WO2011013846A1 - ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体 - Google Patents

ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体 Download PDF

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WO2011013846A1
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polycarbonate
copolymer
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    • C08G2261/75Reaction of polymer building blocks for the formation of block-copolymers

Definitions

  • the present invention relates to a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer having good transparency. More specifically, the present invention relates to a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer that is suitable as various molding materials and polymer alloy materials and that is excellent in transparency and forms a specific aggregate structure. The present invention also relates to a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer that is hardly affected by molding conditions and can provide a molded article having excellent transparency and flame retardancy.
  • Polycarbonate is excellent in impact resistance and has a high heat distortion temperature and transparency, so that it is used in many applications (for example, eyeglass lenses, window glass, etc.) that require strength, heat resistance, and transparency.
  • the most widely produced polycarbonate is a homopolymer formed by polymerizing bisphenol A (BPA), but the development of a polycarbonate having further excellent performance is desired as the application field expands. Therefore, in order to adapt to expanding applications, research has been conducted on copolymers by introducing various copolymer monomer units into general monomer materials such as BPA.
  • Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymers are typically prepared by reacting a mixture of polydiorganosiloxane-containing bisphenols and dihydric phenols such as BPA with aqueous acid acceptors such as phosgene and aqueous sodium hydroxide under interfacial conditions.
  • Patent Documents 3 to 6 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer obtained by this production method is cloudy and opaque.
  • Patent Documents 7 to 11 describe attempts to produce transparent polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymers.
  • Patent Document 12 discloses an average domain size of 20 in a matrix of a polycarbonate polymer obtained by mixing a first polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer and a second polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer.
  • a resin composition in which a polydiorganosiloxane domain of ⁇ 45 nm is embedded has been proposed. This resin composition is disclosed to have impact resistance and certain translucency.
  • the resin composition has translucency (defined as having a light transmission of about 25 to about 85% and a haze of less than about 104) in combination with a visual effect additive. It is disclosed that an aesthetic visual effect can be obtained, and that the impact resistance and flame retardancy are excellent, and the weld line visibility is low. However, this proposal does not clarify the relationship between the average size of the polydiorganosiloxane domain and the transparency (light transmittance of 85% or more). Furthermore, according to Patent Document 10, a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer that can provide a transparent molded product in normal molding becomes cloudy in molding retained in a high-temperature cylinder and becomes an opaque molded product. It is shown.
  • an object of the present invention is to provide a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer which is excellent in transparency, hardly affected by molding conditions and excellent in thermal stability, and a method for producing the same.
  • Another object of the present invention is to provide a molded article of a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer which is excellent in transparency, hardly affected by molding conditions and excellent in thermal stability. Moreover, the objective of this invention is providing the resin composition excellent in transparency, a flame retardance, and thermal stability, and its molded article. As a result of intensive investigations on the improvement of the transparency of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer, the present inventors have revealed that the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer that forms a specific aggregated structure exhibits much higher transparency. The present invention has been completed. That is, according to the present invention, the above problem is solved by the following configuration. 1.
  • polycarbonate block represented by the following formula [1] consists of a polycarbonate block represented by the following formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by the following formula [3].
  • the polydiorganosiloxane domain has an average size of 5 to 40 nm and a normalized dispersion of 30% or less;
  • the total light transmittance is 88% or more, Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer.
  • R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, or a cycloalkyl having 6 to 20 carbon atoms.
  • a group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 3 to 14 carbon atoms, an aryloxy group having 3 to 14 carbon atoms, and 7 to 20 carbon atoms Represents a group selected from the group consisting of an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group, and a carboxyl group, and when there are plural groups, they may be the same or different.
  • . e and f are integers of 1 to 4, respectively.
  • W is a single bond or at least one group selected from the group consisting of groups represented by the following formula [2].
  • R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, or 3 carbon atoms.
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl having 6 to 12 carbon atoms
  • R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms
  • p is a natural number
  • p + q is a natural number of less than 100.
  • X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms.) 2.
  • the polydiorganosiloxane block represented by the formula [3] is derived from (2-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane or (2-methoxy-4-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane. Coalescence. 4). 2.
  • the copolymer according to item 1 wherein the polycarbonate block represented by the formula [1] is derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
  • 11. The molded article according to 10 above, wherein the molded article has an aggregate structure in which polydiorganosiloxane molecules are dispersed in a polycarbonate matrix, the average size of the polydiorganosiloxane domains is 5 to 40 nm, and the normalized dispersion is 30% or less.
  • 12 11.
  • a carbonate oligomer having a terminal chloroformate group is obtained by reacting dihydric phenol (I) represented by the following formula [4] with phosgene in a mixed solution of an organic solvent insoluble in water and an alkaline aqueous solution. Prepare a solution containing (Wherein R 1 , R 2 , e, f and W are the same as above).
  • the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) represented by the following formula [5] is added per mole of the dihydric phenol (I) charged in preparing the solution: Adding at a rate of 0.01 mol / min or less, and interfacial polycondensation of hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) and carbonate oligomer; (Wherein R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , p, q and X are the same as above). 2.
  • FIG. 1 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and analysis results at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Example 1
  • (a) is a graph of a measured scattering profile (measurement data)
  • (b) ) Is a graph of the particle size distribution analyzed therefrom.
  • FIG. 2 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and an analysis result at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Comparative Example 1
  • (a) is a graph of a measured scattering profile (measurement data)
  • FIG. 1 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and analysis results at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Example 1
  • (a) is a graph of a measured scattering profile (measurement data)
  • (b) ) Is a graph of the particle size distribution analyzed there
  • FIG. 3 is a transmission electron microscope observation image at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate observed in Example 1 (20,000 times).
  • FIG. 4 is a transmission electron microscope observation image at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate observed in Comparative Example 1 (20,000 times).
  • FIG. 5 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and an analysis result in a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Example 14, (a) is a graph of a measured scattering profile (measurement data), (b) ) Is a graph of the particle size distribution analyzed therefrom.
  • FIG. 1 is a transmission electron microscope observation image at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate observed in Example 1 (20,000 times).
  • FIG. 4 is a transmission electron microscope observation image at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate observed in Comparative Example 1 (20,000 times).
  • FIG. 5 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and an
  • FIG. 6 is a graph of a small-angle X-ray scattering profile and an analysis result at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Comparative Example 5, (a) is a graph of a measured scattering profile (measurement data), (b) ) Is a graph of the particle size distribution analyzed therefrom.
  • the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention contains a polycarbonate block of the formula [1] and a polydiorganosiloxane block of the formula [3].
  • the polycarbonate block is represented by the following formula [1].
  • R 1 And R 2 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a 6 to 20 carbon atom.
  • Cycloalkoxy group, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryl group having 3 to 14 carbon atoms, aryloxy group having 3 to 14 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, 7 to 7 carbon atoms 20 represents a group selected from the group consisting of aralkyloxy group, nitro group, aldehyde group, cyano group and carboxyl group.
  • R 1 And R 2 When there are a plurality of each, they may be the same or different.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
  • alkyl group having 1 to 18 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, and tetradecyl group. .
  • it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkoxy group having 1 to 18 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group, hexoxy group and octoxy group. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms include a cyclohexyl group and a cyclooctyl group.
  • a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms is preferred.
  • Preferred examples of the cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms include a cyclohexyloxy group and a cyclooctyloxy group.
  • a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include a methenyl group, an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, and a pentenyl group.
  • alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • the aryl group having 3 to 14 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
  • the aryloxy group having 3 to 14 carbon atoms include a phenyloxy group and a naphthyloxy group.
  • the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group and a phenylethyl group.
  • Examples of the aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms include benzyloxy group and phenylethyloxy group.
  • E and f are each independently an integer of 1 to 4.
  • W is at least one group selected from the group consisting of a single bond or a group represented by the following formula [2].
  • R in equation [2] 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 And R 18 Each independently represents a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 3 to 14 carbon atoms, and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
  • alkyl group having 1 to 18 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and dodecyl group.
  • it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the aryl group having 3 to 14 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group. These may be substituted.
  • substituent examples include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group.
  • Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group and a phenylethyl group.
  • R 19 And R 20 are independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms, or a 6 to 20 carbon atom.
  • Cycloalkoxy group, alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, aryl group having 3 to 14 carbon atoms, aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, 7 to 7 carbon atoms 20 represents a group selected from the group consisting of aralkyloxy group, nitro group, aldehyde group, cyano group and carboxyl group. When there are a plurality of them, they may be the same or different.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
  • alkyl group having 1 to 18 carbon atoms examples include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, and tetradecyl group. .
  • it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group and pentoxy group. An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the cycloalkyl group having 6 to 20 carbon atoms include a cyclohexyl group and a cyclooctyl group.
  • a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms include a cyclohexyloxy group and a cyclooctyl group.
  • a cycloalkyl group having 6 to 12 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms include a methenyl group, an ethenyl group, a propenyl group, a butenyl group, and a pentenyl group.
  • An alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferred.
  • Examples of the aryl group having 3 to 14 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
  • Examples of the aryloxy group having 3 to 14 carbon atoms include a phenyloxy group and a naphthyloxy group.
  • Examples of the aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms include a benzyl group and a phenylethyl group.
  • Examples of the aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms include benzyloxy group and phenylethyloxy group.
  • G is an integer of 1 to 10, preferably an integer of 1 to 6.
  • h is an integer of 4 to 7, preferably an integer of 4 to 5.
  • the polycarbonate block represented by the formula [1] is preferably a block derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.
  • the length of the polycarbonate block is an average number of repeating units of the formula [1], preferably 10 to 100, more preferably 30 to 80, and further preferably 35 to 65.
  • the content of the polycarbonate block represented by the formula [1] is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 70 to 99.5% by weight, still more preferably based on the total weight of the copolymer. 80 to 99.0% by weight.
  • the polydiorganosiloxane block is represented by the following formula [3].
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 And R 8 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and dodecyl group.
  • it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • Examples of the substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 12 carbon atoms include a phenyl group and a naphthyl group.
  • Examples of the substituent include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group.
  • R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 Is preferably a methyl group.
  • R 9 And R 10 Are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms.
  • halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, and a bromine atom.
  • alkyl group having 1 to 10 carbon atoms include methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and dodecyl group.
  • it is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
  • alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms examples include methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy group, pentoxy group, hexoxy group, heptoxy group, octoxy group, and the like.
  • Preferred is an alkyloxy group having 1 to 6 carbon atoms.
  • P is a natural number
  • q is 0 or a natural number
  • p + q is a natural number less than 100.
  • p is preferably 5 to 100, more preferably 30 to 60.
  • q is preferably 0 to 80, more preferably 0 to 50.
  • p + q is preferably 5 to 70, more preferably 30 to 60, and particularly preferably 30 to 50.
  • X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms.
  • the divalent aliphatic group include an alkylene group having 2 to 8 carbon atoms.
  • the alkylene group include an ethylene group, a trimethylene group, and a tetramethylene group.
  • the polydiorganosiloxane block represented by the formula [3] is a block derived from a (2-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane or a (2-methoxy-4-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane.
  • X is a trimethylene group and R 9 And R 10 Is a hydrogen atom or X is a trimethylene group and R 9 And R 10 Is preferably a methoxy group.
  • the content of the polydiorganosiloxane block represented by the formula [3] is preferably 0.1 to 50% by weight, more preferably 0.5 to 30% by weight, based on the total weight of the copolymer. Preferably, it is 1.0 to 20% by weight.
  • the viscosity average molecular weight of the copolymer is preferably 5.0 ⁇ 10 3 ⁇ 5.0 ⁇ 10 4 , More preferably 1.0 ⁇ 10 4 ⁇ 4.0 ⁇ 10 4 More preferably, 1.5 ⁇ 10 4 ⁇ 3.5 ⁇ 10 4 , Particularly preferably 1.7 ⁇ 10 4 ⁇ 2.5 ⁇ 10 4 It is.
  • the viscosity average molecular weight of the copolymer is 5.0 ⁇ 10 3 If it is less than this, it is difficult to obtain practical mechanical strength in many fields. 4 If it exceeds 1, the melt viscosity is high, and generally a high molding temperature is required, so that problems such as heat deterioration of the resin are likely to occur.
  • the copolymer of the present invention has an aggregate structure in which polydiorganosiloxane domains are dispersed in a matrix of polycarbonate polymer.
  • the polydiorganosiloxane domain means a domain mainly composed of polydiorganosiloxane dispersed in a polycarbonate matrix, and may contain other components.
  • the polydiorganosiloxane domain is not necessarily composed of a single component because the structure is formed by phase separation from the polycarbonate polycarbonate.
  • the polydiorganosiloxane content in the total weight of the copolymer is preferably 0.1 to 50% by weight.
  • the polydiorganosiloxane component content is more preferably 0.5 to 30% by weight, still more preferably 1 to 20% by weight. Above the lower limit of the preferable range, the impact resistance and flame retardancy are excellent, and when it is lower than the upper limit of the preferable range, stable transparency that is hardly affected by the molding conditions is easily obtained. Such diorganosiloxane polymerization degree, polydiorganosiloxane content is 1 It is possible to calculate by H-NMR measurement.
  • the average size of the polydiorganosiloxane domain is 5 to 40 nm, preferably 5 to 15 nm, more preferably 7 to 12 nm.
  • the lower limit of the average size is preferably 6 nm, and more preferably 7 nm.
  • the upper limit of the average size is preferably 20 nm, more preferably 15 nm, and particularly preferably 12 nm. If the amount is less than the lower limit of the range, the impact resistance and flame retardancy are not sufficiently exhibited, and if the upper limit of the range is exceeded, the transparency is not stably exhibited.
  • the polydiorganosiloxane domain of the copolymer of the present invention has a normalized dispersion of 30% or less. Even if the average size of the polydiorganosiloxane domain is in a suitable range, good and stable transparency cannot be exhibited if the normalized dispersion exceeds 30%.
  • the normalized dispersion of such polydiorganosiloxane domain size is preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
  • the lower limit of such normalized dispersion is practically preferably 7% or more, more preferably 10% or more.
  • the small-angle X-ray scattering method is a method for measuring diffuse scattering / diffraction generated in a small-angle region where the scattering angle (2 ⁇ ) is less than 10 °.
  • the X-ray diffuse scattering is measured by the difference in the electron density.
  • the particle diameter of the measurement object is obtained based on the scattering angle and the scattering intensity.
  • the average size and particle size distribution of the polydiorganosiloxane domain dispersed in the polycarbonate polymer matrix which cannot be accurately measured by observation with a transmission electron microscope, is accurate, simple, and reproducible. It can be measured well.
  • Average domain size means the average number of individual domain sizes. Normalized dispersion means a parameter in which the spread of the particle size distribution is normalized by the average size.
  • is the standard deviation of the polydiorganosiloxane domain size
  • D av Is the average domain size.
  • the terms “average domain size” and “normalized dispersion” used in connection with the present invention are measurements obtained by measuring by a small-angle X-ray scattering method using a molded article having a thickness of 1.0 mm formed by injection molding. Indicates the value.
  • a three-stage plate formed by injection molding width 50 mm, length 90 mm, thickness is 3.0 mm (length 20 mm), 2.0 mm (length 45 mm), 1.0 mm (length) from the gate side. 25 mm) and the average arithmetic roughness (Ra) of the surface is 0.03 ⁇ m), the average size and particle size of the polydiorganosiloxane domain at the intersection of 5 mm from the end of 1.0 mm thickness and 5 mm from the side.
