JP7286550B2 - ポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体 - Google Patents
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Description
このような樹脂として、高い透明性や光学特性の面からアクリル系樹脂が広く検討されている(特許文献1)。アクリル系樹脂は透明性や柔軟性には優れるものの、機械強度や成形加工性、ハンドリング性に劣るという欠点を有する。
本発明は、優れた柔軟性と透明性との双方を有するポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体を提供することを目的とする。
すなわち、本発明は下記[1]~[10]に関する。
(1)ポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体(A)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の含有量が40質量%を超え70質量%以下である。
(2)粘度平均分子量が10,000以上23,000以下である。
(3)前記ポリカーボネートブロック(A-1)として、下記一般式(I)中のa及びbが0であり、Xがイソプロピリデン基を示すポリカーボネートブロックを含む。
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数1~6のアルコキシ基を示す。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6~12のアリーレン基、炭素数5~15のシクロアルキリデン基、フルオレンジイル基、炭素数7~15のアリールアルキレン基、炭素数7~15のアリールアルキリデン基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-又は-CO-を示す。R3及びR4はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。a及びbは、それぞれ独立に0~4の整数を示す。]
[2]前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)に占める、下記一般式(III)で表される単位の含有量が0.1モル%以下である、上記[1]に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[式中、R33及びR34はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。R31は炭素数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、炭素数6~12のアリーレン基、フルオレンジイル基、炭素数7~15のアリールアルキレン基、炭素数7~15のアリールアルキリデン基を示す。R35は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。tはポリオルガノシロキサンの平均鎖長を示す。]
[3]前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の繰り返し数が10以上90未満である、上記[1]または[2]に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[4]前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の繰り返し数が10以上40以下である、上記[3]に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[5]分子量分布Mw/Mnが2.1以上3.9以下である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[7]前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)が下記一般式(II-I)~(II-III)の少なくとも1つで表される単位を含む、上記[1]~[6]のいずれか1つに記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[式中、R3~R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示し、複数のR3~R6は、互いに同一であっても異なっていてもよい。Yは-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-、または-R7O-R10-O-を示し、複数のYは、互いに同一であっても異なっていてもよい。前記R7は、単結合、直鎖、分岐鎖若しくは環状アルキレン基、アリール置換アルキレン基、置換または無置換のアリーレン基、またはジアリーレン基を示す。R8は、アルキル基、アルケニル基、アリール基、またはアラルキル基を示す。R9は、ジアリーレン基を示す。R10は、直鎖、分岐鎖もしくは環状アルキレン基、又はジアリーレン基を示す。βは、ジイソシアネート化合物由来の2価の基、又はジカルボン酸若しくはジカルボン酸のハロゲン化物由来の2価の基を示す。nはポリオルガノシロキサンの鎖長を示し、n-1及びpとqはそれぞれポリオルガノシロキサン単位の繰り返し数を示す1以上の整数であり、pとqの和はn-2である。]
[8]前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)が下記一般式(V)で表される、上記[1]~[7]のいずれか1つに記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[式中、R3~R6及びn-1は、上記一般式(II-I)~(II-III)に記載のものと同様である。R15は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。]
[9]JIS K 7361-1:1997に準拠して測定した2mm厚における全光線透過率が75%以上である、上記[1]~[8]のいずれか1つに記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[10]JIS K 6253-3:2012に準拠して測定される、タイプDデュロメーターによるデュロメーター硬さが25以上60以下である、上記[1]~[9]のいずれか1つに記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
