KR20170074981A - 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품 - Google Patents

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KR20170074981A
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Abstract

폴리카르보네이트 수지 (A), 인계 산화 방지제 (B), 지방산 에스테르 (C) 및 자외선 흡수제 (D)를 함유하고, 인계 산화 방지제 (B), 지방산 에스테르 (C) 및 자외선 흡수제 (D)의 양이, 각각 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.04 내지 0.1중량부, 0.03 내지 0.5중량부 및 0 내지 1중량부이고, 인계 산화 방지제 (B)가 적어도 2종의 화합물이며, 그 중 1종이 포스파이트계 화합물이고, 포스파이트계 화합물의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％인 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 그것을 포함하는 성형품.

Description

폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품 {POLYCARBONATE RESIN COMPOSITION AND MOLDED ARTICLE}
본 개시는 폴리카르보네이트 수지 조성물 및 성형품에 관한 것이다.
폴리카르보네이트 수지는, 내충격성, 내열성, 투명성 등이 우수하다는 점에서, 종래부터 예를 들어 도광판, 각종 렌즈, 명판 등의 성형품에 이용되고 있다.
예를 들어 특허문헌 1에는, 중량 평균 분자량과 수 평균 분자량의 비가 특정 범위로 규정된 방향족 폴리카르보네이트 수지에, 안정제 및 이형제가 배합된 도광판용 방향족 폴리카르보네이트 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 2에는, 도광판용 수지 조성물로서, 폴리카르보네이트, 폴리메틸메타크릴레이트, 환상 올레핀 공중합체 등의, 높은 광선 투과율 및 낮은 복굴절성을 구비한 열가소성 수지를 포함하는 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 3에는, 폴리카르보네이트 수지에, 폴리스티렌 및 1종의 인계 산화 방지제가 배합된 광학용 성형품용 폴리카르보네이트 수지 조성물이 개시되어 있다.
특허문헌 4에는, 특정한 점도 평균 분자량을 갖는 방향족 폴리카르보네이트 수지에, 2종의 포스파이트계 안정제 및 지방산 에스테르가 배합되고, 한쪽의 포스파이트계 안정제가 특정 구조를 갖고, 또한 다른 쪽의 포스파이트계 안정제보다 소량인 도광 부재용 폴리카르보네이트 수지 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 근년, 광학용 성형품에는 광선 투과율뿐만 아니라, 예를 들어 열 안정성, 기계적 강도, 색상, 휘도, 압출 성형성, 내후성, 장기 신뢰성 등의 각종 특성 중, 그 용도에 따른 특성의 겸비가 요구되고 있으며, 특허문헌 1 내지 4에 개시된 수지 조성물은, 이러한 요구를 충분히 만족할 수 있는 것은 아니다.
일본 특허 공개 제2007-204737호 공보 일본 특허 공개 제2007-214001호 공보 일본 특허 공개 제2011-133647호 공보 일본 특허 공개 제2013-234233호 공보
본 개시는, 성형품의 용도에 따라 우수한 특성을 부여할 수 있는 폴리카르보네이트 수지 조성물을 제공한다. 또한, 본 개시는, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 이루어지고, 각종 용도에 적합한 성형품을 제공한다.
본 개시에 있어서의 폴리카르보네이트 수지 조성물은,
폴리카르보네이트 수지 (A)와, 인계 산화 방지제 (B)와, 지방산 에스테르 (C)와, 자외선 흡수제 (D)를 함유하고,
상기 인계 산화 방지제 (B)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.04 내지 0.1중량부이고,
상기 지방산 에스테르 (C)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.03 내지 0.5중량부이고,
상기 자외선 흡수제 (D)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0 내지 1중량부이고,
상기 인계 산화 방지제 (B)가 적어도 2종의 화합물이며, 해당 적어도 2종의 화합물 중 1종이 일반식 (1):
Figure pct00001
(식 중, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타냄)
로 표시되는 화합물이고,
상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％인 것이다.
본 개시에 있어서의 성형품은,
폴리카르보네이트 수지 (A)와, 인계 산화 방지제 (B)와, 지방산 에스테르 (C)와, 자외선 흡수제 (D)를 함유하고,
상기 인계 산화 방지제 (B)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.04 내지 0.1중량부이고,
상기 지방산 에스테르 (C)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.03 내지 0.5중량부이고,
상기 자외선 흡수제 (D)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0 내지 1중량부이고,
상기 인계 산화 방지제 (B)가 적어도 2종의 화합물이며, 해당 적어도 2종의 화합물 중 1종이 일반식 (1):
Figure pct00002
(식 중, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타냄)
로 표시되는 화합물이고,
상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％인 폴리카르보네이트 수지 조성물
을 성형한 것이다.
본 개시에 있어서의 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 본 개시에 있어서의 성형품은, 높은 광선 투과율뿐만 아니라, 우수한 열 안정성, 높은 기계적 강도, 우수한 색상, 높은 휘도, 우수한 압출 성형성, 우수한 내후성 등을 갖는 것 외에, 고온 고습 조건 하에 제공한 후라도 광선 투과율의 저하가 적고, 우수한 장기 신뢰성도 갖고 있다.
이하, 실시 형태를 상세하게 설명한다. 단, 필요 이상으로 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다. 예를 들어, 이미 잘 알려진 사항의 상세 설명이나 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복 설명을 생략하는 경우가 있다. 이것은, 이하의 설명이 불필요하게 장황해지는 것을 피하고, 당업자의 이해를 용이하게 하기 위함이다.
또한, 발명자들은, 당업자가 본 개시를 충분히 이해하기 위해 이하의 설명을 제공하는 것이며, 이들에 의해 청구범위에 기재된 주제를 한정하는 것을 의도하는 것은 아니다.
(실시 형태 1: 폴리카르보네이트 수지 조성물)
실시 형태 1에 관한 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A)와, 인계 산화 방지제 (B)와, 지방산 에스테르 (C)와, 자외선 흡수제 (D)를 함유한 것이다. 또한, 본 발명의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 필요에 따라, 그 밖의 성분을 함유하고 있어도 된다.
