CN101472972A - 聚碳酸酯及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供表面滑动性和耐磨损性两方面都优异的聚碳酸酯。本发明是在末端以特定的比例含有具有硅氧烷结构的基团和芳基的聚碳酸酯。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚碳酸酯及其制造方法。更具体地说,本发明涉及一种在聚合链末端以特定的比例具有硅氧烷结构以及芳基结构的聚碳酸酯。
背景技术
聚碳酸酯是通过碳酸酯将芳香族或脂肪族二羟基化合物加以连接的聚合物。其中,由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通常称之为“双酚A”)得到的聚碳酸酯(以下有时称为“PC-A”)具有优异的透明性、耐热性、耐冲击性,在广泛领域中被利用。
在透镜、光盘等的光学领域中,聚碳酸酯的耐冲击性、透明性、低吸水性等特性引人注目,并占据重要的位置。另外,聚碳酸酯在以往以无机材料作为主流的电子学领域中,由于其材料选择性的范围广、元件结构的自由度高,因此,最近对它的需求有了飞跃性的提高。随着如此的用途扩大,要求有一种具有比现在的聚碳酸酯更高的性能的新型聚碳酸酯。
一方面,在电子照片感光体领域中,作为感光层的粘合剂主要使用聚碳酸酯。起初是主要使用PC-A。但是,PC-A在涂膜制作时会引起结晶化或凝胶化,有容易产生溶剂分解(solvent cracking)的缺点。因此,目前主要使用由1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(通常称之为“双酚Z”)得到的聚碳酸酯(以下有时称作“PC-Z”)。对感光层的粘合剂,随着近年来画质的提高,要求具有更高的性能。作为粘合剂聚合物所要求的特性,主要有表面滑动性和耐磨性,至今为止已提出了种种方案。
作为其一,提出了使硅氧烷包含在聚碳酸酯中的方法。硅氧烷使表面自由能降低、具有疏水性,而且,特别是在进行湿式成型时,具有容易出现在表面的性质。由此,即使少量添加,也有提高滑动性的效果。因此,含硅氧烷的聚碳酸酯与纸、清洁刮板等接触物质之间的滑动性良好。
为了使硅氧烷包含在聚碳酸酯有3种方法。
1.将硅油等硅氧烷类树脂和聚碳酸酯加以混合的方法(参照专利文献1、2);
2.将含有硅氧烷结构的二羟基化合物作为单体使用的共聚聚碳酸酯的方法(参照专利文献3~6);
3.将含有硅氧烷结构的单苯酚化合物作为末端停止剂使用的末端改性聚碳酸酯方法(参照专利文献7~12)。
上述方法均通过添加硅氧烷部位而具有改善滑动性的效果。但是,在“1”的方法中,由于硅氧烷与聚碳酸酯或电荷输运剂等的非相容性而产生相分离,因此,存在着主要在电特性方面产生问题的缺陷。另外,在“2”的方法中,当提高共聚聚碳酸酯的分子量时,分子的自由度降低,硅氧烷部分难以有效地出现在表面,无法得到充分的表面特性。另外,当硅氧烷部分进入内侧时,对电特性或耐刷性产生坏的影响。在“3”的方法中,虽然比起“2”的方法,其硅氧烷部分的自由度高,且容易出现在表面,因此,能够在不损害其他特性的状态下提高表面滑动性,但是,在耐磨性方面不能得到充分的结果。
如此地,目前的情况是虽然通过硅氧烷的导入能够改善表面滑动性,但对耐磨性还未得到充分的结果。
(专利文献1)JP特开昭61-219049号公报
(专利文献2)JP特开昭62-205357号公报
(专利文献3)JP特开昭61-132954号公报
(专利文献4)JP特开平2-240655号公报
(专利文献5)JP特开平5-72753号公报
(专利文献6)JP特开平6-136108号公报
(专利文献7)JP特开平7-261440号公报
(专利文献8)JP特开2000-171989号公报
(专利文献9)JP专利第2509025号说明书
(专利文献10)JP专利第3339598号说明书
(专利文献11)JP专利第3393616号说明书
(专利文献12)JP专利第3409819号说明书
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异的表面滑动性以及耐磨性的聚碳酸酯。本发明人发现,在末端以特定的比例含有具有硅氧烷结构的基团以及芳基的聚碳酸酯,其表面滑动性和耐磨性两方面都优异,从而完成了本发明。
即,本发明的聚碳酸酯,是含有下式[1]所示重复单元的聚碳酸酯,其特征在于,末端具有下式[4]及/或[2]所示的基团,且式[4]所示的基团和式[2]所示的基团的摩尔比([4]/[2])满足0<[4]/[2]<150,
式[1]中,X表示脂肪族烃基或芳香族烃基,
式[2]中,Y表示由单键、O、CO、COO、NHCO、S、SO以及SO2组成的群中选择的基团;
Z表示碳原子数为1~6的取代或未取代的亚烷基;
R1表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基组成的群中选择的基团,当R1为多个时,它们之间既可以相同也可以不同;
R2、R3分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数7~20的芳烷基以及下式[3]所示的基团组成的群中选择的基团,当R2以及R3为多个时,它们之间既可以相同也可以不同;
R4、R5以及R6分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团;
a为1~4的整数;m为1~100的整数,
式[3]中,R32、R33、R34、R35以及R36分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团;
p为1~100的整数,
—Ar [4]
式[4]中,Ar表示由下述群组[5]的4种化学式中选择的至少一种基团,
群组[5]中,R7在上述4种化学式之间、且在各自的化学式中分别独立地表示碳原子数6~20的取代或未取代的芳基,当R7为多个时,它们之间既可以相同也可以不同;b为1~5的整数;c为0~4的整数;d为0~2的整数。跨过缩合芳香环的直线表示单键,该单键表示可从所跨过的芳香环中的任何一个芳香环出来。
另外,本发明的聚碳酸酯的制造方法,是使二羟基化合物、碳酸酯前躯体以及末端停止剂加以反应而制造聚碳酸酯的方法,其特征在于,末端停止剂含有具有式[2]所示基团的化合物(A成分)以及具有式[4]所示基团的化合物(B成分),且B成分和A成分的摩尔比(B成分/A成分)满足0<B成分/A成分<150。
