説明

ポリカーボネート樹脂組成物

【構成】ポリカーボネート樹脂(A)100重量部、りん系酸化防止剤(B)0.01〜0.2重量部、粉砕人工オパール(C)0.1〜10重量部および紫外線吸収剤(D)0.05〜0.5重量部からなることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【効果】本発明のポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品は、意匠性、外観ならびに耐候性に優れ、さらには耐衝撃性、耐熱性、透明性、熱安定性にも優れていることから、屋外でも使用されることの多い、携帯電話、カメラ、ゲーム機等の筐体、もしくはシート、フィルム等の押出成形品等の用途に好適に使用することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、オパール状の多彩な輝きを与え、且つ耐候性も兼ね備えたポリカーボネート樹脂組成物に関する。更に詳しくは、ポリカーボネート樹脂の特徴である耐衝撃性、耐熱性、透明性、熱安定性等を保持したまま、優れた意匠性、外観ならびに耐候性を有するポリカーボネート樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、透明性、熱安定性等に優れた熱可塑性樹脂であり、電気、電子、ITE、機械、自動車などの分野で広く用いられている。一方、当該樹脂が有するこれらの優れた性能に加えて、前述の各分野ではデザイン上の観点から、優れた意匠性や外観を備えた材料が求められている。
【0003】
上記の要望を満足させるための手段として、従来技術では、ポリカーボネート樹脂成形品の表面にメタリック調の塗料を塗工する方法やアルミニウム微粉、金属被膜でコーティングされたガラスフレークまたはマイカと二酸化チタンとから構成される多重層顔料等を該樹脂に配合し、これらを溶融成形する方法、等が採用されてきた。しかしながら、これらの方法では一定の意匠性や外観の向上は達成されるものの、深みのある虹色光沢を呈し立体感に溢れた外観は得ることができず、改善の必要性が唱えられてきた。
【0004】
【特許文献1】特許第2651058号公報
【特許文献2】特表2003−525319号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、ポリカーボネート樹脂の耐衝撃性、耐熱性、透明性、熱安定性等の諸特性を保持させながら、得られた成形品の色相が極めて良好で、且つ、従来においては得られなかった深みのある虹色光沢を呈し、立体感に溢れた外観を有することで極めて意匠性に優れ、且つ耐候性も兼ね備えたポリカーボネート樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明者は、前記目的を達成すべく鋭意研究を行った結果、ポリカーボネート樹脂に粉砕人工オパールのみならず特定のリン系酸化防止剤及び紫外線吸収剤を特定量配合することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部、りん系酸化防止剤(B)0.01〜0.2重量部、粉砕人工オパール(C)0.1〜10重量部および紫外線吸収剤(D)0.05〜0.5重量部からなることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物を提供するものである。
【発明の効果】
【0008】
本発明のポリカーボネート樹脂組成物を成形してなる成形品は、意匠性、外観ならびに耐候性に優れ、さらには耐衝撃性、耐熱性、透明性、熱安定性にも優れていることから、屋外でも使用されることの多い、携帯電話、カメラ、ゲーム機等の筐体、もしくはシート、フィルム等の押出成形品等の用途に好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
本発明に使用されるポリカーボネート樹脂(A)とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体であり、代表的なものとしては、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【0010】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールAの他に、ビス(4−ヒドロキシフェニル)メタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4−ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル−3−メチルフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ヒドロキシ−3−第三ブチルフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3−ブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3、5−ジブロモフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−ヒドロキシ−3,5−ジクロロフェニル)プロパンのようなビス(ヒドロキシアリール)アルカン類、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンのようなビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、4,4′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、4,4′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′−ジヒドロキシ−3,3′−ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
【0011】
これらは、単独または2種類以上混合して使用することができる。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、4,4′−ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【0012】
さらに、上記のジヒドロキシアリール化合物と以下に示すような3価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。3価以上のフェノールとしてはフロログルシン、4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプテン、2,4,6−ジメチル−2,4,6−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ヘプタン、1,3,5−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−ベンゾール、1,1,1−トリ−(4−ヒドロキシフェニル)−エタンおよび2,2−ビス−[4,4−(4,4′−ジヒドロキシジフェニル)−シクロヘキシル]−プロパンなどが挙げられる。
【0013】
ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量は、通常10000〜100000、好ましくは15000〜35000、さらに好ましくは、18000〜22000である。かかる芳香族ポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調節剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。
【0014】
本発明にて使用されるりん系酸化防止剤(B)としては、ポリカーボネート樹脂用に使用される公知のリン系酸化防止剤、例えば、クラリアントジャパン社製サンドスタブP−EPQ、住友化学社製スミライザーP−168等が挙げられる。なかでも、下記一般式1に示す化合物が好適に使用できる。
一般式1:
【0015】
【化1】

