JP2007031682A - ポリカーボネート系樹脂組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、ポリカーボネート樹脂の加熱溶融時の流動性を改善し、成形性、透明性、耐光性の良好なポリカーボネート系樹脂組成物を提供する事を目的とする。
【解決手段】本発明は、ポリカーボネート樹脂に、色相の良好な水添テルペンフェノール樹脂を含有させることを特長とするポリカーボネート系樹脂組成物である。
具体的には、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、水添テルペンフェノール樹脂を１〜３０重量％を配合したポリカーボネート系樹脂組成物が、コスト、性状面の観点から、好ましい。
【選択図】なし

Description

本発明は、成形加工性に優れ、透明性、耐光性の良好なポリカーボネート系樹脂組成物に関するものである。

ポリカーボネート樹脂は透明性、耐光性、電気的特性、衛生性等に優れたプラスチックとして現在では電気、電子、ＯＡ、精密機械、自動車、医療、保安、家庭用品等あらゆる分野に広く使用されている。

ポリカーボネート樹脂は各種の特性を兼ね備えている為、広い用途に使用できることが大きな特長であるが、溶融粘度が高く成形加工性に劣るという欠点がある。

従来より、ポリカーボネート樹脂は、溶融粘度が高いため射出成形により成形品を得るためには３００℃を超える高温で成形を行うか、ポリカーボネート樹脂の分子量を下げる等の対策が取られてきた。しかし高温での成形ではポリカーボネート樹脂の分解は避けがたく、樹脂の色調が悪化するほか分子量低下も起こり、得られる成形品の外観不良、強度不足の問題を引き起こすことになる。またポリカーボネート樹脂の分子量を下げた場合は強度的な問題を起こす場合が多い。

当社は本発明以前に、ポリカーボネート樹脂組成物にテルペン樹脂を配合した射出成形用ポリカーボネート系樹脂組成物の特許も出願している。（特許文献１）
しかしながら、当特許記載のテルペン樹脂配合よりもさらに、成形性（流動性）、透明性、耐光性の良好な性能を有するポリカーボネート系樹脂組成物が求められている。
特開平８−１９９０５９号公報（特許第３４７９７９０号公報）

本発明は、ポリカーボネート樹脂の透明性、耐光性を損なうことなく加熱溶融時の流動性を改善したポリカーボネート系樹脂組成物を提供する事を目的とする。

本発明は上記課題を解決するため、次のようなポリカーボネート系樹脂組成物を提案した。すなわち、ポリカーボネート樹脂に、色相の良好な水添テルペンフェノール樹脂を含有させることを特長とするポリカーボネート系樹脂組成物である。

また、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、水添テルペンフェノール樹脂を１〜３０重量％を配合したポリカーボネート系樹脂組成物が、コスト、性状面の観点から、好ましい。

本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、コストアップとなる煩雑な化学的処理を必要とせず、単に色相の良好な水添テルペンフェノール樹脂をブレンドするだけで、ポリカーボネート樹脂の優れた諸特性を損なうことなく、より流動性（成形性）の向上が達成でき工業的には極めて有用なものとなる。

本発明のポリカーボネート系樹脂組成物について説明する。
本発明で用いられるポリカーボネート樹脂は、市販されているポリカーボネート樹脂であれば特に限定されないが、具体的には、帝人化成（株）製パンライトＫ−１３００、Ｌ−１２５０などである。

本発明の水添テルペンフェノール樹脂について説明する。
本発明の水添テルペンフェノール樹脂は、テルペンフェノール樹脂を水添（水素添加）して製造することが出来る。
ここで、まず、原料である上記テルペンフェノール樹脂について説明する。
テルペンフェノール樹脂とは、例えば、テルペン化合物１モルとフェノール類０．１〜５０モルをフリーデルクラフト触媒のもとで、−１０〜１２０℃の温度で０．５〜２０時間、カチオン重合反応させて製造することが出来る。

テルペンフェノール樹脂の原料の１つであるテルペン化合物について説明する。
テルペン化合物とは一般に、イソプレン（Ｃ５Ｈ８）の重合体で、モノテルペン（Ｃ１０Ｈ１６）、セスキテルペン（Ｃ１５Ｈ２４）、ジテルペン（Ｃ２０Ｈ３２）等に分類される。テルペン化合物とは、これらを基本骨格とする化合物である。この中で、本発明では、モノテルペンが好ましく用いられる。
これらテルペン化合物の具体的な例として、例えば次のようなものが挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