而且,本发明还包括由该聚碳酸酯形成的成型品。
附图说明
图1为表示由实施例6、比较例8以及比较例9得到的、熔接痕自攻强度(ウエルトセルフタツプ強度)评价用支柱(boss)成型品形状的俯视图。
图2为表示由实施例6、比较例8以及比较例9得到的,熔接痕自攻强度评价用支柱成型品形状的主视图。
附图标记的说明
1 支柱成型品本体
2 支柱成型品基座(圆形)
3 浇口(1处,厚:1.5mm、宽:3.0mm)
4 支柱孔(入口部倒角C0.5)
5 支柱部(外径部起模斜度2°)
6 基座下侧宽度(圆形34mm)
7 熔接痕形成部分
8 支柱外径(8mm)
9 支柱内径(3.5mm)
10 支柱厚度(2mm)
11 支柱以及支柱孔的长度(10mm)
具体实施方式
(主链)
本发明的聚碳酸酯含有式[1]所示的重复单元,
式[1]中,X表示二价的脂肪族烃基或芳香族烃基。
优选X为下式[6]所示的基团,
式[6]中,R8以及R9分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基组成的群中选择的基团。当R8以及R9分别为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。
作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数1~10的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己基、环庚基、环辛基等。作为碳原子数6~20的环烷氧基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数6~10的芳氧基,可以举出苯氧基、甲苯酰氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基。作为碳原子数7~20的芳烷氧基,可以举出苄氧基、苯乙氧基、甲基苄氧基。
e以及f分别独立地表示1~4的整数。
w为单键或选自下述群组[7]中的至少一种基团,
群组[7]中,R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16以及R17分别独立地表示由氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团。当它们为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。
作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
R18以及R19分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基组成的群中选择的基团。
作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数1~10的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己基、环庚基、环辛基等。
作为碳原子数6~20的环烷氧基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数6~10的芳氧基,可以举出苯氧基、甲苯酰氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基。作为碳原子数7~20的芳烷氧基,可以举出苄氧基、苯乙氧基、甲基苄氧基。
R20、R21、R22以及R23分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团。等它们为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。
作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数6~20的环烷氧基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
g为1~10的整数,h为4~7的整数,j为1~3的整数,k为1~100的整数。
作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
在式[1]中,优选X为从下式所示的基团中选择的至少一种基团。
本发明的聚碳酸酯中,X既可以是一种均聚物,也可以是两种以上的共聚物。作为构成本发明聚碳酸酯的主成分的式[1]所示重复单元的含量优选为80~100摩尔%,更优选为90~100摩尔%,进一步优选为95~100摩尔%。其他成分为式[1]所示的重复单元中的X与主成分不同的重复单元。
式[1]所示的重复单元通过后述的二羟基化合物形成。
(式[2]所示的基团)
本发明的聚碳酸酯在末端具有式[2]所示的基团。
式[2]中,Y表示由单键、O、CO、COO、NHCO、S、SO以及SO2组成的群中选择的基团。Y优选为单键、O或者COO,更优选为单键。
Z表示碳原子数1~6的取代或未取代的亚烷基。优选Z为碳原子数2~3的取代或未取代的亚烷基,更优选为碳原子数2~3的未取代的亚烷基。作为亚烷基,可以举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基。作为取代基,可以举出甲基、乙基、丙基等碳原子数1~3的烷基。
R1表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基组成的群中选择的基团。R1优选为由氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~10的芳基组成的群中选择的基团。更优选R1为由氢原子、碳原子数1~3的烷基、碳原子数6~10的芳基组成的群中选择的基团。
作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数1~10的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己基、环庚基、环辛基等。作为碳原子数6~20的环烷氧基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数6~10的芳氧基,可以举出苯氧基、甲苯酰氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。作为碳原子数7~20的芳烷氧基,可以举出苄氧基、苯乙氧基、甲基苄氧基。
