説明

芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法

【課題】高荷重での流動性が改良され、さらに良好な色相を有するので、押出による加工及び射出成形、特に高融体強度及び押出物の優れた形状保持特性を有する材料を必要とするブロー成形による中空部分及び大型パネルや異形押出によるシートの用途に好適な分岐化芳香族ポリカーボネート組成物を提供する。
【解決手段】特定の芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法であって、染料がフタロシアニンブルー系染料又はアンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の化合物であり、該染料の含有量が0.01〜100重量ppmであり、重合直後の溶融状態の芳香族ポリカーボネートに該染料を添加する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、品質の優れた分岐化芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法に関するものである。更に詳しくは、高荷重での流動性が改良され、さらに良好な色相を有するので、押出による加工及び射出成形、特に高融体強度及び押出物の優れた形状保持特性を有する材料を必要とするブロー成形による中空部分及び大型パネルや異形押出によるシートの用途に好適な芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ポリカーボネート(以下、PCと記す)の製造方法としては、ビスフェノールなどの芳香族ジヒドロキシ化合物とホスゲンとを直接反応させる方法(界面法)、あるいはビスフェノールなどの芳香族ジヒドロキシ化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸ジエステルとを溶融状態でエステル交換反応させる方法(エステル交換法、あるいは溶融法)が知られている。このような方法によって得られるPCのうち一般に直鎖状PCは溶融弾性、溶融強度などの成形特性に改良の余地があり、この様な成形特性を改良する方法として多官能基性有機化合物を共重合させてPCを分岐化させる方法がいくつか提案されている(例えば特許文献1〜3参照)。
【0003】
このような分岐状PCを界面法で従来使用されている分岐化剤を用いて上記溶融法にて製造した場合は得られる分岐状PCは、分岐化剤が高温で分解等を起こして、目標とする溶融特性が得られず、また色相も悪化するという問題点が生じ、製品にはならなかった。そのため高荷重での流動性が改良され、さらに良好な色相を有するので、押出による加工及び射出成形、特に高融体強度及び押出物の優れた形状保持特性を有する材料を必要とするブロー成形による中空部分及び大型パネルや異形押出によるシートの用途に好適な分岐化芳香族ポリカーボネートが望まれていた。
【0004】
【特許文献1】特公昭44−17149号公報
【特許文献2】特公昭47−23918号公報
【特許文献3】特公昭60−11733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、品質の優れた分岐化芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物を提供するものであり、更に詳しくは、高荷重での流動性が改良され、さらに良好な色相を有するので、押出による加工及び射出成形、特に高融体強度及び押出物の優れた形状保持特性を有する材料を必要とするブロー成形による中空部分及び大型パネルや異形押出によるシートの用途に好適な芳香族ポリカーボネート組成物を提供することにある。
【0006】
本発明者等は、溶融特性を維持しながら、色調の良い、分岐化芳香族ポリカーボネートを提供すべく鋭意検討したところ、分子量分布が特定の範囲であり、且つ主鎖中に特定の構造単位を特定量含有する分岐化芳香族ポリカーボネートは、溶融特性が優れており、さらに色調の良いものとなることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【0007】
すなわち、本発明の第1の要旨は、以下に記載の芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法であって、染料がフタロシアニンブルー系染料又はアンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の化合物であり、該染料の含有量が0.01〜100重量ppmであり、重合直後の溶融状態の芳香族ポリカーボネートに該染料を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法に存する。
【0008】
(芳香族ポリカーボネート)
エステル交換法により得られる粘度平均分子量24,000以上の芳香族ポリカーボネートであって、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が2.8〜4.5の範囲内であり、且つアルカリ加水分解後にHPLC測定により求まる、以下に記載の一般式(9)であらわされる化合物1モルに対する一般式(10)〜(13)で表される化合物の合計モル数の比が0.3mol%を越え0.95mol%以下である芳香族ポリカーボネート。
【0009】
【化1】

【0010】
本発明の別の要旨は、以下に記載の芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法であって、染料がフタロシアニンブルー系染料又はアンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の化合物であり、該染料の含有量が0.01〜100重量ppmであり、重合直後の溶融状態の芳香族ポリカーボネートに該染料を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法に存する。
【0011】
(芳香族ポリカーボネート)
エステル交換法により得られる粘度平均分子量24,000以上の芳香族ポリカーボネートであって、下記式(2)で算出される粘度平均分子量(Mv)と下記式(14)により算出されるMn’との比(Mv/Mn’)が1.8〜3.5の範囲内であり、且つアルカリ加水分解後にHPLC測定により求まる、前記の一般式(9)であらわされる化合物1モルに対する一般式(10)〜(13)で表される化合物の合計モル数の比が0.3mol%を越え0.95mol%以下である芳香族ポリカーボネート。
【0012】
【数1】

【0013】
(式(2)中、ηspはポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液について20℃で測定した比粘度であり、Cはこの塩化メチレン溶液の濃度である。塩化メチレン溶液としては、ポリカーボネート樹脂の濃度0.6g/dlのものを用いる。)
【0014】
【数2】

【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、芳香族ポリカーボネートは、高荷重での流動性が改良され、さらに良好な色相を有するので、押出による加工及び射出成形、特に高融体強度及び押出物の優れ
た形状保持特性を有する材料を必要とするブロー成形による中空部分及び大型パネルや異形押出によるシートの用途に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0016】
以下、本発明について具体的に説明する。本発明の芳香族ポリカーボネート組成物は、特定の分岐化芳香族ポリカーボネートと染料とを必須成分として含有する。
【0017】
<分岐化芳香族ポリカーボネートの製造方法>
本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、ポリエステルカーボネートやポリアリレートを実質的に含まれていても良く、原料として芳香族ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとを用い、エステル交換触媒の存在下、溶融重縮合させることにより得ることができる。
【0018】
(炭酸ジエステル)
本発明で使用される炭酸ジエステルは下記の式で表される。
【0019】
【化2】

