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特開2024-154737外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物
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  • 特開-外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物 図1
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024154737
(43)【公開日】2024-10-31
(54)【発明の名称】外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 69/00 20060101AFI20241024BHJP
   C08L 25/08 20060101ALI20241024BHJP
   C08K 5/49 20060101ALI20241024BHJP
【FI】
C08L69/00
C08L25/08
C08K5/49
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023068738
(22)【出願日】2023-04-19
(71)【出願人】
【識別番号】396001175
【氏名又は名称】住化ポリカーボネート株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000914
【氏名又は名称】弁理士法人WisePlus
(72)【発明者】
【氏名】岡田 耕治
(72)【発明者】
【氏名】内原 卓哉
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002BC05X
4J002BC06X
4J002BN15X
4J002BN16X
4J002CG01W
4J002EJ016
4J002EJ036
4J002EJ046
4J002EJ066
4J002EW066
4J002FD076
4J002GC00
(57)【要約】
【課題】外観意匠性に優れた成形品や成形フィルムを作製することができるポリカーボネート系樹脂組成物を提供する。
【解決手段】ポリカーボネート樹脂(A)8~96.5重量%、ゴム強化スチレン系樹脂(B)3~80重量%、および珈琲抽出残渣(C)0.5~12重量%を含有することを特徴とする、外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物を提供する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリカーボネート樹脂(A)8~96.5重量%、ゴム強化スチレン系樹脂(B)3~80重量%、および珈琲抽出残渣(C)0.5~12重量%を含有することを特徴とする外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項2】
さらに、酸化防止剤(D)を1重量%以下含有する請求項1に記載の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項3】
前記酸化防止剤(D)がリン系酸化防止剤である請求項2に記載の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項4】
さらに、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤及び衝撃性改良剤からなる群から選択される1種以上を含有する請求項1~3のいずれか1項に記載の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物。
【請求項5】
請求項1~3のいずれか1項に記載の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物からなる成形品または成形フィルム。
【請求項6】
インテリア用品用途またはインサート成形品用途である請求項5に記載の成形品または成形フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、缶入り珈琲、珈琲自動販売機、インスタント珈琲等が大量に消費され、これらの製品の生産工場や、大手チェーンカフェ等において、珈琲抽出残渣が大量に発生している。該残渣は、これまで、埋め立て、焼却等によって廃棄処分されることが多いが、発生量の増大と環境問題に対する関心の高まりに伴い、このような方法による処分が困難になりつつある。珈琲抽出残渣の有効利用は環境問題の見地からも今後の重要な課題となっている。
【0003】
珈琲抽出残渣は、保温性、防腐性、虫害防除性に優れ、また悪臭のマスキング剤としての特異な性質を有する。この特異な性質を利用して、従来存在しなかった有用な材料を開発しようとする試みがある。例えば、特許文献1には、天然有機物抽出残渣を含むオレフィン系樹脂からなる食品トレーが開示されている。しかしながら、ポリオレフィン樹脂を対象とし、実際には茶殻を使用するものであった。また、ポリオレフィン樹脂を使用したとしても、諸特性は充分なものではなかった。
【0004】
