JP7750641B2 - Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition - Google Patents
Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin compositionInfo
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Description
本発明は、高い難燃性と透明性を高度に両立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樹脂組成物に関する。 The present invention relates to a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition that combines high flame retardancy with a high level of transparency.
ポリカーボネートは、耐衝撃性に優れ、高い熱変形温度を有するので、強度、耐熱性を必要とする多くの用途(例えば電気・電子機器分野、自動車分野など)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コモノマー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を重合した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)。 Polycarbonate has excellent impact resistance and a high heat distortion temperature, making it suitable for many applications requiring strength and heat resistance (e.g., electrical and electronic equipment, automotive, etc.). The most widely produced polycarbonate is a homopolymer formed by polymerizing bisphenol A (BPA), but as its application fields expand, there is a demand for the development of polycarbonates with even better performance. Therefore, to accommodate these expanding applications, research has been conducted on copolymers by incorporating various copolymerizable monomer units into common monomer raw materials such as BPA. In particular, research on these copolymers has shown that polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymers composed of BPA and a polydiorganosiloxane comonomer have superior flame retardancy and low-temperature impact resistance compared to homopolycarbonates polymerized with BPA (Patent Documents 1-3).
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更なる難燃性改良の方法として、特許文献4には、ビニル基含有フェノール変性シロキサンの使用が記載されている。該特許文献4には、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン樹脂組成物は難燃性に優れているものの、複雑な成形品を作製する際の高温や滞留時間延長といった厳しい成形条件下においては、白濁が生じたりなどの外観不良を起こしやすいことが分かった。 Patent Document 4 describes the use of vinyl-containing phenol-modified siloxanes as a method for further improving the flame retardancy of polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymers. Patent Document 4 also notes that while polycarbonate-polydiorganosiloxane resin compositions have excellent flame retardancy, they are prone to developing cloudiness and other appearance defects under harsh molding conditions, such as high temperatures and extended residence times, when producing complex molded products.
本発明は、上記従来技術の課題を背景になされたもので、高い難燃性と透明性を高度に両立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樹脂組成物を提供することを目的とする。 The present invention was made in response to the problems of the conventional technology described above, and aims to provide a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition that combines high flame retardancy with a high level of transparency.
本発明者らはこの目的を達成せんとして鋭意研究を重ねた結果、アルケニル基含有のポリジオルガノシロキサンブロックを用い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とアルケニル基を含有しないポリジオルガノシロキサンブロックを用い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含む樹脂組成物が、極めて高い難燃性と透明性に優れることを見出し、本発明に到達した。 As a result of extensive research conducted to achieve this objective, the inventors discovered that a resin composition containing a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer with alkenyl group-containing polydiorganosiloxane blocks and a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer with alkenyl group-free polydiorganosiloxane blocks exhibits extremely high flame retardancy and excellent transparency, leading to the present invention.
すなわち、本発明は、
1.ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)およびポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(B)を99:1~1:99の重量比で含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樹脂組成物であって、
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)は、下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含み、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)は、下記一般式[3]で表されるブロックを含まず、下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[4]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含む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樹脂組成物。
That is, the present invention is
1. A polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition containing a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) and a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) in a weight ratio of 99:1 to 1:99,
A polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition characterized in that the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) contains a polycarbonate block represented by the following general formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by the following general formula [3], and the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) does not contain a block represented by the following general formula [3] but contains a polycarbonate block represented by the following general formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by the following general formula [4].
[(上記一般式[1]において、R1及びR2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6~14のアリール基、炭素原子数6~14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、シアノ基及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く、e及びfは夫々1~4の整数であり、Wは単結合もしくは下記一般式[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。) [(In the above general formula [1], R 1 and R 2 each independently represent a group selected from the group consisting of 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, a cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group, and a carboxyl group; when there are multiple of each, they may be the same or different; e and f each represent an integer of 1 to 4; and W is a single bond or at least one group selected from the group consisting of groups represented by the following general formula [2].)
(上記一般式[2]においてR11,R12,R13,R14,R15,R16,R17及び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6~14のアリール基及び炭素原子数7~20のアラルキル基からなる群から選ばれる基を表し、R19及び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6~14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、シアノ基及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く、gは1~10の整数、hは4~7の整数である。)] (In the above general formula [2], R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 each independently represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms; R 19 and R 20 each independently represent a group selected from the group consisting of 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, a cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group, and a carboxyl group; when there are a plurality of 20, they may be the same or different; g is an integer from 1 to 10, and h is an integer from 4 to 7.
(上記一般式[3]において、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は、夫々独立に水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基又は炭素原子数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、R3、R4、R7、R8のうち少なくとも一つは炭素原子数2~10のアルケニル基であり、R9及び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り、pは自然数であり、qは0又は自然数であり、平均鎖長p+qは1~150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。) (In the above general formula [3], R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 and R 8 each independently represent 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; at least one of R 3 , R 4 , R 7 and R 8 is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms; R 9 and R 10 each independently represent 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; q is 0 or a natural number; and the average chain length (p+q) is a natural number from 1 to 150; and X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms.)
(上記一般式[4]において、R23、R24、R25及びR26は、夫々独立に水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基又は炭素原子数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、R21及びR22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り、p’は1~150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。) (In the above general formula [4], R 23 , R 24 , R 25 and R 26 each independently represent 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; R 21 and R 22 each independently represent 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 from 1 to 150; and X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms.)
2.前記一般式[3]中の全R3~R8中に占めるアルケニル基の含有率が、1~60モル%である前記1に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樹脂組成物。
3.前記一般式[3]のアルケニル基を含むシロキサン繰り返し単位数が、1~50である前記1又は2に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樹脂組成物。
4.前記アルケニル基がビニル基であることを特徴とする前記1~3のいずれかに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樹脂組成物。
5.前記樹脂組成物中のアルケニルシロキサン成分含有量が、樹脂組成物の全重量を基準にして0.01~3重量%である前記1~4のいずれかに記載の樹脂組成物。
6.前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(A)がさらに上記一般式[4]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含む前記1~5のいずれかに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樹脂組成物。
7.厚み2.0mm部位における全光線透過率(%)が60%以上である請求項1~6のいずれかに記載の樹脂組成物。
2. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition according to 1 above, wherein the content of alkenyl groups in all of R 3 to R 8 in the general formula [3] is 1 to 60 mol %.
3. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition according to 1 or 2 above, wherein the number of repeating units of the siloxane containing an alkenyl group of the general formula [3] is 1 to 50.
4. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition according to any one of items 1 to 3 above, wherein the alkenyl group is a vinyl group.
5. The resin composition according to any one of 1 to 4 above, wherein the content of the alkenylsiloxane component in the resin composition is 0.01 to 3% by weight based on the total weight of the resin composition.
6. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition according to any one of 1 to 5 above, wherein the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) further contains a polydiorganosiloxane block represented by the general formula [4] above.
7. The resin composition according to any one of claims 1 to 6, wherein the total light transmittance (%) at a portion having a thickness of 2.0 mm is 60% or more.
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樹脂組成物は、高い難燃性と透明性を高度に両立するため、その奏する産業上の効果は格別である。 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention combines high flame retardancy with a high level of transparency, and therefore offers exceptional industrial benefits.
以下、本発明をさらに詳しく説明する。 The present invention is described in more detail below.
