CN102892561A - 由废弃光盘和/或回收光盘回收聚碳酸酯树脂的方法、以及阻燃性聚碳酸酯树脂组合物、注射成型体和光学成型品 - Google Patents

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矶崎敏夫
三桥谦一
伊藤信之
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Idemitsu Kosan Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种由具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘回收聚碳酸酯树脂的方法。将废弃光盘和/或回收光盘粉碎,将得到的粉碎处理物进行化学处理,对在所述化学处理工序中得到的化学处理物进行下述工序〔I〕和〔II〕,工序〔I〕为包括(a)通过使用磁石除去磁性金属异物的工序和(b)通过使用光学摄像机,选定着色异物并除去该着色异物的工序的工序;工序〔II〕为通过使用金属异物检测器,检测金属异物的有无并除去具有金属异物的树脂的工序。

Description

由废弃光盘和/或回收光盘回收聚碳酸酯树脂的方法、以及阻燃性聚碳酸酯树脂组合物、注射成型体和光学成型品
技术领域
本发明涉及由废弃光盘和/或回收光盘回收聚碳酸酯树脂的方法和将回收的聚碳酸酯树脂成型而得的光学成型品。更详细而言,涉及从以聚碳酸酯树脂作为基板材料的未使用或使用完的回收光盘或制造工序中成为不良品的废弃光盘中回收聚碳酸酯树脂的方法、以及将回收的聚碳酸酯树脂成型而得到的高品质的光学成型品。
另外,本发明涉及包括废弃光盘和/或回收光盘的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物和该树脂组合物的注射成型体。
背景技术
在聚碳酸酯树脂中配合苯乙烯系树脂、不含卤素的磷酸酯、芯壳型接枝橡胶状弹性体、根据需要的无机填充剂、聚氟烯烃树脂而成的聚碳酸酯树脂组合物,在OA机器领域、电气·电子机器领域、汽车领域、其他杂货等领域中广泛使用。
另一方面,近年来,从资源的再利用、环境保护的观点出发回收已经不用的制品进行再利用,所谓的回收再利用的研究非常盛行,在如上述的使用大量的树脂的OA机器的领域成为了一个重要课题。
从这样的观点出发,在聚碳酸酯树脂组合物中,已知在作为主成分的聚碳酸酯树脂中使用从复印机的机壳和进纸用托盘回收的聚碳酸酯树脂(例如,专利文献1参照)。然而,在该回收树脂中,由于还含有本来所含的聚碳酸酯树脂以外的各种的成分,最终各成分的含有率的调整存在困难。
因此,也考虑使用从光盘基板回收的聚碳酸酯树脂,作为这样的聚碳酸酯树脂的制造方法,已知有将作为原料的回收聚碳酸酯光盘粉碎,进行化学处理的方法(例如,参照专利文献2)。然而,由于利用该方法回收的光盘在各种程度上含有杂质,因此没有充分除去金属异物、着色异物,另外,还有可能对于在制造工序中混入的杂质也不进行处理而直接被作为再生聚碳酸酯树脂使用。
另一方面,提出了在由聚碳酸酯树脂基板构成的光学光盘粉碎化物中配合无机填充材、ABS树脂和磷酸酯系阻燃剂而成的聚碳酸酯树脂组合物(例如,参照专利文献3)。然而此时,在由聚碳酸酯树脂基板构成的光学光盘粉碎化物中,有时没有除去金属异物、着色异物,而且制造工序中混入的杂质不经处理而残存。在将这样的光学光盘粉碎化物作为回收聚碳酸酯树脂,配合磷酸酯系阻燃剂,制成阻燃性聚碳酸酯成型品的情况下,阻燃性的降低、机械的强度的降低、耐湿性降低,存在难以适应在OA机器等中经常使用的白、灰等淡色系等的问题。
因此,聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(PC-POS共聚物),通常显示比以双酚A作为原料的聚碳酸酯树脂更高的阻燃性,因此不与卤素系阻燃剂、有机磷系阻燃剂并用,也在提高阻燃性时作为聚碳酸酯系树脂的基质树脂使用。例如,作为聚碳酸酯系树脂,已知由聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物含有树脂、具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯构成的阻燃性聚碳酸酯系树脂组合物(参照专利文献4)。该组合物在聚有机硅氧烷的含有率为少量且处于特定的范围中显示优良的阻燃性。另外,由于不使用磷系阻燃剂,因此该树脂组合物的成型加工时难以造成模具腐蚀、难以产生有害气体等。进而,由于耐湿热特性也优良,因此具有可以提高使用后的回收再利用率的优点。
然而,将聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物作为聚碳酸酯系树脂组合物的基质树脂使用时,出于对作为聚碳酸酯系树脂的分子量、硅氧烷含有率进行调整的理由,通常,需要并用上述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物以外的聚碳酸酯树脂,作为该聚碳酸酯树脂,使用上述回收聚碳酸酯树脂时,在通过以往的回收方法得到的回收聚碳酸酯树脂中,存在冲击强度等物性降低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-8816号公报
专利文献2:日本特开2007-276349号公报
专利文献3:日本特开平9-316316号公报
专利文献4:日本特开平8-81620号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述事情而研发,其课题在于,(1)提供从以聚碳酸酯树脂作为基板材料的未使用或使用完的回收光盘或制造工序中为不良品的废弃光盘中回收聚碳酸酯树脂的方法,和将回收的聚碳酸酯树脂成型而得到的高品质的光学成型品,(2)使用该回收聚碳酸酯,得到阻燃性不降低、机械的强度不降低,耐湿性不降低等,不限定利用的颜色等的使用范围且使用后的回收再利用率得以提高的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物及其注射成型体。
解决课题的方法