一方、ポリカーボネート樹脂は、耐衝撃性、耐熱性、塗装性などに優れた熱可塑性樹脂であり、電気、電子、機械、自動車、日用品などの分野に広く用いられている。また、ポリカーボネート樹脂にABS樹脂をブレンドしたポリマーアロイ組成物は、優れた成形性から、様々な分野に適用されている。最近では、外観意匠性を備えたインテリア材など多様な用途の商品への展開の要望が高いが、ポリカーボネート樹脂を利用した実用性の高い製品の供給はなされていないのが実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000-281917号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、外観意匠性に優れた成形品や成形フィルムを作製することができるポリカーボネート系樹脂組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意検討を行った結果、ポリカーボネート樹脂(A)、ゴム強化スチレン系樹脂(B)、および珈琲抽出残渣(C)を所定の配合量にて含有するポリカーボネート系樹脂組成物が、外観意匠性に優れ、それでいてポリカーボネート系樹脂特有の耐熱性などの諸特性を極力維持し、かつ生産性にも問題が無いことを見出し、本発明を完成した。
【0008】
すなわち、本発明(1)は、ポリカーボネート樹脂(A)8~96.5重量%、ゴム強化スチレン系樹脂(B)3~80重量%、および珈琲抽出残渣(C)0.5~12重量%を含有する外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物に関する。
【0009】
本発明(2)は、さらに、酸化防止剤(D)を1重量%以下含有する本発明(1)に記載のポリカーボネート系樹脂組成物である。
【0010】
本発明(3)は、前記酸化防止剤(D)が、リン系酸化防止剤である本発明(2)に記載のポリカーボネート系樹脂組成物である。
【0011】
本発明(4)は、さらに、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤及び衝撃性改良剤からなる群から選択される1種以上を含有する本発明(1)~(3)のいずれか1項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物である。
【0012】
また、本発明(5)は、本発明(1)~(4)のいずれか1項に記載のポリカーボネート系樹脂組成物からなる成形品または成形フィルムに関する。
【0013】
本発明(6)は、インテリア用品用途またはインサート成形品用途である本発明(5)に記載の成形品または成形フィルムである。
【発明の効果】
【0014】
本発明の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物によれば、外観意匠性に優れると共にポリカーボネート系樹脂が本来備える諸特性、例えば、荷重撓み温度に優れ、かつ生産性にも優れるため、高い外観意匠性を有する成形品または成形フィルムを作製することができる。インテリア用品用途、インサート成形品用途等に適用でき、工業的利用価値が極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】左側は、実施例1の組成物を用いて作製した厚み0.5mmのインサート成形用フィルムの写真である。右側は、インサート成形用フィルムを用いてインサート成形して得られた成形品の写真である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下に、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者らは当業者が本発明を充分に理解するために以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【0017】
本発明の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物は、ポリカーボネート樹脂(A)8~96.5重量%、ゴム強化スチレン系樹脂(B)3~80重量%、および珈琲抽出残渣(C)0.5~12重量%を含有することを特徴とする。本発明における外観意匠性とは、該組成物から作製した成形品または成形フィルムを目視により外観観察すると、珈琲抽出残渣が組成物中に存在することが透けて見えることをいう。図1に、本発明の外観意匠性に優れるポリカーボネート系樹脂組成物から作製した成形フィルムの写真を示すが、珈琲抽出残渣が透明性を有する樹脂中に良分散することによって、木目調の模様が形成されている様子が観察できる。
【0018】
本発明で使用するポリカーボネート樹脂(A)とは、種々のジヒドロキシジアリール化合物とホスゲンとを反応させるホスゲン法、またはジヒドロキシジアリール化合物とジフェニルカーボネートなどの炭酸エステルとを反応させるエステル交換法によって得られる重合体である。代表的なものとしては、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)から製造されたポリカーボネート樹脂が挙げられる。
【0019】
上記ジヒドロキシジアリール化合物としては、ビスフェノールAの他に、ビス(4-ヒドロキシフェニル)メタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル)オクタン、ビス(4-ヒドロキシフェニル)フェニルメタン、2,2-ビス(4-ヒドロキシフェニル-3-メチルフェニル)プロパン、1,1-ビス(4-ヒドロキシ-3-第三ブチルフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3-ブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3、5-ジブロモフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-ヒドロキシ-3,5-ジクロロフェニル)プロパンのようなビス(ヒドロキシアリール)アルカン類、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロペンタン、1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)シクロヘキサンのようなビス(ヒドロキシアリール)シクロアルカン類、4,4′-ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4′-ジヒドロキシ-3,3′-ジメチルジフェニルエーテルのようなジヒドロキシジアリールエーテル類、4,4′-ジヒドロキシジフェニルスルフィドのようなジヒドロキシジアリールスルフィド類、4,4′-ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、4,4′-ジヒドロキシ-3,3′-ジメチルジフェニルスルホキシドのようなジヒドロキシジアリールスルホキシド類、4,4′-ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4′-ジヒドロキシ-3,3′-ジメチルジフェニルスルホンのようなジヒドロキシジアリールスルホン類等が挙げられる。
