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JP2004059914A - ポリカーボネート樹脂組成物 - Google Patents

ポリカーボネート樹脂組成物 Download PDF

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JP2004059914A
JP2004059914A JP2003159927A JP2003159927A JP2004059914A JP 2004059914 A JP2004059914 A JP 2004059914A JP 2003159927 A JP2003159927 A JP 2003159927A JP 2003159927 A JP2003159927 A JP 2003159927A JP 2004059914 A JP2004059914 A JP 2004059914A
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金山 聡
Kenichi Narita
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Abstract

【課題】透明性と流動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物を提供する。
【解決手段】(A)ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)シロキサン化合物0.001〜20重量部を含有してなるポリカーボネート樹脂組成物において、成分(B)のシロキサン化合物が、その構造中のシリコン原子に、少なくとも(1)芳香族炭化水素基、(2)カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも1個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基、及び(3)リン原子含有基を結合してなるポリオルガノシロキサンであることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【選択図】     なし

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリカーボネート樹脂組成物に関し、詳しくはポリカーボネート樹脂とシロキサン化合物とからなる透明性及び流動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】
熱可塑性樹脂、特にポリカーボネート樹脂は、優れた機械的強度や耐衝撃強度、耐熱性、電気的性質、透明性等を有することから、広範囲な用途に用いられている。しかし、一般に、溶融温度が高く、しかも、溶融時の粘度が高いため、成形性が悪いという欠点を有している。
【0003】
この為、ポリカーボネート樹脂の分子量を下げて流動性を改善できることが一般に知られているが、同時に、機械的特性、特に耐衝撃性が低下すると言う問題点がある。
【0004】
そこで、従来より、ポリカーボネート樹脂の流動性を改良するために、各種可塑剤や、各種樹脂などを、配合する試みがなされている。
【0005】
例えば、環状シロキサン化合物を配合する方法が特開昭55−18406号公報に、シロキシ−オキシアルキレンブロック共重合体を配合する方法が特開昭54−100453号公報に、ポリカーボネートにシリコーン鎖を共重合する方法が特開平3−79626号公報に、ポリジメチルシロキサン付加イソプロペニルフェノールをポリカーボネートの連鎖停止剤とする方法が特開平3−84028号公報に、両末端エポキシ基オルガノシロキサンとポリカーボネートを反応させる方法が特許第3090764号明細書に、各々記載されている等、種々の方法が提案されているが、いずれも効果が不十分であったり、透明性や、機械物性や、耐熱性等が犠牲になったり、また高価であったりと、それぞれ問題を有している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、透明性と流動性に優れたポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、その要旨は、(A)ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)シロキサン化合物0.001〜20重量部を含有してなるポリカーボネート樹脂組成物において、成分(B)のシロキサン化合物が、その構造中のシリコン原子に、少なくとも(1)芳香族炭化水素基、(2)カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも1個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基、及び(3)リン原子含有基を結合してなるポリオルガノシロキサンであることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物に関する。
【0008】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明に於けるポリカーボネート樹脂は、公知の方法により得ることが出来、例えば、ポリカーボネート樹脂ハンドブック(日刊工業新聞社(1992))に詳述されており、界面重合法、ピリジン法、エステル交換法をはじめとする各種製造方法が挙げられている。
具体的には、芳香族ジヒドロキシ化合物又はこれと少量のポリヒドロキシ化合物と、一般にホスゲンとして知られている塩化カルボニル、又はジメチルカーボネートやジフェニルカーボネートに代表される炭酸ジエステル、又は一酸化炭素や二酸化炭素と言ったカルボニル系化合物とを、反応させることによって得られる、直鎖状又は、分岐していても良い熱可塑性芳香族ポリカーボネートの重合体又は共重合体である。