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樹脂組成物は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)およびポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(B)を99:1~1:99の重量比で含有する。 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention contains polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) and polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) in a weight ratio of 99:1 to 1:99.
(ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A))
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(A)(以下共重合体(A)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。
(Polycarbonate-Polydiorganosiloxane Copolymer (A))
The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) of the present invention (hereinafter sometimes abbreviated as copolymer (A)) contains a polycarbonate block of formula [1] and a polydiorganosiloxane block of formula [3].
<Polycarbonate block of formula [1]>
The polycarbonate block is represented by the following formula [1].
[上記式[1]において、R1及びR2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6~14のアリール基、炭素原子数6~14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、シアノ基及びカルボキシル基からなる群から選ばれる基を表す。R1およびR2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。 [In the above formula [1], R1 and R2 each independently represent a group selected from the group consisting of 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, a cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 14 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group, and a carboxyl group. When there are multiple R1s and multiple R2s , they may be the same or different.
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。 Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, etc.
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。 Examples of alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, and tetradecyl groups. Preferred are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
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のアルコキシ基が好ましい。 Examples of alkoxy groups having 1 to 18 carbon atoms include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, pentoxy, hexoxy, and octoxy. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
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。 Examples of cycloalkyl groups having 6 to 20 carbon atoms include cyclohexyl and cyclooctyl. Cycloalkyl groups having 6 to 12 carbon atoms are preferred.
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。 Preferred examples of cycloalkoxy groups having 6 to 20 carbon atoms include cyclohexyloxy and cyclooctyloxy. Cycloalkyl groups having 6 to 12 carbon atoms are preferred.
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のアルケニル基が好ましい。 Examples of alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms include methenyl, ethenyl, propenyl, butenyl, and pentenyl groups. Alkenyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
炭素原子数6~14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6~14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。 Examples of aryl groups having 6 to 14 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups. Examples of aryloxy groups having 6 to 14 carbon atoms include phenyloxy and naphthyloxy groups. Examples of aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl and phenylethyl groups.
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。 Examples of aralkyloxy groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyloxy and phenylethyloxy groups.
これらの中でも、水素、メチル基、フェニル基が特に好ましい。 Of these, hydrogen, methyl groups, and phenyl groups are particularly preferred.
eおよびfは夫々独立に1~4の整数である。 e and f are each independently an integer from 1 to 4.
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。 W is a single bond or at least one group selected from the group consisting of groups represented by the following formula [2]:
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6~14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。 In formula [2], R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 , R 16 , R 17 and R 18 each independently represent a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms and an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms.
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。 Examples of alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, and dodecyl groups. Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
炭素原子数6~14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。 Examples of aryl groups having 6 to 14 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups. These may be substituted. Substituents include alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, and butyl. Examples of aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl and phenylethyl groups.
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6~14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。 R 19 and R 20 each independently represent a group selected from the group consisting of 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, a cycloalkoxy group having 6 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 14 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 10 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, an aralkyloxy group having 7 to 20 carbon atoms, a nitro group, an aldehyde group, a cyano group, and a carboxyl group. When there are multiple groups, they may be the same or different.
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。 Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, etc.
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。 Examples of alkyl groups having 1 to 18 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, and tetradecyl groups. Preferred are alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms.
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のアルコキシ基が好ましい。 Examples of alkoxy groups having 1 to 10 carbon atoms include methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, and pentoxy. Alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
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。 Examples of cycloalkyl groups having 6 to 20 carbon atoms include cyclohexyl and cyclooctyl. Cycloalkyl groups having 6 to 12 carbon atoms are preferred.
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のシクロアルコキシ基が好ましい。 Examples of cycloalkoxy groups having 6 to 20 carbon atoms include cyclohexyloxy and cyclooctyl. Cycloalkoxy groups having 6 to 12 carbon atoms are preferred.
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のアルケニル基が好ましい。 Examples of alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms include methenyl, ethenyl, propenyl, butenyl, and pentenyl groups. Alkenyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
炭素原子数6~14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。 Examples of aryl groups having 6 to 14 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups.
炭素原子数6~14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。 Examples of aryloxy groups having 6 to 14 carbon atoms include phenyloxy and naphthyloxy groups.
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。 Examples of aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl and phenylethyl groups.
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。 Examples of aralkyloxy groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyloxy and phenylethyloxy groups.
gは1~10の整数、好ましくは1~6の整数であり、より好ましくは1~3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。 g is an integer from 1 to 10, preferably an integer from 1 to 6, and more preferably an integer from 1 to 3. h is an integer from 4 to 7, preferably an integer from 4 to 5.
式[1]で表されるポリカーボネートブロックは、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-ビフェノール、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、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼン等が好ましく、より好ましくは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(BPZ)、4,4-ビフェノール、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)フルオレンであり、特に好ましくは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。 The polycarbonate block represented by formula [1] is a polycarbonate block containing 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-biphenol, 4,4'-sulfonyldiphenol, 2,2'-dimethyl-4,4'-sulfonyldiphenol, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 1,3 ... Preferred are bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene and 1,4-bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, more preferred are 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)propane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane (BPZ), 4,4-biphenol, 4,4'-sulfonyldiphenol, and 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, and particularly preferred are blocks derived from 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane.
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(A)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。 The content of the polycarbonate block represented by formula [1] is preferably 50 to 99.9% by weight, more preferably 70 to 99.5% by weight, and even more preferably 80 to 99.0% by weight, based on the total weight of copolymer (A).
<式[3]のポリジオルガノシロキサンブロック>
ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンから誘導される下記式[3]で表される。
<Polydiorganosiloxane block of formula [3]>
It is represented by the following formula [3], which is derived from a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane.
上記式[3]において、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は夫々独立に、水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基または炭素原子数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、R3、R4、R7、R8の少なくとも一つは炭素原子数2~10のアルケニル基である。 In the above 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, and at least one of R 3 , R 4 , R 7 and R 8 is an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms.
炭素原子数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。 Examples of alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, and dodecyl groups. Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
炭素原子数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原子数1~12のアルキル基が挙げられる。 Examples of substituted or unsubstituted aryl groups having 6 to 12 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups. Substituents include alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, and hexyl groups.
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のアルケニル基が好ましい。R3、R4、R7、R8がメチル基およびエテニル基(慣用名:ビニル基)であることが特に好ましい。 Examples of alkenyl groups having 2 to 10 carbon atoms include methenyl, ethenyl, propenyl, butenyl, and pentenyl groups. Alkenyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred. It is particularly preferred that R 3 , R 4 , R 7 , and R 8 are methyl and ethenyl groups (commonly known as vinyl groups).
R9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。 R 9 and R 10 each independently represent 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.
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。 Halogen atoms include fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, etc.
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。 Examples of alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms include methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, and dodecyl groups. Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms are preferred.
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のアルコキシ基である。R9およびR10が、水素原子、メトキシ基であることが特に好ましい。 Examples of the alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, a pentoxy group, a hexoxy group, a heptoxy group, and an octoxy group. An alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms is preferred. It is particularly preferred that R9 and R10 are a hydrogen atom or a methoxy group.
