優れ、か
つ透明性に優れ、色相が良好に保持された光学用ポリカ
ーボネート樹脂組成物に関する。

（従来の技術および発明が解決しようとする課題）ポリ
カーボネートは、その分子構造の故に極性、分子間力の
強い、非品性の透明な樹脂である。その第二次点（ガラ
ス転移点）は１４５℃前後、熱変形温度は１４０℃前後
といずれも高い値を示し、また降伏点が６．５Ｋｇ／ｍ
ｍ２程度（歪約１２％）となることから明らかなように
、弾性領域が広く、また、アイゾツト衝撃強度も高い値
を示すので、優れたエンジニアリングプラッスチックと
して広い用途に使用される。特にその高い透明性を考慮
してガラス代替品として広く用いられ、また光学ディス
ク等の光学用途ポリカーボネートとしてもその重要性は
増しつつある。

一方、ポリカーボネートは、分子構造にエステル結合を
含有しているため、一定量以上の水分を含んだ状態で加
熱溶融すると、加水分解を生じ、物性の低下や透明性の
低下等の外観の不良を生ずるという問題がある。そのた
め、原料ポリカーボネートを予備乾燥する等の対策がと
られるが、これでは十分であるとはいえない。特に、光
学用途ポリカーボネートにあっては、初期色相を良好に
保つことは当然であるが、経年劣化による黄変や透明度
の低下等も防止しなければならない。

さらに、樹脂の成形の際に重要な特性である溶融安定性
は、ポリカーボネートにおいてはなお改善する必要があ
る。そこで各種の安定剤の添加が試みられている。例え
ば特公昭６３−５６０４３号公報では、ホスファイト系
安定剤として知られている亜リン酸エステルを使用した
樹脂組成物が開示されている。しかしながら、このよう
なポリカーボネート樹脂組成物では、高温高湿環境に対
する耐性が低い。

そこで本発明は、高温高湿環境に対する耐性が改善され
、かつ透明性に優れ、色相が良好に保持されたポリカー
ボネート系樹脂組成物を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記の目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、特定の分子量を有する特定の構造のポリカ
ーボネートに、安定剤として、リン原子に直接結合する
フッ素原子を有するホスファイト系化合物を配合すると
、上記目的に適う樹脂組成物が得られることを見出し、
本発明に到達した。

すなわち本発明は、 （Ａ）平均分子量１２．０００〜１８．０００を有する
ビス（ヒドロキシアリール）アルカン系ポリカーボネー
ト樹脂　１００重量部、および （Ｂ）リン原子に直接結合するフッ素原子を有するホス
ファイト系化合物　０．００５〜０．５重量部を含むポ
リカーボネート樹脂組成物を提供するものである。

本発明で使用するポリカーボネート樹脂は、ビス（ヒド
ロキシアリール）アルカン系ポリカーボネート樹脂であ
り、ビス（ヒドロキシアリール）アルカンとホスゲンと
を直接反応させる溶剤法、または、溶融状態でビス（ヒ
ドロキシアリール）アルカンと炭酸ジエステルとをエス
テル交換反応させる溶融重縮合法により製造することが
できる。

使用するビス（ヒドロキシアリール）アルカン類として
は、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１．１′
−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ビスフェノ
ールＡ　［２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン］　、２．２−　　ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）ブタン、２．２−　　ビス（４−ヒドロキシフェニ
ル）オクタン等が挙げられるが、得られる光学用ポリカ
ーボネート成形品の物性を損なわない範囲で、１，１−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロペンタン、１．
１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン等
のビス（ヒドロキシアリール）シクロアルカン類、４，
４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルフェニルエー
テル等のジヒドロキシアリールエーテル類、４．４−　
　ジヒドロキシジフェニルスルフィド等のジヒドロキシ
ジアリールスルフィド類、４．４−　　ジヒドロキシジ
フェニルスルホキシド等のジヒドロキシジアリールスル
ホキシド類、４．４＝ジヒドロキシジフエニルスルホン
等のジヒドロキシジアリールスルホン類を混合して使用
することもできる。

