KR20140040084A - 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 그 성형품 - Google Patents

방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 그 성형품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 도전성, 강성, 온도 상승에 의해 발생하는 아웃 가스 발생을 억제하고, 또한 제조 공정에 있어서의 용융 성형시의 열안정성 등에도 우수한, 수지 조성물 및 그 성형품을 제공한다.
본 발명은, (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 65 ∼ 85 중량부, (B) 평균 입경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 흑연 (B 성분) 15 ∼ 35 중량부, 그리고 (C) 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부, 함유하는 수지 조성물이다.

Description

방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 그 성형품{AROMATIC POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE THEREOF}
본 발명은 흑연 및 방향족 폴리카보네이트 수지를 함유하는 수지 조성물에 관한 것이다. 상세하게는, 도전성 및 강성이 우수할 뿐만 아니라, 온도 상승에 의해 발생하는 아웃 가스의 발생을 억제하고, 또한, 제조 공정에 있어서의 용융 성형시의 열안정성 등에도 우수한, 수지 조성물 및 그 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 수지 성형품에 관한 것이다.
열가소성 수지는, 그 제조, 성형의 용이함 때문에, 모든 산업에 있어서 널리 사용되고 있다. 특히 방향족 폴리카보네이트 수지는, 일반적으로 우수한 전기 절연성, 내열성이나 내충격성을 나타내는 점에서, 반도체 및 전자 회로 기판 등의 전자 부품, 각종 일렉트로닉스 기기, 그리고 정밀 기기 등의 수납이나 반송에 사용되는 용기 등에 이용되는 경우도 많다. 최근 전자 부품의 소형화 및 고기능화에 따라, 열가소성 수지 성형품의 도전성과 강성을 겸비하는 특성이 열가소성 수지에 요구되고 있다. 또, 전자 부품의 소형화 및 고기능화가 전자 부품의 발열로 이어져, 특히 스토리지 AV 기기의 내부 부품에 있어서는, 온도 상승에 의해 수지 성형품에서 발생하는 가스가 헤드 오염이나 디스크 부상에 의한 불안정화의 원인이 되어, 사용되는 열가소성 수지에 대해 저아웃 가스성의 요구가 있다. 그러나, 지금까지 도전성, 강성과 함께 저아웃 가스성을 겸비하는 수지 조성물을 얻은 것은 없었다.
카본 블랙의 첨가는 열가소성 수지에 대한 도전성 부여의 하나의 대표적인 방법이며, 예를 들어 방향족 폴리카보네이트, 폴리알킬렌테레프탈레이트, 및 특정 DBP 흡유량의 카본 블랙의 특정 비율로 이루어지고, 그 카본 블랙의 분산성을 개량한 수지 조성물은 공지이다 (특허문헌 1, 비특허문헌 1 참조). 확실히 카본 블랙의 첨가에 의해서도 용이하게 도전성을 부여할 수 있지만, 강성이 낮고, 스토리지 AV 기기의 내부 부재로는 적합하지 않다는 문제가 있었다.
흑연의 첨가도 또한, 열가소성 수지에 대한 강성 및 도전성능 부여의 수법으로서 알려져 있으며, 인계 안정제를 사용하여 열안정성을 개량한 수지 조성물은 공지이다 (특허문헌 2 참조). 또, 열가소성 수지에 주로 탄소 섬유를 배합하고, 이방성이 개선된 수지 조성물은 공지이다 (특허문헌 3 참조). 이러한 탄소 섬유, 금속 섬유 혹은 금속 플레이크, 도전성 산화 티탄과 같은 금속 코트 섬유 혹은 도전성 마이카와 같은 금속 코트 플레이크 등의 도전성 필러는, 종래부터 기계적 물성 향상을 고려하여 사용되어 왔다. 또한, 탄소 섬유와 도전 필러인 흑연을 병용함으로써 치수 정밀도가 우수하고, 높은 강성·도전성을 갖는 것은 공지이다 (특허문헌 4 참조). 그러나 이들 문헌은, 저아웃 가스화에 관해서 충분한 지견을 개시하고 있다고는 말하기 어렵고, 우수한 저아웃 가스성을 얻기 위한 유효한 지견을 개시하는 것은 아니었다.
일본 공개특허공보 2001-323150호 일본 공개특허공보 2001-200153호 일본 공개특허공보 2000-119405호 일본 공개특허공보 평10-237316호
일본 접착 협회지 Vol. 23, No. 3, 103 ∼ 111 페이지 (1987)
본 발명의 목적은 상기 서술한 바와 같이, 높은 도전성, 강성, 저아웃 가스성 및 양호한 용융 열안정성을 갖는, 생산성이 높은, 방향족 폴리카보네이트 수지 조성물 및 수지 성형품을 제공하는 것에 있다.
본 발명자는, 특정 형상을 갖는 흑연을 사용하고, 동시에 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 및 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물을 함유시킴으로써, 양호한 저아웃 가스성 및 용융 열안정성을 달성하고 또한 높은 도전성 및 강성을 얻을 수 있는 것을 알아냈다. 이 효과는 특정 형상을 갖는 흑연에 의해 적당한 보강 효과와 치수 안정성이 수지에 부여되어, 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 및 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물에 의한 흑연의 표면 관능기 및 불순물의 불활성화가, 저아웃 가스성 및 용융 열안정성의 향상으로서 유효하게 작용하는 결과라고 예상된다.
본 발명에 의하면 상기 과제는 이하의 발명에 의해 달성된다.
1. (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 65 ∼ 85 중량부,
(B) 평균 입경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 흑연 (B 성분) 15 ∼ 35 중량부, 그리고
(C) 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부
함유하는 수지 조성물.
2. B 성분이 장축 방향 길이/두께의 평균이 30 이상의 흑연인 전항 1 에 기재된 수지 조성물.
3. C-1 성분이, (C1-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C1-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C1-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르인 전항 1 에 기재된 수지 조성물.
Figure pct00001
(식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
4. C-2 성분이, (C2-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C2-4) 수평균 분자량 200 ∼ 50,000 의 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에테르에스테르인 전항 1 에 기재된 수지 조성물.
Figure pct00002
(식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
5. 전항 1 ∼ 4 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로 이루어지는 성형품.
6. 스토리지 AV 기기 부품인 전항 5 에 기재된 성형품.
7. 하드 디스크 드라이브 (HDD) 또는 디지털 다용도 디스크 (DVD) 드라이브의 공기 정류판인 전항 6 에 기재된 성형품.
8. (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 65 ∼ 85 중량부, 및
(B) 평균 입경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 흑연 (B 성분) 15 ∼ 35 중량부를 함유하는 수지 조성물에,
(C) 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는
수지 조성물의 가열에 의한 중량 감소를 방지하는 방법.
도 1 은 실시예에 있어서 사용한 공기 정류판의 개략도이다.
이하, 본 발명의 상세에 대하여 설명한다.
(A 성분:방향족 폴리카보네이트 수지)
방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 은 2 가 페놀과 카보네이트 전구체를 반응시켜 얻어지는 것이다. 반응 방법의 일례로서 계면 중합법, 용융 에스테르 교환법, 카보네이트 프레폴리머의 고상 에스테르 교환법, 및 고리형 카보네이트 화합물의 개환 중합법 등을 들 수 있다.
여기서 사용되는 2 가 페놀의 대표적인 예로는, 하이드로퀴논, 레조르시놀, 4,4'-비페놀, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판 (통칭 비스페놀 A), 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)펜탄, 4,4'-(p-페닐렌디이소프로필리덴)디페놀, 4,4'-(m-페닐렌디이소프로필리덴)디페놀, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-4-이소프로필시클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐)옥사이드, 비스(4-하이드록시페닐)술파이드, 비스(4-하이드록시페닐)술폭사이드, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 비스(4-하이드록시페닐)케톤, 비스(4-하이드록시페닐)에스테르, 비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)술파이드, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌 및 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌 등을 들 수 있다. 바람직한 2 가 페놀은 비스(4-하이드록시페닐)알칸이며, 그 중에서도 내충격성의 점에서 비스페놀 A 가 특히 바람직하고, 범용되고 있다.
카보네이트 전구체로는 카르보닐할라이드, 탄산디에스테르 또는 할로포르메이트 등이 사용된다. 구체적으로는 포스겐, 디페닐카보네이트 또는 2 가 페놀의 디할로포르메이트 등을 들 수 있다.
상기 2 가 페놀과 카보네이트 전구체를 계면 중합법에 의해 방향족 폴리카보네이트 수지를 제조하는 데 있어서는, 필요에 따라 촉매, 말단 정지제, 2 가 페놀이 산화하는 것을 방지하기 위한 산화 방지제 등을 사용해도 된다. 또 방향족 폴리카보네이트 수지는, 3 관능 이상의 다관능성 방향족 화합물을 공중합한 분기 폴리카보네이트 수지, 방향족 또는 지방족 (지환식을 포함한다) 의 2 관능성 카르복실산을 공중합한 폴리에스테르카보네이트 수지, 2 관능성 알코올 (지환식을 포함한다) 을 공중합한 공중합 폴리카보네이트 수지, 그리고 이러한 2 관능성 카르복실산 및 2 관능성 알코올을 함께 공중합한 폴리에스테르카보네이트 수지를 포함한다. 또, 얻어진 방향족 폴리카보네이트 수지의 2 종 이상을 혼합한 혼합물이어도 된다.
분기 폴리카보네이트 수지는, 본 발명의 수지 조성물에 드립 방지 성능 등을 부여할 수 있다. 이러한 분기 폴리카보네이트 수지에 사용되는 3 관능 이상의 다관능성 방향족 화합물로는, 플로로글루신, 플로로글루시드, 또는 4,6-디메틸-2,4,6-트리스(4-하이드록시디페닐)헵텐-2,2,4,6-트리메틸-2,4,6-트리스(4-하이드록시페닐)헵탄, 1,3,5-트리스(4-하이드록시페닐)벤젠, 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1,1-트리스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)에탄, 2,6-비스(2-하이드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페놀, 4-{4-[1,1-비스(4-하이드록시페닐)에틸]벤젠}-α,α-디메틸벤질페놀 등의 트리스페놀, 테트라(4-하이드록시페닐)메탄, 비스(2,4-디하이드록시페닐)케톤, 1,4-비스(4,4-디하이드록시트리페닐메틸)벤젠, 또는 트리멜리트산, 피로멜리트산, 벤조페논테트라카르복실산 및 이들의 산 클로라이드 등을 들 수 있다. 그 중에서도 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1,1-트리스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)에탄이 바람직하고, 특히 1,1,1-트리스(4-하이드록시페닐)에탄이 바람직하다.
분기 폴리카보네이트에 있어서의 다관능성 방향족 화합물로부터 유도되는 구성 단위는, 2 가 페놀로부터 유도되는 구성 단위와 이러한 다관능성 방향족 화합물로부터 유도되는 구성 단위의 합계 100 몰% 중, 바람직하게는 0.01 ∼ 1 몰%, 보다 바람직하게는 0.05 ∼ 0.9 몰%, 특히 바람직하게는 0.05 ∼ 0.8 몰% 이다.
또, 특히 용융 에스테르 교환법의 경우, 부반응으로서 분기 구조 단위가 발생하는 경우가 있지만, 이러한 분기 구조 단위량에 대해서도, 2 가 페놀로부터 유도되는 구성 단위와의 합계 100 몰% 중, 바람직하게는 0.001 ∼ 1 몰%, 보다 바람직하게는 0.005 ∼ 0.9 몰%, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 0.8 몰% 인 것이 바람직하다. 또한, 이러한 분기 구조의 비율에 대해서는 1H-NMR 측정에 의해 산출하는 것이 가능하다.
지방족의 2 관능성의 카르복실산은 α,ω-디카르복실산이 바람직하다. 지방족의 2 관능성의 카르복실산으로는 예를 들어, 세바크산 (데칸2산), 도데칸2산, 테트라데칸2산, 옥타데칸2산, 이코산2산 등의 직사슬 포화 지방족 디카르복실산, 그리고 시클로헥산디카르복실산 등의 지환족 디카르복실산을 바람직하게 들 수 있다. 2 관능성 알코올로는 지환족 디올이 보다 바람직하고, 예를 들어 시클로헥산디메탄올, 시클로헥산디올, 및 트리시클로데칸디메탄올 등이 예시된다.
또한 하기식 [2] 로 나타내는 폴리카보네이트 블록과 하기식 [4] 로 나타내는 폴리디오르가노실록산 블록으로 이루어지는 폴리카보네이트-폴리디오르가노실록산 공중합체의 사용도 가능하다.
Figure pct00003
(상기 일반식 [2] 에 있어서, R1 R2 는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알콕시기, 탄소 원자수 6 ∼ 20 의 시클로알킬기, 탄소 원자수 6 ∼ 20 의 시클로알콕시기, 탄소 원자수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 14 의 아릴기, 탄소 원자수 3 ∼ 14 의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬기, 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬옥시기, 니트로기, 알데히드기, 시아노기 및 카르복실기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타낸다. 각각 복수 있는 경우에는 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다. e 및 f 는 각각 독립적으로 1 ∼ 4 의 정수이며, W 는 단결합 혹은 하기 일반식 [3] 으로 나타내는 기로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 기이다.)
Figure pct00004
(상기 일반식 [3] 에 있어서 R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17 R18 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소 원자수 3 ∼ 14 의 아릴기 및 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타낸다. R19 R20 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 18 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알콕시기, 탄소 원자수 6 ∼ 20 의 시클로알킬기, 탄소 원자수 6 ∼ 20 의 시클로알콕시기, 탄소 원자수 2 ∼ 10 의 알케닐기, 탄소 원자수 3 ∼ 14 의 아릴기, 탄소 원자수 6 ∼ 10 의 아릴옥시기, 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬기, 탄소 원자수 7 ∼ 20 의 아르알킬옥시기, 니트로기, 알데히드기, 시아노기 및 카르복실기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타낸다. 복수 있는 경우에는 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, g 는 1 ∼ 10 의 정수, h 는 4 ∼ 7 의 정수이다.)]