(一般式1において、R1、R2は炭素数1〜20のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、a、bは整数0〜3を示す。)
【0016】
一般式1の化合物としては、アデカ社製アデカスタブPEP−36が商業的に入手可能なものとして挙げられる。
【0017】
りん系酸化防止剤(B)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部あたり0.01〜0.2重量部である。配合量が0.01重量部未満では熱安定性に劣り、また0.2重量部を超えると色相が劣るので、好ましくない。更に好ましくは0.03〜0.15重量部、より一層好ましくは0.05〜0.10重量部である。
【0018】
本発明に使用される粉砕人工オパール(C)とは、二酸化ケイ素の微細な粒子からなる板状のオパールを粉砕したものである。この製造方法としては、二酸化ケイ素の微細な粒子を水などの液体中に均一に沈澱させて当該粒子がぎっしりと並んだ状態をつくりだし、その後沈澱層から水を抜き取ってゆっくり乾燥させ、板状のオパール層を形成させ、これを粉砕するなどの方法が挙げられる。粉砕人工オパール(C)は、例えば京セラ社の京都オパールとして商業的に入手可能である。
【0019】
粉砕人工オパール(C)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部あたり0.1〜10重量部である。配合量が0.1重量部未満では高級感のある外観が得られないので好ましくない。また、配合量が10重量部を超えると、衝撃強度が顕著に低下するので好ましくない。より好適には0.5〜6重量部、さらに好適には1〜3重量部の範囲である。
【0020】
粉砕人工オパール(C)の平均粒子径としては、50〜3000μmのものが好適に使用できる。この範囲から外れると成形品の高級感が劣る場合がある。より好ましい平均粒子径は、250〜2000μmである。
【0021】
本発明にて使用される紫外線吸収剤(D)としては、ポリカーボネート樹脂用に使用される公知の紫外線吸収剤、例えば、ベンゾフェノン系、トリアジン系、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤等が挙げられる。なかでも、下記一般式2に示す化合物が好適に使用できる。これらは、BASF社製チヌビン329、シプロ化成社製シーソーブ709、ケミプロ化成社製79として入手可能である。
一般式2
【0022】
【化2】

(一般式2において、R3は炭素数1〜12のアルキル基を示す。)
【0023】
紫外線吸収剤(D)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部あたり0.05〜0.5重量部である。配合量が0.05重量部未満では耐候性に劣り、また0.5重量部を超えると色相が劣るので、好ましくない。更に好ましくは0.1〜0.4重量部、より一層好ましくは0.15〜0.35重量部である。
【0024】
本発明のポリカーボネート樹脂(A)、りん系酸化防止剤(B)、粉砕人工オパール(C)及び紫外線吸収剤(D)の配合方法については、混合中及び溶融混練中に粉砕人工オパール(C)が粉砕される可能性があるのでハンドブレンド及びフルフライトスクリューによる溶融混練が望ましい。また、上記(A)、(B)、(C)及び(D)の配合順序についても何ら制限はない。
【0025】
更に、本発明の効果を損なわない範囲で、本発明のポリカーボネート樹脂組成物に各種の樹脂、熱安定剤、蛍光増白剤、顔料、染料、カーボンブラック、充填材、離型剤、帯電防止剤、ゴム、軟化材、展着剤(流動パラフィン、エポキシ大豆油等)、難燃剤、有機金属塩等の添加剤、難燃性滴下防止用ポリテトラフルオロエチレン樹脂等を配合しても良い。
【0026】
各種の樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ハイインパクトポリスチレン、ABS、AES、AAS、AS、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリフェニレンスルフィド樹脂等が挙げられ、これらは一種もしくは二種以上で併用してもよい。
【実施例】
【0027】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はそれら実施例に制限されるものではない。尚、実施例中の「部」は断りのない限り重量基準に基づく。
【0028】
使用した原料の詳細は以下のとおりである。
ポリカーボネート樹脂(A):
ビスフェノールAおよびホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
(住友ダウ社製カリバー200−20、粘度平均分子量19000
以下「PC」と略記)
りん系酸化防止剤(B):
ADEKA社製 アデカスタブPEP−36
(以下「AO」と略記)
粉砕人工オパール(C):
京セラ社製京都オパール(ホワイトオパール粉体(青色))
(粒子径350〜500μm、以下、「OP」と略記)
紫外線吸収剤 (D):
BASF社製チヌビン329
(以下「UVA」と略記)
【0029】
(樹脂組成物ペレットの作成)
前述の各種原料を表1および表2に示す配合比率にてハンドブレンドし、単軸押出機(田辺プラスチック社製VS−40)を用いて、溶融温度270℃にて溶融混練し、ポリカーボネート樹脂組成物の各種ペレットを得た。
【0030】
(評価用試験片の作成)
得られたペレット各種ペレットを120℃で4時間乾燥した後に、これを射出成形機(日本製鋼社製J100EII−P)にて、溶融温度300℃の条件下、ISO仕様のダンベル試験片(縦170mm×横10mm×厚み4mm)とカラーチップ(サイズ:60×60×3mm)を作成した。
【0031】
(評価項目と評価方法)
衝撃強度:
得られたダンベル試験片を用いて、ISO179−2に準拠し、23℃におけるノッチ付シャルピー衝撃強度を測定した。数値が4KJ/m2以上を合格とした。結果を表1および表2に示す。
【0032】
色相:
得られたカラーチップの色相は、村上色彩研究所製スペクトロフォトメーターCMS35-SPを用い、D65光源、視野角10°の条件で測定した。黄色度が5.5以下である場合を色相が良好と判定した。結果を表1および表2に示す。
【0033】
イエローネスインデックス(YI):
得られたカラーチップを用いて、ASTM D−1925に準拠してイエローネスインデックス(YI)を測定した。6未満を合格(○)、6以上を不合格(×)とした。
【0034】
耐候性
得られたカラーチップを促進耐候試験機サンシャインスーパーロングライフウェザーメーター(スガ試験機社製WELSUNHCH−B型)の中に設置し、400時間照射を行った。その後、照射前後の試験片をスペクトロフォトメータ(村上色彩技術研究所製CMS−35SP)により、イエローネスインデックス(YI)を測定した。△YI(YIの差)とは照射前後の黄身の程度を表し、△YIが小さい程、変色は小さく耐光性に優れている。△YIの評価基準としては、△YIの値が8.0未満であるものを合格(○)、8.0以上であるものを不合格(×)とした。
【0035】
外観 :
得られたカラーチップを用いて、その外観を目視判定した。判定基準は、以下のとおりである。
粉砕人工オパール(B)の多彩な輝きが確認でき、カラーチップにくすみが無い場合に高級感が有り、外観に優れると判定した。
結果を表1および表2に示す。
【0036】
【表1】