Xは、炭素原子数2~8の二価脂肪族基である。二価脂肪族基として、炭素原子数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。 X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms. Examples of divalent aliphatic groups include alkylene groups having 2 to 8 carbon atoms. Examples of alkylene groups include ethylene, trimethylene, and tetramethylene.
pは自然数であり、qは0または自然数であり、p+qは1~150の自然数である。p+qは好ましくは3~120、より好ましくは5~100、特に好ましくは10~90である。 p is a natural number, q is 0 or a natural number, and p+q is a natural number from 1 to 150. p+q is preferably from 3 to 120, more preferably from 5 to 100, and particularly preferably from 10 to 90.
pとqの繰り返し単位はブロックでもランダムでもよい。 The repeating units of p and q may be block or random.
pの繰り返し単位には、R3、R4が異なる単位をいくつも含んでいてもよい。例えば下記式[8]のようにp1とp2の繰り返し単位があってもよく、その場合、p1とp2の繰り返し単位の合計がpとなり、この時のp1とp2の繰り返し単位はブロックとランダムでもよい。 The repeating unit of p may contain multiple units with different R 3 and R 4. For example, as shown in the following formula [8], there may be repeating units of p1 and p2, in which case the sum of the repeating units of p1 and p2 is p, and the repeating units of p1 and p2 in this case may be block or random.
qの繰り返し単位には、R5、R6が異なる単位をいくつも含んでいてもよい。例えば下記式[9]のようにq1とq2の繰り返し単位があってもよく、その場合、q1とq2の繰り返し単位の合計がqとなり、この時のq1とq2の繰り返し単位はブロックとランダムでもよい。 The repeating unit q may contain multiple units with different R 5 and R 6. For example, as shown in the following formula [9], there may be repeating units q1 and q2, in which case the sum of the repeating units q1 and q2 is q, and the repeating units q1 and q2 in this case may be block or random.
かかる特定の鎖長範囲を満足するために異なる2種類またはそれ以上の、平均鎖長p+qを有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原料を混合して調製しても良い。ポリジオルガノシロキサン原料の混合調製の方法としては、末端をヒドロキシアリール変性させた適当なポリジオルガノシロキサン原料同士を混合する方法でも、末端をヒドロキシアリール変性させる前の適当な平均鎖長を有するポリジオルガノシロキサン前駆体同士を予め混合した後に、末端をヒドロキシアリール変性させる方法のどちらでも良い。 To satisfy this specific chain length range, two or more different hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane raw materials having an average chain length p + q may be mixed to prepare the polydiorganosiloxane raw materials. The polydiorganosiloxane raw materials may be mixed by mixing appropriate hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane raw materials, or by pre-mixing polydiorganosiloxane precursors having an appropriate average chain length before hydroxyaryl-terminus modification, and then modifying the ends with hydroxyaryls.
共重合体(A)として、ポリジオルガノシロキサン平均鎖長は30~150であり、好ましくは30~100、より好ましくは35~90である。上述の範囲内であれば、低温における耐衝撃性と生産性の両立が十分に達成される。 The average chain length of the polydiorganosiloxane in copolymer (A) is 30 to 150, preferably 30 to 100, and more preferably 35 to 90. Within the above range, both impact resistance at low temperatures and productivity can be fully achieved.
上記式[3]中の全R3~R8中に占めるアルケニル基の含有率は1~60モル%であり、好ましくは1~50モル%であり、より好ましくは4~50モル%であり、さらに好ましくは4~25モル%であり、最も好ましくは8~25モル%である。例えば、R3がアルケニル基、R4~R8がメチル基かつp=12、q=23の場合は、16.7モル%となり、R3とR4がアルケニル基、R5~R8がメチル基かつp=12、q=23の場合は、33.3モル%となる。 The content of alkenyl groups in all R 3 to R 8 in the above formula [3] is 1 to 60 mol %, preferably 1 to 50 mol %, more preferably 4 to 50 mol %, even more preferably 4 to 25 mol %, and most preferably 8 to 25 mol %. For example, when R 3 is an alkenyl group, R 4 to R 8 are methyl groups, and p=12 and q=23, the content is 16.7 mol %, and when R 3 and R 4 are alkenyl groups, R 5 to R 8 are methyl groups, and p=12 and q=23, the content is 33.3 mol %.
アルケニル基の含有率が下限より少ない場合は、アルケニル基の架橋増粘によるドリップ防止効果が弱くなり十分な難燃性が発現せず、また、上限より多い場合は、架橋によるシロキサンの凝集が進みすぎて難燃性が悪化するため、好ましくない。 If the alkenyl group content is below the lower limit, the anti-drip effect due to the crosslinking thickening of the alkenyl groups will be weaker and sufficient flame retardancy will not be achieved. On the other hand, if the alkenyl group content is above the upper limit, crosslinking will cause excessive aggregation of the siloxane, resulting in a deterioration of flame retardancy, which is undesirable.
上記式[3]中のアルケニル基を含むシロキサン繰り返し単位数pは1~80であり、好ましくは1~60であり、より好ましくは1~50であり、さらに好ましくは1~25であり、最も好ましいのは5~25である。 The number p of alkenyl-containing siloxane repeating units in the above formula [3] is 1 to 80, preferably 1 to 60, more preferably 1 to 50, even more preferably 1 to 25, and most preferably 5 to 25.
上記式[3]中のアルケニル基を含むシロキサン繰り返し構造の含有量(以下アルケニルシロキサン成分含有量と略すことがある)は、共重合体(A)の全重量を基準にして、好ましくは0.1~6重量%、より好ましくは、0.1~5重量%、さらに好ましくは0.15~4重量%、最も好ましくは0.15~3.5重量%である。 The content of the alkenyl-containing siloxane repeating unit in the above formula [3] (hereinafter sometimes abbreviated as the alkenylsiloxane component content) is preferably 0.1 to 6 wt %, more preferably 0.1 to 5 wt %, even more preferably 0.15 to 4 wt %, and most preferably 0.15 to 3.5 wt %, based on the total weight of copolymer (A).
共重合体(A)中のポリジオルガノシロキサンブロックの含有量(以下ポリジオルガノシロキサン成分含有量と略すことがある)は、共重合体(A)の全重量を基準にして、好ましくは1~15重量%、より好ましくは2~14重量%、さらに好ましくは3~13重量%である。 The content of polydiorganosiloxane blocks in copolymer (A) (hereinafter sometimes abbreviated as polydiorganosiloxane component content) is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 2 to 14% by weight, and even more preferably 3 to 13% by weight, based on the total weight of copolymer (A).
共重合体(A)の粘度平均分子量は、好ましくは13,000~25,000、より好ましくは14,000~23,000である。この範囲の粘度平均分子量の共重合体は多くの分野において実用上の機械的強度が得られるため、汎用されている。 The viscosity average molecular weight of copolymer (A) is preferably 13,000 to 25,000, more preferably 14,000 to 23,000. Copolymers with viscosity average molecular weights within this range are widely used in many fields because they provide practical mechanical strength.
共重合体(A)には、上記一般式[4]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含むことができる。上記一般式[4]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含むことでアルケニル基を含むシロキサン構造の過度な凝集を抑制し、より高い難燃性及び透明性が得られる。 Copolymer (A) can contain a polydiorganosiloxane block represented by the above general formula [4]. By including a polydiorganosiloxane block represented by the above general formula [4], excessive aggregation of the siloxane structure containing alkenyl groups is suppressed, resulting in higher flame retardancy and transparency.