폴리카르보네이트 수지 (A)는, 여러 가지 디히드록시디아릴 화합물과 포스겐을 반응시키는 포스겐법, 또는 디히드록시디아릴 화합물과 디페닐카르보네이트 등의 탄산에스테르를 반응시키는 에스테르 교환법에 의해 얻어지는 중합체이다. 대표예로서는, 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판(비스페놀 A)으로부터 제조된 폴리카르보네이트 수지를 들 수 있다.
상기 디히드록시디아릴 화합물로서는, 비스페놀 A 외에, 예를 들어 비스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)에탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)부탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐)옥탄, 비스(4-히드록시페닐)페닐메탄, 2,2-비스(4-히드록시페닐-3-메틸페닐)프로판, 1,1-비스(4-히드록시-3-제3 부틸페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3-브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디브로모페닐)프로판, 2,2-비스(4-히드록시-3,5-디클로로페닐)프로판 등의 비스(히드록시아릴)알칸류; 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로펜탄, 1,1-비스(4-히드록시페닐)시클로헥산 등의 비스(히드록시아릴)시클로알칸류; 4,4'-디히드록시디페닐에테르, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐에테르 등의 디히드록시디아릴에테르류; 4,4'-디히드록시디페닐술피드 등의 디히드록시디아릴술피드류; 4,4'-디히드록시디페닐술폭시드, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐술폭시드 등의 디히드록시디아릴술폭시드류; 4,4'-디히드록시디페닐술폰, 4,4'-디히드록시-3,3'-디메틸디페닐술폰 등의 디히드록디아릴술폰류를 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용된다. 이들 외에도, 피페라진, 디피페리딜하이드로퀴논, 레조르신, 4,4'-디히드록시디페닐 등을 혼합하여 사용해도 된다.
또한, 상기 디히드록시디아릴 화합물과, 예를 들어 이하에 나타내는 3가 이상의 페놀 화합물을 혼합하여 사용해도 된다.
상기 3가 이상의 페놀 화합물로서는, 예를 들어 플로로글루신, 4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-헵텐, 2,4,6-디메틸-2,4,6-트리-(4-히드록시페닐)-헵탄, 1,3,5-트리-(4-히드록시페닐)-벤졸, 1,1,1-트리-(4-히드록시페닐)-에탄 및 2,2-비스-[4,4-(4,4'-디히드록시디페닐)-시클로헥실]-프로판 등을 들 수 있다.
폴리카르보네이트 수지 (A)의 점도 평균 분자량은 10000 내지 100000, 나아가 12000 내지 30000인 것이 바람직하다. 또한, 이러한 폴리카르보네이트 수지 (A)를 제조할 때에는, 분자량 조절제, 촉매 등을 필요에 따라 사용할 수 있다.
인계 산화 방지제 (B)는, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물의 열 안정성 및 색상을 향상시키는 성분이다.
본 개시에 있어서의 폴리카르보네이트 수지 조성물에는, 인계 산화 방지제 (B)로서, 적어도 2종의 화합물이 함유된다. 적어도 2종의 화합물 중 1종은 일반식 (1):
Figure pct00003
(식 중, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타냄)
로 표시되는 화합물이다.
상기 일반식 (1)에 있어서, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기이지만, 탄소수 1 내지 10의 알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (1)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 트리페닐포스파이트, 트리크레실포스파이트, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트, 트리스노닐페닐포스파이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트가 적합하며, 예를 들어 BASF사제의 이르가포스 168(「이르가포스」는 BASF SE의 등록 상표)로서 상업적으로 입수 가능하다.
상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 인계 산화 방지제 (B)로서는, 예를 들어 일반식 (2):
Figure pct00004
(식 중, R2, R3, R5 및 R6은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 알킬시클로알킬기, 탄소수 7 내지 12의 아르알킬기 또는 페닐기를 나타냄. R4는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타냄. X는 단결합, 황 원자 또는 식: -CHR7-(여기서, R7은 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기를 나타냄)로 표시되는 기를 나타냄. A는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기 또는 식: *-COR8-(여기서, R8은 단결합 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기를 나타내고, *은 산소측의 결합손임을 나타냄)로 표시되는 기를 나타냄. Y 및 Z는, 어느 한쪽이 히드록실기, 탄소수 1 내지 8의 알콕시기 또는 탄소수 7 내지 12의 아르알킬옥시기를 나타내고, 다른 한쪽이 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타냄)
로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식 (2)에 있어서, R2, R3, R5 및 R6은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 12의 알킬시클로알킬기, 탄소수 7 내지 12의 아르알킬기 또는 페닐기를 나타낸다.
여기서, 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, t-펜틸기, i-옥틸기, t-옥틸기, 2-에틸헥실기 등을 들 수 있다. 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기로서는, 예를 들어 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로헵틸기, 시클로옥틸기 등을 들 수 있다. 탄소수 6 내지 12의 알킬시클로알킬기로서는, 예를 들어 1-메틸시클로펜틸기, 1-메틸시클로헥실기, 1-메틸-4-i-프로필시클로헥실기 등을 들 수 있다. 탄소수 7 내지 12의 아르알킬기로서는, 예를 들어 벤질기, α-메틸벤질기, α,α-디메틸벤질기 등을 들 수 있다.
상기 R2, R3 및 R5는, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 8의 알킬기, 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기 또는 탄소수 6 내지 12의 알킬시클로알킬기인 것이 바람직하다. 특히, R2 및 R5는, 각각 독립적으로 t-부틸기, t-펜틸기, t-옥틸기 등의 t-알킬기, 시클로헥실기 또는 1-메틸시클로헥실기인 것이 바람직하다. 특히, R3은 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, t-펜틸기 등의 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 것이 바람직하고, 메틸기, t-부틸기 또는 t-펜틸기인 것이 더욱 바람직하다.