本发明人等对上述课题进行了深入研究,结果发现,将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎,经过对得到的粉碎处理物进行化学处理工序而除去杂质后,通过经过特定的物理处理工序,能够解决上述课题,从而完成本发明。
即,本发明涉及下述[1]~[20]。
[1]一种聚碳酸酯树脂的回收方法,其特征在于,为包括将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎,并对得到的粉碎处理物进行化学处理的工序的聚碳酸酯树脂的回收方法,
对在所述化学处理工序中得到的化学处理物进行下述工序〔I〕和〔II〕,
工序〔I〕为包括(a)通过使用磁石除去磁性金属异物的工序和(b)通过使用光学摄像机,选定着色异物并除去该着色异物的工序的工序;
工序〔II〕为通过使用金属异物检测器,检测金属异物的有无并除去具有金属异物的树脂的工序。
[2]如上述[1]所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,在上述工序〔I〕中,在工序(a)之后具有工序(b)。
[3]如上述[1]或[2]所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,将化学处理物连续供给至工序〔I〕,分别连续地实施工序〔I〕和工序〔II〕。
[4]如上述[1]~[3]中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,工序(a)中使用的磁石的磁通密度为10,000~12,000高斯。
[5]如上述[1]~[4]中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,工序(b)中使用的光学摄像机为CCD摄像机,着色异物的选定是对带式输送机上的处理物进行的。
[6]如上述[1]~[5]中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,在粉碎工序中得到的粉碎处理物的平均粒径为3~30mm。
[7]上述回收聚碳酸酯树脂,其是通过上述[1]~[6]中的任一项所述的回收方法得到的回收聚碳酸酯树脂,钠的含量为0.5质量ppm以下,且铁的含量为1质量ppm以下,作为其他的金属的来自记录膜或色素膜的金属的含量都在0.1质量ppm以下。
[8]一种光学用聚碳酸酯树脂,配合包含上述[7]所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~100质量%和光学用聚碳酸酯树脂新料95~0质量%的聚碳酸酯树脂而成。
[9]一种光学成型品,将上述[8]所述的光学用聚碳酸酯树脂成型而得到。
[10]一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,相对于由含有上述[7]所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的聚碳酸酯树脂(A)50~95质量%和非晶质苯乙烯系树脂(B)50~5质量%组成的树脂成分100质量份,含有1~20质量份的不含卤素的磷酸酯化合物(C)。
[11]如上述[10]所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,上述聚碳酸酯树脂(A)中的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的含有率为5~95质量%。
[12]如上述[10]或[11]所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,相对于由聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)组成的树脂成分100质量份还含有1~40质量份的无机填充剂(D)。
[13]如上述[10]~[12]中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,相对于由聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)组成的树脂成分100质量份,还含有1~15质量份的耐冲击性提高剂(E)。
[14]一种注射成型体,由上述[10]~[13]中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物形成。
[15]一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于由上述[7]所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~95质量%、聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)95~5质量%和该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物以外的芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)0~90质量%构成的聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,含有0.01~5质量份的聚氟烯烃树脂(F)。
[16]如上述[15]所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中的聚有机硅氧烷含有率为0.4~10质量%。
[17]如上述[15]或[16]所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有非晶质苯乙烯系树脂(B)5~30质量份。
[18]如上述[15]~[17]中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有无机填充剂(D)1~40质量份。
[19]如上述[15]~[18]中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有耐冲击性提高剂(E)1~15质量份。