【0020】
これらは、単独または2種類以上混合して使用できるが、ハロゲンで置換されていない方が燃焼時に懸念される当該ハロゲンを含むガスの環境への排出防止の面から好ましい。これらの他に、ピペラジン、ジピペリジルハイドロキノン、レゾルシン、4,4′-ジヒドロキシジフェニル等を混合して使用してもよい。
【0021】
さらに、上記のジヒドロキシジアリール化合物と以下に示すような3価以上のフェノール化合物を混合使用してもよい。3価以上のフェノールとしてはフロログルシン、4,6-ジメチル-2,4,6-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプテン、2,4,6-ジメチル-2,4,6-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ヘプタン、1,3,5-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-ベンゾール、1,1,1-トリ-(4-ヒドロキシフェニル)-エタンおよび2,2-ビス-[4,4-(4,4′-ジヒドロキシジフェニル)-シクロヘキシル]-プロパンなどが挙げられる。
【0022】
ポリカーボネート樹脂(A)の粘度平均分子量には特に制限はないが、成形加工性、強度の面より通常10000~100000、より好ましくは15000~30000、さらに好ましくは17000~26000の範囲である。また、かかるポリカーボネート樹脂を製造するに際し、分子量調整剤、触媒等を必要に応じて使用することができる。上記粘度平均分子量の測定方法は、塩化メチレンを溶媒としてポリカーボネート樹脂を0.5重量%の溶液とし、キャノンフェンスケ型粘度管を用い温度20℃で比粘度(ηsp)を測定し、濃度換算により極限粘度〔η〕を求め下記のSCHNELLの式から算出した。
〔η〕=1.23×10-4M0.83
【0023】
ポリカーボネート樹脂(A)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)、ゴム強化スチレン系樹脂(B)および珈琲抽出残渣(C)からなる樹脂組成物100重量%中、8~96.5重量%であるが、20~80重量%が好ましく、30~70重量%がより好ましい。ポリカーボネート樹脂(A)の配合量が8重量%未満では耐熱性が低下することになり、96.5重量%を超えるとインサート成形性および生産性に劣るため好ましくない。
【0024】
本発明で使用するゴム強化スチレン系樹脂(B)としては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体(ABS樹脂)、ハイインパクト・ポリスチレン樹脂(HIPS)、メチルメタクリレート・ブタジエン・スチレン共重合体(MBS樹脂)などが挙げられる。好ましいゴム強化スチレン系樹脂の例としては、ゴム質重合体の存在下に芳香族ビニル単量体、シアン化ビニル単量体成分がグラフト共重合したグラフト共重合体を含むものが挙げられ、好ましくは成形加工性の点で塊状重合によって作製されたABS樹脂が挙げられる。
【0025】
ゴム強化スチレン系樹脂(B)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)、ゴム強化スチレン系樹脂(B)および珈琲抽出残渣(C)からなる樹脂組成物100重量%中、3~80重量%であるが、10~70重量%が好ましく、30~60重量%がより好ましい。ゴム強化スチレン系樹脂(B)の配合量が3重量%未満では成形加工性が不足し、80重量%を超えると耐熱性が低下する可能性がある。
【0026】
ゴム強化スチレン系樹脂(B)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)およびゴム強化スチレン系樹脂(B)からなる樹脂成分100質量%中、1~80質量%が好ましく、30~60質量%がより好ましい。ゴム強化スチレン系樹脂(B)の配合量が1質量%未満の場合、成形加工性が不足し、80質量%を超えると、耐熱性が低下する可能性がある。
【0027】
本発明で使用する珈琲抽出残渣(C)は、珈琲豆をミルなどでパウダー状に粉砕したものを珈琲として抽出したあとの残渣物である。珈琲抽出残渣は、カフェイン等アルカロイド類が含まれているため、防腐性及び殺虫性が高く、また珈琲特有の臭気とこれら多成分の複合作用により、悪臭に対する消臭剤や抗菌剤としての作用を有する。また、珈琲抽出残渣特有の外観意匠性を付与することが出来る。珈琲抽出残渣としては、例えば、タリーズ製珈琲抽出残渣として入手することができる。また、珈琲抽出残渣は、多くの水分を含有しており、造粒時に樹脂の分解を引き起こす恐れがあることから、予め乾燥したものを用いる。乾燥方法としては、珈琲抽出残渣中の水分を取り除くものであれば特に制限は無いが、一般的な熱風循環式の乾燥設備などで、乾燥温度140~170℃、乾燥時間5~8時間程度である。より好ましくは、乾燥温度150~160℃、乾燥時間6~7時間である。
【0028】
