JPWO2019004200A1 - ポリカーボネート系樹脂組成物及びその成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
ポリカーボネート樹脂の耐薬品性を改良させる手段の1つとして、該ポリカーボネート樹脂を、ポリブチレンテレフタレート樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂に代表される熱可塑性ポリエステル樹脂等とポリマーアロイ化することが提案されている(特許文献1)。
特許文献1では、アロイ化したことによる物性低下を防ぐため、ホスフェート化合物を添加することを提案している。
すなわち、本発明は下記[1]〜[13]に関する。
[1]下記一般式(I)で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートブロック(A−1)及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含むポリオルガノシロキサンブロック(A−2)を含むポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)0.1質量%以上100質量%以下と、前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)以外の芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)0質量%以上99.9質量%以下とを含むポリカーボネート系樹脂(S)50質量%以上99質量%以下、及びポリエステル系樹脂(C)1質量%以上50質量%以下を含み、
前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の平均鎖長が20以上50未満であり、
3mmプレートの全光線透過率が80%以上である、ポリカーボネート系樹脂組成物。
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。Xは、単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、フルオレンジイル基、炭素数7〜15のアリールアルキレン基、炭素数7〜15のアリールアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−又は−CO−を示す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数6〜12のアリール基を示す。a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
[2]前記芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)は、主鎖が下記一般式(III)で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートブロックを含む、上記[1]に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[式中、R30及びR31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。X’は単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−又は−CO−を示す。d及びeは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
[3]前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率が1質量%以上12質量%以下である、上記[1]または[2]に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[4]前記ポリカーボネート系樹脂(S)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率が0.1質量%以上10質量%以下である、上記[1]〜[3]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[5]前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)の粘度平均分子量(Mv)が9,000以上50,000以下である、上記[1]〜[4]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[6]前記ポリカーボネート系樹脂(S)の粘度平均分子量(Mv)が9,000以上50,000以下である、上記[1]〜[5]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[7]前記ポリエステル系樹脂(C)がポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートから選ばれる少なくとも1種である、上記[1]〜[6]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[8]前記ポリエステル系樹脂(C)がポリエチレンテレフタレートである、上記[7]に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[9]フッ素を含有する難燃助剤を含まない、上記[1]〜[8]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[10]無機フィラーを含まない、上記[1]〜[9]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
