JPWO2011007744A1 - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリカーボネート樹脂(A)は、一般式(1)で表されるジヒドロキシ化合物95〜5モル%、及び一般式(2)で表されるジヒドロキシ化合物5〜95モル%を炭酸ジエステルによりカーボネート結合させてなるポリカーボネート樹脂である。
なお、本発明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)及び(B)をそれぞれ2種類以上含有していてもよい。その場合は、式(100×(A))/((A)+(B))中の(A)及び(B)はそれぞれ、2種類以上のポリカーボネート樹脂(A)及び(B)のそれぞれの合計の重量を意味する。
ポリカーボネート樹脂(A)は、一般式(1)及び(2)で表されるジヒドロキシ化合物を、炭酸ジエステル及び触媒の存在下、公知の溶融重縮合法により製造することができる。
ポリカーボネート樹脂(B)の製造方法の一例は、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを塩基性化合物触媒の存在下、溶融重縮合させる方法である。この製造法は、ポリカーボネート樹脂(A)の製造方法に準じるものであるが、但し、ポリカーボネート樹脂(B)の製造には、遷移金属系のエステル交換触媒を用いないのが好ましい。
ポリカーボネート樹脂(B)の製造方法の他の例は、ジヒドロキシ化合物を溶媒および末端停止剤および酸結合剤の存在下、ホスゲンと反応させる界面重合させる方法である。この製造方法では、通常、酸結合剤の水溶液にジヒドロキシ化合物および末端停止剤を溶解し、有機溶媒の存在下に反応させる。
〔1〕ポリカーボネート樹脂(A)と(B)のそれぞれの固体を混合し、混練機により混練する方法、
〔2〕溶融状態の(A)に、固体の(B)を添加して混練する方法、
〔3〕溶融状態の(B)に、固体の(A)を添加して混練する方法、
〔4〕溶融状態の(A)と(B)の樹脂を混合して混練する方法、
のいずれの方法によって製造することもできる。混練は、連続式、バッチ式のどちらでもよい。混練機は、連続式ならば押出し機が好適であり、バッチ式ならばラボプラストミル、ニーダー好適に使用される。なお、溶融重縮合法によって製造したポリカーボネート樹脂を用いる場合には、混練時のエステル交換反応を避ける見地から、触媒失活後に混練を行うことが望ましい。しかし、触媒失活剤とブレンド相手の樹脂とを同時に練り込んでもブレンド後に触媒失活剤を練り込んでも構わない。ただし、この場合には、エステル交換反応によるランダム化によって耐薬品性が損なわれない範囲に止める必要がある。
但し、本発明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)及び(B)以外のポリカーボネート類を実質的に含有しないのが好ましい。
1)ポリスチレン換算重量平均分子量(Mw):GPCを用い、クロロホルムを展開溶媒として、既知の分子量(分子量分布=1)の標準ポリスチレンを用いて検量線を作成した。この検量線に基づいて、GPCのリテンションタイムから算出した。
2)ガラス転移温度(Tg):示差熱走査熱量分析計セイコー電子工業(株)製のSSC−5200(DSC)により10℃/minで測定した。
3)曲げ弾性率:ポリカーボネート樹脂ペレットを120℃24時間乾燥した後、射出成形機住友重機製SG−150によりシリンダー温度255℃で射出成形した試験片を用い、ASTM−D0790に従い測定した。
4)複屈折率:複屈折(リターデーション)は、以下の方法で測定した。
4−1)キャストフィルムの作製
それぞれの実施例で得られた樹脂をジクロロメタンに5重量%濃度で溶解し、水平を確認したキャスト板に流延した。キャスト板に適宜覆いをすることで蒸発量を調整しながら、ジクロロメタンを揮発させ、厚さ100μmの透明な樹脂フィルムを得た。
4−2)フィルムの延伸
得られたフィルムを5cm×5cmに切断し、ガラス転移温度(Tg)より10℃高い温度、延伸速度15mm/分で、延伸倍率1.5倍まで引き伸ばした。
4−3)複屈折の測定
得られた延伸フィルムの複屈折(リターデーション)を(株)溝尻光学工業所製のエリプソメーターを用いて波長633nmについて測定した。
9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン 8.14kg(21.5モル(33.6モル%))、トリシクロ[5.2.1.02.6]デカンジメタノール 8.32g(42.4モル(66.4モル%))、ジフェニルカーボネート 13.81g(64.5モル)、及び炭酸水素ナトリウム 5×10-5g(6×10-7モル)を攪拌機及び留出装置付きの50リットル反応器に入れ、窒素雰囲気760Torrの下、1時間かけて215℃に加熱し撹拌した。
その後、15分かけて減圧度を150Torrに調整し、215℃、150Torrの条件下で20分間保持しエステル交換反応を行った。さらに37.5℃/hrの速度で240℃まで昇温し、240℃、150Torrで10分間保持した。その後、10分かけて120Torrに調整し、240℃、120Torrで70分間保持した。その後、10分かけて100Torrに調整し、240℃、100Torrで10分間保持した。更に40分かけて1Torr以下とし、240℃、1Torr以下の条件下で25分間撹拌下重合反応を行った。反応終了後、反応器内に窒素を吹き込み加圧にし、生成したポリカーボネート樹脂をペレタイズしながら抜き出した。得られたポリカーボネート樹脂のMwは62300、Tgは142℃であった。