珈琲抽出残渣(C)の水分量は、30%未満が好ましく、10%未満がより好ましく、5%未満がさらに好ましい。30%以上では、成形加工性が不足する可能性がある。水分量は、乾燥前後の重量を測定することにより測定することができる。
【0029】
珈琲抽出残渣(C)は、混合してポリマー・バインダーで処理できる任意成分と併用してもよい。このような任意成分としては、例えば、木材チップまたはパウダー、炭酸カルシウム、タルクまたはセラミックス粉末、アルミニウム、銅などの金属粉末(静電気除去剤)、活性炭、ゼオライト粒子などの機能性材料などが挙げられる。
【0030】
珈琲抽出残渣(C)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)、ゴム強化スチレン系樹脂(B)および珈琲抽出残渣(C)からなる樹脂組成物100重量%中、0.5~12重量%であるが、1~10重量%が好ましく、1~5重量%がより好ましい。珈琲抽出残渣(C)の配合量が0.5重量%未満では外観意匠性が不十分となり、12重量%を超えると成形加工性が不足する。
【0031】
珈琲抽出残渣(C)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)およびゴム強化スチレン系樹脂(B)からなる樹脂成分100質量部に対して、0.1~100質量部が好ましく、0.5~150質量部がより好ましく、0.5~20質量部がさらに好ましい。0.1質量部未満の場合、外観意匠性が不十分となる可能性があり、100質量部を超える場合、成形加工性が不足する可能性がある。
【0032】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、酸化防止剤を含むことが好ましい。酸化防止剤としては、リン系酸化防止剤および/またはフェノール系酸化防止剤などが挙げられるが、リン系酸化防止剤を含むことが好ましい。リン系酸化防止剤としては、下記亜リン酸エステル構造を有する亜リン酸エステル化合物が好ましく、例えば、下記一般式(1)、(2)、(3)及び(4)で表わされる化合物が挙げられる。
【0033】
【化1】
【0034】
一般式(1):
【化2】
(式中、Rは、炭素数1~20のアルキル基を示し、aは、0~3の整数を示す)
【0035】
一般式(1)において、Rは、炭素数1~20のアルキル基であるが、さらには、炭素数1~10のアルキル基であることが好ましい。
【0036】
一般式(1)で表される化合物としては、例えば、トリフェニルホスファイト、トリクレジルホスファイト、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト、トリスノニルフェニルホスファイト等が挙げられる。これらの中でも、特にトリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイトが好適であり、例えば、BASF社製のイルガフォス168(「イルガフォス」はビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアの登録商標)として商業的に入手可能である。
【0037】
一般式(2):
【化3】
(式中、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7~12のアラルキル基又はフェニル基を示す。Rは、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。Xは、単結合、硫黄原子又は式:-CHR-(ここで、Rは、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基を示す)で表される基を示す。Aは、炭素数1~8のアルキレン基又は式:*-COR-(ここで、Rは、単結合又は炭素数1~8のアルキレン基を示し、*は、酸素側の結合手であることを示す)で表される基を示す。Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1~8のアルコキシ基又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。)
【0038】
一般式(2)において、R、R、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基、炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基、炭素数7~12のアラルキル基又はフェニル基を示す。
【0039】
ここで、炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基、i-オクチル基、t-オクチル基、2-エチルヘキシル基等が挙げられる。炭素数5~8のシクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基としては、例えば、1-メチルシクロペンチル基、1-メチルシクロヘキシル基、1-メチル-4-i-プロピルシクロヘキシル基等が挙げられる。炭素数7~12のアラルキル基としては、例えば、ベンジル基、α-メチルベンジル基、α,α-ジメチルベンジル基等が挙げられる。
【0040】
、R及びRとしては、それぞれ独立して、炭素数1~8のアルキル基、炭素数5~8のシクロアルキル基又は炭素数6~12のアルキルシクロアルキル基が好ましい。特に、R及びRとしては、それぞれ独立して、t-ブチル基、t-ペンチル基、t-オクチル基等のt-アルキル基、シクロヘキシル基又は1-メチルシクロヘキシル基が好ましい。特に、Rとしては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基等の炭素数1~5のアルキル基が好ましく、メチル基、t-ブチル基又はt-ペンチル基がより好ましい。
【0041】
