JP4209543B2 - Polycarbonate resin composition - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンパクトディスク、CD−ROM、DVD−ROM、DVD−R等の光ディスク等の情報記録媒体、レンズ、等の光学用成形品を製造するのに適した成形性、耐熱安定性を有するポリカーボネート樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来技術】
ポリカーボネート樹脂は透明性、耐熱性、機械物性に優れた材料として、従来よりCD(コンパクトディスク)、光ディスク、レンズ等の光学用途に使用されてきており、成形性、耐熱性に関しても、多くの改良方法が提案されてきた。
【0003】
成形時の離型性を改善する方法に関しても従来より、多くの改善が試みられており、パラフィン、シリコンオイル、脂肪酸、脂肪酸エステルなどの離型剤が知られている。これらの中でも、多価アルコールの部分エステルが、比較的少量の使用でも優れた離型性を発現することが知られている。例えば特公昭52−35696号公報にはポリカーボネート樹脂中に飽和脂肪族カルボン酸と3価アルコールとのエステルを添加する技術が開示されている。また、脂肪酸モノグリセリドをポリカーボネート樹脂中に添加する技術に関しては、特開平2−48081号公報では光学用成形品の転写性向上、特公昭55−4141号公報では帯電性の向上に関する記載がなされている。
【0004】
一方、ポリカーボネート樹脂の溶融安定性、色相、耐加水分解性を向上させる方法としては、特開平7−165905号公報において、重合反応終了後に特定構造のスルホン酸ホスホニウム塩及び/または硫酸エステルのホスホニウム塩を添加する方法が記載されている。
【0005】
また、ポリカーボネート樹脂に酸成分を添加することに関しては、特開平8−259687号公報、特開平8−259688号公報において、溶融重合で製造されたポリカーボネートを、ベント式押し出し機を用いて連続的に脱気するに際し、該押し出し機の樹脂供給口に最近のベント口手前に酸性化合物を添加、混練した後、水を導入して連続的に脱気するポリカーボネートの製造方法が開示されている。これは、触媒や低分子量成分の除去を効果的に行うことにより、熱安定性や、加水分解性を向上させることを主たる目的とするものであるが、安定化されていないポリカーボネート樹脂に対して直接酸成分を添加することは、重合度変化や、ポリマーの劣化といった問題が危惧される。
【0006】
さらに、特許第2701300号公報にはポリカーボネート樹脂100重量部に対して、亜リン酸0.0005〜0.01重量部、炭素数10〜22の飽和脂肪酸と多価アルコールとの部分エステル0.001〜0.01重量部、及び炭素数10〜30の飽和脂肪酸と1価あるいは多価アルコールとのエステル0.005〜0.2重量部を配してなる樹脂組成物が開示されている。亜リン酸の添加は樹脂の成形時の分子量低下の抑制や、湿熱性の向上を目的としたものであるが、亜リン酸の添加だけではポリマーの溶融時の溶融粘度変化率を0.5%以下に抑制することは困難である。
【0007】
ポリカーボネート樹脂の成形温度は、光学用途では、複屈折の低減、成形性向上のために、重合温度よりも高温で実施される。そのため、ポリマー自身の熱安定性もさる事ながら、離型性向上のために使用される多価アルコールの長鎖脂肪酸エステルは、添加することにより離型性は向上するものの、添加することにより成形温度での滞留安定性が損なわれ、滞留焼けしやすいという問題点がある。そのため、ポリマーの耐熱安定性、離型性の向上と滞留焼けの防止を同時に満足するのはこれまで困難であった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、滞留安定性に優れて成形時の滞留やけが少なく、また、成形時の離型性にも優れるポリカーボネート樹脂組成物を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート結合形成性化合物とを反応してなる、主たる繰り返し単位が下記式(1)
【0010】
【化2】
【0011】
(上記式(1)中、R1、R2、R3及びR4はそれぞれ独立に水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、アラルキル基又はアリール基であり、Wはアルキリデン基、アルキレン基、シクロアルキリデン基、シクロアルキレン基、酸素原子、硫黄原子、スルホキシド基、またはスルホン基である。)
で表わされる、粘度平均分子量12,000〜100,000、溶融粘度変化率0.5%以下、且つ末端OH基量100eq/ton以下の芳香族ポリカーボネート(A)100重量部、多価アルコールの長鎖脂肪酸エステル(B)0.001〜0.5重量部、並びに無機酸及び無機酸の部分エステルから選ばれる化合物(C)0.0001〜0.01重量部からなるポリカーボネート樹脂組成物により、ポリカーボネートの耐熱安定性が向上し、離型性の向上と滞留焼けの防止を達成することができるものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明について詳述する。
本発明で使用される芳香族ポリカーボネート(A)とは、主たる繰り返し単位が、芳香族ジヒドロキシ化合物とカーボネート結合形成性化合物との反応生成物であって、上記式(1)であらわされるものであり、界面重合法等のホスゲン法あるいは溶融重合法、固相重合法のいずれの方法でも製造可能である。
【0013】
上述の芳香族ポリカーボネート(A)の製造に使用される芳香族ジヒドロキシ化合物としては下記式(2)に示される化合物が好ましく用いられる。
【0014】
【化3】
【0015】
(上記式(2)中、 R1、R2、R3、R4及びWは、上記式(1)におけるものと同義である)
ここで、R1、R2、R3及びR4において、炭素数1〜10のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、t−ブチル基を例示することができる。炭素数1〜10のアラルキル基としては、ベンジル基、2-フェニル−2−プロピル基を例示することができる。炭素数1〜10のアリール基としては、フェニル基、α−ナフチル基、β−ナフチル基を例示することができる。
【0016】
Wにおいて、アルキリデン基、アルキレン基、シクロアルキリデン基、シクロアルキレン基、アリール基置換アルキレン基は、炭素数1〜15のものが好適である。かかるアルキリデン基としては、メチレン基、エチリデン基、2,2−プロピリデン基2,2−ブチリデン基が例示できる。アルキレン基としては、1,2−エチレン基、1,3−プロピレン基が例示できる。シクロアルキリデン基としては、1,1−シクロペンチル基、1,1−シクロヘキシル基、9,9−フルオレン基、が例示できる。シクロアルキレン基としては、が例示できる。
【0017】
このような芳香族ジヒドロキシ化合物としては、具体的には、
(i)ビス (4−ヒドロキシフェニル)メタン、2,2−ビス(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)エタン、 2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジブロモフェニル)プロパン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、4,4’−ジヒドロキシフェニル−1,1’−m−ジイソプロピルベンゼン、4,4’−ジヒドロキシフェニル−9,9−フルオレン、などのビス(4−ヒドロキシアリール)アルカン類、
(ii)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−メチル−1−(4−ヒドロキシフェニル)−4−(ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル−シクロヘキサン、4−[1−〔3−(4−ヒドロキシフェニル)−4−メチルシクロヘキシル〕−1−メチルエチル]−フェノール、4,4’−〔1−メチル−4−(1−メチルエチル)−1,3−シクロヘキサンジイル〕ビスフェノール、2,2,2’,2’−テトラヒドロ −3,3,3’,3’−テトラメチル−1,1’−スピロビス−〔1H−インデン〕−6,6’−ジオール、などのビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、
(iii)ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)エーテル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルフェニルエーテル、などのジヒドロキシアリールエーテル類、
(iv)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、などの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(v)ジフェニルスルホキシド、などのジヒドロキシジアリールスルスルホキシド類、
(vi)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、などのジヒドロキシジアリールスルホン類、
(vii)4,4’−ジヒドロキシジフェニル−3,3’−イサチン、などのジヒドロキシジアリールイサチン類、
(viii)3,6−ジヒドロキシ−9,9−ジメチルキサンテン、などのジヒドロキシジアリールキサンテン類
が挙げられる。
【0018】
中でも2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンがモノマーとしての安定性、更にはそれに含まれる不純物の量が少ないものの入手が容易である点、等より好ましいものとしてあげられる。
【0019】
本発明における芳香族ポリカーボネート(A)中には、ガラス転移温度の制御、あるいは流動性の向上、あるいは、屈折率のアップ、あるいは複屈折の低減等、光学的性質の制御等を目的として各種モノマーを必要に応じて、一種あるいは2種以上を含有させることも可能なことは言うまでもない。
【0020】
これらの具体例としては、たとえば脂肪族ジヒドロキシ化合物類例えば
(i)エチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール、1,10−デカンジオール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等、
(ii) 上記式(2)で示される以外の芳香族ジヒドロキシ化合物として、レゾルシン、3−メチルレソルシン、3−エチルレゾルシン、3−ブチルレゾルシン、3−t−ブチルレゾルシン、3−フェニルレゾルシン、3−クミルレゾルシン、ヒドロキノン、2−メチルヒドロキノン、2−エチルヒドロキノン、2−ブチルヒドロキノン、2−t−ブチルヒドロキノン、2−フェニルヒドロキノン、2−クミルヒドロキノン、などのジヒドロキシベンゼン類、
(iii)4,4’−ジヒドロキシジフェニル、3,3’−ジクロロ−4,4’−ジヒドロキシジフェニル、等ジヒドロキシジフェニル類、
(iv)ジカルボン酸類、たとえばコハク酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、シクロヘキサンジカルボン酸、テレフタル酸、あるいはオキシ酸類例えば、p−ヒドロキシ安息香酸、6−ヒドロキシ−2−ナフトエ酸、乳酸等が挙げられる。
【0021】
特に望ましい実施態様に於いては、上記芳香族ポリカーボネートが溶融重合法により製造されたものである。溶融重合法ではカーボネート結合形成性化合物としては芳香族炭酸エステルが、具体的にはジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート、ビス(2−クロロフェニル)カーボネート、m−クレシルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス(4−フェニルフェニル)カーボネート、等が挙げられる。ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネート等も所望により使用できることは当然である。これらの内ジフェニルカーボネートが、反応性、得られる樹脂の着色に対する安定性、更にはコストの点よりも好ましいものとしてあげられる。
【0022】
かかるカーボネート結合形成性化合物と上記式(2)で示される芳香族ジヒドロキシ化合物とを、公知の方法で反応せしめることにより上記式(1)であらわされる繰り返し単位構造を有するポリカーボネート樹脂を製造することができる。
【0023】
溶融重合法では、公知のエステル交換触媒が使用可能であるが、重合反応速度、反応時の着色等の点で塩基性エステル交換触媒が好ましく使用される。中でも、アルカリ金属化合物を含有する触媒系が好ましく使用される。
【0024】
触媒として好ましく本発明に使用されるアルカリ金属化合物としては、たとえばアルカリ金属の水酸化物、炭化水素化合物、炭酸塩、酢酸塩、硝酸塩、亜硝酸塩、亜硫酸塩、シアン酸塩チオシアン酸塩、ステアリン酸塩、水素化硼素塩、安息香酸塩燐酸水素化物、ビスフェノール、フェノールの塩等が挙げられる。
【0025】