Figure pct00005
(상기 일반식 [4] 에 있어서, R3, R4, R5, R6, R7 R8 은 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 ∼ 12 의 알킬기 또는 탄소수 6 ∼ 12 의 치환 혹은 비치환의 아릴기이다. R9 R10 은 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알킬기, 탄소 원자수 1 ∼ 10 의 알콕시기이다. p 는 자연수이고, q 는 0 또는 자연수이고, p+q (디오르가노실록산 중합도) 는 300 미만의 자연수이다. X 는 탄소수 2 ∼ 8 의 2 가 지방족기이다.)
폴리카보네이트-폴리디오르가노실록산 공중합체는 2 가 페놀과 카보네이트 전구체를 반응시켜 얻어지는 것이다. 폴리카보네이트-폴리디오르가노실록산 공중합체의 제조 방법에서 사용되는 2 가 페놀은 하기 일반식 [5] 로 나타내어진다.
Figure pct00006
(식 중, R1, R2, e, f 및 W 는 상기와 동일하다)
상기 일반식 [5] 로 나타내는 2 가 페놀로는, 예를 들어, 4,4'-디하이드록시비페닐, 비스(4-하이드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 2,2-비스(4-하이드록시-3,3'-비페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-이소프로필페닐)프로판, 2,2-비스(3-t-부틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)옥탄, 2,2-비스(3-브로모-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3,5-디메틸-4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(3-시클로헥실-4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(3-시클로헥실-4-하이드록시페닐)시클로헥산, 비스(4-하이드록시페닐)디페닐메탄, 9,9-비스(4-하이드록시페닐)플루오렌, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로펜탄, 4,4'-디하이드록시디페닐에테르, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐에테르, 4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시디페닐술파이드, 2,2'-디메틸-4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디메틸디페닐술파이드, 2,2'-디페닐-4,4'-술포닐디페놀, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디페닐디페닐술폭사이드, 4,4'-디하이드록시-3,3'-디페닐디페닐술파이드, 1,3-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 1,4-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 1,4-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,3-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 4,8-비스(4-하이드록시페닐)트리시클로[5.2.1.02,6]데칸, 4,4'-(1,3-아다만탄디일)디페놀, 및 1,3-비스(4-하이드록시페닐)-5,7-디메틸아다만탄 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-1-페닐에탄, 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 2,2-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 4,4'-술포닐디페놀, 2,2'-디메틸-4,4'-술포닐디페놀, 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌, 1,3-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠, 및 1,4-비스{2-(4-하이드록시페닐)프로필}벤젠을 들 수 있다. 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판, 1,1-비스(4-하이드록시페닐)시클로헥산 (BPZ), 4,4'-술포닐디페놀 및 9,9-비스(4-하이드록시-3-메틸페닐)플루오렌이 바람직하다. 그 중에서도 강도가 우수하고, 양호한 내구성을 갖는 2,2-비스(4-하이드록시페닐)프로판이 가장 바람직하다. 또, 이들은 단독 또는 2 종 이상 조합하여 사용해도 된다.
폴리카보네이트-폴리디오르가노실록산 공중합체의 제조 방법에서 사용되는 카보네이트 전구체는 하기 일반식 [6] 으로 나타내는 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산이다.
Figure pct00007
(식 중, R3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, R10, p, q 및 X 는 상기와 동일하다)
여기서, p+q (디오르가노실록산 중합도) 는 바람직하게는 2 ∼ 290, 보다 바람직하게는 5 ∼ 100 이다. 이러한 바람직한 범위의 하한 이상에서는 내충격성이나 난연성이 우수하고, 이러한 바람직한 범위의 상한 이하에서는 성형품의 표면 외관이 우수하다. 상기 하한 이상의 공중합체는, 응집력이 낮은 폴리디오르가노실록산 부위의 도입에 의한 리올로지 특성의 개질 효과가 높고, 구조 점성 지수를 높게 하기 쉽다. 그 결과, 전단 유동시의 높은 유동성을 유지하면서 연소시의 드립이 억제된 난연성이 높은 수지 성형품을 얻을 수 있다. 이러한 상한 이하의 공중합체는, 폴리디오르가노실록산 도메인의 평균 사이즈와 규격화 분산을 작게 하기 쉽다. 그 결과 우수한 표면 외관을 갖는 수지 성형품을 얻을 수 있다. 상기 상한 이하의 폴리디오르가노실록산 단위는, 그 단위 중량당 몰수가 증가하여, 폴리카보네이트 중에 그 단위가 균등하게 도입되기 쉬워진다. 디오르가노실록산 중합도가 크면 폴리디오르가노실록산 단위의 폴리카보네이트 중으로의 도입이 불균등해짐과 함께, 폴리머 분자 중의 폴리디오르가노실록산 단위의 비율이 증가하기 때문에, 그 단위를 포함하는 폴리카보네이트와 포함하지 않는 폴리카보네이트가 생기기 쉽고, 또한 상호의 상용성이 저하되기 쉬워진다. 그 결과적으로 큰 폴리디오르가노실록산 도메인이 생기기 쉬워진다. 한편, 유동성, 내충격성, 및 난연성의 관점에서는, 폴리디오르가노실록산 도메인이 어느 정도 큰 쪽이 유리하므로, 상기와 같이 바람직한 중합도의 범위가 존재한다.
이 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산으로는, 예를 들어 다음에 나타내는 바와 같은 화합물이 바람직하게 사용된다.
Figure pct00008
(식 중, p 및 q 는 상기와 동일하다)
하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산은, 올레핀성의 불포화 탄소-탄소 결합을 갖는 페놀류, 바람직하게는 비닐페놀, 2-알릴페놀, 이소프로페닐페놀, 2-메톡시-4-알릴페놀을 소정의 중합도를 갖는 폴리실록산 사슬의 말단에, 하이드로실릴레이션 반응시킴으로써 용이하게 제조된다. 그 중에서도, (2-알릴페놀) 말단 폴리디오르가노실록산, (2-메톡시-4-알릴페놀) 말단 폴리디오르가노실록산이 바람직하고, 특히 (2-알릴페놀) 말단 폴리디메틸실록산, 및 (2-메톡시-4-알릴페놀) 말단 폴리디메틸실록산이 바람직하다.
공중합체 전체 중량에 차지하는 폴리디오르가노실록산 함유량은 0.1 ∼ 50 중량% 가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.1 ∼ 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 ∼ 8 중량%, 특히 바람직하게는 1 ∼ 5 중량% 이다. 이러한 바람직한 범위의 하한 이상에서는 내충격성이나 난연성이 우수하고, 이러한 바람직한 범위의 상한 이하에서는 성형 조건의 영향을 잘 받지 않는 안정적인 투명성이 얻어지기 쉽다. 이러한 디오르가노실록산 중합도, 폴리디오르가노실록산 함유량은 1H-NMR 측정에 의해 산출하는 것이 가능하다.
상기 공중합체의 제조 방법에 있어서, 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산은 1 종만을 사용해도 되고, 2 종 이상을 사용해도 된다.
또, 상기 제조 방법의 방해가 되지 않는 범위에서, 상기 2 가 페놀, 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산 이외의 다른 코모노머를 공중합체의 전체 중량에 대해 10 중량% 이하의 범위에서 병용할 수도 있다.
상기 제조 방법에 있어서는, 미리 물에 불용성 유기 용매와 알칼리 수용액의 혼합액 중에 있어서, 2 가 페놀과, 포스겐이나 2 가 페놀의 클로로포르메이트 등의 클로로포르메이트 형성성 화합물의 반응에 의해, 2 가 페놀의 클로로포르메이트 및/또는 말단 클로로포르메이트기를 갖는 2 가 페놀의 카보네이트 올리고머를 포함하는 클로로포르메이트 화합물의 혼합 용액을 조제한다. 클로로포르메이트 형성성 화합물로는 포스겐이 바람직하다.
2 가 페놀로부터의 클로로포르메이트 화합물을 생성함에 있어서, 사용되는 2 가 페놀의 전체량을 한 번에 클로로포르메이트 화합물로 해도 되고, 또는, 그 일부를 후첨가 모노머로 하여 후단의 계면 중축합 반응에 반응 원료로서 첨가해도 된다. 후첨가 모노머란, 후단의 중축합 반응을 신속하게 진행시키기 위해서 첨가하는 것이며, 필요가 없는 경우에는 굳이 첨가할 필요는 없다.
이 클로로포르메이트 화합물 생성 반응의 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 통상적으로 산 결합제의 존재하, 용매 중에서 실시하는 방식이 바람직하다. 또한, 원하는 바에 따라, 아황산나트륨, 및 하이드로술파이드 등의 산화 방지제를 소량 첨가해도 되고, 첨가하는 것이 바람직하다.
클로로포르메이트 형성성 화합물의 사용 비율은 반응의 화학량론 비 (당량) 를 고려하여 적절히 조정하면 된다. 또, 바람직한 클로로포르메이트 형성성 화합물인 포스겐을 사용하는 경우, 가스화한 포스겐을 반응계에 불어넣는 방법을 바람직하게 채용할 수 있다.
상기 산결합제로는, 예를 들어, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 탄산나트륨, 및 탄산칼륨 등의 알칼리 금속 탄산염, 그리고 피리딘과 같은 유기 염기, 혹은 이들의 혼합물 등이 사용된다.
산결합제의 사용 비율도, 상기와 동일하게, 반응의 화학량론 비 (당량) 를 고려하여 적절히 정하면 된다. 구체적으로는, 2 가 페놀의 클로로포르메이트 화합물의 형성에 사용하는 2 가 페놀 1 몰당 (통상적으로 1 몰은 2 당량에 상당), 2 당량 혹은 이것보다 약간 과잉량의 산 결합제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 용매로는, 공지된 폴리카보네이트의 제조에 사용되는 것 등 각종 반응에 불활성인 용매를 1 종 단독으로 혹은 혼합 용매로서 사용하면 된다. 대표적인 예로는, 예를 들어, 자일렌과 같은 탄화수소 용매, 그리고, 염화메틸렌 및 클로로벤젠을 비롯한 할로겐화 탄화수소 용매 등을 들 수 있다. 특히 염화메틸렌과 같은 할로겐화 탄화수소 용매가 바람직하게 사용된다.
클로로포르메이트 화합물의 생성 반응에 있어서의 압력은 특별히 제한은 없고, 상압, 가압, 혹은 감압 중 어느 것이어도 되지만, 통상적으로 상압하에서 반응을 실시하는 것이 유리하다. 반응 온도는 ―20 ∼ 50 ℃ 의 범위에서 선택되고, 많은 경우, 반응에 수반하여 발열하므로, 수냉 또는 빙랭하는 것이 바람직하다. 반응 시간은 다른 조건에 좌우되어 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상적으로 0.2 ∼ 10 시간으로 실시된다.
클로로포르메이트 화합물의 생성 반응에 있어서의 pH 범위는, 공지된 계면 반응 조건을 이용할 수 있고, pH 는 통상적으로 10 이상으로 조정된다.
본 발명에 있어서는, 이와 같이 하여 2 가 페놀의 클로로포르메이트 및 말단 클로로포르메이트기를 갖는 2 가 페놀의 카보네이트 올리고머를 포함하는 클로로포르메이트 화합물의 혼합 용액을 조제한 후, 그 혼합 용액을 교반하면서 식 [6] 으로 나타내는 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산을, 그 혼합 용액의 조제에 있어서 주입된 2 가 페놀의 양 1 몰당, 0.01 몰/min 이하의 속도로 첨가하고, 그 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산과 그 클로로포르메이트 화합물을 계면 중축합시킴으로써, 폴리카보네이트-폴리디오르가노실록산 공중합체를 얻는다.
계면 중축합 반응을 실시함에 있어서, 산결합제를 반응의 화학량론 비 (당량) 를 고려하여 적절히 추가해도 된다. 산결합제로는, 예를 들어, 수산화나트륨, 및 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 탄산나트륨, 및 탄산칼륨 등의 알칼리 금속 탄산염, 그리고 피리딘과 같은 유기 염기, 혹은 이들의 혼합물 등이 사용된다. 구체적으로는, 사용하는 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산, 또는 상기와 같이 2 가 페놀의 일부를 후첨가 모노머로서 이 반응 단계에 첨가하는 경우에는, 후첨가분의 2 가 페놀과 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산의 합계 몰수 (통상적으로 1 몰은 2 당량에 상당) 에 대해 2 당량 혹은 이보다 과잉량의 알칼리를 사용하는 것이 바람직하다.
2 가 페놀의 올리고머와 하이드록시아릴 말단 폴리디오르가노실록산의 계면 중축합 반응은 상기 혼합액을 격렬하게 교반함으로써 실시된다.
이러한 중축합 반응에 있어서는, 말단 정지제 혹은 분자량 조절제가 통상적으로 사용된다. 말단 정지제로는 1 가의 페놀성 수산기를 갖는 화합물을 들 수 있고, 통상적인 페놀, p-tert-부틸페놀, p-쿠밀페놀, 트리브로모페놀 등 외에, 장사슬 알킬페놀, 지방족 카르복실산클로라이드, 지방족 카르복실산, 하이드록시벤조산알킬에스테르, 하이드록시페닐알킬산에스테르, 알킬에테르페놀 등이 예시된다. 그 사용량은 사용하는 모든 2 가 페놀계 화합물 100 몰에 대해, 바람직하게는 100 ∼ 0.5 몰, 보다 바람직하게는 50 ∼ 2 몰의 범위이며, 2 종 이상의 화합물을 병용하는 것도 당연히 가능하다.