【0020】
(式中、A及びA’は、炭素数1〜18の脂肪族基あるいは置換脂肪族基、又は芳香族基あるいは置換芳香族基であり、A及びA’は同一であっても異なっていてもよい。)
【0021】
上記式で表される炭酸ジエステルは、例えば、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−t−ブチルカーボネート等の炭酸ジアルキル化合物、ジフェニルカーボネート、及びジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート等が例示されるが、好ましくはジフェニルカーボネート、置換ジフェニルカーボネートであり、特にジフェニルカーボネートが好ましい。これらの炭酸ジエステルは単独、あるいは2種以上を混合してもよい。
【0022】
また、上記のような炭酸ジエステルと共に、好ましくは50モル%以下、さらに好ましくは30モル%以下の量でジカルボン酸あるいはジカルボン酸エステルを使用しても良い。このようなジカルボン酸あるいはジカルボン酸エステルとしては、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が用いられる。このようなジカルボン酸あるいはジカルボン酸エステルを炭酸ジエステルと併用した場合には、ポリエステルカーボネートが得られる。
【0023】
(芳香族ジヒドロキシ化合物)
本発明で用いられる芳香族ジヒドロキシ化合物は、通常、下記式で表される。
【0024】
【化3】

【0025】
(式中、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又は、−O−,−S−,−CO−,−SO−,−SO−で示される2価の基からなる群から選ばれるものである。)
【0026】
芳香族ジヒドロキシ化合物としては、例えば、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」ともいう)、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)スルフィド、ビス(4−ヒドロキシフェニル)エーテル、ビス(4−ヒドロキシフェニル)ケトン等が例示されるが、特に好ましくは、ビスフェノールAが挙げられる。これらの芳香族ジヒドロキシ化合物は、単独でも2種以上の混合物でもよい。
【0027】
本発明で芳香族ポリカーボネートを製造するには、通常、芳香族ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールAが用いられ、炭酸ジエステルとしてジフェニルカーボネートが用いられるが、ジフェニルカーボネートはビスフェノールA1モルに対して、1.01〜1.30モル、好ましくは1.02〜1.20モルの量で用いられることが好ましい。モル比が1.001より小さくなると、製造された芳香族ポリカーボネートの末端OH基が増加して、ポリマーの熱安定性が悪化し、また、モル比が1.30より大きくなると、同一条件下ではエステル交換反応の速度が低下し、所望とする分子量の芳香族ポリカーボネート樹脂の製造が困難となるばかりか、製造された芳香族ポリカーボネート中の残存炭酸ジエステル量が増加し、この残存炭酸ジエステルが成形時、または成形品の臭気の原因となり好ましくない。
【0028】
(エステル交換触媒)
本発明で、エステル交換触媒としては、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物が使用され、補助的に、塩基性ホウ素化合物、塩基性リン化合物、塩基性アンモニウム化合物、アミン系化合物等の塩基性化合物を併用することも可能であるが、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物が単独で使用されることが特に好ましい。
【0029】
アルカリ金属化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化セシウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸セシウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸リチウム、酢酸セシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸セシウム、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素カリウム、水素化ホウ素リチウム、水素化ホウ素セシウム、フェニル化ホウ素ナトリウム、フェニル化ホウ素カリウム、フェニル化ホウ素リチウム、フェニル化ホウ素セシウム、安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸リチウム、安息香酸セシウム、リン酸水素2ナトリウム、リン酸水素2カリウム、リン酸水素2リチウム、リン酸水素2セシウム、フェニルリン酸2ナトリウム、フェニルリン酸2カリウム、フェニルリン酸2リチウム、フェニルリン酸2セシウム、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウムのアルコレート、フェノレート、ビスフェノールAの2ナトリウム塩、2カリウム塩、2リチウム塩、2セシウム塩等が挙げられる。
【0030】
また、アルカリ土類金属化合物としては、例えば、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化マグネシウム、水酸化ストロンチウム、炭酸水素カルシウム、炭酸水素バリウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸水素ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム、炭酸マグネシウム、炭酸ストロンチウム、酢酸カルシウム、酢酸バリウム、酢酸マグネシウム、酢酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ストロンチウム等が挙げられる。
【0031】
塩基性ホウ素化合物の具体例としては、テトラメチルホウ素、テトラエチルホウ素、テトラプロピルホウ素、テトラブチルホウ素、トリメチルエチルホウ素、トリメチルベンジルホウ素、トリメチルフェニルホウ素、トリエチルメチルホウ素、トリエチルベンジルホ
ウ素、トリエチルフェニルホウ素、トリブチルベンジルホウ素、トリブチルフェニルホウ素、テトラフェニルホウ素、ベンジルトリフェニルホウ素、メチルトリフェニルホウ素、ブチルトリフェニルホウ素等のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩、カルシウム塩、バリウム塩、マグネシウム塩、あるいはストロンチウム塩等が挙げられる。
【0032】
塩基性リン化合物としては、例えば、トリエチルホスフィン、トリ−n−プロピルホスフィン、トリイソプロピルホスフィン、トリ−n−ブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、あるいは四級ホスホニウム塩等が挙げられる。
【0033】
塩基性アンモニウム化合物としては、例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルメチルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリエチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルベンジルアンモニウムヒドロキシド、トリブチルフェニルアンモニウムヒドロキシド、テトラフェニルアンモニウムヒドロキシド、ベンジルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、メチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド、ブチルトリフェニルアンモニウムヒドロキシド等が挙げられる。
【0034】
アミン系化合物としては、例えば、4−アミノピリジン、2−アミノピリジン、N,N−ジメチル−4−アミノピリジン、4−ジエチルアミノピリジン、2−ヒドロキシピリジン、2−メトキシピリジン、4−メトキシピリジン、2−ジメチルアミノイミダゾール、2−メトキシイミダゾール、イミダゾール、2−メルカプトイミダゾール、2−メチルイミダゾール、アミノキノリン等が挙げられる。
【0035】
本発明の溶融特性や色相に優れた分岐化芳香族ポリカーボネートを得るためには、エステル交換触媒の量は、アルカリ金属化合物及び/又はアルカリ土類金属化合物を用いる場合、ビスフェノールA1モルに対して、金属量として1.1〜6μモルの範囲内で用いられ、好ましくは1.2〜5μモルの範囲内であり、さらに好ましくは1.3〜4μモルの範囲内であり、特に好ましくは1.3〜3.8μモルの範囲内である。上記下限量より少なければ、所望の分子量のポリカーボネートを製造するのに必要な重合活性と溶融特性をもたらす分岐成分量が得られず、この量より多い場合は、ポリマー色相が悪化し、分岐成分量が多すぎて流動性が低下し、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない。また、ゲルの発生による異物量も増大してしまう。
【0036】
エステル交換反応は、一般的には二段階以上の多段工程で実施される。具体的には、第一段目の反応は140〜260℃、好ましくは180〜240℃の温度で0.1〜10時間、好ましくは0.5〜3時間反応させる。次第に反応系の圧力を下げながら反応温度を高め、最終的には200Pa以下の減圧下、240〜320℃の温度で重縮合反応を行う。ここで、最終重合槽は横型であることが好ましく、横型最終重合槽の反応温度は280〜300℃の範囲であることが好ましく、さらに、好ましくは、282〜300℃の範囲である。
【0037】
また、最終横型重合槽の滞留時間は50〜140分の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、60〜130分の範囲である。反応の形式は、バッチ式、連続式、あるいはバッチ式と連続式の組み合わせのいずれの方法でもよいが、連続式の方が特に好ましい。
【0038】
(分岐化芳香族ポリカーボネート)
本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、粘度平均分子量16,000以上であることが必要であり、好ましくは、20,000以上であり、さらに好ましくは、24,000以上である。粘度平均分子量が16,000未満のものは、耐衝撃性等の機械的強度が低下するので好ましくない。
【0039】
また、分岐化芳香族ポリカーボネートの末端OH基量は、製品の熱安定性、耐加水分解性、色相等に大きな影響を及ぼし、実用的な物性を維持せるためには、分岐化芳香族ポリカーボネートの重量に対して、100〜1,500ppmの範囲内であることが必要であり、好ましくは、150〜1,200ppmの範囲内であり、さらに好ましくは、200〜1,000ppmの範囲内である。末端OH量が100ppm以下であると、重合直後のポリカーボネート中の炭酸ジエステル化合物量が多く、脱揮により炭酸ジエステル化合物量を200重量ppm以下まで下げるのが困難であり好ましくない。
【0040】
本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、エステル交換法により得られる粘度平均分子量16,000以上の芳香族ポリカーボネートであって、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が2.8〜4.5の範囲内であることを特徴の一つとしている。この値は、分岐化芳香族ポリカーボネートの分子量分布が比較的ブロードであることが良いことを示している。
【0041】
また、分子量分布については(Mw/Mn)以外の指標として、下記式(2)で算出される粘度平均分子量(Mv)と分子総末端数から算出される数平均分子量(Mn’)との比(Mv/Mn’)も用いられており、(Mw/Mn)が2.8〜4.5の範囲内であることは、(Mv/Mn’)が1.8〜3.5の範囲内であることにほぼ対応している。
【0042】
【数3】

