(57)【要約】【課題】応力に対する信頼性が向上した植物由来成分を有する樹脂組成物を提供する。【解決手段】下記式（１）【化１】2007070438.tif 000009（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基およびアリール基）で表されるジオール残基を含んで成り、全ジオール残基中式（１）で表されるジオール残基が４０〜１００モル％を占めるポリカーボネート１００重量部と付加重合型ポリマー２５〜４００重量部とからなる樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記式（１）
【化１】
2007070438.tif 000007
（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基およびアリール基）
で表されるジオール残基を含んで成り、全ジオール残基中式（１）で表されるジオール残基が４０〜１００モル％を占めるポリカーボネート１００重量部と付加重合型ポリマー２５〜４００重量部とからなる樹脂組成物。
【請求項２】
ポリカーボネートにおけるジオール残基として下記式（２）
【化２】
2007070438.tif 000008
（Ｒ５は炭素数が２から１２である脂肪族ジオールまたは脂環族ジオールから選ばれる少なくとも一つのジオール残基）
で表されるジオール残基をさらに含む請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記ポリカーボネートのガラス転移点が９０℃以上である請求項１または２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記カーボネート１００重量部と付加重合型ポリマー２５〜９９重量部とからなる請求項１〜３のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項５】
式（２）の脂肪族ジオールが１，３−プロパンジオールである請求項２〜４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項６】
式（１）で表されるジオール残基として、イソソルビド残基を含んで成る、請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記付加重合型ポリマーがスチレン系樹脂である請求項１〜６のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項８】
前記スチレン系樹脂がＡＢＳ樹脂である請求項７に記載の樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は応力に対する信頼性が向上した植物由来成分を有する樹脂組成物に関する。さらに詳しくは、破断点伸びが向上し、かつ成型性が改善された植物由来成分を含有する樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリカーボネート樹脂は透明性、耐熱性、耐衝撃性に優れており、現在、電気・電子分野、自動車分野、光学部品分野、その他の工業分野で広く使用されている。しかしながらポリカーボネート樹脂は高価であり、また溶融粘度が高く成型加工性（流動性）に劣るという問題があった。これらの問題を解決する方法の一つとしてABS樹脂とのポリマーアロイが知られている（たとえば特許文献１）。しかしながら、ポリカーボネート樹脂とABS樹脂からなるポリマーアロイの引張り試験における破断点の伸びおよびその他の機械物性はポリカーボネート単独のときの値よりも小さくなる、つまりはABSを添加することで応力が負荷された際の信頼性に乏しくなるという問題があった。この点を改良するために種々の第3物質を添加することが考えられている（たとえば特許文献２〜５）。
【０００３】
また、このようにして得られる樹脂組成物は石油資源から得られる原料を用いて製造されているため、石油資源の枯渇や廃棄物の焼却処理に伴い発生する二酸化炭素による地球温暖化が懸念されている昨今においては好ましい材料とは言えず、より環境負荷が小さく、リサイクル性に優れた材料が待たれる。
このような問題に対処するために植物由来原料からなるポリカーボネートの研究も行われている（例えば特許文献６）。しかしポリカーボネート単独では引張り試験における破断点伸度が小さいために応力に対する信頼性が低く、成型加工性が向上したポリマーが求められていた。
【０００４】
【特許文献１】特公昭38-15225号公報
【特許文献２】特公昭48-12170号公報
【特許文献３】特公昭55-27579号公報
【特許文献４】特公昭57-21530号公報
【特許文献５】特公昭58-12300号公報
【特許文献６】国際公開第2004/111106号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上記従来技術のこれらの問題点を解決し、植物由来成分を重合単位として含有するポリカーボネート樹脂と付加重合型ポリマーの二成分からなり、さらに引張り試験において破断点伸度が向上したポリマーアロイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明は、下記式（１）
【化１】
2007070438.tif 000002
（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基およびアリール基）