중축합 반응을 촉진하기 위해서, 트리에틸아민과 같은 제 3 급 아민 또는 제 4 급 암모늄염 등의 촉매를 첨가할 수 있고, 첨가하는 것이 바람직하다. 특히 바람직하게는 트리에틸민이 이용된다.
이러한 중합 반응의 반응 시간은 투명성을 향상시키기 위해서는 비교적 길게 할 필요가 있다. 바람직하게는 30 분 이상, 더욱 바람직하게는 50 분 이상이며, 제조 효율의 점에서 그 상한은 바람직하게는 2 시간 이하, 보다 바람직하게는 1.5 시간 이하이다.
계면 중합법에 의한 반응은 통상적으로 2 가 페놀과 포스겐의 반응이며, 산결합제 및 유기 용매의 존재하에 반응시킨다. 산결합제로는 예를 들어 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물, 피리딘 등이 사용된다.
유기 용매로는 예를 들어 염화메틸렌, 클로로벤젠 등의 할로겐화 탄화수소가 사용된다.
또, 반응 촉진을 위해서 예를 들어 제 3 급 아민이나 제 4 급 암모늄염 등의 촉매를 사용할 수 있으며, 분자량 조절제로서 예를 들어 페놀, p-tert-부틸페놀, p-쿠밀페놀 등의 단관능 페놀류를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 단관능 페놀류로는, 데실페놀, 도데실페놀, 테트라데실페놀, 헥사데실페놀, 옥타데실페놀, 에이코실페놀, 도코실페놀 및 트리아콘틸페놀 등을 들 수 있다. 이들의 비교적 장사슬의 알킬기를 갖는 단관능 페놀류는 유동성이나 내가수 분해성의 향상이 요구되는 경우에 유효하다.
반응 온도는 통상적으로 0 ∼ 40 ℃, 반응 시간은 수 분 ∼ 5 시간, 반응 중의 pH 는 통상적으로 10 이상으로 유지하는 것이 바람직하다.
용융 에스테르 교환법에 의한 반응은, 통상적으로 2 가 페놀과 탄산디에스테르의 에스테르 교환 반응이며, 불활성 가스의 존재하에 2 가 페놀과 탄산디에스테르를 혼합하여, 감압하 통상적으로 120 ∼ 350 ℃ 에서 반응시킨다. 감압도는 단계적으로 변화시켜, 최종적으로는 133 Pa 이하로 하여 생성한 페놀류를 계 외로 제거시킨다. 반응 시간은 통상적으로 1 ∼ 4 시간 정도이다.
탄산디에스테르로는, 예를 들어 디페닐카보네이트, 디나프틸카보네이트, 비스(디페닐)카보네이트, 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 디부틸카보네이트 등이 들 수 있고, 그 중에서도 디페닐카보네이트가 바람직하다.
중합 속도를 빨리 하기 위해서 중합 촉매를 사용할 수 있고, 중합 촉매로는, 예를 들어 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등의 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 수산화물, 붕소나 알루미늄의 수산화물, 알칼리 금속염, 알칼리 토금속염, 제 4 급 암모늄염, 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 알콕사이드, 알칼리 금속이나 알칼리 토금속의 유기산염, 아연 화합물, 붕소 화합물, 규소 화합물, 게르마늄 화합물, 유기 주석 화합물, 납 화합물, 안티몬 화합물, 망간 화합물, 티탄 화합물, 지르코늄 화합물 등의 통상적으로 에스테르화 반응이나 에스테르 교환 반응에 사용되는 촉매를 들 수 있다. 촉매는 단독으로 사용해도 되고, 2 종류 이상을 병용하여 사용해도 된다. 이들 중합 촉매의 사용량은, 원료의 2 가 페놀 1 몰에 대해, 바람직하게는 1×10-9 ∼ 1×10-5 당량, 보다 바람직하게는 1×10-8 ∼ 5×10-6 당량의 범위에서 선택된다.
또, 중합 반응에 있어서, 페놀성의 말단기를 감소시키기 위해서, 중축 반응의 후기 혹은 종료 후에, 예를 들어 2-클로로페닐페닐카보네이트, 2-메톡시카르보닐페닐페닐카보네이트 및 2-에톡시카르보닐페닐페닐카보네이트 등의 화합물을 첨가할 수 있다.
또한 용융 에스테르 교환법에서는 촉매의 활성을 중화하는 실활제를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 실활제의 양으로는 잔존하는 촉매 1 몰에 대해 0.5 ∼ 50 몰의 비율로 사용하는 것이 바람직하다. 또 중합 후의 방향족 폴리카보네이트 수지에 대해 0.01 ∼ 500 ppm 의 비율, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 300 ppm, 특히 바람직하게는 0.01 ∼ 100 ppm 의 비율로 사용한다. 실활제로는, 도데실벤젠술폰산테트라부틸포스포늄염 등의 포스포늄염, 테트라에틸암모늄도데실벤질술페이트 등의 암모늄염 등을 바람직하게 들 수 있다.
상기 이외의 반응 형식의 상세에 대해서도, 각종 문헌 및 특허 공보 등으로 잘 알려져 있다.
방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 의 점도 평균 분자량 (M) 은, 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 10,000 ∼ 50,000 이고, 보다 바람직하게는 14,000 ∼ 30,000 이며, 더욱 바람직하게는 14,000 ∼ 24,000 이다.
점도 평균 분자량이 10,000 미만인 방향족 폴리카보네이트 수지에서는, 양호한 기계적 특성이 얻어지지 않는다. 한편, 점도 평균 분자량이 50,000 을 초과하는 방향족 폴리카보네이트 수지로부터 얻어지는 수지 조성물은, 사출 성형시의 유동성이 뒤떨어지는 점에서 범용성이 뒤떨어진다.
또한, 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 은 그 점도 평균 분자량이 상기 범위 외의 것을 혼합하여 얻어진 것이어도 된다. 특히, 상기 범위 (50,000) 를 초과하는 점도 평균 분자량을 갖는 방향족 폴리카보네이트 수지는, 수지의 엔트로피 탄성이 향상된다. 그 결과, 강화 수지 재료를 구조 부재에 성형할 때에 사용되는 경우가 있는 가스 어시스트 성형, 및 발포 성형에 있어서, 양호한 성형 가공성을 발현한다. 이러한 성형 가공성의 개선은 상기 분기 폴리카보네이트보다 한층 더 양호하다. 보다 바람직한 양태로는, A 성분이 점도 평균 분자량 70,000 ∼ 300,000 의 방향족 폴리카보네이트 수지 (A-1-1 성분), 및 점도 평균 분자량 10,000 ∼ 30,000 의 방향족 폴리카보네이트 수지 (A-1-2 성분) 으로 이루어지고, 그 점도 평균 분자량이 16,000 ∼ 35,000 인 방향족 폴리카보네이트 수지 (A-1 성분) (이하, "고분자량 성분 함유 방향족 폴리카보네이트 수지" 라고 칭하는 경우가 있다) 도 사용할 수 있다.
이러한 고분자량 성분 함유 방향족 폴리카보네이트 수지 (A-1 성분) 에 있어서, A-1-1 성분의 점도 평균 분자량은 70,000 ∼ 200,000 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80,000 ∼ 200,000, 더욱 바람직하게는 100,000 ∼ 200,000, 특히 바람직하게는 100,000 ∼ 160,000 이다. 또 A-1-2 성분의 점도 평균 분자량은 10,000 ∼ 25,000 이 바람직하고, 보다 바람직하게는 11,000 ∼ 24,000, 더욱 바람직하게는 12,000 ∼ 24,000, 특히 바람직하게는 12,000 ∼ 23,000 이다.
고분자량 성분 함유 방향족 폴리카보네이트 수지 (A-1 성분) 은 상기 A-1-1 성분과 A-1-2 성분을 다양한 비율로 혼합하고, 소정의 점도 평균 분자량 범위를 만족하도록 조정하여 얻을 수 있다. 바람직하게는, A-1 성분 100 중량% 중, A-1-1 성분이 2 ∼ 40 중량% 인 경우이고, 보다 바람직하게는 A-1-1 성분이 3 ∼ 30 중량% 이고, 더욱 바람직하게는 A-1-1 성분이 4 ∼ 20 중량% 이며, 특히 바람직하게는 A-1-1 성분이 5 ∼ 20 중량% 이다.
또, A-1 성분의 조제 방법으로는, (1) A-1-1 성분과 A-1-2 성분을, 각각 독립적으로 중합하여 이들을 혼합하는 방법, (2) 일본 공개특허공보 평5-306336호에 나타내는 방법으로 대표되는, GPC 법에 의한 분자량 분포 차트에 있어서 복수의 폴리머 피크를 나타내는 방향족 폴리카보네이트 수지를 동일 계 내에 있어서 제조하는 방법을 이용하여, 이러한 방향족 폴리카보네이트 수지를 본 발명의 A-1 성분의 조건을 만족하도록 제조하는 방법, 및 (3) 이러한 제조 방법 ((2) 의 제조법) 에 의해 얻어진 방향족 폴리카보네이트 수지와, 별도 제조된 A-1-1 성분 및/또는 A-1-2 성분을, 혼합하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에서 말하는 점도 평균 분자량은, 먼저, 다음식으로 산출되는 비점도 (ηSP) 를 20 ℃ 에서 염화메틸렌 100 ㎖ 에 방향족 폴리카보네이트 0.7 g 을 용해시킨 용액으로부터 오스트발트 점도계를 이용하여 구하고,
비점도 (ηSP) = (t―t0)/t0
[t0 은 염화메틸렌의 낙하 초 수, t 는 시료 용액의 낙하 초 수]
구해진 비점도 (ηSP) 로부터 다음의 수식에 의해 점도 평균 분자량 M 을 산출한다.
ηSP/c = [η]+0.45×[η]2c (단 [η] 은 극한 점도)
[η] = 1.23×10-4 M0 .83
c = 0.7
또한, 본 발명의 수지 조성물에 있어서의 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 의 점도 평균 분자량의 산출은 다음의 요령으로 실시된다. 즉, 그 수지 조성물을 그 20 ∼ 30 배 중량의 염화메틸렌과 혼합하여, 조성물 중의 가용분을 용해시킨다. 이러한 가용분을 셀라이트 여과에 의해 채취한다. 그 후 얻어진 용액 중의 용매를 제거한다. 용매 제거 후의 고체를 충분히 건조시키고, 염화메틸렌에 용해되는 성분의 고체를 얻는다. 이러한 고체 0.7 g 을 염화메틸렌 100 ㎖ 에 용해한 용액으로부터, 상기와 동일하게 하여 20 ℃ 에 있어서의 비점도를 구하고, 그 비점도로부터 상기와 동일하게 하여 점도 평균 분자량 M 을 산출한다.
(B 성분:흑연)
흑연 (B 성분) 으로는, 광물명으로 석묵으로 알려진 천연 흑연, 또는 각종의 인조 흑연 모두 이용할 수 있다. 천연 흑연으로는, 토상 흑연, 인상 흑연 (괴상 흑연이라고도 칭해지는 Vein Graphite) 및 인편상 흑연 (Flake Graphite) 중 어느 것을 이용할 수도 있다. 또 인조 흑연은, 무정형 탄소를 열처리하여 불규칙한 배열의 미소 흑연 결정의 배향을 인공적으로 실시시킨 것이며, 일반 탄소 재료에 사용되는 인조 흑연 외에, 키쉬 흑연, 분해 흑연, 및 열분해 흑연 등을 포함한다. 일반 탄소 재료에 사용되는 인조 흑연은, 통상적으로 석유 코크스나 석탄계 피치 코크스를 주원료로 하여 흑연화 처리에 의해 제조된다.
이들 중에서도, 본 발명의 바람직한 흑연은 인편상 흑연이다. 이러한 인편상 흑연을 배합한 수지 조성물은 양호한 도전성 및 강성을 가짐과 함께, 양호한 열안정성에 기인하여 양호한 난연성을 갖는다. 열안정성이 불량하면, 연소시에 수지 분해가 현저해져 양호한 난연성이 잘 얻어지지 않는다. 인편상 흑연의 비율은 B 성분 100 중량% 중 바람직하게는 80 중량% 이상, 보다 바람직하게는 90 중량% 이상이며, 특히 바람직하게는 실질적으로 B 성분의 전체량이 인편상 흑연이다.
흑연 (B 성분) 은, 인편상 흑연을 산 처리로 대표되는 처리를 함으로써, 열팽창 가능하게 한 팽창 흑연, 또는 그 팽창 처리가 끝난 흑연을 포함해도 된다. 그러나, 이러한 팽창 흑연은 열안정성의 점에서 불충분한 경우가 있고, 팽창이 끝난 흑연은 양호한 난연성이 얻어지지 않는 경우가 많으므로, 팽창 흑연 및 팽창 처리가 끝난 흑연은 B 성분 100 중량% 중, 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하로 하는 것이 바람직하다.
흑연 (B 성분) 의 평균 입경은 5 ∼ 60 ㎛ 의 범위이며, 바람직하게는 5 ∼ 50 ㎛, 보다 바람직하게는 7 ∼ 40 ㎛, 더욱 바람직하게는 7 ∼ 35 ㎛ 이다. 이러한 범위를 만족함으로써, 높은 강성이 달성됨과 함께 양호한 도전성을 갖는다. 한편, 평균 입경이 5 ㎛ 미만이면 치수 정밀도의 개량 효과가 저하되기 쉽고, 평균 입경이 60 ㎛ 를 초과하면, 내충격성도 약간 저하됨과 함께, 성형품 표면에 소위 흑연의 들뜸이 눈에 띄게 되어 바람직하지 않다. 이러한 표면의 들뜸은 성형품 표면으로부터 흑연이 탈락하여, 전자 부품과 도통하여 부품을 손상시킬 가능성을 갖기 때문이다. 또 상기의 바람직한 평균 입경에서는, 성형품의 외관이 양호해짐과 함께, 양호한 슬라이딩성도 얻어지기 쉬운 이점이 있다.