【0043】
(式(2)中、ηspはポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液について20℃で測定した比粘度であり、Cはこの塩化メチレン溶液の濃度である。塩化メチレン溶液としては、ポリカーボネート樹脂の濃度0.6g/dlのものを用いる。)
【0044】
さらに上記式(1)で表される構造単位1モルに対する分岐構造単位の合計モル数の比(mol%)が0.3を越え0.95以下の範囲内であることが必要である。これらの関係を満足すれば、溶融張力が高く、ブロー成形が良好で、さらに熱安定性及び色調の良いものが得られる。Mw/MnおよびMv/Mn’、さらに分岐化度との関係が上記範囲より小さいと、溶融張力が得られず、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できず、また、上記範囲より大きいと、溶融張力が大きすぎて、流動性が劣り、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない傾向にある。分岐構造単位としては、典型的には下記式(3)〜(6)で表される構造である。
【0045】
【化4】

【0046】
(式(3)〜(6)中、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又は、−O−,−S−,−CO−,−SO−,−SO−で示される2価の基からなる群から選ばれるものである。)
【0047】
上記式(3)、(4)の構造単位は、式(1)を用いたポリカーボネートの溶融法(エステル交換法)の製造方法において、重合反応系中で転位反応を併発することにより生成することが従来より知られている(例えばEncyclopedia of Polymer Science and Technology,vol.10,p.723(1969)。一方、さらに特定の反応条件で溶融法によりポリカーボネートを製造した場合に式(5)及び/又は式(6)の構造単位が生ずることが見出された。式(5)、(6)の構造単位の生成過程は必ずしも明確ではないが、以下のような経路を経て生成しているものと推定している。また、式(5)、(6)の構造単位は、式(3)、(4)の構造単位より量的には少ないが、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートを製造するには、重要な要素となっている。
【0048】
【化5】

【0049】
好ましいMw/Mnの範囲は2.8〜4.0であり、更に好ましくは2.8〜3.8の範囲内である。また、Mv/Mn’は通常1.8〜3.5であり、好ましくは1.85〜3.40の範囲内であり、更に好ましくは1.90〜3.30の範囲内である。さらに上記式(1)で表される構造単位1モルに対する上記式(3)〜(6)で表される分岐構造単位の合計モル数の比の好ましい範囲は0.30を越え0.90mol%以下であり、更に好ましくは0.30を越え0.85mol%以下の範囲内である。
【0050】
また、本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、下記式(7)において、αで表される値が0.03〜0.3であることが好ましい。
【0051】
【数4】

【0052】
(但し、式(7)中、αは分子終端が分岐単位である確率を表し、pはn個の連鎖が生成する確率を表し、ρは分岐単位数を表す。)
【0053】
上記式(7)は、P.J.フローリーのゲル化理論に記載されている関係式として知られている(例えば、丸善株式会社 高分子化学(下)p325参照)。上記式(7)で表されるαの値は0.05〜0.2の範囲であることが好ましく、0.055〜0.15の範囲であることがさらに好ましく、0.06〜0.12の範囲であることが特に好ましい。αがこの範囲にあると、溶融特性が改良され、さらに色相も向上した分岐化芳香族ポリカーボネートが得られる。
【0054】
ここで、αが0.3を越えるとP.J.フローリーのゲル化理論にもあるようにゲル化することは知られている。ゲル化が起きると、シートやボトルなどの成形表面にフィッシュアイが多量に析出したり、流動性が悪化し成形性が低下する。また、αが0.03未満であると、目的とする溶融特性が得られず、シートやボトルなどの押出成形ができなくなる。
【0055】
式(1)で表される構造単位1モルに対する上記式(5)で表される分岐構造単位のモル数の比(mol%)としては好ましくは0.0002〜0.15mol%であり、更に好ましくは0.0003〜0.12mol%である。また、式(1)で表される構造単位1モルに対する上記式(6)で表される分岐構造単位のモル数の比(mol%)としては好ましくは0.0002〜0.15mol%であり、更に好ましくは0.0003〜0.12mol%である。
【0056】
本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、JIS K 7210に準拠し、下記式(8)で表されるフローレイト比(MVR−R)が15〜45の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、MVR−Rが18〜40の範囲である。MVR−Rが上記範囲より小さいと、溶融張力が得られず、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない。また、上記範囲より大きいと、溶融張力が大きすぎて、流動性が劣り、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない。
【0057】
【数5】