溶融重縮合法によって製造する場合には、使用する炭酸
ジエステルとしては、具体的にはジフェニルカーボネー
ト、ｍ−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネー
ト等の芳香族ジオールの炭酸エステル、ジエチルカーボ
ネート、ジブチルカーボネート等の脂肪族ジオールの炭
酸エステル、ジシクロへキシルジカーボネート等の脂環
式ジオールの炭酸エステルが挙げられる。

使用するポリカーボネート樹脂としては特に、ビスフェ
ノールＡから製造されたポリカーボネート樹脂が好まし
い。

本発明で使用するポリカーボネートは、平均分子量１２
．０００〜１８．０００．好ましくは１３．０００〜１
７．０００を有することが必要であり、分子量が上記の
範囲より小さいと、光学的歪の少ない成形物を製造する
ために１００℃を越える樹脂温度で成形を行うことが必
要となり、このような高温では樹脂の分解を避けること
ができず、成形物の表面にシルバーストリークを生ずる
とか、変色を招く等の不都合がある。また、平均分子量
が上記の範囲より低いと、光学的歪の少ない成形物を製
造することはできるが、成形時に分子量低下が著しく、
樹脂の物性が低下し、成形時の金型からの離型の際に破
損したり、成形品が得られてもその機械的強度は小さい
。

ここで使用した平均分子量とは、粘度平均分子量であり
、ポリカーボネート樹脂の６．０ｇ／ｌの塩化メチレン
溶液を用いて、２０℃で測定したηｓｐから、式 ％式％） ［式中、Ｃはポリカーボネート樹脂濃度（ｇ／　Ｉ　）
。

〔η〕は極限粘度、Ｋ′は定数で０．２８である］およ
び式 ％式％ （式中、Ｋは定数で１．２３　Ｘ　１０’、Ｍは平均分
子量、ａは０．８３である） によって算出した値である。平均分子量は通常、ポリカ
ーボネート樹脂製造時に、フェノール、ｐ−ｔ−ブチル
フェノールのような末端封止剤を添加することによって
制御される。

次に、成分（Ｂ）は、好ましくは次式：（式中、Ｒおよ
びＲ２はそれぞれ独立して、ハ０ゲン原子で置換される
ことができるアルキル基もしくはアリール基であるか、
または互いに結合して複素環を形成する。このとき、複
素環にハロゲン原子で置換されていてもよいアルキル基
が結合することができる）で示される化合物である。