【0009】
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=ビスフェノールA)、2,2−ビス(3,5−ジブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(=テトラブロモビスフェノールA)、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジメチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジクロロ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−フェニル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1−トリクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサクロロプロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等で例示されるビス(ヒドロキシアリール)アルカン類;1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン等で例示される、ビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類;9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン等で例示されるカルド構造含有ビスフェノール類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエーテル等で例示されるジヒドロキシジアリールエーテル類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド等で例示されるジヒドロキシジアリールスルフィド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホキシド等で例示されるジヒドロキシジアリールスルホキシド類;4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルホン等で例示されるジヒドロキシジアリールスルホン類;ハイドロキノン、レゾルシン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル等が挙げられる。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は単独で或いは二種以上混合して使用してもよい。これらの中で、特に2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが好適に用いられている。
【0010】
又、分岐した芳香族ポリカーボネート樹脂を得るには、フロログリシン、2,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−3−ヘプテン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−2−ヘプテン、1,3,5−トリス(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾール、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,6−ビス(2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェノール、α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン等で例示されるポリヒドロキシ化合物、あるいは3,3−ビス(4−ヒドロキシアリール)オキシインドール(=イサチンビスフェノール)、5−クロルイサチンビスフェノール、5,7−ジクロルイサチンビスフェノール、5−ブロムイサチンビスフェノールなどを用いればよい。
【0011】
界面重合法ポリカーボネートの場合、末端停止剤又は分子量調節剤を使用しても良い。末端停止剤又は分子量調節剤としては、一価のフェノール性水酸基、又は、一価のカルボン酸誘導体構造を有する化合物が挙げられる。一価のフェノール性水酸基を有する化合物としては、例えば、フェノール、アルキルフェノール、ハロゲン化フェノール、アルコキシフェノール、アルコキシカルボニルフェノール等の置換フェノール類が挙げられ、具体的には、フェノール、メチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−tert−オクチルフェノール、アリルフェノール、クミルフェノール、ナフチルフェノール、ナフトール、ブロモフェノール、トリブロモフェノール、トリフルオロフェノール、メトキシフェノール、ブトキシフェノール、メトキシカルボニルフェノール、ブトキシカルボニルフェノール、ドデシロキシカルボニルフェノール、オクタデシロキシカルボニルフェノール、等が挙げられる。一価のカルボン酸誘導体構造を有する化合物としては、例えば、カルボン酸、カルボン酸クロライド、が挙げられ、具体的には、酢酸、アクリル酸、ギ酸、プロピオン酸、プロピオル酸、酪酸、イソ酪酸、メタクリル酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ピルビン酸、アセト酢酸、グリコール酸、乳酸、グリセリン酸、ヘキサフルオロ酢酸、安息香酸、ナフトエ酸、メチル安息香酸、ブチル安息香酸、ビニル安息香酸、ペンタフルオロ安息香酸、ペンタブロモ安息香酸、メチルナフトエ酸、エチルナフトエ酸等のカルボン酸、及びこれらカルボン酸から誘導されるカルボン酸クロライドが、挙げられる。
【0012】