で表されるジオール残基を含んで成り、全ジオール残基中式（１）で表されるジオール残基が４０〜１００モル％を占めるポリカーボネート１００重量部と付加重合型ポリマー２５〜４００重量部とからなる樹脂組成物である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、植物由来成分を重合単位として含有するポリカーボネート樹脂と付加重合型ポリマーの二成分からなり、引張り試験において破断点伸度が向上したポリマーアロイを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に、本発明を実施するための形態につき詳細に説明する。尚、これらの実施例および説明は本発明を例示するものであり、本発明の範囲を制限するものではない。本発明の趣旨に合致する限り他の実施の形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。
【０００９】
本発明にかかる樹脂組成物は、下記式（１）
【化２】
2007070438.tif 000003
（Ｒ１〜Ｒ４はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、シクロアルキル基およびアリール基）
で表されるジオール残基を含んで成り、全ジオール残基中式（１）で表されるジオール残基が４０〜１００モル％を占めるポリカーボネート１００重量部と付加重合型ポリマー２５〜４００重量部とからなる樹脂組成物である。
【００１０】
付加重合型ポリマーのポリカーボネートに対する重量比がこの範囲よりも小さくなると得られる樹脂組成物の溶融粘度が高くなりより高い成型温度が必要となるため好ましくない。また同重量比がこの範囲よりも大きいと、種々の産業用途に用いるに十分な耐熱性が得られない。ポリカーボネート100重量部に対して付加重合型ポリマーは好ましくは２５〜１５０重量部であり、より好ましくは６７〜１５０重量部、さらに好ましくは８０〜１５０重量部、さらに好ましくは８０〜９９重量部である。
【００１１】
全ジオール残基中、式（１）で表されるジオール残基が４０〜１００モル％である。式（１）で表されるジオール残基の割合がこの範囲よりも小さくなると、得られる樹脂のガラス転移温度が低くなり耐熱性が低くなり好ましくない。またジオール残基の割合がこの範囲よりも大きくなると溶融粘度が高くなり高い重合度のポリマーが得られず、また成型加工も困難になるため好ましくない。式（１）で表されるジオール残基の割合は全ジオール残基中より好ましくは６０モル％以上９０モル％以下である。
【００１２】
上記ポリカーボネートは、還元粘度が０．１ｄｌ／ｇ以上であることが好ましく、より好ましくは０.３５ｄｌ／ｇ以上であり、さらには０．５ｄｌ／ｇ以上であることが好ましい。また、重量平均分子量が10,000以上であることが好ましく、より好ましくは20,000以上であり、さらには30,000以上であることが好ましい。この範囲内にあるときには良好な溶融流動性を有し、さらには十分な機械強度を有する。
【００１３】
ガラス転移温度についてより詳しく記述すると、上記式(1)で表されるポリカーボネートのガラス転移温度は90℃以上であることが好ましい。ガラス転移温度がこれよりも低くなると実用的に十分な耐熱性と成形性が得られず好ましくない。より好ましくはガラス転移温度は100℃以上160℃以下である。ガラス転移温度が160℃よりも高くなると重合時のポリマーの溶融粘度が高くなり過ぎて重合度の高いポリマーが得られず、また成型加工も困難になることがある。
【００１４】
ポリカーボネートにおけるジオール残基として下記式（２）
【化３】
2007070438.tif 000004
（Ｒ５は炭素数が２から１２である脂肪族ジオールまたは脂環族ジオールから選ばれる少なくとも一つのジオール残基）
で表されるジオール残基をさらに含むことが好ましい。該ジオール残基は全ジオール残基中０〜６０モル％であり、より好ましくは１０〜４０モル％である。
【００１５】
ここで上記式（２）のジオール残基を構成するジオールとしては、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノールなどが挙げられる。この中でもポリマーの合成において重合度が上がりやすく、またポリマーの物性においても高いガラス転移点を示すといった点で1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,6-ヘキサンジオールが好ましく、1,3-プロパンジオールがより好ましい。1,3-プロパンジオールを用いて重合したポリカーボネートは他の脂肪族ジオール、例えば1,4-ブタンジオールや1,6-ヘキサンジオールを用いて重合したポリカーボネートに比べて重合度やガラス転移温度が高く、機械物性や耐熱性に優れている。
【００１６】
上記式（１）で表されるジオール残基を構成するジオールとしては、具体的には下記式(３)、(４)および(５)で表されるイソソルビド、イソマンニド、イソイディッドなどが挙げられる。これら糖質由来のジオールは、自然界のバイオマスからも得られる物質で、再生可能資源と呼ばれるものの一つである。イソソルビドはでんぷんから得られるD-グルコースに水添した後、脱水を受けさせることにより得られる。その他のジオールについても、出発物質を除いて同様の反応により得られる。
【００１７】
【化４】
2007070438.tif 000005
【００１８】
特に、ジオール残基としてイソソルビドの残基を含んでなるポリカーボネートが好ましい。イソソルビドはでんぷんなどから簡単に作ることができるジオールであり資源として豊富に入手することができる上、イソマンニドやイソイディッドと比べても製造の容易さ、性質、用途の幅広さの全てにおいて優れている。上記式（１）で表されるジオール残基のうち、イソソルビドの残基は６０〜１００重量%であることが好ましい。
【００１９】