ＲおよびＲ２は、メチル、エチル、プロピル、ブチル等
のアルキル基、フェニル、トルイル、ナフチル等のアリ
ール基またはこれらのアルキル基もしくはアリール基が
フッ素、塩素等のハロゲン原子でさらに置換されていて
も良い。具体的には、ジメチルフルオロホスファイト［
ＣＨ３０Ｐ（Ｆ）ＯＣＨ３］、ジエチルフルオロホスフ
ァ−ｒ　ト［ＣＨＣＨＯＰ　（Ｆ）　０ＣＨ２ＣＨ３コ
　、　ジプロピルフルオロホスファイト「ＣＨ２ＣＨ２
ＣＨ０Ｐ（Ｆ）ＯＣＨ２ＣＨ２ＣＨ３］、ジイソプロピ
ルフルオロホスファイト［（ＣＨ３）２ＣＨＯＰ　（Ｆ
）ＯＣＨ（ＣＨ３）　２］　、イソプロピルメチルフル
オロホスファイト［（ＣＨ３）２ＣＨＯＰ（Ｆ）ＯＣＨ
３］、ジブチルフルオロホスファイト［ＣＨ３ＣＨ２Ｃ
Ｈ２ＣＨ２０Ｐ（Ｆ）ＯＣＨＣＨＣＨＣＨ］、ビス［２
，２，２−トリフルオロ−１−（トリフルオロメチル）
エチル］フルオロホスファイト［Ｆ　ＣＣＨ（ＣＦ３）
０等が挙げられる。また、ＲおよびＲ２が互いにに結合
して複素環を形成する場合の具体例としては、２−フル
オロ−１，３，２−ジオキサホスホラン４−メチルフェ
ニルフェニルフルオロホスファイト［（〉ト０Ｐ（Ｆ）
Ｏ＋ＣＨ３］、ビス（２゜４−ジ−ｔ−ブチルフェニル
）フルオロホスファイトオロー５．５−ジメチル−１，
３，２ ジオキサホスホリネ ブチルフェニルフルオロホスファイト ｃ＜ｆｉミ）←ＯＰ　（Ｆ）　０ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２Ｃ
Ｆ３コ　、イソプロピルフェニルフルオロホスファイト
［（ＸＯＰ（Ｆ）ＯＣＨ（ＣＨ３）２］４．４．５．５
−テトラキス（トリフルオロメチル）１、３．２−ジオ
キサホスホラン サホ又ホシン フルオロ １．３ ジオキサ ホスファシクロト ４．８−ビス（１，１−ジメチルエチル）−６−フルオ
ロ−２゜１０−ジメチル−１２Ｈ−ジベンゾ［ｄ、　ｇ
］　［１，３，２］ジオキサホスホシン ロヘキシレンフルオロホスファイ ２、４．８．１０−テトラキス（１，１−ジメチルエチ
ル）−６−フルオロ−ジベンゾ［ｄ、　ｆ］　［１，３
，２］ジオキサホスホシン ２、４．６．８．１０−テトラキス（１，１−ジメチル
エチル）＝６−フルオロ−１２Ｈ−ジベンゾ［ｄ、　ｇ
］　［１，３，２］ジオキ２、４．８．１０−テトラキ
ス（１，１−フルオロ−１２−メチル−１２Ｈ− ２］ジオキサホスホシン ジメチルエチル）−６ ジベンゾ［ｄ、　ｇ］　［１，３゜ ２、４．８．１０−テトラキス（１，１−ジメチルエチ
ル）−６フルオロー１２．１３−ジヒドロ−ジベンゾ［
ｄ、　ｈ］　［１゜３．２］ジオキサホスホニン が挙げられる。

上記した成分（Ｂ）の化合物は、成分（Ａ）１００重量
部に対して０．００５〜０．５重量部、好ましくは０．
０１〜０．３重量部添加する。添加量が少なすぎると色
相の改良効果、すなわち優れた透明性および色相の保持
効果が得られず、多すぎると高温高湿環境に対する耐性
が低下する。

本発明の樹脂組成物にはさらに、光学的ポリカーボネー
ト樹脂に慣用の添加剤、例えば顔料、染料、流動性改良
剤、帯電防止剤等を添加することができる。

本発明の樹脂組成物を製造するための方法に特に制限は
なく、通常の方法が満足に使用できる。

しかしながら一般に溶融混合法が望ましい。少量の溶剤
の使用も可能であるが、一般に必要ない。

装置としては特に押出機、バンバリーミキサーローラー
、ニーダ−等を例として挙げることができ、これらを回
分的または連続的に運転する。

本発明の光学用ポリカーボネート樹脂組成物は、高温高
湿環境に対する耐性が優れ、かつ色相が良好に保持され
るので、光ディスク等の光学用途における成形材料とし
て適している。

（実施例） 以下の実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、
本発明はこれに限定されるものではない。

実施例１ 成分（Ａ）として、ビスフェノールＡおよびホスゲンを
、慣用の方法により直接反応させて得たポリカーボネー
ト（平均分子量１５．０００）を使用し、これをＰＣ（
Ａ）と呼ぶ。

成分（Ｂ）として、２．４．８．１０−テトラキス（１
，１ジメチルエチル）−６−フルオロ−１２−メチル−
１２Ｂジベンゾ［ｄ、　ｇ］　［１，３，２］ジオキサ
ホスホシン（２，２−エチリデンビス（４，６−ジーｔ
−ブチルフェニル）フルオロホスファイト〕を使用し、
これをＦＰと呼ぶ。