具体例としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、硝酸ナトリウム、硝酸カリウム、硝酸ルビジウム、硝酸リチウム、亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム、亜硝酸ルビジウム、亜硝酸リチウム、亜硫酸ナトリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸リチウム、シアン酸ナトリウム、シアン酸カリウム、シアン酸リチウム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸リチウム、チオシアン酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウソナトリウム、水素化ホウソカリウム、水素化ホウソリチウム、フェニル化硼素ナトリウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、リン酸水素ジナトリウム、リン酸水素ジカリウム、リン酸水素ジリチウム、ビスフェノールAのジナトリウム塩、ジカリウム塩、ジリチウム塩、モノナトリウム塩、モノカリウム塩、ナトリウムカリウム塩、ナトリウムリチウム塩、フェノールのナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩などが挙げられる。
【0026】
溶融重合反応の触媒としてはアルカリ金属元素を含有する触媒系が使用できるが、アルカリ金属化合物は、カーボネート結合を分解する能力も又有するため、重合反応速度の触媒能をできうる限り保持しつつ、その使用量を押さえることが好ましい。
【0027】
本目的を達成するためには、上記アルカリ金属化合物等の塩基性エステル交換触媒とともに、塩基性窒素化合物及び/又は塩基性リン化合物を併用し、アルカリ金属元素量を芳香族ジヒドロキシ化合物1モルに対して10-8〜10-6モルの範囲に保つことが好ましい。上記範囲を逸脱すると、得られる芳香族ポリカーボネートの諸物性に悪影響及ぼしたり、またエステル交換反応が十分に進行せず、高分子量のポリカーボネートが得られないことがあり、好ましくない。ポリカーボネート中の触媒系由来のアルカリ金属元素量をかかる量範囲において使用することによりポリカーボネートの製造を効率的に生産性よく実施しうるとともに得られたポリカーボネートの物性も本発明の目的を達成するために好ましいものとなる。
【0028】
触媒として併用される塩基性窒素化合物の具体例としては、たとえば
(i)テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(Me4NOH)、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド(Et4NOH)、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド(Bu4NOH)、ベンジルトリメチルアンモニウムヒドロキシド(φ−CH2(Me)3NOH)、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムヒドロキシドなどのアルキル、アリール、アルキルアリール基などを有するアンモニウムヒドロキシド類、
(ii)テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラエチルアンモニウムフェノキシド、テトラブチルアンモニウム炭酸塩、ベンジルトリメチルアンモニウム安息香酸塩 ヘキサデシルトリメチルアンモニウムエトキシドなどのアルキル、アリール、アルキルアリール基などを有する塩基性アンモニウム塩、
(iii)トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルベンジルアミン、ヘキサデシルジメチルアミンなどの第三級アミン、
(iv)テトラメチルアンモニウムボロハイドライド(Me4NBH4)、テトラブチルアンモニウムボロハイドライド(Bu4NBH4)、テトラブチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Bu4NBPh4)、テトラメチルアンモニウムテトラフェニルボレート(Me4NBPh4)などの塩基性塩などを挙げることができる。
【0029】
また触媒として併用される塩基性リン化合物の具体例としては、たとえば
(i)テトラメチルホスホニウムヒドロキシド(Me4POH)、テトラエチルホスホニウムヒドロキシド(Et4POH)、テトラブチルホスホニウムヒドロキシド(Bu4POH)、ベンジルトリメチルホスホニウムヒドロキシド(φ−CH2(Me)3POH)、ヘキサデシルトリメチルホスホニウムヒドロキシドなどのアルキル、アリール、アルキルアリール基などを有するホスホニウムヒドロキシド類、
(ii)あるいはテトラメチルホスホニウムボロハイドライド(Me4PBH4)、テトラブチルホスホニウムボロハイドライド(Bu4PBH4)、テトラブチルホスホニウムテトラフェニルボレート(Bu4PBPh4)、テトラメチルホスホニウムトラフェニルボレート(Me4PBPh4)などの塩基性塩などを挙げることができる。
【0030】
上記塩基性窒素化合物及びまたは塩基性リン化合物は、塩基性窒素原子あるいは塩基性リン原子が芳香族ジヒドロキシ化合物、1モルに対し、1*10-5〜5*10-4当量となる割合で用いるのが好ましい。より好ましい使用割合は同じ基準に対し2*10-5〜5*10-4当量となる割合である。特に好ましい割合は同じ基準に対し5*10-5〜4*10-4当量となる割合である。
【0031】
本発明における芳香族ポリカーボネートは、末端水酸基濃度が100(eq/ton−ポリマー)以下のものが使用されるが、さらに本発明の目的を達成する好ましい実施態様においては末端水酸基濃度が好ましくは少なくとも80eq/ton以下、さらにより好ましくは3〜60eq/ton、さらに好ましくは5〜50eq/ton含有する。
【0032】
OH末端基濃度を上記範囲内にするには、ホスゲン法を用いた場合においては分子量調節剤として使用される末端封止剤により上記範囲内に収めることができるが、反応プロセスの特徴上、OH末端基が多く生成する溶融重合法、あるいは固相重合法においては、特別のOH末端基減少策を講じる必要がある。
【0033】
例えば、
1)重合原料仕込みモル比制御法;重合反応仕込み時のカーボネート結合形成性化合物/芳香族ジヒドロキシ化合物モル比を高めることにより、たとえば重合反応装置の特徴を考え1.03から1.10の間に設定する
2)重合反応収量時点において例えば、USP5,696,222号記載の方法に従い、サリチル酸エステル系化合物によりOH末端基を封止する
ことにより達成することができる。
【0034】
2)の場合、サリチル酸エステル系化合物の使用量は封止反応前の末端OH基、1化学当量当たり0.8〜10モル、より好ましくは0.8〜5モル、特に好ましくは0.9〜2モルの範囲がよい。かかる量比で添加することにより、末端OH基の80%以上を好適に封止することができる。又本封止反応を行う時、上記特許記載の触媒を使用するのが好ましい。
【0035】
これらサリチル酸エステルとしては具体的には;
(i)2−メトキシカルボニルフェニル−フェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’−メチルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−4’−エチルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−3’−ブチルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−4’−ドデシルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−4’−ヘキサデシルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’、4’−ジブチルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−ジノニルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−シクロヘキシルフェニルカーボネート、
2−メトキシカルボニルフェニル−ビフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−クミルフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’−メトキシフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−4’−ブトキシフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−4’−クミルオキシフェニルカーボネート、ジ(2−メトキシカルボニルフェニル)カーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2−エトキシフェニルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’−(O−メトキシカルボニルフェニル)オキシクミルフェニルカーボネートのごとき2−メトキシカルボニルフェニルアリールカーボネート類;
(ii)2−メトキシカルボニルフェニル−メチルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−ブチルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−セチルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−ラウリルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’−エトキシカルボニルエチルカーボネート、2−メトキシカルボニルフェニル−2’−(O−メトキシカルボニルフェニル)オキシカルボニルエチルカーボネートのごとき2−メトキシカルボニルフェニル−アルキルカーボネート類;
(iii)2−エトキシカルボニルフェニル−フェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−プロピルフェニルカーボネート,2−エトキシカルボニルフェニル−ヘキシルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−ジブチルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−ジノニルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−シクロヘキシルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−クミルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−4’−エトキシカルボニルフェニルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−4’クミルオキシフェニルカーボネート2−エトキシカルボニルフェニル−カーボネート、ジ(2−エトキシカルボニルフェニル)カーボネートのごとき2−エトキシカルボニルフェニル−アリールカーボネート類;
(iv)2−エトキシカルボニルフェニル−メチルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−オクチルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−2’−メトキシカルボニルエチルカーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−カーボネート、2−エトキシカルボニルフェニル−2−(O−エトキシカルボニルフェニル)オキシカルボニルエチルカーボネートのごとき2−エトキシカルボニルフェニル−アルキルカーボネート類;
(v)(2−メトキシカルボニルフェニル)ベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−メチルベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−ブチルベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−クミルベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−ブトキシベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−2−メトキシカルボニルベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−メトキシカルボニルベンゾエート、(2−メトキシカルボニルフェニル)−4−エトキシカルボニルベンゾエート、3−(O−メトキシカルボニルフェニル)オキシカルボニル安息香酸(2’−メトキシカルボニルフェニル)エステル、4−(O−エトキシカルボニルフェニル)オキシカルボニル安息香酸(2’−メトキシカルボニルフェニル)エステルのごとき、芳香族カルボン酸の(2’−メトキシカルボニルフェニル)エステル;
(vi)(2−エトキシカルボニルフェニル)ベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−メチルベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−ブチルベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−ノニルベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−クミルベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−メトキシベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−ノニルオキシベンゾエート、(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−クミルオキシベンゾエート(2−エトキシカルボニルフェニル)−4−エトキシカルボニルベンゾエートのごとき芳香族カルボン酸の(2’−エトキシカルボニルフェニル)エステル;
