説明

ポリカーボネート系樹脂組成物及びそれからなる光学成形品

【課題】高温下で成形した際に黄変が低減され、結果として良好な光学成形品を与えるポリカーボネート系樹脂組成物及びそれからなる光学成形品を提供する。
【解決手段】(A)特定の一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を特定量有し、粘度数が30〜71であるポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂100質量部及び(B)リン酸0.0001〜0.004質量部を含むことを特徴とするポリカーボネート系樹脂組成物及びそれからなる光学成形品。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ポリカーボネート系樹脂組成物に関し、詳しくは、特定の繰返し構成単位を有するポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂とリン酸とを含むポリカーボネート系樹脂組成物及びそれを成形してなる光学成形品に関する。
【背景技術】
【0002】
ビスフェノールAなどから製造されるポリカーボネート(PC)は、透明性、耐熱性及び機械特性などに優れることから幅広い用途で使用されている。しかし、PCは、レンズ、導光板、光ディスクなどの光学部品に用いた場合、流動性が低いため満足な成形品が得られないといった欠点があり、流動性の向上が望まれ種々の改良が提案されている。
例えば、特許文献1には、ポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)を共重合したポリカーボネート共重合体が提案されている。この共重合体は成形時の流動性が著しく向上している上に、熱安定性に優れているため、成形原料として幅広い成形条件に対応できる。しかし、この共重合体を連続的に製造した場合、高温下での成形で黄変が生じてしまう。
【0003】
【特許文献1】特開2005−247947号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、高温下で成形した際に黄変が低減され、結果として良好な光学成形品を与えるポリカーボネート系樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、特定の繰り返し単位を特定量有し、かつ粘度数が特定の範囲にあるポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂とリン酸とを特定量含むポリカーボネート系樹脂組成物により上記目的が達成されることを見出した。すなわち、このポリカーボネート系樹脂組成物を光学成形品の材料として用いると、高温下で成形する際に発生する黄変が低減することを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。
【0006】
すなわち本発明は、以下のポリカーボネート系樹脂組成物及びそれからなる光学成形品を提供するものである。
【0007】
1.(A)一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有し、一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%であり、粘度数が30〜71であるポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂100質量部及び(B)リン酸0.0001〜0.004質量部を含むことを特徴とするポリカーボネート系樹脂組成物。
【0008】
【化1】

【0009】
[式中、R1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を示す。Xは単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−、−CO−又は下記式(III−1)もしくは下記式(III−2)で表される結合を示す。
【0010】
【化2】

【0011】
3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、Yは炭素数2〜15の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。a〜dは、それぞれ0〜4の整数であり、nは2〜200の整数である。]
2.一般式(II)において、Yが、−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−CH2−CH2−CH(CH3)−及び−CH2−CH2−CH2−から選ばれる一種以上である上記1に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
3.(A)成分のポリカーボネート系樹脂に含まれるポリカーボネート共重合体の粘度数が37〜62である上記1又は2に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
4.(A)成分のポリカーボネート系樹脂に含まれるポリカーボネート共重合体の280℃における流れ値(Q値)が30×10-2mL/s以上である上記1〜3のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
5.(A)成分のポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート共重合体と他のポリカーボネート樹脂とを含むものである上記1〜4のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
6.(A)成分のポリカーボネート系樹脂100質量部に対して、さらに(C)分子量200〜10万のアクリル系樹脂0.01〜1質量部を含む上記1〜5のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
7.(A)成分のポリカーボネート系樹脂100質量部に対して、さらに(D)脂環式エポキシ化合物0.01〜1質量部及び/又は(E)アルコキシ基、ビニル基及びフェニル基から選ばれる一種以上を有するポリシロキサン化合物0.01〜3質量部を含む上記1〜6のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
8.上記1〜7のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物からなる光学成形品。
9.導光板である上記8に記載の光学成形品。
10.レンズである上記8に記載の光学成形品。
【発明の効果】
【0012】
特定のポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂とリン酸とを含む本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、該樹脂組成物を高温下で成形した際の黄変が低減でき、かつ耐久性試験での変色を低減できるので、該樹脂組成物を成形してなる光学成形品に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、(A)特定のポリカーボネート系樹脂及び(B)リン酸を必須成分とし、(C)アクリル系樹脂、(D)脂環式エポキシ化合物及び(E)特定のポリシロキサン化合物を含み得るものである。
【0014】
[(A)ポリカーボネート系樹脂]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物において、(A)成分のポリカーボネート系樹脂に含まれるポリカーボネート共重合体(以下、「PC共重合体」と略記することがある。)は、フェノール変性ジオール共重合ポリカーボネートであり、界面重合法と呼ばれる慣用の製造方法により製造することができる。すなわち、二価フェノール、フェノール変性ジオール及びホスゲンなどのカーボネート前駆体を反応させる方法により製造することができる。具体的には、例えば、塩化メチレンなどの不活性溶媒中において、公知の酸受容体や分子量調節剤の存在下、さらに必要により触媒や分岐剤を添加し、二価フェノールとフェノール変性ジオール及びホスゲンなどのカーボネート前駆体とを反応させる。
また、PC共重合体は、下記一般式(I)及び(II)で表わされる繰り返し単位を有する。
【0015】
【化3】