[11]上記[1]〜[10]のいずれか一つに記載のポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなる成形品。
[12]電気及び電子機器用部品の外装及び内部部品である、上記[11]に記載の成形品。
[13]自動車及び建材の部品である、上記[11]に記載の成形品。
本明細書において、「XX〜YY」の記載は、「XX以上YY以下」を意味する。また、本明細書において、好ましいとされている規定は任意に採用することができ、好ましいもの同士の組み合わせはより好ましい。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物に含まれるポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)(以下、「PC−POS共重合体」と略記することがある)は、下記一般式(I)で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートブロック(A−1)及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含むポリオルガノシロキサンブロック(A−2)を含み、ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の平均鎖長が20以上50未満であることを特徴とする。
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基または炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。Xは、単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、フルオレンジイル基、炭素数7〜15のアリールアルキレン基、炭素数7〜15のアリールアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−またはCO−を示す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基または炭素数6〜12のアリール基を示す。a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
R1及びR2がそれぞれ独立して示すアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基(「各種」とは、直鎖状及びあらゆる分岐鎖状のものを含むことを示す。以下、明細書中同様である。)、各種ペンチル基、及び各種ヘキシル基が挙げられる。R1及びR2がそれぞれ独立して示すアルコキシ基としては、アルキル基部位として前記アルキル基を有するものが挙げられる。
中でも、aおよびbが0であり、Xが単結合または炭素数1〜8のアルキレン基であるもの、またはaおよびbが0であり、Xが炭素数3のアルキレン基、特にイソプロピリデン基であるものが好適である。
R3及びR4としては、いずれも、好ましくは、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基または炭素数6〜12のアリール基であり、いずれもメチル基であることがより好ましい。
[式中、R3〜R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基または炭素数6〜12のアリール基を示し、複数のR3〜R6は、互いに同一であっても異なっていてもよい。Yは−R7O−、−R7COO−、−R7NH−、−R7NR8−、−COO−、−S−、−R7COO−R9−O−、または−R7O−R10−O−を示し、複数のYは、互いに同一であっても異なっていてもよい。前記R7は、単結合、直鎖、分岐鎖若しくは環状アルキレン基、アリール置換アルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、またはジアリーレン基を示す。R8は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアラルキル基を示す。R9は、ジアリーレン基を示す。R10は、直鎖、分岐鎖もしくは環状アルキレン基、またはジアリーレン基を示す。βは、ジイソシアネート化合物由来の2価の基、またはジカルボン酸若しくはジカルボン酸のハロゲン化物由来の2価の基を示す。nはポリオルガノシロキサンの鎖長を示し、20以上50未満であることを有する。n−1、及びpとqはそれぞれポリオルガノシロキサン単位の繰り返し数を示し、1以上の整数であり、pとqの和はn−2である。]
R3〜R6としては、いずれも、好ましくは、水素原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基または炭素数6〜12のアリール基である。
一般式(II−I)、(II−II)及び/または(II−III)中のR3〜R6がいずれもメチル基であることが好ましい。
(式中cは正の整数を示し、通常1〜6の整数である)
R7、Ar1及びAr2が表すアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントリレン基などの環形成炭素数6〜14のアリーレン基が挙げられる。これらアリーレン基は、アルコキシ基、アルキル基等の任意の置換基を有していてもよい。
R8が示すアルキル基としては炭素数1〜8、好ましくは1〜5の直鎖または分岐鎖のものである。R8が示すアルケニル基としては、炭素数2〜8、好ましくは2〜5の直鎖または分岐鎖のものが挙げられる。R8が示すアリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。R8が示すアラルキル基としては、フェニルメチル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