흑연 (B 성분) 의 평균 입경은 조성물이 되기 이전의 B 성분 자체의 입경이며, 주사형 전자 현미경 사진을 촬영하여, 이 사진으로부터 랜덤하게 40 ∼ 50 개의 화상을 골라내어 구해진 입경의 평균값이다.
흑연 (B 성분) 은, 장축 방향 길이/두께의 평균이 30 이상의 흑연인 것이 바람직하고, 60 이상인 것이 보다 바람직하다. 장축 방향 길이/두께의 평균이 30 이상인 흑연을 사용함으로써 높은 강성이 달성됨과 함께, 양호한 도전성을 갖는다. 한편, 장축 방향 길이/두께의 평균이 30 미만이면 도전성의 개량 효과가 저하되기 쉬워 바람직하지 않다. 여기서 장축 방향 길이/두께의 평균은 흑연 입자의 장축 길이와 두께의 비의 평균이다.
흑연 (B 성분) 의 장축 방향 길이/두께의 평균은, 시료 스테이지에 흑연을 설치시킨 후, 주사형 전자 현미경 사진을 촬영하고, 이 사진으로부터 랜덤하게 40 ∼ 50 개의 화상을 골라내어, 각각의 입자에 있어서의 장축 길이와 두께의 비를 구하고, 그 평균값을 장축 방향 길이/두께의 평균으로 하였다.
흑연 (B 성분) 은 입자의 평균 두께가 0.1 ∼ 10 ㎛ 인 것이 바람직하고, 0.1 ∼ 1 ㎛ 인 것이 보다 바람직하다.
흑연 (B 성분) 의 입자의 두께는, 시료 스테이지에 흑연을 설치시킨 후, 주사형 전자 현미경 사진을 촬영하고, 이 사진으로부터 랜덤하게 40 ∼ 50 개의 화상을 골라내어, 각각의 입자 두께를 구하고, 그 평균값을 평균 두께로 하였다.
흑연 (B 성분) 의 고정 탄소량은 95 % 이상인 것이 바람직하고, 97 % 이상이 보다 바람직하며, 99 % 이상인 것이 특히 바람직하다. 고정 탄소량이 95 % 이상인 흑연을 사용함으로써, 본 발명의 수지 조성물로부터 얻어지는 두께 1.6 ㎜ 의 수지 성형품으로, 연소성이 UL 규격 연소 시험 방법 (UL94) 에 의한 평가에서, 난연성이 높은 V-1 또는 V-0 을 나타내는 우수한 것이 되기 때문에 바람직하다. 고정 탄소량이 95 % 미만에서는, 본 발명의 수지 조성물에 있어서의 난연성이 저하되므로 바람직하지 않다.
또 흑연의 표면은, 본 발명의 수지 조성물의 특성을 저해하지 않는 한에 있어서 열가소성 수지와의 친화성을 늘리기 위해서, 표면 처리, 예를 들어 에폭시 처리, 우레탄 처리, 실란 커플링 처리, 및 산화 처리 등이 실시되어 있어도 된다.
흑연 (B 성분) 의 함유량은, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부를 기준으로 하여 15 ∼ 35 중량부, 바람직하게는 20 ∼ 35 중량부, 보다 바람직하게는 25 ∼ 35 중량부이다. 15 중량부 미만에서는 양호한 도전성이나 강성이 잘 얻어지지 않고, 35 중량부를 초과하면 저아웃 가스성 및 용융 열안정성이 저하되게 된다.
(C 성분:술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 및/또는 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르)
본 발명의 수지 조성물은, 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을 함유함으로써 우수한 특성을 발휘한다. 양자를 병용하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서 폴리에테르에스테르란, 3 량체 이상의 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분을 그 반복 단위에 갖는 폴리머를 말하여, 폴리에스테르란, 3 량체 이상의 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분을 함유하지 않는 폴리에스테르이다. 또한, 폴리에스테르 중에는 디에틸렌글리콜 성분을 포함할 수 있다. 그 C 성분은 술폰산염기가 치환된 단량체를 중합 반응시킴으로써 폴리머 화합물로 하는 것, 또는 술폰산염기로 치환되어 있지 않은 폴리머를 술폰산염기로 변성함으로써 제조할 수도 있다.
여기서 C 성분에 포함되는 술폰산염기 (-SO3 -M) 의 구체예는 다음과 같다. 이러한 M (이하 간단히 카운터 이온이라고 칭하는 경우가 있다) 에 있어서의 금속 이온은, 예를 들어, 나트륨, 칼륨, 리튬, 루비듐, 및 세슘 등의 알칼리 금속의 이온, 칼슘 및 마그네슘 등의 알칼리 토금속의 이온, 아연 이온, 그리고 구리 이온 등을 포함한다. 이러한 카운터 이온에 있어서의 유기 오늄 이온은, 예를 들어 암모늄 이온, 포스포늄 이온, 술포늄 이온, 및 복소 방향 고리 유래의 오늄 이온 등을 포함한다. 또 그 유기 오늄 이온으로는 1 급, 2 급, 3 급, 및 4 급 모두 사용할 수 있지만, 4 급 오늄 이온이 바람직하다. 이러한 카운터 이온에 있어서의 유기 오늄 이온은, 보다 바람직하게는 유기 포스포늄 이온 (예를 들어 테트라부틸포스포늄 이온 및 테트라메틸포스포늄 이온 등), 그리고 유기 암모늄 이온 (예를 들어 테트라부틸암모늄 이온 및 테트라메틸암모늄 이온 등) 이며, 특히 바람직하게는 유기 포스포늄 이온이다. 또한 C 성분에 포함되는 술폰산염기에 있어서의 카운터 이온은 보다 바람직하게는 금속 이온이고, 더욱 바람직하게는 알칼리 금속 이온, 알칼리 토금속 이온 및 아연 이온이며, 특히 바람직하게는 알칼리 금속 이온이다. 단 2 가의 금속 이온의 경우에는 술폰산기 2 몰에 대해 금속 이온 1 몰이 대응하는 것으로 한다.
C 성분은, 폴리머 1 분자 중에 술폰산염기가 적어도 2 이상 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 이상, 더욱 바람직하게는 4 이상 포함되는 것이다. 또 그 수평균 분자량은 1,000 이상이 바람직하고, 2,000 이상이 더욱 바람직하다. 또한 C 성분 중에 함유되는 술폰산염기의 농도로는, 바람직하게는 5×10-7 몰/g ∼ 5×10-2 몰/g 의 범위이고, 보다 바람직하게는 5×10-6 ∼ 5×10-3 몰/g 의 범위이다.
(폴리에스테르:C-1 성분)
폴리에스테르 (C-1 성분) 으로는, (C1-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C1-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C1-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르가 바람직하다.
Figure pct00009
(식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
C1-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체로는, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 및 그들의 에스테르 형성성의 유도체를 들 수 있다. 그 중에서도, 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 및 그들의 에스테르 형성성의 유도체가 바람직하다. 나프탈렌디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체의 구체예로는, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 2,6-나프탈렌디카르복실산디에틸, 2,7-나프탈렌디카르복실산디메틸, 및 2,7-나프탈렌디카르복실산디에틸 등을 들 수 있다. 이들 화합물의 방향 고리의 수소 원자는 알킬기 및 할로겐 원자 등으로 치환되어 있어도 된다. C1-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분은 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 폴리에스테르 중에 함유될 수 있다.
C1-2 의 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산으로부터 유도되는 반복 단위는 상기식 [1] 로 나타낸다.
상기식 [1] 중의 Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족 기이며, 구체적으로는 3 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리를 들 수 있고, 이들 고리가 알킬기, 페닐기, 할로겐, 및 알콕시기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다. 이러한 C1-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체로는, 4-나트륨술포-이소프탈산, 5-나트륨술포-이소프탈산, 4-칼륨술포-이소프탈산, 5-칼륨술포-이소프탈산, 2-나트륨술포-테레프탈산, 2-칼륨술포-테레프탈산, 4-술포-이소프탈산아연염, 5-술포-이소프탈산아연염, 2-술포-테레프탈산아연염, 4-술포-이소프탈산테트라알킬포스포늄염, 5-술포-이소프탈산테트라알킬포스포늄염, 4-술포-이소프탈산테트라알킬암모늄염, 5-술포-이소프탈산테트라알킬암모늄염, 2-술포-테레프탈산테트라알킬포스포늄염, 2-술포-테레프탈산테트라알킬암모늄염, 4-나트륨술포-2,6-나프탈렌디카르복실산, 4-나트륨술포-2,7-나프탈렌디카르복실산, 4-칼륨술포-2,6-나프탈렌디카르복실산, 4-칼륨술포-2,7-나프탈렌디카르복실산, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산아연염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산아연염, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산테트라알킬암모늄염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산테트라알킬암모늄염, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산테트라알킬포스포늄염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산테트라알킬포스포늄염, 또는 이들의 디메틸에스테르, 디에틸에스테르 등을 들 수 있다.
이들 중에서 Ar 이 벤젠 고리이고, M 가 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리 금속 이온인 방향족 디카르복실산의 디메틸에스테르 또는 디에틸에스테르가, 중합성, 대전 방지성, 기계 물성, 및 색상의 면에서 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 4-나트륨술포-이소프탈산디메틸, 5-나트륨술포-이소프탈산디메틸, 4-칼륨술포-이소프탈산디메틸, 5-칼륨술포-이소프탈산디메틸, 2-나트륨술포-테레프탈산디메틸, 및 2-칼륨술포-테레프탈산디메틸 등을 들 수 있다. C1-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분은 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 폴리에스테르 중에 함유될 수 있다.
C-1 성분의 폴리에스테르를 구성하는 C1-1 및 C1-2 의 2 종의 산 성분은, 전체 산 성분을 100 몰% 로 하여, (C1-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위가 99.9 ∼ 50.0 몰% 및 (C1-2) 상기식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위가 0.1 ∼ 50.0 몰% 의 비율인 것이 바람직하다. 이러한 C1-2 의 비율이 0.1 몰% 미만에서는, 도전성이 충분하지 않은 경우가 있다. 또, C1-2 가 50.0 몰% 를 초과하면 중합 반응이 곤란해지는 등의 문제가 발생한다. 상기 C1-1 및 C1-2 의 보다 바람직한 비율은, C1-1 이 60.0 ∼ 90.0 몰% 및 C1-2 가 10.0 ∼ 40.0 몰% 이고, 더욱 바람직한 비율은 C1-1 이 70.0 ∼ 90.0 몰% 및 C1-2 가 10.0 ∼ 30.0 몰% 이다.
또, C1-3 을 유도하기 위한 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜로는, 구체적으로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 및 3-메틸-1,5-펜탄디올 등을 예시할 수 있다. 이러한 글리콜은, 디에틸렌글리콜과 같이 에테르 결합, 티오디에탄올과 같이 티오에테르 결합을 포함하고 있어도 된다.
이러한 글리콜은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이 중에서 주로 1,6-헥산디올, 에틸렌글리콜, 및 네오펜틸글리콜을 사용하는 것이 도전성 확보의 점에서 바람직하고, 네오펜틸글리콜과 에틸렌글리콜을 병용하는 것이 더욱 바람직하다. C-1 성분의 폴리에스테르 중에 있어서의 네오펜틸글리콜 성분과 에틸렌글리콜 성분의 바람직한 비율은, 글리콜 성분 100 몰% 중, 네오펜틸글리콜 성분 90 ∼ 10 몰% 및 에틸렌글리콜 성분 10 ∼ 90 몰% 이고, 더욱 바람직하게는 네오펜틸글리콜 성분 80 ∼ 20 몰% 및 에틸렌글리콜 성분 20 ∼ 80 몰% 이다.
폴리에스테르 (C-1 성분) 은 평균 분자량이 5,000 이상인 것이 바람직하다. 평균 분자량이 5,000 보다 작으면 내열성이나, 기계 물성 저하의 원인이 되는 경우가 있다. 평균 분자량에 대한 상한은, 이러한 폴리머가 실질적으로 선상의 중합체이므로, 기계 물성의 점에서 높은 쪽이 바람직하지만, 실제적인 평균 분자량의 상한은 100,000 정도이다.
폴리에스테르 (C-1 성분) 은, 상기 C1-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분 및 그 에스테르 형성성 유도체, C1-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체, C1-3 을 유도하기 위한 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜, 및 C1-4 를 유도하기 위한 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜을 에스테르 교환 촉매 존재하, 150 ∼ 300 ℃ 에서 가열 용융하고, 중축합 반응시킴으로써 얻을 수 있다.
에스테르 교환 촉매로는 통상적인 에스테르 교환 반응에 사용할 수 있는 것이라면 특별히 제한은 없다. 이러한 에스테르 교환 촉매로는, 삼산화안티몬과 같은 안티몬 화합물, 아세트산제1주석, 디부틸주석옥사이드, 및 디부틸주석디아세테이트 등의 주석 화합물, 테트라부틸티타네이트와 같은 티탄 화합물, 아세트산아연과 같은 아연 화합물, 아세트산칼슘과 같은 칼슘 화합물, 그리고 탄산나트륨 및 탄산칼륨 등의 알칼리 금속염 등을 예시할 수 있다. 이들 중 테트라부틸티타네이트가 바람직하게 사용된다.
또 상기 촉매의 사용량으로는, 통상적인 에스테르 교환 반응에 있어서의 사용량으로 좋고, 대체로 사용하는 산 성분 1 몰에 대해 0.01 ∼ 0.5 몰% 가 바람직하고, 0.03 ∼ 0.3 몰% 가 보다 바람직하다.