としては、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基が好ましく、水素原子、メチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、sec-ブチル基、t-ブチル基、t-ペンチル基等の炭素数1~5のアルキル基がより好ましい。
【0042】
一般式(2)において、Rは、水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、前記R、R、R及びRの説明にて例示したアルキル基が挙げられる。特に、Rとしては、水素原子又は炭素数1~5のアルキル基が好ましく、水素原子又はメチル基がより好ましい。
【0043】
一般式(2)において、Xは、単結合、硫黄原子又は式:-CHR-で表される基を示す。ここで、式:-CHR-中のRは、水素原子、炭素数1~8のアルキル基又は炭素数5~8のシクロアルキル基を示す。炭素数1~8のアルキル基及び炭素数5~8のシクロアルキル基としては、例えば、それぞれ前記R、R、R及びRの説明にて例示したアルキル基及びシクロアルキル基が挙げられる。特に、Xとしては、単結合、メチレン基、又はメチル基、エチル基、n-プロピル基、i-プロピル基、n-ブチル基、i-ブチル基、t-ブチル基等で置換されたメチレン基が好ましく、単結合であることがより好ましい。
【0044】
一般式(2)において、Aは、炭素数1~8のアルキレン基又は式:*-COR-で表される基を示す。炭素数1~8のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、2,2-ジメチル-1,3-プロピレン基等が挙げられ、好ましくはプロピレン基である。また、式:*-COR-におけるRは、単結合又は炭素数1~8のアルキレン基を示す。Rを示す炭素数1~8のアルキレン基としては、例えば、前記Aの説明にて例示したアルキレン基が挙げられる。Rは、単結合又はエチレン基であることが好ましい。また、式:*-COR-における*は、酸素側の結合手であり、カルボニル基がフォスファイト基の酸素原子と結合していることを示す。
【0045】
一般式(2)において、Y及びZは、いずれか一方がヒドロキシル基、炭素数1~8のアルコキシ基又は炭素数7~12のアラルキルオキシ基を示し、もう一方が水素原子又は炭素数1~8のアルキル基を示す。炭素数1~8のアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基等が挙げられる。炭素数7~12のアラルキルオキシ基としては、例えば、ベンジルオキシ基、α-メチルベンジルオキシ基、α,α-ジメチルベンジルオキシ基等が挙げられる。炭素数1~8のアルキル基としては、例えば、前記R2、R3、R5及びR6の説明にて例示したアルキル基が挙げられる。
【0046】
一般式(2)で表される化合物としては、例えば、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]-2,4,8,10-テトラ-t-ブチルジベンゾ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロポキシ]-4,8-ジ-t-ブチル-2,10-ジメチル-12H-ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン、6-[3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]-4,8-ジ-t-ブチル-2,10-ジメチル-12H-ジベンゾ[d,g][1,3,2]ジオキサホスホシン等が挙げられる。これらの中でも、特に光学特性が求められる分野にポリカーボネート樹脂組成物を用いる場合には、2,4,8,10-テトラ-t-ブチル-6-〔3-(3-メチル-4-ヒドロキシ-5-t-ブチルフェニル)プロポキシ〕ジベンゾ〔d,f〕〔1,3,2〕ジオキサホスフェピンが好適であり、例えば、住友化学(株)製のスミライザーGP(「スミライザー」は登録商標)として商業的に入手可能である。
【0047】
一般式(3):
【化4】
(式中、R及びR10は、それぞれ独立して、炭素数1~20のアルキル基又はアルキル基で置換されていてもよいアリール基を示し、b及びcは、それぞれ独立して、0~3の整数を示す。)
【0048】
一般式(3)で表される化合物としては、例えば、ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト、フェニルビスフェノールAペンタエリスリトールジフォスファイト等が挙げられる。ビス(2,4-ジ-tert-ブチルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイトは、(株)ADEKA製のアデカスタブPEP-36(「アデカスタブ」は登録商標)が商業的に入手可能である。
【0049】
一般式(4):
【化5】
【0050】
(式中、R11~R18は、それぞれ独立に、炭素数1~3のアルキル基またはアルケニル基を示す。R11とR12、R13とR14、R15とR16、R17とR18とは、互いに結合して環を形成していても良い。R19~R22は、それぞれ独立に、水素原子または炭素数1~20のアルキル基を示す。d~gは、それぞれ独立して、0~5の整数である。X~Xは、それぞれ独立に、単結合または炭素原子を示す。X~Xが単結合である場合、R11~R22のうち、当該単結合に繋がった官能基は一般式(4)から除外される)
【0051】
一般式(4)で表される化合物の具体例としては、例えばビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイトが挙げられる。これは、Dover Chemical社製、商品名「Doverphos(登録商標) S-9228」、ADEKA社製、商品名「アデカスタブPEP-45」(ビス(2,4-ジクミルフェニル)ペンタエリスリトールジフォスファイト)として商業的に入手可能である。