R10が示す直鎖、分岐鎖もしくは環状アルキレン基は、R7と同様である。
なお、式(II−II)中のp及びqについては、p=qであることが好ましい。
また、βは、ジイソシアネート化合物由来の2価の基またはジカルボン酸またはジカルボン酸のハロゲン化物由来の2価の基を示し、例えば、以下の一般式(iii)〜(vii)で表される2価の基が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の平均鎖長は、好ましくは30以上、より好ましくは35以上である。また、好ましくは49以下、より好ましくは45以下である。
PC−POS共重合体(A)中のポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率は、より好ましくは2質量%以上、さらに好ましくは3質量%以上であり、特に好ましくは4質量%以上であり、好ましくは10質量%以下、より好ましくは9質量%以下、さらに好ましくは8質量%以下である。
PC−POS共重合体(A)の粘度平均分子量は、より好ましくは12,000以上、さらに好ましくは14,000以上、特に好ましくは16,000以上であり、より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは23,000以下、特に好ましくは22,000以下、最も好ましくは20,000以下である。
粘度平均分子量(Mv)は、20℃における塩化メチレン溶液の極限粘度〔η〕を測定し、下記Schnellの式から算出した値である。
式中、R3〜R6、Y、β、n−1、p及びqは上記した通りであり、具体例及び好ましいものも同様である。
Zは、水素原子またはハロゲン原子を示し、複数のZは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
これらの中でも、重合の容易さの観点においては、上記一般式(1−1)で表されるフェノール変性ポリオルガノシロキサンが好ましい。また、入手の容易さの観点においては、上記一般式(1−2)で表される化合物中の一種であるα,ω−ビス[3−(o−ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサン、上記一般式(1−3)で表される化合物中の一種であるα,ω−ビス[3−(4−ヒドロキシ−3−メトキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサンが好ましい。
その他、ポリオルガノシロキサン原料として以下の一般式(4)を有するものを用いてもよい。
式中、R3及びR4は上述したものと同様である。一般式(4)で示されるポリオルガノシロキサンブロックの平均鎖長は(r×m)となり、(r×m)の範囲は上記nと同一である。
上記(4)をポリオルガノシロキサン原料として用いた場合には、ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)は下記一般式(II−IV)で表わされる単位を有することが好ましい。
[式中のR3、R4、r及びmは上述した通りである]
[式中、R18〜R21はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜13のアルキル基である。R22は炭素数1〜6のアルキル基、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1〜6のアルコキシ基、又は炭素数6〜14のアリール基である。Q2は炭素数1〜10の2価の脂肪族基である。nは平均鎖長を示し、上記の通りである。]
R22が示す炭素数1〜6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基が挙げられる。R22が示すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。R22が示す炭素数1〜6のアルコキシ基としては、アルキル基部位が前記アルキル基である場合が挙げられる。R22が示す炭素数6〜14のアリール基としては、フェニル基、トリル基、ジメチルフェニル基、及びナフチル基などが挙げられる。
上記の中でも、R22が水素原子、又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示すことが好ましく、より好ましくは水素原子又は炭素数1〜3のアルコキシ基を、さらに好ましくは水素原子を示す。
Q2が示す炭素数1〜10の2価の脂肪族基としては、炭素数1以上10以下の、直鎖又は分岐鎖の2価の飽和脂肪族基が好ましい。当該飽和脂肪族基の炭素数は、好ましくは1以上8以下、より好ましくは2以上6以下、さらに好ましくは3以上6以下、よりさらに好ましくは4以上6以下である。また、平均鎖長nは上記の通りである。
[式中、R18〜R22、Q2、及びnは上記した通りである。]
[式中、nは上記した通りである。]
二価フェノールとしては、下記一般式(viii)で表される二価フェノールを用いることが好ましい。
式中、R1、R2、a、b及びXは上述した通りである。
これらの中でも、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン系二価フェノールが好ましく、ビスフェノールAがより好ましい。二価フェノールとしてビスフェノールAを用いた場合、上記一般式(I)において、Xがイソプロピリデン基であり、且つa=b=0のPC−POS共重合体となる。
芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)はPC−POS共重合体(A)以外のポリカーボネート系樹脂であり、好ましくは主鎖が下記一般式(III)で表される繰り返し単位を有する。上記ポリカーボネート系樹脂としては、特に制限はなく種々の公知のポリカーボネート系樹脂を使用できる。