R2以及R3分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数7~20的芳烷基以及下式[3]表示的基团组成的群中选择的基团。当R2以及R3为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。作为R2以及R3,优选为由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~10的芳基组成的群中选择的基团。
作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
式[3]中,R32、R33、R34、R35以及R36分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团。p为1~100的整数。
作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
R4、R5以及R6分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基组成的群中选择的基团。作为R4、R5以及R6,优选为由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~10的芳基组成的群中选择的基团。
作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛基氧等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。
作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基等。
a为1~4的整数。
m为1~100的整数。m优选为5~80的整数,更优选为8~40的整数。若m过于小,则表面滑动性的改善效果不充分,若m过于大,则对透明性、电特性起到坏的影响,因此不优选。
作为式[2]所示的基团,优选Y为单键、Z为亚乙基或亚丙基、m为5~10的整数、R4以及R6为甲基、R5为甲基或亚丁基、a为氢原子或甲基或苯基。
式[2]所示的基团,可通过作为末端停止剂采用一元苯酚而导入。作为一元苯酚的具体例,可以举出用后述的式[2]-1~[2]-24表示的化合物。
(式[4]所示的基团)
本发明的聚碳酸酯,在其末端具有下式[4]所示的基团。
—Ar [4]
式[4]中,Ar表示由下述群组[5]中的4种化学式选择的至少一种基团。
群组[5]中,R7在4种化学式之间、且在各自的化学式中分别独立地表示碳原子数6~20的取代或未取代的芳基。当R7为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。R7优选为碳原子数6~10的取代或未取代的芳基,更优选为碳原子数6~10的未取代的芳基。作为芳基,可以举出苯基、甲苯基、二甲基苯基、联苯基、萘基、蒽基、菲基等。作为取代基,可以举出甲基、乙基、丙基等的碳原子数1~5的烷基,氟原子、氯原子、溴原子等的卤原子。
b为1~5的整数,优选为1~3的整数,更优选为1~2的整数。c为0~4的整数,优选为0~2的整数,更优选为0~1的整数。d为0~2的整数,优选为0~1的整数。
在群组[5]的四个化学式中,跨过缩合芳香环的直线表示单键,该单键表示可从所跨过的芳香环中的任何一个出来。
作为式[4]所示的基团,优选为
其中,R7为苯基,b为1或2;或者,
式[4]所示的基团,可通过作为末端停止剂使用一元苯酚而导入。作为一元苯酚的具体例,可以举出用后述的式[4]-1~[4]-26表示的化合物。
本发明的聚碳酸酯中,式[4]所示基团与式[2]所示基团的摩尔比([4]/[2])满足0<[4]/[2]<150。该摩尔比优选为0.5<[4]/[2]<90,更优选为1<[4]/[2]<70。当[4]/[2]值超过150时,硅氧烷部位过于少,因此,表面滑动性的效果不充分。
本发明的聚碳酸酯的比粘度优选为0.2~1.5,更优选为0.3~1.3,进一步优选为0.6~1.1。比粘度是将0.7g聚碳酸酯溶解在100ml的二氯甲烷,并在20℃下测定。当比粘度低于0.2时,树脂的机械强度降低。另外,当比粘度超过1.5时,虽然可以提高树脂的机械强度,但由于聚合链末端数量减少,因此,因末端改性引起的表面滑动性和耐磨性的改善效果不充分。而且,当作为电子照片粘合剂树脂使用时,难以涂布为合适的膜压。
本发明的聚碳酸酯,利用其制造的薄膜的接触角优选为95°以上,更优选为98°以上,进一步优选为100°以上。
另外,本发明的聚碳酸酯,利用其制作的薄膜的静摩擦系数优选为0.36以下,更优选为0.33以下,进一步优选为0.30以下。另外,本发明的聚碳酸酯,利用其制作的薄膜的动摩擦系数优选为0.26以下,更优选为0.23以下,进一步优选为0.20以下。
而且,本发明的聚碳酸酯树脂,利用其制造的薄膜的滑动磨损量优选为10.5mg以下,更优选为10.2mg以下,进一步优选为10.0mg以下。
(聚碳酸酯的制造方法)
本发明的聚碳酸酯,可通过使二羟基化合物,碳酸酯前躯体以及末端停止剂加以反应而制造。在本发明中,作为末端停止剂,使用具有式[2]所示基团的化合物(A成分)以及具有式[4]所示基团的化合物(B成分),且B成分与A成分的摩尔比为0<B成分/A成分<150。B成分与A成分的摩尔比优选为0.5<B成分/A成分<90,更优选为1<B成分/A成分<70。
(末端停止剂)
末端停止剂含有具有式[2]所示基团的化合物(A成分)以及具有式[4]所示基团的化合物(B成分)。
作为具有式[2]所示基团的化合物(A成分),可以举出用下式表示的一元苯酚。
在式[2]-1~[2]-24中,n、p以及q分别表示1~100的整数,且为满足1≤n+p+q≤100的整数。
作为具有式[4]所示基团的化合物,可以举出用下式表示的一元苯酚。
(二羟基化合物)
优选二羟基化合物为下式[8]所示的化合物。
式[8]中,R24以及R25分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基组成的群中选择的基团。当R24以及R25分别为多个时,它们之间既可以相同也可以不同。