(vii)(2−メトキシカルボニルフェニル)アセテート、(2−メトキシカルボニルフェニル)ステアレート、(2−メトキシカルボニルフェニル)オレート、(2−エトキシカルボニルフェニル)シクロヘキサンカルボン酸エステル、ビス(2−メトキシカルボニルフェニル)サクシネート、ビス(2−メトキシカルボニルフェニル)アジペートのごとき脂肪族カルボン酸エステル
が挙げられる。
【0036】
本発明における芳香族ポリカーボネートは溶融粘度変化率0.5%以下のものが使用される。ここで、溶融粘度変化率は溶融粘度安定性を示すもので、次のように定義する。
【0037】
レオメトリックス社のRAA型流動解析装置を用い窒素気流下、せん断速度1rad/sec.,270℃で測定した溶融粘度値の変化を30分間測定し、1分あたりの変化率を求めた。溶融粘度は、通常270℃での溶融後5分程度を過ぎると直線的に変化するので、溶融粘度(単位:ポイズ)の時間変化を記録し、その直線的変化の開始時点における溶融粘度をV1、その30分後の溶融粘度をV2としたときに、
【0038】
【数1】
(V1−V2)*100/(V1*30)(%)
を溶融粘度変化率とした。
【0039】
ポリカーボネートの溶融粘度変化率を0.5%以下にするためには、重縮合反応後、好ましくは、末端封止反応終了後の芳香族ポリカーボネート(A)に対し溶融粘度安定剤(D)を特定量を添加すること等により達成することができる。溶融粘度安定性の劣ったポリカーボネート樹脂においては、成形加工時の安定性不良に加えて、高湿条件化および成型品の長期使用時の機械的物性の安定性不良とりわけ耐衝撃性の悪化すなわち低下が著しく、実用性に耐えないものとなってしまう。
【0040】
ここで、溶融粘度安定剤(D)としては、スルホン酸系化合物が好適に使用できる。かかるスルホン酸系化合物としては、(D)−1スルホン酸ホスホニウム塩、アンモニウム塩、(D)−2;スルホン酸、スルホン酸低級エステルを挙げることができる。(D)−1と(D)−2とは組み合わせて用いることができる。
(D)−1;スルホン酸ホスホニウム塩、アンモニウム塩としては、下記式(3)、(4)、(5)で表されるものを例示することができる。
【0041】
【化4】
A1−(−SO3X1)m (3)
(ここでA1は置換基を有していてもよいm価の炭化水素基であり、X1はアンモニウム、またはホスホニウムカチオンである。mは1〜4の整数である。アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオンとしては、下記式
【0042】
【化5】
+N(R11)(R12)(R13)(R14) (3A)
+P(R11)(R12)(R13)(R14) (3B)
(式中R11〜R14は互いに独立に水素原子、またはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等の炭素数が1〜30の1価の炭化水素基である。)
で表わされるカチオンを挙げることができる。)
【0043】
【化6】
+X2−A2−SO3 - (4)
(ここでA2はエチレン基、プロピレン基、プチレン基等の2価のアルキレン基等の炭化水素基であり、+X2はアンモニウムカチオンまたはホスホニウムカチオンである。アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオンとしては、下記式
【0044】
【化7】
−N+(R15)(R16)(R17) (4A)
−P+(R15)(R16)(R17) (4B)
(ここでR15〜R17は互いに独立に水素原子、またはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等の炭素数が1〜30の1価の炭化水素基である。)
で表わされるカチオンを挙げることができる。)
【0045】
【化8】
A3−(+X3)N・(R−SO3 -)N (5)
(ここでA3はN価の炭化水素基であり、Rは、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基等のアリール基等の炭素数が1〜30の炭化水素基であり、X3はアンモニウムカチオン、またはホスホニウムカチオンである。Nは2〜4の整数である。アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオンとしては上記式(4A)、(4B)で表わされるものを挙げることができる。)
【0046】
上記式(3)で表わされる化合物の具体的な例としては、たとえば;
オクチルスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、デシルスルホン酸テトラホスホニウム塩、ベンゼンスルホン酸テトラメチルホスホニウム塩、ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラヘキシルホスホニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラオクチルホスホニウム塩、デシルスルホン酸テトラメチルアンモニウム塩、ベンゼンスルホン酸テトラエチルアンモニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルアンモニウム塩を挙げることができる。
【0047】
上記式(4)で表わされる化合物の具体的な例としては、たとえば;
【0048】
【化9】
ーSO3−(CH2)3−P+(C2H5)3、
ーSO3−(CH2)15−P+(C4H9)3、
ーSO3−(CH2)15−N+(C4H9)3
を挙げることができる。
【0049】
上記式(5)で表わされる化合物の具体的な例としては、たとえば;
【0050】
【化10】
{(C4H9)3 P+−(CH2)10−P+(C4H9)3}
(CH3−C6H4−SO3 -)2、
等々を挙げることができる。
【0051】
(D)−2;のスルホン酸、スルホン酸低級エステルとしては、たとえば;
ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、のごとき芳香族スルホン酸、ドデシルスルホン酸、ヘキサデシルスルホン酸、ノニルスルホン酸、等の脂肪族スルホン酸、ベンゼンスルホン酸メチル、ベンゼンスルホン酸エチル、ベンゼンスルホン酸ブチル、ベンゼンスルホン酸オクチル、ベンゼンスルホン酸フェニル、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸ブチル、p−トルエンスルホン酸オクチル、p−トルエンスルホン酸フェニル、ドデシルスルホン酸メチル、ヘキサデシルスルホン酸エチル、ノニルスルホン酸プロピル、デシルスルホン酸ブチル、等が例示できる。
好ましくはスルホン酸低級エステル化合物が使用される。
【0052】
かかる溶融粘度安定剤は、ホスゲン法で製造された芳香族ポリカーボネートに対しても有効であるが、特に溶融重合法、あるいは固相重合法で製造した芳香族ポリカーボネートに対し、該芳香族ポリカーボネート中に残存するエステル交換触媒、特に塩基性エステル交換触媒であるアルカリ金属化合物のアルカリ金属元素、1化学当量あたり、(D)−1の化合物においては0.7〜100化学当量を好ましくは0.8〜30化学当量を、さらに好ましくは、0.9〜20化学当量を、特に好ましくは0.9〜10化学当量を使用する。(D)−2の化合物においては0.7〜20化学当量、好ましくは0.8〜10化学当量を、さらに好ましくは0.9〜5化学当量使用することにより、ポリカーボネート樹脂の溶融粘度安定性を0.5%以下に押さえることができる。
【0053】
本発明における芳香族ポリカーボネート(A)は、粘度平均分子量12,000〜100,000のものが使用される。粘度平均分子量が12,000未満では、十分な機械的強度を有する成形品が得られない。また、粘度平均分子量が100,000を越えると、溶融時の粘度が高くなりすぎ、成形が困難である。粘度平均分子量の値としては更に好ましくは14000〜80、000である。
【0054】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、上述のようにして製造される、溶融粘度変化率が0.5%以下、且つ末端OH基量100eq/ton以下の芳香族ポリカーボネート(A)100重量部に対して、多価アルコールの長鎖脂肪酸エステル(B)0.001〜0.5重量部添加される。多価アルコールの長鎖脂肪酸エステルは、炭素数が2〜20で2個以上の水酸基を有する多価アルコールの少なくとも1つの水酸基が、炭素数が8〜30の長鎖脂肪酸のエステルを形成しているものである。
【0055】
多価アルコールの長鎖脂肪酸エステルを形成する多価アルコールとしては、例えばエチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ネオペンチレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。
【0056】
また、素数が8以上の長鎖脂肪酸の具体例としては;ステアリン酸、吉草酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラトリアコンタン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸等を挙げる事ができる。
【0057】
多価アルコールの長鎖脂肪酸エステルの具体例としては、例えばエチレングリコールモノステアレート、グリセリンモノステアレート、トリメチロールプロパンモノステアレート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールモノラウレート、ペンタエリスリトールジステアレート、グリセリンジラウレート、グリセリントリステアレート、トリメチロールプロパンジステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリベヘネート、ペンタエリスリトールトリステアレート、トリメチロールプロパントリカプレート、トリメチロールプロパンジオレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等を例示することができる。
【0058】
こうした多価アルコールの長鎖脂肪酸エステル(B)は、上述の芳香族ポリカーボネート(A)100重量部に対して0.001〜0.5重量部添加される。添加量が0.001重量部より少ない場合には、離型剤としての添加効果が十分でなく、十分な離型性能を得ることができない。また、0.5重量部よりも多い場合には、金型汚れの原因となるため好ましくない。多価アルコールの長鎖脂肪酸エステル(B)の添加量としては、0.005〜0.2重量部が更に好ましく、0.01〜0.1量部が更に好ましい。
【0059】
さらに、本発明の樹脂組成物には、無機酸、無機酸の部分エステル、及びこれらの2種以上の混合物から選ばれる化合物(C)が含有される。無機酸としては、リン酸、亜燐酸、次亜燐酸、ピロリン酸、ポリリン酸、ホウ酸、硫酸、等、無機酸の部分エステルとしては、これらの無機酸の部分エステルをあげることができる。こうしたエステルを形成するアルコール成分としては、直鎖状、あるいは分岐を有する炭素数1〜30のアルキルアルコール、フェノール類をあげることができる。
【0060】
直鎖状の炭素数1〜30のアルキルアルコールとしては、メタノール、エタノールプロパノール、ステアリルアルコール、分岐を有する炭素数1〜30のアルキルアルコールとしては、イソプロピルアルコール、ネオペンタノール等を例示できる。また、フェノール類としては、フェノール、ノニルフェノール、t−ブチルフェノール等のアルキルフェノール、フェニルフェノールなどの芳香族置換フェノール等を例示することができる。
【0061】
無機酸及び無機酸の部分エステルから選ばれる化合物(C)は、上述の芳香族ポリカーボネート100重量部に対して0.0001〜0.01重量部添加される。添加量が0.0001重量部より少ない場合には、離型性能や、滞留焼けの防止効果が十分ではない。また、0.01重量部よりも多い場合には、成形品の長期耐熱性が低下する可能性があり、好ましくない。添加量としては、0.0005〜0.005重量部が更に好ましい。
【0062】
上記化合物(C)としては、1<pKa<10であるものが好ましく使用される。具体的には、無機酸としてはリン酸、亜燐酸、ホウ酸等、無機酸の部分エステルとしては、亜リン酸ジフェニル、リン酸ジフェニル、亜リン酸ジメチル、リン酸ジメチル、亜リン酸ジステアリル、リン酸ジステアリル等のリン酸、亜リン酸の部分アルキルエステル、部分アリールエステルを例示することができる。
【0063】
上記化合物(C)は、上記溶融粘度安定剤が添加されて、ポリカーボネート樹脂の溶融粘度安定性が、0.5%以下に抑えられた後に添加することが好ましい。添加形態に特に制限はないが、具体的な添加方法としては、溶融粘度安定剤が添加された後、上記化合物(C)を直接添加する方法、適当な溶媒、好ましくは水に所定量を溶解したものを溶融ポリマーに添加して水を脱気除去する方法、マスターペレットの形で添加する方法が挙げられる。
【0064】
添加時期は、芳香族ポリカーボネートの溶融粘度安定性が、0.5%以下となった後であれば、特に制限はない。特に水溶液の形で化合物(C)が添加される場合には、溶融粘度安定剤により安定化された溶融樹脂への添加が、重合度の変化を起こしにくい点で一層好ましい結果を得ることができる。