상기 R6은 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, sec-부틸기, t-부틸기, t-펜틸기 등의 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (2)에 있어서, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 예를 들어 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기를 들 수 있다. 특히, R4는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 메틸기인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (2)에 있어서, X는 단결합, 황 원자 또는 식: -CHR7-로 표시되는 기를 나타낸다. 여기서, 식: -CHR7- 중의 R7은 수소 원자, 탄소수 1 내지 8의 알킬기 또는 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기를 나타낸다. 탄소수 1 내지 8의 알킬기 및 탄소수 5 내지 8의 시클로알킬기로서는, 예를 들어 각각 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기 및 시클로알킬기를 들 수 있다. 특히, X는 단결합, 메틸렌기, 또는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, i-프로필기, n-부틸기, i-부틸기, t-부틸기 등으로 치환된 메틸렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (2)에 있어서, A는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기 또는 식: *-COR8-로 표시되는 기를 나타낸다. 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기로서는, 예를 들어 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 펜타메틸렌기, 헥사메틸렌기, 옥타메틸렌 기, 2,2-디메틸-1,3-프로필렌기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 프로필렌기이다. 또한, 식: *-COR8-에 있어서의 R8은, 단결합 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기를 나타낸다. R8을 나타내는 탄소수 1 내지 8의 알킬렌기로서는, 예를 들어 상기 A의 설명에서 예시한 알킬렌기를 들 수 있다. R8은 단결합 또는 에틸렌기인 것이 바람직하다. 또한, 식: *-COR8-에 있어서의 *은 산소측의 결합손이며, 카르보닐기가 포스파이트기의 산소 원자와 결합하고 있음을 나타낸다.
일반식 (2)에 있어서, Y 및 Z는, 어느 한쪽이 히드록실기, 탄소수 1 내지 8의 알콕시기 또는 탄소수 7 내지 12의 아르알킬옥시기를 나타내고, 다른 한쪽이 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기를 나타낸다. 탄소수 1 내지 8의 알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기, t-부톡시기, 펜틸옥시기 등을 들 수 있다. 탄소수 7 내지 12의 아르알킬옥시기로서는, 예를 들어 벤질옥시기, α-메틸벤질옥시기, α,α-디메틸벤질옥시기 등을 들 수 있다. 탄소수 1 내지 8의 알킬기로서는, 예를 들어 상기 R2, R3, R5 및 R6의 설명에서 예시한 알킬기를 들 수 있다.
일반식 (2)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 2,4,8,10-테트라-t-부틸-6-[3-(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페닐)프로폭시]디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀, 6-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로폭시]-2,4,8,10-테트라-t-부틸디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀, 6-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로폭시]-4,8-디-t-부틸-2,10-디메틸-12H-디벤조[d,g][1,3,2]디옥사포스포신, 6-[3-(3,5-디-t-부틸-4-히드록시페닐)프로피오닐옥시]-4,8-디-t-부틸-2,10-디메틸-12H-디벤조[d,g][1,3,2]디옥사포스포신 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 특히 광학 특성이 요구되는 분야에, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물을 사용하는 경우에는, 2,4,8,10-테트라-t-부틸-6-[3-(3-메틸-4-히드록시-5-t-부틸페닐)프로폭시]디벤조[d,f][1,3,2]디옥사포스페핀이 적합하고, 예를 들어 스미토모 가가쿠(주)제의 스밀라이저 GP(「스밀라이저」는 등록 상표)로서 상업적으로 입수 가능하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 인계 산화 방지제 (B)로서는, 예를 들어 일반식 (3):
Figure pct00005
(식 중, R9 및 R10은, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내고, b 및 c는, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타냄)
으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
상기 일반식 (3)에 있어서, R9 및 R10은 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기이지만, 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기인 것이 더욱 바람직하다.
일반식 (3)으로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 3,9-비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸, 3,9-비스(옥타데실옥시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸 등을 들 수 있고, 예를 들어 (주)ADEKA제의 아데카스탭 PEP-36A, 아데카스탭 PEP-8(「아데카스탭」은 등록 상표)이 상업적으로 입수 가능하다. 이들 중에서도 3,9-비스(2,6-디-t-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸이 적합하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 인계 산화 방지제 (B)로서는, 예를 들어 일반식 (4):
Figure pct00006
(식 중, R11, R12, R13 및 R14는, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타냄)
로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
일반식 (4)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 [1,1'-비페닐]-4,4'-디일비스[비스(2,4-디-t-부틸페녹시)포스핀] 등을 들 수 있고, 예를 들어 클라리언트 재팬(주)제의 샌도스탭 P-EPQ(상품명)가 상업적으로 입수 가능하다.
인계 산화 방지제 (B)의 양은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.04 내지 0.1중량부이고, 0.05 내지 0.09중량부인 것이 바람직하다. 인계 산화 방지제 (B)의 양이 0.04중량부 미만인 경우에는, 열 안정성 및 색상의 향상 효과가 불충분하다. 반대로 인계 산화 방지제 (B)의 양이 0.1중량부를 초과하는 경우도, 열 안정성 및 색상의 향상 효과가 불충분해져 버린다.
일반식 (1)로 표시되는 화합물 이외의 인계 산화 방지제 (B)로서는, 예를 들어 상기 일반식 (2) 내지 (4)로 표시되는 화합물 등 중에서, 적어도 1종을 적절히 선택하여 사용하면 된다.
본 개시에 있어서의 폴리카르보네이트 수지 조성물에는, 인계 산화 방지제 (B)로서, 상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물과 그 이외의 화합물이, 함께 적어도 2종 함유되어 있지만, 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양은, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％이며, 42 내지 70중량％인 것이 바람직하다. 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40중량％ 미만인 경우에는, 특히 열 안정성의 향상 효과가 불충분하고, 고온에서의 성형 가공에 의해, 황변이 억제되지 않고 색상이 저하되어 버린다. 반대로 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 80중량％를 초과하는 경우도, 특히 열 안정성의 향상 효과가 불충분하고, 고온에서의 성형 가공에 의해, 황변이 억제되지 않고 색상이 저하되어 버린다.