【0058】
また、本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートは、キャピラリーレオメーター(東洋精機(株)製)を用いて、250℃で、押出速度=10mm/min、引取速度=20mm/minで測定した溶融張力が60〜160mNの範囲であることが好ましく、さらに好ましくは、MVR−Rが80〜150mNの範囲である。溶融張力が上記範囲より小さいと、樹脂が形態を維持できず、ブロー成形性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない。また、上記範囲より大きいと、溶融張力が大きすぎて、流動性が劣り、目標とする溶融特性の優れた分岐化芳香族ポリカーボネートが製造できない。
【0059】
また、上記式(1)で表される構造単位1モルに対する上記式(3)〜(6)で表される分岐構造単位の合計モル数の比は、製造された芳香族ポリカーボネートをアルカリ加水分解後、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)、ゲルパーミエイションクロマトグラフィー(GPC)等により各々の異種構造単位の量を、容易に求められるが、上記式(1
)、(3)〜(6)で表される構造単位は、例えば、芳香族ジヒドロキシ化合物としてビスフェノールAを用いた場合には、該アルカリ加水分解後の、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)等では、それぞれ下記式(9)〜(13)の化合物として検知されるので、各化合物の標準物質の吸光係数から定量した。具体的には、各化合物の標準物質を用いて、濃度とピーク面積の検量線を作成し、各々の含有量を定量した。
【0060】
【化6】