[式中、R30及びR31は、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。X’は単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−又は−CO−を示す。d及びeは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。]
上記の反応に際し、必要に応じて、分子量調節剤(末端停止剤)、分岐化剤等が使用される。
なお、上記二価フェノール系化合物としては、下記一般式(III’)で表されるものが挙げられる。
[式中、R30、R31、X’、d及びeは前記定義の通りであり、好ましいものも同じである。]
上記芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)は1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)は、ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)と異なり、式(II)で表されるようなポリオルガノシロキサンブロックを有さない構造であってもよい。例えば、芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)はホモポリカーボネート系樹脂であってもよい。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物に含まれるポリエステル系樹脂(C)としては、芳香族ジカルボン酸またはその反応性誘導体と、ジオール、またはそのエステル誘導体とを主成分とする縮合反応により得られる重合体または共重合体を挙げることができる。
これらのうち、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸及びそれらのアルキルエステル誘導体がより好ましく、テレフタル酸及びそのアルキルエステル誘導体が特に好ましい。これら芳香族ジカルボン酸は、1種を単独で用いても2種以上を併用してもよく、該芳香族ジカルボン酸と共にアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸等の1種以上併用することも可能である。
これらのうち、耐熱性及び寸法安定性等の点から、脂肪族ジオールが好ましく、エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノールがより好ましく、エチレングリコールが特に好ましい。ジオールは、単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、ジオール成分として、分子量400以上6,000以下の長鎖ジオール類、すなわちポリエチレングリコール、ポリ−1,3−プロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の1種以上を上記ジオール類と併用して共重合させてもよい。
ポリエステル系樹脂(C)は少量の分岐剤を導入することにより分岐させることができる。分岐剤の種類に制限はないがトリメシン酸、トリメリット酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、その他の添加剤を含ませることができる。その他の添加剤としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、離型剤、補強材、充填剤、耐衝撃性改良用のエラストマー、染料、顔料、帯電防止剤、ポリカーボネート系樹脂以外の樹脂等を挙げることができる。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)0.1質量%以上100質量%以下と、前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)以外の芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)0質量%以上99.9質量%以下とを含むポリカーボネート系樹脂(S)を50質量%以上99質量%以下、及び前記ポリエステル系樹脂(C)を1質量%以上50質量%以下含む。
一方、ポリカーボネート系樹脂(S)中の芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)の含有量は、得られる樹脂組成物の耐衝撃性の観点から0質量%以上99.9質量%以下であることを要し、好ましくは1質量%以上であり、通常95質量%以下、好ましくは90質量%以下、より好ましくは80質量%以下、さらに好ましくは70質量%以下である。
ポリカーボネート系樹脂(S)中のポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率は、より好ましくは0.4質量%以上、より好ましくは0.8質量%以上、さらに好ましくは1質量%以上、特に好ましくは3質量%以上であり、より好ましくは8質量%以下、さらに好ましくは7質量%以下、特に好ましくは6質量%以下である。
ポリカーボネート系樹脂(S)の粘度平均分子量は、より好ましくは12,000以上、さらに好ましくは14,000以上、特に好ましくは16,000以上であり、より好ましくは30,000以下、さらに好ましくは23,000以下、特に好ましくは21,000以下である。
なお、粘度平均分子量(Mv)は、20℃における塩化メチレン溶液の極限粘度〔η〕を測定し、下記Schnellの式から算出した値である。
本発明の一態様において、成分(A)、成分(B)及び成分(C)の合計含有量は、ポリカーボネート系樹脂組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは80〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、よりさらに好ましくは97〜100質量%、特に好ましくは98〜100質量%、最も好ましくは99〜100質量%である。