【0065】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物は、本発明の目的を損なわない限り、所望により他の添加剤を含有することができる。他の添加剤としては亜リン酸エステル系安定剤、フェノール系安定剤、有機チオエーテル系安定剤、ヒンダードアミン系安定剤などを挙げることができる。
【0066】
亜リン酸エステル系安定剤防止剤としては例えば;
(i)ビス(2,3−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ビス(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ビス(ノニルフェニル)ペンタエリスリチルジホスファイト、ジフェニルデシルホスファイト、ジフェニルイソオクチルホスファイト、フェニルジイソオクチルホスファイト、2−エチルヘキシルジフェニルホスファイト、テトラフェニルプロピレングリコールジホスファイト、テトラ(トリデシル)−4,4’−イソプロピリデンジフェニルジホスファイト、2,2−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、
2−{{2,4,8,10−テトラキス(1,1−ジメチルエチル)ジベンゾ{d、f}{1,3,2}ジオキサフォスフェピン6−イル}オキシ}−N,N−ビス{2−{{2,4,8,10−テトラキス(1,1ジメチルエチル)ジベンゾ{d、f}{1,3,2}ジオキサフォスフェピン6−イル}オキシ}−エチル}エタナミン等のアリールアルキルホスファイト類;
(ii)トリメチルホスファイト、トリエチルホスファイト、トリブチルホスファイト、トリメオクチルホスファイト、トリノニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリオクタデシルホスファイト、ジステアリルペンタエリスチルジホスファイト、ビス(トリデシル)ペンタエリスリチルジホスファイト、トリス(2−クロロエチル)ホスファイト、トリス(2,3−ジクロロプロピル)ホスファイト等のトリアルキルホスファイト類;
(iii)トリシクロヘキシルホスファイト等のトリシクロアルキルホスファイト類;
(iv)トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(エチルフェニル)ホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、トリス(ノニルフェニル)ホスファイト、トリス(ヒドロキシフェニル)ホスファイト、等のトリアリールホスファイト類。
【0067】
フェノール系安定剤としてはたとえば;
N−オクタデシル−3−(4’−ヒドロキシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)プロピオネート、テトラキス{メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}メタン、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、ジステアリル(4−ヒドロキシ−3−メチル−5−t−ブチルベンジル)マロネート
トリエチレングリコール−ビス{3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、1,6−ヘキサンジオール−ビス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2,4−ビス−(N−オクチルチオ)−6−(4−ヒドロキシフェニル「3,5−ジ−t−ブチル−アニリノ)−1,3,5−トリアジン、ペンタエリスリチル−テトラキス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2,2−チオジエチレンビス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート}、2,2−チオビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマミド)、3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネートジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、ビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルスルホン酸エチル)カルシウム、トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート、2,4−ビス{(オクチルチオ)メチル}−O−クレゾール、イソオクチル−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,5,7,8−テトラメチル−2(4’,8’,12’−トリメチルトリデシル)クロマン−6−オール、N,N’−ビス{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルヒドラジン、4−ヒドロキシメチル−2,6−ジ−t−ブチルフェノール、等が挙げられる。
【0068】
チオエーテル系安定剤としては;
ジラウリルチオジプロピオネート、ジステアリルチオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、l ジトリデシル−3,3’−チオプロピオネート、ペンタエリスリトール−テトラキス−(β−ラウリル−チオプロピオネート)などを挙げることができる。
【0069】
またヒンダードアミン系安定剤としてはたとえば;
ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)セバケート、ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)セバケート、1−〔2−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕−4−{3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ}−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、8−ベンジル−7,7,9,9−テトラメチル−3−オクチル−1,2,3−トリアザスピロ〔4,5〕ウンデカン−2,4−ジオン、4−ベンゾイルオキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、2−(3,5−ジt−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−2−N−ブチルマロン酸ビス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)、テトラキス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシレート、
などを挙げることができる。
【0070】
これらの安定剤は単独で使用してもよいし2種以上を混合して使用してもよい。これらの内亜燐酸エステルが好ましい。
【0071】
これらの耐熱安定剤は樹脂成分100重量部あたり0.0001〜5重量部、好ましくは0.0005〜1重量部、さらに好ましくは0.001〜0.5重量部の量で通常は使用される。
【0072】
更に所望により、従来公知のベンゾトリアゾール系光安定剤、ベンゾフェノン系光安定剤、シアノアクリレート系光安定剤、第4級アンモニウム塩系、アルキルホスフェート系の帯電防止剤等を使用しても良い。
【0073】
【発明の効果】
本発明によれば、離型剤としてる多価アルコールの長鎖脂肪酸エステル(B)を特定量用いる場合、無機酸あるいは無機酸の部分エステルを配合することにより、離型性がよく、かつ滞留焼けの少ない色相の良好な芳香族ポリカーボネート組成物の成形品を得ることができる。
【0074】
【実施例】
以下本発明を実施例により説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
【0075】
1)ポリカーボネートの粘度平均分子量;
塩化メチレン中、20℃ウベローデ粘度管にて固有粘度を測定した。固有粘度より粘度平均分子量は次式より計算した。
【0076】
【数2】
〔η〕=1.23×10-4×MW0.83
【0077】
2)末端基濃度;
サンプル、0.02gを0.4mlのクロロホルムに溶解し、20℃で1H−NMR(日本電子社製EX−270)を用いて、末端水酸基濃度を測定した。
【0078】
3)溶融粘度安定性;
レオメトリックス社のRAA型流動解析装置を用い窒素気流下、剪断速度1rad/sec.270℃で測定した溶融粘度の変化の絶対値を30分間測定し、1分当たりの変化率を求めた。
【0079】
4)離型性
50mm×90mm×2mmの平板の2枚どりの金型を用いて名機製作所(株) M50B射出成形機によりシリンダー温度380℃成形サイクル20秒、金型温度80℃射出圧300Kg、型締め力50トンで成形した。この際、成形品の取り出し時のエジェクターピンにかかった負荷をエジェクターピンの油圧を測定することにより離型力を測定した。離型力は小さいほど好ましいが、効果が期待できる目安としては14kg/cm2程度である。
【0080】
5)滞留安定性;
50mm×90mm×2mmの平板を名機製作所(株) M50B射出成形機によりシリンダー温度380℃成形サイクル20秒、金型温度75℃、射出圧300Kg、型締め力50トンで成形した。この成形品につき色相Labを測定、さらに樹脂同温度で10分間シリンダー内に滞留させた後成形を行い色相を測定、滞留前後の色差(ΔE)を求めた。平板のL/a/b値、滞留前後の色差(ΔE)は日本電色(株)製Z−1001DP色差計によりJIS8722、Z8730に従い測定した。色差(△E)は、下記式で表される。
【0081】
【数3】
△E =((△L)2+(△a)2+(△b)2))1/2
【0082】
【参考合成例】
2,2’−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン228重量部、ジフェニルカーボネート223重量部及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.009重量部及びビスフェノールAジナトリウム塩0.00014重量部を攪拌装置、減圧装置、蒸留塔などを具備した反応装置に仕込み、180℃窒素雰囲気下で30分攪拌し溶解した。次いで同温度で、100mmHgの減圧下、30分間フェノールを留出しつつ反応させた。さらに220℃に昇温しつつ30mmHgに減圧し、同温同圧で30分間反応させた。更に反応系を更に徐々に昇温、減圧し、最終的に270℃、0.5mmHgとし、ポリカーボネート樹脂を得た。さらに得られた樹脂100重量部に対して、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩を0.0012重量部添加し20分間混合した。得られた樹脂の粘度平均分子量は15300で、OH末端は53eq/ton、溶融粘度変化率は0.1(%/分)であった。
【0083】
[実施例1]
Werener&Pfleiderer社製ZSK25型2軸押し出し機に、液体の添加設備及びベント孔を設けて、参考例で得られたポリマーをシリンダ温度270℃で溶融押出しを行った。参考例1のポリマーは250g/分の速度に対し、リン酸0.5%水溶液を1ml/分の速度で、液体の添加設備により加圧下で溶融ポリマーに直接添加した後、ベント孔を10mmHgの真空に保持することにより、水分をポリマー中から除去し、ポリマー100重量部に対してリン酸を0.002重量部添加した。
こうして得られたポリマー100重量部に対し、再度上記2軸押し出し機および液体の添加装置により、同様に270℃で溶融押出しを行いながら、グリセリンモノステアレート0.05重量部を添加し、ペレット化した。
得られた組成物の離型性、滞留安定性を調べた結果を表1に示す。
【0084】
[実施例2〜4]
実施例1と同様に1度目の溶融押出し時に酸成分を水溶液で添加し、2度目の溶融押出しで長鎖脂肪酸エステル、及び、他の添加剤をポリマー中に表中の所定量を添加した組成物の離型力、滞留安定性の結果を表1に示す。
【0085】
[実施例5]
酸成分を水溶液で添加せず、酸成分を長鎖脂肪酸エステルと溶融混合した後、実施例1同様に溶融ポリマー中に液状で添加した。化合物と混合量を表1に示す。
【0086】
[比較例1]
表中の所定量を実施例1同様に溶融ポリマー中に液状で添加した。化合物、混合量及び結果を表1に示す。
【0087】
[比較例2]
参考例で得られたポリマーを用いて、離型性、滞留安定性の評価を行った。結果を表1に示す。
【0088】
【表1】
【0089】
注1)添加量は、参考例のポリマー100重量部に対するもの
注2)アデカスタブ522A:旭電化(株)社製亜リン酸エステル系酸化安定剤[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a polycarbonate having moldability and heat stability suitable for producing optical recording products such as information recording media such as optical disks such as compact disks, CD-ROMs, DVD-ROMs, DVD-Rs, and lenses, and lenses. The present invention relates to a resin composition.