  • the distribution (normalized dispersion) is measured by the small angle X-ray scattering method.
  • Total light transmittance The copolymer of the present invention has a total light transmittance of 88% or more.
  • the copolymer of the present invention has a total light transmittance of 88% or more in a molded product having a thickness of 2.0 mm formed by injection molding.
  • the total light transmittance is preferably 88.5% or more, more preferably 89% or more.
  • the upper limit is preferably 92%, more preferably 91.5%.
  • the haze is preferably 0.3 to 20%. Such haze is more preferably 0.5 to 10%, further preferably 0.6 to 5%, and particularly preferably 0.7 to 2%.
  • the total light transmittance indicates the level of transparency, and means the ratio of transmitted light to incident light according to method E308 of ASTM-D1003-61.
  • the term “haze” used in connection with the present invention indicates the level of transparency and means the percentage (%) of transmitted light that deviates from the incident light beam by forward scattering as it passes through the specimen (ASTM ⁇ ). D1003-61). That is, the higher the total light transmittance and the lower the haze, the better the transparency.
  • ⁇ Flame retardance ⁇ D a ⁇ N
  • D is a shear rate (1 / sec)
  • a is a constant
  • is a shear stress (Pa)
  • N is a structural viscosity index.
  • N This structural viscosity index (N) is measured according to ISO11443.
  • the structural viscosity index (N) can be an index of resin fluidity in molding and can also be an index of anti-drip ability during combustion.
  • N 1, Newtonian fluidity is exhibited, and as N increases, non-Newtonian fluidity increases.
  • this structural viscosity index is high, the resin has a high viscosity in a molten state, so that the resin is difficult to dripping during combustion, and when the shear rate is high, the viscosity is lowered, and thus the molding processability is excellent.
  • N is preferably a value of 1.55-1.80.
  • Copolymers with N of 1.55 or more exhibit excellent flame retardancy by suppressing dripping of fire types during combustion, and copolymers with N of 1.80 or less have low shear viscosity and excellent moldability preferable.
  • the structural viscosity index N is more preferably in the range of 1.60 to 1.80, and still more preferably in the range of 1.62 to 1.78.
  • Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer is effective in flame retardancy and molding processability by adjusting the structural viscosity index with the viscosity average molecular weight, polydiorganosiloxane polymerization degree, and polydiorganosiloxane content within specific ranges, respectively. To be demonstrated.
  • the viscosity average molecular weight of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention is preferably 1.60 ⁇ 10. 4 ⁇ 2.20 ⁇ 10 4 , More preferably 1.70 ⁇ 10 4 ⁇ 2.10 ⁇ 10 4 And more preferably 1.80 ⁇ 10 4 ⁇ 2.05 ⁇ 10 4 It is.
  • the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer can be produced by steps (i) and (ii). (Process (i)) In the step (i), a divalent phenol (I) represented by the following formula [4] is reacted with phosgene in a mixed solution of an organic solvent insoluble in water and an alkaline aqueous solution, and has a terminal chloroformate group.
  • R 1 , R 2 , E, f and W are the same as described above.
  • Examples of the dihydric phenol (I) represented by the formula [4] include 4,4′-dihydroxybiphenyl, bis (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1 , 1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1- Bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 2,2-bis (4-hydroxy-3,3′-biphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-isopropylphenyl) ) Propane, 2,2-bis (3-tert-butyl-4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) but
  • 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -1-phenylethane 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 2,2-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane, 4,4′-sulfonyldiphenol, 2,2′-dimethyl- 4,4′-sulfonyldiphenol, 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene, 1,3-bis ⁇ 2- (4-hydroxyphenyl) propyl ⁇ benzene, and 1,4-bis ⁇ 2- (4-hydroxyphenyl) propyl ⁇ benzene is preferred.
  • 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) cyclohexane (BPZ), 4,4′-sulfonyldiphenol, and 9,9-bis (4-hydroxy) -3-Methylphenyl) fluorene is preferred.
  • 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane having excellent strength and good durability is most preferable.
  • a chloroformate-forming compound such as divalent phenol (I) and phosgene or divalent phenol (I) chloroformate in a mixed solution of an organic solvent insoluble in water and an alkaline aqueous solution.
  • the polymerization degree of the carbonate oligomer is preferably 1.0 to 10.0, more preferably 2.0 to 8.0, and still more preferably 1.5 to 4.0.
  • the entire amount of the dihydric phenol (I) may be converted to the chloroformate compound at one time, or a part of the divalent phenol (I) may be used as a post-added monomer at the subsequent interface
  • the post-added monomer is added to allow the subsequent polycondensation reaction to proceed rapidly, and it is not necessary to add it when it is not necessary.
  • the method for forming the chloroformate oligomer is not particularly limited, but a method in which a chloroformate oligomer formation reaction is usually performed in a solvent in the presence of an acid binder is preferable.
  • an antioxidant such as sodium sulfite and hydrosulfide may be added, and it is preferable to add them.
  • Phosgene is preferred as the chloroformate-forming compound.
  • the use ratio of the chloroformate-forming compound may be appropriately adjusted in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction.
  • the method of blowing gasified phosgene into a reaction system can be employ
  • the acid binder examples include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, organic bases such as pyridine, and mixtures thereof. Is used.
  • the usage rate of the acid binder may be appropriately determined in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction as described above. Specifically, 2 equivalents or slightly more than 2 equivalents per mole of dihydric phenol (I) used for forming the chloroformate compound of dihydric phenol (I) (usually 1 mole corresponds to 2 equivalents). It is preferable to use an acid binder.
  • a solvent inert to various reactions such as those used for producing known polycarbonates may be used alone or as a mixed solvent.
  • Representative examples include hydrocarbon solvents such as xylene, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and chlorobenzene.
  • a halogenated hydrocarbon solvent such as methylene chloride is preferably used.
  • the concentration of the dihydric phenol (I) is preferably 400 g / L or less, more preferably 300 g / L or less, and still more preferably 250 g / L or less.
  • the concentration of the dihydric phenol (I) is preferably as low as possible from the viewpoint of stable transparency, the lower limit is preferably 100 g / L or more from the viewpoint of production efficiency.
  • the amount of the water-insoluble organic solvent is preferably 8 mol or more, more preferably 10 mol or more, still more preferably 12 mol or more, particularly preferably 14 mol or more, per 1 mol of dihydric phenol (I).
  • the upper limit is not particularly limited, but 50 mol or less is sufficient from the viewpoint of the size and cost of the apparatus.
  • the pressure in the formation reaction of the chloroformate compound is not particularly limited, and may be any of normal pressure, pressurization, or reduced pressure, but it is usually advantageous to carry out the reaction under normal pressure.
  • the reaction temperature is selected from the range of ⁇ 20 to 50 ° C., and in many cases, heat is generated with the reaction, so it is desirable to cool with water or ice.
  • the reaction time depends on other conditions and cannot be defined unconditionally, but is usually 0.2 to 10 hours.
  • As the pH range in the formation reaction of the chloroformate compound known interfacial reaction conditions can be used, and the pH is usually adjusted to 10 or more.
  • Step (ii) In step (ii), while stirring the solution obtained in step (i), the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) represented by the following formula [5] is added to the dihydric phenol ( This is a step for adding interfacial polycondensation between hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) and carbonate oligomer by adding at a rate of 0.01 mol / min or less per 1 mol of I). (Wherein R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , P, q and X are the same as described above.
  • the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is a phenol having an olefinically unsaturated carbon-carbon bond, preferably vinylphenol, 2-allylphenol, isopropenylphenol, 2-methoxy-4-allylphenol. It is easily produced by hydrosilylation reaction at the end of a polysiloxane chain having a degree of polymerization of.
  • (2-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane (2-methoxy-4-allylphenol) -terminated polydiorganosiloxane are preferred, and (2-allylphenol) -terminated polydimethylsiloxane and (2-methoxy-) are particularly preferred.
  • 4-Allylphenol) -terminated polydimethylsiloxane is preferred.
  • the degree of diorganosiloxane polymerization (p + q) of the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is suitably less than 100.
  • the degree of diorganosiloxane polymerization (p + q) is preferably 5 to 70, more preferably 20 to 60, still more preferably 30 to 60, and particularly preferably 30 to 50.
  • the lower limit of the preferable range the impact resistance and flame retardancy are excellent, and below the upper limit of the preferable range, the transparency is excellent. That is, the copolymer below the upper limit tends to reduce the average size and normalized dispersion of the polydiorganosiloxane domain. As a result, a resin molded article having excellent transparency can be obtained even under molding conditions in which the cylinder stays at a high temperature for a long time.
  • the number of moles per unit weight of the polydiorganosiloxane unit below the upper limit is increased, and the unit is easily incorporated into the polycarbonate evenly.
  • the degree of diorganosiloxane polymerization is high, the incorporation of polydiorganosiloxane units into the polycarbonate becomes uneven and the proportion of polydiorganosiloxane units in the polymer molecule increases. Therefore, a polycarbonate containing the unit and a polycarbonate not containing the unit are likely to be produced, and the compatibility with each other tends to be lowered. As a result, large polydiorganosiloxane domains are likely to occur.
  • the polydiorganosiloxane domain is somewhat large, and therefore there is a preferred range of polymerization degree as described above.
  • Only one kind of hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) may be used, or two or more kinds thereof may be used.
  • other comonomer other than the dihydric phenol (I) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is 10% by weight or less based on the total weight of the copolymer. It can also be used in combination in the range.
  • step (i) after preparing a solution containing a carbonate oligomer of dihydric phenol (I) having a terminal chloroformate group in step (i), formula [5] while stirring the solution in step (ii) And the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is added at a rate of 0.01 mol / min or less per 1 mol of the dihydric phenol (I) charged in the preparation of the mixed solution.
  • the terminal polydiorganosiloxane (II) and the chloroformate compound are subjected to interfacial polycondensation to obtain a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer.
  • the reason why the predetermined domain size and the normalized dispersion of the domain size can be reduced by such a method is presumed as follows.
  • phosgene is reacted with a mixture of dihydric phenol (I) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II), dihydric phenol (I) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) Due to the difference in reactivity, a block copolymer having a long chain length composed of only one monomer is likely to be formed.
  • hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is bonded via a short-chain carbonate oligomer composed of dihydric phenol (I).
  • the rapid increase of the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) concentration is suppressed, and as a result, the reaction between the monomer and the dihydric phenol (I) having a terminal chloroformate group with a carbonate oligomer.
  • the amount of unreacted hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) can be reduced.
  • Such reduction eliminates the difference in reactivity between the dihydric phenol (I) and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II), and a long-chain block copolymer consisting of only one monomer or a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane. It is considered that the formation probability of a structure in which organosiloxane (II) is bonded through a short-chain carbonate oligomer composed of dihydric phenol (I) is lowered.
  • the addition rate of the above hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is slower than 0.0001 molar equivalent / min, it is not preferable in terms of production efficiency, and the polydiorganosiloxane component content of the resulting copolymer is reduced, This is not preferable because the molecular weight tends to vary. Therefore, the lower limit of the addition rate of hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is substantially 0.0001 molar equivalent / min.
  • the addition rate of the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is more preferably 0.005 mol / min or less, and still more preferably 0.005 mol / min or less per mol of the dihydric phenol (I) charged in the preparation of the solution.
  • the rate is 0025 mol / min or less, particularly preferably 0.0015 mol / min or less, and the lower limit is more preferably 0.0002 mol / min or more.
  • it is desirable that the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is mixed with a solvent and put into a mixed solution containing a terminal chloroformate compound in a solution state.
  • the concentration of the solution is desirably diluted within a range that does not inhibit the reaction, preferably in the range of 0.01 to 0.2 mol / L, more preferably in the range of 0.02 to 0.1 mol / L. It is a range.
  • a solvent is not particularly limited, but is preferably the same as the solvent used for the above-mentioned reaction for producing the chloroformate compound, and particularly preferably methylene chloride.
  • an acid binder may be appropriately added in consideration of the stoichiometric ratio (equivalent) of the reaction.
  • the acid binder examples include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate, organic bases such as pyridine, and mixtures thereof. Used. Specifically, when the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) used or a part of the dihydric phenol (I) as described above is added as a post-added monomer to this reaction stage, It is preferable to use 2 equivalents or an excess amount of alkali with respect to the total number of moles of monovalent phenol (I) and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) (usually 1 mole corresponds to 2 equivalents).
  • alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide
  • alkali metal carbonates such as sodium carbonate and potassium carbonate
  • organic bases such as pyridine
  • the interfacial polycondensation reaction between the oligomer of dihydric phenol (I) and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) is performed by vigorously stirring the above mixture.
  • a terminal terminator or a molecular weight regulator is usually used.
  • the terminal terminator include compounds having a monohydric phenolic hydroxyl group.
  • aliphatic carboxylic acids examples include chloride, aliphatic carboxylic acid, hydroxybenzoic acid alkyl ester, hydroxyphenylalkyl acid ester, alkyl ether phenol and the like.
  • the amount used is in the range of 100 to 0.5 mol, preferably 50 to 2 mol, based on 100 mol of all dihydric phenol compounds used, and it is naturally possible to use two or more compounds in combination. is there.
  • a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine or a quaternary ammonium salt can be added, and it is preferable to add it.
  • a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine or a quaternary ammonium salt
  • triethylmine is used.
  • the reaction time of such a polymerization reaction needs to be relatively long in order to improve transparency.
  • the upper limit is preferably 30 minutes or longer, more preferably 50 minutes or longer, and the upper limit is preferably 2 hours or shorter, more preferably 1.5 hours or shorter from the viewpoint of production efficiency.
  • the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention can be made into a branched polycarbonate copolymer by using a branching agent in combination with the above dihydric phenol compound.
  • the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound used in the branched polycarbonate resin include phloroglucin, phloroglucid, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxydiphenyl) heptene-2, 2 , 4,6-trimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxyphenyl) heptane, 1,3,5-tris (4-hydroxyphenyl) benzene, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) Ethane, 1,1,1-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 2,6-bis (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenol, 4- ⁇ 4- [ Trisphenol such as 1,1-bis (4-hydroxyphen
  • 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane and 1,1,1-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ethane are preferable, and 1,1,1-tris (4- Hydroxyphenyl) ethane is preferred.
  • the branched solution may contain a branching agent in the mixed solution during the production reaction of the chloroformate compound. It may be a method in which an agent is added.
  • the proportion of the carbonate constituent unit derived from the branching agent is preferably 0.005 to 1.5 mol%, more preferably 0.01 to 1.2 mol% in the total amount of carbonate constituent units constituting the copolymer. Particularly preferred is 0.05 to 1.0 mol%. Regarding the amount of such branched structures 1 It is possible to calculate by H-NMR measurement.
  • the pressure in the system in the polycondensation reaction may be any of reduced pressure, normal pressure, or increased pressure, but usually it can be suitably performed at normal pressure or about the pressure of the reaction system.
  • the reaction temperature is selected from the range of ⁇ 20 to 50 ° C., and in many cases, heat is generated with the polymerization, so it is desirable to cool with water or ice.
  • the reaction time varies depending on other conditions such as the reaction temperature, it cannot be generally specified, but it is usually carried out in 0.5 to 10 hours.