(式中、R1〜R4、X、Y、a〜d及びnについては後述する。)
【0016】
〈二価フェノール〉
二価フェノールとしては、下記一般式(Ia)で表わされる化合物を挙げることができる。
【0017】
【化4】

【0018】
一般式(Ia)において、R1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を示し、アルキル基は直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよい。アルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基などを挙げることができる。a及びbは、それぞれR1及びR2の置換数を示し、0〜4の整数である。なお、R1が複数ある場合、複数のR1は互いに同一でも異なっていてもよく、R2が複数ある場合、複数のR2は互いに同一でも異なっていてもよい。
【0019】
Xは単結合、炭素数1〜8のアルキレン基(例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチリレン基、ヘキシレン基など)、炭素数2〜8のアルキリデン基(例えばエチリデン基、イソプロピリデン基など)、炭素数5〜15のシクロアルキレン基(例えばシクロペンチレン基、シクロヘキシレン基など)、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基(例えばシクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基など)、−S−、−SO−、−SO2−、−O−、−CO−結合又は下記式(III−1)もしくは下記式(III−2)で表わされる結合を示す。
【0020】
【化5】

【0021】
上記一般式(Ia)で表される二価フェノールとしては、様々なものがあるが、特に、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]が好適である。ビスフェノールA以外のビスフェノールとしては、例えば、ビス(ヒドロキシアリール)アルカン類、ビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、ジヒドロキシアリールエーテル類、ジヒドロキシジアリールスルフィド類、ジヒドロキシジアリールスルホキシド類、ジヒドロキシジアリールスルホン類、ジヒドロキシジフェニル類、ジヒドロキシジアリールフルオレン類、ジヒドロキシジアリールアダマンタン類、その他、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ジフェニルメタン、4,4’−[1,3−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビスフェノール、10,10−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−9−アントロン、1,5−ビス(4−ヒドロキシフェニルチオ)−2,3−ジオキサペンタエン及びα,ω−ビスヒドロキシフェニルポリジメチルシロキサン化合物などが挙げられる。これらの二価フェノールは、それぞれ単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0022】
〈フェノール変性ジオール〉
フェノール変性ジオールとしては、下記一般式(IIa)で表わされる化合物を挙げることができる。
【0023】
【化6】