エステル交換法ポリカーボネートの場合、通常、原料のジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとのモル比を調節したり、減圧度を調節したりする事によって、その末端のヒドロキシ末端構造の比率が調整できる。また、より積極的な方法として、反応時に別途、末端停止剤を添加する調整方法も周知である。この際の末端停止剤としては、一価フェノール類、一価カルボン酸類、炭酸ジエステル類が挙げられ、例えば、炭素数が9以上の一価フェノールや一価カルボン酸が好適に使用され、具体的には、p−プロピルフェノール、o−sec−ブチルフェノール、p−tert−ブチルフェノール、クミルフェノール、tert−オクチルフェノール、フェニルフェノール、ナフチルフェノール、4−ヒドロキシ−p−クオーターフェニル、ブチル安息香酸、オクチル安息香酸、フェニル安息香酸、ナフタレンカルボン酸、等が挙げられ、炭酸ジエステル類としては、例えば、上記炭素数9以上の一価フェノールから誘導される炭酸ジエステル類が好適に使用され、具体的には、フェニルブチルフェニルカーボネート、ジ(ブチルフェニル)カーボネート、フェニルクミルフェニルカーボネート、ジ(ノニルフェニル)カーボネート、メチルフェニルナフチルフェニルカーボネート等が挙げられる。本発明で使用されるポリカーボネート樹脂においては、一種類でも、又は二種類以上を混合して使用しても良い。
【0013】
ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度20℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、好ましくは10,000〜100,000であり、より好ましくは15,000〜50,000である。
【0014】
本発明で使用するシロキサン化合物は、その構造中のシリコン原子に、少なくとも(1)芳香族炭化水素基、(2)カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも1個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基、及び(3)リン原子含有基を結合してなるポリオルガノシロキサンである。
【0015】
ここで(1)の芳香族炭化水素基としては、炭素数6〜50である芳香族炭化水素基であり、アリール基、アルキルアリール基、アリールアルキル基、アルキルアリールアルキル基、アリールアルキルアリール基、アリールアルキルアリールアルキル基などが挙げられる。例えば、アリール構造としては、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環等の芳香環由来の構造が挙げられ、アルキル構造としては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン等のアルカンを出発物質とする、直鎖状もしくは分岐鎖状の構造が挙げられる。該芳香族炭化水素基としては、これらアリール構造とアルキル構造との組合せで示されるものである。具体的には、フェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ブチルフェニル基、オクチルフェニル基、ジメチルフェニル基、メチルエチルフェニル基、ジエチルフェニル基、ジブチルフェニル基、フェニルフェニル基、フェニルメチルフェニル基、フェネチルフェニル基、クミルフェニル基、ナフチル基、メチルナフチル基、エチルナフチル基、アントラセニル基、メチルアントラセニル基、フェナンスレニル基、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルイソプロピル基、メチルフェニルエチル基、ナフチルメチル基、メチルナフチルエチル基、クミルフェニルエチル基等が挙げられる。これら芳香族炭化水素基は、分子中に一種類だけでなく、二種類以上混在していても良い。これらの芳香族炭化水素基の中で、好ましくは、フェニル基、メチルフェニル基、ナフチル基、ナフチルエチル基、フェニルエチル基、メチルフェニルエチル基などが挙げられ、更に好ましくは、フェニル基、フェニルエチル基、ナフチル基、ナフチルエチル基が挙げられる。
【0016】
さらに、(2)の有機基は、カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を分子中に1個以上有する基であり、カルボン酸エステル結合を有する基を1個以上、好ましくはカルボン酸エステルの基を繰り返し単位として有する基が挙げられ、またエーテル結合を有する基を1個以上、好ましくはエーテル結合の基を繰り返し単位として複数有する基が挙げられ、さらにはカルボン酸エステル結合とエーテル結合とを両方持つ基も好ましい。例えば、−R−(O−R−O(−CO−R−O)−Rで示される基、−R−(O−R−O(−CO−R−CO−O−R−O)−Rで示される基、−R−O−(R−O−)−Rで示される基(式中Rはそれぞれ独立に炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基もしくは炭素数6〜50の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよい芳香族炭化水素基を表し、mは0〜100の整数、nは1〜100の整数を表す。Rは、水素原子、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基若しくは炭素数6〜40の芳香族炭化水素基を表す。)が挙げられる。特に好ましくは、−R−(O−R−O(−CO−R−O)−Rで示される基、−R−O−(R−O−)−Rで示される基が挙げられる。
【0017】