  • the obtained polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer is appropriately subjected to physical treatment (mixing, fractionation, etc.) and / or chemical treatment (polymer reaction, crosslinking treatment, partial decomposition treatment, etc.) to achieve the desired reduction.
  • Viscosity [ ⁇ SP / C] can also be obtained as a copolymer.
  • the obtained reaction product (crude product) can be recovered as a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer having a desired purity (purity) by performing various post-treatments such as a known separation and purification method.
  • the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention can be blended with various flame retardants, reinforcing fillers, stabilizers and the like blended in the polycarbonate resin within a range not impairing the effects of the present invention.
  • the copolymer of the present invention can be pelletized by melt kneading using an extruder such as a single screw extruder or a twin screw extruder.
  • various additives can be blended.
  • the copolymer of the present invention can produce various products by injection-molding the pellets produced as described above. Furthermore, the resin melt-kneaded by an extruder can be directly made into a sheet, a film, a profile extrusion molded product, a direct blow molded product, and an injection molded product without going through pellets.
  • injection molding not only a normal molding method but also an injection compression molding, an injection press molding, a gas assist injection molding, a foam molding (including those by injection of a supercritical fluid), an insert molding, depending on the purpose as appropriate.
  • a molded product can be obtained using an injection molding method such as in-mold coating molding, heat insulating mold molding, rapid heating / cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultrahigh-speed injection molding.
  • an injection molding method such as in-mold coating molding, heat insulating mold molding, rapid heating / cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultrahigh-speed injection molding.
  • the advantages of these various molding methods are already widely known.
  • either a cold runner method or a hot runner method can be selected for molding.
  • the copolymer of the present invention can be used in the form of various profile extrusion molded articles, sheets, films, etc. by extrusion molding.
  • an inflation method, a calendar method, a casting method, or the like can also be used.
  • it can be formed as a heat-shrinkable tube by applying a specific stretching operation.
  • the copolymer of the present invention can be formed into a molded product by rotational molding or blow molding. This provides a copolymer molded product having excellent transparency. That is, according to the present invention, the polydiorganosiloxane domains are dispersed in a polycarbonate polymer matrix, the average size of the polydiorganosiloxane domains is 5 to 40 nm, the normalized dispersion is 30% or less, A molded article comprising a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer having a transmittance of 88% or more is provided. Furthermore, various surface treatments can be performed on the molded article made of the copolymer of the present invention.
  • Surface treatment here refers to a new layer on the surface of resin molded products such as vapor deposition (physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.), plating (electroplating, electroless plating, hot dipping, etc.), painting, coating, printing, etc.
  • a method used for ordinary polycarbonate resin is applicable.
  • Specific examples of the surface treatment include various surface treatments such as hard coat, water / oil repellent coat, ultraviolet absorption coat, infrared absorption coat, and metalizing (evaporation).
  • the resin composition of the present invention contains 5 to 95% by weight of an aromatic polycarbonate (component A) and 95 to 5% by weight of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (component B).
  • component A aromatic polycarbonate
  • component B polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer
  • the polydiorganosiloxane domain has an average size of 5 to 40 nm and a normalized dispersion of 30% or less;
  • the total light transmittance is 88% or more.
  • the B component polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer is as described above.
  • the content of component B is 95 to 5% by weight, preferably 80 to 10% by weight, more preferably 50 to 20% by weight.
  • the resin composition of the present invention has an aggregate structure in which polydiorganosiloxane domains are dispersed in a matrix of polycarbonate polymer.
  • the average size of the polydiorganosiloxane domain in the resin composition of the present invention is 5 to 40 nm, preferably 5 to 15 nm, more preferably 7 to 12 nm.
  • the lower limit of the average size is preferably 5 nm, more preferably 7 nm.
  • the upper limit of the average size is preferably 20 nm, more preferably 15 nm, and particularly preferably 12 nm.
  • the normalized dispersion of the polydiorganosiloxane domain in the resin composition of the present invention is 30% or less, preferably 25% or less, more preferably 20% or less.
  • the lower limit of such normalized dispersion is practically preferably 7% or more, more preferably 10% or more.
  • the average size and normalized dispersion of the polydiorganosiloxane domain have the same definition as the copolymer of the present invention and are measured by the same method.
  • the total light transmittance of the resin composition of the present invention is 88% or more.
  • the resin composition of the present invention has a total light transmittance of 88% or more in a molded product having a thickness of 2.0 mm formed by injection molding.
  • the total light transmittance is preferably 88.5% or more, more preferably 89% or more.
  • the upper limit is preferably 92%, more preferably 91.5%.
  • the haze is preferably 0.3 to 20%. Such haze is more preferably 0.5 to 10%, further preferably 0.6 to 5%, and particularly preferably 0.7 to 2%.
  • the total light transmittance and haze of the resin composition have the same definition as the copolymer of the present invention, and are measured by the same method.
  • An aromatic polycarbonate (component A) is obtained by reacting a dihydric phenol and a carbonate precursor.
  • reaction method examples include an interfacial polymerization method, a melt transesterification method, a solid phase transesterification method of a carbonate prepolymer, and a ring-opening polymerization method of a cyclic carbonate compound.
  • dihydric phenol used here include hydroquinone, resorcinol, 4,4′-biphenol, 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethane, and 2,2-bis (4-hydroxyphenyl).
  • a preferred dihydric phenol is bis (4-hydroxyphenyl) alkane, and bisphenol A is particularly preferred from the viewpoint of impact resistance, and is widely used.
  • bisphenol A-based polycarbonate which is a general-purpose polycarbonate
  • a special polycarbonate produced using other dihydric phenols can be used as the A component.
  • BPM 4,4 ′-(m-phenylenediisopropylidene) diphenol
  • Bis-TMC 1,1-bis (4-hydroxy Phenyl) cyclohexane
  • Bis-TMC 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) -3,3,5-trimethylcyclohexane
  • BCF 9,9-bis (4-hydroxyphenyl) And polycarbonate (homopolymer or copolymer) using fluorene and 9,9-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) fluorene
  • polycarbonates are suitable for applications in which dimensional changes due to water absorption and requirements for form stability are particularly severe.
  • the content of these dihydric phenols other than BPA is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more of the entire dihydric phenol component constituting the polycarbonate.
  • the component A constituting the resin composition is the following (1) to (3) copolymer polycarbonate. is there.
  • BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate, and BCF Is a copolymer polycarbonate having a content of 20 to 80 mol% (more preferably 25 to 60 mol%, still more preferably 35 to 55 mol%).
  • BPA is 10 to 95 mol% (more preferably 50 to 90 mol%, more preferably 60 to 85 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate, and BCF Is a copolycarbonate having a content of 5 to 90 mol% (more preferably 10 to 50 mol%, more preferably 15 to 40 mol%).
  • BPM is 20 to 80 mol% (more preferably 40 to 75 mol%, more preferably 45 to 65 mol%) in 100 mol% of the dihydric phenol component constituting the polycarbonate, and Bis -Copolymer polycarbonate having a TMC of 20 to 80 mol% (more preferably 25 to 60 mol%, more preferably 35 to 55 mol%).
  • These special polycarbonates may be used alone or in combination of two or more. Moreover, these can also be mixed and used for the bisphenol A type polycarbonate generally used. The production methods and characteristics of these special polycarbonates are described in detail in, for example, JP-A-6-172508, JP-A-8-27370, JP-A-2001-55435, and JP-A-2002-117580.
  • the water absorption of the polycarbonate is a value obtained by measuring the moisture content after being immersed in water at 23 ° C. for 24 hours in accordance with ISO 62-1980 using a disc-shaped test piece having a diameter of 45 mm and a thickness of 3.0 mm. is there.
  • Tg glass transition temperature
  • DSC differential scanning calorimeter
  • the carbonate precursor carbonyl halide, carbonic acid diester, haloformate or the like is used, and specific examples include phosgene, diphenyl carbonate, dihaloformate of dihydric phenol, and the like.
  • Aromatic polycarbonates are branched polycarbonates copolymerized with trifunctional or higher polyfunctional aromatic compounds, polyester carbonates copolymerized with aromatic or aliphatic (including alicyclic) difunctional carboxylic acids, bifunctional Copolycarbonates copolymerized with alcohols (including alicyclics) and polyester carbonates copolymerized with such bifunctional carboxylic acids and difunctional alcohols are included. Moreover, the mixture which mixed 2 or more types of the obtained aromatic polycarbonate may be sufficient.
  • Branched polycarbonate can impart anti-drip performance and the like to the resin composition of the present invention.
  • the trifunctional or higher polyfunctional aromatic compound used in the branched polycarbonate include phloroglucin, phloroglucid, or 4,6-dimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxydiphenyl) heptene-2, 2, 4,6-trimethyl-2,4,6-tris (4-hydroxyphenyl) heptane, 1,3,5-tris (4-hydroxyphenyl) benzene, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane 1,1,1-tris (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 2,6-bis (2-hydroxy-5-methylbenzyl) -4-methylphenol, 4- ⁇ 4- [1 , 1-Bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene ⁇ - ⁇ , ⁇ -dimethylbenzylphenol, tetra (4-hydroxy) Cipheny
  • the structural unit derived from the polyfunctional aromatic compound in the branched polycarbonate is preferably a total of 100 mol% of the structural unit derived from the dihydric phenol and the structural unit derived from the polyfunctional aromatic compound. It is 0.01 to 2 mol%, more preferably 0.05 to 1.2 mol%, and particularly preferably 0.05 to 1.0 mol%.
  • a branched structural unit may be generated as a side reaction.
  • the amount of the branched structural unit is also 0.1% in a total of 100 mol% with a structural unit derived from a dihydric phenol.
  • the content is preferably 001 to 2 mol%, preferably 0.005 to 1.2 mol%, particularly preferably 0.01 to 1.0 mol%.
  • the aliphatic bifunctional carboxylic acid is preferably ⁇ , ⁇ -dicarboxylic acid.
  • aliphatic difunctional carboxylic acid examples include sebacic acid (decanedioic acid), dodecanedioic acid, tetradecanedioic acid, octadecanedioic acid, icosanedioic acid and other straight-chain saturated aliphatic dicarboxylic acids, and cyclohexanedicarboxylic acid.
  • Preferred are alicyclic dicarboxylic acids such as As the bifunctional alcohol, an alicyclic diol is more preferable, and examples thereof include cyclohexanedimethanol, cyclohexanediol, and tricyclodecane dimethanol.
  • the viscosity average molecular weight (Mv) of the aromatic polycarbonate (component A) is not particularly limited, but is preferably 1 ⁇ 10 4 ⁇ 5 ⁇ 10 4 And more preferably 1.4 ⁇ 10 4 ⁇ 3 ⁇ 10 4 And more preferably 1.4 ⁇ 10 4 ⁇ 2.4 ⁇ 10 4 It is.
  • the viscosity average molecular weight is 5 ⁇ 10 4
  • a resin composition obtained from an aromatic polycarbonate exceeding the above range is inferior in versatility in that it is inferior in fluidity during injection molding.
  • the aromatic polycarbonate may be obtained by mixing those having a viscosity average molecular weight outside the above range.
  • the range (5 ⁇ 10 4 An aromatic polycarbonate having a viscosity average molecular weight exceeding) improves the entropy elasticity of the resin. As a result, good moldability is exhibited in gas assist molding and foam molding which may be used when molding into a structural member.
  • the component A has a viscosity average molecular weight of 7 ⁇ 10 4 ⁇ 3 ⁇ 10 5 Aromatic polycarbonate (component A-1-1), and viscosity average molecular weight 1 ⁇ 10 4 ⁇ 3 ⁇ 10 4 Made of an aromatic polycarbonate (A-1-2 component) having a viscosity average molecular weight of 1.6 ⁇ 10 4 ⁇ 3.5 ⁇ 10 4
  • An aromatic polycarbonate (component A-1) (hereinafter sometimes referred to as “high molecular weight component-containing aromatic polycarbonate”) can also be used.
  • the molecular weight of the A-1-1 component is 7 ⁇ 10. 4 ⁇ 2 ⁇ 10 5 Is preferred, more preferably 8 ⁇ 10 4 ⁇ 2 ⁇ 10 5 More preferably 1 ⁇ 10 5 ⁇ 2 ⁇ 10 5 , Particularly preferably 1 ⁇ 10 5 ⁇ 1.6 ⁇ 10 5 It is.
  • the molecular weight of the component A-1-2 is 1.0 ⁇ 10 4 ⁇ 2.5 ⁇ 10 4 Is preferable, more preferably 1.1 ⁇ 10 4 ⁇ 2.4 ⁇ 10 4 More preferably 1.2 ⁇ 10 4 ⁇ 2.4 ⁇ 10 4 , Particularly preferably 1.2 ⁇ 10 4 ⁇ 2.3 ⁇ 10 4 It is.
  • the high molecular weight component-containing aromatic polycarbonate (component A-1) can be obtained by mixing the components A-1-1 and A-1-2 at various ratios and adjusting them so as to satisfy a predetermined molecular weight range. it can.
  • the A-1-1 component is 2 to 40% by weight, more preferably the A-1-1 component is 3 to 30% by weight, and still more preferably The A-1-1 component is 4 to 20% by weight, and particularly preferably the A-1-1 component is 5 to 20% by weight.
  • the preparation method of the component A-1 (1) a method in which the components A-1-1 and A-1-2 are independently polymerized and mixed, and (2) JP-A-5-306336.
  • the content of component A is 5 to 95% by weight, preferably 10 to 90% by weight, more preferably 20 to 80% by weight.
  • the resin composition of the present invention exhibits the same aggregated structure, average domain size, normalized dispersion, and total light transmittance as the above polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (component B).
  • the present invention includes a molded article formed from the resin composition.
  • the total light transmittance and haze of the three-stage plate having a thickness of 2.0 mm were measured using Haze Meter NDH 2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd. according to ASTM D1003.
  • the average size and particle size distribution (normalized dispersion) were measured using an X-ray diffractometer (RINT-TTRI II manufactured by Rigaku Corporation).
  • the X-ray source was a CuK ⁇ characteristic X-ray (wavelength 0.1541841 nm), a tube voltage of 50 kV, and a tube current of 300 mA.
  • the small angle scattering optical system was Slit: 1st 0.03 mm, HS 10 mm, SS 0.2 mm, and RS 0.1 mm. The measurement was performed by an asymmetric scanning method (2 ⁇ scanning) with an FT of 0.01 ° step, 4 sec / step, and a scanning range of 0.06-3 °.
  • small angle scattering analysis software NANO-Solver (Ver. 3.3) manufactured by Rigaku Corporation was used.
  • the analysis is an aggregate structure in which spherical domains of polydiorganosiloxane are dispersed in a matrix of polycarbonate polymer, and assuming that there is a variation in particle size distribution, the density of the polycarbonate matrix is 1.2 g / cm 3 , and the polydiorganosiloxane domain is The density was 1.1 g / cm 3, and an isolated particle model that did not consider the interparticle interaction (interparticle interference) was used.
  • TEM transmission electron microscope
  • the haze at a thickness of 2.0 mm of the three-stage plate was measured according to ASTM D1003 using Haze Meter NDH 2000 manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd., and the change ( ⁇ haze) was measured.
  • Structural viscosity index (N) In accordance with ISO 11443 (JIS K 7199), a capillary type rheometer (Capillograph 1D manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.) is used, and capillary type EF manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.