[0002]
[Prior art]
Polycarbonate resin has been used for optical applications such as CDs (compact discs), optical discs, and lenses as a material with excellent transparency, heat resistance, and mechanical properties. Many improvements have been made in terms of moldability and heat resistance. A method has been proposed.
[0003]
Many methods for improving mold releasability at the time of molding have been tried, and mold release agents such as paraffin, silicone oil, fatty acid, fatty acid ester and the like are known. Among these, it is known that partial esters of polyhydric alcohols exhibit excellent releasability even when used in relatively small amounts. For example, Japanese Patent Publication No. 52-35696 discloses a technique in which an ester of a saturated aliphatic carboxylic acid and a trihydric alcohol is added to a polycarbonate resin. As for the technique of adding a fatty acid monoglyceride to a polycarbonate resin, JP-A-2-48081 discloses improvement in transferability of optical molded products, and JP-B-55-4141 describes improvement in chargeability. .
[0004]
On the other hand, as a method for improving the melt stability, hue, and hydrolysis resistance of polycarbonate resin, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-165905, a sulfonic acid phosphonium salt having a specific structure and / or a phosphonium salt of sulfate ester after the completion of the polymerization reaction. The method of adding is described.
[0005]
Regarding addition of an acid component to a polycarbonate resin, in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-259687 and 8-259688, a polycarbonate produced by melt polymerization is continuously added using a vent-type extruder. In the deaeration, a polycarbonate production method is disclosed in which an acidic compound is added to the resin supply port of the extruder before the recent vent port, kneaded, and then water is introduced to continuously deaerate. The main purpose of this is to improve the thermal stability and hydrolyzability by effectively removing the catalyst and low molecular weight components, but the polycarbonate resin is not stabilized. The direct addition of the acid component may cause problems such as a change in the degree of polymerization and deterioration of the polymer.
[0006]
Furthermore, in Japanese Patent No. 2701300, 0.0005 to 0.01 part by weight of phosphorous acid, a partial ester of a saturated fatty acid having 10 to 22 carbon atoms and a polyhydric alcohol is used with respect to 100 parts by weight of the polycarbonate resin. There is disclosed a resin composition comprising -0.01 part by weight and 0.005 to 0.2 part by weight of an ester of a saturated fatty acid having 10 to 30 carbon atoms and a monovalent or polyhydric alcohol. The addition of phosphorous acid is intended to suppress the decrease in molecular weight during molding of the resin and to improve wet heat properties. However, the addition of phosphorous acid alone can reduce the rate of change in melt viscosity when the polymer is melted by 0.5. It is difficult to suppress to less than%.
[0007]
In the optical application, the polycarbonate resin is molded at a temperature higher than the polymerization temperature in order to reduce birefringence and improve moldability. Therefore, while adding to the thermal stability of the polymer itself, the long-chain fatty acid ester of polyhydric alcohol used for improving the releasability improves the releasability by adding, but by adding it the molding There is a problem that the residence stability at the temperature is impaired and the residence burn is likely to occur. For this reason, it has been difficult to satisfy both the heat stability and release properties of the polymer and the prevention of stay burn at the same time.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a polycarbonate resin composition that is excellent in retention stability, has little retention and damage at the time of molding, and has excellent mold release properties at the time of molding.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, the main repeating unit formed by reacting an aromatic dihydroxy compound and a carbonate bond-forming compound is represented by the following formula (1).
[0010]
[Chemical formula 2]
[0011]
(In the above formula (1), R1, R2, RThreeAnd RFourAre each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aralkyl group or an aryl group, and W is an alkylidene group, alkylene group, cycloalkylidene group, cycloalkylene group, oxygen atom, sulfur atom, sulfoxide group, or It is a sulfone group. )
100 parts by weight of an aromatic polycarbonate (A) having a viscosity average molecular weight of 12,000 to 100,000, a melt viscosity change rate of 0.5% or less, and a terminal OH group content of 100 eq / ton or less, and the length of the polyhydric alcohol A polycarbonate resin composition comprising 0.0001 to 0.01 part by weight of a compound (C) selected from 0.001 to 0.5 part by weight of a chain fatty acid ester (B) and a partial ester of an inorganic acid and an inorganic acid. This improves the heat stability of the resin, and can improve the releasability and prevent stagnant burning.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in detail below.
In the aromatic polycarbonate (A) used in the present invention, the main repeating unit is a reaction product of an aromatic dihydroxy compound and a carbonate bond-forming compound, and is represented by the above formula (1). Further, it can be produced by any of a phosgene method such as an interfacial polymerization method, a melt polymerization method, and a solid phase polymerization method.
[0013]
As the aromatic dihydroxy compound used for the production of the above-mentioned aromatic polycarbonate (A), a compound represented by the following formula (2) is preferably used.
[0014]
[Chemical 3]
[0015]
(In the above formula (2), R1, R2, RThree, RFourAnd W are as defined in the above formula (1).
Where R1, R2, RThreeAnd RFourIn the above, examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a t-butyl group. Examples of the aralkyl group having 1 to 10 carbon atoms include a benzyl group and a 2-phenyl-2-propyl group. Examples of the aryl group having 1 to 10 carbon atoms include a phenyl group, an α-naphthyl group, and a β-naphthyl group.
[0016]
In W, the alkylidene group, alkylene group, cycloalkylidene group, cycloalkylene group, and aryl group-substituted alkylene group preferably have 1 to 15 carbon atoms. Examples of the alkylidene group include a methylene group, an ethylidene group, a 2,2-propylidene group and a 2,2-butylidene group. Examples of the alkylene group include a 1,2-ethylene group and a 1,3-propylene group. Examples of the cycloalkylidene group include a 1,1-cyclopentyl group, a 1,1-cyclohexyl group, and a 9,9-fluorene group. Examples of the cycloalkylene group include:
[0017]
As such an aromatic dihydroxy compound, specifically,
(I) Bis (4-hydroxyphenyl) methane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 2,2-bis (4-hydroxy-3- Methylphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) heptane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,5- Bis such as dibromophenyl) propane, bis (4-hydroxyphenyl) phenylmethane, 4,4′-dihydroxyphenyl-1,1′-m-diisopropylbenzene, 4,4′-dihydroxyphenyl-9,9-fluorene, etc. (4-hydroxyaryl) alkanes,
(Ii) 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclopentane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1-methyl-1- (4-hydroxyphenyl) -4- (dimethyl-4- Hydroxyphenyl) methyl-cyclohexane, 4- [1- [3- (4-hydroxyphenyl) -4-methylcyclohexyl] -1-methylethyl] -phenol, 4,4 ′-[1-methyl-4- (1) -Methylethyl) -1,3-cyclohexanediyl] bisphenol, 2,2,2 ', 2'-tetrahydro-3,3,3', 3'-tetramethyl-1,1'-spirobis- [1H-indene -6,6'-diol, bis (hydroxyaryl) cycloalkanes,
(Iii) dihydroxyaryl ethers such as bis (4-hydroxyphenyl) ether, bis (4-hydroxy-3,5-dichlorophenyl) ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethylphenylether,
(Iv) Dihydroxydiaryl sulfides such as 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfide,
Dihydroxydiaryl sulfoxides such as 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyl (v) diphenyl sulfoxide,
(Vi) dihydroxydiaryl sulfones such as 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfone, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfone,
(Vii) dihydroxydiaryl isatins such as 4,4'-dihydroxydiphenyl-3,3'-isatin,
(Viii) 3,6-dihydroxy-9,9-dimethylxanthene, and other dihydroxydiarylxanthenes
Is mentioned.
[0018]
Among them, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferable because it is stable as a monomer, and moreover, it can be easily obtained with a small amount of impurities contained therein.
[0019]
In the aromatic polycarbonate (A) in the present invention, various monomers are used for the purpose of controlling the optical properties such as controlling the glass transition temperature, improving the fluidity, increasing the refractive index, or reducing the birefringence. It goes without saying that one kind or two or more kinds can be contained as required.
[0020]
Specific examples of these include, for example, aliphatic dihydroxy compounds such as
(I) ethylene glycol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 1,10-decanediol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol, Polytetramethylene glycol, etc.
(Ii) As aromatic dihydroxy compounds other than those represented by the above formula (2), resorcin, 3-methylresorcin, 3-ethylresorcin, 3-butylresorcin, 3-t-butylresorcin, 3-phenylresorcin, 3-c Dihydroxybenzenes such as milresorcin, hydroquinone, 2-methylhydroquinone, 2-ethylhydroquinone, 2-butylhydroquinone, 2-t-butylhydroquinone, 2-phenylhydroquinone, 2-cumylhydroquinone,
(Iii) 4,4'-dihydroxydiphenyl, 3,3'-dichloro-4,4'-dihydroxydiphenyl, and the like dihydroxydiphenyls,
(Iv) Dicarboxylic acids such as succinic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, adipic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, terephthalic acid, or oxy acids such as p-hydroxybenzoic acid, 6-hydroxy-2-naphthoic acid And lactic acid.
[0021]
In a particularly desirable embodiment, the aromatic polycarbonate is produced by a melt polymerization method. In the melt polymerization method, an aromatic carbonate is used as the carbonate bond-forming compound, specifically, diphenyl carbonate, ditolyl carbonate, bis (2-chlorophenyl) carbonate, m-cresyl carbonate, dinaphthyl carbonate, bis (4- Phenylphenyl) carbonate, and the like. Of course, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, dibutyl carbonate, dicyclohexyl carbonate and the like can be used as desired. Of these, diphenyl carbonate is preferable from the viewpoint of reactivity, stability of the resulting resin against coloring, and cost.
[0022]
A polycarbonate resin having a repeating unit structure represented by the above formula (1) can be produced by reacting such a carbonate bond-forming compound with the aromatic dihydroxy compound represented by the above formula (2) by a known method. it can.
[0023]
In the melt polymerization method, a known transesterification catalyst can be used, but a basic transesterification catalyst is preferably used in view of the polymerization reaction rate, coloring during the reaction, and the like. Among these, a catalyst system containing an alkali metal compound is preferably used.
[0024]
Examples of the alkali metal compound preferably used in the present invention as a catalyst include alkali metal hydroxides, hydrocarbon compounds, carbonates, acetates, nitrates, nitrites, sulfites, cyanate thiocyanates, and stearic acid. Examples thereof include salts, borohydride salts, benzoate hydrogen phosphates, bisphenols, and phenol salts.