【0024】
一般式(IIa)において、R3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基及びイソプロピル基が挙げられる。R3が複数ある場合、複数のR3は互いに同一でも異なっていてもよく、R4が複数ある場合、複数のR4は互いに同一でも異なっていてもよい。
Yは炭素数2〜15の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示し、具体的にはエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、イソブチレン基、ペンチレン基及びイソペンチレン基などのアルキレン基;エチリデン基、プロピリデン基、イソプロピリデン基、ブチリデン基、イソブチリデン基、ペンチリデン基及びイソペンチリデン基などのアルキリデン基が挙げられる。これらのなかでは、−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−CH2−CH2−CH(CH3)−及び−CH2−CH2−CH2−から選ばれる一種以上であることが好ましい。
c及びdは、それぞれ独立に0〜4の整数である。nは2〜200であり、好ましくは6〜70である。
【0025】
上記一般式(IIa)で表されるフェノール変性ジオールは、例えば、ヒドロキシ安息香酸又はそのアルキルエステル、酸塩化物とポリエーテルジオールから誘導される化合物である。このフェノール変性ジオールは、特開昭62−79222号公報、特開昭60−79072号公報及び特開2002−173465号公報などで提案されている方法により合成がすることができるが、これらの方法により得られるフェノール変性ジオールに対し適宜精製を加えることが望ましい。精製方法としては、例えば、反応後段で系内を減圧にし、過剰の原料(例えば、パラヒドロキシ安息香酸)を留去する方法、フェノール変性ジオールを水又はアルカリ水溶液(例えば、炭酸水素ナトリウム水溶液)などで洗浄する方法などが望ましい。
【0026】
ヒドロキシ安息香酸アルキルエステルとしては、ヒドロキシ安息香酸メチルエステル、ヒドロキシ安息香酸エチルエステルなどが挙げられる。ポリエーテルジオールは、HO−(Y−O)n−H(Y及びnは前記と同じである。)で表され、炭素数2〜15の直鎖状又は分岐状のオキシアルキレン基からなる繰返し単位を有するものである。具体的には、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール及びポリテトラメチレングリコールなどが挙げられる。入手性及び疎水性の観点からポリテトラメチレングリコールが特に好ましい。ポリエーテルジオールのオキシアルキレン基の繰返し数nが2以上であると、フェノール変性ジオールを共重合する際の効率が高く、nが200以下であると、(A)成分の耐熱性の低下が小さいという利点がある。
【0027】
酸塩化物としては、ヒドロキシ安息香酸とホスゲンから得られるものが代表例である。より具体的には、特許2652707号公報などに記載の方法により得ることができる。ヒドロキシ安息香酸又はそのアルキルエステルはパラ体、メタ体、オルト体のいずれでも良いが、共重合反応の面からはパラ体が好ましい。オルト体は水酸基に対する立体障害のため共重合の反応性に劣るおそれがある。
【0028】
(A)成分に含まれるPC共重合体の製造工程において、フェノール変性ジオールは、その変質などを防ぐため、可能な限り塩化メチレン溶液として用いるのが好ましい。塩化メチレン溶液として用いることができない場合、水酸化ナトリウムなどのアルカリ水溶液として用いることができる。
PC共重合体において、フェノール変性ジオールの共重合量を増やせば流動性は改善されるが耐熱性が低下する。従って、フェノール変性ジオールの共重合量は所望の流動性と耐熱性のバランスにより選択することが好ましい。フェノール変性ジオール共重合量が多すぎると、特開昭62−79222号公報に示されているように、エラストマー状となり、一般のポリカーボネート樹脂と同様の用途への適用ができなくなるおそれがある。100℃以上の耐熱性を保持するには、PC共重合体中に含まれる一般式(II)で表される繰り返し単位、すなわちフェノール変性ジオール残基の量は、1〜30質量%であり、好ましくは1〜20質量%、より好ましくは1〜15質量%である。
【0029】
〈分子量調節剤〉
分子量調節剤としては、通常ポリカーボネート樹脂の重合に用いられるものであれば特に制限なく用いることができる。
具体的には、一価フェノールとして、例えば、フェノール、o−n−ブチルフェノール、m−n−ブチルフェノール、p−n−ブチルフェノール、o−イソブチルフェノール、m−イソブチルフェノール、p−イソブチルフェノール、o−t−ブチルフェノール、m−t−ブチルフェノール、p−t−ブチルフェノール、o−n−ペンチルフェノール、m−n−ペンチルフェノール、p−n−ペンチルフェノール、o−n−ヘキシルフェノール、m−n−ヘキシルフェノール、p−n−ヘキシルフェノール、p−t−オクチルフェノール、o−シクロヘキシルフェノール、m−シクロヘキシルフェノール、p−シクロヘキシルフェノール、o−フェニルフェノール、m−フェニルフェノール、p−フェニルフェノール、o−n−ノニルフェノール、m−ノニルフェノール、p−n−ノニルフェノール、o−クミルフェノール、m−クミルフェノール、p−クミルフェノール、o−ナフチルフェノール、m−ナフチルフェノール、p−ナフチルフェノール;2、5−ジ−t−ブチルフェノール;2、4−ジ−t−ブチルフェノール;3、5−ジ−t−ブチルフェノール;2、5−ジクミルフェノール;3、5−ジクミルフェノール;p−クレゾール、ブロモフェノール、トリブロモフェノール、平均炭素数12〜35の直鎖状又は分岐状のアルキル基をオルト位、メタ位又はパラ位に有するモノアルキルフェノール;9−(4−ヒドロキシフェニル)−9−(4−メトキシフェニル)フルオレン;9−(4−ヒドロキシ−3−メチルフェニル)−9−(4−メトキシ−3−メチルフェニル)フルオレン;4−(1−アダマンチル)フェノールなどが挙げられる。これらのなかでは、p−t−ブチルフェノール、p−フェニルフェノール及びp−クミルフェノールなどが好ましく用いられる。
【0030】
〈触媒〉
触媒としては、相間移動触媒、例えば三級アミン又はその塩、四級アンモニウム塩及び四級ホスホニウム塩などを好ましく用いることができる。
三級アミンとしては、例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、ピリジン及びジメチルアニリンなどが挙げられ、また三級アミン塩としては、例えばこれらの三級アミンの塩酸塩及び臭素酸塩などが挙げられる。四級アンモニウム塩としては、例えばトリメチルベンジルアンモニウムクロリド、トリエチルベンジルアンモニウムクロリド、トリブチルベンジルアンモニウムクロリド、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド及びテトラブチルアンモニウムブロミドなどが挙げられる。四級ホスホニウム塩としては、例えばテトラブチルホスホニウムクロリド及びテトラブチルホスホニウムブロミドなどが挙げられる。これらの触媒は、それぞれ単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのなかでは、三級アミンが好ましく、特にトリエチルアミンが好適である。