【0061】
他に、簡便な定量方法として、各構造単位の含有量をビスフェノールAの吸光係数を用いて算出することができる。下記式(10)〜(13)の化合物の吸光係数とビスフェノールAの吸光係数との関係は、例えば、下記式(10)では、ビスフェノールAの吸光係数の2.2倍、下記式(11)では、1.5倍、下記式(12)、(13)では、1.7倍となっている。
【0062】
エステル交換法で製造された芳香族ポリカーボネート中には、通常、原料モノマー、触媒、エステル交換反応で副生する芳香族モノヒドロキシ化合物、ポリカーボネートオリゴマー等の低分子量化合物が残存している。なかでも、原料モノマーと芳香族モノヒドロキシ化合物は残留量が多く、耐熱老化性、耐加水分解性等の物性に悪影響を与え好ましくない。この様な見地から、本発明の分岐化芳香族ポリカーボネートでは、芳香族ジヒドロキシ化合物の残存量は300重量ppm以下であることが好ましく、芳香族モノヒドロキシ化合物は300重量ppm以下であることが好ましい。さらに原料モノマーのうち炭酸ジエステル化合物は溶融成形時あるいはブロー成形による中空容器に臭気が残り、特に食品用途に使用する場合に、この臭気が問題となるので、ポリカーボネート中の炭酸ジエステル化合物残存量は好ましくは200重量ppm以下、さらに好ましくは100重量ppm以下、最も好ましくは60重量ppmになるよう除去する必要がある。
【0063】
エステル交換法ポリカーボネート中の原料モノマーと芳香族モノヒドロキシ化合物の残存量を減少させる方法は特に制限はなく、例えば、重合後、ベント式の押出機により連続的に脱揮することにより、エステル交換法ポリカーボネート中の残存炭酸ジエステル化合物等を除去する方法、得られたペレットを減圧下で加熱処理する等の方法が可能である。これらの方法の内、ベント式の押出機により連続的に脱揮する場合には、樹脂中に残留している塩基性エステル交換触媒を、あらかじめ酸性化合物又はその前駆体を添加し、失活させておくことにより、脱揮中の副反応を抑え、効率よく原料モノマーである芳香族ジヒドロ化合物と炭酸ジエステル化合物及び芳香族モノヒドロキシ化合物を除去することができる。
【0064】
添加する酸性化合物又はその前駆体には特に制限はなく、重縮合反応に使用する塩基性エステル交換触媒を中和する効果のあるものであれば、いずれも使用できる。具体的には、塩酸、硝酸、ホウ酸、硫酸、亜硫酸、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、アスパラギン酸、アゼライン酸、アデノシンリン酸、安息香酸、ギ酸、吉草酸、クエン酸、グリコール酸、グルタミン酸、グルタル酸、ケイ皮酸、コハク酸、酢酸、酒石酸、シュウ酸、p−トルエンスルフィン酸、p−トルエンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、ニコチン酸、ピクリン酸、ピコリン酸、フタル酸、テレフタル酸、プロピオン酸、ベンゼンスルフィン酸、ベンゼンスルホン酸、マロン酸、マレイン酸等のブレンステッド酸及びそのエステル類が挙げられる。これらは、単独で使用しても、また、2種以上を組み合わせて使用してもよい。これらの酸性化合物又はその前駆体のうち、スルホン酸化合物又はそのエステル化合物、例えば、p−トルエンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸メチル、p−トルエンスルホン酸ブチル等が特に好ましい。
【0065】
これらの酸性化合物又はその前駆体の添加量は、重縮合反応に使用した塩基性エステル交換触媒の中和量に対して、0.1〜50倍モル、好ましくは0.5〜30倍モルの範囲で添加する。酸性化合物又はその前駆体を添加する時期としては、重縮合反応後であれば、いつでもよく、添加方法にも特別な制限はなく、酸性化合物又はその前駆体の性状や所望の条件に応じて、直接添加する方法、適当な溶媒に溶解して添加する方法、ペレットやフレーク状のマスターバッチを使用する方法等のいずれの方法でもよい。
【0066】
炭酸ジエステル化合物等低分子量体の脱揮に用いられる押出機は、単軸でも二軸でもよい。また、二軸押出機としては、噛み合い型二軸押出機で、回転方向は同方向回転でも異方向回転でもよい。脱揮の目的には、酸性化合物添加部の後にベント部を有するものが好ましい。ベント数に制限は無いが、通常は2段から10段の多段ベントが用いられる。また、該押出機では、必要に応じて、安定剤、紫外線吸収剤、離型剤、着色剤等の添加剤を添加し、樹脂と混練することもできる。
【0067】
(着色剤)
成形品の着色の目的で、本発明の分岐化ポリカーボネートに添加する着色剤としては特に制限はないが、フタロシアニンブルー、アンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の染料・顔料系着色剤が、分岐化ポリカーボネート中の残存炭酸ジエステルによる臭気を改善する効果および成形品の加水分解性、初期ヘーズ等が良好であるので好ましい。フタロシアニンブルーのなかでは、Pigment Blue15:3(C.I.Generic Name)が好ましく、アントラキノン系染料のなかでは、ブルーまたはバイオレット染料が好ましく、特に、Solvent Blue 90、Solvent Blue
97、Solvent Violet 36、Solvent Violet 13(それぞれC.I.Generic Name)が好ましい。これらのうちでPigment Blue15:3(C.I.Generic Name)が最も好ましい。着色剤の配合量は、成形品が所望の色相に着色されれば特に制限は無いが、臭気改良の見地からは100重量ppm以下が好ましく、0.1〜40重量ppmがさらに好ましく、5〜30
重量ppmが最も好ましい。着色剤の配合量が100重量ppmを越えても臭気の低減効果は小さい。エステル交換法ポリカーボネートへの着色剤の配合方法及び時期は、添加剤の配合方法及び時期に準ずる。
【0068】
(他の添加剤)
本発明においては、必要に応じて、安定剤、紫外線吸収剤、離型剤などから選ばれた少なくとも1種の添加剤を配合することができる。そのような添加剤としては、特に制限は無く、通常ポリカーボネートに使用されているものが使用できる。
【0069】
安定剤としては、例えば、ヒンダードフェノール化合物、リン化合物、イオウ化合物、エポキシ化合物、ヒンダードアミン化合物等が挙げられる。これらの中で、ヒンダードフェノール化合物及びリン化合物から選ばれた少なくとも1種の酸化防止剤が好ましく用いられる。
【0070】
ヒンダードフェノール化合物の具体的例には、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、ペンタエリスリチル−テトラキス〔3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン、トリエチレングリコール−ビス〔3−(3−t−ブチル−5−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジルフォスフォネート−ジエチルエステル、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、2,2−チオ−ジエチレンビス〔3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、トリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート、N,N’−ヘキサメチレンビス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシ−ヒドロシンナマイド)等が挙げられる。これらの中で、n−オクタデシル−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、1,6−ヘキサンジオール−ビス〔3−(3’,5’−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−2−{β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカンが好ましい。
【0071】
リン化合物は、3価のリン化合物で有ることが好ましく、特に亜リン酸エステル中の少なくとも1つのエステルがフェノール及び/又は炭素数1〜25のアルキル基を少なくとも1つ有するフェノールでエステル化された亜リン酸エステル、又はテトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジホスホナイトから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。亜リン酸エステルの具体例としては、4,4’−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−t−ブチルフェニル−ジトリデシル)ホスファイト、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ジトリデシルホスファイト−5−t−ブチルフェニル)ブタン、トリスノニルフェニルホスファイト、ジノニルフェニルペンタエリスリトールジホスファイト、トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、ビス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、ジ(2,6−ジ−t−ブチル−4−メチルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、2,2’−エチリデン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フッ化ホスファイト、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイト、ビス(2,4−ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジホスファイト、モノノニルフェノール及びジノニルフェノールからなる亜リン酸エステル、さらに前記式(3)に示したヒンダードフェノールを有する亜リン酸エステル等を挙げることができる。
【0072】