【0052】
また、上記一般式(1)~(4)で表される化合物に代えて、あるいは、上記一般式(1)~(4)で表される何れかの化合物に加えて、下記一般式(5)で表される化合物を使用しても良い。
【0053】
一般式(5):
【化6】
(式中、R23~R26は炭素数1~20のアルキル基、またはアルキル基で置換されてもよいアリール基を示す。)
【0054】
一般式(5)で表される化合物の具体例としては、例えば、[1,1´-ビフェニル]-4,4-ジイルビス[ビス(2,4-ジ-t-ブチルフェノキシ)フォスフィン] 等が挙げられ、例えば、BASF社製のイルガフォスP-EPQ(商品名)、クラリアントジャパン(株)製のサンドスタブP-EPQ(商品名)が商業的に入手可能である。
【0055】
酸化防止剤の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)、ゴム強化スチレン系樹脂(B)および珈琲抽出残渣(C)からなる樹脂組成物100重量%中、1重量%以下が好ましく、0.02~0.8重量%がより好ましい。酸化防止剤の配合量が1重量%を超えると、衝撃強度が低下する可能性がある。また、酸化防止剤の配合量が0.02重量%未満では、色相の向上効果が不十分となる可能性がある。
【0056】
酸化防止剤の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)およびゴム強化スチレン系樹脂(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、1重量部以下が好ましく、0.02~0.8重量部がより好ましい。酸化防止剤の配合量が1重量部を超えると、衝撃強度が低下する可能性がある。また、酸化防止剤の配合量が0.02重量部未満では、色相の向上効果が不十分となる可能性がある。
【0057】
また、本発明に係る樹脂組成物には、リン系酸化防止剤に代えて、または、リン系酸化防止剤とともに、フェノール系酸化防止剤を配合しても良い。
【0058】
フェノール系酸化防止剤としては、下記一般式(6)で表される化合物を挙げることができる。
【0059】
一般式(6):
【化7】
(一般式(6)において、R23は炭素数1~20のアルキル基、又はアルキル基で置換されてもよいアリール基を示す。)
【0060】
その他のフェノール系酸化防止剤としては、α-トコフェロール、ブチルヒドロキシトルエン、シナピルアルコール、ビタミンE、2-tert-ブチル-6-(3’-tert-ブチル-5’-メチル-2’-ヒドロキシベンジル)-4-メチルフェニルアクリレート、2,6-ジ-tert-ブチル-4-(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジルホスホネートジエチルエステル、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-エチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-メチレンビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-シクロヘキシルフェノール)、2,2’-ジメチレン-ビス(6-α-メチル-ベンジル-p-クレゾール)2,2’-エチリデン-ビス(4,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2’-ブチリデン-ビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-N-ビス-3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート、1,6-へキサンジオールビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、ビス[2-tert-ブチル-4-メチル6-(3-tert-ブチル-5-メチル-2-ヒドロキシベンジル)フェニル]テレフタレート、3,9-ビス{2-[3-(3-tert-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]-1,1,-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5,5]ウンデカン、4,4’-チオビス(6-tert-ブチル-m-クレゾール)、4,4’-チオビス(3-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、2,2’-チオビス(4-メチル-6-tert-ブチルフェノール)、ビス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)スルフィド、4,4’-ジ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、4,4’-トリ-チオビス(2,6-ジ-tert-ブチルフェノール)、2,2-チオジエチレンビス-[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,4-ビス(n-オクチルチオ)-6-(4-ヒドロキシ-3’,5’-ジ-tert-ブチルアニリノ)-1,3,5-トリアジン、N,N’-ヘキサメチレンビス-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシヒドロシンナミド)、N,N’-ビス[3-(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニル]ヒドラジン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