지방산 에스테르 (C)는, 상기 인계 산화 방지제 (B)와 함께 작용하며, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물의 황변을 억제하고, 색상을 향상시키는 성분이다. 또한, 지방산 에스테르 (C)는, 압출 성형에 의해 성형품을 제조할 때의 압출 성형성을, 폴리카르보네이트 수지 조성물에 부여하는 성분이다.
지방산 에스테르 (C)로서는, 통상의 지방족 카르복실산과 알코올의 축합 화합물을 사용할 수 있다.
상기 지방족 카르복실산으로서는, 포화 또는 불포화의 모노카르복실산, 디카르복실산, 트리카르복실산 등을 들 수 있다. 또한, 해당 지방족 카르복실산에는 지환식 카르복실산도 포함된다. 이들 중에서도, 탄소수 6 내지 36의 모노카르복실산 및 디카르복실산이 바람직하고, 탄소수 6 내지 36의 포화 모노카르복실산이 더욱 바람직하다.
상기 지방족 카르복실산의 구체예로서는, 예를 들어 팔미트산, 스테아르산, 발레르산, 카프로산, 카프르산, 라우르산, 아라키드산, 베헨산, 리그노세르산, 세로트산, 멜리스산, 테트라트리아콘탄산, 몬탄산, 글루타르산, 아디프산, 아젤라산 등을 들 수 있다.
상기 알코올로서는, 포화 또는 불포화의, 1가 알코올 및 다가 알코올을 들 수 있으며, 이들 알코올은 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자, 아릴기 등의 치환기를 가져도 된다. 이들 중에서도, 탄소수 30 이하의 포화 알코올이 바람직하고, 탄소수 30 이하의 지방족 포화 1가 알코올 및 지방족 포화 다가 알코올이 더욱 바람직하다. 또한, 지방족 알코올에는 지환식 알코올도 포함된다.
상기 알코올의 구체예로서는, 예를 들어 옥탄올, 데칸올, 도데칸올, 테트라데칸올, 스테아릴알코올, 베헤닐알코올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 글리세린, 펜타에리트리톨, 2,2-디히드록시퍼플루오로프로판올, 네오펜틸렌글리콜, 디트리메틸올프로판, 디펜타에리트리톨 등을 들 수 있다.
지방산 에스테르 (C)의 구체예로서는, 예를 들어 베헤닐베헤네이트, 옥틸도데실베헤네이트, 스테아릴스테아레이트, 글리세린모노팔미테이트, 글리세린모노스테아레이트, 글리세린모노올레이트, 글리세린디스테아레이트, 글리세린트리스테아레이트, 펜타에리트리톨모노팔미테이트, 펜타에리트리톨모노스테아레이트, 펜타에리트리톨디스테아레이트, 펜타에리트리톨트리스테아레이트, 펜타에리트리톨테트라스테아레이트 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이들 중에서도 글리세린모노스테아레이트, 펜타에리트리톨디스테아레이트 등의 스테아르산에스테르가 적합하며, 예를 들어 리켄 비타민(주)제의 리케말 S-100A(상품명)나 니치유(주)제의 유니스타 H476DP(「유니스타」는 등록 상표)가 상업적으로 입수 가능하다.
상기 지방산 에스테르 (C)의 양은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.03 내지 0.5중량부이고, 0.05 내지 0.2중량부인 것이 바람직하다. 지방산 에스테르 (C)의 양이 0.03중량부 미만인 경우에는, 황변을 억제하고, 색상을 향상시키는 효과나, 압출 성형성을 부여하는 효과가 불충분하다. 반대로 지방산 에스테르 (C)의 양이 0.5중량부를 초과하는 경우도, 색상을 향상시키는 효과나, 압출 성형성을 부여하는 효과가 불충분해져 버린다.
자외선 흡수제 (D)는, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내후성을 보다 향상시키는 성분이며, 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 성형품의 용도에 따라 적절히 사용할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 예를 들어 성형품을 광학 렌즈로 하는 경우에는, 해당 자외선 흡수제 (D)가 배합된 폴리카르보네이트 수지 조성물을 사용함으로써, 태양광이나 LED 조명 등에 의한 조사 후라도, 성형품의 광선 투과율이 높은 채로 유지될 수 있다.
자외선 흡수제 (D)로서는, 예를 들어 벤조트리아졸계 화합물, 트리아진계 화합물, 옥살산 아닐리드계 화합물 등의, 폴리카르보네이트 수지에 통상 배합되는 자외선 흡수제를, 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
벤조트리아졸계 화합물로서는, 예를 들어 일반식 (5):
Figure pct00007
(식 중, R15 및 R16은, 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 알킬기로 치환되어 있어도 되는 아릴기를 나타내고, d 및 e는, 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수를 나타냄)
로 표시되는 화합물 등을 들 수 있다.
일반식 (5)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸 등을 들 수 있고, 예를 들어 BASF사제의 TINUVIN 329(TINUVIN은 등록 상표), 시프로 가세이(주)제의 시소브 709, 케미프로 가세이(주)제의 케미소브 79 등이 상업적으로 입수 가능하다.
트리아진계 화합물로서는, 예를 들어 2,4-디페닐-6-(2-히드록시페닐-4-헥실옥시페닐)1,3,5-트리아진 등을 들 수 있고, 예를 들어 BASF사제의 TINUVIN 1577 등이 상업적으로 입수 가능하다.
옥살산 아닐리드계 화합물로서는, 예를 들어 식 (6):
Figure pct00008
으로 표시되는 화합물 등을 들 수 있고, 예를 들어 클라리언트 재팬(주)제의 Sanduvor VSU 등이 상업적으로 입수 가능하다.
자외선 흡수제 (D)의 양은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0 내지 1중량부이고, 0.05 내지 0.5중량부인 것이 바람직하다. 자외선 흡수제 (D)의 양이 1중량부를 초과하는 경우에는, 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물의 초기의 색상이 저하될 우려가 있다. 또한, 자외선 흡수제 (D)의 양이 0.1중량부 이상인 경우에는, 특히 폴리카르보네이트 수지 조성물의 내후성을 보다 향상시키는 효과가 크게 발휘된다.