本発明においては、リン化合物として、テトラキス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)−4,4’−ビフェニレン−ジホスホナイト、又はトリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト、2,2’−メチレン−ビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)オクチルホスファイトが好ましい。
【0073】
安定剤の配合量は、分岐化ポリカーボネート100重量部に対して1重量部以下であり、好ましくは0.4重量部以下である。1重量部を超えると耐加水分解性が悪化する等の問題がある。また、安定剤を併用して使用する場合の配合比率は任意に決定することができ、また、いずれを使用するか、又は併用するかは、ポリカーボネートの用途等によって適宜決定される。例えば、リン化合物は、一般にポリカーボネートを成形する際の高温下における滞留安定性、及び成形品の使用時の耐熱安定性に効果が高く、フェノール化合物は、一般に耐熱老化性等のポリカーボネートを成形品とした後の使用時の耐熱安定性に効果が高い。また、リン化合物とフェノール化合物を併用することによって、着色性の改良効果が高まる。
【0074】
紫外線吸収剤としては、酸化チタン、酸化セリウム、酸化亜鉛等の無機紫外線吸収剤の他、ベンゾトリアゾール化合物、ベンゾフェノン化合物、トリアジン化合物等の有機紫外線吸収剤が挙げられる。本発明では、これらのうち有機紫外線吸収剤が好ましく、特にベンゾトリアゾール化合物、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノール、2,2’−(1,4−フェニレン)ビス[4H−3,1−ベンゾキサジン−4−オン]、[(4−メトキシフェニル)−メチレン]−プロパンジオイックアシッド−ジメチルエステルから選ばれた少なくとも1種であることが好ましい。
【0075】
ベンゾトリアゾール化合物の具体例としては、2−ビス(5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−ブチル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3’,5’−ジ−t−ブチル−2’−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(3−t−ブチル−5−メチル−2−ヒドロキシフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(3,5−ジ−t−アミル−2−ヒドロキシフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、[メチル−3−〔3−t−ブチル−5−(2H−ベンゾトリアゾール−2−イル)−4−ヒドロキシフェニル〕プロピオネート−ポリエチレングリコール]縮合物等を挙げることができる。
【0076】
これらの中で、特に好ましいものは、2−(2’−ヒドロキシ−5’−t−オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール、2,2’−メチレンビス[4−(1,1,3,3−テトラメチルブチル)−6−(2N−ベンゾトリアゾール−2−イル)フェノール]、2−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)−5−[(ヘキシル)オキシ]−フェノール、2−[4,6−ビス(2,4−ジメチルフェニル)−1,3,5−トリアジン−2−イル]−5−(オクチロキシ)フェノールである。
【0077】
紫外線吸収剤の配合量は、ポリカーボネート100重量部に対して10重量部以下であり、好ましくは1重量部以下である。10重量部を超えると射出成形時の金型汚染等の問題がある。該紫外線吸収剤は1種でも使用可能であるが、複数併用して使用することもで
きる。
【0078】
離型剤としては、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステル、数平均分子量200〜15000の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイルから選ばれた少なくとも1種の化合物である。これらの中で、脂肪族カルボン酸、脂肪族カルボン酸エステルから選ばれた少なくとも1種が好ましく用いられる。
【0079】
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の脂肪族モノカルボン酸、ジカルボン酸又はトリカルボン酸を挙げることができる。ここで脂肪族カルボン酸は、脂環式カルボン酸も包含する。このうち好ましい脂肪族カルボン酸は、炭素数6〜36のモノ又はジカルボン酸であり、炭素数6〜36の脂肪族飽和モノカルボン酸がさらに好ましい。このような脂肪族カルボン酸の具体例としては、パルミチン酸、ステアリン酸、吉草酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸等を挙げることができる。
【0080】
脂肪族カルボン酸エステルを構成する脂肪族カルボン酸成分としては、前記脂肪族カルボン酸と同じものが使用できる。一方、脂肪族カルボン酸エステルを構成するアルコール成分としては、飽和又は不飽和の1価アルコール、飽和又は不飽和の多価アルコール等を挙げることができる。これらのアルコールは、フッ素原子、アリール基等の置換基を有していてもよい。これらのアルコールのうち、炭素数30以下の1価又は多価の飽和アルコールが好ましく、さらに炭素数30以下の脂肪族飽和1価アルコール又は多価アルコールが好ましい。ここで脂肪族アルコールは、脂環式アルコールも包含する。これらのアルコールの具体例としては、オクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、2,2−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等を挙げることができる。これらの脂肪族カルボン酸エステルは、不純物として脂肪族カルボン酸及び/又はアルコールを含有していてもよく、複数の化合物の混合物であってもよい。脂肪族カルボン酸エステルの具体例としては、蜜ロウ(ミリシルパルミテートを主成分とする混合物)、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸オクチルドデシル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレートを挙げることができる。
【0081】
該離型剤の配合量は、ポリカーボネート100重量部に対して5重量部以下であり、好ましくは1重量部以下である。5重量部を超えると耐加水分解性の低下、射出成形時の金型汚染等の問題がある。該離型剤は1種でも使用可能であるが、複数併用して使用することもできる。
【0082】
本発明に関わる着色剤及び安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤の添加時期、添加方法については特に制限は無く、例えば添加時期としては、(1)重合反応の途中、(2)重合反応終了時又は(3)重合に使用した触媒を触媒失活剤で失活後、ペレット化する前、さらにはポリカーボネート等の混練途中等のポリカーボネートが溶融した状態で添加することができるが、ペレット又は粉末等の固体状態のポリカーボネートとブレンド後、押出機等で混練するも可能である。しかし、(1)重合反応の途中、(2)重合反応終了時又は(3)重合に使用した触媒を触媒失活剤で失活後、ペレット化する前のいずれかに添加することが、これら添加剤の分解を抑制し、着色抑制の観点から好ましい。
【0083】
添加方法としては、着色剤及び安定剤、紫外線吸収剤、離型剤等の添加剤を直接ポリカーボネートに混合又は混練することもできるが、適当な溶媒で溶解し、又は少量のポリカーボネート又は他の樹脂等で作成した高濃度のマスターバッチとして添加することもできる。また、これらの化合物を併用して使用する場合は、これらを別々にポリカーボネートに添加しても、同時に添加してもよい。
【0084】
本発明は、上記のポリカーボネートに、さらに、本発明の目的を損なわない範囲で、他の熱可塑性樹脂、難燃剤、耐衝撃性改良剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、滑剤、防曇剤、天然油、合成油、ワックス、有機系充填剤、無機系充填剤等の添加剤を添加した、所望の物性を有するポリカーボネート樹脂組成物をも対象とする。
【0085】
本発明においてブロー成形して得られる中空容器は、ダイレクトブローの他、インジェクションブロー、インジェクションストレッチブロー等の通常公知のブロー成形方法を適用することによって中空容器を成形することができる。例えば、ダイレクトブロー成形に於いては、シリンダー設定温度240〜270℃の単軸又は二軸押出機に、ポリカーボネートペレットを供給し、スクリュー剪断下で溶融・混練し、ノズルを通してチューブ状の溶融パリソンを押出し、その後所定の形状を有し、20〜110℃に設定した金型内に挟み込み、空気又は不活性ガスをブローすることにより食品容器が成形される。さらに乳製品ボトル、清涼飲料水ボトル、又は水ボトルの場合には、特開平6−122145号公報等に開示されている二軸延伸ブロー成形でも成形でき、ポリカーボネートのガスバリヤー性を改良するためにポリエチレンテレフタレートや、ポリアミドとの多層ブロー成形でも成形できる。
【0086】
本発明においてブロー成形して得られる中空容器の大きさは特に制限はないが、肉厚は、中空容器の強度及び形状保持の観点から、0.1〜7mmが好ましく、更に好ましくは0.2〜5mmであり、最も好ましくは0.3〜3mmである。本発明においてブロー成形して得られる中空容器は、多種多様の用途に使用出来るが、好ましくは乳製品ボトル、清涼飲料水ボトル、水ボトルである。
【実施例】
【0087】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。以下の実施例及び比較例で、使用されたビスフェノールA及び得られた芳香族ポリカーボネートの分析は、以下の測定法により行った。
【0088】
(1)粘度平均分子量(Mv):
ウベローデ粘度計を用いて、芳香族ポリカーボネート(試料)の塩化メチレン中20℃の極限粘度[η]を測定し、以下の式より求めた。
【0089】
【数6】