[0025]
Specific examples include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, sodium bicarbonate, potassium bicarbonate, lithium bicarbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, lithium carbonate, cesium carbonate, sodium acetate, potassium acetate, lithium acetate, nitric acid Sodium, potassium nitrate, rubidium nitrate, lithium nitrate, sodium nitrite, potassium nitrite, rubidium nitrite, lithium nitrite, sodium sulfite, potassium sulfite, lithium sulfite, sodium cyanate, potassium cyanate, lithium cyanate, sodium thiocyanate, Potassium thiocyanate, lithium thiocyanate, cesium thiocyanate, sodium stearate, potassium stearate, lithium stearate, cesium stearate, sodium borohydride, hydrogenated Uso potassium, sodium borohydride, sodium phenyl borohydride, sodium benzoate, potassium benzoate, lithium benzoate, disodium hydrogen phosphate, dipotassium hydrogen phosphate, dilithium hydrogen phosphate, disodium salt of bisphenol A, dipotassium salt Dilithium salt, monosodium salt, monopotassium salt, sodium potassium salt, sodium lithium salt, sodium salt of phenol, potassium salt, lithium salt and the like.
[0026]
Although a catalyst system containing an alkali metal element can be used as a catalyst for the melt polymerization reaction, the alkali metal compound also has the ability to decompose a carbonate bond, so that while maintaining the catalytic ability of the polymerization reaction rate as much as possible, It is preferable to suppress the amount used.
[0027]
In order to achieve this object, together with the basic transesterification catalyst such as the alkali metal compound, a basic nitrogen compound and / or a basic phosphorus compound are used in combination, and the amount of alkali metal element is 1 mol of the aromatic dihydroxy compound. 10-8-10-6It is preferable to keep the molar range. Deviating from the above range is not preferable because it may adversely affect the physical properties of the resulting aromatic polycarbonate, or the ester exchange reaction may not proceed sufficiently, resulting in failure to obtain a high molecular weight polycarbonate. In order to achieve the object of the present invention, the polycarbonate can be efficiently produced with good productivity by using the amount of the alkali metal element derived from the catalyst system in the polycarbonate within such a range. This is preferable.
[0028]
Specific examples of basic nitrogen compounds used in combination as a catalyst include, for example:
(I) Tetramethylammonium hydroxide (MeFourNOH), tetraethylammonium hydroxide (EtFourNOH), tetrabutylammonium hydroxide (Bu)FourNOH), benzyltrimethylammonium hydroxide (φ-CH2(Me)ThreeNOH), ammonium hydroxides having alkyl, aryl, alkylaryl groups such as hexadecyltrimethylammonium hydroxide,
(Ii) tetramethylammonium acetate, tetraethylammonium phenoxide, tetrabutylammonium carbonate, benzyltrimethylammonium benzoate, a basic ammonium salt having an alkyl, aryl, alkylaryl group or the like such as hexadecyltrimethylammonium ethoxide,
(Iii) Tertiary amines such as triethylamine, tributylamine, dimethylbenzylamine, hexadecyldimethylamine,
(Iv) Tetramethylammonium borohydride (MeFourNBHFour), Tetrabutylammonium borohydride (Bu)FourNBHFour), Tetrabutylammonium tetraphenylborate (Bu)FourNBPhFour), Tetramethylammonium tetraphenylborate (MeFourNBPhFour) And the like.
[0029]
Specific examples of the basic phosphorus compound used as a catalyst include, for example,
(I) Tetramethylphosphonium hydroxide (MeFourPOH), tetraethylphosphonium hydroxide (EtFourPOH), tetrabutylphosphonium hydroxide (Bu)FourPOH), benzyltrimethylphosphonium hydroxide (φ-CH2(Me)ThreePOH), phosphonium hydroxides having alkyl, aryl, alkylaryl groups such as hexadecyltrimethylphosphonium hydroxide,
(Ii) or tetramethylphosphonium borohydride (MeFourPBHFour), Tetrabutylphosphonium borohydride (Bu)FourPBHFour), Tetrabutylphosphonium tetraphenylborate (Bu)FourPBPhFour), Tetramethylphosphonium triphenylborate (Me)FourPBPhFour) And the like.
[0030]
In the basic nitrogen compound and / or basic phosphorus compound, the basic nitrogen atom or basic phosphorus atom is 1 * 10 per 1 mol of the aromatic dihydroxy compound.-Five~ 5 * 10-FourIt is preferable to use it in the ratio which becomes an equivalent. A more preferable usage rate is 2 * 10 against the same standard-Five~ 5 * 10-FourIt is the ratio which becomes an equivalent. A particularly preferred ratio is 5 * 10 against the same criteria-Five~ 4 * 10-FourIt is the ratio which becomes an equivalent.
[0031]
As the aromatic polycarbonate in the present invention, those having a terminal hydroxyl group concentration of 100 (eq / ton-polymer) or less are used. In a preferred embodiment for achieving the object of the present invention, the terminal hydroxyl group concentration is preferably at least 80 eq. / Ton or less, still more preferably 3 to 60 eq / ton, still more preferably 5 to 50 eq / ton.
[0032]
In order to make the OH end group concentration within the above range, when the phosgene method is used, the end capping agent used as the molecular weight regulator can be within the above range. In the melt polymerization method or the solid phase polymerization method in which many end groups are generated, it is necessary to take special measures for reducing OH end groups.
[0033]
For example,
1) Polymerization raw material charge molar ratio control method; by increasing the carbonate bond-forming compound / aromatic dihydroxy compound molar ratio at the time of polymerization reaction charge, for example, considering the characteristics of the polymerization reaction apparatus, between 1.03 and 1.10. Set
2) At the time of polymerization reaction yield, for example, according to the method described in US Pat. No. 5,696,222, the OH end group is blocked with a salicylic acid ester compound.
Can be achieved.
[0034]
In the case of 2), the amount of the salicylic acid ester compound used is 0.8 to 10 mol, more preferably 0.8 to 5 mol, particularly preferably 0.9 to 0.1 mol per terminal OH group before chemical reaction. A range of 2 moles is preferred. By adding in such a quantitative ratio, 80% or more of the terminal OH groups can be suitably sealed. Moreover, when performing this sealing reaction, it is preferable to use the catalyst of the said patent.
[0035]
Specific examples of these salicylic acid esters include:
(I) 2-methoxycarbonylphenyl-phenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2′-methylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-4′-ethylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-3′-butylphenyl carbonate 2-methoxycarbonylphenyl-4′-dodecylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-4′-hexadecylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2 ′, 4′-dibutylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl- Dinonylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-cyclohexylphenyl carbonate,
2-methoxycarbonylphenyl-biphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-cumylphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2'-methoxyphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-4'-butoxyphenyl carbonate, 2-methoxycarbonyl Phenyl-4′-cumyloxyphenyl carbonate, di (2-methoxycarbonylphenyl) carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2-ethoxyphenyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2 ′-(O-methoxycarbonylphenyl) oxy 2-methoxycarbonylphenylaryl carbonates such as cumylphenyl carbonate;
(Ii) 2-methoxycarbonylphenyl-methyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-butyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-cetyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-lauryl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2′-ethoxycarbonyl 2-methoxycarbonylphenyl-alkyl carbonates such as ethyl carbonate, 2-methoxycarbonylphenyl-2 ′-(O-methoxycarbonylphenyl) oxycarbonylethyl carbonate;
(Iii) 2-ethoxycarbonylphenyl-phenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-propylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-hexylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-dibutylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-dinonyl Phenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-cyclohexylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-cumylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-4'-ethoxycarbonylphenyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-4'cumyloxyphenyl Carbonate 2-ethoxycarbonylphenyl-carbonate, di (2-ethoxycarbonylphenyl) Carbonates such as 2-ethoxycarbonyl-phenyl - aryl carbonates;
(Iv) 2-ethoxycarbonylphenyl-methyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-octyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-2′-methoxycarbonylethyl carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-carbonate, 2-ethoxycarbonylphenyl-2 2-ethoxycarbonylphenyl-alkyl carbonates such as-(O-ethoxycarbonylphenyl) oxycarbonylethyl carbonate;
(V) (2-methoxycarbonylphenyl) benzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-methylbenzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-butylbenzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-cumyl Benzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-butoxybenzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -2-methoxycarbonylbenzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-methoxycarbonylbenzoate, (2-methoxycarbonylphenyl) -4-ethoxycarbonylbenzoate, 3- (O-methoxycarbonylphenyl) oxycarbonylbenzoic acid (2'-methoxycarbonylphenyl) ester, 4- (O-ethoxycarbonylphenyl) oxyca Boniru such benzoic acid (2'-methoxycarbonylphenyl) esters, aromatic carboxylic acid (2'-methoxycarbonylphenyl) ester;
(Vi) (2-ethoxycarbonylphenyl) benzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-methylbenzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-butylbenzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-nonylbenzoate (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-cumylbenzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-methoxybenzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-nonyloxybenzoate, (2-ethoxycarbonylphenyl)- (2′-ethoxycarbonylphenyl) esters of aromatic carboxylic acids such as 4-cumyloxybenzoate (2-ethoxycarbonylphenyl) -4-ethoxycarbonylbenzoate;
(Vii) (2-methoxycarbonylphenyl) acetate, (2-methoxycarbonylphenyl) stearate, (2-methoxycarbonylphenyl) oleate, (2-ethoxycarbonylphenyl) cyclohexanecarboxylic acid ester, bis (2-methoxycarbonylphenyl) ) Aliphatic carboxylic acid esters such as succinate, bis (2-methoxycarbonylphenyl) adipate
Is mentioned.
[0036]
In the present invention, the aromatic polycarbonate having a melt viscosity change rate of 0.5% or less is used. Here, the melt viscosity change rate indicates melt viscosity stability and is defined as follows.
[0037]
A shear rate of 1 rad / sec. The change in melt viscosity value measured at 270 ° C. was measured for 30 minutes, and the rate of change per minute was determined. Since the melt viscosity usually changes linearly after about 5 minutes after melting at 270 ° C., the time change of the melt viscosity (unit: poise) is recorded, and the melt viscosity at the start of the linear change is V1. When the melt viscosity after 30 minutes is V2,
[0038]
[Expression 1]
(V1-V2) * 100 / (V1 * 30) (%)
Was defined as the rate of change in melt viscosity.