【0031】
〈不活性有機溶剤〉
不活性有機溶剤としては、各種のものがある。例えば、塩化メチレン、トリクロロメタン、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1,2−テトラクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン及びクロロベンゼンなどの塩素化炭化水素;トルエン及びアセトフェノンなどが挙げられる。これらの有機溶剤はそれぞれ単独で用いてもよく、二種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのなかでは、特に塩化メチレンが好適である。
【0032】
〈分岐剤〉
分岐剤としては、例えば、1,1,1−トリス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、4,4’−[1−[4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ビスフェノール、α,α’,α”−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3,5−トリイソプロピルベンゼン、1−[α−メチル−α−(4’−ヒドロキシフェニル)エチル]−4−[α’,α’−ビス(4”−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン、フロログルシン、トリメリト酸及びイサチンビス(o−クレゾール)などの官能基を3つ以上有する化合物を用いることができる。
【0033】
〈粘度数〉
本発明において、(A)成分に含まれるPC共重合体は、粘度数が30〜71〔Mv(粘度平均分子量)=10,000〜28,100に相当〕であり、好ましくは37〜62〔Mv=12,000〜24,100に相当〕である。粘度数が30以上であると機械物性が良好であり、粘度数が71以下であると、フェノール変性ジオール(コモノマー)の共重合効果が良好に発揮される。
また、高流動性を発現させようとすると多量のコモノマーが必要となるが、粘度数が71以下であると、コモノマーの使用量に対して耐熱性が大きく低下することがない。なお、粘度数は、ISO 1628−4(1999)に準拠して測定した値である。
【0034】
〈流れ値(Q値)〉
また、(A)成分に含まれるPC共重合体は、280℃における流れ値(Q値)が30×10-2mL/s以上であることが好ましく、40×10-2mL/s以上がより好ましい。流れ値(Q値)とは、JIS K 7210に準拠し、高架式フローテスターで測定した溶融粘度であり、流れ値(Q値)が30×10-2mL/s以上であると、(A)成分の溶融粘度が高くなりすぎることがない。
【0035】
本発明の(A)成分としては、上記PC共重合体のみを各種光学成形品の材料とすることもできるが、上記PC共重合体に他のポリカーボネート樹脂を混合してもよい。
他のポリカーボネート樹脂としては、本発明の目的を損なわなければ特に制限はなく、市販されているポリカーボネート樹脂を用いることができる。その配合量は、PC共重合体100質量部に対し、通常300質量部以下が好ましく、10〜200質量部がよりこのましい。
【0036】
[(B)リン酸]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物において、リン酸を配合することにより該樹脂組成物を成形することにより黄変及び変色を低減することができる。リン酸は水に0.1〜10質量%となるように溶解したものを使用することが操作上の観点から好ましい。
(B)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して0.0001〜0.004質量部である。0.0001質量部未満であると黄変改良の効果を満足に発揮することができず、0.004質量部超であると長時間に渡り加熱雰囲気下に暴露した場合に変色が生じる。より好ましくは0.0005〜0.0016質量部であり、さらに好ましくは0.0006〜0.0016質量部である。
【0037】
[(C)アクリル系樹脂]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、(C)アクリル系樹脂を配合することができる。
(C)成分としては、例えばアクリル酸、アクリル酸エステル、アクリロニトリル及びその誘導体のモノマー単位から選ばれる少なくとも一種を繰り返し単位とするポリマーであり、単独重合体又はスチレン、ブタジエン、α−オレフィン、塩化ビニルなどとの共重合体である。具体的にはポリアクリル酸、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリアクリロニトリル、アクリル酸エチル−アクリル酸−塩化ビニル共重合体、アクリル酸−n−ブテン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体及びアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体などが挙げられる。これらの中でも、特に、PMMAを好適に用いることができる。PMMAとしては公知のものを使用することができるが、通常、過酸化物、アゾ系の重合開始剤の存在下、メタクリル酸メチルモノマ−を塊状重合して製造されたものが好ましい。
【0038】
(C)成分は、分子量が200〜10万であるものが好ましく、より好ましくは2万〜6万である。分子量が200〜10万であると、成形時に、(A)成分とアクリル系樹脂間の相分離が速くなりすぎることがないので、成形品において十分な透明性が得られる。
(C)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し、通常0.01〜1質量部程度である。アクリル系樹脂の配合量が0.01質量部以上であると、成形品の透明性が向上し、1質量部以下であると、他の所望物性を損なうことなく透明性を保持することができる。好ましくは0.05〜0.5質量部、より好ましくは0.1〜0.3質量部である。
【0039】
[(D)脂環式エポキシ化合物]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、(D)脂環式エポキシ化合物を配合することができる。
(D)成分としては、脂肪族環内のエチレン結合に酸素1原子が付加したエポキシ基を持つ環状脂肪族化合物をいい、具体的には特開平11−158364号公報に示された下記式(1)〜(10)で表されるものが好適に用いられる。
【0040】
【化7】