(1)前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の含有量が40質量%を超え70質量%以下である。
(2)粘度平均分子量が10,000以上23,000以下である。
(3)前記ポリカーボネートブロック(A-1)として、前記一般式(I)中のa及びbが0であり、Xがイソプロピリデン基を示すポリカーボネートブロックを含む。
R1及びR2がそれぞれ独立して示すアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基(「各種」とは、直鎖状及びあらゆる分岐鎖状のものを含むことを示し、以下同様である。)、各種ペンチル基、及び各種ヘキシル基が挙げられる。R1及びR2がそれぞれ独立して示すアルコキシ基としては、アルキル基部位が前記アルキル基である場合が挙げられる。
ポリカーボネートブロック(A-1)として、上記した(3)の要件を満たす限り、複数種のポリカーボネートブロックを含んでいてもよい。ポリカーボネートブロック(A-1)が複数種のブロックを含む場合には、上記BPAブロックと、その他のポリカーボネートブロックとの合計が100質量%となる。
上記一般式(II)中、R3又はR4がそれぞれ独立して示すハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられる。R3又はR4がそれぞれ独立して示すアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、各種ブチル基、各種ペンチル基、及び各種ヘキシル基が挙げられる。R3又はR4がそれぞれ独立して示すアルコキシ基としては、アルキル基部位が前記アルキル基である場合が挙げられる。R3又はR4がそれぞれ独立して示すアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
R3及びR4としては、好ましくは、いずれも水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基であり、いずれもメチル基であることがより好ましい。
R3~R6としては、好ましくは、いずれも水素原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基または炭素数6~12のアリール基である。
一般式(II-I)、(II-II)及び/または(II-III)中のR3~R6がいずれもメチル基であることが好ましい。
(式中cは正の整数を示し、通常1~6の整数である)
R7、Ar1及びAr2が表すアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントリレン基などの環形成炭素数6~14のアリーレン基が挙げられる。これらアリーレン基は、アルコキシ基、アルキル基等の任意の置換基を有していてもよい。
R8が示すアルキル基としては炭素数1~8、好ましくは1~5の直鎖または分岐鎖のものである。アルケニル基としては、炭素数2~8、好ましくは2~5の直鎖または分岐鎖のものが挙げられる。アリール基としてはフェニル基、ナフチル基等が挙げられる。アラルキル基としては、フェニルメチル基、フェニルエチル基等が挙げられる。
R10が示す直鎖、分岐鎖もしくは環状アルキレン基は、R7と同様である。
式(II-II)中のp及びqについては、p=qであることが好ましい。
βは、ジイソシアネート化合物由来の2価の基またはジカルボン酸またはジカルボン酸のハロゲン化物由来の2価の基を示し、例えば、以下の一般式(iii)~(vii)で表される2価の基が挙げられる。
[式中、R3~R6及びnは、上記一般式(II-I)~(II-III)に記載のものと同様である。R15は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。]
該繰り返し数は核磁気共鳴(NMR)測定により算出される。ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の繰り返し数を上記範囲とすることにより、優れた透明性と柔軟性とを両立することができ、成形体作製後の剥離を抑制することができる。
本発明のPC-POS共重合体(A)中のポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の含有量は、好ましくは41質量%以上、より好ましくは45質量%以上であり、好ましくは65質量%以下、より好ましくは60質量%以下である。
粘度平均分子量(Mv)は、好ましくは12,000以上、より好ましくは14,000以上、さらに好ましくは16,000以上であり、好ましくは21,500以下、より好ましくは20,500以下、さらに好ましくは19,500以下、よりさらに好ましくは18,500以下、特に好ましくは18,000以下である。粘度平均分子量が10,000以上であれば、十分な成形品の強度を得ることができる。
粘度平均分子量(Mv)は、20℃における塩化メチレン溶液の極限粘度〔η〕を測定し、下記Schnellの式から算出した値である。
PC-POS共重合体(A)の上記分子量分布Mw/Mnは、より好ましくは2.3以上、さらに好ましくは2.4以上、よりさらに好ましくは2.5以上、よりさらに好ましくは2.7以上、特に好ましくは2.8以上であり、より好ましくは3.5以下、さらに好ましくは3.0以下、特に好ましくは2.9以下である。
得られる共重合体の透明性は、上記有機溶媒とポリカーボネートオリゴマーとの混合溶液1L中におけるポリカーボネートオリゴマーの固形分重量(g/L)が低いほど良好となるので、その下限については特に制限は無いが、PC-POS共重合体を効率良く製造する観点からは、好ましくは20g/L以上、より好ましくは、30g/L以上、さらに好ましくは40g/L以上である。
Zは、水素原子またはハロゲン原子を示し、複数のZは、互いに同一であっても異なっていてもよい。