テルペン化合物としては、ミルセン、アロオシメン、オシメン、α−ピネン、β−ピネン、ジペンテン、リモネン、α−フェランドレン、α−テルピネン、γ−テルピネン、テルピノレン、１，８−シネオール、１，４−シネオール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、γ−テルピネオール、カンフェン、トリシクレン、サビネン、パラメンタジエン類、カレン類等が挙げられる。これらの化合物の中で、α−ピネン、β−ピネン、リモネン、ミルセン、アロオシメン、α−テルピネンが本発明では特に好ましく用いられる。

フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、カテコール、レゾルシン、ヒドロキノン、ビスフェノールＡ等が挙げられるが、これらに限定はされない。

フリーデルクラフト触媒としては、塩化亜鉛、四塩化チタン、塩化錫、塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素、塩化鉄、三塩化アンチモン等々が挙げられるが、これらに限定はされない。

市販されるテルペンフェノール樹脂としては、ヤスハラケミカル（株）製のポリスターシリーズやマイテイーエースシリーズが挙げられる。

次に、本発明の水添反応について説明する。
本発明の水添テルペンフェノール樹脂は、上記テルペンフェノール樹脂を水素添加（水添）することにより得られたものである。
水添する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、パラジウム、ルテニウム、ロジウムなどの貴金属またはそれらを活性炭素、活性アルミナ、珪藻土などの坦体上に担持したものを触媒として使用して行う方法が挙げられる。
この時、粉末状の触媒を懸濁攪拌しながら反応を行うバッチ方式にすることも、成形した触媒を充填した反応塔を用いた連続方式にすることも可能であり、反応形式に特に制限はない。

触媒の使用量は、反応がバッチ方式の場合、原料であるテルペンフェノール樹脂に対し０．１〜５０重量％、好ましくは０．２〜２０重量％である。触媒量が０．１重量％未満では、水素化反応速度が遅くなり、一方、５０重量％を超えても触媒効果が上がらないので好ましくない。

水添の際、反応溶媒は用いなくてもよいが、通常、アルコール類、エーテル類、エステル類、飽和炭化水素類が使用される。

水添の際の反応温度は、通常２０〜３００℃、好ましくは、５０〜２５０℃である。反応温度が２０℃未満であると、水素化速度が遅くなり、一方、３００℃を超えると、水添物の分解が多くなる恐れがある。

水添の際の水素圧は、通常５〜３００ｋｇ／ｃｍ２（０．４９〜２９．４０ＭＰａ）である。好ましくは、５０〜２５０ｋｇ／ｃｍ２である。さらに好ましくは８０〜２４０ｋｇ／ｃｍ２である。５ｋｇ／ｃｍ２未満であると、水素化速度が遅くなり、一方、３００ｋｇ／ｃｍ２を超えると、水添物の分解が多くなる恐れがある。

本発明で配合されるポリカーボネート樹脂１００重量部に対する水添テルペンフェノール樹脂の配合量は、好ましくは、１〜３０重量％であり、より好ましくは３〜２０重量％、さらに好ましくは、３〜５重量％である。１重量％未満では、流動性（成形性）の改質効果に乏しく、３０重量％を超えると、熱的、機械的特性の低下が著しい。

また、本発明の樹脂組成物中には、必要に応じて、各種添加剤を含有させてもよい。

以下実施例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
合成例１
（テルペンフェノール樹脂の合成）
温度計、撹拌装置、滴下ロートおよび冷却管を備えた内容積２リットルの４つ口フラスコを使用して、トルエン５６４ｇ（約６モル相当）、触媒として塩化アルミニウム１５ｇを仕込んだのち、７５℃の温度に保持しながら攪拌し、α−ピネン（ヤスハラケミカル（株）製α−ピネン、純度９５％）１３６ｇ（約１モル相当）とフェノール（関東化学（株）製フェノール、純度９９％）４７０ｇ（約５モル相当）を２時間かけて滴下し、その後、４時間撹拌し反応させた。
次いで、該混合液を水洗し、触媒を除き、得られた反応液を蒸留水で２回洗浄したのち、５ｍｍＨｇの減圧条件下、２５０℃でトルエン等を蒸留により留去し、淡黄色樹脂状物のテルペンフェノール樹脂５８７ｇを得た。