5-トリメチル-2,4,6-トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)ベンゼン、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)イソシアヌレート、トリス(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス(4-tert-ブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌレート、1,3,5-トリス2[3(3,5-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオニルオキシ]エチルイソシアヌレート、及びテトラキス[メチレン-3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどが例示される。これらはいずれも入手容易である。上記フェノール系酸化防止剤は、単独で又は2種以上を組合せて使用することができる。
【0061】
なかでも、上記一般式(6)で表される化合物であるn-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-tert-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネートが好適であり、例えば、ADEKA社製、商品名「アデカスタブAO-50」として商業的に入手可能である。
【0062】
フェノール系酸化防止剤の量は、ポリカーボネート樹脂(A)およびゴム強化スチレン系樹脂(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、0.5重量部以下が好ましい。
【0063】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物には、効果を損なわない範囲で、前述した成分以外の熱安定剤、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤、衝撃性改良剤、紫外線吸収剤、顔料、充填剤、流動改良剤等の添加剤を配合しても良い。なかでも、着色剤、離型剤、軟化剤、帯電防止剤及び衝撃性改良剤からなる群から選択される1種以上を含有することが好ましく、離型剤を含むことがより好ましい。
【0064】
離型剤(E)としては、たとえば天然蜜蝋、脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオール脂肪酸エステルなどが挙げられる。
【0065】
脂肪酸エステルとしては、通常の脂肪族カルボン酸とアルコールとの縮合化合物を用いることができる。
【0066】
前記脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の、モノカルボン酸、ジカルボン酸、トリカルボン酸等が挙げられる。なお、該脂肪族カルボン酸には、脂環式カルボン酸も含まれる。これらの中でも、炭素数6~36の、モノカルボン酸及びジカルボン酸が好ましく、炭素数6~36の飽和モノカルボン酸がさらに好ましい。
【0067】
前記脂肪族カルボン酸の具体例としては、例えば、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、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラトリアコンタン酸、モンタン酸、グルタル酸、アジピン酸、アゼライン酸等が挙げられる。
【0068】
前記アルコールとしては、飽和又は不飽和の、一価アルコール及び多価アルコールが挙げられ、これらのアルコールは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、アリール基等の置換基を有していてもよい。これらの中でも、炭素数30以下の飽和アルコールが好ましく、炭素数30以下の、脂肪族飽和一価アルコール及び脂肪族飽和多価アルコールがさらに好ましい。なお、脂肪族アルコールには、脂環式アルコールも含まれる。
【0069】
前記アルコールの具体例としては、例えば、オクタノール、デカノール、ドデカノール、テトラデカノール、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が挙げられる。
【0070】
脂肪酸エステルの具体例としては、例えば、ベヘニルベヘネート、オクチルドデシルベヘネート、ステアリルステアレート、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、グリセリンモノオレート、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等が挙げられ、これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ペンタエリスリトールステアレートが好適であり、例えば、エメリーオレオ社ロキシオールVPG861等が商業的に入手可能である。
【0071】
離型剤(E)の配合量は、ポリカーボネート樹脂(A)およびゴム強化スチレン系樹脂(B)からなる樹脂成分100重量部に対して、0.01~1.0重量部が好ましく、0.05~0.5重量部がより好ましい。0.01重量部未満では離型の効果が充分ではなく、1.0重量部を超えると物性の低下や、成形加工中の滞留時に熱安定性が不十分となり、変色することがある。
【0072】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物を用いて、射出成形や押出成形により、外観意匠性に優れる成形品または成形フィルムを作製することができる。成形品または成形フィルムの用途は特に限定されないが、インテリア用品用途、ペット、室内およびインサート成形品用途などが挙げられる。また射出成形や押出成形する前のペレットを前述の用途へも適用することができる。