또, 반응시에는 산화 방지제를 병용하는 것도 바람직하다. 이러한 산화 방지제로는, 예를 들어 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 글리세롤-3-스테아릴티오프로피오네이트, 트리에틸렌글리콜-비스[3-(3-tert-부틸-5-메틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 1,6-헥산디올-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 펜타에리트리톨-테트라키스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 옥타데실-3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, N,N-헥사메틸렌비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-하이드로신나마이드), 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시-벤질포스포네이트-디에틸에스테르, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 및 3,9-비스{1,1-디메틸-2-[β-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로(5,5)운데칸 등을 들 수 있다. 이들 산화 방지제의 사용량은 C-1 성분의 폴리에스테르 100 중량부에 대해 0.001 ∼ 0.5 중량부가 바람직하다.
상기 성분을 가열 용융하여 중축합하는 온도로는, 초기 반응으로서 150 ∼ 200 ℃ 에서 수 십 분 내지 수 십 시간 에스테르화 반응 및/또는 에스테르 교환 반응을 유출물을 증류 제거하면서 실시한 후, 반응물을 고분자량화하는 중합 반응을 180 ∼ 300 ℃ 에서 실시한다. 180 ℃ 보다 온도가 낮으면 반응이 잘 진행되지 않고, 300 ℃ 보다 온도가 높으면 분해와 같은 부반응이 일어나기 쉬워지기 때문에 상기 온도 범위가 바람직하다. 중합 반응 온도는 200 ∼ 280 ℃ 가 더욱 바람직하고, 220 ∼ 260 ℃ 가 특히 바람직하다. 이 중합 반응의 반응 시간은 반응 온도나 중합 촉매 따라 다르기도 하지만, 통상적으로 수 십 분 내지 수 십 시간 정도이다.
(폴리에테르에스테르:C-2 성분)
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로는, (C2-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C2-4) 수평균 분자량 200 ∼ 50,000 의 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에테르에스테르가 바람직하다.
Figure pct00010
(식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
C2-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체로는, 예를 들어 테레프탈산, 이소프탈산, 나프탈렌디카르복실산, 비페닐디카르복실산, 및 그들의 에스테르 형성성의 유도체를 들 수 있다. 나프탈렌디카르복실산 및 그 에스테르 형성성의 유도체로는, 구체적으로는, 2,6-나프탈렌디카르복실산, 2,7-나프탈렌디카르복실산, 2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸, 2,6-나프탈렌디카르복실산디에틸, 2,7-나프탈렌디카르복실산디메틸, 및 2,7-나프탈렌디카르복실산디에틸 등이 예시된다. 이들 화합물의 방향 고리의 수소 원자는 알킬기 및 할로겐 원자 등으로 치환되어 있어도 된다. C2-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분은 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 폴리에테르에스테르 중에 함유될 수 있다.
(C2-2) 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산으로부터 유도되는 반복 단위는 상기식 [1] 로 나타낸다.
상기식 [1] 중의 Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족 기이며, 구체적으로는 3 가의 벤젠 고리, 나프탈렌 고리를 들 수 있고, 이들 고리가 알킬기, 페닐기, 할로겐, 및 알콕시기 등의 치환기를 갖고 있어도 된다.
이러한 C2-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체로는, 4-나트륨술포-이소프탈산, 5-나트륨술포-이소프탈산, 4-칼륨술포-이소프탈산, 5-칼륨술포-이소프탈산, 2-나트륨술포-테레프탈산, 2-칼륨술포-테레프탈산, 4-술포-이소프탈산아연염, 5-술포-이소프탈산아연염, 2-술포-테레프탈산아연염, 4-술포-이소프탈산테트라알킬포스포늄염, 5-술포-이소프탈산테트라알킬포스포늄염, 4-술포-이소프탈산테트라알킬암모늄염, 5-술포-이소프탈산테트라알킬암모늄염, 2-술포-테레프탈산테트라알킬포스포늄염, 2-술포-테레프탈산테트라알킬암모늄염, 4-나트륨술포-2,6-나프탈렌디카르복실산, 4-나트륨술포-2,7-나프탈렌디카르복실산, 4-칼륨술포-2,6-나프탈렌디카르복실산, 4-칼륨술포-2,7-나프탈렌디카르복실산, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산아연염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산아연염, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산테트라알킬암모늄염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산테트라알킬암모늄염, 4-술포-2,6-나프탈렌디카르복실산테트라알킬포스포늄염, 4-술포-2,7-나프탈렌디카르복실산테트라알킬포스포늄염, 또는 이들의 디메틸에스테르, 디에틸에스테르 등을 들 수 있다.
이들 중에서 Ar 이 벤젠 고리이고, M 가 나트륨 및 칼륨 등의 알칼리 금속 이온인 방향족 디카르복실산의 디메틸에스테르 또는 디에틸에스테르가 중합성, 도전성 및 기계 물성의 면에서 보다 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, 4-나트륨술포-이소프탈산디메틸, 5-나트륨술포-이소프탈산디메틸, 4-칼륨술포-이소프탈산디메틸, 5-칼륨술포-이소프탈산디메틸, 2-나트륨술포-테레프탈산디메틸, 및 2-칼륨술포-테레프탈산디메틸 등을 들 수 있다. C2-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분은 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 폴리에테르에스테르 중에 함유될 수 있다.
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 을 구성하는 C2-1 및 C2-2 의 2 종의 산 성분은, 전체 산 성분을 100 몰% 로 하여, (C2-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위가 95 ∼ 50 몰% 및 (C2-2) 상기식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위가 5 ∼ 50 몰% 의 비율인 것이 바람직하다. 이러한 C2-2 의 비율이 5 몰% 미만에서는, 도전성이 충분하지 않은 경우가 있다. 또, C2-2 가 50 몰% 를 넘으면 중합 반응이 곤란해져, 충분한 중합도의 폴리에테르에스테르를 얻기 어려워지거나 취급성이 악화되는 경우가 있다. 상기 C2-1 및 C2-2 의 보다 바람직한 비율은, C2-1 이 92 ∼ 65 몰% 및 C2-2 가 8 ∼ 35 몰% 이고, 더욱 바람직한 비율은 C2-1 이 90 ∼ 70 몰% 및 C2-2 가 10 ∼ 30 몰% 이다.
또, C2-3 을 유도하기 위한 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜로는, 구체적으로는 에틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 프로필렌글리콜, 1,6-헥산디올, 및 3-메틸-1,5-펜탄디올 등을 예시할 수 있다. 이러한 글리콜은, 디에틸렌글리콜과 같이 에테르 결합, 티오디에탄올과 같이 티오에테르 결합을 포함하고 있어도 된다.
이러한 글리콜은 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다. 이 중에서 주로 1,6-헥산디올을 사용하는 것이 대전 방지 효과의 점에서 바람직하고, 1,6-헥산디올과 에틸렌글리콜을 병용하는 것이 더욱 바람직하다. 1,6-헥산디올 성분과 에틸렌글리콜 성분의 바람직한 비율은, 글리콜 성분 100 몰% 중, 1,6-헥산디올 성분 95 ∼ 50 몰% 및 에틸렌글리콜 성분 5 ∼ 50 몰% 이며, 더욱 바람직하게는 1,6-헥산디올 성분 90 ∼ 70 몰% 및 에틸렌글리콜 성분 10 ∼ 30 몰% 이다.
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 의 구성 성분의 하나인 C2-4 를 유도하기 위한 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜로는, 폴리(에틸렌옥사이드)글리콜로 주로 이루어지는 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜이 바람직하게 예시된다. 그 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜은 폴리(프로필렌옥사이드)글리콜과 같은 다른 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜을 포함하고 있어도 된다.
C2-4 의 수평균 분자량은 200 ∼ 50,000 의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 500 ∼ 30,000 이며, 더욱 바람직하게는 1,000 ∼ 20,000 이다. 이러한 분자량이 200 에 미달되는 경우에는, 보다 양호한 용융 열안정성이 얻어지지 않는 것과, 폴리에테르에스테르를 이용하는 이점이 충분히 발휘되지 않는 경우가 있다. 또, 실용성의 점에서 이러한 분자량은 50,000 정도이면 충분하다. 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분은 단독으로도 2 종 이상을 조합하여 폴리에테르에스테르 중에 함유될 수 있다.
C2-4 의 함유량은, C-2 성분의 폴리에테르에스테르 100 중량% 중, 바람직하게는 10 ∼ 50 중량%, 보다 바람직하게는 15 ∼ 45 중량%, 더욱 바람직하게는 20 ∼ 40 중량% 의 범위 내이다. 10 중량% 보다 적으면 C-2 성분의 폴리에테르에스테르의 도전성이 충분하지 않은 경우가 있고, 50 중량% 를 초과하면 양호한 용융 열안정성이 얻어지지 않는 경우가 있다.
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 은, 페놀/테트라클로로에탄 (중량비 40/60) 의 혼합 용매 중 30 ℃ 에서 측정한 환원 점도 (농도 1.2 g/㎗) 가 0.3 이상인 것이 바람직하다. 환원 점도가 0.3 보다 작으면, 내열성이나 기계 물성 저하의 원인이 되는 경우가 있다. 환원 점도에 대한 상한은, 이러한 폴리머가 실질적으로 선상의 중합체이므로, 도전성의 점에서도, 기계 물성의 점에서도 높은 쪽이 바람직하지만, 실제적인 상한은 4.0 정도이다. 환원 점도는 보다 바람직하게는 0.4 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.5 이상이다.
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 은, 상기 C2-1 을 유도하기 위한 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분 및 그 에스테르 형성성 유도체, C2-2 를 유도하기 위한 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 및 그 에스테르 형성성 유도체, C2-3 을 유도하기 위한 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜, 및 C2-4 를 유도하기 위한 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜을 사용하여 상기 C-1 성분의 폴리에스테르와 마찬가지로 에스테르 교환 반응에 의해 제조할 수 있으며, 또한 이러한 제조시에는 상기의 산화 방지제를 포함할 수 있다.
상기의 바람직한 C 성분인 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 과 폴리에스테르 (C-1 성분) 은 각각 단독으로도 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
C 성분을 함유함으로써 수지 조성물의 가열에 의한 중량 감소로 평가하는 아웃 가스성이 양호해진다.
폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 은 대전 방지성이 우수하기는 하나 내열성이 약간 뒤떨어지는 점이 있고, 한편 폴리에스테르 (C-1 성분) 은 내열성이 우수하지만 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 과 상용화하기 쉬워 대전 방지 능력이 약간 뒤떨어지는 점이 있기는 하나, 병용에 의해 각각의 결점을 보충할 수 있다. 따라서, 이러한 특성 중에서 어떠한 특성을 중시할지에 따라, 적절히 적절한 C 성분을 선택하는 것이 가능하다. 본 발명에 있어서는 도전성이나 강성에 비중을 두는 용도에 특히 적합한 수지 조성물을 제공함으로써, C 성분으로는 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 이 특히 바람직하다.
C 성분의 함유량은, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부이며, 바람직하게는 0.1 ∼ 4 중량부, 보다 바람직하게는 1 ∼ 3 중량부이다. 0.1 중량부 미만에서는 저아웃 가스성이 충분하지 않은 경우가 있고, 5 중량부를 초과하면 용융 열안정성이 악화되는 경우가 있다.
(기타 첨가제)
(i) 인계 안정제
본 발명의 수지 조성물에는, 본 발명의 목적이 저해되지 않는 양의 인계 안정제를 사용할 수 있다. 이러한 인계 안정제는 제조시 또는 성형 가공시의 방향족 폴리카보네이트 수지의 열안정성을 크게 향상시킨다. 그 결과, 기계적 특성, 도전성, 난연성 및 성형 안정성을 향상시킨다.
이러한 인계 안정제로는, 아인산, 인산, 아포스폰산, 포스폰산 및 이들의 에스테르, 그리고 제 3 급 포스핀 등이 예시된다. 이들 중에서도 특히, 아인산, 인산, 아포스폰산, 및 포스폰산, 트리오르가노포스페이트 화합물, 및 애시드포스페이트 화합물이 바람직하다. 또한, 애시드포스페이트 화합물에 있어서의 유기기는, 1 치환, 2 치환, 및 이들 혼합물 모두 포함한다. 그 화합물에 대응하는 하기의 예시 화합물에 있어서도 동일하게 모두 포함하는 것으로 한다.
트리오르가노포스페이트 화합물로는, 트리메틸포스페이트, 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 트리옥틸포스페이트, 트리데실포스페이트, 트리도데실포스페이트, 트리라우릴포스페이트, 트리스테아릴포스페이트, 트리크레질포스페이트, 트리페닐포스테이트, 트리클로로페닐포스페이트, 디페닐크레질포스페이트, 디페닐모노오르토크세닐포스페이트, 및 트리부톡시에틸포스페이트 등이 예시된다. 이들 중에서도 트리알킬포스페이트가 바람직하다. 이러한 트리알킬포스페이트의 탄소수는 바람직하게는 1 ∼ 22, 보다 바람직하게는 1 ∼ 4 이다. 특히 바람직한 트리알킬포스페이트는 트리메틸포스페이트이다.
애시드포스페이트 화합물로는, 메틸애시드포스페이트, 에틸애시드포스페이트, 부틸애시드포스페이트, 부톡시에틸애시드포스페이트, 옥틸애시드포스페이트, 데실애시드포스페이트, 라우릴애시드포스페이트, 스테아릴애시드포스페이트, 올레일애시드포스페이트, 베헤닐애시드포스페이트, 페닐애시드포스페이트, 노닐페닐애시드포스페이트, 시클로헥실애시드포스페이트, 페녹시에틸애시드포스페이트, 알콕시폴리에틸렌글리콜애시드포스페이트, 및 비스페놀 A 애시드포스페이트 등이 예시된다. 이들 중에서도 탄소수 10 이상의 장사슬 디알킬애시드포스페이트가 열안정성의 향상에 유효하고, 그 애시드포스페이트 자체의 안정성이 높은 점에서 바람직하다.