本発明の他の態様において、成分(A)、成分(B)、成分(C)及び上記その他成分の合計含有量は、ポリカーボネート系樹脂組成物の全量(100質量%)基準で、好ましくは90〜100質量%、より好ましくは95〜100質量%、よりさらに好ましくは97〜100質量%、特に好ましくは98〜100質量%、最も好ましくは99〜100質量%である。
上記の溶融混練した本発明のポリカーボネート系樹脂組成物、または得られたペレットを原料として、射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法、プレス成形法、真空成形法及び発泡成形法等により各種成形体を製造することができる。特に、溶融混練により得られたペレットを用いて、射出成形及び射出圧縮成形による射出成形体の製造に好適に用いることができる。
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物からなる成形品は、例えば、テレビ、ラジオ、カメラ、ビデオカメラ、オーディオプレーヤー、DVDプレーヤー、エアコンディショナ、携帯電話、スマートフォン、トランシーバー、ディスプレイ、コンピュータ、タブレット端末、携帯ゲーム機器、据置ゲーム機器、装着型電子機器、レジスター、電卓、複写機、プリンター、ファクシミリ、通信基地局、バッテリー、ロボット等の電気・電子機器用部品の外装及び内部部品等、並びに自動車、鉄道、船舶、航空機、宇宙産業用機器、医療機器の外装及び内部部品並びに建材の部品として好適に用いることができる。
NMR測定によって、ポリジメチルシロキサンのメチル基の積分値比により算出した。なお、本明細書においては、ポリジメチルシロキサンをPDMSと略記することがある。
<ポリジメチルシロキサンの鎖長の定量方法>
1H−NMR測定条件
NMR装置:(株)JEOL RESONANCE製 ECA−500
プローブ:50TH5AT/FG2
観測範囲:−5〜15ppm
観測中心:5ppm
パルス繰り返し時間:9秒
パルス幅:45°
NMR試料管:5φ
サンプル量:30〜40mg
溶媒:重クロロホルム
測定温度:室温
積算回数:256回
アリルフェノール末端ポリジメチルシロキサンの場合
A:δ−0.02〜0.5付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
B:δ2.50〜2.75付近に観測されるアリルフェノールのメチレン基の積分値
ポリジメチルシロキサンの鎖長=(A/6)/(B/4)
オイゲノール末端ポリジメチルシロキサンの場合
A:δ−0.02〜0.5付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
B:δ2.40〜2.70付近に観測されるオイゲノールのメチレン基の積分値
ポリジメチルシロキサンの鎖長=(A/6)/(B/4)
アリルフェノール末端ポリジメチルシロキサンを共重合したPTBP末端ポリカーボネート樹脂中のポリジメチルシロキサン共重合量の定量方法
NMR装置:(株)JEOL RESONANCE製 ECA−500
プローブ:50TH5AT/FG2
観測範囲:−5〜15ppm
観測中心:5ppm
パルス繰り返し時間:9秒
パルス幅:45°
積算回数:256回
NMR試料管:5φ
サンプル量:30〜40mg
溶媒:重クロロホルム
測定温度:室温
A:δ1.5〜1.9付近に観測されるBPA部のメチル基の積分値
B:δ−0.02〜0.3付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
C:δ1.2〜1.4付近に観測されるp−tert−ブチルフェニル部のブチル基の積分値
a=A/6
b=B/6
c=C/9
T=a+b+c
f=a/T×100
g=b/T×100
h=c/T×100
TW=f×254+g×74.1+h×149
PDMS(wt%)=g×74.1/TW×100
5.6質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、ビスフェノールA(BPA)(後から溶解する)に対して2000ppmの亜二チオン酸ナトリウムを加えた。これにBPA濃度が13.5質量%となるようにBPAを溶解し、BPAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。
このBPAの水酸化ナトリウム水溶液を40L/hr、塩化メチレンを15L/hr、及びホスゲンを4.0kg/hrの流量で内径6mm、管長30mの管型反応器に連続的に通した。管型反応器はジャケット部分を有しており、ジャケットに冷却水を通して反応液の温度を40℃以下に保った。管型反応器を出た反応液を、後退翼を備えた内容積40Lのバッフル付き槽型反応器へ連続的に導入し、ここにさらにBPAの水酸化ナトリウム水溶液を2.8L/hr、25質量%の水酸化ナトリウム水溶液を0.07L/hr、水を17L/hr、1質量%のトリエチルアミン水溶液を0.64L/hrの流量で添加して反応を行なった。槽型反応器から溢れ出る反応液を連続的に抜き出し、静置することで水相を分離除去し、塩化メチレン相を採取した。
このようにして得られたポリカーボネートオリゴマーは濃度341g/L、クロロホーメート基濃度0.71mol/Lであった。
邪魔板、パドル型攪拌翼及び冷却用ジャケットを備えた50L槽型反応器に、上記製造例1で製造したポリカーボネートオリゴマー溶液15L、塩化メチレン10.1L、ポリジメチルシロキサンの平均鎖長nが37であるo−アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン(PDMS)407g及びトリエチルアミン8.4mLを仕込み、攪拌下でここに水酸化ナトリウム85gを純水980mLに溶かした水酸化ナトリウム水溶液1065gを加え、20分間ポリカーボネートオリゴマーとアリルフェノール末端変性PDMSの反応を行った。