(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))
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(B)(以下共重合体(B)と略すことがある)は、上記一般式[3]で表されるブロックを含まず、式[1]のポリカーボネートブロックおよび式[4]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は、式[1]で表されるポリカーボネートブロックの含有量が、共重合体(B)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%であること以外は、上記ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)と同じである。
(Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B))
The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) of the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as copolymer (B)) does not contain a block represented by the above general formula [3], but contains a polycarbonate block represented by formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by formula [4]. The polycarbonate block represented by formula [1] is the same as the polydiorganosiloxane copolymer (A) described above, except that the content of the polycarbonate block represented by formula [1] is preferably 50 to 99.9 wt %, more preferably 70 to 99.5 wt %, and even more preferably 80 to 99.0 wt %, based on the total weight of copolymer (B).
<式[4]のポリジオルガノシロキサンブロック>
ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンから誘導される下記式[4]で表される。
<Polydiorganosiloxane block of formula [4]>
It is represented by the following formula [4], which is derived from a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane.
上記一般式[4]において、R23、R24、R25及びR26は、夫々独立に水素原子、炭素原子数1~12のアルキル基又は炭素数6~12の置換若しくは無置換のアリール基であり、アルケニル基を含まないこと以外はそれぞれ上記式[3]のR5、R6、R7およびR8と同義である。R23、R24、R25、R26、R27、R28がメチル基であることが特に好ましい。 In the above general formula [4], R 23 , R 24 , R 25 and R 26 each independently represent 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, and are synonymous with R 5 , R 6 , R 7 and R 8 in the above formula [3], respectively, except that they do not contain an alkenyl group. It is particularly preferred that R 23 , R 24 , R 25 , R 26 , R 27 and R 28 are methyl groups.
R21及びR22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り、それぞれ上記式[3]のR9、R10と同義である。R21およびR22が、水素原子、メトキシ基であることが特に好ましい。 R21 and R22 each independently represent 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, and are the same as R9 and R10 in the above formula [3], respectively. It is particularly preferable that R21 and R22 represent a hydrogen atom or a methoxy group.
Xは、炭素原子数2~8の二価脂肪族基であり、上記式[3]と同義である。 X is a divalent aliphatic group having 2 to 8 carbon atoms and has the same meaning as in formula [3] above.
p’は1~150の自然数であり、好ましくは10~120、より好ましくは20~100、特に好ましくは30~90である。 p' is a natural number from 1 to 150, preferably from 10 to 120, more preferably from 20 to 100, and particularly preferably from 30 to 90.
p’の繰り返し単位には、R23、R24が異なる単位をいくつも含んでいてもよい。例えば下記式[10]のようにp’1とp’2の繰り返し単位があってもよく、その場合、p’1とp’2の繰り返し単位の合計がp’となる。 The repeating unit of p' may contain multiple units having different R 23 and R 24. For example, as shown in the following formula [10], there may be repeating units of p'1 and p'2, and in that case, the sum of the repeating units of p'1 and p'2 is p'.
かかる特定の鎖長範囲を満足するために異なる2種類またはそれ以上の、平均鎖長p’を有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原料を混合して調製しても良い。ポリジオルガノシロキサン原料の混合調製の方法としては、末端をヒドロキシアリール変性させた適当なポリジオルガノシロキサン原料同士を混合する方法でも、末端をヒドロキシアリール変性させる前の適当な平均鎖長を有するポリジオルガノシロキサン前駆体同士を予め混合した後に、末端をヒドロキシアリール変性させる方法のどちらでも良い。 To satisfy this specific chain length range, two or more different types of hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane raw materials having an average chain length p' may be mixed to prepare the polydiorganosiloxane raw materials. The polydiorganosiloxane raw materials may be mixed by mixing appropriate hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane raw materials together, or by pre-mixing polydiorganosiloxane precursors having an appropriate average chain length before the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane precursors are mixed together, and then the polydiorganosiloxane precursors are hydroxyaryl-terminated.
共重合体(B)として、ポリジオルガノシロキサン平均鎖長は30~150であり、好ましくは30~100、より好ましくは35~90である。上述の範囲内であれば、低温における耐衝撃性と生産性の両立が十分に達成される。 The average chain length of the polydiorganosiloxane in copolymer (B) is 30 to 150, preferably 30 to 100, and more preferably 35 to 90. Within the above range, both impact resistance at low temperatures and productivity can be fully achieved.
共重合体(B)中のポリジオルガノシロキサン成分含有量は、共重合体(B)の全重量を基準にして、好ましくは1~15重量%、より好ましくは2~14重量%、さらに好ましくは3~13重量%である。 The content of the polydiorganosiloxane component in copolymer (B) is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 2 to 14% by weight, and even more preferably 3 to 13% by weight, based on the total weight of copolymer (B).
共重合体(B)の粘度平均分子量は、好ましくは13,000~25,000、より好ましくは14,000~23,000である。この範囲の粘度平均分子量の共重合体は多くの分野において実用上の機械的強度が得られるため、汎用されている。 The viscosity average molecular weight of copolymer (B) is preferably 13,000 to 25,000, more preferably 14,000 to 23,000. Copolymers with viscosity average molecular weights within this range are widely used because they provide practical mechanical strength in many fields.
(ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物)
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樹脂組成物は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)およびポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(B)を、99:1~1:99の重量比で含有するものであれば制限されず、その他の樹脂等を少なくとも一つ含んでもよい。好ましくは(A)/(B)=70~1/30~99(重量%/重量%)、より好ましくは(A)/(B)=50~1/50~99(重量%/重量%)である。樹脂組成物に共重合体(B)を含むことで、アルケニル基を含むシロキサン構造の過度な凝集を抑制し、透明性が得られると推定される。
(Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition)
The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention is not limited as long as it contains the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) and the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) in a weight ratio of 99:1 to 1:99, and may also contain at least one other resin. Preferably, (A)/(B) = 70 to 1/30 to 99 (wt%/wt%), and more preferably (A)/(B) = 50 to 1/50 to 99 (wt%/wt%). It is believed that the inclusion of copolymer (B) in the resin composition suppresses excessive aggregation of the alkenyl group-containing siloxane structure, thereby achieving transparency.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物として、ポリジオルガノシロキサン平均鎖長は30~150であり、好ましくは30~100、より好ましくは35~90である。上述の範囲内であれば、低温における耐衝撃性と生産性の両立が十分に達成される。 In polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin compositions, the average chain length of the polydiorganosiloxane is 30 to 150, preferably 30 to 100, and more preferably 35 to 90. Within the above range, both impact resistance at low temperatures and productivity can be fully achieved.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物のポリジオルガノシロキサン成分含有量は、樹脂組成物の全重量を基準にして、好ましくは1~15重量%、より好ましくは2~14重量%、さらに好ましくは3~13重量%である。 The polydiorganosiloxane component content of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition is preferably 1 to 15% by weight, more preferably 2 to 14% by weight, and even more preferably 3 to 13% by weight, based on the total weight of the resin composition.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物中のアルケニルシロキサン成分含有量は、樹脂組成物の全重量を基準にして0.01~5重量%であり、好ましくは0.01~3重量%、より好ましくは0.01~1.5重量%、さらに好ましくは0.04~1.5重量%、最も好ましくは0.04~1.3重量%である。上述の範囲内であれば、耐衝撃性と透明性の両立が十分に達成される。 The alkenylsiloxane component content in the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition is 0.01 to 5% by weight, based on the total weight of the resin composition, preferably 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.01 to 1.5% by weight, even more preferably 0.04 to 1.5% by weight, and most preferably 0.04 to 1.3% by weight. Within the above range, both impact resistance and transparency can be sufficiently achieved.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物の粘度平均分子量は、好ましくは13,000~25,000、より好ましくは14,000~23,000である。この範囲の粘度平均分子量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樹脂組成物は多くの分野において実用上の機械的強度が得られるため、汎用されている。 The viscosity average molecular weight of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition is preferably 13,000 to 25,000, and more preferably 14,000 to 23,000. Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin compositions with a viscosity average molecular weight within this range are widely used in many fields because they provide practical mechanical strength.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物のUL94垂直燃焼試験において、厚み3.2mmの合計燃焼秒数は、好ましくは140秒以下、より好ましくは130秒以下、さらに好ましくは120秒以下、特に好ましくは110秒以下である。 In the UL94 vertical burning test, the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition exhibits a total burning time of preferably 140 seconds or less at a thickness of 3.2 mm, more preferably 130 seconds or less, even more preferably 120 seconds or less, and particularly preferably 110 seconds or less.