【0073】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、インサート成形用樹脂フィルムとして使用することもできる。インサート成形用樹脂フィルムとは、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂をインサート成形する際に、金型内にインサートする樹脂フィルムである。ポリカーボネート樹脂は通常280℃以上の成形温度で射出成形されることから、金型内にインサートするフィルムにおいても高度な耐熱性が要求されるため、耐熱性の高い本発明のポリカーボネート系樹脂組成物を好ましく使用できる。また、該樹脂フィルムの厚みは0.05~2.0mmが好ましく、0.1~1.5mmがより好ましく、0.2~0.8mmがさらに好ましい。
【0074】
本発明にて使用される各種配合成分の配合方法は特に制限はなく、任意の混合機、例えばタンブラー、リボンブレンダー、高速ミキサー等によりこれらを混合し、通常の一軸または二軸押出機で容易に溶融混練することができる。また、これらの配合順序についても特に制限はない。
【0075】
使用する珈琲抽出残渣には多量の水分を含有しているため、水分量が30%を超える場合には、ミキサー式乾燥機、熱風循環式乾燥機、箱形乾燥機等により予め水分量を低減させた後に、溶融混練する。水分量は10%以下が好ましく、5%以下がより好ましい。水分量が30%を超えると、成形加工性が低下し、造粒ができなくなる。
【実施例0076】
以下に、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、特にことわりがない限り、「部」及び「%」はそれぞれ重量基準である。
【0077】
原料として以下のものを使用した。
1.ポリカーボネート樹脂(A):
ビスフェノールAとホスゲンから合成されたポリカーボネート樹脂
(住化ポリカーボネート株式会社製のSDポリカ200-20、以下、PCと略記)
2.ゴム強化スチレン系樹脂(B):
塊状重合法ABS樹脂
(日本エイアンドエル株式会社製のサンタックAT-05、以下、ABSと略記)
3.珈琲抽出残渣(C):
(タリーズ製珈琲抽出残渣、以下珈琲抽出残渣と略記)
4.リン系酸化防止剤(D):
以下の式で表される、トリス(2,4-ジ-t-ブチルフェニル)フォスファイト
【0078】
【化8】
(BASF社製のイルガフォス168(商品名)、以下、AOと略記)
5.その他の成分
離型剤(E):
グリセリンモノステアレート
(理研ビタミン株式会社製のリケマールS-100A(商品名)、以下、MRと略記)
【0079】
実施例1~7及び比較例1~4
表1に示す配合成分および配合比率にて、各種配合成分をタンブラーで混合し、37mm径の二軸押出機(芝浦機械株式会社製TEM37SS)を用いて、シリンダー温度210~260℃にて溶融混練し、各種ペレットを得た。以下に示す方法で評価した。評価結果を表1に示す。
【0080】
<耐熱性>
得られたペレットを70~120℃で4時間以上乾燥した後、射出成形機(ファナック株式会社製、ROBOSHOT S2000i100A)を用い、シリンダー温度240~260℃、金型温度50~80℃、ISO試験法に準じた厚み4mmの試験片を作製した。得られた試験片を用いてISO 75に準じ荷重たわみ温度を測定した。荷重たわみ温度が80℃以上を合格(○)とした。
【0081】
<生産性>
二軸押出機で溶融混練し、ペレットの作製までの工程において、押出機先端から出てくるストランドの状態を目視にて確認し、以下の基準で評価した。
〇:ストランドは安定しており、ペレットの作製が可能である。
△:ストランドの乱れや切れが発生することが時々あるものの、ペレットの作製は可能である。
×:ストランドの乱れや切れが頻発し、ペレットの作製が困難である。
【0082】
<外観判定(意匠性)>
〇:珈琲抽出残渣が添加されている様子がよく分かり、意匠性に優れる。
△:珈琲抽出残渣が添加されている様子が確認できるものの、十分な意匠性ではない。
×:珈琲抽出残渣が添加されている様子が確認できず、意匠性に劣る。
<インサート成形性判定>
得られたペレットを70~120℃で4時間以上乾燥した後、押出成形機(田辺プラスチックス機械株式会社製、VS40粍押出機)を用い、シリンダー温度210℃~230℃、ダイ温度210℃で厚み300μm~700μmのフィルムを成形した。成形したフィルムとポリカーボネート樹脂ペレットを射出成形機(ファナック株式会社製、ROBOSHOT S2000i100A)を用い、シリンダー温度280℃~310℃℃の成形温度でインサート成形を行った。得られたインサート成形品の状態を目視にて確認し、以下の基準で評価した。
○:インサートフィルムに白化やひけ等の発生がなく意匠性にも優れる。
△:インサートフィルムに白化やひけ等の発生がないが、十分な意匠性ではない。
×:インサートフィルムに白化やひけ等が発生し、意匠性に劣る。
【表1】
【0083】
表1に示したように、実施例1~7のポリカーボネート系樹脂組成物は、外観意匠性に優れると共に荷重撓み温度にも優れ、かつ生産性、インサート成形性に優れることを確認できた。一方、比較例1~3のポリカーボネート系樹脂組成物は、外観意匠性、生産性、耐熱性、インサート成形性の何れかが劣っていた。また、比較例4のポリカーボネート系樹脂組成物は、外観意匠性、生産性、インサート成形性の何れも優れていたが、荷重撓み温度が低く、耐熱性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【0084】
本発明のポリカーボネート系樹脂組成物により、外観意匠性に優れた成形品または成形フィルムを作製することができ、工業的利用価値が極めて高い。
図1