これらの中でも、重合の容易さの観点においては、上記一般式(1-1)で表されるフェノール変性ポリオルガノシロキサンが好ましい。入手の容易さの観点においては、上記一般式(1-2)で表される化合物中の一種であるα,ω-ビス[3-(o-ヒドロキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサン、上記一般式(1-3)で表される化合物中の一種であるα,ω-ビス[3-(4-ヒドロキシ-3-メトキシフェニル)プロピル]ポリジメチルシロキサンが好ましい。
上記(4)をポリオルガノシロキサン原料として用いた場合には、ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)は下記一般式(II-IV)で表わされる単位を有することが好ましい。
[式中、R18~R21はそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1~13のアルキル基である。R22は炭素数1~6のアルキル基、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、炭素数1~6のアルコキシ基、又は炭素数6~14のアリール基である。Q2は炭素数1~10の2価の脂肪族基である。n-1はポリオルガノシロキサンブロックの繰り返し数を示し、その範囲は上記した通りである]
上記の中でも、R22は水素原子、又は炭素数1~6のアルコキシ基が好ましく、水素原子又は炭素数1~3のアルコキシ基がより好ましく、水素原子がさらに好ましい。
[式中、R18~R22、Q2、及びn-1は上記した通りである。]
[式中、n-1は上記した通りである。]
これらの中でも、ビス(ヒドロキシフェニル)アルカン系二価フェノールが好ましく、ビスフェノールAがより好ましい。二価フェノールとしてビスフェノールAを用いた場合、上記一般式(i)において、Xがイソプロピリデン基であり、且つa=b=0のPC-POS共重合体となる。
具体的には、上記した界面重合法を採用することにより、上記一般式(III)で表されるブロックが0.1モル%以下となるPC-POS共重合体を得ることができる。本発明のPC-POS共重合体(A)中には上記一般式(III)で表されるブロックは、合成手順からは理論的に含まれ得ず、その含有量は実質的に0.0モル%である。
前述の定量方法、半定量方法により特定した、本発明の成形体に含まれるPC-POS共重合体(A)中での上記一般式(III)で表されるブロックの含有量は、より好ましくは0.08モル%以下、さらに好ましくは0.05モル%以下、特に好ましくは実質的に0.0モル%である。
一方、本発明の合成方法では、予め、ビスフェノールモノマーとホスゲンガスとを反応させて、両末端がクロロホーメート構造であるビスフェノールモノマーもしくはビスフェノールポリカーボネートオリゴマーを合成し、両末端に重合活性のクロロホーメート基を有するビスフェノールモノマー、もしくは両末端に重合活性のクロロホーメート基を有するビスフェノールポリカーボネートオリゴマーに対して、重合不活性のポリオルガノシロキサンモノマー、もしくは重合不活性のポリオルガノシロキサンモノマーと重合不活性のビスフェノールモノマーを反応させるため、上記式一般式(III)は実質的に生成し得ない。
上記の溶融混練したポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体、又は得られたペレットを原料として、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等により各種成形体を製造することができる。
デュロメーター硬さとは、押込み硬さを示す指標である。ある程度の機械強度を維持しつつ高い柔軟性を有する成形体とするために、タイプDデュロメーター硬さを有することが好ましい。本発明のPC-POS共重合体は柔軟性に優れるため、パッキン部材を介することなく照明カバーとして用いること、及び複雑な形状のライトガイドに対応すること等を可能にし、施工容易性を飛躍的に高めることができる。さらに、内部にアンダーカット抜き勾配角度を有する空隙構造を持つ光学部材の場合でも、内部切削工程を実施することなく一体成形が可能であるため、コリメーターレンズに好適に用いることができる。透明性かつ柔軟性に優れることから、家電関係として、フレキシブルディスプレイの基板や導光板、ハウジングの他、撥水・撥油フィルム、光学粘着剤、スイッチカバー、ヒートシール剤、止水材、封止剤、コネクター、アダプター、スマートフォンカバー等、光学用途として、レンズ、眼鏡・サングラスパーツ、光ファイバーパーツ、自動車関係では、車載電池用クッション材、ワイパーブレード、カーブミラー、サイドミラー、バックミラー、ランプカバー、バンパー、ウィンドウ、ガラス中間層、外装材、内装材、吸音材、ハンドルカバー、センサーカバー等、日用品類として、時計パーツ、文房具、化粧品容器、水生生物飼育用水槽、靴底、コップ、ネイルアート、おもちゃ、疑似餌、吸盤、スチーマー等の調理器具、衣服、シリコーン拭き取りシート、リモコンカバー、傘、金属容器内張り等、建材関係では、建材カバー、扉、窓、ガラス中間層、テント、鏡、ショーウィンドウケース、ビニールハウス等、医療関係では、メディカル機器筐体、輸液バック、輸液チューブ、注射器、哺乳瓶、マスク、面帯、フィルターパーツ等、その他として、制振パーツ、ロボット筐体、ドローン筐体、盾、防弾シールド、スポーツクッション、飛行機用窓、樹脂相溶化剤等に好適に用いることができる。
本願の成形体を使用する用途によっては、デュロメーター硬さの好ましい範囲が変化することもある。例えば、柔軟性を重視する用途に使用する場合は28以上であることがより好ましく、33以下であることがより好ましい。その他、柔軟性及び機械的強度の両方を重視する用途に使用する場合は、45以上であることがより好ましく、50以下であることがより好ましい。
そのような成形体を得るための原料としては、成形体及び成形体を含む部材を切削、分解、破壊等して得られたものを用いることができる。
本発明のPC-POS共重合体(A)の、2mm厚における全光線透過率は、より好ましくは85%以上、さらに好ましくは89%以上、よりさらに好ましくは90%以上、よりさらに好ましくは91%以上、特に好ましくは92%以上である。
NMR測定によって、ポリジメチルシロキサンのメチル基の積分値比により算出した。なお、本明細書においては、ポリジメチルシロキサンをPDMSと略記することがある。
<ポリジメチルシロキサンの鎖長の定量方法>
1H-NMR測定条件