[0039]
In order to reduce the melt viscosity change rate of the polycarbonate to 0.5% or less, a melt viscosity stabilizer (D) is specified for the aromatic polycarbonate (A) after the polycondensation reaction, preferably after completion of the end-capping reaction. This can be achieved by adding an amount. For polycarbonate resins with poor melt viscosity stability, in addition to poor stability during molding processing, poor mechanical properties during high-humidity conditions and long-term use of molded products, especially deterioration or reduction in impact resistance However, it will be unbearable for practical use.
[0040]
Here, as the melt viscosity stabilizer (D), a sulfonic acid compound can be preferably used. Examples of such sulfonic acid compounds include (D) -1 phosphonium salt of sulfonic acid, ammonium salt, (D) -2; sulfonic acid, and sulfonic acid lower ester. (D) -1 and (D) -2 can be used in combination.
(D) -1: Examples of the sulfonic acid phosphonium salt and ammonium salt include those represented by the following formulas (3), (4), and (5).
[0041]
[Formula 4]
A1-(-SOThreeX1)m (3)
(Here A1Is an m-valent hydrocarbon group which may have a substituent, and X1Is an ammonium or phosphonium cation. m is an integer of 1-4. As ammonium cation and phosphonium cation, the following formula
[0042]
[Chemical formula 5]
+N (R11) (R12) (R13) (R14(3A)
+P (R11) (R12) (R13) (R14(3B)
(Where R11~ R14Are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, or an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group. . )
The cation represented by these can be mentioned. )
[0043]
[Chemical 6]
+X2-A2-SOThree - (4)
(Here A2Is a hydrocarbon group such as a divalent alkylene group such as an ethylene group, a propylene group or a butylene group,+X2Is an ammonium cation or a phosphonium cation. As ammonium cation and phosphonium cation, the following formula
[0044]
[Chemical 7]
-N+(R15) (R16) (R17(4A)
-P+(R15) (R16) (R17(4B)
(Where R15~ R17Are each independently a hydrogen atom or a monovalent hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, such as an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group or a butyl group, or an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group. . )
The cation represented by these can be mentioned. )
[0045]
[Chemical 8]
AThree− (+XThree)N・ (R-SOThree -)N (5)
(Here AThreeIs an N-valent hydrocarbon group, and R is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group or a hexyl group, or an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group. ~ 30 hydrocarbon groups, XThreeIs an ammonium cation or a phosphonium cation. N is an integer of 2-4. Examples of the ammonium cation and phosphonium cation include those represented by the above formulas (4A) and (4B). )
[0046]
Specific examples of the compound represented by the above formula (3) include:
Octylsulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, decylsulfonic acid tetraphosphonium salt, benzenesulfonic acid tetramethylphosphonium salt, benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, dodecylbenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, dodecylbenzenesulfonic acid tetrahexylphosphonium salt, dodecyl Examples thereof include benzenesulfonic acid tetraoctylphosphonium salt, decylsulfonic acid tetramethylammonium salt, benzenesulfonic acid tetraethylammonium salt, and dodecylbenzenesulfonic acid tetrabutylammonium salt.
[0047]
Specific examples of the compound represented by the above formula (4) include:
[0048]
[Chemical 9]
-SOThree-(CH2)Three-P+(C2HFive)Three,
-SOThree-(CH2)15-P+(CFourH9)Three,
-SOThree-(CH2)15-N+(CFourH9)Three
Can be mentioned.
[0049]
Specific examples of the compound represented by the above formula (5) include:
[0050]
[Chemical Formula 10]
{(CFourH9)Three P+-(CH2)Ten-P + (CFourH9)Three}
(CHThree-C6HFour-SOThree -)2,
And so on.
[0051]
Examples of the sulfonic acid and lower sulfonic acid ester of (D) -2;
Aromatic sulfonic acid such as benzene sulfonic acid, p-toluene sulfonic acid, aliphatic sulfonic acid such as dodecyl sulfonic acid, hexadecyl sulfonic acid, nonyl sulfonic acid, methyl benzene sulfonate, ethyl benzene sulfonate, benzene sulfonic acid Butyl, octyl benzenesulfonate, phenyl benzenesulfonate, methyl p-toluenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, butyl p-toluenesulfonate, octyl p-toluenesulfonate, phenyl p-toluenesulfonate, dodecylsulfonic acid Examples include methyl, ethyl hexadecyl sulfonate, propyl nonyl sulfonate, butyl decyl sulfonate, and the like.
Preferably, a sulfonic acid lower ester compound is used.
[0052]
Such melt viscosity stabilizers are also effective for aromatic polycarbonates produced by the phosgene method, but in particular for aromatic polycarbonates produced by the melt polymerization method or solid phase polymerization method, The remaining transesterification catalyst, particularly the alkali metal element of the alkali metal compound that is a basic transesterification catalyst, is 0.7 to 100 chemical equivalents in the compound of (D) -1 per chemical equivalent, preferably 0.8 to 30 chemical equivalents, more preferably 0.9 to 20 chemical equivalents, particularly preferably 0.9 to 10 chemical equivalents are used. In the compound of (D) -2, 0.7 to 20 chemical equivalents, preferably 0.8 to 10 chemical equivalents, more preferably 0.9 to 5 chemical equivalents, are used to stabilize the melt viscosity of the polycarbonate resin. Can be suppressed to 0.5% or less.
[0053]
As the aromatic polycarbonate (A) in the present invention, those having a viscosity average molecular weight of 12,000 to 100,000 are used. When the viscosity average molecular weight is less than 12,000, a molded article having sufficient mechanical strength cannot be obtained. On the other hand, if the viscosity average molecular weight exceeds 100,000, the viscosity at the time of melting becomes too high and molding is difficult. The value of the viscosity average molecular weight is more preferably 14,000 to 80,000.
[0054]
The polycarbonate resin composition of the present invention is manufactured as described above with respect to 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate (A) having a melt viscosity change rate of 0.5% or less and a terminal OH group content of 100 eq / ton or less. Then, 0.001 to 0.5 parts by weight of a long-chain fatty acid ester (B) of a polyhydric alcohol is added. The long-chain fatty acid ester of a polyhydric alcohol is an ester of a long-chain fatty acid having 8 to 30 carbon atoms, wherein at least one hydroxyl group of the polyhydric alcohol having 2 to 20 carbon atoms and having two or more hydroxyl groups. It is what.
[0055]
Examples of the polyhydric alcohol forming the long-chain fatty acid ester of polyhydric alcohol include ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, neopentylene glycol, trimethylolpropane, pentaerythritol, ditrimethylolpropane, dipentaerythritol and the like. it can.
[0056]
Specific examples of long chain fatty acids having a prime number of 8 or more are: stearic acid, valeric acid, caproic acid, capric acid, lauric acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, mellic acid, tetratriacontanoic acid , Glutaric acid, adipic acid, azelaic acid and the like.
[0057]
Specific examples of the long-chain fatty acid ester of polyhydric alcohol include, for example, ethylene glycol monostearate, glycerin monostearate, trimethylolpropane monostearate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol monolaurate, pentaerythritol distearate. , Glycerol dilaurate, glycerol tristearate, trimethylolpropane distearate, glycerol distearate, glycerol tribehenate, pentaerythritol tristearate, trimethylolpropane tricaprate, trimethylolpropanediolate, pentaerythritol tetrastearate Etc. can be illustrated.
[0058]
Such a long-chain fatty acid ester (B) of a polyhydric alcohol is added in an amount of 0.001 to 0.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate (A). When the addition amount is less than 0.001 part by weight, the effect of addition as a release agent is not sufficient, and sufficient release performance cannot be obtained. On the other hand, when the amount is more than 0.5 parts by weight, it becomes a cause of mold contamination, which is not preferable. The addition amount of the polyhydric alcohol long-chain fatty acid ester (B) is more preferably 0.005 to 0.2 parts by weight, and still more preferably 0.01 to 0.1 parts by weight.
[0059]
Furthermore, the resin composition of the present invention contains a compound (C) selected from inorganic acids, partial esters of inorganic acids, and mixtures of two or more thereof. Examples of the inorganic acid include phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, pyrophosphoric acid, polyphosphoric acid, boric acid, sulfuric acid, and the like. Examples of the inorganic acid partial ester include partial esters of these inorganic acids. Examples of the alcohol component that forms such an ester include linear or branched alkyl alcohols having 1 to 30 carbon atoms and phenols.
[0060]
Examples of linear alkyl alcohols having 1 to 30 carbon atoms include methanol, ethanol propanol, stearyl alcohol, and branched alkyl alcohols having 1 to 30 carbon atoms such as isopropyl alcohol and neopentanol. Examples of phenols include alkylphenols such as phenol, nonylphenol and t-butylphenol, and aromatic substituted phenols such as phenylphenol.
[0061]
The compound (C) selected from the inorganic acid and the partial ester of the inorganic acid is added in an amount of 0.0001 to 0.01 part by weight with respect to 100 parts by weight of the aromatic polycarbonate. When the amount added is less than 0.0001 part by weight, the mold release performance and the effect of preventing stay burn are not sufficient. Moreover, when more than 0.01 weight part, long-term heat resistance of a molded article may fall, and it is unpreferable. The addition amount is more preferably 0.0005 to 0.005 parts by weight.
[0062]
As said compound (C), what is 1 <pKa <10 is used preferably. Specifically, phosphoric acid, phosphorous acid, boric acid and the like as inorganic acids, and as partial esters of inorganic acids, diphenyl phosphite, diphenyl phosphate, dimethyl phosphite, dimethyl phosphate, distearyl phosphite And phosphoric acid such as distearyl phosphate, partial alkyl esters and partial aryl esters of phosphorous acid.
[0063]
The compound (C) is preferably added after the melt viscosity stabilizer is added and the melt viscosity stability of the polycarbonate resin is suppressed to 0.5% or less. There are no particular restrictions on the form of addition, but specific addition methods include a method in which the compound (C) is added directly after the melt viscosity stabilizer has been added, and a predetermined amount is dissolved in an appropriate solvent, preferably water. Examples include a method of degassing and removing water by adding the resultant to a molten polymer, and a method of adding in the form of master pellets.
[0064]
The addition time is not particularly limited as long as the melt viscosity stability of the aromatic polycarbonate becomes 0.5% or less. In particular, when the compound (C) is added in the form of an aqueous solution, the addition to the molten resin stabilized by the melt viscosity stabilizer can provide a more preferable result in that the degree of polymerization hardly occurs. .