  • the shear stress ⁇ (Pa) with respect to the shear rate D (60.8-6080 sec ⁇ 1 ) was measured at a furnace temperature of 300 ° C., and the respective values were determined.
  • the structural viscosity index (N) was determined from the slope of the regression line obtained by plotting on a log-log graph. The pellet obtained was dried with hot air at 120 ° C. for 5 hours and used as a sample. (8) Flame retardancy After the obtained pellets were dried with hot air at 120 ° C.
  • Example 1 (Process (i)) In a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, 21592 parts of ion-exchanged water and 3675 parts of a 48.5% aqueous sodium hydroxide solution were added, and 2,2 as dihydric phenol (I) represented by the formula [4] -After dissolving 3897 parts (17.07 mol) of bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and 7.6 parts of hydrosulfite, 14565 parts of methylene chloride (based on 1 mol of dihydric phenol (I)) 10 mol) was added, and 1900 parts of phosgene was blown in at a temperature of 22-30 ° C.
  • 2,2 as dihydric phenol (I) represented by the formula [4] -After dissolving 3897 parts (17.07 mol) of bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A) and 7.6 parts of hydrosulfite, 14565 parts of
  • Step (ii) A solution obtained by dissolving 1131 parts of 48.5% aqueous sodium hydroxide and 108 parts of p-tert-butylphenol in 800 parts of methylene chloride was added, and the following structure was obtained as a dihydric phenol (II) represented by the formula [5] while stirring.
  • Example 3 shows a transmission electron microscope (TEM) photograph (magnified 20,000 times) in a cross section of a three-stage plate having a thickness of 1.0 mm.
  • TEM transmission electron microscope
  • Example 2 Using 2880 parts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and a solution of 430 parts of dihydric phenol (II) represented by the formula [5] in 1600 parts of methylene chloride, dihydric phenol (II) was added at a rate of 0.0008 mol / min per mole of dihydric phenol (I). The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.88. The measurement results are also shown in Table 1.
  • the structural viscosity index (N) of the obtained polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer was 1.63. Moreover, the flame retardance determination was V-1, and the number of times of melt dropping (drip) in the five test pieces was zero.
  • Example 3 Using 2860 parts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 681 parts of dihydric phenol (II) represented by the formula [5] dissolved in 2400 parts of methylene chloride, a solution of dihydric phenol (II) was added at a rate of 0.0012 mol / min per mole of dihydric phenol (I). The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.80. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Example 4 Using 3,889 parts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, as the dihydric phenol (II) represented by the formula [5], a polydiorganosiloxane compound having the following structure (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. X- 22-1875), except that 205 parts were used. The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.87. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Example 5 Using 2867 parts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 429 parts of dihydric phenol (II) represented by the formula [5] dissolved in 1600 parts of methylene chloride, dihydric phenol (II) was added at a rate of 0.0008 mol / min per mole of dihydric phenol (I). The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.78. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Example 6 Using 2840 parts of 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 678 parts of dihydric phenol (II) represented by the formula [5] dissolved in 2400 parts of methylene chloride, a solution of dihydric phenol (II) was added at a rate of 0.0012 mol / min per mol of dihydric phenol (I). The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.85. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Example 7 (Synthesis of copolymer B-1) The same procedure as in Example 1 was conducted except that 20387 parts of methylene chloride (14 moles per mole of dihydric phenol (I)) was used.
  • Example 8 (Synthesis of copolymer B-2) The same procedure as in Example 2 was repeated except that 20387 parts of methylene chloride (14 moles relative to 1 mole of dihydric phenol (I)) was used. The average degree of oligomer polymerization in step (i) was 1.72. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Step (ii) A solution prepared by dissolving 1131 parts of 48.5% aqueous sodium hydroxide solution and 108 parts of p-tert-butylphenol in 800 parts of methylene chloride was added, and the above polydiphenol (II) represented by the formula [5] was stirred while stirring.
  • Example 2 shows a small-angle X-ray scattering profile (a) and a particle size distribution (b) when the thickness of the three-stage plate is 1.0 mm.
  • FIG. 4 shows a transmission electron microscope (TEM) photograph (20,000 magnifications) of a cross section of a three-stage plate having a thickness of 1.0 mm. It is. Comparative Example 2 Comparative Example 1 was repeated except that 4.3 parts of triethylamine was added and stirring was continued for 1 hour at a temperature of 26 to 31 ° C. to complete the reaction. The measurement results are also shown in Table 1.
  • Step (ii) This oligomer solution was introduced into a reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser, and a solution prepared by dissolving 1131 parts of 48.5% aqueous sodium hydroxide and 108 parts of p-tert-butylphenol in 800 parts of methylene chloride was added.
  • the dihydric phenol (II) was added at a rate of 0.5 mol / min per mol of the dihydric phenol (I) to obtain an emulsified state, and then vigorously stirred again. Under such stirring, 4.3 parts of triethylamine was added while the reaction solution was at 26 ° C., and stirring was continued for 1 hour at a temperature of 26 to 31 ° C. to complete the reaction.
  • a dark spot corresponds to the domain of polydiorganosiloxane.
  • the molded article made of the polycarbonate-polysiloxane copolymer of the present invention is a highly transparent molded article having high total light transmittance, reduced haze, and further suppressing a decrease in transparency due to retention.
  • Examples 9 to 15 and Comparative Examples 7 to 10 (resin compositions) Each component shown in Table 2 was blended in each blending amount, mixed with a blender, and then melt-kneaded by a vent type twin screw extruder (Technobel Co., Ltd., KZW15-25MG) to obtain pellets. Extrusion conditions were a discharge rate of 2.5 kg / h, a screw rotation speed of 250 rpm, and an extrusion temperature of 260 ° C. from the first supply port to the die part. The results of evaluation using the obtained pellets are shown in Table 2.
  • FIG. 5 shows the small-angle X-ray scattering profile (a) and the particle size distribution (b) in the thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Example 12.
  • FIG. 5 shows the small-angle X-ray scattering profile (a) and the particle size distribution (b) in the thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Example 12.
  • a component 6 shows a small-angle X-ray scattering profile (a) and a particle size distribution (b) at a thickness of 1.0 mm of the three-stage plate measured in Comparative Example 7.
  • the contents of each component indicated by symbols in Table 2 are as follows.
  • a component A-1 Linear aromatic polycarbonate resin powder synthesized by interfacial polycondensation from bisphenol A, p-tert-butylphenol as a terminal stopper, and phosgene (manufactured by Teijin Chemicals Ltd .: Panlite L-1250WP (product) Name), viscosity average molecular weight 23,900)
  • A-2 Linear aromatic polycarbonate resin powder synthesized by interfacial polycondensation from bisphenol A, p-tert-butylphenol as a terminal stopper, and phosgene (manufactured by Teijin Chemicals Ltd .: Panlite L-1225WX (product) Name), viscosity average molecular weight 19,700)
  • the molded product of the present invention has a high total light transmittance and a low haze. According to the production method of the present invention, the copolymer can be produced.
  • the polydiorganosiloxane domain forms a specific aggregated structure in the molded product, and is excellent in transparency and exhibits excellent impact resistance and flame retardancy. Therefore, it is possible to develop applications for parts that could not be used conventionally by taking advantage of such characteristics. As specific examples, it can be widely used in the field of optical parts, electrical / electronic devices, and automobiles.
  • optical discs such as optical discs and related members
  • housing molded products such as battery housings, lens barrels, memory cards, speaker cones, disk cartridges, surface light emitters, mechanical parts for micromachines, molded products with hinges Or a molded article for hinges, translucent / light guiding buttons, touch panel parts, etc.
  • mechanical parts for micromachines molded products with hinges Or a molded article for hinges, translucent / light guiding buttons, touch panel parts, etc.
  • molded products such as battery housings, lens barrels, memory cards, speaker cones, disk cartridges, surface light emitters, mechanical parts for micromachines, molded products with hinges Or a molded article for hinges, translucent / light guiding buttons, touch panel parts, etc.

Abstract

本発明の目的は、透明性の改善されたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を提供することにある。 本発明は、ポリカーボネートブロックと、ポリジオルガノシロキサンブロックとからなり、(i)ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、(ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、(iii)全光線透過率が88%以上である、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体である。

Description

ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体
 本発明は、良好な透明性を有するポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体に関する。さらに詳しくは、各種成形材料やポリマーアロイ材料として好適な、特定の凝集構造を形成する透明性に優れたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体に関する。また本発明は、成形条件の影響を受け難く透明性と難燃性に優れた成形品を得ることができるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体に関する。
 ポリカーボネートは、耐衝撃性に優れ、高い熱変形温度と透明性を有するので、強度、耐熱性、透明性を必要とする多くの用途(例えば眼鏡レンズ、窓ガラスなど)に用いられている。最も広範に生産されているポリカーボネートは、ビスフェノールA(BPA)を重合することにより形成されるホモポリマーであるが、用途分野の拡大に伴って更に性能の優れたポリカーボネートの開発が望まれている。そこで、拡大する用途に適合させるために、BPAなどの一般的なモノマー原料に各種の共重合モノマー単位を導入することによる共重合体に関する研究が行われてきている。それら共重合体の研究において、特にBPAとポリジオルガノシロキサンからなるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、BPAホモポリカーボネートと比較して、難燃性や低温耐衝撃性に優れることが知られている(特許文献1~3)。
 しかしながら、透明な(即ち、高い全光線透過率および低いヘイズを有する)ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を製造することは難しいとされている。ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は通例、ポリジオルガノシロキサン含有ビスフェノールとBPAのような二価フェノールの混合物をホスゲンおよび水酸化ナトリウム水溶液のような水性酸受容体と界面条件下で反応させることによって製造される(特許文献3~6)。かかる製造方法により得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、白濁し不透明である。
 透明なポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を製造する試みが、特許文献7~11に記載されている。しかしながら、かかる製造方法により得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の透明性は、透明樹脂に要求される高度な透明性レベルに到達することができない問題点があった。
 一方、特許文献12には、第1のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体と、第2のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を混合することによって得られる、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中に平均ドメインサイズ20~45nmのポリジオルガノシロキサンドメインが埋込まれた樹脂組成物が提案されている。この樹脂組成物は、耐衝撃性および一定の半透明性を有することが開示されている。より具体的にはこの樹脂組成物は、半透明性(約25~約85%の光透過率および約104未満のヘイズを有することと定義される)を有し、視覚効果添加剤と組合せて美的視覚効果を得ることができ、かつ耐衝撃性、難燃性に優れており、ウェルドラインの視認性が低いことが開示されている。しかしこの提案にはポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと透明性(光透過率85%以上)との関係については明らかにはされていない。
 さらに、特許文献10によれば、通常の成形においては透明な成形品が得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体が、高温シリンダー中に滞留される成形において白濁し、不透明な成形品となることが示されている。即ち、該共重合体の透明性は成形条件の影響を受けやすいことが公知である。該特許文献においては、亜リン酸(HPO)等の酸化合物の配合により、かかる白濁を抑制できることが記載されているが、亜リン酸の配合は、該樹脂組成物およびその成形品の製造装置に腐食の如き悪影響を及ぼす。したがって、かかる亜リン酸を配合することなく、高温シリンダー中に滞留される成形条件であっても透明性を維持できるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体が求められていた。