【0090】
(式(2)中、ηspはポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液について20℃で測定した比粘度であり、Cはこの塩化メチレン溶液の濃度である。塩化メチレン溶液としては、ポリカーボネート樹脂の濃度0.6g/dlのものを用いる。)
【0091】
(2)分子総末端数から算出される数平均分子量(Mn’):
サンプル0.02gを0.4mlの重クロロホルムに溶解し、30℃でH−NMR(日本電子社製JNM−Al400)を用いて末端水酸基量(μeq/g)および末端フェ
ニル基数(μeq/g)を測定した。両者を足し合わせることにより、分子総末端数を求め、さらに、次式のように、数平均分子量(Mn’)を算出する。
【0092】
【数7】

【0093】
(3)分岐化度(mol%):
上記式(1)で表される構造単位1モルに対する上記式(3)〜(6)で表される分岐構造単位の合計モル数の比(mol%)で表される。具体的には、各々の構造単位の含有量は下記のようにして、求めて、上記の測定に基づき、式(9)で表される構造単位1モルに対するそれぞれ式(10)〜式(13)で表される構造単位のモル数の比(mol%)を算出した。
【0094】
芳香族ポリカーボネート(試料)1gを、塩化メチレン100mlに溶解した後、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液18ml及びメタノール80mlを加え、さらに純水25mlを添加した後、室温で2時間攪拌して完全に加水分解した。その後、1規定塩酸を加えて中和し、塩化メチレン層を分離して加水分解物を得た。
【0095】
加水分解物0.05gをアセトニトリル10mlに溶解し、逆相の高速液体クロマトグラフィー(HPLC)を使用し測定を行った。逆相液体クロマトグラフィーは、溶離液としてアセトニトリルと10mM酢酸アンモニウム水溶液とからなる混合溶媒を用い、アセトニトリル/10mM酢酸アンモニウム水溶液比率を20/80からスタートし80/20までグラジュエントする条件下、カラム温度40℃で測定を行い、検出は波長280nmのUV検出器((株)島津製作所製、SPD−6A)を用いた。
【0096】
前記式(1)、(3)〜(6)で表される構造単位は、下記式(9)〜(13)の化合物として検知されるので、Agilent(株)製LC−MS(Agilent−1100)及び日本電子製NMR(AL−400)を用いて同定した。また、各構造単位の含有量は、各化合物の標準物質を用いて、濃度とピーク面積の検量線を作成し、各々の含有量を定量した。
【0097】
(4)重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)及びMw/Mn:
分析装置には、HLC−8020(東ソー(株)製)を用い、カラムは充填剤として、それぞれTSK 5000HLX、4000HLX、3000HLX及び2000HLX(いずれも東ソー(株)製)を充填した4本のカラム(直径7.8mmφ、長さ300mm)を接続して用いた。溶離液として、テトラヒドロフランを用い、検量線には、(株)ケムコ製の標準ポリスチレン(分子量;761(Mw/Mn≦1.14)、2,000(Mw/Mn≦1.20)、4,000(Mw/Mn≦1.06)、9,000(Mw/Mn≦1.04)、17,5000(Mw/Mn≦1.03)、50,000(Mw/Mn≦1.03)、233,000(Mw/Mn≦1.05)、600,000(Mw/Mn≦1.05)及び、900,000(Mw/Mn≦1.05)を使用して作成した。
測定は、屈折率により検出したチャートより、Mw及びMnをポリスチレン換算で求め、Mw/Mnを算出した。
【0098】
(5)MVR−R:
JIS K 7210に準拠し、タカラ工業(株)製メルトインデクサーを用いて、130℃で、5時間乾燥した芳香族ポリカーボネート(試料)について、280℃、荷重2
1.6kgで測定した単位時間当たりの溶融流動体積MVR(21.6)と、同様に280℃、荷重2.16kgで測定した単位時間当たりの溶融流動体積MVR(2.16)とを用い、下式で求めた。
【0099】
【数8】

【0100】
(6)色相(YI):
130℃で、5時間乾燥した芳香族ポリカーボネート(試料)から射出成形機を用い以下の条件で成形品を得た。
【0101】
360℃で射出した100mm×100mm×3mm厚のプレスシートについて、カラーテスター(スガ試験機株式会社製SC−1−CH)で、色の絶対値である三刺激値XYZを測定し、次の関係式により黄色度の指標であるYI値を計算した。このYI値が大きいほど着色していることを示す。
【0102】
【数9】