この重合液に、p−tert−ブチルフェノール(PTBP)の塩化メチレン溶液(PTBP70.4gを塩化メチレン1.0Lに溶解したもの)、ビスフェノールAの水酸化ナトリウム水溶液(水酸化ナトリウム618gと亜二チオン酸ナトリウム2.1gを純水9.0Lに溶解した水溶液にビスフェノールA1093gを溶解させたもの)を添加し、40分間重合反応を行った。
希釈のため塩化メチレン13Lを加え20分間攪拌した後、ポリカーボネート−ポリジメチルシロキサン共重合体(PC−PDMS共重合体)を含む有機相と過剰のビスフェノールA及び水酸化ナトリウムを含む水相に分離し、有機相を単離した。
こうして得られたPC−PDMS共重合体の塩化メチレン溶液を、その溶液に対して順次、15容積%の0.03mol/L水酸化ナトリウム水溶液、0.2モル/L塩酸で洗浄し、次いで洗浄後の水相中の電気伝導度が5μS/cm以下になるまで純水で洗浄を繰り返した。
洗浄により得られたPC−PDMS共重合体の塩化メチレン溶液を濃縮・粉砕し、得られたフレークを減圧下120℃で乾燥し、PC−PDMS共重合体(A1)を製造した。
得られたPC−PDMS共重合体(A1)のNMRにより求めたPDMSブロック部分の含有量は6.0質量%、粘度平均分子量Mvは17,700であった。
ポリジメチルシロキサンの平均鎖長nが88であるo−アリルフェノール末端変性PDMSを用いたこと以外は、上記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A1)と同様にして、PC−PDMS共重合体(A2)を製造した。
得られたPC−PDMS共重合体(A2)の核磁気共鳴(NMR)により求めたPDMSブロック部分の含有量は6.0質量%、粘度平均分子量Mvは17,700であった。
芳香族ホモポリカーボネート樹脂(B1)[出光興産(株)製,タフロンFN2500(商品名),粘度平均分子量=23,500]
芳香族ホモポリカーボネート樹脂(B2)[出光興産(株)製,タフロンFN2200(商品名),粘度平均分子量=21,300]
芳香族ホモポリカーボネート樹脂(B3)[出光興産(株)製,タフロンFN1900(商品名),粘度平均分子量=19,300]
芳香族ホモポリカーボネート樹脂(B4)[出光興産(株)製,タフロンFN1700(商品名),粘度平均分子量=17,700]
ポリエチレンテレフタレート(C1):「三井PET J055」[三井化学(株)製]
ポリエチレンテレフタレート(C2):「三井PET J125」[三井化学(株)製]
ポリエチレンテレフタレート(C3):「クラペット KS760K−12」[(株)クラレ製]
ポリブチレンテレフタレート(C4):「ジュラネックス 2002 EF2001」[ウィンテックポリマー(株)製]
<その他成分>
酸化防止剤:「IRGAFOS168(商品名)」[トリス(2,4−ジ−tert−ブチルフェニル)ホスファイト、BASFジャパン株式会社製]
酸化防止剤:「IRGANOX1076(商品名)」[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオン酸オクタデシル,BASFジャパン株式会社製]
上記PC−POS共重合体(A1)および(A2)、並びにその他の各成分を表1〜表3に示す配合割合で混合し、ベント式二軸押出機(東芝機械株式会社製、TEM35B)に供給し、スクリュー回転数150rpm、吐出量20kg/hr、樹脂温度295〜300℃にて溶融混練し、評価用ペレットサンプルを得た。この評価用ペレットサンプルを100℃で8時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、NEX110、スクリュー径36mmφ)を用いて、シリンダ温度280℃、金型温度80℃にて、射出成形してIzod試験を行うための試験片(63×13×3.2mm試験片2個)及びHDT試験片(126×13×3.2mm)を作成した。さらに乾燥した評価用ペレットサンプルを射出成形機(株式会社ニイガタマシンテクノ製、MD50XB、スクリュー径30mmφ)を用いて全光線透過率の測定を行うための試験片(3段プレート90mm×50mm、3mm厚部分45mm×50mm、2mm厚部分22.5mm×50mm、1mm厚部分22.5mm×50mm)を作成した
<全光線透過率:Tt(%)>
全光線透過率は、厚み3mmの試験片について、ISO 14782:1999に準拠して測定した。測定装置としては、日本電色工業株式社製のNDH2000を用いた。試験片は、上述した透明性の評価試験用の試験片を用いた。
<ヘイズ値>
厚み3mmの試験片について、ISO 14782:1999に準拠して測定した。ヘイズ値が小さいほど透明性が高くなる。
ヘイズ(%)=Td/Tt×100
(式中、Td:拡散透過率,Tt:全光線透過率)
<YI値>
厚み3mmの試験片について、分光光度計「U−4100」(日立ハイテクノロジーズ(株)製)を用い、C光源、2度視野の条件でYI値を測定した。
上記ペレットを用いて、JIS K 7210−1:2014に準拠し、300℃、1.2kgの荷重下にて、直径2.095±0.005mm、長さ8.000±0.025mmのダイから流出する溶融樹脂量(g/10分)を測定した。
<Q値(流れ値)〔単位;10-2mL/秒〕>
上記ペレットを用いて、JIS K 7210−1:2014:付属書JAに準拠し、高架式フローテスターを用いて、280℃、160kgfの圧力下にて、直径1.00mm、長さ10.00mmのノズルより流出する溶融樹脂量(10-2mL/秒)を測定した。Q値は単位時間当たりの流出量を表しており、数値が高いほど、流動性が良いことを示す。