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物の厚み2.0mm部位における全光線透過率(%)に関して、好ましくは55%以上、より好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上、特に好ましくは75%以上、最も好ましくは80%以上である。上記の範囲内であれば、極めて高い透明性を維持することができる。 The total light transmittance (%) of the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition at a thickness of 2.0 mm is preferably 55% or more, more preferably 60% or more, even more preferably 70% or more, particularly preferably 75% or more, and most preferably 80% or more. Within the above range, extremely high transparency can be maintained.
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樹脂組成物は特性を損なわない範囲で後述のような第3成分としてその他の樹脂成分を併用することが出来る。 In addition, the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can be used in combination with other resin components as a third component, as described below, to the extent that the properties are not impaired.
<その他の樹脂成分>
本発明の樹脂組成物は、他の樹脂成分として例えば、ポリエチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリスルホン、ポリアリレート、ABS樹脂、フェノール樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテル、ポリイミド、ポリエステル、ポリエステルカーボネート、ポリカーボネート等を含んでもよく、好ましくはポリカーボネートが挙げられる。具体的なポリカーボネートとしては、上記式[1]を誘導する二価フェノールから構成されており、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}ベンゼン等が挙げられる。
<Other resin components>
The resin composition of the present invention may contain other resin components such as polyethylene, polyamide, polyacetal, polysulfone, polyarylate, ABS resin, phenolic resin, polyphenylene sulfide, polyether, polyimide, polyester, polyester carbonate, polycarbonate, etc., with polycarbonate being preferred. Specific polycarbonates are those composed of dihydric phenols that derive the formula [1] above, such as 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)methane ... phenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxy-3-isopropylphenyl)propane, 2,2-bis(3-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)butane, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)octane, 2,2-bis(3-bromo-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)propane, 1,1-bis(3-cyclohexyl-4-hydroxyphenyl)cyclohexane , bis(4-hydroxyphenyl)diphenylmethane, 9,9-bis(4-hydroxyphenyl)fluorene, 9,9-bis(4-hydroxy-3-methylphenyl)fluorene, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclohexane, 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)cyclopentane, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl ether, 4,4'-sulfonyldiphenol, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxydiphenyl sulfide, 2,2'4,4'-dimethyl-4,4'-sulfonyldiphenol,4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethyldiphenyl sulfide, 2,2'-diphenyl-4,4'-sulfonyldiphenol, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diphenyldiphenyl sulfoxide, 4,4'-dihydroxy-3,3'-diphenyldiphenyl sulfide, 1,3-bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, 1,4-bis{2-(4-hydroxyphenyl)propyl}benzene, and the like.
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、1,4-ビス{2-(4-ヒドロキシフェニル)プロピル}ベンゼンが好ましく、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、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。 Among these, 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 are preferred, and 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 are particularly preferred. Of these, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane is the most suitable, as it has excellent strength and good durability. These may be used alone or in combination.
(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)
本発明におけ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(A)及び(B)は、工程(i)および工程(ii)により製造することができる。
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)
<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[5]で表わされる二価フェノールと炭酸エステル形成性化合物とを反応させ、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。
(Method for producing polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer)
The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymers (A) and (B) of the present invention can be produced by steps (i) and (ii).
Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A)
<Step (i)>
Step (i) is a step of reacting a dihydric phenol represented by the following formula [5] with a carbonate ester-forming compound in a mixed solution of a water-insoluble organic solvent and an alkaline aqueous solution to prepare a solution containing a carbonate oligomer having a terminal chloroformate group.
(式中、R1、R2、e、fおよびWは、前記と同じである。)
式[5]で表される二価フェノールとしては、上述のポリカーボネートを誘導する二価フェノールが好適に使用される。
(In the formula, R 1 , R 2 , e, f, and W are the same as defined above.)
As the dihydric phenol represented by the formula [5], the above-mentioned dihydric phenols from which polycarbonates are derived are preferably used.
<工程(ii)>
工程(i)で調製した二価フェノールのカーボネートオリゴマーと下記式[6](下記式[7]を含んでもよい)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との界面重縮合反応を行い、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(A)を得る工程である。
<Step (ii)>
This step involves carrying out an interfacial polycondensation reaction between the carbonate oligomer of the dihydric phenol prepared in step (i) and a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane represented by the following formula [6] (which may include the following formula [7]), to obtain the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) of the present invention.
工程(i)において末端クロロホルメート基を有する二価フェノール(I)のオリゴマーを含む混合溶液を得た後、該混合溶液を攪拌しながら一般式[5]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)を二価フェノール(I)の仕込み量に対して0.004モル当量/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)と該オリゴマー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(A)を得る。 In step (i), a mixed solution containing an oligomer of dihydric phenol (I) having terminal chloroformate groups is obtained. While stirring the mixed solution, a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) represented by general formula [5] is added at a rate of 0.004 molar equivalents/min or less relative to the amount of dihydric phenol (I) charged, and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (II) and the oligomer are subjected to interfacial polycondensation to obtain a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A).
本発明の製造において、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。二価フェノール(I)の濃度は、好ましくは500g/L以下、より好ましくは450g/L以下、更に好ましくは300g/L以下である。二価フェノール(I)の濃度は、製造効率の観点から、その下限は150g/L以上が好ましい。 In the production of the present invention, the solvent may be any of a variety of reaction-inert solvents, such as those used in the production of known polycarbonates, and may be used alone or in combination. Typical examples include hydrocarbon solvents such as xylene, and halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride and chlorobenzene. Halogenated hydrocarbon solvents such as methylene chloride are particularly preferred. The concentration of the dihydric phenol (I) is preferably 500 g/L or less, more preferably 450 g/L or less, and even more preferably 300 g/L or less. From the standpoint of production efficiency, the lower limit of the dihydric phenol (I) concentration is preferably 150 g/L or more.
界面重縮合反応の際は、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、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、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭酸塩、ピリジン等の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、上記式[3]や上記式[4]を導くヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン、又は上記の如く二価フェノールの一部を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とヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサンとの合計モル数(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。 During the interfacial polycondensation reaction, an acid binder may be added as needed, taking into account the stoichiometric ratio (equivalents) of the reaction. Examples of acid binders that can be used 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 of these. Specifically, when the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane that derives formula [3] or formula [4] above, or a portion of the dihydric phenol as described above, is added as an additional monomer to this reaction stage, it is preferable to use 2 equivalents or more of alkali relative to the total number of moles of the subsequently added dihydric phenol and hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane (usually 1 mole corresponds to 2 equivalents).