作为卤原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子等。作为碳原子数1~10的烷基,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、正己基、辛基、癸基等。作为碳原子数1~10的烷氧基,可以举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、癸氧基等。作为碳原子数6~20的环烷基,可以举出环己基、环庚基、环辛基等。作为碳原子数6~20的环烷氧基,可以举出环己氧基、环庚氧基、环辛氧基等。作为碳原子数2~10的链烯基,可以举出乙烯基、丙烯基、丁烯基、己烯基等。
作为碳原子数6~10的芳基,可以举出苯基、甲苯酰基、二甲基苯基、萘基等。作为碳原子数6~10的芳氧基,可以举出苯氧基、甲苯酰氧基、二甲基苯氧基、萘氧基等。作为碳原子数7~20的芳烷基,可以举出苄基、苯乙基、甲基苄基。作为碳原子数7~20的芳烷氧基,可以举出苄氧基、苯乙氧基、甲基苄氧基。
q以及r分别独立地表示1~4的整数。W1为单键或由群组[7]中选择的至少一种基团。
作为式[8]所示的二羟基化合物,可以举出4,4’-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,2-双(4-羟基-3,3’-联苯)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(3-环己基-4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、9,9—双(4—羟基苯基)芴、9,9—双(4—羟基—3—甲基苯基)芴、1,1-双(4—羟基苯基)环己烷、1,1-双(4—羟基苯基)环戊烷、4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯醚、4,4’-磺酰基二酚、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基硫化物、2,2’-二甲基-4,4’-磺酰基二酚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫化物、2,2’-二苯基-4,4’-磺酰基二酚、4,4’-二羟基-3,3’-二苯基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二苯基二苯基硫化物、1,3-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双(4-羟基苯基)环己烷、1,3-双(4-羟基苯基)环己烷、4,8-双(4-羟基苯基)三环[5.2.1.02.6]癸烷、4,4’-(1,3-金刚烷二基)二酚、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷等。
其中,优选1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4—羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4’-磺酰基二酚、2,2’-二甲基-4,4’-磺酰基二酚、9,9—双(4—羟基—3—甲基苯基)芴、1,3-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(BPA)、1,1-双(4—羟基苯基)环己烷(BPZ)、4,4’-磺酰基二酚、9,9—双(4—羟基—3—甲基苯基)芴。另外,这些既可以单独使用也可以两种以上组合使用。
(碳酸酯前躯体)
作为碳酸酯前躯体,可以举出光气、碳酸二酯等。作为碳酸酯前躯体,例如在使用光气的反应中,通常在酸结合剂以及溶剂的存在下进行反应。碳酸酯前躯体的使用比例,可根据反应的化学计量比(当量)而适当地进行调整。作为酸结合剂,例如使用氢氧化钠、氢氧化钾等的碱金属氧化物或吡啶等的胺化合物。另外,酸结合剂的使用比例,也可以根据反应的化学计量比(当量)而适当适当地决定。具体地说,相对于1摩尔的二氧化合物,优选使用2当量或比2当量稍微过剩的酸结合剂。
作为溶剂,例如可以使用二氯甲烷、氯苯等的卤化烃。也可以使用相互不相溶的两种溶剂而进行界面缩聚反应。
为了促进反应,也可以使用如叔胺或季铵盐等催化剂。另外,根据需要,也可以少量添加亚硫酸钠、亚硫酸氢盐等的抗氧化剂。
反应通常在0~150℃的温度下进行,优选在5~40℃范围的温度下进行。反应压力可以是减压、常压、加压中的任意种,通常在常压或反应体系的自压程度下适当地进行。反应时间取决于反应温度等,但通常为0.5分钟~10小时,优选为1分钟~3小时左右。
作为实施缩聚反应的方法,可以举出(1)从最初开始使二羟基化合物以及作为末端停止剂的一元苯酚共存,用碳酸酯前躯体进行高分子量化的方法;(2)使二羟基化合物和碳酸酯前躯体加以反应而生成低聚物后,添加作为末端停止剂的一元苯酚而进行高分子量化,并使缩聚结束的方法;(3)使二羟基化合物、具有式[4]所示结构的末端停止剂以及碳酸酯前躯体反应生成低聚物后,添加具有式[2]结构的末端停止剂,从而使缩聚反应结束的方法等,可以采用任意的方法。
另外,本发明的聚碳酸酯,在不损害本发明目的的范围内,可以具有其他的重复单元或末端基。
本发明的聚碳酸酯,在不损害本发明目的的范围内,也可以是使芳香族二羧酸,例如使对苯二甲酸、异酞酸、二羧酸萘或其衍生物加以共聚合的聚酯碳酸酯。另外,也可以是将三官能化合物加以共聚合的支链聚碳酸酯。本发明的聚碳酸酯,在不损害本发明目的的范围内,还可以少量添加光稳定剂、着色剂、静电防止剂、润滑剂、填充剂等的添加剂或其他的聚碳酸酯树脂、其他的热塑性树脂。
具体地说,可根据需要,还可以添加下述的(i)磷类稳定剂、(ii)抗氧化剂、(iii)阻燃剂、(iv)防滴落剂等。
(i)磷类热稳定剂
以提高本发明的聚碳酸酯在成型加工时的热稳定性为主要目的,优选进一步配合各种磷类稳定剂。作为该磷类热稳定剂,可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸及这些酸的酯、和叔膦等。该磷类热稳定剂既可以只使用一种,也可以两种以上混合使用。