【0041】
【化8】

(R:H又はCH3
【0042】
【化9】

(R:H又はCH3
【0043】
【化10】

【0044】
【化11】

(a+b=1又は2)
【0045】
【化12】

(a+b+c+d=1〜3)
【0046】
【化13】

(a+b+c=n(整数)、R:炭化水素基)
【0047】
【化14】

(n:整数)
【0048】
【化15】

(R:炭化水素基)
【0049】
【化16】

(n:整数、R:炭化水素基)
【0050】
上記脂環式エポキシ化合物の中でも、式(1)、式(7)又は式(10)で表される化合物が、(A)成分のPC系樹脂への相溶性に優れ、透明性を損なうことがない点でより好ましく用いられる。
(D)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し、通常0.01〜1質量部程度である。0.01質量部以上とすることにより耐加水分解性を向上させる効果を発現することができ、1質量部以下とすることにより、相分離が助長されることがなく、透明性の向上が得られる。好ましくは0.02〜0.2質量部である。
【0051】
[(E)ポリシロキサン化合物]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、(E)アルコキシ基、ビニル基及びフェニル基から選ばれる一種以上を有するポリシロキサン化合物を配合することができる。
上記アルコキシ基としては、例えばメトキシ基やエトキシ基などを挙げることができる。(E)成分は、反応性シリコーン系化合物であり、オルガノポリシロキサンなどが挙げられる。この(E)成分は、安定剤として作用する化合物であり、(E)成分を配合すると、成形時の熱劣化による黄変、シルバー(銀条)などの外観不良、気泡混入を防止することができる。
(E)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し、通常0.01〜3質量部程度である。0.01質量部以上であると効果を発現することができ、3質量部以下であると成形品に曇りなどが生じることがない。好ましくは0.05〜2質量部である。
【0052】
[添加剤]
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物には、上記(A)〜(E)成分の他に必要に応じて、本発明の効果を損なわない範囲で各種添加剤を配合してもよい。各種添加剤としては、例えば、アリールホスフィン系、他の亜リン酸エステル系、リン酸エステル系及びヒンダードフェノール系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系及びベンゾフェノン系などの紫外線吸収剤、ヒンダードアミン系などの光安定剤、脂肪族カルボン酸エステル系化合物、パラフィン系化合物、シリコーンオイル及びポリエチレンワックスなどの内部潤滑剤、常用の難燃化剤、難燃助剤、離型剤、帯電防止剤及び着色剤などが挙げられる。
【0053】
[光学成形品]
本発明は、上記ポリカーボネート系樹脂組成物からなる光学用途の成形品である光学成形品をも提供する。本発明の光学成形品の製造方法に特に制限はなく、従来公知の各種成形方法、例えば射出成形法、射出圧縮成形法、押出成形法、ブロー成形法、プレス成形法、真空成形法及び発泡成形法などを用いることができる。光学成形品としては、導光板及びレンズなどが好ましく挙げられる。
【実施例】
【0054】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【0055】
製造例1[ポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)の合成]
窒素雰囲気下、ポリテトラメチレングリコール(PTMG、Mn(数平均分子量)=1000)100質量部とp−ヒドロキシ安息香酸メチル33.4質量部をジブチル錫オキシド0.05質量部の存在下、220℃で加熱し、メタノールを留去した。
反応系内を減圧にし、過剰のp−ヒドロキシ安息香酸メチルを留去した。反応生成物5.0質量部を塩化メチレン30容量部に溶解した。この塩化メチレン溶液に8質量%炭酸水素ナトリウム水溶液10容量部を加え、20分間激しく混合した後、遠心分離により塩化メチレン相を採取した。塩化メチレン相を減圧下で濃縮し、フェノール変性ジオールであるポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)を得た。HPLC(高速液体クロマトグラフィー)により、ポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)中のp−ヒドロキシ安息香酸及びp−ヒドロキシ安息香酸メチルを、下記の方法により定量した結果、p−ヒドロキシ安息香酸は10質量ppm未満、p−ヒドロキシ安息香酸メチルは0.2質量%であった。
【0056】
<p−ヒドロキシ安息香酸及びp−ヒドロキシ安息香酸メチルの定量>