【0103】
(7)溶融張力(mN):
キャピラリーレオメーター(東洋精機(株)製)を用いて、130℃で、5時間乾燥した試料について、250℃で、押出速度=10mm/min、引取速度=20mm/minで測定した。
【0104】
(8)炭酸ジエステル化合物の定量:
カラムにWaters社製μ−Bondersphereを使用し、溶媒としてアセトニトリル/酢酸水を使用し、UV検出器を備えた高速液体クロマトグラフにて測定した。
【0105】
(9)末端OHの定量:
四塩化チタン/酢酸法(Makromol.Chem.88 215(1965)に記載の方法)により比色定量を行った。測定値は、ポリカーボネート重量に対する末端OH基の重量をppm単位で表示した。
【0106】
(10)耐加水分解性(ヘイズ):
130℃で、5時間乾燥したポリカーボネートのペレット(試料)から、シリンダー設定温度280℃の射出成形機により3mm厚の試験片を成形し、120℃の水蒸気中で50時間保持した。濁度計NDH 2000(日本電色工業(株)製)を用い、この試験片の処理前および処理後のヘイズを測定した。
【0107】
(11)ブロー成形:
130℃で、5時間乾燥した試料について、日本製鋼所(株)製B−30でバレル温度240〜270℃、金型温度70℃で5ガロンボトルのブロー成形を行い、成形性の評価を行うと同時に、成形直後の成形品の口に鼻を近づけて臭気を嗅ぎ、臭気の感じられない試験片を○、臭気の僅かに感じられる試験片を△、臭気の感じられる試験片を×と判定した。また、成形品を室温で十分冷却後水を充填し、1.8mの高さから鉄板上に落下させ、割れの有無を確認した。
【0108】
[参考例1]
ジフェニルカーボネートとビスフェノールAとを、窒素ガス雰囲気下、一定のモル比(DPC/BPA=1.040)に混合調製した溶融液を、88.7kg/時の流量で、原料導入管を介して、220℃、1.33×10Paに制御した容量100Lの第1竪型撹拌重合槽内に連続供給し、平均滞留時間が60分になるように、槽底部のポリマー排出ラインに設けられたバルブ開度を制御しつつ、液面レベルを一定に保った。また、上記混合物の供給を開始すると同時に、触媒として、炭酸セシウム水溶液をビスフェノールA1モルに対し、0.6μモル(金属量として、ビスフェノールA1モルに対し、1.2μモル)の割合で連続供給した。
【0109】
槽底より排出された重合液は、引き続き、第2、第3の竪型攪拌重合槽(容量100L)及び第4の横型重合槽(容量150L)に逐次連続供給され、第4重合槽底部のポリマー排出口から抜き出された。次に、溶融状態のままで、このポリマーを2軸押出機に送入し、p−トルエンスルホン酸ブチル(触媒として使用した炭酸セシウムに対して4倍モル量)を連続して混練し、ダイを通してストランド状として、カッターで切断してペレットを得た。第2〜第4重合槽での反応条件は、それぞれ第2重合槽(240℃、2.00×10Pa、75rpm)、第3重合槽(270℃、66.7Pa、75rpm)、第4重合槽(285℃、67Pa、5rpm)で、反応の進行とともに高温、高真空、低攪拌速度に条件設定した。また、反応の間は、第2〜第4重合槽の平均滞留時間が60分となるように液面レベルの制御を行い、また、同時に副生するフェノールの留去も行った。
【0110】
粘度平均分子量24,500のポリカーボネートが得られ、Mw/Mn、Mv/Mn’、分岐化度、色相(YI)、溶融張力、ブロー成形性を測定した。結果を表1に示す。
【0111】
[参考例2〜6、比較例1〜4]
参考例1において、表1及び表2に記載の条件で製造した以外は参考例1と同様の方法で重合を行い、芳香族ポリカーボネートを製造した。結果を表1及び表2に示した。
【0112】
【表1】

【0113】
【表2】

【0114】
[参考例7〜8、実施例1及び2、比較例5]
表3〜表5に記載の条件で重合を行い、さらに2軸押し出し機にp−トルエンスルホン酸ブチルを添加後、着色剤およびリン系安定剤としてトリス(2,4−ジ−t−ブチルフ
ェニル)ホスファイト(旭電化製 アデカスタブ2112)を0.01重量%、2軸押出機に添加した以外は参考例1と同様の方法で製造を行い、芳香族ポリカーボネートを製造した。結果を表3〜表5に示した。
【0115】
【表3】

【0116】
【表4】

【0117】
【表5】

【0118】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱
することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下に記載の芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法であって、染料がフタロシアニンブルー系染料又はアンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の化合物であり、該染料の含有量が0.01〜100重量ppmであり、重合直後の溶融状態の芳香族ポリカーボネートに該染料を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
(芳香族ポリカーボネート)
エステル交換法により得られる粘度平均分子量24,000以上の芳香族ポリカーボネートであって、ゲルパーミエイションクロマトグラフィーにより測定したポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)と数平均分子量(Mn)との比(Mw/Mn)が2.8〜4.5の範囲内であり、且つアルカリ加水分解後にHPLC測定により求まる、以下に記載の一般式(9)であらわされる化合物1モルに対する一般式(10)〜(13)で表される化合物の合計モル数の比が0.3mol%を越え0.95mol%以下である芳香族ポリカーボネート。
【化1】

【請求項2】
以下に記載の芳香族ポリカーボネート及び染料を含有する芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法であって、染料がフタロシアニンブルー系染料又はアンスラキノン系染料から選ばれた1種以上の化合物であり、該染料の含有量が0.01〜100重量ppmであり、重合直後の溶融状態の芳香族ポリカーボネートに該染料を添加することを特徴とする芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
(芳香族ポリカーボネート)
エステル交換法により得られる粘度平均分子量24,000以上の芳香族ポリカーボネートであって、下記式(2)で算出される粘度平均分子量(Mv)と下記式(14)により算出されるMn’との比(Mv/Mn’)が1.8〜3.5の範囲内であり、且つアルカリ加水分解後にHPLC測定により求まる、請求項1に記載の一般式(9)であらわされる化合物1モルに対する一般式(10)〜(13)で表される化合物の合計モル数の比が0.3mol%を越え0.95mol%以下である芳香族ポリカーボネート。
【数1】

(式(2)中、ηspはポリカーボネート樹脂の塩化メチレン溶液について20℃で測定した比粘度であり、Cはこの塩化メチレン溶液の濃度である。塩化メチレン溶液としては、ポリカーボネート樹脂の濃度0.6g/dlのものを用いる。)
【数2】

【請求項3】
JIS K 7210に準拠し、下記式(8)で表されるフローレイト比(MVR−R)が15〜45の範囲である請求項1又は2に記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
【数3】

【請求項4】
請求項1に記載の式(9)で表される構造単位1モルに対する請求項1に記載の式(12)で表される分岐構造単位のモル数の比が0.0001〜0.15mol%である請求項1乃至3のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
【請求項5】
請求項1に記載の式(9)で表される構造単位1モルに対する請求項1に記載の式(13)で表される分岐構造単位のモル数の比が0.0001〜0.15mol%である請求項1乃至4のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
【請求項6】
炭酸ジエステル化合物の含有量が200重量ppm以下である請求項1乃至5のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
【請求項7】
芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量が24,000〜28,500である請求項1乃至6のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。
【請求項8】
芳香族ポリカーボネートの粘度平均分子量が24,000〜26,500である請求項1乃至6のいずれかに記載の芳香族ポリカーボネート組成物の製造方法。

【公開番号】特開2012−229451(P2012−229451A)
【公開日】平成24年11月22日(2012.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−189213(P2012−189213)
【出願日】平成24年8月29日(2012.8.29)
【分割の表示】特願2005−314942(P2005−314942)の分割
【原出願日】平成15年4月22日(2003.4.22)
【出願人】(000005968)三菱化学株式会社 (4,356)
【出願人】(594137579)三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 (609)
【Fターム(参考)】