また、Mwは58940であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は250nmと低く、曲げ強度も79MPaと強かった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂ペレット(A)6kgと、ビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂“ユ−ピロンS−3000”のペレット4kgとを用いて混練した以外は、実施例1と同様の操作を行った。Mwは55600であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は440nmと低く、曲げ強度も83MPaと強かった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂ペレット(A)5kgとビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂“ユ−ピロンS−3000”のペレット5kgとを用いて混練した以外は、実施例1と同様の操作を行った。Mwは54000であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は670nmと低く、曲げ強度も86MPaと強かった。
9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン 6.05kg(16.0モル(25.0モル%))、トリシクロ[5.2.1.02.6]デカンジメタノール 9.41kg(47.93モル(75.0モル%))ジフェニルカーボネート 13.81g(64.5モル)、及び炭酸水素ナトリウム 5×10-5g(6×10-7モル)を使用する以外は実施例1同様に重合を行い、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のMwは65300、Tgは116℃であった。
また、Mwは52000であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は680nmと低く、曲げ強度も78MPaと強かった。
実施例1において重合し、亜リン酸ジエチルを樹脂中の炭酸水素ナトリウムの10倍モル、グリセリンモノステアレートを樹脂に対して300ppmを添加して押出機により260℃で混練して得られたポリカーボネートの曲げ強度と複屈折を測定した。複屈折は1nmと非常に低かったが、曲げ強度が11Mpaと強度が低かった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂ペレット(A)9kgとビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂“ユ−ピロンS−3000”ペレット1kgとを用いて混練した以外は、実施例1と同様の操作を行った。Mwは60600であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は15nmと非常に低かったが、曲げ強度が15MPaと強度が低かった。
実施例1において、ポリカーボネート樹脂ペレット(A)6kgとビスフェノールAからなるポリカーボネート樹脂“ユ−ピロンS−3000”ペレット4kgとを用いて混練した以外は、実施例1と同様の操作を行った。Mwは52000であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、曲げ強度が90MPaと強度が強かったが、複屈折は1010nmと大きかった。
9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン 12.10kg(32.0モル(50.0モル%))、トリシクロ[5.2.1.02.6]デカンジメタノール 6.28kg(32.0モル(50.0モル%))ジフェニルカーボネート 13.81g(64.5モル)、及び炭酸水素ナトリウム 5×10-5g(6×10-7モル)を使用する以外は実施例1同様に重合を行い、ポリカーボネート樹脂ペレットを得た。得られたポリカーボネート樹脂のMwは61300、Tgは133℃であった。
また、Mwは53000であった。曲げ強度と複屈折を測定したところ、複屈折は実施例1〜4と同程度に低かった(680nm)が、曲げ強度が実施例1〜4と比較して劣っていた(10MPa)。即ち、曲げ強度の観点では、ポリカーボネート樹脂A中の、式(1)のジヒドロキシ化合物と式(2)の炭酸ジエステル化合物とのモル比率は、前者が15〜60モル%、後者が85〜40モル%であるのが好ましいことがわかった。
Claims (9)
- 一般式(1)中、R1が水素原子である請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- ポリカーボネート樹脂(A)及び(B)を、(100×(A))/((A)+(B))が50〜80%の重量比率でブレンドして得られる請求項1又は2に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- ポリカーボネート樹脂(A)中、一般式(1)で表される化合物のモル比率が15〜60モル%、及び一般式(2)で表される化合物のモル比率が85〜40モル%である請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 炭酸ジエステルが、ジフェニルカーボネート、ジトリールカーボネート、ビス(クロロフェニル)カーボネート、m−クレジルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、又はジシクロヘキシルカーボネートである請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- 炭酸ジエステルが、ジフェニルカーボネートである請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- ポリカーボネート樹脂(A)のポリスチレン換算平均分子量(Mw)が20,000〜300,000であり、ポリカーボネート樹脂(B)のポリスチレン換算平均分子量(Mw)が15,000〜250,000である請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- ポリカーボネート樹脂(A)とポリカーボネート樹脂(B)のポリスチレン換算平均分子量(Mw)の差ΔMwが、0〜120,000である請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
- ガラス転移点が95〜180℃である請求項1〜8のいずれか1項に記載のカーボネート樹脂組成物。
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