二価フェノール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との界面重縮合反応による重縮合は、上記混合液を激しく攪拌することにより行われる。 The interfacial polycondensation reaction between the dihydric phenol oligomer and the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane is carried out by vigorously stirring the mixture.
かかる重合反応においては、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。 In such polymerization reactions, a terminal terminator or molecular weight regulator is typically used. Examples of terminal terminators include compounds with a monovalent phenolic hydroxyl group, such as ordinary phenol, p-tert-butylphenol, p-cumylphenol, and tribromophenol, as well as long-chain alkylphenols, aliphatic carboxylic acid chlorides, aliphatic carboxylic acids, hydroxybenzoic acid alkyl esters, hydroxyphenyl alkyl acid esters, and alkyl ether phenols. The amount used is in the range of 100 to 0.5 mol, preferably 50 to 2 mol, per 100 mol of all dihydric phenol compounds used; it is of course also possible to use two or more compounds in combination.
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又は第四級アンモニウム塩などの触媒を添加してもよい。
かかる重合反応の反応時間は、未反応ポリジオルガノシロキサン成分を低減す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分以上である。一方、長時間の反応溶液の撹拌によってポリマーの析出が発生し得るため、好ましくは180分以下、更に好ましくは90分以下である。
To accelerate the polycondensation reaction, a catalyst such as a tertiary amine such as triethylamine or a quaternary ammonium salt may be added.
The reaction time for this polymerization reaction must be relatively long to reduce the amount of unreacted polydiorganosiloxane components, preferably 30 minutes or more, more preferably 50 minutes or more. On the other hand, since stirring the reaction solution for a long period of time can cause polymer precipitation, the reaction time is preferably 180 minutes or less, more preferably 90 minutes or less.
反応圧力は、減圧、常圧、加圧のいずれでも可能であるが、通常は、常圧もしくは反応系の自圧程度で好適に行いえる。 The reaction pressure can be reduced, normal, or increased, but is usually preferably normal pressure or the natural pressure of the reaction system.
反応温度は-20~50℃の範囲から選ばれ、多くの場合は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。 The reaction temperature is selected from the range of -20 to 50°C, and in many cases, water or ice cooling is desirable as heat is generated during polymerization.
所望に応じ、亜硫酸ナトリウム、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(B)
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)の製造において、<工程ii)>において、ポリジオルガノシロキサンに上記式[6]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を使用する代わりに、上記式[7]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を用いた以外は、ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)の製造と同様な方法でポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(B)を作成した。
If desired, a small amount of an antioxidant such as sodium sulfite or hydrosulfide may be added.
Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B)
Polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) was prepared in the same manner as in the preparation of polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A), except that in step ii) of the preparation of polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A), a hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane represented by the above formula [7] was used as the polydiorganosiloxane instead of the hydroxyaryl-terminated polydiorganosiloxane represented by the above formula [6].
(ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物の製造方法)
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樹脂組成物は本発明の効果を損なわない範囲で通常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、添加剤を配合することができる。
(Method for producing polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition)
The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can contain various flame retardants, reinforcing fillers, and additives that are usually added to polycarbonate resins, provided that the effects of the present invention are not impaired.
本発明において、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樹脂組成物は、例えば単軸押出機、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、上記各種難燃剤、強化充填剤、添加剤を配合することもできる。 In the present invention, the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can be pelletized by melt-kneading using an extruder such as a single-screw extruder or a twin-screw extruder. When producing such pellets, the various flame retardants, reinforcing fillers, and additives described above can also be blended.
難燃剤としては、従来、熱可塑性樹脂、特に芳香族ポリカーボネート樹脂の難燃剤として知られる各種の化合物が適用できるが、より好適には、有機金属塩系難燃剤(例えば、有機スルホン酸アルカリ(土類)金属塩、ホウ酸金属塩系難燃剤、および錫酸金属塩系難燃剤など)、有機リン系難燃剤(例えば、モノホスフェート化合物、ホスフェートオリゴマー化合物、ホスホネートオリゴマー化合物、ホスホニトリルオリゴマー化合物、ホスホン酸アミド化合物およびホスファゼンなど)、シリコーン化合物からなるシリコーン系難燃剤、フィブリル化PTFE等である。その中でも、有機金属塩系難燃剤、有機リン系難燃剤が特に好ましい。尚、かかる化合物の配合は難燃性の向上をもたらすが、それ以外にも各化合物の性質に基づき、例えば帯電防止性、流動性、剛性、および熱安定性の向上などがもたらされる。 Flame retardants include various compounds conventionally known as flame retardants for thermoplastic resins, particularly aromatic polycarbonate resins. However, more preferred are organometallic salt-based flame retardants (e.g., organic alkali (earth) metal sulfonates, metal borate-based flame retardants, and metal stannate-based flame retardants), organophosphorus-based flame retardants (e.g., monophosphate compounds, phosphate oligomer compounds, phosphonate oligomer compounds, phosphonitrile oligomer compounds, phosphonic acid amide compounds, and phosphazenes), silicone-based flame retardants made from silicone compounds, and fibrillated PTFE. Among these, organometallic salt-based flame retardants and organophosphorus-based flame retardants are particularly preferred. The incorporation of such compounds not only improves flame retardancy, but also, depending on the properties of each compound, improves antistatic properties, fluidity, rigidity, and thermal stability, among other things.
本発明において、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樹脂組成物は、通常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。 In the present invention, the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can be used to produce various products by injection molding pellets produced as described above. Furthermore, it is also possible to directly form sheets, films, profile extrusion molded products, direct blow molded products, and injection molded products from the resin melt-kneaded in an extruder without first going through the pellet process.
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。 In such injection molding, molded products can be obtained using not only conventional molding methods, but also injection compression molding, injection press molding, gas-assisted injection molding, foam molding (including injection of supercritical fluids), insert molding, in-mold coating molding, insulated mold molding, rapid heating and cooling mold molding, two-color molding, sandwich molding, and ultra-high-speed injection molding, depending on the purpose. The advantages of these various molding methods are already widely known. Furthermore, molding can be done using either the cold runner method or the hot runner method.
また本発明において、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樹脂組成物は、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。また本発明のポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体樹脂組成物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。 In addition, in the present invention, the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can be used in the form of various profile extrusion molded products, sheets, films, etc. by extrusion molding. Sheets and films can also be molded using methods such as inflation, calendaring, and casting. Furthermore, by subjecting the composition to a specific stretching operation, it can also be molded into heat-shrinkable tubing. The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can also be molded into molded products by rotational molding, blow molding, etc.
更に本発明において、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樹脂組成物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。 Furthermore, in the present invention, molded articles made from the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition of the present invention can be subjected to various surface treatments. Surface treatments referred to here involve forming a new layer on the surface of a resin molded article, such as vapor deposition (physical vapor deposition, chemical vapor deposition, etc.), plating (electroplating, electroless plating, hot-dip plating, etc.), painting, coating, or printing, and methods commonly used for polycarbonate resins can be applied. Specific examples of surface treatments include hard coating, water-repellent/oil-repellent coating, ultraviolet-absorbing coating, infrared-absorbing coating, and metallizing (vapor deposition, etc.).