그 외 포스파이트 화합물로는, 예를 들어, 트리데실포스파이트와 같은 트리알킬포스파이트, 디데실모노페닐포스파이트와 같은 디알킬모노아릴포스파이트, 모노부틸디페닐포스파이트와 같은 모노알킬디아릴포스파이트, 트리페닐포스파이트 및 트리스(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트와 같은 트리아릴포스파이트, 디스테아릴펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 비스(2,4-디쿠밀페닐)펜타에리트리톨디포스파이트, 및 비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페닐)펜타에리트리톨디포스파이트 등의 펜타에리트리톨포스파이트, 그리고 2,2-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)옥틸포스파이트 및 2,2'-메틸렌비스(4,6-디-tert-부틸페닐)(2,4-디-tert-부틸페닐)포스파이트 등의 고리형 포스파이트가 예시된다.
포스포나이트 화합물로는, 테트라키스(디-tert-부틸페닐)-비페닐렌디포스포나이트, 및 비스(디-tert-부틸페닐)-페닐-페닐포스포나이트가 바람직하게 예시된다. 테트라키스(2,4-디-tert-부틸페닐)-비페닐렌디포스포나이트, 및 비스(2,4-디-tert-부틸페닐)-페닐-페닐포스포나이트가 보다 바람직하다. 이러한 포스포나이트 화합물은 상기 알킬기가 2 이상 치환한 아릴기를 갖는 포스파이트 화합물과의 병용 가능하여 바람직하다.
포스포네이트 화합물로는, 벤젠포스폰산디메틸, 벤젠포스폰산디에틸, 및 벤젠포스폰산디프로필 등을 들 수 있다. 제 3 급 포스핀으로는, 예를 들어 트리페닐포스핀이 예시된다.
인계 안정제의 함유량은, 100 중량부의 A 성분을 기준으로 하여 바람직하게는 0.0001 ∼ 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.5 중량부이다. 또 인계 안정제는, 그 100 중량% 중 50 중량% 이상이 트리알킬포스페이트 및/또는 애시드포스페이트 화합물인 것이 바람직하고, 특히 그 100 중량% 중 50 중량% 이상이 트리알킬포스페이트인 것이 바람직하다.
(ii) 힌다드페놀계 안정제
본 발명의 수지 조성물은 추가로 힌다드페놀계 안정제를 함유함으로써, 예를 들어 성형 가공시의 색상 악화나 장기간 사용에 있어서의 색상 악화 등의 효과가 더욱 발휘된다. 힌다드페놀계 안정제로는, 예를 들어, α-토코페롤, 부틸하이드록시톨루엔, 시나필알코올, 비타민 E, n-옥타데실-β-(4'-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸페닐)프로피오네이트, 2-tert-부틸-6-(3'-tert-부틸-5'-메틸-2'-하이드록시벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 2,6-디-tert-부틸-4-(N,N-디메틸아미노메틸)페놀, 3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질포스포네이트디에틸에스테르, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-메틸렌비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-시클로헥실페놀), 2,2'-디메틸렌-비스(6-α-메틸-벤질-p-크레졸), 2,2'-에틸리덴-비스(4,6-디-tert-부틸페놀), 2,2'-부틸리덴-비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 트리에틸렌글리콜-N-비스-3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오네이트, 1,6-헥산디올비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 비스[2-tert-부틸-4-메틸6-(3-tert-부틸-5-메틸-2-하이드록시벤질)페닐]테레프탈레이트, 3,9-비스{2-[3-(3-tert-부틸-4-하이드록시-5-메틸페닐)프로피오닐옥시]-1,1,-디메틸에틸}-2,4,8,10-테트라옥사스피로[5,5]운데칸, 4,4'-티오비스(6-tert-부틸-m-크레졸), 4,4'-티오비스(3-메틸-6-tert-부틸페놀), 2,2'-티오비스(4-메틸-6-tert-부틸페놀), 비스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)술파이드, 4,4'-디-티오비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 4,4'-트리-티오비스(2,6-디-tert-부틸페놀), 2,2-티오디에틸렌비스-[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트], 2,4-비스(n-옥틸티오)-6-(4-하이드록시-3',5'-디-tert-부틸아닐리노)-1,3,5-트리아진, N,N'-헥사메틸렌비스-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시하이드로신나미드), N,N'-비스[3-(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐]하이드라진, 1,1,3-트리스(2-메틸-4-하이드록시-5-tert-부틸페닐)부탄, 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)벤젠, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)이소시아누레이트, 트리스(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스(4-tert-부틸-3-하이드록시-2,6-디메틸벤질)이소시아누레이트, 1,3,5-트리스2[3(3,5-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오닐옥시]에틸이소시아누레이트, 및 테트라키스[메틸렌-3-(3'5'-디-tert-부틸-4-하이드록시페닐)프로피오네이트]메탄 등이 예시된다. 이들은 모두 입수 용이하다. 상기 힌다드페놀계 안정제는, 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
또 힌다드페놀계 안정제 이외의 다른 산화 방지제를 사용할 수도 있다. 이러한 다른 산화 방지제로는, 예를 들어 3-하이드록시-5,7-디-tert-부틸-푸란-2-온과 o-자일렌의 반응 생성물로 대표되는 락톤계 안정제 (이러한 안정제의 상세한 것은 일본 공개특허공보 평7-233160호에 기재되어 있다), 그리고 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 펜타에리트리톨테트라키스(3-라우릴티오프로피오네이트), 및 글리세롤-3-스테아릴티오프로피오네이트 등의 황 함유계 안정제를 들 수 있다. 상기 힌다드페놀계 안정제는 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
힌다드페놀계 안정제 및 다른 산화 방지제의 함유량은 100 중량부의 A 성분을 기준으로 하여 0.0001 ∼ 1 중량부, 바람직하게는 0.001 ∼ 0.5 중량부이다. 이러한 안정제가 상기 범위보다 지나치게 적은 경우에는 양호한 안정화 효과를 얻는 것이 어렵고, 상기 범위를 초과하여 지나치게 많은 경우에는, 조성물의 물성 저하를 일으키는 경우가 있다.
(iii) 이형제
본 발명의 수지 조성물은 이형제를 함유할 수 있다. 이형제로는, 예를 들어, 포화 지방산 에스테르, 불포화 지방산 에스테르, 폴리올레핀계 왁스 (폴리에틸렌 왁스, 1-알켄 중합체 등. 산 변성 등의 관능기 함유 화합물로 변성되어 있는 것도 사용할 수 있다), 실리콘 화합물, 불소 화합물 (폴리플루오로알킬에테르로 대표되는 불소 오일 등), 파라핀 왁스, 밀랍 등이 예시된다. 이러한 이형제의 배합량은 100 중량부의 A 성분을 기준으로 하여 바람직하게는 0.005 ∼ 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.01 ∼ 0.8 중량부이다.
이러한 이형제 중에서도, 포화 지방산 에스테르, 특히 고급 지방산과 다가 알코올의 부분 에스테르 및/또는 풀 에스테르가 바람직하다. 특히 풀 에스테르가 바람직하다. 여기서 고급 지방산이란, 탄소 원자수 10 ∼ 32 의 지방족 카르복실산을 가리키며, 그 구체예로는, 데칸산, 운데칸산, 도데칸산, 트리데칸산, 테트라데칸산, 펜타데칸산, 헥사데칸산 (팔미트산), 헵타데칸산, 옥타데칸산 (스테아르산), 노나데칸산, 이코산산, 도코산산, 헥사코산산 등의 포화 지방족 카르복실산, 그리고, 팔미트레인산, 올레산, 리놀레산, 리놀렌산, 에이코센산, 에이코사펜타엔산, 세토레인산 등의 불포화 지방족 카르복실산을 들 수 있다. 이들 중에서도 지방족 카르복실산으로는 탄소수 10 ∼ 22 의 것이 바람직하고, 탄소수 14 ∼ 20 인 것이 보다 바람직하다. 특히 탄소수 14 ∼ 20 의 포화 지방족 카르복실산, 특히 스테아르산 및 팔미트산이 바람직하다. 스테아르산과 같은 지방족 카르복실산은, 통상적으로 탄소 원자수가 상이한 다른 카르복실산 성분을 포함하는 혼합물인 것이 많다. 상기 포화 지방산 에스테르에 있어서도, 이러한 천연 유지류로 제조되고 다른 카르복실산 성분을 포함하는 혼합물의 형태로 이루어지는 스테아르산이나 팔미트산으로부터 얻어진 에스테르 화합물이 바람직하게 사용된다.
한편, 포화 지방산 에스테르의 구성 단위인 다가 알코올로는, 탄소 원자수 3 ∼ 32 의 것이 보다 바람직하다. 이러한 다가 알코올의 구체예로는, 글리세린, 디글리세린, 폴리글리세린 (예를 들어 데카글리세린 등), 펜타에리트리톨, 디펜타에리트리톨, 디에틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜 등을 들 수 있다.
포화 지방산 에스테르에 있어서의 산가는 20 이하 (실질적으로 0 을 취할 수 있다) 인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 ∼ 15, 더욱 바람직하게는 4 ∼ 15 이다. 수산기가는 20 ∼ 500 (보다 바람직하게는 50 ∼ 400) 의 범위가 보다 바람직하다. 또한 요오드가는 10 이하 (실질적으로 0 을 취할 수 있다) 가 바람직하다. 이들 특성은 JIS K 0070 에 규정된 방법에 의해 구할 수 있다.
(iv) 자외선 흡수제
본 발명의 수지 조성물은 양호한 내광성을 요구받는 경우가 있으며, 이러한 경우에 자외선 흡수제의 배합이 효과적이다.
벤조페논계에서는, 예를 들어, 2,4-디하이드록시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-옥톡시벤조페논, 2-하이드록시-4-벤질옥시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술폭시벤조페논, 2-하이드록시-4-메톡시-5-술폭시트리하이드라이드레이트벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4-메톡시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시벤조페논, 2,2'-디하이드록시-4,4'-디메톡시-5-소듐술폭시벤조페논, 비스(5-벤조일-4-하이드록시-2-메톡시페닐)메탄, 2-하이드록시-4-n-도데실옥시벤조페논, 및 2-하이드록시-4-메톡시-2'-카르복시벤조페논 등이 예시된다.
벤조트리아졸계에서는, 예를 들어, 2-(2-하이드록시-5-메틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-디쿠밀페닐)페닐벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3-tert-부틸-5-메틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스[4-(1,1,3,3-테트라메틸부틸)-6-(2H-벤조트리아졸-2-일)페놀], 2-(2-하이드록시-3,5-디-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-디-tert-부틸페닐)-5-클로로벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-3,5-디-tert-아밀페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-옥틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-5-tert-부틸페닐)벤조트리아졸, 2-(2-하이드록시-4-옥톡시페닐)벤조트리아졸, 2,2'-메틸렌비스(4-쿠밀-6-벤조트리아졸페닐), 2,2'-p-페닐렌비스(1,3-벤조옥사진-4-온), 및 2-[2-하이드록시-3-(3,4,5,6-테트라하이드로프탈이미드메틸)-5-메틸페닐]벤조트리아졸, 그리고 2-(2'-하이드록시-5-메타크릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸과 그 모노머와 공중합 가능한 비닐계 모노머의 공중합체나 2-(2'-하이드록시-5-아크릴옥시에틸페닐)-2H-벤조트리아졸과 그 모노머와 공중합 가능한 비닐계 모노머의 공중합체 등의 2-하이드록시페닐-2H-벤조트리아졸 골격을 갖는 중합체 등이 예시된다.
하이드록시페닐트리아진계에서는, 예를 들어, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-메틸옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-에틸옥시페놀, 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-프로필옥시페놀, 및 2-(4,6-디페닐-1,3,5-트리아진-2-일)-5-부틸옥시페놀 등이 예시된다. 또한 2-(4,6-비스(2,4-디메틸페닐)-1,3,5-트리아진-2-일)-5-헥실옥시페놀 등, 상기 예시 화합물의 페닐기가 2,4-디메틸페닐기가 된 화합물이 예시된다.
고리형 이미노에스테르계에서는, 예를 들어 2,2'-p-페닐렌비스(3,1-벤조옥사진-4-온), 2,2'-m-페닐렌비스(3,1-벤조옥사진-4-온), 및 2,2'-p,p'-디페닐렌비스(3,1-벤조옥사진-4-온) 등이 예시된다.
또 자외선 흡수제로는, 구체적으로 시아노아크릴레이트계에서는, 예를 들어 1,3-비스-[(2'-시아노-3',3'-디페닐아크릴로일)옥시]-2,2-비스[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일)옥시]메틸)프로판, 및 1,3-비스-[(2-시아노-3,3-디페닐아크릴로일) 옥시]벤젠 등이 예시된다.
또한 상기 자외선 흡수제는, 라디칼 중합이 가능한 단량체 화합물의 구조를 취함으로써, 이러한 자외선 흡수성 단량체 및/또는 광 안정성 단량체와 알킬(메트)아크릴레이트 등의 단량체를 공중합한 폴리머형의 자외선 흡수제여도 된다. 상기 자외선 흡수성 단량체로는, (메트)아크릴산에스테르의 에스테르 치환기 중에 벤조트리아졸 골격, 벤조페논 골격, 트리아진 골격, 고리형 이미노에스테르 골격, 및 시아노아크릴레이트 골격을 함유하는 화합물이 바람직하게 예시된다.
또한 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트 등으로 대표되는 힌다드아민계의 광 안정제도 사용하는 것이 가능하다. 이러한 자외선 흡수제, 광 안정제의 함유량은, 100 중량부의 A 성분을 기준으로 하여 바람직하게는 0.01 ∼ 2 중량부, 보다 바람직하게는 0.02 ∼ 1 중량부, 더욱 바람직하게는 0.05 ∼ 0.5 중량부이다.