具体地说,作为亚磷酸酯(phosphite)化合物,例如可举出,三癸基亚磷酸酯等的三烷基亚磷酸酯;二癸基单苯基亚磷酸酯等的二烷基单芳基亚磷酸酯;单丁基二苯基亚磷酸酯等的单烷基二芳基亚磷酸酯;三苯基亚磷酸酯以及三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯等的三芳基亚磷酸酯;二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4—二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4—二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯以及双(2,6—二叔丁基—4—甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等的季戊四醇亚磷酸酯;2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯以及2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等的环状亚磷酸酯。
作为磷酸酯(phosphate)化合物,可以举出磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、二苯基甲苯磷酸酯、二苯基单邻联苯基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯以及磷酸二异丙酯等,优选磷酸三苯酯、磷酸三甲酯。
作为亚膦酸酯化合物(phosphonite),优选可以举出四(二叔丁基苯基)—联亚苯基二亚膦酸酯、双(二叔丁基苯基)—苯基—苯基亚膦酸酯,更优选四(2,4—二叔丁基苯基)—联亚苯基二亚膦酸酯、双(2,4—二叔丁基苯基)—苯基—苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物可与上述烷基具有两个以上取代芳基的亚磷酸酯化合物并用,并优选采用这种方式。
作为膦酸酯化合物(phosphonate),可以举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯以及苯膦酸二丙酯等。作为叔膦,可以举出三苯基膦。
该磷类热稳定剂的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯优选为0.0001~1重量份,更优选为0.0005~0.5重量份,进一步优选为0.002~0.3重量份。
(ii)抗氧化剂
以提高本发明的聚碳酸酯在成型加工时的热稳定性以及耐热老化性为主要目的,可进一步配合抗氧化剂。该抗氧化剂优选为受阻酚类稳定剂。作为该受阻酚类稳定剂,可以举出十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三乙二醇-N-双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、N,N’-六亚甲基双-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯以及四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。这些均很容易得到。其中,优选十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。上述受阻酚类稳定剂既可以单独使用,也可以两种以上组合使用。这些抗氧化剂的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯,优选为0.0001~0.05重量份。
(iii)阻燃剂
在本发明的聚碳酸酯中,可以配合各种阻燃剂。作为该阻燃剂,可以举出下述(1)~(3)的阻燃剂。
(1)金属盐类阻燃剂:可以举出有机磺酸碱(碱土类)金属盐、硼酸金属盐类阻燃剂以及锡酸金属盐类阻燃剂等,作为具体例,可以举出全氟丁烷磺酸钾、二苯基砜-3-磺酸钾以及二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾。金属盐类阻燃剂的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯优选为0.02~0.3重量份,更优选为0.04~0.15重量份,进一步优选为0.05~0.1重量份。
(2)有机磷类阻燃剂:可以举出单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚化合物、膦酸酯低聚化合物、磷腈低聚化合物以及膦酸酰胺化合物等。有机磷类阻燃剂的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯优选为1~20重量份,更优选为2~10重量份,进一步优选为2~7重量份。
(3)硅类阻燃剂:作为硅类阻燃剂使用的硅化合物,是通过燃烧时的化学反应来提高阻燃性的化合物。作为该硅化合物,可使用以往作为芳香族聚碳酸酯树脂的阻燃剂提出的各种化合物。更具体地说,优选含有规定量的选自烷氧基以及氢基(ハイドロジエン)(即Si-H基)中的至少一种基团。优选该基团(烷氧基,Si-H基)的含量比为0.1~1.2mol/100g、更优选为0.12~1mol/100g、进一步优选为0.15~0.6mol/100g。该含量比,可利用碱分解法,通过测定每单位重量的硅化合物产生的氢或者醇的量来求出。另外,优选烷氧基是碳原子数为1~4的烷氧基,特别优选为甲氧基。硅类阻燃剂的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯优选为0.1~10重量份,更优选为0.5~7重量份,进一步优选为1~5重量份。
(iv)防滴落剂
本发明的聚碳酸酯可以含有防滴落剂。通过将该防滴落剂与上述阻燃剂并用,能够得到更良好的阻燃性。作为该防滴落剂,可举出具有原纤维形成能力的含氟聚合物,作为该聚合物,可举出聚四氟乙烯、四氟乙烯类共聚物(例如,四氟乙烯/六氟丙烯共聚物等)、美国专利第4379910号公报中公开的由部分氟化聚合物、氟化二酚来制造的聚碳酸酯树脂等。优选聚四氟乙烯(以下,有时称为“PTFE”)。作为原纤化PTFE的市售品,例如可举出DUPONT-MITSUI FLUOROCHEMICALS COMPANY,LTD的テフロン(注册商标)6J、テフロン(注册商标)30J;DAIKIN化学工业(株)制造的ポリフロンMPA FA500、F—201L、フルオンD-1、D-2;旭アイシ—アイフロロポリマ—ズ(株)制造的フルオンAD—1、AD—936;Mitsubishi Rayon Co.Ltd制造的“メタブレンA3800”(商品名);以及GEスペシヤリテイ—ケミカルズ社制造的“BLENDEX B449”(商品名)等。