以下に本発明を実施例を挙げて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。 The present invention will be explained in more detail below with reference to examples, but these examples are not intended to limit the scope of the present invention. Unless otherwise specified, parts in the examples are parts by weight and percentages are percentages by weight. Evaluations were performed according to the following methods.
(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にポリカーボネート樹脂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-t0)/t0
[t0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]2c (但し[η]は極限粘度)
[η]=1.23×10-4Mv0.83
c=0.7
(1) Viscosity average molecular weight (Mv)
The specific viscosity (ηSP) calculated by the following formula was determined using an Ostwald viscometer from a solution prepared by dissolving 0.7 g of polycarbonate resin in 100 ml of methylene chloride at 20°C.
Specific viscosity (η SP )=(t−t 0 )/t 0
[ t0 is the number of seconds for methylene chloride to fall, and t is the number of seconds for the sample solution to fall]
The viscosity average molecular weight Mv is calculated from the determined specific viscosity (ηSP) using the following formula.
η SP /c = [η] + 0.45 × [η] 2 c (where [η] is the intrinsic viscosity)
[η]=1.23×10 −4 Mv 0.83
c=0.7
(2)ポリジオルガノシロキサン成分含有量、アルケニルシロキサン成分含有量およびポリジオルガノシロキサン繰返し数
日本電子株式会社製 JNM-AL400を用い、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とそれを含む樹脂組成物の1H-NMRスペクトルを測定し、二価フェノール(ビスフェノールA)由来のピーク(1.4~1.8ppm)の積分曲線とポリジオルガノシロキサン由来のピーク(-0.2~0.3ppm)の積分曲線、アルケニルシロキサン由来ピーク(ビニル基の場合は、5.6~6.1ppm)の積分曲線から算出した積分比より各成分含有量を算出した。
同様に、ヒドロキシアリール末端由来のピーク(0.4~0.6ppmおよび2.5~2.7ppm)の積分曲線とポリジオルガノシロキサン由来のピークの積分曲線から算出した積分比を比較することによりポリジオルガノシロキサンの繰り返し数を算出した。
(2) Polydiorganosiloxane Component Content, Alkenylsiloxane Component Content, and Polydiorganosiloxane Repeating Number Using a JNM-AL400 manufactured by JEOL Ltd., the 1H-NMR spectra of the obtained polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer and the resin composition containing it were measured, and the content of each component was calculated from the integral ratio calculated from the integral curve of the peak (1.4 to 1.8 ppm) derived from the dihydric phenol (bisphenol A), the integral curve of the peak (-0.2 to 0.3 ppm) derived from the polydiorganosiloxane, and the integral curve of the peak derived from the alkenylsiloxane (5.6 to 6.1 ppm in the case of a vinyl group).
Similarly, the repeat number of the polydiorganosiloxane was calculated by comparing the integral ratio calculated from the integral curve of the peaks (0.4 to 0.6 ppm and 2.5 to 2.7 ppm) derived from the hydroxyaryl terminal and the integral curve of the peak derived from the polydiorganosiloxane.
(3)難燃性
米国アンダーライターラボラトリー社の定める方法(UL94)により、垂直燃焼試験(UL94V)を実施。
(a)3.2mm合計燃焼秒数および(b)3.2mm難燃性クラス
試験片厚さ3.2mmにおける垂直燃焼試験を実施して評価した。その際、5個の試料に合計10回の接炎を行い、合計燃焼秒数を表記した。なお、V-0、V-1、V-2のいずれの判定にもあてはまらないものについてはnot-Vと表記した。
(3) Flame retardancy: A vertical flame test (UL94V) was conducted according to the method (UL94) specified by Underwriters Laboratories, Inc., USA.
(a) 3.2mm total burning time in seconds and (b) 3.2mm flame retardancy class: Evaluation was performed by conducting a vertical burning test with a test piece 3.2mm thick. Five samples were flamed a total of 10 times, and the total burning time in seconds was recorded. Those that did not fall into any of the V-0, V-1, or V-2 categories were recorded as "not-V."
(4)全光線透過率
ペレットをシリンダー温度350℃で10分滞留させて幅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)の3段型プレートを成形し、かかる厚み2.0mm部位における全光線透過率(%)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) Total Light Transmittance The pellets were retained for 10 minutes at a cylinder temperature of 350°C to form a three-tiered plate having a width of 50 mm, a length of 90 mm, and thicknesses of 3.0 mm (length 20 mm), 2.0 mm (length 45 mm), and 1.0 mm (length 25 mm) from the gate side. The total light transmittance (%) at the 2.0 mm thick portion was measured using a Haze Meter NDH 2000 manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd. in accordance with ASTM D1003.
[ヒドロキシアリール末端ポリジオルガノシロキサン]
実施例および比較例では、下記構造のポリジオルガノシロキサン化合物を使用した。
[Hydroxyaryl-Terminated Polydiorganosiloxane]
In the examples and comparative examples, a polydiorganosiloxane compound having the following structure was used.
[ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)の製造]
(製造例1)
温度計、撹拌機、還流冷却器付き反応器にイオン交換水17590部、25%水酸化ナトリウム水溶液6883部を入れ、上記一般式[1]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)3748部(16.41モル)、およびハイドロサルファイト7.5部を溶解した後、塩化メチレン14060部(二価フェノール(I)に対して10モル当量)を加え、撹拌下16~24℃でホスゲン1900部を70分要して吹き込んだ。25%水酸化ナトリウム水溶液1324部、p-tert-ブチルフェノール107部を塩化メチレン8000部に溶解した溶液を加え、攪拌しながらPMVS-1 444部(0.142モル)を塩化メチレン800部に溶解した溶液を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4.2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。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を繰り返し洗浄液が中性になったところで塩酸酸性水にて水洗した。その後、イオン交換水で繰り返し洗浄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。脱水後、熱風循環式乾燥機により120℃で12時間乾燥した。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(PMVS-PC-1)の粘度平均分子量は19,600、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.4重量%、アルケニルシロキサン成分含有量は3.0重量%であった。
[Production of Polycarbonate-Polydiorganosiloxane Copolymer (A)]
(Production Example 1)
A reactor equipped with a thermometer, a stirrer, and a reflux condenser was charged with 17,590 parts of ion-exchanged water and 6,883 parts of a 25% aqueous sodium hydroxide solution, and 3,748 parts (16.41 moles) of 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane (bisphenol A) as the dihydric phenol (I) represented by the general formula [1] above, and 7.5 parts of hydrosulfite were dissolved therein. Then, 14,060 parts of methylene chloride (10 molar equivalents relative to the dihydric phenol (I)) was added, and 1,900 parts of phosgene was blown in over 70 minutes at 16 to 24° C. with stirring. A solution of 1,324 parts of a 25% aqueous sodium hydroxide solution and 107 parts of p-tert-butylphenol dissolved in 8,000 parts of methylene chloride was added, and a solution of 444 parts (0.142 moles) of PMVS-1 dissolved in 800 parts of methylene chloride was added with stirring to form an emulsion, followed by vigorous stirring again. With stirring, 4.2 parts of triethylamine was added while the reaction mixture was at 26°C, and stirring was continued for 1 hour at a temperature of 26-31°C to terminate the reaction. After the reaction was completed, the organic phase was separated, diluted with methylene chloride, and repeatedly washed with water. When the washings became neutral, the organic phase was washed with acidic hydrochloric acid water. The mixture was then repeatedly washed with ion-exchanged water until the conductivity of the aqueous phase became nearly the same as that of the ion-exchanged water. The mixture was then placed in a kneader filled with warm water, and the methylene chloride was evaporated while stirring to obtain a polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer powder. After dehydration, the mixture was dried for 12 hours at 120°C in a hot air circulating dryer. The resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PMVS-PC-1) had a viscosity average molecular weight of 19,600, a polydiorganosiloxane component content of 8.4 wt%, and an alkenylsiloxane component content of 3.0 wt%.