(v) 난연제
본 발명의 수지 조성물에는, 본 발명의 목적이 저해되지 않는 양의 난연제를 사용할 수 있다. 난연제로는, 예를 들어, 브롬화에폭시 수지, 브롬화폴리스티렌, 브롬화폴리카보네이트, 브롬화폴리아크릴레이트, 모노포스페이트 화합물, 포스페이트 올리고머 화합물, 포스포네이트 올리고머 화합물, 포스포니트릴 올리고머 화합물, 포스폰산아미드 화합물, 유기 술폰산 금속염 (예를 들어 퍼플루오로알칸술폰산칼륨염이나 디페닐술폰술폰산칼륨염 등), 그리고 실리콘계 난연제 등을 들 수 있다. 이러한 난연제는 각각 열가소성 수지에 대한 공지된 양을 배합할 수 있다.
모노포스페이트 화합물 및 포스페이트 올리고머 화합물로는 하기 일반식 [7] 로 나타내는 1 종 또는 2 종 이상의 인 화합물이 바람직하게 예시된다.
Figure pct00011
(단 상기 식 중의 X 는 하이드로퀴논, 레조르시놀, 비스(4-하이드록시디페닐)메탄, 비스페놀 A, 디하이드록시디페닐, 디하이드록시나프탈렌, 비스(4-하이드록시페닐)술폰, 비스(4-하이드록시페닐)케톤, 비스(4-하이드록시페닐)술파이드로부터 유도되는 것을 들 수 있다. j, k, l, m 은 각각 독립적으로 0 또는 1 이고, n 은 0 ∼ 5 의 정수이며, 또는 n 수가 상이한 포스페이트의 혼합물의 경우에는 0 ∼ 5 의 평균값이다. R1, R2, R3, 및 R4 는 각각 독립적으로 페놀, 크레졸, 자일레놀, 이소프로필페놀, 부틸페놀, p-쿠밀페놀로부터 유도되는 것이다.)
특히 바람직하게는, X 는 레조르시놀, 비스페놀 A 로부터 유도되는 것이고, j, k, l, m 은 각각 1 이고, n 은 0 또는 1, 바람직하게는 한없이 1 에 가까운 수이며, R1, R2, R3, 및 R4 는 각각 독립적으로 페놀 또는 자일레놀 (특히 2,6-자일레놀) 로부터 유도되는 것이다.
일반식 [7] 에 있어서의 모노포스페이트 화합물로는 트리페닐포스테이트, 포스페이트 올리고머 화합물로는 레조르시놀비스(디크실레닐포스페이트) 를 주성분으로 하는 것, 및 비스페놀 A 비스(디페닐포스페이트) 를 주성분으로 하는 것이, 난연성이 양호하고, 또한 성형시의 유동성이 양호하고, 또한 가수 분해성이 양호하여 장기간의 분해가 적은 등의 이유에 의해 바람직하게 사용할 수 있다.
이러한 난연제의 함유량은, 100 중량부의 A 성분을 기준으로 하여 바람직하게는 0.01 ∼ 20 중량부, 보다 바람직하게는 2 ∼ 10 중량부, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 7 중량부이다.
또한 본 발명의 수지 조성물에는, 피브릴 형성능을 갖는 폴리테트라플루오로에틸렌으로 대표되는 적하 방지제를 배합할 수도 있다. 이러한 적하 방지제의 함유량은, A 성분 100 중량부에 대해 0.0001 ∼ 3 중량부가 바람직하고, 0.001 ∼ 0.1 중량부가 보다 바람직하다.
(vi) 충전재
본 발명의 수지 조성물에는, 본 발명의 효과를 발휘하는 범위에 있어서, 강화 필러로서 각종 충전재를 배합할 수 있다. 예를 들어, 탄산칼슘, 유리 섬유, 유리 비즈, 유리 벌룬, 유리 밀드 파이버, 유리 플레이크, 플러렌, 금속 플레이크, 금속 섬유, 금속 코트 유리 섬유, 금속 코트 탄소 섬유, 금속 코트 유리 플레이크, 실리카, 금속 산화물 입자, 금속 산화물 섬유, 금속 산화물 벌룬, 그리고 각종 위스커 (티탄산칼륨 위스커, 붕산알루미늄 위스커, 및 염기성 황산마그네슘 등) 등이 예시된다. 이들 강화 필러는 1 종 혹은 2 종 이상을 병용하여 포함하는 것이어도 된다.
그 외, 본 발명의 수지 조성물에는, 성형품에 다양한 기능의 부여나 특성 개선을 위해서, 그 자체 알려진 첨가물을 소비율 배합할 수 있다. 이들 첨가물은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한, 통상적인 배합량이다.
이러한 첨가제로는, 슬라이딩제 (예를 들어 E 성분 이외의 PTFE 입자), 착색제 (예를 들어 카본 블랙, 산화티탄 등의 안료, 염료), 형광 염료, 무기계 형광체 (예를 들어 알루민산염을 모결정으로 하는 형광체), 무기 및 유기 항균제, 광 촉매계 방오제 (예를 들어 미립자 산화티탄, 미립자 산화아연), 라디칼 발생제, 적외선 흡수제 (열선 흡수제), 및 포토크로믹제 등을 들 수 있다.
(수지 조성물의 제조)
본 발명의 수지 조성물을 제조하려면, 임의의 방법이 채용된다. 예를 들어 A ∼ C 성분 및 임의로 다른 첨가제를 V 형 블렌더, 헨셀 믹서, 메카노 케미컬 장치, 압출 혼합기 등의 예비 혼합 수단을 이용하여 충분히 혼합한 후, 필요에 따라 압출 조립기나 브리켓팅 머신 등에 의해 이러한 예비 혼합물의 조립을 실시하고, 그 후 벤트식 2 축 압출기로 대표되는 용융 혼련기로 용융 혼련하고, 그 후 펠릿타이저에 의해 펠릿화하는 방법을 들 수 있다.
그 밖에, 각 성분을 각각 독립적으로 벤트식 2 축 압출기로 대표되는 용융 혼련기에 공급하는 방법이나, 각 성분의 일부를 예비 혼합한 후, 나머지 성분과 독립적으로 용융 혼련기에 공급하는 방법 등도 들 수 있다. 각 성분의 일부를 예비 혼합하는 방법으로는 예를 들어, A 성분 이외의 성분을 미리 예비 혼합한 후, A 성분에 혼합 또는 압출기에 직접 공급하는 방법을 들 수 있다.
예비 혼합하는 방법으로는 예를 들어, A 성분으로서 파우더 형태를 갖는 것을 포함하는 경우, 이러한 파우더 일부와 배합하는 첨가제를 블렌드하여 파우더로 희석한 첨가제의 마스터 배치를 제조하고, 이러한 마스터 배치를 이용하는 방법을 들 수 있다. 또한 1 성분을 독립적으로 용융 압출기의 도중부터 공급하는 방법 등도 들 수 있다. 또한, 배합하는 성분에 액상의 것이 있는 경우에는, 용융 압출기로의 공급에 소위 액주 장치, 또는 액첨 장치를 사용할 수 있다.
압출기로는, 원료 중의 수분이나, 용융 혼련 수지로부터 발생하는 휘발 가스를 탈기할 수 있는 벤트를 갖는 것을 바람직하게 사용할 수 있다. 벤트로부터는 발생 수분이나 휘발 가스를 효율적으로 압출기 외부로 배출하기 위한 진공 펌프가 바람직하게 설치된다. 또 압출 원료 중에 혼입된 이물 등을 제거하기 위한 스크린을 압출기 다이스부 앞의 존에 설치하여, 이물을 수지 조성물로부터 제거하는 것도 가능하다. 이러한 스크린으로는 철망, 스크린 체인저, 소결 금속 플레이트 (디스크 필터 등) 등을 들 수 있다. 용융 혼련기로는 2 축 압출기 외에 밴버리 믹서, 혼련 롤, 단축 압출기, 3 축 이상의 다축 압출기 등을 들 수 있다.
상기와 같이 압출된 수지는, 직접 절단하여 펠릿화하거나 또는 스트랜드를 형성한 후 이러한 스트랜드를 펠릿타이저로 절단하여 펠릿화된다. 펠릿화에 있어서 외부 먼지 등의 영향을 저감시킬 필요가 있는 경우에는, 압출기 주위의 분위기를 청정화하는 것이 바람직하다. 얻어진 펠릿의 형상은, 원기둥, 각기둥, 및 구상 등 일반적인 형상을 취할 수 있지만, 보다 바람직하게는 원기둥이다. 이러한 원기둥의 직경은 바람직하게는 1 ∼ 5 ㎜, 보다 바람직하게는 1.5 ∼ 4 ㎜, 더욱 바람직하게는 2 ∼ 3.3 ㎜ 이다. 한편, 원기둥의 길이는 바람직하게는 1 ∼ 30 ㎜, 보다 바람직하게는 2 ∼ 5 ㎜, 더욱 바람직하게는 2.5 ∼ 3.5 ㎜ 이다.
(성형품)
본 발명의 수지 조성물로 이루어지는 성형품은 통상적으로 그 펠릿을 사출 성형하여 얻을 수 있다. 이러한 사출 성형에 있어서는, 통상적인 성형 방법뿐만 아니라, 사출 압축 성형, 사출 프레스 성형, 가스 어시스트 사출 성형, 발포 성형 (초임계 유체를 주입하는 방법을 포함한다), 인서트 성형, 인몰드 코팅 성형, 단열 금형 성형, 급속 가열 냉각 금형 성형, 이색 성형, 샌드위치 성형, 및 초고속 사출 성형 등을 들 수 있다. 또 성형은 콜드 러너 방식 및 핫 러너 방식 모두 선택할 수 있다.
또 본 발명에 의하면, 수지 조성물을 압출 성형하여, 각종 이형 압출 성형품, 시트, 필름 등의 형태로 할 수도 있다. 또 시트, 필름의 성형에는 인플레이션법이나, 캘린더법, 캐스팅법 등도 사용 가능하다. 또한 특정 연신 조작을 가함으로써 열 수축 튜브로서 성형하는 것도 가능하다. 또 본 발명의 수지 조성물을 회전 성형이나 블로우 성형 등에 의해 성형품으로 하는 것도 가능하다.
(표면 처리)
또한 본 발명의 성형품에는, 각종 표면 처리를 실시하는 것이 가능하다. 표면 처리로는, 하드 코트, 발수·발유 코트, 친수성 코트, 대전 방지 코트, 자외선 흡수 코트, 적외선 흡수 코트, 그리고 메탈라이징 (증착 등) 등의 각종 표면 처리를 실시할 수 있다. 표면 처리 방법으로는, 액제의 코팅 외에, 증착법, 용사법, 및 도금법을 들 수 있다. 증착법으로는 물리 증착법 및 화학 증착법 모두 사용할 수 있다. 물리 증착법으로는 진공 증착법, 스퍼터링, 및 이온 플레이팅이 예시된다. 화학 증착 (CVD) 법으로는, 열 CVD 법, 플라즈마 CVD 법, 및 광 CVD 법 등이 예시된다.
이하에, 본 발명을 실시하기 위한 형태를 설명하지만, 이 실시형태는 예시 적으로 나타내는 것으로, 본 발명의 기술 사상으로부터 일탈하지 않는 한 다양한 변형이 가능하다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세히 서술한다. 단, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1 ∼ 12, 비교예 1 ∼ 8]
1. 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 의 작성
150.8 부의 2,6-나프탈렌디카르복실산디메틸에스테르 (C2-1 성분), 24.9 부의 5-나트륨술포이소프탈산디메틸 (C2-2 성분), 47.9 부의 에틸렌글리콜 (C2-3-1 성분), 74.6 부의 1,6-헥산디올 (C2-3-2 성분), 89.8 부의 폴리에틸렌글리콜 (수평균 분자량 2,000;C2-4 성분), 및 0.14 부의 테트라부틸티타네이트를 정류탑 및 교반 장치를 구비한 반응기에 넣고, 용기 내를 질소 치환한 후, 교반하면서 상압하 200 ℃ 까지 승온시켰다. 반응에 의해 생성되는 메탄올을 증류 제거하면서 6 시간으로 200 ℃ 에서 230 ℃ 까지 서서히 승온시키고, 반응을 완결시켰다. 그 후, 반응물을 교반 장치를 구비한 진공 유출계를 갖는 반응기에 이송하여, 온도 230 ℃ 에서 교반하면서, 60 분 후에 6.7×102 Pa, 100 분 후에 1.3×102 Pa, 120 분 후에는 0.67×102 Pa 로 계 내를 서서히 감압시키고, 반응 유출물을 증류 제거하면서 중합 반응시킴으로써, 폴리에테르에스테르 공중합체를 얻었다. 얻어진 폴리에테르에스테르 공중합체의 환원 점도는 1.35 였다 (페놀/테트라클로로에탄 (중량비 40/60) 의 혼합 용매 중에 있어서, 농도 1.2 (g/㎗), 30 ℃ 에서 측정한 값이다). 또, 얻어진 폴리에테르에스테르 공중합체는, C2-1 성분과 C2-2 성분의 비율이 85:15 (몰비) 이고, C2-3-1 성분과 C2-3-2 성분의 비율이 19:81 (몰비) 이며, C2-4 성분의 함유량은 26 중량% 였다.
2. 조성물 펠릿의 제조
하기 방법에 의해 조성물 펠릿의 제조를 실시했다.
표 1 및 표 2 에 기재된 각 성분을, 표 1 및 표 2 에 나타내는 비율로 드라이 블렌드한 후, 벤트식 2 축 압출기 (주) 닛폰 제강소 제조:TEX-30XSST (완전 맞물림, 동일 방향 회전, 2 조 나사 스크루) 를 사용했다. 압출 조건은 토출량 15 ㎏/h, 스크루 회전수 150 rpm, 벤트의 진공도 3 ㎪ 이며, 또 압출 온도는 280 ℃ 에서 용융 혼련하여, 압출하고, 스트랜드 커트함으로써. 각 조성물의 펠릿을 얻었다.