原纤化PTFE的配合量相对于100重量份的聚碳酸酯优选为0.001~1重量份、更优选为0.1~0.7重量份。
(成型品)
本发明包括由上述聚碳酸酯形成的成型品。成型品可用于电子设备机器部件中。另外,对笔记本电脑、相机以及液晶电视机等的框体有用。
实施例
以下,举出实施例进一步对本发明进行说明。另外,实施例中的“份”表示“重量份”,“%”表示“重量%”。而且,评价是按照下述方法进行。
(1)接触角
使用协和界面科学(株)制造的滴落式接触角计,测定对纯水的接触角。
(2)摩擦系数
使用新东科学(株)制造的平面性测定器(HE I DON14型)测定摩擦系数。另外,压头使用直径为10mm的不锈钢制球形压头,负载为200gf,即为1.96N。
(3)磨损试验
使用东洋精机(株)制造的滑动摩擦试验机进行磨损评价。试验条件为在23℃、50%RH的环境下,使用磨损轮CS-17,在负载为500gf(包括磨损轮的自重),即为4.9N下,将旋转2000次后的磨损量,通过比较试验前后的重量来求出。
(4)比粘度(ηsp)
根据上述本文中记载的条件,将聚合物溶解在二氯甲烷,并在20℃的温度下进行测定。
(5)玻璃化转变温度(Tg)
通过DU PONT公司制造的910型DSC进行测定。
实施例1
在带温度计、搅拌器、回流冷凝器的反应器中,加入218200份的离子交换水、34990份的25%氢氧化钠水溶液,并溶解32530份的1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(以下略称为“BP-Z”)、以及68份的亚硫酸氢盐。然后,加入123600份的二氯甲烷,在搅拌且22~30℃的温度下,用60分钟吹入15000份的光气。
光气的吹入结束后,加入5000份的25%氢氧化钠水溶液、作为具有式[2]所示结构的一元苯酚将171.4份式[2]-5所示的化合物溶解在500份的二氯甲烷而得到的溶液、以及作为具有式[4]所示结构的一元苯酚将209.0份以式[4]-13表示的化合物溶解在3000份的二氯甲烷而得到的溶液,并进行乳化。然后,加入40份三乙胺,并在28~33℃下搅拌1小时,从而使反应结束。反应结束后,用二氯甲烷稀释生成物而水洗后,调整为盐酸酸性而进行水洗,当水相的电导率几乎与离子交换水相同时,对二氯甲烷相进行浓缩、脱水,从而得到聚碳酸酯浓度为20%的溶液。
由该溶液去除溶剂而得到的聚碳酸酯,其末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=7(聚合物收率95%)。另外,该聚合物的ηsp为1.013dl/g、Tg为178℃。而且,聚合物中含有的聚硅氧烷含量为0.50%(下料比(仕比)为0.48%)。
将所得到的聚碳酸酯制成20%的二氯甲烷溶液,制造500μm厚的流延薄膜。在室温下2小时、40℃下3小时、60℃下3小时去除溶剂后,在120℃下干燥24小时,得到透明薄膜。测定所得薄膜的接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
实施例2
作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用175.4份的以式[4]-11表示的化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=8.5的聚碳酸酯(聚合物收率97%)。另外,该聚合物的ηsp为0.774dl/g、Tg为176℃。而且,聚合物中含有的聚硅氧烷含量为0.52%(下料比为0.48%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定所得薄膜的接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
实施例3
作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用148.5份的以式[4]-2表示的化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=8.5的聚碳酸酯(聚合物收率96%)。另外,该聚合物的ηsp为0.852dl/g、Tg为178℃。而且,聚合物中含有的聚硅氧烷含量为0.56%(下料比为0.48%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定所得薄膜的接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
比较例1
作为具有式[2]所示结构的一元苯酚使用1713.9份的以式[2]-5(n=8~10)表示的化合物、不适用具有式[4]所示结构的一元苯酚以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=0的聚碳酸酯(聚合物收率94%)。另外,该聚合物的ηsp为0.771dl/g、Tg为175℃。而且,聚合物中含有的聚硅氧烷含量为5.4%(下料比为4.6%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
比较例2
作为具有式[2]所示结构的一元苯酚使用10.3份的以式[2]-5(n=8~10)表示的化合物、作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用194.8份的以式[4]-11表示的化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到聚碳酸酯(聚合物收率97%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.777dl/g、Tg为156℃。而且,聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为0.03%(下料比为0.029%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
比较例3