(製造例2)
PMVS-1をPMVS-2 434部(0.142モル)に変更した以外は、PMVS-PC-1の製造法と同様にした。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(PMVS-PC-2)の粘度平均分子量は19,500、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.4重量%、アルケニルシロキサン成分含有量は1.5重量%であった。
(Production Example 2)
The same production method as for PMVS-PC-1 was used, except that PMVS-1 was changed to 434 parts (0.142 moles) of PMVS-2. The resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PMVS-PC-2) had a viscosity average molecular weight of 19,500, a polydiorganosiloxane component content of 8.4 wt%, and an alkenylsiloxane component content of 1.5 wt%.
(製造例3)
PMVS-1をPMVS-3 425部(0.142モル)に変更した以外は、PMVS-PC-1の製造法と同様にした。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(PMVS-PC-3)の粘度平均分子量は19,300、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.3重量%、アルケニルシロキサン成分含有量は0.2重量%であった。
(Production Example 3)
The same production method as for PMVS-PC-1 was used, except that PMVS-1 was changed to 425 parts (0.142 moles) of PMVS-3. The resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PMVS-PC-3) had a viscosity average molecular weight of 19,300, a polydiorganosiloxane component content of 8.3 wt%, and an alkenylsiloxane component content of 0.2 wt%.
(製造例4)
PMVS-1をPMVS-4 541部(0.142モル)に変更した以外は、PMVS-PC-1の製造法と同様にした。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(PMVS-PC-4)の粘度平均分子量は19,200、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は9.5重量%、アルケニルシロキサン成分含有量は3.2重量%であった。
(Production Example 4)
The same production method as for PMVS-PC-1 was used, except that PMVS-1 was changed to 541 parts (0.142 moles) of PMVS-4. The resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PMVS-PC-4) had a viscosity average molecular weight of 19,200, a polydiorganosiloxane component content of 9.5 wt%, and an alkenylsiloxane component content of 3.2 wt%.
(製造例5)
PMVS-1 444部(0.142モル)をPMVS-1 222部(0.071モル)およびPDMS 208部(0.071モル)に変更した以外は、PMVS-PC-1の製造法と同様にした。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(PMVS-PC-5)の粘度平均分子量は19,500、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.4重量%、アルケニルシロキサン成分含有量は1.5重量%であった。
(Production Example 5)
The same production method as for PMVS-PC-1 was used, except that 444 parts (0.142 mol) of PMVS-1 was replaced by 222 parts (0.071 mol) of PMVS-1 and 208 parts (0.071 mol) of PDMS. The resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PMVS-PC-5) had a viscosity average molecular weight of 19,500, a polydiorganosiloxane component content of 8.4 wt%, and an alkenylsiloxane component content of 1.5 wt%.
[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)の製造]
(製造例6)
PMVS-1を使用せず、PDMS 415部(0.142モル)に変更した以外は、PMVS-PC-1の製造法と同様にした。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(PDMS-PC)の粘度平均分子量は19,500、ポリジオルガノシロキサン成分含有量は8.3重量%であった。
[Production of Polycarbonate-Polydiorganosiloxane Copolymer (B)]
(Production Example 6)
The same production method as for PMVS-PC-1 was used, except that PMVS-1 was not used and 415 parts (0.142 mol) of PDMS was used instead. The viscosity average molecular weight of the resulting polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (PDMS-PC) was 19,500, and the polydiorganosiloxane content was 8.3 wt%.
(PC)
2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンを繰返し骨格とする溶液粘度分子量19,700の直鎖状芳香族ポリカーボネート樹脂パウダー(帝人(株)製パンライトL-1225WX)。
(PC)
A linear aromatic polycarbonate resin powder (Panlite L-1225WX, manufactured by Teijin Limited) having a solution viscosity of 19,700 and a molecular weight of 19,700, which has a repeating skeleton of 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane.
以上の結果を、表1に示す。 The above results are shown in Table 1.
(実施例1~8、比較例1~4)
上記製造法で得られたPMVS-PC-1~5とPDMS-PC、PCとを下表の配合割合を参考に、トリス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ホスファイト(BASF(株)製:イルガフォス168)300ppmを混合した後、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200rpmであり、押出温度は第1供給口からダイス部分まで280℃とした。得られたペレットを射出成形機(日本製鋼所(株)製、JSW J-75EIII)にて3.2mmUL試験片およびシリンダー温度350℃で10分滞留させた2mm成形片を作製し各種評価を実施した。評価結果を表2に示す。
(Examples 1 to 8, Comparative Examples 1 to 4)
PMVS-PC-1 to 5 obtained by the above production method, PDMS-PC, and PC were mixed with 300 ppm of tris(2,4-di-tert-butylphenyl)phosphite (BASF Corporation: Irgafos 168) in the blending ratios shown in the table below, and then melt-kneaded using a vented twin-screw extruder (Technovel Corporation, KZW15-25MG) to obtain pellets. The extrusion conditions were a discharge rate of 2.5 kg/h, a screw rotation speed of 200 rpm, and an extrusion temperature of 280°C from the first feed port to the die. The obtained pellets were used in an injection molding machine (Japan Steel Works, Ltd., JSW J-75EIII) to prepare 3.2 mm UL test specimens and 2 mm molded specimens that were retained for 10 minutes at a cylinder temperature of 350°C, and various evaluations were performed. The evaluation results are shown in Table 2.
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、高い難燃性と透明性を高度に両立していることが認められる。 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention is recognized to combine high flame retardancy with a high degree of transparency.
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、高い難燃性と透明性を高度に両立しているため、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。中でも、寒冷地や高温熱処理といった厳しい環境にさらされることが想定される各種ハウジング成形品で実用性が高い。 The polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer of the present invention combines high flame retardancy with a high level of transparency, making it suitable for a wide range of uses in optical components, electrical and electronic equipment, and the automotive industry. It is particularly useful for various housing molded products that are expected to be exposed to harsh environments such as cold climates and high-temperature heat treatment.
Claims (6)
ポリカーボネート-ポリジオルガノシロキサン共重合体(A)は、下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[3]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含み、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)は、下記一般式[3]で表されるブロックを含まず、下記一般式[1]で表されるポリカーボネートブロックと下記一般式[4]で表されるポリジオルガノシロキサンブロックを含み、樹脂組成物中のアルケニルシロキサン成分含有量が、樹脂組成物の全重量を基準にして0.04~1.3重量%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樹脂組成物。
A polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer resin composition characterized in that the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (A) contains a polycarbonate block represented by the following general formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by the following general formula [3], and the polycarbonate-polydiorganosiloxane copolymer (B) does not contain a block represented by the following general formula [3] but contains a polycarbonate block represented by the following general formula [1] and a polydiorganosiloxane block represented by the following general formula [4], and the content of the alkenylsiloxane component in the resin composition is 0.04 to 1.3 wt % based on the total weight of the resin composition.
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