또한, 실시 형태 1에 관한 폴리카르보네이트 수지 조성물에는, 본 개시에 있어서의 효과를 손상시키지 않는 범위에서, 예를 들어 산화 방지제, 착색제, 이형제, 연화제, 대전 방지제, 충격성 개량제 등의 각종 첨가제, 폴리카르보네이트 수지 (A) 이외의 중합체 등이 적절히 배합되어 있어도 된다.
폴리카르보네이트 수지 조성물의 제조 방법에는 특별히 한정이 없고, 폴리카르보네이트 수지 (A), 인계 산화 방지제 (B), 지방산 에스테르 (C) 및 자외선 흡수제 (D), 및 필요에 따라 상기 각종 첨가제나 폴리카르보네이트 수지 (A) 이외의 중합체 등에 대하여, 각 성분의 종류 및 양을 적절히 조정하고, 이들을, 예를 들어 텀블러, 리본 블렌더 등의 공지된 혼합기로 혼합하는 방법이나, 압출기로 용융 혼련하는 방법을 들 수 있다. 이들 방법에 의해, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿을 용이하게 얻을 수 있다.
상기와 같이 얻어지는 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿의 형상 및 크기에는 특별히 한정이 없고, 일반적인 수지 펠릿이 갖는 형상 및 크기이면 된다. 예를 들어, 펠릿의 형상으로서는, 타원기둥상, 원기둥상 등을 들 수 있다. 펠릿의 크기로서는, 길이가 2 내지 8mm 정도인 것이 적합하고, 타원기둥상의 경우, 단면 타원의 긴 직경이 2 내지 8mm 정도, 짧은 직경이 1 내지 4mm 정도인 것이 적합하고, 원기둥상의 경우, 단면 원의 직경이 1 내지 6mm 정도인 것이 적합하다. 또한, 얻어진 펠릿 1개씩이 이러한 크기여도 되고, 펠릿 집합체를 형성하는 모든 펠릿이 이러한 크기여도 되고, 펠릿 집합체의 평균값이 이러한 크기여도 되며, 특별히 한정은 없다.
이상과 같이, 본 출원에 있어서 개시하는 기술의 예시로서, 실시 형태 1을 설명하였다. 그러나, 본 개시에 있어서의 기술은, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행한 실시 형태에도 적용 가능하다.
(실시 형태 2: 성형품)
실시 형태 2에 관한 성형품은, 상기와 같이 얻어지는 실시 형태 1에 관한 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 얻어지는 것이다.
상기 성형품의 제조 방법에는 특별히 한정이 없고, 예를 들어 공지된 사출 성형법, 압축 성형법 등에 의해 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하는 방법을 들 수 있다.
본 개시에 있어서의 성형품으로서는, 광학 렌즈, 차량 램프용 라이트 가이드, 도광 필름, 면 발광체 재료, 명판 등이 적합하게 예시된다.
특히, 성형품을 광학 렌즈로 하는 경우, 상기 자외선 흡수제 (D)가 배합되어, 보다 내후성이 우수한 폴리카르보네이트 수지 조성물을 사용함으로써, 태양광이나 LED 조명 등에 의한 조사 후라도, 성형품의 광선 투과율이 높은 채로 유지될 수 있다.
특히, 성형품이 차량 램프용 라이트 가이드인 경우, 해당 차량 램프용 라이트 가이드는 열 안정성이 우수하여, 고온에서 성형 가공한 경우라도 높은 광선 투과율을 갖고, 황변이 충분히 억제되어 색상이 우수한 것이며, 그 근방에 구비된 LED 등의 광원을 이용하여 점등되어, 높은 시인성을 발휘하는 조명구로서 이용된다. 따라서, 해당 차량 램프용 라이트 가이드는, 두께 0.4mm 정도의 박형이라도, 색상이 변화하여 외관이 저하되거나, 고온 성형을 거쳐 수지 자체가 열화되는 일이 적어, 공업적 이용 가치가 극히 높다.
또한, 본 개시에 있어서의 차량 램프용 라이트 가이드(데이타임 라이트 가이드)란, 헤드 램프 등의 차량 전조등, 포그 램프 등의 보조 전조등, 데이타임 러닝 램프 등의 각종 차량용 등기구 근방에 구비되는, 주간 점등용 라이트 가이드를 말한다.
특히, 성형품이 도광 필름인 경우, 해당 도광 필름은 열 안정성이 우수하여, 고온에서 성형 가공한 경우라도 높은 광선 투과율을 갖고, 황변이 충분히 억제되어 색상이 우수하다. 따라서, 해당 도광 필름은, 600㎛ 정도 이하의 두께라도, 색상이 변화하여 외관이 저하되거나, 고온 성형을 거쳐 수지 자체가 열화되는 일이 적고, 휘도, 광선 투과율 및 색상 안정성의 밸런스가 양호함과 함께, 압출 성형성도 우수하기 때문에, 공업적 이용 가치가 극히 높다.
또한, 본 개시에 있어서의 도광 필름이란, 예를 들어 스마트폰 등의 휴대형 컴퓨터의 액정 표시 장치 등의 각종 표시부에 사용되는, 바람직하게는 두께 600㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 두께 400㎛ 이하의 필름을 말한다.
본 개시에 있어서의 도광 필름은, 상기 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿을 압출 성형 등을 함으로써 얻어진다. 도광 필름의 제조 방법에는 특별히 한정이 없고, 예를 들어 공지된 T 다이 압출 성형법, 캘린더 성형법 등의 종래의 성형법을 채용할 수 있다. 또한, 공지된 사출 성형법, 압축 성형법 등에 의해, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 시트상 성형품을 얻고, 필요에 따라, 해당 시트상 성형품으로부터 절삭 가공 등에 의해 원하는 두께의 필름으로 가공해도 된다.
이상과 같이, 본 출원에 있어서 개시하는 기술의 예시로서, 실시 형태 2를 설명하였다. 그러나, 본 개시에 있어서의 기술은, 이것에 한정되지 않고, 적절히 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행한 실시 형태에도 적용 가능하다.