該式中Rの炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基としては、炭素数1〜30であるアルキリデン基が挙げられる。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、プロピリデン基、ブチレン基、ブチリデン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、オクチレン基、デシレン基、ドデシレン基、オクタデシレン基、エイコシレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロヘプチレン基、シクロヘキシルメチレン基、シクロヘキシルエチレン基、シクロヘキサンジメチレン基等が挙げられ、直鎖状でも、分岐状でも良い。これらの脂肪族炭化水素基は、単独で或いは二種類以上を含んでいても良い。これらのアルキリデン基の中で、好ましくは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、プロピリデン基、ブチレン基、ブチリデン基などが挙げられる。
【0018】
また、炭素数6〜50の脂肪族炭化水素基を置換基として有していてもよい芳香族炭化水素基として、アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、及びこれらの基に前述の脂肪族炭化水素基が置換したものが挙げられ、更にアリールアルキリデン基としては、これらのフェニル基、ナフチル基等のアリール基が前記のアルキリデン基に置換したものが挙げられる。
該置換基としての脂肪族置換基としては、上記のような基が挙げられ、これらとアリーレン基として上記したものを組み合わせたものをさす。
【0019】
該式中Rとしては、たとえば、水素原子の他、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基として前に例示したものが挙げられる。
さらに、該式中mとしては、0〜100の整数であるが、下限は、好ましくは1以上であり、さらに好ましくは2以上である。上限は50以下が好ましい。また、nとしては、1〜100の整数であるが、下限は、好ましくは1以上であり、さらに好ましくは2以上である。上限は50以下が好ましい。
【0020】
(3)のリン原子含有基としては、リン原子が、亜リン酸、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステル、リン酸、リン酸モノエステル、リン酸ジエステル、等の構造で存在するものである。具体的には、下記構造式(I)で示される基が好ましい。
【0021】
【化3】
Figure 2004059914
(式中、Rとしては、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6から50のアリール基、アリールアルキル基、ポリエーテルの基、ポリオルガノシロキサンの基を示す。)
【0022】
該Rにおけるアルキル基、アリール基、アリールアルキル基としては、前に例示したような基があげられるが、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等が挙げられる。
また、ポリエーテルの基としては、ジオールや環状エーテルから誘導される基であれば、脂肪族、芳香族のいずれでもよいが、好ましくは、エチレングリコール、エチレンオキサイド、プロピレングリコール、プロピレンオキサイドから誘導される基が好ましく、繰り返し単位の数としては、1〜100、好ましくは2〜100であり、又、その末端はOH構造でもアルキルエーテル構造でも良い。ポリオルガノシロキサンの基としては、繰り返し単位が3〜1000であり、好ましい下限は6であり、上限は100であり、さらに好ましくは50である。ポリオルガノシロキサンの基としては、炭素数1〜30のアルキル基や、炭素数6〜50のアリール基やアリールアルキル基を有するポリオルガノシロキサンの基であるのが好ましい。
【0023】
本発明で使用するシロキサン化合物としては、シロキサン結合が直鎖状に連結した構造のものが好ましいが、一部に分岐構造を有していてもよい。そして本発明では、直鎖状のシロキサン化合物の側鎖に、上述したような、少なくとも1つずつの(1)芳香族炭化水素基、(2)カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも1個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基、及び(3)リン原子含有基を結合してなるものがより好ましく使用される。
【0024】
該直鎖状のポリオルガノシロキサンとしては、M−(W)−Mで示される構造のものが挙げられる。
(Mは一官能性構造単位を示し、Wは二官能性構造単位を示し、nは3〜1,000の整数を示す。Wは、脂肪族系構造単位(A)、芳香族系構造単位(B)、カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を有する構造単位(C)、リン原子含有構造単位(D)からなり、該Wを1としたとき、該Wを構成する各構造単位の割合が、それぞれA=0〜0.6、B=0.1〜0.9、C=0.01〜0.4、D=0.01〜0.4である。)
【0025】
Mの具体例としては、たとえば、
【0026】
【化4】
Figure 2004059914
(式中、Rはそれぞれ独立に脂肪族炭化水素基を表す)
で示される構造の基が挙げられる。さらに具体的には、該式中のRとして、炭素数1〜10のアルキル基などが好ましい。例えば、
【0027】
【化5】
Figure 2004059914
【0028】
等の基が挙げられるが、これに限定されない。
さらに本発明で使用するオルガノシロキサンは、下記構造式(II)で示されるような構造のものが好ましい。
【0029】
【化6】
Figure 2004059914
【0030】