本発明で用いる付加重合型ポリマーとしてはスチレン系樹脂が好ましく、なかでもABS樹脂(アクリロニトリル-ブタジエン-スチレングラフト共重合体)がより好ましい。ABS樹脂は耐衝撃性、剛性、成型加工性等の諸物性に優れていることに加え、良好な表面概観、二次加工性の容易さ等、バランスのとれた熱可塑性樹脂であり、ポリカーボネートにABS樹脂を配合させることによりポリカーボネート樹脂の衝撃強度を損なうことなくその成型加工時の流動性が改善される。
【００２０】
本発明の樹脂組成物の引張り試験をＩＳＯ  ５２７−１およびＩＳＯ  ５２７−２に準ずる手法により行った際、その破断点伸度は１０％以上となることが好ましい。本発明の樹脂組成物の成型温度は２３０℃以下であることが好ましい。
【実施例】
【００２１】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
ポリマーの還元粘度はフェノール／テトラクロロエタン（体積比50／50）の混合溶媒10mlに対してポリカーボネート120 mgを溶解して得た溶液の35℃における粘度をウデローベ粘度計で測定した。単位はdl（リットル）／gである。重量平均分子量はShodex社製GPC System-11を用いてゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)によりポリスチレン換算値を求めた。ガラス転移温度の測定はTA instruments社製DSC2920を持用いて行った。引張り試験および曲げ試験はオリエンテック社製UCT-1Tを用いて行った。ここで、引張り試験はISO 527-1およびISO 527-2、曲げ試験はISO 178に準じて測定した。降伏点応力は同様にISO 527-1およびISO 527-2により求めた。
【００２２】
［実施例１］
イソソルビド(233.8 g, 1.6モル)、1,3-プロパンジオール（30.4 g, 0.4モル）およびジフェニルカーボネート(428.4 g, 2.0モル)とを反応器に入れ、また重合触媒として2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩(0.0272 mｇ, 1.0×10-7モル)およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(3.65 mｇ, 4.0×10-5モル)を加え窒素雰囲気下180℃で溶融した。攪拌下、反応槽内を100 mmHgに減圧し、生成するフェノールを溜去しながら約20分間反応させた。次に200℃に昇温した後、フェノールを留去しながら30 mmHgまで減圧し、さらに215℃に昇温した。ついで、徐々に減圧し、20 mmHgで10分間、10 mmHgで10分間反応を続行し、230℃に昇温した後さらに減圧・昇温し、最終的に250℃、0.8 mmHgで約20分間反応させ、反応を終了させた。得られたポリカーボネートをBio-PCとする。Bio-PCの還元粘度は0.60〜0.69、ゲルパーミエーションクロマトグラム(GPC)による分子量測定では重量平均分子量32,000〜45,000、DSC測定によるガラス転移点は140〜144℃であった。
【００２３】
ここで得られたBio-PC 100重量部に対してABS樹脂(日本エイアンドエル（株）、サンタックAT-05)82重量部を混合したものを射出成型することにより成型品を作製し、引張り試験および曲げ試験を行った（重量比 : Bio-PC/ABS = 55/45）。結果を表１に示す。
【００２４】
［実施例２］
実施例１で用いた原料の仕込み量をそれぞれ、イソソルビド(1023 g, 7.0モル)、1,3-プロパンジオール（239.7 g, 3.15モル）、ジフェニルカーボネート(2142 g, 10.0モル)、 2,2-ビス（4-ヒドロキシフェニル）プロパン二ナトリウム塩（0.681 mｇ, 2.5×10-6モル）およびテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（18.2 mｇ, 2.0×10-4モル）とした以外は実施例１と同様の操作によってBio-PCを合成した。得られたBio-PCの還元粘度は0.68〜0.70、DSC測定によるガラス転移点は123〜124℃であった。ここで得られたBio-PC 100重量部に対してABS樹脂(日本エイアンドエル（株）、サンタックAT-05)150重量部を混合したものを射出成型することにより成型品を作製し、引張り試験および曲げ試験を行った（重量比 : Bio-PC/ABS = 40/60）。結果を表１に示す。
【００２５】
［比較例１］
実施例1と同様の重合により得られたBio-PC 100重量部に対してABS樹脂を11重量部を混合したものを射出成型し、引張り試験および曲げ試験を行った（重量比 : Bio-PC/ABS = 90/10）。結果を表１に示す。
【００２６】
［比較例２］
ビスフェノールAよりなる一般タイプのポリカーボネート（PCと略記する、帝人化成（株）、K-1300Y）100重量部に対してABS 82重量部を混合、射出成型し、実施例1と同様の測定を行った（重量比 : PC/ABS = 55/45）。結果を表１に示す。
【００２７】
［比較例３］
PC 100重量部に対してABS 150重量部を混合、射出成型し、実施例1と同様の測定を行った（重量比 : PC/ABS = 40/60）。結果を表１に示す。
【００２８】
表１からわかるように実施例１および実施例２では比較例１、２および３に比べて成型性が向上し、また同組成比を有するPC/ABSに比べて破断点伸度が飛躍的に向上している。
【００２９】
【表１】
2007070438.tif 000006