 ポリカーボネート樹脂の難燃性向上を目的として、樹脂の溶融滴下(ドリップ)現象の抑制がある。その中でベース樹脂として分岐単位を有する芳香族ポリカーボネート樹脂を用いる方法では、透明性に優れる点で好ましくドリップ改善効果も認められるものの、ドリップ防止効果と流動性の両立の点で十分に満足するものが得られていないのが現状であった。
特開平5−186675号公報 特開平5−247195号公報 特許第2662310号公報 特開平3−79626号公報 特開平4−202466号公報 欧州特許第0500087号明細書 特開平6−100684号公報 特開平6−263865号公報 特開平8−169947号公報 特表2006−518803号公報 特表2005−535761号公報 特表2006−523243号公報 特開平07−258532号公報
 前述のようにポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の透明性を改善することが求められている。また、亜リン酸等の酸化合物の如き悪影響を及ぼす添加剤を配合することなく、成形条件の影響を受け難く安定して透明性の高い共重合体が求められている。
 そこで本発明の目的は、透明性に優れ、成形条件の影響を受け難く熱安定性に優れたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体およびその製造方法を提供することにある。また本発明の目的は、透明性に優れ、成形条件の影響を受け難く熱安定性に優れたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の成形品を提供することにある。
 また本発明の目的は、透明性、難燃性および熱安定性に優れた樹脂組成物およびその成形品を提供することにある。
 本発明者らは、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の透明性の改良について鋭意検討を重ねた結果、特定の凝集構造を形成するポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体が格段に高い透明性を発現することを見出し、本発明を完成した。
 即ち本発明によれば、上記課題は下記構成により解決される。
1. 下記式[1]で表されるポリカーボネートブロックと、下記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックとからなり、
(i)ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、
(ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、
(iii)全光線透過率が88%以上である、
ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000006
[式中、RおよびRは夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数3~14のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い。eおよびfは夫々1~4の整数である。Wは、単結合もしくは下記式[2]で表される基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000007
(式中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17およびR18は夫々独立して、水素原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数3~14のアリール基および炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表す。R19およびR20は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数6~10のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い。gは1~10の整数、hは4~7の整数である。)]
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000008
(式中、R、R、R、R、RおよびRは夫々独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基または炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基である。RおよびR10は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基である。pは自然数であり、qは0または自然数であり、p+qは100未満の自然数である。Xは炭素原子数2~8の二価脂肪族基である。)
2. 該ポリオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~15nmである前項1記載の共重合体。
3. 式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、もしくは(2−メトキシ−4−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導された、前項1記載の共重合体。
4. 式[3]におけるp+qが5~70である前項1記載の共重合体。
5. 式[3]におけるp+qが30~60であり、且つ全光線透過率が89%以上である、前項1記載の共重合体。
6. 共重合体の全重量を基準にして式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが0.1~50重量%である前項1記載の共重合体。
7. R、R、R、R、R、Rがメチル基である、前項1記載の共重合体。
8. 粘度平均分子量が、1.60×10~2.20×10であり、構造粘性指数(N)が1.55~1.80であることを特徴とする前記1記載の共重合体。
9. 式[1]で表されるポリカーボネートブロックが2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導された前項1記載の共重合体。
10. 前項1記載の共重合体から形成された成形品。
11. ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキンサンドメインが分散した凝集構造を有し、該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下である前項10記載の成形品。
12. 全光線透過率が88%以上である前項10記載の成形品。
13. (i)水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中において、下記式[4]で表わされる二価フェノール(I)とホスゲンとを反応させ、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーを含有する溶液を調製し、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000009
(式中、R、R、e、fおよびWは前記と同じである。)
(ii)次いで、該溶液を攪拌しながら下記式[5]で表わされるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を、該溶液の調整にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、0.01モル/min以下の速度で加え、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)とカーボネートオリゴマーとを界面重縮合させる、
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000010
(式中、R、R、R、R、R、R、R、R10、p、qおよびXは前記と同じである。)
各工程を含む前項1記載のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の製造方法。
14. 水に不溶性の有機溶媒を、式[4]で表わされる二価フェノール(I)1モルあたり12モル以上使用する前項13記載の製造方法。
15. 5~95重量%の芳香族ポリカーボネートおよび95~5重量%の前項1記載のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を含み、
(i)ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、
(ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、
(iii)全光線透過率が88%以上である、
樹脂組成物。
16. 前項15記載の樹脂組成物から形成された成形品。
 図1は、実施例1で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイルと解析結果のグラフであり、(a)は、測定散乱プロファイル(測定データ)のグラフ、(b)は、それから解析した粒径分布のグラフである。
 図2は、比較例1で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイルと解析結果のグラフであり、(a)は、測定散乱プロファイル(測定データ)のグラフ、(b)は、それから解析した粒径分布のグラフである。
 図3は、実施例1で観察した3段型プレートの厚み1.0mm部における透過型電子顕微鏡観察像である(20,000倍)。
 図4は、比較例1で観察した3段型プレートの厚み1.0mm部における透過型電子顕微鏡観察像である(20,000倍)。
 図5は、実施例14で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイルと解析結果のグラフであり、(a)は、測定散乱プロファイル(測定データ)のグラフ、(b)は、それから解析した粒径分布のグラフである。
 図6は、比較例5で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイルと解析結果のグラフであり、(a)は、測定散乱プロファイル(測定データ)のグラフ、(b)は、それから解析した粒径分布のグラフである。
 以下、本発明の詳細について説明する。
〔ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体〕
 本発明のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体(以下、共重合体と略すことがある。)は、式[1]のポリカーボネートブロックおよび(式[3]のポリジオルガノシロキサンブロックを含有する。
(式[1]のポリカーボネートブロック)
 ポリカーボネートブロックは、下記式[1]で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000011
 式[1]において、RおよびRは夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数3~14のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表す。RおよびRが夫々複数ある場合は、それらは同一でも異なっていても良い。
 ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~18のアルキル基として、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~18のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキトキシ基、オクトキシ基、等が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基が好ましい。
 炭素原子数6~20のシクロアルキル基として、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素原子数6~12のシクロアルキル基が好ましい。炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基として、好ましくはシクロヘキシルオキシ基、シクロオクチルオキシ基等が挙げられる。炭素原子数6~12のシクロアルキル基が好ましい。
 炭素原子数2~10のアルケニル基として、メテニル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基が好ましい。
 炭素原子数3~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等挙げられる。炭素原子数3~14のアリールオキシ基として、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基として、ベンジルオキシ基、フェニルエチルオキシ基等が挙げられる。
 eおよびfは夫々独立に1~4の整数である。
 Wは、単結合もしくは下記式[2]で表される基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000012
 式[2]においてR11、R12、R13、R14、R15、R16、R17およびR18は夫々独立して、水素原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数3~14のアリール基および炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表わす。
 炭素原子数1~18のアルキル基として、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。
 炭素原子数3~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。これらは置換されていてもよい。置換基として、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの炭素原子数1~6のアルキル基が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
 R19およびR20は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数6~10のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表す。複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い。
 ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~18のアルキル基として、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~10のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基等が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基が好ましい。
 炭素原子数6~20のシクロアルキル基として、シクロヘキシル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素原子数6~12のシクロアルキル基が好ましい。炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基として、シクロヘキシルオキシ基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素原子数6~12のシクロアルキル基が好ましい。
 炭素原子数2~10のアルケニル基として、メテニル基、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が挙げられる。炭素原子数1~6のアルキル基が好ましい。
 炭素原子数3~14のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等挙げられる。炭素原子数3~14のアリールオキシ基として、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキル基として、ベンジル基、フェニルエチル基等が挙げられる。炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基として、ベンジルオキシ基、フェニルエチルオキシ基等が挙げられる。
 gは1~10の整数、好ましくは1~6の整数である。hは4~7の整数、好ましくは4~5の整数である。
 式[1]で表されるポリカーボネートブロックは、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導されたブロックであることが好ましい。
 ポリカーボネートブロックの長さは、式[1]の繰り返し単位の平均数で、好ましくは10~100、より好ましくは30~80、さらに好ましくは35~65である。
 式[1]で表されるポリカーボネートブロックの含有量は、共重合体の全重量を基準にして、好ましくは50~99.9重量%、より好ましくは70~99.5重量%、さらに好ましくは80~99.0重量%である。
(式[3]のポリジオルガノシロキサンブロック)
 ポリジオルガノシロキサンブロックは、下記式[3]で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000013
 上記式[3]において、R、R、R、R、RおよびRは夫々独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基または炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基である。
 炭素数1~12のアルキル基として、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基として、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。置換基としてメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などの炭素数1~12のアルキル基が挙げられる。R、R、R、R、R、Rがメチル基であることが好ましい。
 RおよびR10は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基である。
 ハロゲン原子として、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。炭素原子数1~10のアルキル基として、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキル基である。炭素原子数1~10のアルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、ヘキソキシ基、ヘプトキシ基、オクトキシ基、等が挙げられる。好ましくは炭素原子数1~6のアルキルコキシ基である。
 pは自然数であり、qは0または自然数であり、p+qは100未満の自然数である。pは好ましくは5~100、より好ましくは30~60である。
qは好ましくは0~80、より好ましくは0~50である。p+qは好ましくは5~70、より好ましくは30~60、特に好ましくは30~50である。
 Xは、炭素数2~8の二価脂肪族基である。二価脂肪族基として、炭素数2~8のアルキレン基が挙げられる。アルキレン基としてエチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
 式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、もしくは(2−メトキシ−4−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導されたブロックであることが好ましい。即ち、式[3]においてXがトリメチレン基でRおよびR10が水素原子であるか、もしくはXがトリメチレン基でRおよびR10がメトキシ基であることが好ましい。
 式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックの含有量は、共重合体の全重量を基準にして、好ましくは0.1~50重量%、より好ましくは0.5~30重量%、さらに好ましくは1.0~20重量%である。
 共重合体の粘度平均分子量は、好ましくは5.0×10~5.0×10、より好ましくは1.0×10~4.0×10、更に好ましくは1.5×10~3.5×10、特に好ましくは1.7×10~2.5×10である。共重合体の粘度平均分子量が5.0×10未満では、多くの分野において実用上の機械的強度が得られにくく、5.0×10を超えると、溶融粘度が高く、概して高い成形加工温度を必要とするため、樹脂の熱劣化などの不具合を生じやすい。
(ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ、規格化分散)
 本発明の共重合体は、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造である。
 なお、本発明においてポリジオルガノシロキサンドメインとは、ポリカーボネートのマトリックス中に分散したポリジオルガノシロキサンを主成分とするドメインをいい、他の成分を含んでもよい。上述の如く、ポリジオルガノシロキサンドメインは、マトリックスたるポリカーボネートとの相分離により構造が形成されることから、必ずしも単一の成分から構成されない。
 共重合体全重量に占めるポリジオルガノシロキサン含有量は0.1~50重量%が好ましい。かかるポリジオルガノシロキサン成分含有量はより好ましくは0.5~30重量%、さらに好ましくは1~20重量%である。かかる好適な範囲の下限以上では、耐衝撃性や難燃性に優れ、かかる好適な範囲の上限以下では、成形条件の影響を受けにくい安定した透明性が得られやすい。かかるジオルガノシロキサン重合度、ポリジオルガノシロキサン含有量は、H−NMR測定により算出することが可能である。
 ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズは、5~40nm、好ましくは5~15nm、より好ましくは7~12nmである。
 かかる平均サイズの下限は、好ましくは6nmであり、より好ましくは7nmである。かかる平均サイズの上限は、好ましくは20nm、より好ましくは15nm、特に好ましくは12nmである。かかる範囲の下限未満では、耐衝撃性や難燃性が十分に発揮されず、かかる範囲の上限を超えると透明性が安定して発揮されない。
 本発明の共重合体のポリジオルガノシロキサンドメインは、規格化分散が30%以下である。
 ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが好適な範囲であっても、その規格化分散が30%を超えると良好かつ安定した透明性が発揮されない。かかるポリジオルガノシロキサンドメインサイズの規格化分散は、好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下である。かかる規格化分散の下限は実用上7%以上が好ましく、10%以上がより好ましい。かかる適切なドメインの平均サイズと、その規格化分散を有することにより、透明性と耐衝撃性、ならびに難燃性の両立に優れた共重合体およびその成形品が提供される。
 本発明における共重合体成形品のポリジオルガノシロキサンドメインの平均ドメインサイズ、規格化分散は、小角エックス線散乱法(Small Angle X−ray Scattering:SAXS)により評価される。小角エックス線散乱法とは、散乱角(2θ)が10°未満の範囲の小角領域で生じる散漫な散乱・回折を測定する方法である。この小角エックス線散乱法では、物質中に電子密度の異なる1~100nm程度の大きさの領域があると、その電子密度差によりエックス線の散漫散乱が計測される。この散乱角と散乱強度に基づいて測定対象物の粒子径を求める。ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造となる共重合体の場合、ポリカーボネートマトリックスとポリジオルガノシロキサンドメインの電子密度差により、エックス線の散漫散乱が生じる。散乱角(2θ)が10°未満の範囲の各散乱角(2θ)における散乱強度Iを測定して、小角エックス線散乱プロファイルを測定し、ポリジオルガノシロキサンドメインが球状ドメインであり、粒径分布のばらつきが存在すると仮定して、仮の粒径と仮の粒径分布モデルから、市販の解析ソフトウェアを用いてシミュレーションを行い、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと粒径分布(規格化分散)を求める。小角エックス線散乱法によれば、透過型電子顕微鏡による観察では正確に測定できない、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中に分散したポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと粒径分布を、精度よく、簡便に、かつ再現性良く測定することができる。
 平均ドメインサイズとは個々のドメインサイズの数平均を意味する。規格化分散とは、粒径分布の広がりを平均サイズで規格化したパラメータを意味する。具体的には、ポリジオルガノシロキサンドメインサイズの分散を平均ドメインサイズで規格化した値であり、下記式(1)で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000014
 上記式(1)において、σはポリジオルガノシロキサンドメインサイズの標準偏差、Davは平均ドメインサイズである。
 本発明に関連して用いる用語「平均ドメインサイズ」、「規格化分散」は、射出成形により形成される厚み1.0mmの成形品を用いて、小角エックス線散乱法により測定することにより得られる測定値を示す。具体的には、射出成形により成形した3段型プレート(幅50mm、長さ90mm、厚みがゲート側から3.0mm(長さ20mm)、2.0mm(長さ45mm)、1.0mm(長さ25mm)、表面の算術平均粗さ(Ra)が0.03μm)を用いて、厚み1.0mm部の端部より5mm、側部より5mmの交点におけるポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと粒径分布(規格化分散)を小角エックス線散乱法により測定したものである。