使用154.6份的对叔丁基苯酚来代替具有式[4]所示结构的一元苯酚以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=0的聚碳酸酯(聚合物收率98%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.840dl/g、Tg为180℃。而且,聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为0.50%(下料比为0.48%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
比较例4
不使用具有式[2]所示结构的一元苯酚,且使用172.7份的对叔丁基苯酚来代替具有式[4]所示结构的一元苯酚以外,其他与实施例1相同地操作,得到聚碳酸酯(聚合物收率98%)。另外,该聚碳酸酯的ηsp为0.859dl/g、Tg为182℃。而且,聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为0%(下料比为0%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表1。
实施例4
用27636份的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下有时略称为“BP-A”)来代替BP-Z,且作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用175.4份的式[4]-11所示化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=8.5的聚碳酸酯(聚合物收率96%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.924dl/g、Tg为152℃。而且,聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为0.44%(下料比为0.54%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表2。
实施例5
用27636份的BP-A来代替BP-Z,且作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用102.7份的式[4]-11所示化合物、作为具有式[2]所示结构的一元苯酚使用774.0份的式[2]-5(n=8~10)所示化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=1.1的聚碳酸酯(聚合物收率94%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.874dl/g、Tg为148℃。聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为2.18%(下料比为2.39%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表2。
比较例5
用27636份的BP-A来代替BP-Z,且作为具有式[2]所示结构的一元苯酚使用1713.9份的式[2]-5(n=8~10)所示化合物、不使用具有式[4]所示结构的一元苯酚以外,其他与实施例1相同地操作,得到末端结构单元之比以摩尔比为[4]/[2]=0的聚碳酸酯(聚合物收率95%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.842dl/g、Tg为148℃。聚碳酸酯中含有的聚硅氧烷含量为4.5%(下料比为5.2%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表2。
比较例6
用27636份的BP-A来代替BP-Z,且作为具有式[2]所示结构的一元苯酚使用10.3份的式[2]-5(n=8~10)所示化合物、作为具有式[4]所示结构的一元苯酚使用194.8份的式[4]-11所示化合物以外,其他与实施例1相同地操作,得到聚碳酸酯(聚合物收率96%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.845dl/g、Tg为153℃。聚碳酸酯的聚硅氧烷含量为0.03%(下料比为0.033%)。由所得聚碳酸酯与实施例1同样操作,制得流延薄膜,测定接触角以及摩擦系数,并进行滑动摩擦试验。将结果示于表2。
从表1和表2的结果明确可知,与以往的末端仅含有聚硅氧烷的聚碳酸酯相比,本发明的具有特定的末端结构的聚碳酸酯具有优异的滑动特性。
比较例7
使用27636重量份的BP-A来代替BP-Z以外,其他与比较例4相同地操作,得到聚碳酸酯(聚合物收率为98%)。所得聚碳酸酯的ηsp为0.846dl/g、Tg为152℃。
实施例6、比较例8以及比较例9
由实施例5、比较例6以及比较例7得到的聚碳酸酯,按照下述方法制造成型品,评价其阻燃性。
即,相对于100重量份的各聚碳酸酯,混合0.01重量份的全氟丁烷磺酸钾(メガフアツクF-114P,大日本油墨(株)制造)以及0.05重量份(Irgafos168,Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)。然后,供给至螺杆直径为30mm的排气式双轴挤出机(TEX-30XSST,(株)日本制钢所制造)的螺杆根部的第一投入口,在通过真空泵调节的3kPa的真空下,以料筒温度为330~360℃(自螺杆根部的料筒至模具几乎均匀地上升)、螺杆转数为180rpm、每单位时间的挤出量为15kg的条件挤出。将挤出的股线在水浴中进行冷却,用造粒机切断而得到颗粒化的树脂组合物。
将由实施例5得到的聚碳酸酯制造的颗粒作为COM-6、由比较例6得到的聚碳酸酯制造的颗粒作为COM-8、由比较例7得到的聚碳酸酯制造的颗粒作为COM-9。
用热风循环式干燥机,在120℃下对所得颗粒进行6小时的干燥后,通过注射成型机(SG-150U,住友重机械工业(株)制造),以料筒温度为380℃、模具温度为100℃、成型周期为40秒的条件下,成型根据UL规格94的1.6mm厚的燃烧试片。用该试片进行UL规格94的垂直燃烧试验,进行了根据该规格的等级划分。
从表3明确可知,本发明的聚碳酸酯具有优异的阻燃性,含有该聚碳酸酯以及少量的阻燃剂的树脂组合物(COM-6)与比较例的树脂组合物(COM-8以及COM-9)相比,能够发挥高阻燃性能。