合成例２
（水添テルペンフェノール樹脂の合成）
合成例１で得られたテルペンフェノール樹脂を１００ｇ、シクロヘキサンを４００ｍｌ、および粉末状の５％パラジウム担持アルミナ触媒２．０ｇを仕込み、次いで、これを密閉し、雰囲気を窒素ガスで置換した後、水素ガス１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力をかけながら導入した。そして攪拌しながら加熱し２５０℃となったところで、水素の圧力を２００ｋｇ／ｃｍ２とし、吸収された水素を補うことで圧力を２００ｋｇ／ｃｍ２に保ちながら１４時間反応させ、本発明の水添テルペンフェノール樹脂Ａ、１００ｇを得た。

実施例１
帝人化成（株）製ポリカーボネート樹脂パンライトＬ−１２５０（中粘度タイプ）を１２０℃で５時間十分予備乾燥して、合成例２で得られた水添テルペンフェノール樹脂Ａを３重量％をドライブレンドし、２軸押出機を用いて溶融混合してペレットとした。このペレットを射出成形機を用いてスパイラルフロー金型による流動性（成形性）の評価を行った。また、ＡＳＴＭに準じた各種試験片を射出成形し、機械的物性および透明性、着色性を評価した。結果を表１に示した。なお、試験片の作製および評価方法の詳細は以下の方法で行った。
（１）溶融混合条件
使用機器：ラボプラストミル（（株）東洋精機製作所製）
二軸押出機、Ｄ＝２０ｍｍ、Ｌ／Ｄ＝２５
混合条件：２４０〜２７０℃×４０ｒｐｍ
配合条件：ドライブレンド
（２）流動性試験（スパイラルフロー長、成形評価）
使用機器：射出成形機（ＦＥ８０Ｓ１２ＡＳＥ 日精樹脂工業（株）製）
１）シリンダー温度：Ｈ１／Ｈ２／Ｈ３／Ｈ４＝２５０／２８０／２８０／２８０℃
２）金型：２ｍｍスパイラルフロー金型
３）金型温度：８０℃
４）評価射出圧力：１５００、１２５０、１０００、７５０ｋｇ／ｃｍ２の４点
５）射出時間：２０ｓｅｃ、冷却時間：４０ｓｅｃ
６）計量位置：２５ｍｍ、シリンダー余裕：４〜６ｍｍ
（３）試験片の作製
使用機器：射出成形機（ＦＥ８０Ｓ１２ＡＳＥ 日精樹脂工業（株）製）
１）シリンダー温度：Ｈ１／Ｈ２／Ｈ３／Ｈ４＝２５０／２８０／２８０／２８０℃
２）金型温度：８０℃
３）射出圧力：９２０ｋｇ／ｃｍ２
４）射出時間：２０ｓｅｃ、冷却時間：４０ｓｅｃ
５）計量位置：５０ｍｍ、シリンダー余裕：４〜６ｍｍ
（４）物性試験
１）透明性（全光線透過率％）、ＹＩ値
装置：ＣＯＨ−３００Ａ（日本電色工業製）
試験片厚み：３．２ｍｍ
２）耐光性（ΔＹＩ）
装置：テーブルサンＸＴ７５０（スガ試験機製）
測定条件：４８０００１ｘ、２１９Ｗ／ｍ２、５０℃、１００時間照射

実施例２
実施例１において使用した水添テルペンフェノール樹脂Ａの使用量を３重量％から５重量％に変更した以外は実施例１と全く同様の方法で評価した。結果を表１に示した。

実施例３
実施例１において使用した水添テルペンフェノール樹脂Ａの使用量を３重量％から２０重量％に変更した以外は実施例１と全く同様の方法で評価した。結果を表１に示した。

比較例１
実施例１において使用した水添テルペンフェノール樹脂Ａの３重量％を、水添テルペンフェノール樹脂Ａの水添前の原料である、テルペンフェノール樹脂３重量％に変更した以外は実施例１と全く同様の方法で評価した。結果を表２に示した。

比較例２
実施例１において使用した水添テルペンフェノール樹脂Ａの３重量％を、全く用いなかった以外は実施例１と全く同様の方法で評価した。結果を表４に示した。

表１に示した評価結果より、水添テルペンフェノール樹脂Ａを配合した本発明のポリカーボネート系樹脂組成物では、透明性、耐光性を大きく低下させることなく流動性（成形性）が向上していることが判る。

本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、各種の特性を兼ね備えている為、電気、電子、ＯＡ、精密機械、自動車、医療、保安、家庭用品等あらゆる分野に広く使用できる。

Claims (2)

1. ポリカーボネート樹脂に水添テルペンフェノール樹脂を配合してなるポリカーボネート系樹脂組成物。
2. ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、水添テルペンフェノール樹脂を１〜３０重量％を配合した請求項１記載のポリカーボネート系樹脂組成物。