NMR装置:(株)JEOL RESONANCE製 ECA500
プローブ:50TH5AT/FG2
観測範囲:-5~15ppm
観測中心:5ppm
パルス繰り返し時間:9秒
パルス幅:45°
NMR試料管:5φ
サンプル量:30~40mg
溶媒:重クロロホルム
測定温度:室温
積算回数:256回
アリルフェノール末端ポリジメチルシロキサンの場合
A:δ-0.02~0.5付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
B:δ2.50~2.75付近に観測されるアリルフェノールのメチレン基の積分値
ポリジメチルシロキサンの鎖長=(A/6)/(B/4)
オイゲノール末端ポリジメチルシロキサンの場合
A:δ-0.02~0.5付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
B:δ2.40~2.70付近に観測されるオイゲノールのメチレン基の積分値
ポリジメチルシロキサンの鎖長=(A/6)/(B/4)
アリルフェノール末端ポリジメチルシロキサンを共重合したPTBP末端ポリカーボネート中のポリジメチルシロキサン共重合量の定量方法
NMR装置:(株)JEOL RESONANCE製 ECA500
プローブ:50TH5AT/FG2
観測範囲:-5~15ppm
観測中心:5ppm
パルス繰り返し時間:9秒
パルス幅:45°
積算回数:256回
NMR試料管:5φ
サンプル量:30~40mg
溶媒:重クロロホルム
測定温度:室温
A:δ1.5~1.9付近に観測されるBPA部のメチル基の積分値
B:δ-0.02~0.3付近に観測されるジメチルシロキサン部のメチル基の積分値
C:δ1.2~1.4付近に観測されるp-tert-ブチルフェニル部のブチル基の積分値
a=A/6
b=B/6
c=C/9
T=a+b+c
f=a/T×100
g=b/T×100
h=c/T×100
TW=f×254+g×74.1+h×149
PDMS(wt%)=g×74.1/TW×100
13C-NMR測定条件
NMR装置:(株)JEOL RESONANCE製 ECA500
プローブ:C5HPD/FGプローブ
観測範囲:-25~225ppm
観測中心:100ppm
パルス繰り返し時間:4秒
パルス幅:45°
NMR試料管:10φ
サンプル量:250~300mg
溶媒:重クロロホルム
測定温度:室温
積算回数:1万回
本定量方法の定量下限は、13C-NMRのチャートのベースラインのSN比により0.1mol%未満と算出された。
[上記式中、R1,R2,R31~R35,X,a,b及びtは上記した通りである]
重量平均分子量(Mw)、分子量分布(Mw/Mn)は、高速GPC装置 HLC―8220GPC(東ソー株式会社製)を用いて、以下の条件で測定し、分子量標準試料を用いて作成した汎用較正曲線に基づき算出した。
カラム温度:40℃
カラム:TSK―GEL GHXL―L、TSK―GEL G4000HXL、TSK―GEL G2000HXL(東ソー株式会社製)
移動相溶媒:テトラヒドロフラン
流速:1.0ml/分
検出器:RI
注入濃度:10mg/10ml
注入量:0.1ml
分子量標準試料:ポリカーボネート18,050(出光興産株式会社製、分子量誤差±5%/17148~18,953)、ポリカーボネート18,100(出光興産株式会社製、分子量誤差±5%/17,200~19,100)
タイプAデュロメーター硬さは、ゴム硬度計ESA型(有限会社エラストロン製)、定圧荷重器EDL―1(有限会社エラストロン製)を用い、JISK 6253-3:2012 タイプAおよびISO7619Type Aに準拠して、1kg荷重下において測定した。
タイプDデュロメーター硬さは、ゴム硬度計ESD型(有限会社エラストロン製)、定圧荷重器EDL-1特型(オイルダンパー付、有限会社エラストロン製)を用い、JISK 6253-3:2012 タイプDおよびISO7619Type Dに準拠して5kg荷重下において測定した。
ヘイズメーターNDH 5000(日本電色工業株式会社製)を用い、JISK 7361-1:1997に準拠して、2mm厚にて測定した。
5.6質量%の水酸化ナトリウム水溶液に、ビスフェノールA(BPA)(後から溶解する)に対して2000ppmの亜二チオン酸ナトリウムを加えた。これにBPA濃度が13.5質量%となるようにBPAを溶解し、BPAの水酸化ナトリウム水溶液を調製した。このBPAの水酸化ナトリウム水溶液を40L/hr、塩化メチレンを15L/hr、及びホスゲンを4.0kg/hrの流量で内径6mm、管長30mの管型反応器に連続的に通した。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。管型反応器を出た反応液を、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し、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%の水酸化ナトリウム水溶液を0.07L/hr、水を17L/hr、1質量%のトリエチルアミン水溶液を0.64L/hrの流量で添加して反応を行なった。槽型反応器から溢れ出る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は濃度341g/L、クロロホーメート基濃度0.71mol/Lであった。
バッフル板及び撹拌翼付のメカニカルスターラーを備えた1Lのセパラブルフラスコに、上記の通り製造したポリカーボネートオリゴマー溶液(PCO)185mL、塩化メチレン445mL、平均鎖長n=37のアリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン30.3g、及びトリエチルアミン(TEA)0.104mL(0.75mmol)を仕込み、攪拌下でここに予め調製した水酸化ナトリウム水溶液A(NaOHaq)(水酸化ナトリウム1.9g(47mmol),イオン交換水22mL)を加え、20分間ポリカーボネートオリゴマーとアリルフェノール末端変性PDMSの反応を行った。次いで、予め調製した水酸化ナトリウム水溶液B[BisP-AP(本州化学工業株式会社製):4.8g(16mmol)、水酸化ナトリウム:2.9g(73mmol)、イオン交換水:42mL、次亜硫酸ナトリウム(Na2S2O4):0.006g(0.038mmol)]をさらに加えて、20分間重合を進めた。