ｐＣ（Ａ）　１００重量部およびＦＰｏ、１重量部をヘ
ンシェルミキサーにて混合した後、単軸押出機（６５ｍ
ｍ）にて溶融混練し、さらに１５０ｔの成形機にて成形
して、厚さ１．２ｍｍ、直径１００ｍｍの円形ディスク
を得た。成形条件は、成形温度３４０℃、金型温度９０
℃であった。得られたディスクから５０Ｘ５０Ｘ３ｍｍ
の角板を切り出し、高温高湿下環境試験を行った。また
、溶融安定性試験および色相試験のために、上記の成形
後さらに、成形温度３４０℃、滞留時間１５分間の条件
でシリンダー内で滞留させた。

なお、高温高湿下環境試験は、８０℃、８５％ＲＨの条
件に２５０時間さらし、目視にて評価した。クラックの
発生の有無を調べて、クラックの発生か全く無かったも
のを○、微少クラックが発生したものを×とした。

色相試験は、日立アナライザーＣ−２０００分光光度計
を用いて、イエローインデックス（ＹＩ）としての値を
求めた。

複屈折は自動複屈折測定装置ＡＤＲ２００Ｂ（オーク製
作所■製）にて測定し、レターデーションの値で評価し
た。

各試験の結果を表に示した。

実施例２ 成分（Ａ）として、ビスフェノールＡおよびジフェニル
カーボネートを、慣用の方法により溶融重縮合法にて反
応させて得たポリカーボネート（平均分子量１６．００
０、これをＰＣ（Ｂ）と呼ぶ）を使用した以外は実施例
１と同様にして樹脂組成物を製造し、成形して、実施例
１と同一条件で各種評価を行った。結果を表に示した。

実施例３ 実施例１で使用したＦＰを０．１重量部の代わりに０．
０５重量部使用した以外は実施例１と同様にして樹脂組
成物を製造し、成形して、実施例１と同一条件で各種評
価を行った。結果を表に示した。

比較例Ｉ ＦＰを使用しなかった以外は実施例１と同様にして樹脂
組成物を製造し、成形して、実施例１と同一条件で各種
評価を行った。結果を表に併記した。

比較例２ ＦＰを使用しなかった以外は実施例２と同様にして樹脂
組成物を製造し、成形して、実施例１と同一条件で各種
評価を行った。結果を表に併記した。

比較例３ 実施例１で使用したＦＰを０．１重量部の代わりに０．
００１重量部使用した以外は実施例１と同様にして樹脂
組成物を製造し、成形して、実施例１と同一条件で各種
評価を行った。結果を表に併記した。比較例４ 実施例１で使用したＦＰを０．１重量部の代わりに１．
０重量部使用した以外は実施例１と同様にして樹脂組成
物を製造し、成形して、実施例１と同一条件で各種評価
を行った。結果を表に併記した。

比較例５ 実施例１で使用したＦＰを０．１重量部の代わりにトリ
フェニルホスファイトを０．１重量部使用した以外は実
施例１と同様にして樹脂組成物を製造し、成形して、実
施例１と同一条件で各種評価を行った。結果を表に併記
した。

比較例６ 成分（Ａ）として、ビスフェノールＡおよびジフェニル
カーボネートを、慣用の方法により溶融重縮合法にて反
応させて得たポリカーボネート（平均分子量２３．００
０、これをＰＣ（Ｃ）と呼ぶ）を使用した以外は実施例
１と同様にして樹脂組成物を製造し、成形して、実施例
１と同一条件で各種評価を行った。結果を表に併記した
。

（発明の効果） 本発明により、高温高湿環境に対する耐性が改善され、
かつ透明性に優れ複屈折の少ないポリカーボネート系樹
脂組成物を提供することができた。

よって本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、光学
的な用途に非常に有用である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （Ａ）平均分子量１２，０００〜１８，０００を有する
   ビス（ヒドロキシアリール）アルカン系ポリカーボネー
   ト樹脂１００重量部、および （Ｂ）リン原子に直接結合するフッ素原子を有するホス
   ファイト系化合物０．００５〜０．５重量部を含むポリ
   カーボネート樹脂組成物。