(全光線透過率)
 本発明の共重合体は、全光線透過率が88%以上である。本発明の共重合体は、射出成形により形成される厚み2.0mmの成形品において、その全光線透過率が88%以上である。かかる全光線透過率は好ましくは88.5%以上、より好ましくは89%以上である。一方、その上限は好ましくは92%、より好ましくは91.5%である。また、本発明の共重合体からなる厚み2.0mmの成形品において、そのヘイズは0.3~20%が好ましい。かかるヘイズは、より好ましくは0.5~10%、さらに好ましくは0.6~5%、特に好ましくは0.7~2%である。
 全光線透過率は、透明性のレベルを表示するもので、ASTM−D1003−61の方法E308による、入射光に対する透過光の比を意味する。本発明に関連して用いる用語「ヘイズ」は、透明性のレベルを表示するもので、試験片を通過する際に前方散乱により入射光束から逸れる透過光の割合(%)を意味する(ASTM−D1003−61)。すなわち、全光線透過率が高く、ヘイズが低いほど透明性に優れる。
〔難燃性〕
D=aσ
 上記式において、Dは剪断速度(1/sec)、aは定数、σは剪断応力(Pa)、Nは構造粘性指数である。この構造粘性指数(N)は、ISO11443に準拠して測定される。
 構造粘性指数(N)は成形加工における樹脂の流動性の指標となるとともに、燃焼時の滴下防止能の指標となりうる。N=1のときはニュートン流動性を示し、Nが大きくなるほど非ニュートン流動性が大きくなる。この構造粘性指数が高い場合、樹脂は溶融状態における粘度が高いため燃焼時に滴下しにくくなり、剪断速度が高くなると粘度が低下するため成形加工性に優れる。
 本発明のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体はNが好ましくは1.55~1.80の値を示すものである。Nが1.55以上の共重合体は燃焼時の火種の滴下が抑制され優れた難燃性を発現し、Nが1.80以下の共重合体は剪断粘度が低く成形加工性に優れるため好ましい。構造粘性指数Nは1.60~1.80の範囲がより好ましく、1.62~1.78の範囲がさらに好ましい。
 ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、その粘度平均分子量、ポリジオルガノシロキサン重合度、ポリジオルガノシロキサン含有量を各々特定範囲内として構造粘性指数を調整することにより、難燃性および成形加工性が有効に発揮される。
 通常、樹脂の粘度平均分子量(Mv)が高いほど構造粘性指数が高くなるが、芳香族ポリカーボネート樹脂は粘度平均分子量が高くなるにしたがい流動性が低下する。したがって、本発明のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の粘度平均分子量は好ましくは1.60×10~2.20×10、より好ましくは1.70×10~2.10×10であり、さらに好ましくは1.80×10~2.05×10である。かかる好適な範囲の下限以上であれば、多くの分野において実用上の機械的強度が得られ、かかる上限以下であれば高剪断速度における剪断粘度が低く、各種成形法、特に射出成形において好適である。
〔共重合体の製造方法〕
 ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、工程(i)および工程(ii)により製造することができる。
(工程(i))
 工程(i)は、水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中において、下記式[4]で表わされる二価フェノール(I)とホスゲンとを反応させ、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーを含有する溶液を調製する工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000015
(式中、R、R、e、fおよびWは前記と同じである。)
 式[4]で表される二価フェノール(I)としては、例えば、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、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、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(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−メチルフェニル)プロパン、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、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,3’−ビフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−イソプロピルフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−t−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(3−ブロモ−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−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(3−シクロヘキシル−4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、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、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)シクロペンタン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルエ−テル、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルエ−テル、4,4’−スルホニルジフェノール、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、2,2’−ジメチル−4,4’−スルホニルジフェノール、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、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジメチルジフェニルスルフィド、2,2’−ジフェニル−4,4’−スルホニルジフェノール、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジフェニルジフェニルスルホキシド、4,4’−ジヒドロキシ−3,3’−ジフェニルジフェニルスルフィド、1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサン、4,8−ビス(4−ヒドロキシフェニル)トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン、4,4’−(1,3−アダマンタンジイル)ジフェノール、および1,3−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−5,7−ジメチルアダマンタン等が挙げられる。
 なかでも、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、2,2−ビス(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−メチルフェニル)プロパン、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、4,4’−スルホニルジフェノール、2,2’−ジメチル−4,4’−スルホニルジフェノール、9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン、1,3−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン、および1,4−ビス{2−(4−ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましい。
 殊に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)シクロヘキサン(BPZ)、4,4’−スルホニルジフェノール、および9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンが好ましい。中でも強度に優れ、良好な耐久性を有する2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンが最も好適である。また、これらは単独または二種以上組み合わせて用いてもよい。
 工程(i)では、水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中において、二価フェノール(I)と、ホスゲンや二価フェノール(I)のクロロホルメート等のクロロホルメート形成性化合物との反応により、二価フェノール(I)のカーボネートオリゴマーであって末端クロロホーメート基を有するオリゴマーを含有する溶液を調製する。
 カーボネートオリゴマーの重合度は、好ましくは1.0~10.0、より好ましくは2.0~8.0、さらに好ましくは1.5~4.0である。
 該溶液には、重合してない(重合度=1)の二価フェノール(I)のクロロホルメート化物も含まれる。
 二価フェノール(I)からのクロロホルメート化合物を生成するにあたり、二価フェノール(I)の全量を一度にクロロホルメート化合物としてもよく、または、その一部を後添加モノマーとして後段の界面重縮合反応に反応原料として添加してもよい。後添加モノマーとは、後段の重縮合反応を速やかに進行させるために加えるものであり、必要のない場合には敢えて加える必要はない。
 このクロロホルメートオリゴマー生成反応の方法は特に限定はされないが、通常、酸結合剤の存在下、溶媒中で行う方式が好適である。更に、所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、およびハイドロサルファイドなどの酸化防止剤を少量添加してもよく、添加することが好ましい。
 クロロホルメート形成性化合物としてはホスゲンが好適である。クロロホルメート形成性化合物の使用割合は、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜調整すればよい。また、好適なクロロホルメート形成性化合物であるホスゲンを使用する場合、ガス化したホスゲンを反応系に吹き込む方法が好適に採用できる。
 前記酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、および炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、並びにピリジンの如き有機塩基、あるいはこれらの混合物などが用いられる。
 酸結合剤の使用割合も、上記同様に、反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜定めればよい。具体的には、二価フェノール(I)のクロロホルメート化合物の形成に使用する二価フェノール(I)1モルあたり(通常1モルは2当量に相当)、2当量若しくはこれより若干過剰量の酸結合剤を用いることが好ましい。
 前記溶媒としては、公知のポリカーボネートの製造に使用されるものなど各種の反応に不活性な溶媒を1種単独であるいは混合溶媒として使用すればよい。代表的な例としては、例えば、キシレンの如き炭化水素溶媒、並びに、塩化メチレンおよびクロロベンゼンをはじめとするハロゲン化炭化水素溶媒などが挙げられる。特に塩化メチレンの如きハロゲン化炭化水素溶媒が好適に用いられる。得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の透明性向上のためには、固形分濃度を下げることが有効である。二価フェノール(I)の濃度は、好ましくは400g/L以下、より好ましくは300g/L以下、更に好ましくは250g/L以下である。二価フェノール(I)の濃度は、安定した透明性の点からは低いほど好ましいものの、製造効率の観点から、その下限は100g/L以上が好ましい。
 水に不溶性の有機溶媒の量は、二価フェノール(I)1モルあたり、好ましくは8モル以上、より好ましくは10モル以上、さらに好ましくは12モル以上、特に好ましくは14モル以上である。上限は特に制限されないが、装置の大きさやコストの面から50モル以下で充分である。二価フェノール(I)に対する有機溶媒のモル比をかかる範囲内とすることにより、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズおよび規格化分散を、より適正値に制御しやすくなる。その結果、高シロキサン重合度のヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)(p+q>30)からなる共重合体であっても、安定して全光線透過率が高く、ヘイズの低いポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を与え得る。さらに、かかる共重合体は成形条件の透明性への影響が少なく、安定して透明性の高い成形品を与え得る。
 クロロホルメート化合物の生成反応における圧力は特に制限はなく、常圧、加圧、もしくは減圧のいずれでもよいが、通常、常圧下で反応を行うことが有利である。反応温度は−20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、反応に伴い発熱するので、水冷または氷冷することが望ましい。反応時間は他の条件に左右され一概に規定できないが、通常、0.2~10時間で行われる。クロロホルメート化合物の生成反応におけるpH範囲は、公知の界面反応条件が利用でき、pHは通常10以上に調製される。
(工程(ii))
 工程(ii)は、工程(i)で得られた溶液を攪拌しながら下記式[5]で表わされるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を、該溶液の調整にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、0.01モル/min以下の速度で加え、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)とカーボネートオリゴマーとを界面重縮合させる工程である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000016
(式中、R、R、R、R、R、R、R、R10、p、qおよびXは前記と同じである。)
 式[5]で表されるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)としては、例えば次に示すような化合物が好適に用いられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000017
 ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は、オレフィン性の不飽和炭素−炭素結合を有するフェノール類、好適にはビニルフェノール、2−アリルフェノール、イソプロペニルフェノール、2−メトキシ−4−アリルフェノールを所定の重合度を有するポリシロキサン鎖の末端に、ハイドロシリレーション反応させることにより容易に製造される。なかでも、(2−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、(2−メトキシ−4−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンが好ましく、殊に(2−アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサン、および(2−メトキシ−4−アリルフェノール)末端ポリジメチルシロキサンが好ましい。
 また、高度な透明性を実現するためにヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)のジオルガノシロキサン重合度(p+q)は100未満が適切である。かかるジオルガノシロキサン重合度(p+q)は好ましくは5~70、より好ましくは20~60、更に好ましくは30~60、特に好ましくは30~50である。かかる好適な範囲の下限以上では、耐衝撃性や難燃性に優れ、かかる好適な範囲の上限以下では、透明性に優れる。すなわち、かかる上限以下の共重合体は、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと規格化分散を小さくしやすい。その結果、高温で長時間シリンダー内に滞留される成形条件下にあっても、優れた透明性を有する樹脂成形品を得ることができる。上記上限以下のポリジオルガノシロキサン単位は、その単位重量あたりのモル数が増加し、ポリカーボネート中に該単位が均等に組み込まれやすくなる。ジオルガノシロキサン重合度が大きいと、ポリジオルガノシロキサン単位のポリカーボネート中への組み込みが不均等になるとともに、ポリマー分子中のポリジオルガノシロキサン単位の割合が増加する。そのため、該単位を含むポリカーボネートと、含まないポリカーボネートとが生じやすく、かつ相互の相溶性が低下しやすくなる。その結果として大きなポリジオルガノシロキサンドメインが生じやすくなる。一方で、耐衝撃性や難燃性の観点からは、ポリジオルガノシロキサンドメインがある程度大きい方が有利であることから、上記の如く好ましい重合度の範囲が存在する。
 ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は1種のみを用いてもよく、2種以上を用いてもよい。また、本発明の製造方法の妨げにならない範囲で、上記二価フェノール(I)、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)以外の他のコモノマーを共重合体の全重量に対して10重量%以下の範囲で併用することもできる。
 本発明においては、工程(i)で末端クロロホルメート基を有する、二価フェノール(I)のカーボネートオリゴマーを含む溶液を調整した後、工程(ii)において該溶液を攪拌しながら式[5]で表わされるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を、該混合溶液の調整にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、0.01モル/min以下の速度で加え、該ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)と該クロロホーメート化合物とを界面重縮合させることにより、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を得る。
 本発明を何らかの理論により限定するものではないが、かかる方法により、所定のドメインサイズおよび該ドメインサイズの規格化分散を小さくできる理由を以下のように推察する。
 従来の方法では、二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との混合物に対してホスゲンを反応させるため、二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との反応性の差から一方のモノマーのみからなる連鎖長の長いブロック共重合体が形成されやすい。さらには、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)が二価フェノール(I)からなる短鎖のカーボネートオリゴマーを介して結合した構造が形成されやすい。
 一方、本発明のプロセスには、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)濃度の急増を抑制し、その結果、該モノマーと末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のカーボネートオリゴマーとの反応を着実に進展させ、未反応のヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)の量を低減することができる。かかる低減は、二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との反応性の差を解消し、一方のモノマーのみからなる連鎖長の長いブロック共重合体や、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)が二価フェノール(I)からなる短鎖のカーボネートオリゴマーを介して結合した構造の形成確率を低下させると考えられる。これにより、ポリジオルガノシロキサンドメインサイズの規格化分散の小さい凝集構造が形成され、そして透明性が高く、成型条件に影響され難い熱安定性に優れた共重合体が得られると推測される。
 上述のヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)の添加速度が、0.01モル/minより速い場合、得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の成形品において、内部に分散したポリジオルガノシロキサンドメインサイズの規格化分散が40%を超え、透明性が悪化しやすくなる。さらに、成形加工条件によっては良好な透明性が得られない、または成形加工条件により透明性がばらつきやすくなる。
 上述のヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)の添加速度が0.0001モル当量/minよりも遅い場合、生産効率上好ましくなく、また得られる共重合体のポリジオルガノシロキサン成分含有量が少なくなり、分子量がばらつく傾向があるため好ましくない。したがって、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)の添加速度の下限は実質的には0.0001モル当量/minである。
 ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)の添加速度は、該溶液の調製にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、より好ましくは0.005モル/min以下、更に好ましくは0.0025モル/min以下、特に好ましくは0.0015モル/min以下の速度であり、下限はより好ましくは0.0002モル/min以上の速度である。
 また、均一分散性を高めるため、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)は、溶媒と混合して溶液状態で、末端クロロホルメート化合物を含有する混合溶液中に投入することが望ましい。該溶液の濃度は、反応を阻害しない範囲内で希薄であることが望ましく、好ましくは、0.01~0.2モル/Lの範囲、より好ましくは0.02~0.1モル/Lの範囲である。尚、かかる溶媒は特に限定されないものの、上述のクロロホルメート化合物の生成反応に使用する溶媒と同一が好ましく、特に塩化メチレンが好ましい。
 界面重縮合反応を行うにあたり、酸結合剤を反応の化学量論比(当量)を考慮して適宜追加してもよい。酸結合剤としては、例えば、水酸化ナトリウム、および水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、および炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、並びにピリジンの如き有機塩基、あるいはこれらの混合物などが用いられる。具体的には、使用するヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)、または上記の如く二価フェノール(I)の一部を後添加モノマーとしてこの反応段階に添加する場合には、後添加分の二価フェノール(I)とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との合計モル数(通常1モルは2当量に相当)に対して2当量若しくはこれより過剰量のアルカリを用いることが好ましい。
 二価フェノール(I)のオリゴマーとヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)との界面重縮合反応は、上記混合液を激しく攪拌することにより行われる。
 かかる重縮合反応においては、末端停止剤或いは分子量調節剤が通常使用される。末端停止剤としては一価のフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられ、通常のフェノール、p−tert−ブチルフェノール、p−クミルフェノール、トリブロモフェノールなどの他に、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、ヒドロキシ安息香酸アルキルエステル、ヒドロキシフェニルアルキル酸エステル、アルキルエーテルフェノールなどが例示される。その使用量は用いる全ての二価フェノール系化合物100モルに対して、100~0.5モル、好ましくは50~2モルの範囲であり、二種以上の化合物を併用することも当然に可能である。
 重縮合反応を促進するために、トリエチルアミンのような第三級アミンまたは第四級アンモニウム塩などの触媒を添加することができ、添加することが好ましい。特に好適にはトリエチルミンが利用される。
 かかる重合反応の反応時間は、透明性を向上させるためには比較的長くする必要がある。好ましくは30分以上、更に好ましくは50分以上であり、製造効率の点からその上限は好ましくは2時間以下、より好ましくは1.5時間以下である。
 本発明のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、分岐化剤を上記の二価フェノール系化合物と併用して分岐化ポリカーボネート共重合体とすることができる。かかる分岐ポリカーボネート樹脂に使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキジフェニル)ヘプテン−2、2,4,6−トリメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−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、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}−α,α−ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4−ビス(4,4−ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられる。中でも1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましく、特に1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。