得られた重合液に、p-tert-ブチルフェノール(PTBP:DIC株式会社製)の塩化メチレン溶液[PTBP:1.5g(10.0mmol)を塩化メチレン10mLに溶解したもの]、BPAの水酸化ナトリウム水溶液C[ビスフェノールA:7.4g(26mmol)、NaOH:5.2g(131mmol)とNa2S2O4:0.006g(0.038mmol)とをイオン交換水77mLに溶解されたもの]を添加し20分間重合反応を実施した。
重合終了後、反応液を分液漏斗に移し静置し、有機相と水相とに分離させた後、有機層を別の分液漏斗に移した。ここに、0.03mol/LのNaOH水溶液100mL、0.2mol/Lの塩酸100mLで順次洗浄し、次いで洗浄後の水相中の電気伝導度が10μS/m以下になるまでイオン交換水で洗浄を繰り返した。
洗浄後に得られた有機層をバットに移し、防爆乾燥機(窒素雰囲気下)にて48℃で一晩乾燥し、シート状のPC-POS共重合体を得た。このシート状のPC-POS共重合体を裁断することにより、フレーク状のPC-POS共重合体(a1)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を40.4gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:1.9g(47mmol)をイオン交換水:22mLに溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-B:4.8g(20mmol)、NaOH:2.9g(73mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:42mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、BPA:3g(10mmol)、NaOH:5.2g(131mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:77mLに溶解させたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a6)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン量を40.4gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:3.0g(10mmol)、NaOH:5.2g(131mmol)及びNa2S2O4:0.006g(0.038mmol)をイオン交換水:77mLに溶解させたものを用いたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a2)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンとして、平均鎖長n=23のアリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンを43.0g用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:3.7g(94mmol)をイオン交換水:43mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-AP(本州化学工業株式会社製):5.5g(19mmol)、NaOH:2.3g(57mmol)、イオン交換水:33mL、Na2S2O4:0.031g(0.196mmol)の混合物を用いたこと、BPAの水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:2.5g(8.7mmol)、NaOH:1.9g(46.3mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.196mmol)をイオン交換水:27mLに溶解させたものを用いたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a10)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンとして、平均鎖長n=63のアリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンを46.0g用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:2.2g(55.9mmol)をイオン交換水:26mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-AP(本州化学工業株式会社製):5.8g(20mmol)、NaOH:2.4g(60mmol)、イオン交換水:35mL、Na2S2O4:0.031g(0.196mmol)の混合物用いたこと、BPAの水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:6.6g(22.6mmol)、NaOH:3.2g(80.9mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.196mmol)をイオン交換水:47mLに溶解させたものを用いたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a14)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサン量を62.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:3.1g(77mmol)をイオン交換水:35mLを溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-AP:6.0g(21mmol)、NaOH:2.5g(62mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)イオン交換水:36mLに溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:4.0g(14mmol)、NaOH:2.3g(58mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:34mLに溶解させたものを用いたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a3)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を77.