上記得られたペレットを100℃で8時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、NEX110、スクリュー径36mmφ)を用いて、シリンダ温度280℃、金型温度80℃にて、射出成形してIZOD試験片(長さ63.5mm、幅12.7mm,厚さ3.2mm)を作成した。この試験片に後加工でノッチ(r=0.25mm±0.05mm)を付与した試験片を用いて、ASTM規格D−256に準拠して、−40℃、−30℃、−20℃、−10℃、0℃及び23℃におけるノッチ付きアイゾット衝撃強度を測定した。
上記得られたペレットを100℃で8時間乾燥させた後、射出成形機(日精樹脂工業株式会社製、NEX110、スクリュー径36mmφ)を用いて、シリンダ温度280℃、金型温度80℃にて、射出成形して試験片(長さ127mm、幅12.7mm、厚み3.2mm)を得た。この試験片を用い、ASTM規格D−648に準拠して、昇温速度120℃/h、支点間距離100mm、1.83MPaの荷重を掛けて、エッジワイズによる試験片のたわみが0.26mmに達した時の温度を記録した。
長さ127mm、幅12.7mm、厚み3.2mmの試験片を成形温度280℃、金型温度80℃で射出成形し、スパン距離80mmの3点曲げ試験法にて、1.0%の歪みをかけた後、綿棒を使って酢酸イソブチルを塗付し、23℃で2分放置した後に、外観変化を確認し、次の基準に従い評価した。
外観変化がない、又は微細なクラックが表面に発生したものを「A」とした。
クラックが厚み方向にサンプルの表面から反対に達したものを「B」とした。
Claims (13)
- 下記一般式(I)で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートブロック(A−1)及び下記一般式(II)で表される繰り返し単位を含むポリオルガノシロキサンブロック(A−2)を含むポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)0.1質量%以上100質量%以下と、前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)以外の芳香族ポリカーボネート系樹脂(B)0質量%以上99.9質量%以下とを含むポリカーボネート系樹脂(S)50質量%以上99質量%以下、及びポリエステル系樹脂(C)1質量%以上50質量%以下を含み、
前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の平均鎖長が20以上50未満であり、
3mmプレートの全光線透過率が80%以上である、ポリカーボネート系樹脂組成物。
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基又は炭素数1〜6のアルコキシ基を示す。Xは、単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、フルオレンジイル基、炭素数7〜15のアリールアルキレン基、炭素数7〜15のアリールアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−又は−CO−を示す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜6のアルキル基、炭素数1〜6のアルコキシ基又は炭素数6〜12のアリール基を示す。a及びbは、それぞれ独立に0〜4の整数を示す。] - 前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率が1質量%以上12質量%以下である、請求項1または2に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記ポリカーボネート系樹脂(S)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A−2)の含有率が0.1質量%以上10質量%以下である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記ポリカーボネート−ポリオルガノシロキサン共重合体(A)の粘度平均分子量(Mv)が9,000以上50,000以下である、請求項1〜4のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記ポリカーボネート系樹脂(S)の粘度平均分子量(Mv)が9,000以上50,000以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記ポリエステル系樹脂(C)がポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテレフタレートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜6のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 前記ポリエステル系樹脂(C)がポリエチレンテレフタレートである、請求項7に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- フッ素を含有する難燃助剤を含まない、請求項1〜8のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 無機フィラーを含まない、請求項1〜9のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなる成形品。
- 電気及び電子機器用部品の外装及び内部部品である、請求項11に記載の成形品。
- 自動車及び建材の部品である、請求項11に記載の成形品。
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