(式中、Rは、脂肪族炭化水素基を表し、Xは水素原子、脂肪族炭化水素基、または芳香族炭化水素基であって、ただし、少なくとも一方が芳香族炭化水素基を表し、Yは水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはカルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも一個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基であって、ただし、少なくとも一方が該有機基であり、Zは水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはリン原子含有基であって、ただし、少なくとも一方がリン原子含有基であり、さらに3≦a+b+c+d≦1000であり、かつaは0以上の整数、b、c及びdはそれぞれ正の整数を表す。)
【0031】
該構造式(II)において、前記M−(W)−Mの式中で、Wの二官能性基に相当する部分としての、脂肪族系構造単位(A)、芳香族系構造単位(B)、カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を有する構造単位(C)、リン原子含有構造単位(D)は、それぞれ以下の通りであり、本発明で使用するポリオルガノシロキサンとしては、これらの構成単位AからDが、それぞれ以下のものから選ばれる化合物が好ましいものとして挙げられる。なお、以下の各構成単位の具体例においては、1単位のみの場合(すなわち、a,b,c,dがそれぞれ1の場合)を示した。
【0032】
【化7】
Figure 2004059914
【0033】
構成単位Aの具体例
【0034】
【化8】
Figure 2004059914
【0035】
構成単位Bの具体例
【0036】
【化9】
Figure 2004059914
【0037】
構造単位Cの具体例
【0038】
【化10】
Figure 2004059914
【0039】
構造単位Dの具体例
【0040】
【化11】
Figure 2004059914
【0041】
また、各構成単位のa,b,c,dは、これら構成単位の、構成数を示すものであり、aは0を以上の整数、b、c及びdはそれぞれ正の整数を表す。好ましくはa+b+c+dの下限は3であり、上限は1000である。a+b+c+dが、3未満であると、揮散性等の問題があり、好ましくない。より好ましい下限は6である。また上限は、好ましくは100以下であり、より好ましくは50以下である。余り大きすぎると粘度が高くなり過ぎ、ハンドリング性が悪くなる。a,b,c,dを全二官能性構成単位(W)の数に対する割合で表現した値を各々A,B,C,Dと表現する。
Aの下限は、好ましくは0であり、上限は、好ましくは0.6である。Aが、0.6を超えると、透明性に影響を及ぼすので好ましくない。
【0042】
Bの下限は、好ましくは0.1であり、上限は、好ましくは0.9である。Bが0.1未満では、透明性に問題があるため好ましくなく、又、0.9を超える場合は、流動性改良効果に劣るため好ましくない。Bのより好ましい下限は、0.2である。又、より好ましい上限は、0.85である。
【0043】
Cの下限は、好ましくは0.01であり、上限が、好ましくは0.4である。Cが0.01未満であると透明性が劣るため好ましくなく、0.4を超えると耐熱性に劣るため、好ましくない。Cのより好ましい下限は、0.05である。又、より好ましい上限は、0.3である。
Dの下限は、好ましくは0.01であり、上限は、好ましくは0.4である。Dが0.01未満であると、流動性改良効果に劣り、0.4を超えると耐熱性に劣るため好ましくない。Dの好ましい下限は、0.05である。又、より好ましい上限は、0.3である。
なお、これらの構造単位の比率は、シロキサン化合物を、H−NMRで分析した測定データから算出してモル含有率(mol/mol)で示したものである。
【0044】
本発明で使用するシロキサン化合物は、上述の特徴を有するものであり、これらは単独で使用しても、二種類以上混合して使用しても良い。
【0045】
また、該シロキサン化合物は、公知の方法により得ることが出来、例えば、シリコーンハンドブック(日刊工業新聞社(1990))に詳述されている。
具体的には、置換法や直接法により、オルガノクロロシランを合成し、更にアルコールなどを反応させて、オルガノアルコキシシラン等を得る。これらオルガノクロロシランやオルガノアルコキシシランを用いて縮合反応によりシロキサン化合物が得られる。この様にして得られるシロキサン化合物中のSi−H基に、目的のシロキサン化合物の置換基に対応する、アルケン、アルキン、アルコール、カルボン酸、リン酸等の各種官能基を含有する化合物を付加反応させることにより、得ることが出来る。このSi−H基の付加反応に際して、触媒として、白金、パラジウム、ニッケル、ロジウム等の金属或いはそれらの化合物や錯体等を用いて行っても良い。本発明で使用するシロキサン化合物は、例えば特開平6−128380号公報に記載のオルガノポリシロキサン−ポリラクトン共重合体の製造方法や、特開2001−247582号公報に記載のリン酸化ポリオルガノシロキサンの製造方法等を適用することができる。
また、このようなシロキサン化合物を市場より入手してもよい。
【0046】
本発明の熱可塑性樹脂組成物に於けるポリカーボネート樹脂とシロキサン化合物の割合は、ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、シロキサン化合物0.001〜20重量部の範囲である。シロキサン化合物が0.001重量部未満では流動性改良効果が不十分であり、20重量部を超えると耐熱性が不十分となる。シロキサン化合物の割合の下限は、好ましくは0.05重量部以上であり、より好ましくは0.1重量部以上である。シロキサン化合物の割合の上限は、好ましくは10重量部以下であり、より好ましくは5重量部以下である。
【0047】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、流動性と透明性の両方に優れており、JIS K6714に基づき測定したヘーズ(試験片肉厚3mm)が10%以下である場合に、有用である。5%以下である場合には特に有用である。