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:3.5g(87mmol)をイオン交換水:40mLに溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-AP:6.0g(21mmol)、NaOH:2.5g(62mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:36mLに溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:2.9g(10mmol)、NaOH:1.9g(48mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:28mLに溶解させたものを用いたこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a4)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を96.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:4.0g(100mmol)をイオン交換水:46mLに溶解させたもの、水酸化ナトリウム水溶液Bとして、BisP-AP:7.7g(27mmol)、NaOH:4.7g(118mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:69mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cを加えないこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a5)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-1に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を4.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:1.5g(38mmol)をイオン交換水:18mLに溶解させたものを用いたこと、PTBPを1.8g(12.0mmol)用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:13.2g(45mmol)、NaOH:6.3g(159mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:93mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bを投入しなかったこと以外は、製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a9)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-2に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を23.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:2.0g(50.8mmol)をイオン交換水:23mLに溶解させたものを用いたこと、PTBPを1.8g(12.0mmol)用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:11.7g(40.4mmol)、NaOH:5.8g(146.0mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:85mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bを投入しなかったこと以外は、製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a12)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-2に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンとして、平均鎖長n=63のアリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンを30.0gと用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:1.8g(45mmol)をイオン交換水:21mLに溶解させたものを用いたこと、PTBPを1.8g(12.0mmol)用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:12.3g(43mmol)、NaOH:6.1g(151mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:89mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bを投入しなかったこと以外は、製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a8)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-2に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を55gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:2.9g(72.1mmol)をイオン交換水:33mLに溶解させたものを用いたこと、PTBPを1.8g(12.0mmol)用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:9.3g(32.0mmol)、NaOH:5.0g(124.7mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:73mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bを投入しなかったこと以外は、製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a13)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-2に示す。