下記の条件のHPLC(高速液体クロマトグラフィー)により、標準品により作成した検量線に基づいて定量した。
カラム:GLサイエンス社製ODS−3
カラム温度:40℃
溶媒:0.5質量%リン酸水溶液とアセトニトリルの容量比1:2混合液
流速:1.0ml/分
【0057】
製造例2(PC共重合体の製造)
(1)PCオリゴマー合成工程
濃度5.6質量%水酸化ナトリウム水溶液に、後に溶解するビスフェノールA(BPA)に対して2000質量ppmの亜二チオン酸ナトリウムを加え、ここにBPA濃度が13.5質量%になるようにBPAを溶解し、BPAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。内径6mm、管長30mの管型反応器に、上記BPAの水酸化ナトリウム水溶液を40L/hr及び塩化メチレンを15L/hrの流量で連続的に通すと共に、ホスゲンを4.0kg/hrの流量で連続的に通した。管型反応器はジャケット部分を有しており、ジャケットに冷却水を通して反応液の温度を40℃以下に保った。
管型反応器から送出された反応液は、後退翼を備えた内容積40Lのバッフル付き槽型反応器へ連続的に導入され、ここにさらにBPAの水酸化ナトリウム水溶液を2.8L/hr、25質量%水酸化ナトリウム水溶液を0.07L/hr、水を17L/hr、1質量%トリエチルアミン水溶液を0.64L/hrの流量で供給し、29〜32℃で反応を行った。槽型反応器から反応液を連続的に抜き出し、静置することで水相を分離除去し、塩化メチレン相を採取した。このようにして得られたポリカーボネートオリゴマー溶液は、オリゴマー濃度329g/L、クロロホーメート基濃度0.74mol/Lであった。
【0058】
(2)PC共重合体の重合工程
上記(1)合成工程で得られたPCオリゴマー20L/hr、塩化メチレン12L/hr、製造例1で得られたポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)の40質量%塩化メチレン溶液868kg/hr、3質量%トリエチルアミン水溶液400ml/hr及び6.4質量%水酸化ナトリウム水溶液2.3kg/hrの流量で、T.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し、3000rpmの回転下で予備重合を行い、予備重合液を得た。
続いて、この予備重合液とPTBP(p−tert−ブチルフェノール)の20質量%塩化メチレン溶液960g/hr、6.4質量%水酸化ナトリウム水溶液にBPAを溶解して8.8質量%の濃度にした水溶液14.1kg/hrを、T.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し、3000rpmの回転下で乳化させ、乳化液を得た。続いて、この乳化液を第二反応器である直径0.8mmの穴3個を有するオリフィスプレート2枚を19.05mm(3/4インチ)の配管に挿入したジャケット付きオリフィスミキサーに導入し、さらに第三反応器としてジャケット付きの50Lパドル翼三段の塔型攪拌槽に供給し、重合を行った。ジャケットには15℃の冷却水を流し、重合液の出口温度を30℃とした。
パドル型攪拌翼を備えた50L希釈槽に、上記塔型反応器から溢れ出る重合液、及び希釈のための塩化メチレンを11L/hrで連続供給した。続いて、希釈槽から得られるエマルジョンをK.C.C遠心抽出機[商品名、川崎重工株式会社製、内容積4L、ローター径430mm]に導入して回転数3000rpmで遠心抽出を行い、水層と有機層とを分離した。
【0059】
(3)アルカリ洗浄工程
上記遠心抽出機から得られた有機層及び0.03mol/L水酸化ナトリウム水溶液7.8L/hrをT.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し、3000rpmで攪拌混合を行った。ホモミキサー出口からの混合液を遠心抽出機に導入して回転数3000rpmで遠心抽出を行い、水層と有機層とを分離した。
続いて、希釈槽から得られるエマルジョンをK.C.C遠心抽出機[商品名、川崎重工株式会社製、内容積4L、ローター径430mm]に導入して回転数3000rpmで遠心抽出を行い、水層と有機層とを分離し、有機層は続く酸洗浄工程へ供給した。
(4)酸洗浄工程
アルカリ洗浄工程の遠心抽出機から得られた有機層及び0.2mol/Lの塩酸水溶液7.8L/hrをT.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し、3000rpmで攪拌混合を行った。ホモミキサー出口からの混合液は静置分離槽に導入し、水層と有機層とを分離し、有機層は続く第一水洗工程へ供給した。
【0060】
(5)第一水洗浄工程
遠心抽出機から得られる有機層及び純水7.8L/hrをT.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し、3000rpmで攪拌混合を行った。ホモミキサー出口からの混合液を遠心抽出機に導入して回転数3000rpmで遠心抽出を行い、水層と有機層を分離し、有機層は続く第二水洗工程へ供給した。