<실시예>
이하에, 본 개시를 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 개시는 이들 실시예에 제한되는 것은 아니다. 또한, 특별히 언급이 없는 한, 「부」 및 「％」는 각각 중량 기준이다.
원료로서 이하의 것을 사용하였다.
1. 폴리카르보네이트 수지 (A)
비스페놀 A와 염화카르보닐로부터 합성된 폴리카르보네이트 수지
캘리버 200-30
(상품명, 수미카스타이론폴리카보네이트(주)제, 「캘리버」는 스타이론 유럽 게엠베하의 등록 상표, 점도 평균 분자량: 18000, 이하 「PC」라고 함)
2. 인계 산화 방지제 (B)
2-1. 이하의 식으로 표시되는 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트
Figure pct00009
이르가포스 168
(상품명, BASF사제, 이하 「B1」이라고 함)
2-2. 이하의 식으로 표시되는 3,9-비스(2,6-디-tert-부틸-4-메틸페녹시)-2,4,8,10-테트라옥사-3,9-디포스파스피로[5,5]운데칸
Figure pct00010
아데카스탭 PEP-36
(상품명, (주)ADEKA제, 이하 「B2」라고 함)
3. 지방산 에스테르 (C)
글리세린모노스테아레이트
리케말 S-100A
(상품명, 리켄 비타민(주)제, 이하 「GM」이라고 함)
4. 자외선 흡수제 (D)
2-(2-히드록시-5-t-옥틸페닐)벤조트리아졸
TINUVIN 329
(상품명, BASF사제, 이하 「UV」라고 함)
(1) 제1 실시 형태
실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-2
상기 각 원료를, 표 1에 나타내는 비율로 일괄하여 텀블러에 투입하고, 10분간 건식 혼합한 후, 2축 압출기((주)니혼 세코쇼제, TEX30α)를 사용하여, 용융 온도 240℃에서 용융 혼련하여, 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿을 얻었다.
또한, 실시예 1-1 내지 1-3 및 비교예 1-1 내지 1-2에서 얻어진 펠릿은, 모두 거의 타원기둥상이며, 펠릿 100개를 포함하는 집합체의 사이즈(평균값(mm))는, 각각 이하와 같다.
Figure pct00011
얻어진 펠릿을 사용하여, 이하의 방법에 따라 각 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
(가) 초기 색상
얻어진 펠릿을 120℃에서 4시간 이상 건조한 후, 사출 성형기(파낙(주)제, ROBOSHOT S2000i100A)를 사용하여, 성형 온도 280℃, 금형 온도 80℃에서, JIS K 7139 「플라스틱-시험편」에서 규정된 다목적 시험편 A형(전체 길이 168mm×두께 4mm)을 제작하였다. 이 168mm 장광로(長光路) 시험편의 단면을 절삭하고, 절삭 단면에 대하여, 수지판 단면 경면기(메가로테크니카(주)제, 플라뷰티 PB-500)를 사용하여 경면 가공하였다.
분광 광도계((주)히타치 세이사쿠쇼제, UH4150)에 장광로 측정 부속 장치를 설치하고, 광원으로서 50W 할로겐 램프를 사용하여, 광원 전 마스크 5.6mm×2.8mm, 시료 전 마스크 6.0mm×2.8mm를 사용한 상태에서, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다의 시험편의 분광 투과율을 전체 길이 방향에 대하여, 표준 광원 D65를 사용하여, 10도 시야에서 측정하였다. 측정한 분광 투과율에 기초하여, 각각의 황색도를 구하고, 이것을 168mm 길이의 초기 색상 YI로 하였다. 또한, YI가 13 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 13을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
(나) 황변 억제 효과
용융 펠릿을 상기 (가) 초기 색상에서 사용한 사출 성형기의 실린더 내에서 280℃에서 15분간 체류시킨 후, 상기 (가)와 마찬가지로 하여 168mm 장광로 시험편을 제작하였다.
이 시험편에 대하여, 상기 (가)와 마찬가지로 하여 168mm 길이의 YI를 구하고, 얻어진 값으로부터 (가)에서 구한 값을 빼 ΔYI를 산출하였다. 또한, ΔYI가 11 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 11을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
(다) 장기 신뢰성
상기 (가)와 마찬가지로 하여 168mm 장광로 시험편을 제작하였다. 분광 광도계((주)히타치 세이사쿠쇼제, UH4150)에 장광로 측정 부속 장치를 설치하고, 광원으로서 50W 할로겐 램프를 사용하여, 광원 전 마스크 5.6mm×2.8mm, 시료 전 마스크 6.0mm×2.8mm를 사용한 상태에서, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다의 시험편의 분광 투과율을 전체 길이 방향에 대하여 측정하였다. 측정한 분광 투과율을 적산하고, 10의 자리를 반올림함으로써, 시험 전 적산 투과율을 구하였다.
이어서, 상기 시험편을 항온 항습조(ADVANTEC사제, 항온 항습기 AG-327) 내에 설치하고, 온도 90℃, 상대 습도 90％의 조건 하에서 500시간 가수분해 시험을 행하였다. 시험 종료 후, 상기와 마찬가지로 하여 시험편의 시험 후 적산 투과율을 구하고, Δ적산 투과율(적산 투과율의 차=시험 전 적산 투과율-시험 후 적산 투과율)을 산출하였다. Δ적산 투과율은, 시험 전후의 적산 투과율의 변화 정도를 나타내며, Δ적산 투과율이 작을수록, 고온 고습 조건에 제공한 후라도 광선 투과율의 저하가 적고, 장기 신뢰성이 우수함을 나타낸다. 또한, Δ적산 투과율이 5000 미만을 양호(표 중, ○로 나타냄), 5000 이상을 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
Figure pct00012
실시예 1-1 내지 1-3의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 인계 산화 방지제 (B)로서 2종의 화합물이 배합되어 있을 뿐만 아니라, 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％의 범위 내로 조정되어 있다. 따라서, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 모두 황색도가 작고, 초기 색상이 우수할 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편이라도, 황변이 충분히 억제되어 있고, 열 안정성이 우수하다. 나아가, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 온도 90℃, 상대 습도 90％의 조건 하에서 500시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후라도, 광선 투과율의 저하가 매우 적고, 장기 신뢰성도 우수하다.