色相の判定: ○: 合格 ×:不合格
【0037】
【表2】

色相の判定: ○: 合格 ×:不合格
【0038】
実施例1〜4に示すように、本発明の構成要件を満足するものについては、要求性能を満たしていた。
一方、比較例1〜6に示すように、本発明の構成要件を満足しないものについては、それぞれ次のとおり欠点を有していた。
酸化防止剤の配合量が規定量よりも少ない(比較例1)あるいは多い(比較例2)場合は、色相が不合格となった。
比較例3は、粉砕人口オパールの配合量が規定量よりも少ない場合であって、高級感に劣っていた。
比較例4は、粉砕人口オパールの配合量が規定量よりも多い場合であって、高級感および色相に劣っていた。
比較例5は、紫外線吸収剤の配合量が規定量よりも少ない場合であって、耐候性が劣っていた。
比較例6は、紫外線吸収剤の配合量が規定量よりも多い場合であって、色相が劣っていた。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカーボネート樹脂(A)100重量部、りん系酸化防止剤(B)0.01〜0.2重量部、粉砕人工オパール(C)0.1〜10重量部および紫外線吸収剤(D)0.05〜0.5重量部からなることを特徴とするポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項2】
りん系酸化防止剤(B)が、下記一般式1に示す化合物であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
一般式1
【化1】

(一般式1において、R1、R2は炭素数1〜20のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を、a、bは整数0〜3を示す。)
【請求項3】
りん系酸化防止剤(B)の配合量が、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部あたり0.03〜0.15重量部であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項4】
粉砕人工オパール(C)の平均粒子径が、50〜3000μmであることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項5】
粉砕人工オパール(C)の配合量が、ポリカーボネート樹脂(A)100重量部あたり0.5〜6重量部であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
【請求項6】
紫外線吸収剤(D)が、下記一般式2に示す化合物であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。
一般式2
【化2】

(一般式2において、R3は炭素数1〜12のアルキル基を示す。)
【請求項7】
紫外線吸収剤(D)の配合量が、ポリカーボネート樹脂 (A)100重量部あたり0.1〜0.4重量部であることを特徴とする請求項1に記載のポリカーボネート樹脂組成物。

【公開番号】特開2012−126872(P2012−126872A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−282341(P2010−282341)
【出願日】平成22年12月17日(2010.12.17)
【出願人】(396001175)住化スタイロンポリカーボネート株式会社 (215)
【Fターム(参考)】