(6)第二水洗浄工程
遠心抽出機から得られる有機層及び純水7.8L/hrをT.Kパイプラインホモミキサー2SL型[プライミクス株式会社製]に供給し3000rpmで攪拌混合を行った。ホモミキサー出口からの混合液を遠心抽出機に導入して回転数3000rpmで遠心抽出を行い、水層と有機層とを分離し、精製ポリカーボネート塩化メチレン溶液(有機層)を得た。
(7)濃縮、乾燥工程
精製ポリカーボネート塩化メチレン溶液を濃縮・粉砕し、得られたフレークを減圧下105℃で乾燥させた。得られたポリカーボネートフレークの性状は下記の通りであった。
NMRにより求めたポリテトラメチレングリコール−ビス(4−ヒドロキシベンゾエート)残基の量は、4.0質量%であった。
ISO1628−4(1999)に準拠して測定した粘度数は36.9(Mv=13000)であった。下記の方法で測定した流れ値(Q値)は96×10-2mL/sであった。また、BPA含有量は130ppm、塩化メチレン含有量は1300ppm、塩素イオン含有量は0.3ppm未満、ナトリウム含有量は0.1ppm未満であった。
【0061】
<流れ値(Q値)>
高架式フローテスターを用い、JIS K 7210により、280℃、15.7MPaの圧力下に、直径1mm、長さ10mmのノズルより流出する溶融樹脂量(mL/sec)を測定した。溶融粘度の低下とともに流れ値(Q値)は増加する。
【0062】
[実施例1〜5]
(A)成分として製造例2で得られたポリカーボネート共重合体75質量部及びタフロンFN1500[商品名、出光興産株式会社製、ビス−Aポリカーボネート、粘度数:39.5]25質量部、(B)成分として1.3質量%リン酸水溶液を表1に示す配合量、さらに酸化防止剤としてアデカスタブPEP−36[商品名、株式会社ADEKA製]0.05質量部をそれぞれ配合し、ベント付き40mmφの押出機によって樹脂温度260℃にて造粒しペレットを得た。
得られたペレットを、射出成形機EC40N[商品名、東芝機械株式会社]を用い、シリンダー温度340℃、滞留時間8分の条件で、成形品(平板:35mm×25mm×2mm)を成形し、イエローインデックス(YI)を下記の方法により測定した。測定結果を表1に示す。
【0063】
イエローインデックス(YI)
YI(A):13ショット目以降の成形品を5枚作製し、日本電色工業株式会社製の分光測色計Σ90で測定面積30φ、C2光源の透過法で測定しその平均値を求めた。
YI(B):YI(A)の成形品5枚を80℃オーブンに500時間放置した後、YI(A)と同様にYIを測定しその平均値を求めた。
【0064】
[実施例6]
(A)成分として製造例2で得られたポリカーボネート共重合体75質量部及びタフロンFN1500[商品名、出光興産株式会社製、ビス−Aポリカーボネート、粘度数:39.5]25質量部、(B)成分として1.3質量%リン酸水溶液0.06質量部、(C)成分としてダイヤナールBR83[商品名、三菱レーヨン株式会社、アクリル系樹脂、分子量:40000]0.1質量部、(D)成分としてセロキサイド2021P[商品名、ダイセル化学工業株式会社]0.05質量部、(E)成分としてKR511[商品名、信越シリコーン株式会社製、メトキシ基及びビニル基を有するオルガノシロキサン]0.1質量部、さらに酸化防止剤としてアデカスタブPEP−36[商品名、株式会社ADEKA製]0.05質量部をそれぞれ配合し、ベント付き40mmφの押出機によって樹脂温度260℃にて造粒しペレットを得た。得られたペレットを用い、実施例1と同様にYI(A)及びYI(B)を測定した。測定結果を表1に示す。
【0065】
[比較例1]
(B)1.3質量%リン酸水溶液を配合しない以外は実施例1と同様に行いYI(A)及びYI(B)を測定した。測定結果を表1に示す。
[比較例2]
(B)1.3質量%リン酸水溶液を配合せず、さらに酸化防止剤としてアデカスタブPEP−36の代わりにアデカスタブHP−10[商品名、株式会社ADEKA製]0.085質量部を用いた以外は実施例1と同様に行いYI(A)及びYI(B)を測定した。測定結果を表1に示す。
【0066】
[比較例3及び4]
(B)1.3質量%リン酸水溶液の配合量を表1に示した以外は実施例1と同様に行いYI(A)及びYI(B)を測定した。測定結果を表1に示す。
[比較例5]
(B)1.3質量%リン酸水溶液の代わりに1.3質量%ホスホン酸水溶液0.05質量部を用いた以外は実施例1と同様に行いYI(A)及びYI(B)を測定した。測定結果を表1に示す。
[比較例6]
(B)1.3質量%リン酸水溶液の代わりに1.3質量%ホスフィン酸水溶液0.04質量部を用いた以外は実施例1と同様に行い成形品を得た。得られた成形品は、成形中に樹脂分解が進行したため、YI(A)及びYI(B)の測定は不可能であった。
【0067】
【表1】