 かかる分岐化ポリカーボネート共重合体の製造方法は、クロロホルメート化合物の生成反応時にその混合溶液中に分岐化剤が含まれる方法であっても、該生成反応終了後の界面重縮合反応時に分岐化剤が添加される方法であってもよい。分岐化剤由来のカーボネート構成単位の割合は、該共重合体を構成するカーボネート構成単位全量中、好ましくは0.005~1.5モル%、より好ましくは0.01~1.2モル%、特に好ましくは0.05~1.0モル%である。なお、かかる分岐構造量についてはH−NMR測定により算出することが可能である。
 重縮合反応における系内の圧力は、減圧、常圧、もしくは加圧のいずれでも可能であるが、通常は、常圧若しくは反応系の自圧程度で好適に行い得る。反応温度は−20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合、重合に伴い発熱するので、水冷または氷冷することが望ましい。反応時間は反応温度等の他の条件によって異なるので一概に規定はできないが、通常、0.5~10時間で行われる。
 場合により、得られたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体に適宜物理的処理(混合、分画など)および/または化学的処理(ポリマー反応、架橋処理、部分分解処理など)を施して所望の還元粘度[ηSP/c]の共重合体として取得することもできる。
 得られた反応生成物(粗生成物)は公知の分離精製法等の各種の後処理を施して、所望の純度(精製度)のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体として回収することができる。
 また、本発明のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は本発明の効果を損なわない範囲で、ポリカーボネート樹脂に配合される各種の難燃剤、強化充填材、安定剤等を配合することができる。
〔成形品〕
 本発明の共重合体は、単軸押出機、二軸押出機の如き押出機を用いて、溶融混練することによりペレット化することができる。かかるペレットを作製するにあたり、各種添加剤を配合することもできる。
 本発明の共重合体は、前記の如く製造されたペレットを射出成形して各種製品を製造することができる。更にペレットを経由することなく、押出機で溶融混練された樹脂を直接シート、フィルム、異型押出成形品、ダイレクトブロー成形品、および射出成形品にすることも可能である。
 かかる射出成形においては、通常の成形方法だけでなく、適宜目的に応じて、射出圧縮成形、射出プレス成形、ガスアシスト射出成形、発泡成形(超臨界流体の注入によるものを含む)、インサート成形、インモールドコーティング成形、断熱金型成形、急速加熱冷却金型成形、二色成形、サンドイッチ成形、および超高速射出成形などの射出成形法を用いて成形品を得ることができる。これら各種成形法の利点は既に広く知られるところである。また成形はコールドランナー方式およびホットランナー方式のいずれも選択することができる。
 また本発明の共重合体は、押出成形により各種異形押出成形品、シート、およびフィルムなどの形で利用することもできる。またシート、フィルムの成形にはインフレーション法や、カレンダー法、キャスティング法なども使用可能である。さらに特定の延伸操作をかけることにより熱収縮チューブとして成形することも可能である。また本発明の共重合体を回転成形やブロー成形などにより成形品とすることも可能である。
 これにより優れた透明性を有する共重合体の成形品が提供される。即ち、本発明によれば、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、全光線透過率が88%以上であることを特徴とするポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体からなる成形品が提供される。
 更に本発明の共重合体からなる成形品には、各種の表面処理を行うことが可能である。ここでいう表面処理とは、蒸着(物理蒸着、化学蒸着など)、メッキ(電気メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなど)、塗装、コーティング、印刷などの樹脂成形品の表層上に新たな層を形成させるものであり、通常のポリカーボネート樹脂に用いられる方法が適用できる。表面処理としては、具体的には、ハードコート、撥水・撥油コート、紫外線吸収コート、赤外線吸収コート、並びにメタライジング(蒸着など)などの各種の表面処理が例示される。
〔樹脂組成物およびその成形品〕
 本発明の樹脂組成物は、5~95重量%の芳香族ポリカーボネート(A成分)および95~5重量%の上記ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体(B成分)を含み、
(i)ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、
(ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、
(iii)全光線透過率が88%以上である。
 B成分のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は前述の通りである。本発明の樹脂組成物において、B成分の含有量は、95~5重量%、好ましくは80~10重量%、より好ましくは50~20重量%である。
 本発明の樹脂組成物は、ポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造である。
 本発明の樹脂組成物中のポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズは5~40nm、好ましくは5~15nm、より好ましくは7~12nmである。平均サイズの下限は、好ましくは5nmであり、より好ましくは7nmである。かかる平均サイズの上限は、好ましくは20nm、より好ましくは15nm、特に好ましくは12nmである。
 本発明の樹脂組成物中のポリジオルガノシロキサンドメインの規格化分散は、30%以下、好ましくは25%以下、さらに好ましくは20%以下である。かかる規格化分散の下限は実用上7%以上が好ましく、10%以上がより好ましい。
 ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ、規格化分散は本発明の共重合体と同じ定義であり、同じ方法で測定する。
 本発明の樹脂組成物の全光線透過率は88%以上である。本発明の樹脂組成物は、射出成形により形成される厚み2.0mmの成形品において、その全光線透過率が88%以上である。かかる全光線透過率は好ましくは88.5%以上、より好ましくは89%以上である。一方、その上限は好ましくは92%、より好ましくは91.5%である。また、本発明の樹脂組成物からなる厚み2.0mmの成形品において、そのヘイズは0.3~20%が好ましい。かかるヘイズは、より好ましくは0.5~10%、さらに好ましくは0.6~5%、特に好ましくは0.7~2%である。
 樹脂組成物の全光線透過率、ヘイズは、本発明の共重合体と同じ定義であり、同じ方法で測定する。
 芳香族ポリカーボネート(A成分)は、二価フェノールとカーボネート前駆体とを反応させて得られるものである。反応方法の一例として界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマーの固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などを挙げることができる。
 ここで使用される二価フェノールの代表的な例としては、ハイドロキノン、レゾルシノール、4,4’−ビフェノール、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)プロパン(通称ビスフェノールA)、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)ブタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1−フェニルエタン、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、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ペンタン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−4−イソプロピルシクロヘキサン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)オキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホキシド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エステル、ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)スルフィド、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンおよび9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレンなどが挙げられる。好ましい二価フェノールは、ビス(4−ヒドロキシフェニル)アルカンであり、なかでも耐衝撃性の点からビスフェノールAが特に好ましく、汎用されている。
 本発明では、汎用のポリカーボネートであるビスフェノールA系のポリカーボネート以外にも、他の2価フェノール類を用いて製造した特殊なポリカーボネートをA成分として使用することが可能である。
 例えば、2価フェノール成分の一部または全部として、4,4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジフェノール(以下“BPM”と略称することがある)、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(以下“Bis−TMC”と略称することがある)、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレンおよび9,9−ビス(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)フルオレン(以下“BCF”と略称することがある)を用いたポリカーボネート(単独重合体または共重合体)が挙げられる。これらのポリカーボネートは、吸水による寸法変化や形態安定性の要求が特に厳しい用途に適当である。これらのBPA以外の2価フェノールの含有量は、ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分全体の、好ましくは5モル%以上、より好ましくは10モル%以上である。
 殊に、高剛性かつより良好な耐加水分解性が要求される場合には、樹脂組成物を構成するA成分が次の(1)~(3)の共重合ポリカーボネートであるのが特に好適である。
 (1)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBCFが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
 (2)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPAが10~95モル%(より好適には50~90モル%、さらに好適には60~85モル%)であり、かつBCFが5~90モル%(より好適には10~50モル%、さらに好適には15~40モル%)である共重合ポリカーボネート。
 (3)該ポリカーボネートを構成する2価フェノール成分100モル%中、BPMが20~80モル%(より好適には40~75モル%、さらに好適には45~65モル%)であり、かつBis−TMCが20~80モル%(より好適には25~60モル%、さらに好適には35~55モル%)である共重合ポリカーボネート。
 これらの特殊なポリカーボネートは、単独で用いてもよく、2種以上を適宜混合して使用してもよい。また、これらを汎用されているビスフェノールA型のポリカーボネートと混合して使用することもできる。
 これらの特殊なポリカーボネートの製法および特性については、例えば、特開平6−172508号公報、特開平8−27370号公報、特開2001−55435号公報および特開2002−117580号公報等に詳しく記載されている。
 なお、上述した各種のポリカーボネートの中でも、共重合組成等を調整して、吸水率およびTg(ガラス転移温度)を下記の範囲内にしたものは、ポリマー自体の耐加水分解性が良好で、かつ成形後の低反り性においても格段に優れているため、形態安定性が要求される分野では特に好適である。
 (i)吸水率が0.05~0.15%、好ましくは0.06~0.13%であり、かつTgが120~180℃であるポリカーボネート。
 (ii)Tgが160~250℃、好ましくは170~230℃であり、かつ吸水率が0.10~0.30%、好ましくは0.13~0.30%、より好ましくは0.14~0.27%であるポリカーボネート。
 ここで、ポリカーボネートの吸水率は、直径45mm、厚み3.0mmの円板状試験片を用い、ISO62−1980に準拠して23℃の水中に24時間浸漬した後の水分率を測定した値である。また、Tg(ガラス転移温度)は、JISK7121に準拠した示差走査熱量計(DSC)測定により求められる値である。
 カーボネート前駆体としてはカルボニルハライド、炭酸ジエステルまたはハロホルメートなどが使用され、具体的にはホスゲン、ジフェニルカーボネートまたは二価フェノールのジハロホルメートなどが挙げられる。
 二価フェノールとカーボネート前駆体の界面重合によって芳香族ポリカーボネートを製造するに当っては、必要に応じて触媒、末端停止剤、二価フェノールが酸化するのを防止するための酸化防止剤などを使用してもよい。また芳香族ポリカーボネートは三官能以上の多官能性芳香族化合物を共重合した分岐ポリカーボネート、芳香族または脂肪族(脂環式を含む)の二官能性カルボン酸を共重合したポリエステルカーボネート、二官能性アルコール(脂環式を含む)を共重合した共重合ポリカーボネート、並びにかかる二官能性カルボン酸および二官能性アルコールを共に共重合したポリエステルカーボネートを含む。また、得られた芳香族ポリカーボネートの2種以上を混合した混合物であってもよい。
 分岐ポリカーボネートは、本発明の樹脂組成物に、ドリップ防止性能などを付与できる。かかる分岐ポリカーボネートに使用される三官能以上の多官能性芳香族化合物としては、フロログルシン、フロログルシド、または4,6−ジメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキジフェニル)ヘプテン−2、2,4,6−トリメチル−2,4,6−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ヘプタン、1,3,5−トリス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−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、4−{4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン}−α,α−ジメチルベンジルフェノール等のトリスフェノール、テトラ(4−ヒドロキシフェニル)メタン、ビス(2,4−ジヒドロキシフェニル)ケトン、1,4−ビス(4,4−ジヒドロキシトリフェニルメチル)ベンゼン、またはトリメリット酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸およびこれらの酸クロライド等が挙げられる。中でも1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、1,1,1−トリス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましく、特に1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタンが好ましい。
 分岐ポリカーボネートにおける多官能性芳香族化合物から誘導される構成単位は、2価フェノールから誘導される構成単位とかかる多官能性芳香族化合物から誘導される構成単位との合計100モル%中、好ましくは0.01~2モル%、より好ましくは0.05~1.2モル%、特に好ましくは0.05~1.0モル%である。
 また、特に溶融エステル交換法の場合、副反応として分岐構造単位が生ずる場合があるが、かかる分岐構造単位量についても、2価フェノールから誘導される構成単位との合計100モル%中、0.001~2モル%、好ましくは0.005~1.2モル%、特に好ましくは0.01~1.0モル%であるものが好ましい。なお、かかる分岐構造の割合についてはH−NMR測定により算出することが可能である。
 脂肪族の二官能性のカルボン酸は、α,ω−ジカルボン酸が好ましい。脂肪族の二官能性のカルボン酸としては例えば、セバシン酸(デカン二酸)、ドデカン二酸、テトラデカン二酸、オクタデカン二酸、イコサン二酸などの直鎖飽和脂肪族ジカルボン酸、並びにシクロヘキサンジカルボン酸などの脂環族ジカルボン酸が好ましく挙げられる。二官能性アルコールとしては脂環族ジオールがより好適であり、例えばシクロヘキサンジメタノール、シクロヘキサンジオール、およびトリシクロデカンジメタノールなどが例示される。
 芳香族ポリカーボネート(A成分)の製造方法である界面重合法、溶融エステル交換法、カーボネートプレポリマー固相エステル交換法、および環状カーボネート化合物の開環重合法などの反応形式は、各種の文献および特許公報などで良く知られている方法である。
 芳香族ポリカーボネート(A成分)の粘度平均分子量(Mv)は、特に限定されないが、好ましくは1×10~5×10であり、より好ましくは1.4×10~3×10であり、さらに好ましくは1.4×10~2.4×10である。粘度平均分子量が1×10未満の芳香族ポリカーボネートでは、良好な機械的特性が得られない。一方、粘度平均分子量が5×10を超える芳香族ポリカーボネートから得られる樹脂組成物は、射出成形時の流動性に劣る点で汎用性に劣る。
 なお、芳香族ポリカーボネートは、その粘度平均分子量が前記範囲外のものを混合して得られたものであってもよい。殊に、前記範囲(5×10)を超える粘度平均分子量を有する芳香族ポリカーボネートは、樹脂のエントロピー弾性が向上する。その結果、構造部材に成形する際に使用されることのあるガスアシスト成形、および発泡成形において、良好な成形加工性を発現する。かかる成形加工性の改善は前記分岐ポリカーボネートよりもさらに良好である。より好適な態様としては、A成分が粘度平均分子量7×10~3×10の芳香族ポリカーボネート(A−1−1成分)、および粘度平均分子量1×10~3×10の芳香族ポリカーボネート(A−1−2成分)からなり、その粘度平均分子量が1.6×10~3.5×10である芳香族ポリカーボネート(A−1成分)(以下、“高分子量成分含有芳香族ポリカーボネート”と称することがある)も使用できる。
 かかる高分子量成分含有芳香族ポリカーボネート(A−1成分)において、A−1−1成分の分子量は7×10~2×10が好ましく、より好ましくは8×10~2×10、さらに好ましくは1×10~2×10、特に好ましくは1×10~1.6×10である。またA−1−2成分の分子量は1.0×10~2.5×10が好ましく、より好ましくは1.1×10~2.4×10、さらに好ましくは1.2×10~2.4×10、特に好ましくは1.2×10~2.3×10である。
 高分子量成分含有芳香族ポリカーボネート(A−1成分)は前記A−1−1成分とA−1−2成分を種々の割合で混合し、所定の分子量範囲を満足するよう調整して得ることができる。好ましくは、A−1成分100重量%中、A−1−1成分が2~40重量%の場合であり、より好ましくはA−1−1成分が3~30重量%であり、さらに好ましくはA−1−1成分が4~20重量%であり、特に好ましくはA−1−1成分が5~20重量%である。
 また、A−1成分の調製方法としては、(1)A−1−1成分とA−1−2成分とを、それぞれ独立に重合しこれらを混合する方法、(2)特開平5−306336号公報に示される方法に代表される、GPC法による分子量分布チャートにおいて複数のポリマーピークを示す芳香族ポリカーボネートを同一系内において製造する方法を用い、かかる芳香族ポリカーボネートをA−1成分の条件を満足するよう製造する方法、および(3)かかる製造方法((2)の製造方法)により得られた芳香族ポリカーボネートと、別途製造されたA−1−1成分および/またはA−1−2成分とを混合する方法などを挙げることができる。
 本発明の樹脂組成物において、A成分の含有量は、5~95重量%、好ましくは10~90重量%、より好ましくは20~80重量%である。
 本発明の樹脂組成物は、上記ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体(B成分)と同じ凝集構造、ドメインの平均サイズ、規格化分散、全光線透過率を示す。
 本発明は、該樹脂組成物から形成された成形品を包含する。
 以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、これらは本発明を限定するものではない。特記しない限り、実施例中の部は重量部であり、%は重量%である。なお、評価は下記の方法に従った。
(1)粘度平均分子量(Mv)
 次式にて算出される比粘度(ηSP)を20℃で塩化メチレン100mlに共重合体0.7gを溶解した溶液からオストワルド粘度計を用いて求め、
 比粘度(ηSP)=(t−t)/t
 [tは塩化メチレンの落下秒数、tは試料溶液の落下秒数]
求められた比粘度(ηSP)から次の数式により粘度平均分子量(Mv)を算出する。
 ηSP/c=[η]+0.45×[η]
 (但し[η]は極限粘度)
 [η]=1.23×10−4Mv0.83
 c=0.7
(2)ポリジオルガノシロキサン成分含有量
 日本電子株式会社製JNM−AL400を用い、共重合体のH−NMRスペクトルを測定し、二価フェノール(I)由来のピークの積分比とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)由来のピークの積分比を比較することにより算出した。
(3)全光線透過率、ヘイズ
 共重合体パウダーをベント式二軸押出機(テクノベル(株)製,KZW15−25MG)によって、温度260℃で混錬し、ペレット化した。得られたペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所(株)製,JSW J−75EIII)を用いて、成形温度280℃、金型温度80℃、成形サイクル50秒にて幅50mm、長さ90mm、厚みがゲート側から3.0mm(長さ20mm)、2.0mm(長さ45mm)、1.0mm(長さ25mm)であり、算術平均粗さ(Ra)が0.03μmである3段型プレートを成形した。
 かかる3段型プレートの厚み2.0mm部における全光線透過率とヘイズを日本電飾工業(株)製 Haze Meter NDH 2000を用い、ASTM D1003に準拠し測定した。
(4)ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと規格化分散
(3)で作成した3段型プレートを用いて、厚み1.0mm部の端部より5mm、側部より5mmの交点におけるポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズと粒径分布(規格化分散)を、X線回折装置((株)リガク社製 RINT−TTRII)を用いて測定した。X線源として、CuKα特性エックス線(波長0.1541841nm)、管電圧50kV、管電流300mAで行った。小角散乱光学系は、Slit:1st 0.03mm、HS 10mm、SS 0.2mm、RS 0.1mmとした。測定は、非対称走査法(2θスキャン)により、FT 0.01°ステップ、4sec/step、走査範囲 0.06−3°として実施した。カーブフィッティングの解析には、(株)リガク社製 小角散乱解析ソフトウェア NANO−Solver(Ver.3.3)を使用した。解析はポリカーボネートポリマーのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンの球状ドメインが分散した凝集構造であり、粒径分布のばらつきが存在すると仮定して、ポリカーボネートマトリックスの密度を1.2g/cm、ポリジオルガノシロキサンドメインの密度を1.1g/cmとし、粒子間相互作用(粒子間干渉)を考慮しない孤立粒子モデルにて実施した。
(5)透過型電子顕微鏡(TEM)観察
 上記(3)で作成した3段型プレートを用いて、厚み1.0mm部の端部より5mm、側部より5mmの交点の深さ0.5mm部をミクロトーム(Leica Microsystems社製 EM UC6)で樹脂の流動方向に対して垂直に切削することにより超薄切片を作成し、グリッド(日本電子株式会社製 EMFINE GRID No.2632 F−200−CU 100PC/CA)に付着させ、日本電子株式会社製 JEM−2100を用いて加速電圧200kVで観察した。
(6)滞留熱安定性
 上記(3)で得られたペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所(株)製, JSW J−75EIII)を用いシリンダー温度300℃で10分間滞留させたものとさせないものの上記3段型プレートをそれぞれ作成した。かかる3段型プレートの厚み2.0mm部におけるヘイズを日本電飾工業(株)製 Haze Meter NDH 2000を用い、ASTMD1003に準拠して測定し、その変化(Δヘイズ)を測定した。
(7)構造粘性指数(N)
ISO11443(JIS K 7199)に準拠し、キャピラリー型レオメーター(東洋精機製作所(株)製 キャピログラフ1D)を使用し、キャピラリーとして東洋精機製作所(株)製 キャピラリー型式EF(径:1.0mm、長さ:10.0mm、L/D:10)を用いて、炉体温度300℃で、剪断速度D(60.8−6080 sec−1)に対する剪断応力σ(Pa)を測定し、それぞれの値を両対数グラフにプロットして得られる回帰直線の勾配から構造粘性指数(N)を求めた。得られたペレットを120℃で5時間熱風乾燥したものをサンプルとして用いた。