アリルフェノール末端変性ポリジメチルシロキサンの量を78.0gとしたこと、水酸化ナトリウム水溶液Aとして、NaOH:3.5g(87mmol)をイオン交換水:40mLに溶解させたものを用いたこと、PTBPを1.8g(12.0mmol)用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Cとして、ビスフェノールA:7.5g(26mmol)、NaOH:4.4g(109mmol)及びNa2S2O4:0.031g(0.20mmol)をイオン交換水:70mLに溶解させたものを用いたこと、水酸化ナトリウム水溶液Bを投入しなかったこと以外は製造例1と同様に製造を行い、PC-POS共重合体(a7)を得た。PC-POS共重合体の詳細を表1-2に示す。
各製造例で得られたPC-POS共重合体を、真空プレス機(井元製作所製、手動油圧真空加熱プレス機)を用いて成形した。縦寸法5cm×横寸法5cm×厚さ2mmの金型に樹脂を7.0g入れ、樹脂に接する面を鏡面加工されたアルミ板で挟み、真空プレス機に入れ、真空プレスの槽内を大気圧に対し、-0.1MPa以下まで減圧した。その後、表2-1及び表2-2に記載の成形温度になるまで加熱した。成形温度に達した後、プレス圧力を2MPaにしてから2分間加熱した。続いて、3分間かけてプレス圧力を上げ、5分間、15MPaを維持して成形を行った。成形後、大気圧に戻した後に成形体を取り出し、室温になるまで冷却した。その後、鏡面アルミ板から剥し、縦寸法5cm×横寸法5cm×厚さ2mmの測定用サンプルを得た。PC-POS共重合体の評価結果を表2-1および表2-2に示す。
Claims (4)
- 下記一般式(I)で表される繰り返し単位からなるポリカーボネートブロック(A-1)及び下記一般式(V)で表されるポリオルガノシロキサンブロック(A-2)を含むポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体(A)であって、以下の要件(1)~(6)のすべてを満たすことを特徴とする、ポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
(1)ポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体(A)中の前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の含有量が40質量%を超え70質量%以下である。
(2)前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)の繰り返し数が10以上40未満である。
(3)粘度平均分子量が10,000以上23,000以下である。
(4)前記ポリカーボネートブロック(A-1)として、下記一般式(I)中のa及びbが0であり、Xがイソプロピリデン基を示すポリカーボネートブロックを含む。
(5)JIS K 7361-1:1997に準拠して測定した、2mm厚における全光線透過率が85%以上である。
(6)JIS K 6253-3:2012に準拠して測定される、タイプDデュロメーターによるデュロメーター硬さが25以上60以下である。
[式中、R1及びR2はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基又は炭素数1~6のアルコキシ基を示す。
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6~12のアリーレン基、炭素数5~15のシクロアルキリデン基、フルオレンジイル基、炭素数7~15のアリールアルキレン基、炭素数7~15のアリールアルキリデン基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-又は-CO-を示す。
R3~R6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示し、複数のR3~R6は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
R15は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。
a及びbは、それぞれ独立に0~4の整数を示す。
nはポリオルガノシロキサンの鎖長を示す。] - 前記ポリオルガノシロキサンブロック(A-2)に占める、下記一般式(III)で表される単位の含有量が0.1モル%以下である、請求項1に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
[式中、R33及びR34はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。R31は炭素数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、炭素数6~12のアリーレン基、フルオレンジイル基、炭素数7~15のアリールアルキレン基又は炭素数7~15のアリールアルキリデン基を示す。R35は水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~6のアルキル基、炭素数1~6のアルコキシ基又は炭素数6~12のアリール基を示す。tはポリオルガノシロキサンの平均鎖長を示す。] - 分子量分布Mw/Mnが2.1以上3.9以下である、請求項1または2に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
- 重量平均分子量が40,000以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のポリカーボネート-ポリオルガノシロキサン共重合体。
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