【産業上の利用可能性】
【0068】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物によれば、高温下で成形した際に黄変が低減し、かつ耐久性試験での変色が低減した成形品を得ることができるので、該樹脂組成物は、光学成形品とりわけ導光板やレンズに好適である。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)一般式(I)で表される繰り返し単位及び一般式(II)で表される繰り返し単位を有し、一般式(II)で表される繰り返し単位の含有量が1〜30質量%であり、粘度数が30〜71であるポリカーボネート共重合体を含むポリカーボネート系樹脂100質量部及び(B)リン酸0.0001〜0.004質量部を含むことを特徴とするポリカーボネート系樹脂組成物。
【化1】

[式中、R1及びR2は、それぞれ独立に炭素数1〜6のアルキル基を示す。Xは単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜8のアルキリデン基、炭素数5〜15のシクロアルキレン基、炭素数5〜15のシクロアルキリデン基、−S−、−SO−、−SO2−、−O−、−CO−又は下記式(III−1)もしくは下記式(III−2)で表される結合を示す。
【化2】

3及びR4は、それぞれ独立に炭素数1〜3のアルキル基を示し、Yは炭素数2〜15の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基を示す。a〜dは、それぞれ0〜4の整数であり、nは2〜200の整数である。]
【請求項2】
一般式(II)において、Yが、−CH2−CH2−CH2−CH2−、−CH2−CH2−CH2−CH(CH3)−及び−CH2−CH2−CH2−から選ばれる一種以上である請求項1に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項3】
(A)成分のポリカーボネート系樹脂に含まれるポリカーボネート共重合体の粘度数が37〜62である請求項1又は2に記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項4】
(A)成分のポリカーボネート系樹脂に含まれるポリカーボネート共重合体の280℃における流れ値(Q値)が30×10-2mL/s以上である請求項1〜3のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項5】
(A)成分のポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート共重合体と他のポリカーボネート樹脂とを含むものである請求項1〜4のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項6】
(A)成分のポリカーボネート系樹脂100質量部に対して、さらに(C)分子量200〜10万のアクリル系樹脂0.01〜1質量部を含む請求項1〜5のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項7】
(A)成分のポリカーボネート系樹脂100質量部に対して、さらに(D)脂環式エポキシ化合物0.01〜1質量部及び/又は(E)アルコキシ基、ビニル基及びフェニル基から選ばれる一種以上を有するポリシロキサン化合物0.01〜3質量部を含む請求項1〜6のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項8】
請求項1〜7のいずれかに記載のポリカーボネート系樹脂組成物からなる光学成形品。
【請求項9】
導光板である請求項8に記載の光学成形品。
【請求項10】
レンズである請求項8に記載の光学成形品。

【公開番号】特開2009−280679(P2009−280679A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−133319(P2008−133319)
【出願日】平成20年5月21日(2008.5.21)
【出願人】(000183646)出光興産株式会社 (2,069)
【Fターム(参考)】