本発明の熱可塑性樹脂組成物を製造する方法としては、最終成形品を成形する直前までの任意の段階で、当業者に周知の種々の方法によって配合し、混練する方法が挙げられる。配合方法としては、例えば、タンブラー、ヘンシェルミキサー等で混合する方法や、フィーダーにより定量的に押出機ホッパーに供給して混合する方法等が挙げられる。混練方法としては、一軸押出機、二軸押出機などを用いて混練する方法が挙げられる。
【0048】
本発明の熱可塑性樹脂組成物には更にその目的に応じ、所望の特性を付与する為のポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂等の他のポリマーや、難燃剤、耐衝撃改良剤、酸化防止剤、熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、可塑剤、離型剤、滑剤、相溶化剤、発泡剤、ガラス繊維、ガラスビーズ、ガラスフレーク、炭素繊維、繊維状マグネシウム、チタン酸カリウムウィスカー、セラミックスウィスカー、マイカ、タルク等の補強剤、充填剤、染顔料等を、一種又は二種以上添加含有させてもよい。
【0049】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、射出成形、ブロー成形等、慣用の成形方法に従って、所望の成形品とすることができる。本発明の熱可塑性樹脂組成物からなる成型品の用途としては、例えば、シート、フィルム、雑貨、家電部品、自動車部品、建築材料、中空容器などが挙げられる。
【0050】
【実施例】
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
各実施例にて使用した原材料は下記の通りである。
(1)ポリカーボネート樹脂:三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製品 商品名:ユーピロン S−2000(粘度平均分子量25,000)
(2)ポリカーボネート樹脂:三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製品 商品名:ユーピロン H−3000(粘度平均分子量19,000)
(3)ポリカーボネート樹脂:三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製品 商品名:ユーピロン E−2000(粘度平均分子量27,000)
(4)ポリカーボネート樹脂:三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社製品 商品名:ユーピロン H−4000(粘度平均分子量15,000)
(5)〜(19)シロキサン化合物A〜N,Q:日本ユニカー株式会社製(下記表1記載)
(20)シロキサン化合物O:ポリジメチルシロキサン:日本ユニカー株式会社製品 商品名:L−45
(21)シロキサン化合物P:メチルトリメトキシシラン:日本ユニカー株式会社製品 商品名:A−163
(22)PCL:ダイセル化学工業株式会社製 商品名:プラクセル H1P(ポリカプロラクトン;分子量10,000
なお、表中の構造単位の比率は、シロキサン化合物を、1H−NMRで分析した測定データから算出してモル含有率(mol/mol)で示し、粘度は50℃における測定値を示した。
【0051】
【表1】
Figure 2004059914
【0052】
なお、表1中の置換基を示すA−1、B−1、B−2,C−1a、C−1b、C−2a、C−2b、C−2c、D−1、D−2、D−3は、それぞれ以下のような置換基を示す。
【0053】
【化12】
Figure 2004059914
【0054】
【化13】
Figure 2004059914
【0055】
〔実施例1〜17〕〔比較例1〜12〕
表2、表3に記載の比率で、ポリカーボネート樹脂と同表に記載のシロキサン化合物、またはPCLとを、ヘンシェルミキサー、又はタンブラーにて混合し、φ65mmの一軸ベント式押出機を用いて、バレル温度270℃で押出してペレットを得た。このペレットを熱風乾燥器中で120℃にて5時間以上乾燥した後、樹脂温度280℃、金型温度80℃にて、物性測定用試験片を射出成形し、評価を行った。結果を表2、表3に示す。
【0056】
【表2】
Figure 2004059914
【表3】
Figure 2004059914
【0057】
〔実施例18〕〔比較例13〕
表4に記載の比率で、ポリカーボネート樹脂に、同表に記載のシロキサン化合物Aを添加した場合(実施例18)と、添加しない場合(比較例13)の配合とし、ヘンシェルミキサー、又はタンブラーにて混合し、φ65mmの一軸ベント式押出機を用いて、バレル温度270℃で押出してペレットを得た。このペレットを熱風乾燥器中で120℃にて5時間以上乾燥した後、樹脂温度280℃、金型温度80℃にて、物性測定用試験片を射出成形し、評価を行った。結果を表4に示す。
【0058】
【表4】
Figure 2004059914
【0059】
〔実施例19〜23〕
表5に記載の比率で、ポリカーボネートと樹脂と同表に記載のシロキサン化合物とを、ヘンシェルミキサー、又はタンブラーにて混合し、φ65mmの一軸ベント式押出機を用いて、バレル温度270℃で押出してペレットを得た。このペレットを熱風乾燥器中で120℃にて5時間以上乾燥した後、樹脂温度280℃、金型温度80℃にて、物性測定用試験片を射出成形し、評価を行った。結果を表5に示す。
【0060】
【表5】
Figure 2004059914
【0061】
各実施例における評価方法は下記の通りである。
透明性(Haze):JIS K6714に基づき、厚さ3mmの試験片を用いて、ヘーズを測定した。