이에 비해, 비교예 1-1의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 인계 산화 방지제 (B)의 양이 0.1중량부를 초과하고, 또한 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40중량％를 하회하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어질 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다. 나아가, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 고온 고습 조건 하에서 장시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후에는, 광선 투과율의 저하가 현저하고, 장기 신뢰성도 떨어졌다.
비교예 1-2의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 80중량％를 상회하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어질 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다.
(2) 제2 실시 형태
실시예 2-1 내지 2-4 및 비교예 2-1 내지 2-2
상기 각 원료를, 표 2에 나타내는 비율로 일괄하여 텀블러에 투입하고, 제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿을 얻었다. 또한, 실시예 2-1 내지 2-4 및 비교예 2-1 내지 2-2에서 얻어진 펠릿은, 모두 거의 타원기둥상이며, 펠릿 100개를 포함하는 집합체의 사이즈(평균값(mm))는, 각각 이하와 같다.
Figure pct00013
얻어진 펠릿을 사용하여, 제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 각 평가를 행하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
또한, (가) 초기 색상의 평가에 있어서, YI가 16 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 16을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다. 또한, (나) 황변 억제 효과의 평가에 있어서, 사출 성형기의 실린더 내에서의 체류 시간을 10분간으로 변경하고, ΔYI가 18 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 18을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
Figure pct00014
실시예 2-1 내지 2-4의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 인계 산화 방지제 (B)로서 2종의 화합물이 배합되어 있을 뿐만 아니라, 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％의 범위 내로 조정되어 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 작고, 초기 색상이 우수할 뿐만 아니라, 280℃에서 10분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편이라도, 황변이 충분히 억제되어 있고, 열 안정성이 우수하다. 나아가, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 온도 90℃, 상대 습도 90％의 조건 하에서 500시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후라도, 광선 투과율의 저하가 매우 적고, 장기 신뢰성도 우수하였다.
이에 비해, 비교예 2-1의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 자외선 흡수제 (D)의 양이 1중량부를 초과하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어진다.
비교예 2-2의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 인계 산화 방지제 (B)의 양이 0.1중량부를 초과하고, 또한 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40중량％를 하회하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어질 뿐만 아니라, 280℃에서 10분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다. 나아가, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 고온 고습 조건 하에서 장시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후에는, 광선 투과율의 저하가 현저하고, 장기 신뢰성도 떨어졌다.
(3) 제3 실시 형태
실시예 3-1 내지 3-4 및 비교예 3-1 내지 3-4
상기 각 원료를, 표 3에 나타내는 비율로 일괄하여 텀블러에 투입하고, 제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 폴리카르보네이트 수지 조성물의 펠릿을 얻었다. 또한, 실시예 3-1 내지 3-4 및 비교예 3-1 내지 3-4에서 얻어진 펠릿은, 모두 거의 타원기둥상이며, 펠릿 100개를 포함하는 집합체의 사이즈(평균값(mm))는, 각각 이하와 같다.
Figure pct00015
얻어진 펠릿을 사용하여, 이하의 방법에 따라 각 평가를 행하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
(가) 초기 색상
얻어진 펠릿을 120℃에서 4시간 이상 건조한 후, 사출 성형기(파낙(주)제, ROBOSHOT S2000i100A)를 사용하여, 성형 온도 280℃, 금형 온도 80℃에서, JIS K 7139 「플라스틱-시험편」에서 규정된 다목적 시험편 A형(전체 길이 168mm×두께 4mm)을 제작하였다. 이 168mm 장광로 시험편의 단면을 절삭하고, 절삭 단면에 대하여, 수지판 단면 경면기(메가로테크니카(주)제, 플라뷰티 PB-500)를 사용하여 경면 가공하였다.
분광 광도계((주)히타치 세이사쿠쇼제, UH4150)에 장광로 측정 부속 장치를 설치하고, 광원으로서 50W 할로겐 램프를 사용하여, 광원 전 마스크 5.6mm×2.8mm, 시료 전 마스크 6.0mm×2.8mm를 사용한 상태에서, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다의 시험편의 분광 투과율을 전체 길이 방향에 대하여, 표준 광원 D65를 사용하여, 10도 시야에서 측정하였다. 측정한 분광 투과율에 기초하여, 각각의 황색도를 구하고, 이것을 168mm 길이의 초기 색상 YI로 하였다. 또한, YI가 13 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 13을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
(나) 황변 억제 효과
용융 펠릿을 상기 (가) 초기 색상에서 사용한 사출 성형기의 실린더 내에서 280℃에서 15분간 체류시킨 후, 상기 (가)와 마찬가지로 하여 168mm 장광로 시험편을 제작하였다.
이 시험편에 대하여, 상기 (가)와 마찬가지로 하여 168mm 길이의 YI를 구하고, 얻어진 값으로부터 (가)에서 구한 값을 빼 ΔYI를 산출하였다. 또한, ΔYI가 11 이하를 양호(표 중, ○로 나타냄), 11을 초과하면 불량(표 중, ×로 나타냄)으로 하였다.
(다) 압출 성형성
압출 시트 성형기(타나베 플라스틱스 기카이(주)제, 단축 40mm 시트 압출기)를 사용하여, 스크루 회전수 90rpm, 용융 온도 260℃의 조건에서, 얻어진 펠릿으로부터, 폭 250mm, 두께 0.5mm의 시트를 성형하였다. 얻어진 시트의 외관 및 성형 시의 휘발 성분에 의한 롤 표면의 오염을 눈으로 관찰하고, 이하의 평가 기준에 기초하여 평가하였다. 또한, 평가가 우량 또는 양호이면, 실용상 문제가 없는 레벨이다.
(평가 기준)
우량(표 중, ◎로 나타냄):
시트 표면에 줄무늬상의 마크가 전혀 없고, 롤 표면의 오염도 없다.
양호(표 중, ○로 나타냄):
시트 표면에 줄무늬상의 마크가 거의 없고, 롤 표면의 오염도 거의 없다.