(8)難燃性
 得られたペレットを120℃で5時間熱風乾燥した後、射出成形機(日本製鋼所(株)製, JSW J−75EIII)によりシリンダー温度280℃、金型温度80℃で厚み3.2mmのUL94燃焼試験用の試験片を成形し、米国UL規格のUL−94に規定されている垂直燃焼試験に準じて評価した。なお、V−0、V−1、V−2いずれの判定にもあてはまらないものについてはnotVと表記した。5本の試験片における溶融滴下(ドリップ)回数についても併せて記載した。
実施例1
(工程(i))
 温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、式[4]で表される二価フェノール(I)として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)3897部(17.07モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部(二価フェノール(I)1モルに対して10モル)を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。平均オリゴマー重合度は1.85であった。
(工程(ii))
 48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p−tert−ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を加え、攪拌しながら式[5]で表される二価フェノール(II)として下記構造のポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1821)205部(0.067モル)を塩化メチレン800部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.0004モル/minとなる速度で加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000018
(分離、精製)
 反応終了後、有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後、塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。
 得られた共重合体の粘度平均分子量、ポリジオルガノシロキサン成分含有量、ならびに共重合体成形品の全光線透過率、ヘイズ、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズ、ポリジオルガノシロキサンドメインサイズの規格化分散を測定した。小角エックス線散乱プロファイル(a)、粒径分布(b)を図1に示す。滞留試験によるヘイズの変化(Δヘイズ)を測定した。測定結果を表1に示す。3段型プレートの厚み1.0mm部の断面のおける透過型電子顕微鏡(TEM)写真(20,000倍)を図3に示す。
実施例2
 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを3880部用い、式[5]で表される二価フェノール(II)430部を塩化メチレン1600部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.0008モル/minとなる速度で加えた以外は、実施例1と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.88であった。測定結果を表1に併記する。
 得られたポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の構造粘性指数(N)は、1.63であった。また、難燃性の判定は、V−1であり、5本の試験片における溶融滴下(ドリップ)回数は、0であった。
実施例3
 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを3860部用い、式[5]で表される二価フェノール(II)681部を塩化メチレン2400部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.0012モル/minとなる速度で加えた以外は、実施例1と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.80であった。測定結果を表1に併記する。
実施例4
 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを3889部用い、式[5]で表される二価フェノール(II)として、下記構造のポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1875)を205部用いた以外は、実施例1と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.87であった。測定結果を表1に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000019
実施例5
 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを3867部用い、式[5]で表される二価フェノール(II)429部を塩化メチレン1600部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.0008モル/minとなる速度で加えた以外は、実施例4と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.78であった。測定結果を表1に併記する。
実施例6
 2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンを3840部用い、式[5]で表される二価フェノール(II)678部を塩化メチレン2400部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.0012モル/minとなる速度で加えた以外は、実施例4と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.85であった。測定結果を表1に併記する。
実施例7(共重合体B−1の合成)
 塩化メチレンを20387部(二価フェノール(I)1モルに対して14モル)用いた以外は、実施例1と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.66であった。測定結果を表1に併記する。
実施例8(共重合体B−2の合成)
 塩化メチレンを20387部(二価フェノール(I)1モルに対して14モル)用いた以外は、実施例2と同様にした。工程(i)における平均オリゴマー重合度は1.72であった。測定結果を表1に併記する。
比較例1
(工程(i))
 温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、式[4]で表される二価フェノール(I)として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)3897部(17.07モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。
(工程(ii))
 48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p−tert−ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を加え、攪拌しながら式[5]で表される二価フェノール(II)として上記ポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1821)205部(0.067モル)を塩化メチレン800部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.5モル/minとなる速度で加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において0.5時間撹拌を続けて反応を終了した。
(分離、精製)
 反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。得られた共重合体を実施例1と同様に分析した。測定結果を表1に併記する。3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイル(a)と粒径分布(b)を図2に示す。3段型プレートの厚み1.0mm部の断面の透過型電子顕微鏡(TEM)の写真(20,000倍)を図4に示す。
である。
比較例2
 トリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した以外は、比較例1と同様にした。測定結果を表1に併記する。
比較例3
(工程(i))
 温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、式[4]で表される二価フェノール(I)として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)3897部、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。反応液を静置後、有機相を分離し、ビスフェノールAのオリゴマーの塩化メチレン溶液を得た。
(工程(ii))
 このオリゴマー溶液を温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器に導入し、48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p−tert−ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を加え、攪拌しながら式[5]で表される二価フェノール(II)として上記ポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1821)205重量部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)の量1モルあたり0.5モル/minとなる速度で加えて乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。
(分離、精製)
 反応終了後、有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発させ、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。得られた共重合体を実施例1と同様に分析した。測定結果を表1に併記する。
比較例4
(反応)
 特開平4−202466号公報記載の方法に準じて、温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、式[4]で表される二価フェノール(I)として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)3897部(17.07モル)、式[5]で表される二価フェノール(II)として上記ポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1821)205部(0.067モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン14565部を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1,900部を60分要して吹き込んだ。48.5%水酸化ナトリウム水溶液1,131部、p−tert−ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を加え、乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。
(分離精製)
 反応終了後、有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体のパウダーを得た。得られた共重合体を実施例1と同様に分析した。測定結果を表1に併記する。
 透過型電子顕微鏡(TEM)観察像(図3、図4)において、暗点がポリジオルガノシロキサンのドメインに相当する。TEM観察像から実測される粒径分布と小角エックス線散乱プロファイルより解析した粒径分布は非常によい相関があり、小角エックス線散乱測定がポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズとその規格化分散を精度よく、簡便に、再現性良く測定するための測定法として有効であることが明らかである。
 本発明のポリカーボネート−ポリシロキサン共重合体からなる成形品は、全光線透過率が高く、且つヘイズも低減され、さらに滞留による透明性の低下が抑制された透明性の高い成形品となっており、ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズとその規格化分散を最適化することにより透明性が向上することを明らかに実証している。
比較例5(共重合体B−3の合成)
 二価フェノール(II)の塩化メチレン溶液を、二価フェノール(II)が二価フェノール(I)1モルに対して0.1モル/minとなる速度で加えた以外は、実施例8と同様にした。測定結果を表1に併記する。
比較例6(共重合体B−4の合成)
(反応)
 特開平4−202466号公報記載の方法に準じて、温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水21592部、48.5%水酸化ナトリウム水溶液3675部を入れ、式[4]で表される二価フェノール(I)として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)3897部(17.07モル)、式[5]で表される二価フェノール(II)として上記ポリジオルガノシロキサン化合物(信越化学工業(株)製 X−22−1821)430部(0.14モル)、およびハイドロサルファイト7.6部を溶解した後、塩化メチレン20387部を加え、撹拌下22~30℃でホスゲン1900部を60分要して吹き込んだ。
 48.5%水酸化ナトリウム水溶液1131部、p−tert−ブチルフェノール108部を塩化メチレン800部に溶解した溶液を加え、乳化状態とした後、再度激しく撹拌した。かかる攪拌下、反応液が26℃の状態でトリエチルアミン4.3部を加えて温度26~31℃において1時間撹拌を続けて反応を終了した。
(分離、精製)
 反応終了後有機相を分離し、塩化メチレンで希釈して水洗した後塩酸酸性にして水洗し、水相の導電率がイオン交換水と殆ど同じになったところで温水を張ったニーダーに投入して、攪拌しながら塩化メチレンを蒸発し、共重合体のパウダーを得た。測定結果を表1に併記する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000020
実施例9~15、比較例7~10(樹脂組成物)
 表2記載の各成分を各配合量で配合し、ブレンダーにて混合した後、ベント式二軸押出機(テクノベル(株)製,KZW15−25MG)によって溶融混錬してペレットを得た。押出条件は、吐出量2.5kg/h、スクリュー回転数250rpmであり、押出温度は第1供給口からダイス部分まで260℃とした。得られたペレットを使用して評価した結果を表2に示す。
 実施例12で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイル(a)と粒径分布(b)を図5に示す。比較例7で測定した3段型プレートの厚み1.0mm部における小角エックス線散乱プロファイル(a)と粒径分布(b)を図6に示す。
 表2中に記号で表記した各成分の内容は以下の通りである。
(A成分)
A−1:ビスフェノールAおよび末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール、並びにホスゲンから界面重縮合法で合成した直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1250WP(商品名)、粘度平均分子量23,900)
A−2:ビスフェノールAおよび末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール、並びにホスゲンから界面重縮合法で合成した直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトL−1225WX(商品名)、粘度平均分子量19,700)
A−3:ビスフェノールAおよび末端停止剤としてp−tert−ブチルフェノール、並びにホスゲンから界面重縮合法で合成した直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人化成(株)製:パンライトCM−1000(商品名)、粘度平均分子量16,000)
(B成分)
B−1:実施例7にて合成したポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体
B−2:実施例8にて合成したポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体
B−3:比較例5にて合成したポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体
B−4:比較例6にて合成したポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-I000022
発明の効果
 本発明のポリカーボネート−ポリシロキサン共重合体およびその樹脂組成物は、透明性と難燃性が高く、熱安定性に優れるため、全光線透過率が高く、しかもヘイズも低減された透明性の高い成形品を、成形条件による影響を著しく受けることなく安定して提供することが可能である。本発明の成形体は、全光線透過率が高く、ヘイズが低い。本発明の製造方法によれば、上記共重合体を製造することできる。
 本発明において得られるポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体は、その成形体においてポリジオルガノシロキサンドメインが特定の凝集構造を形成し、透明性に優れるとともに、優れた耐衝撃性、難燃性を発揮するため、かかる特性を活かし従来使用できなかった部品に用途展開が可能である。具体例としては、光学部品、電気・電子機器分野、自動車分野において幅広く使用することができる。さらに具体的には、光ディスクなどの各種光学ディスクおよび関連部材、電池ハウジングなどの各種ハウジング成形品、鏡筒、メモリーカード、スピーカーコーン、ディスクカートリッジ、面発光体、マイクロマシン用機構部品、ヒンジ付き成形品またはヒンジ用成形品、透光・導光型ボタン類、タッチパネル部品などが例示される。

Claims (16)

  1.  下記式[1]で表されるポリカーボネートブロックと、下記式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックとからなり、
    (i)ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、
    (ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、
    (iii)全光線透過率が88%以上である、
    ポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000001
    [式中、RおよびRは夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~18のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数3~14のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、それぞれ複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い。eおよびfは夫々1~4の整数である。Wは、単結合もしくは下記式[2]で表される基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000002
    (式中、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17およびR18は夫々独立して、水素原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数3~14のアリール基および炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表す。R19およびR20は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~18のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基、炭素原子数6~20のシクロアルキル基、炭素原子数6~20のシクロアルコキシ基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数3~14のアリール基、炭素原子数6~10のアリールオキシ基、炭素原子数7~20のアラルキル基、炭素原子数7~20のアラルキルオキシ基、ニトロ基、アルデヒド基、シアノ基およびカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表し、複数ある場合はそれらは同一でも異なっていても良い。gは1~10の整数、hは4~7の整数である。)]
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000003
    (式中、R、R、R、R、RおよびRは夫々独立に、水素原子、炭素数1~12のアルキル基または炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基である。RおよびR10は夫々独立して、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数1~10のアルコキシ基である。pは自然数であり、qは0または自然数であり、p+qは100未満の自然数である。Xは炭素原子数2~8の二価脂肪族基である。)
  2.  該ポリオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~15nmである請求項1記載の共重合体。
  3.  式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが(2−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサン、もしくは(2−メトキシ−4−アリルフェノール)末端ポリジオルガノシロキサンより誘導された、請求項1記載の共重合体。
  4.  式[3]におけるp+qが5~70である請求項1記載の共重合体。
  5.  式[3]におけるp+qが30~60であり、且つ全光線透過率が89%以上である、請求項1記載の共重合体。
  6.  共重合体の全重量を基準にして式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックが0.1~50重量%である請求項1記載の共重合体。
  7.  R、R、R、R、R、Rがメチル基である、請求項1記載の共重合体。
  8.  粘度平均分子量が、1.60×10~2.20×10であり、構造粘性指数(N)が1.55~1.80であることを特徴とする請求項1記載の共重合体。
  9.  式[1]で表されるポリカーボネートブロックが2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンより誘導された請求項1記載の共重合体。
  10.  請求項1記載の共重合体から形成された成形品。
  11.  ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキンサンドメインが分散した凝集構造を有し、該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下である請求項10記載の成形品。
  12.  全光線透過率が88%以上である請求項10記載の成形品。
  13.  (i)水に不溶性の有機溶媒とアルカリ水溶液との混合液中において、下記式[4]で表わされる二価フェノール(I)とホスゲンとを反応させ、末端クロロホーメート基を有するカーボネートオリゴマーを含有する溶液を調製し、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000004
    (式中、R、R、e、fおよびWは前記と同じである。)
    (ii)次いで、該溶液を攪拌しながら下記式[5]で表わされるヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)を、該溶液の調整にあたり仕込まれた二価フェノール(I)の量1モルあたり、0.01モル/min以下の速度で加え、ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン(II)とカーボネートオリゴマーとを界面重縮合させる、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-I000005
    (式中、R、R、R、R、R、R、R、R10、p、qおよびXは前記と同じである。)
    各工程を含む請求項1記載のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体の製造方法。
  14.  水に不溶性の有機溶媒を、式[4]で表わされる二価フェノール(I)1モルあたり12モル以上使用する請求項13記載の製造方法。
  15.  5~95重量%の芳香族ポリカーボネートおよび95~5重量%の請求項1記載のポリカーボネート−ポリジオルガノシロキサン共重合体を含み、
    (i)ポリカーボネートのマトリックス中にポリジオルガノシロキサンドメインが分散した凝集構造であり、
    (ii)該ポリジオルガノシロキサンドメインの平均サイズが5~40nm、規格化分散が30%以下であり、
    (iii)全光線透過率が88%以上である、
    樹脂組成物。
  16.  請求項15記載の樹脂組成物から形成された成形品。
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