流動性(Q値)(cc/s):高化式フローテスターを用いて、荷重160kgf/cm、直径1mm×長さ10mmのノズルからの280℃における、樹脂の流出量を測定した。
引張強度(MPa):ASTM D638に基づき、23℃にて測定した。
荷重撓み温度(DTUL):ASTM D−648に基づき、荷重1.82MPaにて測定した。
BF長(mm):厚さ2mmのバーフロー金型を用い、樹脂温度280℃、金型温度80℃、射出圧力1500kgf/cm、成形サイクル45秒の条件で成形を行い、試料15点のバーフロー長の平均値にて評価した。この数値が大きい程流動性が良いことを表す。
耐衝撃性(Izod衝撃強度(J/m)):ASTM D256に基づき、厚さ3.2mmの試験片を用いて、ノッチ付きアイゾッド法にて測定した。
【0062】
【発明の効果】
本発明の熱可塑性樹脂組成物は、流動性がポリカーボネート樹脂に比べ非常に優れており、ヘーズの値が小さく透明性に優れており、しかも耐熱性や耐衝撃性も良好であり、透明性を要し、且つ流動性、耐熱性及び耐衝撃性が必要な各種用途に有用である。

Claims (9)

  1. (A)ポリカーボネート樹脂100重量部に対し、(B)シロキサン化合物0.001〜20重量部を含有してなるポリカーボネート樹脂組成物において、成分(B)のシロキサン化合物が、その構造中のシリコン原子に、少なくとも(1)芳香族炭化水素基、(2)カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも1個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基、及び(3)リン原子含有基を結合してなるポリオルガノシロキサンであることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
  2. (2)の有機基が、−R−(O−R−O(−CO−R−O)−R及び/又は−R−O−(R−O−)−R(式中Rはそれぞれ独立に炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基または炭素数6〜50の脂肪族炭化水素基を置換基として有しても良い芳香族炭化水素基を表し、mは0〜100の整数、nは1〜100の整数を表す。Rは、水素原子、炭素数1〜30の脂肪族炭化水素基若しくは炭素数6〜50の芳香族炭化水素基を表す。)であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  3. (3)のリン原子含有基が、亜リン酸、亜リン酸モノエステル、亜リン酸ジエステル、リン酸、リン酸モノエステル、リン酸ジエステルの中から選ばれる少なくとも一種類以上から誘導される基であることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  4. (3)のリン原子含有基が、リン酸エステルから誘導される基であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  5. (3)のリン原子含有基が、下記一般式(I)で示される基のいずれか1種以上であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
    Figure 2004059914
    (式中、Rとしては、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1〜30のアルキル基、炭素数6から50のアリール基、アリールアルキル基、ポリエーテルの基、ポリオルガノシロキサンの基を示す。)
  6. シロキサン化合物がM−(W)−Mで示される構造であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
    (Mは一官能性構造単位を示し、Wは二官能性構造単位を示し、nは3〜1000の整数を示す。Wは、脂肪族系構造単位(A)、芳香族系構造単位(B)、カルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を有する構造単位(C)、リン原子含有構造単位(D)からなり、該W中の構造単位の割合が、全Wを1として、それぞれA=0〜0.6、B=0.1〜0.9、C=0.01〜0.4、D=0.01〜0.4である。)
  7. シロキサン化合物が下記一般式(II)で記載される化合物であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
    Figure 2004059914
    (式中、Rは、脂肪族炭化水素基を表し、Xは水素原子、脂肪族炭化水素基、または芳香族炭化水素基であって、ただし、少なくとも一方が芳香族炭化水素基を表し、Yは水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはカルボン酸エステル結合及び/又はエーテル結合を少なくとも一個有する脂肪族もしくは芳香族の有機基であって、ただし、少なくとも一方が該有機基であり、Zは水素原子、脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、またはリン原子含有基であって、ただし、少なくとも一方がリン原子含有基であり、さらに3≦a+b+c+d≦1000であり、かつaは0以上の整数、b、c及びdはそれぞれ正の整数を表す。)
  8. シロキサン化合物の分子量が800〜40,000であることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
  9. JIS K6714に基づき測定したヘーズ(試験片肉厚3mm)が10%以下であることを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載のポリカーボネート樹脂組成物。
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