[0065]
The polycarbonate resin composition of the present invention can contain other additives as desired as long as the object of the present invention is not impaired. Examples of other additives include phosphite stabilizers, phenol stabilizers, organic thioether stabilizers, hindered amine stabilizers, and the like.
[0066]
Examples of phosphite stabilizer inhibitors include:
(I) bis (2,3-di-t-butylphenyl) pentaerythrityl diphosphite, bis (2,6-di-t-butyl-4-methylphenyl) pentaerythrityl diphosphite, bis (nonyl) Phenyl) pentaerythrityl diphosphite, diphenyldecyl phosphite, diphenylisooctyl phosphite, phenyldiisooctyl phosphite, 2-ethylhexyl diphenyl phosphite, tetraphenylpropylene glycol diphosphite, tetra (tridecyl) -4,4 '-Isopropylidene diphenyl diphosphite, 2,2-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) octyl phosphite,
2-{{2,4,8,10-tetrakis (1,1-dimethylethyl) dibenzo {d, f} {1,3,2} dioxaphosphin 6-yl} oxy} -N, N- Bis {2-{{2,4,8,10-tetrakis (1,1dimethylethyl) dibenzo {d, f} {1,3,2} dioxaphosphin 6-yl} oxy} -ethyl} ethanamine Arylalkyl phosphites such as;
(Ii) trimethyl phosphite, triethyl phosphite, tributyl phosphite, trimeooctyl phosphite, trinonyl phosphite, tridecyl phosphite, trioctadecyl phosphite, distearyl pentaerythryl diphosphite, bis (tridecyl) pentaeryth Trialkyl phosphites such as lytyl diphosphite, tris (2-chloroethyl) phosphite, tris (2,3-dichloropropyl) phosphite;
(Iii) tricycloalkyl phosphites such as tricyclohexyl phosphite;
(Iv) Triphenyl phosphite, tricresyl phosphite, tris (ethylphenyl) phosphite, tris (2,4-di-t-butylphenyl) phosphite, tris (nonylphenyl) phosphite, tris (hydroxyphenyl) ) Triaryl phosphites such as phosphites.
[0067]
Examples of phenolic stabilizers include:
N-octadecyl-3- (4′-hydroxy-3 ′, 5′-di-t-butylphenyl) propionate, tetrakis {methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate} methane, 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, distearyl (4-hydroxy-3-methyl-5-tert-butylbenzyl) malonate
Triethylene glycol-bis {3- (3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl) propionate}, 1,6-hexanediol-bis {3- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate}, 2,4-bis- (N-octylthio) -6- (4-hydroxyphenyl "3,5-di-t-butyl-anilino) -1,3,5-triazine, pentaeryth Lithyl-tetrakis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate}, 2,2-thiodiethylenebis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) ) Propionate}, 2,2-thiobis (4-methyl-6-tert-butylphenol), N, N′-hexamethylenebis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxy) Hydrocinnamamide), 3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzylphosphonate diethyl ester, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, bis (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl sulfonate) calcium, tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) -isocyanate Nurate, 2,4-bis {(octylthio) methyl} -O-cresol, isooctyl-3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 2,5,7,8-tetramethyl -2 (4 ′, 8 ′, 12′-trimethyltridecyl) chroman-6-ol, N, N′-bis {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphen Le) propionyl hydrazine, 4-hydroxymethyl-2,6-di -t- butylphenol, and the like.
[0068]
As thioether stabilizers:
Dilauryl thiodipropionate, distearyl thiodipropionate, dimyristyl-3,3′-thiodipropionate, l ditridecyl-3,3′-thiopropionate, pentaerythritol-tetrakis- (β-lauryl-thio Propionate).
[0069]
Examples of hindered amine stabilizers include:
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1- [2- {3- (3 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} ethyl] -4- {3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy} -2,2,6 6-tetramethylpiperidine, 8-benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,2,3-triazaspiro [4,5] undecane-2,4-dione, 4-benzoyloxy- 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, 2- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) -2-N-butylmalonate bis (1,2,2,6,6-pentamethyl -4-piperidyl) Tetrakis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) 1,2,3,4-butane tetracarboxylate,
And so on.
[0070]
These stabilizers may be used alone or in combination of two or more. These inner phosphites are preferred.
[0071]
These heat stabilizers are usually used in an amount of 0.0001-5 parts by weight, preferably 0.0005-1 part by weight, more preferably 0.001-0.5 part by weight per 100 parts by weight of the resin component. .
[0072]
If desired, conventionally known benzotriazole-based light stabilizers, benzophenone-based light stabilizers, cyanoacrylate-based light stabilizers, quaternary ammonium salt-based, alkyl phosphate-based antistatic agents, and the like may be used.
[0073]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a specific amount of the long-chain fatty acid ester (B) of a polyhydric alcohol used as a release agent is used, the release property is good and stays by blending an inorganic acid or a partial ester of an inorganic acid. A molded article of an aromatic polycarbonate composition having a good hue with little burn can be obtained.
[0074]
【Example】
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0075]
1) viscosity average molecular weight of polycarbonate;
Intrinsic viscosity was measured in a 20 ° C. Ubbelohde viscosity tube in methylene chloride. The viscosity average molecular weight was calculated from the following formula from the intrinsic viscosity.
[0076]
[Expression 2]
[Η] = 1.23 × 10-Four× MW0.83
[0077]
2) End group concentration;
A sample, 0.02 g, was dissolved in 0.4 ml of chloroform, and the terminal hydroxyl group concentration was measured using 1H-NMR (EX-270 manufactured by JEOL Ltd.) at 20 ° C.
[0078]
3) melt viscosity stability;
Using a Rheometrics RAA flow analyzer, shear rate of 1 rad / sec. The absolute value of the change in melt viscosity measured at 270 ° C. was measured for 30 minutes, and the rate of change per minute was determined.
[0079]
4) Releasability
Using a flat die of 50 mm × 90 mm × 2 mm, a machine temperature of 380 ° C., a molding cycle of 20 seconds, a mold temperature of 80 ° C., an injection pressure of 300 kg, and a clamping force of 50 using an M50B injection molding machine. Ton. At this time, the mold release force was measured by measuring the hydraulic pressure of the ejector pin based on the load applied to the ejector pin when the molded product was taken out. The smaller the release force, the better. However, 14 kg / cm is a guideline for the expected effect.2Degree.
[0080]
5) Residence stability;
A flat plate of 50 mm × 90 mm × 2 mm was molded by a M50B injection molding machine with a cylinder temperature of 380 ° C., a molding cycle of 20 seconds, a mold temperature of 75 ° C., an injection pressure of 300 kg, and a clamping force of 50 tons. Hue Lab was measured for this molded product, and after being retained in the cylinder for 10 minutes at the same temperature as the resin, molding was performed to measure the hue, and the color difference (ΔE) before and after retention was determined. The L / a / b value of the flat plate and the color difference (ΔE) before and after the residence were measured according to JIS8722 and Z8730 with a Z-1001DP color difference meter manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. The color difference (ΔE) is expressed by the following formula.
[0081]
[Equation 3]
△ E = ((△ L)2+ (△ a)2+ (△ b)2))1/2
[0082]
[Reference synthesis example]
228 parts by weight of 2,2′-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 223 parts by weight of diphenyl carbonate, 0.009 part by weight of tetramethylammonium hydroxide, and 0.00014 part by weight of bisphenol A disodium salt were stirred and decompressed. Then, it was charged into a reaction apparatus equipped with a distillation tower and the like, and stirred and dissolved in a nitrogen atmosphere at 180 ° C. for 30 minutes. Next, at the same temperature, the reaction was carried out while distilling phenol for 30 minutes under a reduced pressure of 100 mmHg. Furthermore, the pressure was reduced to 30 mmHg while the temperature was raised to 220 ° C., and the reaction was performed at the same temperature and the same pressure for 30 minutes. Further, the temperature of the reaction system was gradually raised and the pressure was reduced, and finally the temperature was 270 ° C. and 0.5 mmHg to obtain a polycarbonate resin. Further, 0.0012 parts by weight of tetrabutylphosphonium salt of dodecylbenzenesulfonate was added to 100 parts by weight of the obtained resin and mixed for 20 minutes. The resulting resin had a viscosity average molecular weight of 15,300, an OH end of 53 eq / ton, and a melt viscosity change rate of 0.1 (% / min).
[0083]
[Example 1]
A ZSK25 type twin screw extruder manufactured by Werener & Pfleiderer was provided with a liquid addition facility and a vent hole, and the polymer obtained in the reference example was melt extruded at a cylinder temperature of 270 ° C. The polymer of Reference Example 1 was added directly to the molten polymer under pressure by a liquid addition facility at a rate of 1 ml / min with a 0.5% aqueous solution of phosphoric acid at a rate of 250 g / min. By maintaining the vacuum, water was removed from the polymer, and 0.002 part by weight of phosphoric acid was added to 100 parts by weight of the polymer.
To 100 parts by weight of the polymer thus obtained, 0.05 parts by weight of glycerin monostearate was added again while being melt-extruded at 270 ° C. by the above-described biaxial extruder and liquid addition device, and pelletized. did.
Table 1 shows the results of examining the releasability and residence stability of the obtained composition.
[0084]
[Examples 2 to 4]
In the same manner as in Example 1, an acid component was added as an aqueous solution during the first melt extrusion, and a long chain fatty acid ester and other additives were added to the polymer in a predetermined amount in the table during the second melt extrusion. Table 1 shows the results of the mold release force and residence stability.
[0085]
[Example 5]
The acid component was not added as an aqueous solution, and the acid component was melt-mixed with the long-chain fatty acid ester and then added in liquid form in the molten polymer in the same manner as in Example 1. Table 1 shows the compound and the mixing amount.
[0086]
[Comparative Example 1]
A predetermined amount in the table was added in a liquid state to the molten polymer in the same manner as in Example 1. The compounds, mixing amounts and results are shown in Table 1.
[0087]
[Comparative Example 2]
Using the polymer obtained in the reference example, the releasability and retention stability were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0088]
[Table 1]
[0089]
Note 1) The amount added is based on 100 parts by weight of the polymer of the reference example.
Note 2) ADK STAB 522A: Phosphite oxidation stabilizer manufactured by Asahi Denka Co., Ltd.
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