而且,使用由阻燃性评价中的颗粒(COM-6、COM-8以及COM-9)得到的、图1以及图2所示的自攻强度评价用的成型品(支柱内径为3.495~3.505mm),评价熔接痕自攻强度(评价螺丝为螺丝径:4mm(M4)以及螺丝长度:8mm的B紧固螺丝(Bタイトネジ)(日东精工(株)制造))。支柱的破坏形式均为螺丝滑牙(Screw Damage)。在破坏扭矩(Tb)对安装扭矩(Tf)的比(Tb/Tf)中,COM-6相对于COM-8以及COM-9为1.25倍以上的值。即,本发明的聚碳酸酯树脂和在该树脂中配合了各种添加剂以及其他树脂的树脂组合物的耐自攻性优异,对要求具有该耐性的笔记本电脑、相机、以及液晶电视等的各种框体有用。
发明的效果
本发明的聚碳酸酯,其滑动性和耐磨损性均优异。根据本发明的制造方法,能够制造滑动性和耐磨损性均优异的聚碳酸酯。本发明的成型品具有优异的滑动性、耐磨损性以及阻燃性。
工业上的可利用性
本发明的聚碳酸酯用于各种成型材料或聚合物合金材料,特别是用于电子设备机器部件的原料中。另外,对笔记本电脑、相机以及液晶电视等的框体有用。
Claims (13)
1.一种聚碳酸酯,其含有下式[1]所示的重复单元,其特征在于,末端具有下式[4]及/或[2]所示的基团,且式[4]所示的基团和式[2]所示的基团的摩尔比[4]/[2]满足0<[4]/[2]<150,
式[1]中,X表示脂肪族烃基或芳香族烃基,
式[2]中,Y表示由单键、O、CO、COO、NHCO、S、SO以及SO2所组成的群中选择的基团;Z表示碳原子数1~6的取代或未取代的亚烷基;R1表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基所组成的群中选择的基团,当R1为多个时,它们之间相互相同或者不同;R2、R3分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数7~20的芳烷基以及下式[3]所示的基团所组成的群中选择的基团,当R2以及R3为多个时,它们之间相互相同或者不同;R4、Ru以及R6分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基所组成的群中选择的基团;a为1~4的整数;m为1~100的整数,
式[3]中,R32、R33、R34、R35以及R36分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基所组成的群中选择的基团;p为1~100的整数,
—Ar [4]
式[4]中,Ar表示由下述群组[5]中的4种化学式表示的基团中选择的至少一种基团,
群组[5]中,R7在上述4种化学式之间、且在各自的化学式中分别独立地表示碳原子数6~20的取代或未取代的芳基,当R7为多个时,它们之间相互相同或者不同;b为1~5的整数;c为0~4的整数;d为0~2的整数;跨过缩合芳香环的直线表示单键,该单键从所跨过的芳香环中的任何一个芳香环伸出来。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯,其特征在于,X为下式[6]所示的基团,
式[6]中,R8以及R9分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基所组成的群中选择的基团,当R8以及R9分别为多个时,它们之间相互相同或者不同;e以及f分别独立地表示1~4的整数;w为单键或选自下述群组[7]中的至少一种基团,
群组[7]中,R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16以及R17分别独立地表示由氢原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基所组成的群中选择的基团,当它们为多个时,它们之间相互相同或者不同;R18以及R19分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基所组成的群中选择的基团;R20、R21、R22以及R23分别独立地表示由碳原子数1~10的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基以及碳原子数7~20的芳烷基所组成的群中选择的基团,当它们为多个时,它们之间相互相同或者不同;g为1~10的整数;h为4~7的整数;j为1~3的整数;k为1~100的整数。
4.如权利要求1所述的聚碳酸酯,其特征在于,式[2]所示的基团中,Y为单键、Z为亚乙基或亚丙基、m为5~10的整数、R4以及R6为甲基、R5为甲基或亚丁基、a为氢原子或甲基或苯基。
6.如权利要求1所述的聚碳酸酯,其特征在于,将0.7g该聚碳酸酯溶解在100ml二氯甲烷而得到的溶液在20℃下的比粘度为0.2~1.5。
7.如权利要求1所述的聚碳酸酯,其特征在于,式[4]所示的基团和式[2]所示的基团的摩尔比[4]/[2]满足0.5<[4]/[2]<90。
8.如权利要求1所述的聚碳酸酯,其特征在于,式[4]所示的基团和式[2]所示的基团的摩尔比[4]/[2]满足1<[4]/[2]<70。
9.一种聚碳酸酯的制造方法,其使二羟基化合物、碳酸酯前躯体以及末端停止剂加以反应而制造聚碳酸酯,其特征在于,末端停止剂含有作为A成分的具有式[2]所示基团的化合物以及作为B成分的具有式[4]所示基团的化合物,且B成分和A成分的摩尔比B成分/A成分满足0<B成分/A成分<150。
10.如权利要求9所述的聚碳酸酯的制造方法,其特征在于,B成分和A成分的摩尔比B成分/A成分满足0.5<B成分/A成分<90。
11.如权利要求9所述的聚碳酸酯的制造方法,其特征在于,B成分和A成分的摩尔比B成分/A成分满足1<B成分/A成分<70。
12.如权利要求9所述的聚碳酸酯的制造方法,其特征在于,二羟基化合物为下式[8]所示的化合物,
式[8]中,R24以及R25分别独立地表示由氢原子、卤原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~10的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基以及羧基所组成的群中选择的基团,当R24以及R25分别为多个时,它们之间相互相同或者不同;q以及r分别独立地表示1~4的整数;W1为单键或由上述权利要求2所述的式[7]所示的基团中选择的至少一种基团。
13.一种成型品,其是由权利要求1~8所述的聚碳酸酯形成。
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