3. 성형품의 작성
얻어진 펠릿을 120 ℃ 에서 5 시간, 열풍 순환식 건조기로 건조시켰다. 건조 후의 펠릿을 이용하여 실린더 내경 40 ㎜φ 의 사출 성형기 (화낙 (주) 제조 FAS-T150D) 를 사용하여, 폭 50 ㎜×길이 90 ㎜×두께 2 ㎜ 의 각판 성형품 및 공기 정류판을, 실린더 온도 300 ℃, 금형 온도 100 ℃ 에서 성형하였다. 이 성형품을 이용하여, 하기의 도전성, 용융 열안정성 및 아웃 가스성을 측정하였다. 그들의 측정 결과를 표 1 및 표 2 에 나타낸다.
4. 평가 방법
실시예 중에 있어서의 각 값은 하기 방법으로 구했다.
(1) 도전성 (표면 저항률)
(각판 성형품의 표면 저항률)
상기 방법으로 얻은 성형품을 각각의 저항값에 맞는 저항률계를 사용하여 측정하였다. 즉, 107 ∼ 1015 Ω/sq 의 경우에는, 미츠비시 화학 (주) 제조 하이레스타 UP MCP-HT400 (인가 전압 100 V, UR-SS 프로브 (JISK6911 준거)), 107 Ω/sq 미만의 경우에는, 미츠비시 화학 (주) 제조 로레스타 GP MCP-T600 (인가 전압 90 V, ESP 프로브 (JISK7194 준거)) 을 사용했다. 구체적인 측정 방법으로는, 성형품으로부터 시험편 (세로×가로×두께 = 45 ㎜×50 ㎜×2 ㎜t) 을 절삭하여, 온도 23 ℃, 습도 50 %RH 의 조건하에 있어서 상기 저항률계를 사용하여 시험편 면 내의 중앙부의 표면 저항률을 측정하여 10 개의 시험편으로부터 얻어진 값의 평균값을 성형품의 표면 저항률로 하였다. 표면 저항률은 1.0×1011 Ω·m 미만인 것이 필요하다.
(공기 정류판의 표면 저항률)
상기 방법으로 얻은 도 1 에 나타내는 디스크 드라이버의 공기 정류판 (세로×가로×두께 = 35 ㎜×15 ㎜×2 ㎜t) 을 이용하여, 각판 성형품과 동일한 방법으로 표면 저항률을 측정하였다.
(2) 강성 (굴곡 탄성률)
ISO 178 (측정 조건 23 ℃) 에 준거하여 측정하였다. 또한, 시험편은, 사출 성형기 (화낙 (주) 제조 FAS-T150D) 에 의해 실린더 온도 300 ℃, 금형 온도 100 ℃ 에서 성형하였다. 굴곡 탄성률은 4000 ㎫ 이상이 필요하다.
(3) 용융 열안정성 (용융 성형시의 열안정성)
A 성분으로서 사용되는 방향족 폴리카보네이트 수지의 점도 평균 분자량을 본문 기재된 방법에 의해 측정하였다. 한편, 상기 방법에 있어서 성형 사이클 600 초로 하는 조건으로 사출 성형에 의해 성형품을 성형하였다. 그 성형품을 분쇄하고, 점도 평균 분자량을 동일하게 측정하였다. 이러한 A 성분으로서 사용되는 방향족 폴리카보네이트 수지의 분자량을 100 % 로 했을 때의 상기 성형품의 분자량을 백분율로 나타내고, 분자량 유지율로 하였다. 이러한 분자량 유지율이 높을수록 용융 열안정성이 양호라고 말할 수 있다. 상기 분자량 유지율이 90 % 보다 큰 것을 ◎, 80 ∼ 90 % 인 것을 ○, 80 % 미만인 것을 × 로서 평가했다.
(4) 아웃 가스성 (아웃 가스량)
상기 방법으로 얻은 성형품으로부터 0.1 g 을 깎아내고, 열중량 해석 장치 (TA Instruments 사 제조 TGA 2950 형 Thermogravimetric Analyzer) 에 의해, 질소 가스 분위기 중, 승온 속도 20 ℃/min 으로 실온 (23 ℃) 으로부터 320 ℃ 까지 승온 후, 320 ℃ 에서 30 분간 가열하고, 시험 전후의 중량 감소량 (%) 을 아웃 가스량으로서 산출했다. 상기 아웃 가스량이 0.1 % 미만인 것을 ◎, 0.1 ∼ 0.2 % 인 것을 ○, 0.2 % 보다 큰 것을 × 로서 평가했다.
각 실시예 및 비교예의 각 평가 결과를 표 1 ∼ 표 2 에 나타냈다.
또한, 실시예 및 비교예에서 사용한 원재료는 하기와 같다.
(A 성분:방향족 폴리카보네이트)
A:점도 평균 분자량 22,400 의 직사슬상 폴리카보네이트 수지 파우더 [테이진 카세이 (주) 제조:팬라이트 L-1225WP]
(B 성분:도전성 필러)
B-1:흑연 (평균 입경 25 ㎛, 평균 두께 0.4 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 68, 고정 탄소량 99.6 %, 휘발분 0.2 %, 회분 0.2 %) [닛폰 흑연 공업 (주) 제조:UP-20]
B-2:흑연 (평균 입경 33 ㎛, 평균 두께 1.0 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 33, 고정 탄소량 99.6 %, 휘발분 0.2 %, 회분 0.2 %) [닛폰 흑연 공업 (주) 제조:SP-10]
B-3:흑연 (평균 입경 8 ㎛, 평균 두께 0.5 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 16, 고정 탄소량 98.9 %, 휘발분 0.4 %, 회분 0.7 %) [니시무라 흑연 (주) 제조:PS-99]
B-4:흑연 (평균 입경 57 ㎛, 평균 두께 3.3 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 17, 고정 탄소량 98.5 %, 휘발분 0.6 %, 회분 1.0 %) [니시무라 흑연 (주) 제조:10099M]
B-5:흑연 (평균 입경 57 ㎛, 평균 두께 1.6 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 33, 고정 탄소량 85.0 %, 휘발분 2.5 %, 회분 12.5 %) [니시무라 흑연 (주) 제조:FM-2]
B-6:흑연 (평균 입경 8 ㎛, 평균 두께 0.3 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 33, 고정 탄소량 90.0 %, 휘발분 2.0 %, 회분 8.0 %) [니시무라 흑연 (주) 제조:PS-90]
B-7:흑연 (평균 입경 4 ㎛, 평균 두께 0.4 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 11, 고정 탄소량 99.6 %, 휘발분 0.4 %, 회분 0.0 %) [닛폰 흑연 공업 (주) 제조:UP-5NH]
B-8:흑연 (평균 입경 62 ㎛, 평균 두께 7.0 ㎛, 장축 방향 길이/두께의 평균 9, 고정 탄소량 99.6 %, 휘발분 0.4 %, 회분 0.0 %) [오리엔탈 산업 (주) 제조:AT-No. 5S]
B-9:탄소 섬유 (직경 7.5 ㎛, 커트 길이 6 ㎜) [토호 레이온 (주) 제조:베스파이트 HTA-C6-U]
(C 성분:폴리에테르에스테르 화합물, 폴리에스테르 화합물)
C-1:술폰산나트륨 변성 폴리에스테르 (5-나트륨술포이소프탈산 단위를 반복하여 단위로서 함유하는 폴리에틸렌테레프탈레이트/이소프탈레이트 공중합, 환원 점도 0.54 ㎗/g, 술폰산나트륨염기는 약 5.9×10-4 몰/g) [토요 방적 (주) 제조:바이론 280]
C-2:상기 방법으로 작성한 폴리에테르에스테르 공중합체 (환원 점도 1.35 ㎗/g, 술폰산나트륨염기는 약 1.5×10-4 몰/g)
C-3:폴리에틸렌테레프탈레이트 수지 [테이진 카세이 (주) 제조:TR-4550BH]
Figure pct00012
Figure pct00013
Figure pct00014
1 : 공기 정류판 세로 길이 (35 ㎜)
2 : 공기 정류판 가로 길이 (15 ㎜)
3 : 공기 정류판 두께 (2 ㎜)
발명의 효과
본 발명의 수지 조성물은, 특정 형상을 갖는 흑연을 함유함으로써, 높은 강성, 도전성, 저이방성 및 양호한 치수 안정성을 갖는다. 또 본 발명의 수지 조성물은, 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을 함유하므로, 양호한 저아웃 가스성 및 용융 열안정성을 갖는다. 또한 본 발명의 수지 조성물은 높은 강성 및 도전성을 갖는다.
본 발명의 수지 조성물은, OA 기기 분야, 전기 전자 기기 분야 등의 각종 공업 용도에 매우 유용하고, 특히 전기 전자 기기의 먼지 등을 싫어하는 성형품에 대전 방지 성능을 요구하는 용도 및 기기로부터 발생하는 열에 의해 발생하는 아웃 가스 저감이 요구되는 용도에 대응한 양호한 특성을 만족하는 것이다. 본 발명의 수지 조성물은 스토리지 AV 기기의 내부 부품에 바람직하다.
이러한 용도로는, 예를 들어 퍼스널 컴퓨터, 노트북, 게임기 (가정용 게임기, 업무용 게임기, 파칭코, 및 슬롯 머신 등), 디스플레이 장치 (LCD, 유기 EL, 전자 페이퍼, 플라즈마 디스플레이, 및 프로젝터 등), 송전 부품 (유전 코일식 송전 장치의 하우징으로 대표된다) 이 예시된다. 이러한 용도로는, 예를 들어 프린터, 복사기, 스캐너 및 팩스 (이들의 복합기를 포함한다) 가 예시된다. 이러한 용도로는, VTR 카메라, 광학 필름식 카메라, 디지털 스틸 카메라, 카메라용 렌즈 유닛, 방범 장치, 및 휴대 전화 등의 정밀 기기가 예시된다. 특히 본 발명의 수지 조성물은, 하드 디스크 드라이브 (HDD) 나 디지털 다용도 디스크 (DVD) 드라이브의 공기 정류판에 바람직하게 이용된다.
그 외 또한 본 발명의 수지 조성물은 마사지기나 고산소 치료기 등의 의료 기기;화상 녹화기 (소위 DVD 레코더 등), 오디오 기기, 및 전자 악기 등의 가정 전기 제품;파칭코나 슬롯 머신 등의 오락 장치;그리고 정밀한 센서를 탑재하는 가정용 로봇 등의 부품에도 바람직한 것이다.
또 본 발명의 수지 조성물은, 각종 차량 부품, 전지, 발전 장치, 회로 기판, 집적 회로의 몰드, 광학 디스크 기판, 디스크 카트리지, 광 카드, IC 메모리 카드, 커넥터, 케이블 커플러, 전자 부품의 반송용 용기 (IC 매거진 케이스, 실리콘 웨이퍼 용기, 유리 기판 수납 용기, 및 캐리어 테이프 등), 대전 방지용 또는 대전 제거 부품 (전자 사진 감광 장치의 대전 롤 등), 그리고 각종 기구 부품 (기어, 턴 테이블, 로터, 및 나사 등. 마이크로 머신용 기구 부품을 포함한다) 에 이용 가능하다.
따라서 본 발명의 수지 조성물은, OA 기기 분야, 전기 전자 기기 분야 등의 각종 공업 용도에 매우 유용하고, 그 발휘하는 공업적 효과는 매우 크다.

Claims (8)

  1. (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 65 ∼ 85 중량부,
    (B) 평균 입경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 흑연 (B 성분) 15 ∼ 35 중량부, 그리고
    (C) 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부 함유하는 수지 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    B 성분이 장축 방향 길이/두께의 평균이 30 이상의 흑연인 수지 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    C-1 성분이, (C1-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C1-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C1-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에스테르인 수지 조성물.
    Figure pct00015

    (식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
  4. 제 1 항에 있어서,
    C-2 성분이, (C2-1) 술폰산염기를 갖지 않는 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-2) 하기 일반식 [1] 로 나타내는 술폰산염기로 치환된 방향족 디카르복실산 성분으로부터 유도되는 반복 단위, (C2-3) 탄소수 2 ∼ 10 의 글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위, 및 (C2-4) 수평균 분자량 200 ∼ 50,000 의 폴리(알킬렌옥사이드)글리콜 성분으로부터 유도되는 반복 단위로 이루어지는 폴리에테르에스테르인 수지 조성물.
    Figure pct00016

    (식 중, Ar 은 탄소수 6 ∼ 20 의 3 가의 방향족기, M 는 금속 이온 또는 유기 오늄 이온을 나타낸다)
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물로 이루어지는 성형품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    스토리지 AV 기기 부품인 성형품.
  7. 제 6 항에 있어서,
    하드 디스크 드라이브 (HDD) 또는 디지털 다용도 디스크 (DVD) 드라이브의 공기 정류판인 성형품.
  8. (A) 방향족 폴리카보네이트 수지 (A 성분) 65 ∼ 85 중량부, 및
    (B) 평균 입경이 5 ∼ 60 ㎛ 인 흑연 (B 성분) 15 ∼ 35 중량부를 함유하는 수지 조성물에,
    (C) 술폰산염기를 갖는 폴리에스테르 (C-1 성분) 및 술폰산염기를 갖는 폴리에테르에스테르 (C-2 성분) 으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1 종의 화합물 (C 성분) 을, A 성분과 B 성분의 합계 100 중량부에 대해 0.1 ∼ 5 중량부 첨가하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물의 가열에 의한 중량 감소를 방지하는 방법.
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