보통(표 중, △로 나타냄):
시트 표면에 줄무늬상의 마크가 있고, 롤 표면의 오염도 있다.
불량(표 중, ×로 나타냄):
시트 표면에 줄무늬상의 마크가 많고, 롤 표면의 오염도 현저하다.
(라) 장기 신뢰성
제1 실시 형태와 마찬가지의 방법으로 장기 신뢰성의 평가를 행하였다.
Figure pct00016
실시예 3-1 내지 3-4의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 인계 산화 방지제 (B)로서 2종의 화합물이 배합되어 있을 뿐만 아니라, 일반식 (1)로 표시되는 화합물인 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％의 범위 내로 조정되어 있다. 따라서, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 모두 황색도가 작고, 초기 색상이 우수할 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편이라도, 황변이 충분히 억제되어 있고, 열 안정성이 우수하다. 또한, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 시트로 성형할 때의 압출 성형성이 우수하다. 나아가, 이들 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 온도 90℃, 상대 습도 90％의 조건 하에서 500시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후라도, 광선 투과율의 저하가 매우 적고, 장기 신뢰성도 우수하다.
이에 비해, 비교예 3-1의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 인계 산화 방지제 (B)의 양이 0.1중량부를 초과하고, 또한 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40중량％를 하회하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어질 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다. 나아가, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 고온 고습 조건 하에서 장시간에 걸쳐 가수분해 시험을 행한 후에는, 광선 투과율의 저하가 현저하고, 장기 신뢰성도 떨어졌다.
비교예 3-2의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트의 양이 인계 산화 방지제 (B) 전량의 80중량％를 상회하고 있다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어질 뿐만 아니라, 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다.
비교예 3-3의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 지방산 에스테르 (C)의 양이 0.03중량부 미만이다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물을 280℃에서 15분간 체류시킨 후에 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황변이 충분히 억제되어 있지 않고, 열 안정성이 떨어진다. 또한, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 시트로 성형할 때의 압출 성형성도 떨어진다.
비교예 3-4의 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대한 지방산 에스테르 (C)의 양이 0.5중량부를 초과한다. 따라서, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물로부터 성형된 168mm 장광로 시험편은, 황색도가 크고, 초기 색상이 떨어진다. 또한, 해당 폴리카르보네이트 수지 조성물은, 시트로 성형할 때의 압출 성형성도 떨어진다.
이상과 같이, 본 개시에 있어서의 기술의 예시로서, 실시 형태를 설명하였다. 그 때문에, 상세한 설명을 제공하였다.
따라서, 상세한 설명에 기재된 구성 요소 중에는, 과제 해결을 위해 필수적인 구성 요소뿐만 아니라, 상기 기술을 예시하기 위해, 과제 해결을 위해서는 필수가 아닌 구성 요소도 포함될 수 있다. 그 때문에, 그들 필수가 아닌 구성 요소가 상세한 설명에 기재되어 있는 것을 갖고, 바로, 그들 필수가 아닌 구성 요소가 필수라고 하는 인정을 해야 하는 것은 아니다.
또한, 상술한 실시 형태는, 본 개시에 있어서의 기술을 예시하기 위한 것이라는 점에서, 특허청구범위 또는 그의 균등 범위에 있어서 다양한 변경, 치환, 부가, 생략 등을 행할 수 있다.
본 개시는, 예를 들어 광학 렌즈, 차량 램프용 라이트 가이드, 도광 필름, 면 발광체 재료, 명판 등의 성형품으로서 적합하게 사용할 수 있다.

Claims (7)

  1. 폴리카르보네이트 수지 (A)와, 인계 산화 방지제 (B)와, 지방산 에스테르 (C)와, 자외선 흡수제 (D)를 함유하고,
    상기 인계 산화 방지제 (B)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.04 내지 0.1중량부이고,
    상기 지방산 에스테르 (C)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0.03 내지 0.5중량부이고,
    상기 자외선 흡수제 (D)의 양이, 상기 폴리카르보네이트 수지 (A) 100중량부에 대하여 0 내지 1중량부이고,
    상기 인계 산화 방지제 (B)가 적어도 2종의 화합물이며, 해당 적어도 2종의 화합물 중 1종이 일반식 (1):
    Figure pct00017

    (식 중, R1은 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 나타내고, a는 0 내지 3의 정수를 나타냄)
    로 표시되는 화합물이고,
    상기 일반식 (1)로 표시되는 화합물의 양이, 인계 산화 방지제 (B) 전량의 40 내지 80중량％인, 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 일반식 (1)로 표시되는 화합물이 트리스(2,4-디-t-부틸페닐)포스파이트인, 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 그것을 성형하여 이루어지는 168mm 장광로(長光路) 시험편의, 이하의 식에 기초하여 산출되는 Δ적산 투과율이 5000 미만인, 폴리카르보네이트 수지 조성물:
    Δ적산 투과율=시험 전 적산 투과율-시험 후 적산 투과율
    (여기서,
    시험 전 적산 투과율: 온도 90℃, 상대 습도 90％의 조건 하에서 500시간 가수분해 시험에 제공하기 전의 시험편에 대하여, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다 측정한 전체 길이 방향의 분광 투과율을 적산한 값, 및
    시험 후 적산 투과율: 상기 가수분해 시험에 제공한 후의 시험편에 대하여, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다 측정한 전체 길이 방향의 분광 투과율을 적산한 값임).
  4. 제1항에 있어서, 그것을 성형하여 이루어지는 168mm 장광로 시험편의, 파장 380 내지 780nm의 영역에서 1nm마다 측정한 전체 길이 방향의 분광 투과율로부터 구한 초기 색상 YI가 13 이하인, 폴리카르보네이트 수지 조성물.
  5. 제1항에 기재된 폴리카르보네이트 수지 조성물을 성형하여 이루어지는 성형품.
  6. 제5항에 있어서, 차량 램프용 라이트 가이드인, 성형품.
  7. 제5항에 있어서, 도광 필름인, 성형품.
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