[20]一种注射成型体,其是将上述[15]~[19]中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物成型而成的。
发明的效果
根据本发明,通过上述各工序对具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘进行处理,将以往非常难以利用的回收聚碳酸酯树脂作为原料,得到阻燃性不降低、机械的强度不降低、耐湿性不降低等,利用的色等使用范围不受限定的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物及其注射成型体。
附图说明
图1是表示本发明的聚碳酸酯树脂的回收方法的一例的流程图。
图2是表示本发明中的工序〔I〕的一例的示意图。
图3是表示本发明中的工序〔I〕中的工序(b)的一例的示意图。
图4是表示本发明中的工序〔II〕中使用的金属异物检测器的一例的示意图。
图5是表示本发明中的工序〔II〕中使用的金属异物检测器的原理的示意图。
具体实施方式
本发明是一种聚碳酸酯树脂的回收方法,其包括将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎的工序(粉碎工序)和对得到的粉碎处理物进行化学处理的工序(化学处理工序),其中,对于上述化学处理工序中得到的化学处理物,进行下述工序〔I〕和〔II〕。
工序〔I〕为包括(a)通过使用磁石除去磁性金属异物的工序和(b)通过使用光学摄像机,选定着色异物并除去该着色异物的工序的工序;
工序〔II〕为通过使用金属异物检测器,检测金属异物的有无并除去具有金属异物的树脂的工序。
以下,对各工序按顺序进行说明。
[粉碎工序]
本工序中,将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎。进行粉碎的方法没有特别限制,可使用在废弃光盘和/或回收光盘的粉碎中使用的公知的粉碎机,例如可以利用一轴粉碎机、二轴粉碎机、三轴粉碎机、重粉碎机等,通过公知的方法实施。
本工序中粉碎的粉碎处理物的平均粒径,从在后工序中效率良好地除去异物的观点出发,优选为3~30mm,更优选10~20mm,进一步优选10~15mm。为3mm以上时,微粉少,化学的处理时损失减少,为30mm以下时,后述的化学的处理时能够更有效地进行异物除去。
[化学处理工序]
本工序是通过对上述粉碎工序中得到的粉碎处理物进行化学处理,将粉碎处理物中的异物(不是PC树脂的物质,主要为来自记录膜或色素膜的金属的铝、碲、锑、铜等)除去的工序。
在废弃光盘和/或回收光盘中,在其聚碳酸酯基板表面设有反射层、保护层、记录层、印刷层等“异质层”,这些异质层,作为光学用光盘原料或阻燃性树脂组合物的原料再生利用时,会变成“异物”,因此,通过化学处理除去该异物。化学处理的方法无特别限制,优选使用日本特开2007-276349号公报的工序(c)中所述的化学处理。以下对于该化学处理的优选方法进行说明。
作为化学处理,从异物除去的效率的观点出发,优选通过表面活性剂的水溶液进行清洗后,进行碱处理的方法。通过表面活性剂的水溶液清洗粉碎工序中得到的粉碎处理物,由此可以将粉碎时的附着异物除去。
更详细地说,从异物除去的效率的观点出发,优选(i)用表面活性剂的水溶液清洗后,(ii)进行碱处理,根据需要(iii)通过用表面活性剂和过氧化物的混合水溶液清洗粉碎处理物,由此除去在粉碎处理物上再附着的色素、微小异物,最后(iv)进行水洗和干燥。
((i)利用表面活性剂的水溶液的清洗)
表面活性剂有非离子性表面活性剂、阴离子性表面活性剂和阳离子性表面活性剂,但是本发明中优选非离子性表面活性剂和阴离子性表面活性剂。
作为非离子性表面活性剂,优选聚乙二醇醚系表面活性剂,特别优选高级醇的聚乙二醇醚、烷基酚的聚乙二醇醚等。另外,作为阴离子性表面活性剂,可举出烷基苯磺酸钠等。
使用表面活性剂的水溶液清洗粉碎处理物时,从异物除去的效果的观点出发,作为表面活性剂,优选并用非离子性表面活性剂和阴离子性表面活性剂。
作为清洗方法,优选在表面活性剂的水溶液中加入粉碎处理物,进行搅拌的方法。这时,水溶液中的表面活性剂的浓度,从异物除去的效果和经济性的观点出发,优选0.001~10质量%,更优选0.01~1质量%。
利用表面活性剂的水溶液的清洗时的温度,从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,优选50~140℃,更优选70~110℃,进一步优选80~100℃。
使用了表面活性剂的水溶液的清洗,也可以改变表面活性剂的种类、清洗温度等,进行2回以上。利用表面活性剂的水溶液进行清洗的时间,也可根据处理温度而不同,但是从异物除去的效果和经济性的观点出发,通常,每次处理优选30~100分,更优选40~80分,进行2次以上处理时,从上述同样的观点出发,优选合计40~100分。
((ii)碱处理)
碱处理中,优选使用碱化合物的水溶液(以下,有时称为碱水溶液。)。作为碱化合物,例如可举出氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物;氢氧化镁、氢氧化钙等碱土类金属氢氧化物;碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐;碳酸镁、碳酸钙等碱土类金属碳酸盐等。
碱水溶液的pH从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,优选为10~12。另外,作为碱水溶液的浓度,从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,优选0.1~20质量%,更优选0.3~10质量%。利用碱水溶液的清洗时的温度,从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,优选100~140℃,更优选105~130℃。
碱处理为了将更多异物除去,可以通过使用浓度不同的碱水溶液,或改变处理时的温度等,进行2次以上。
碱处理的处理时间根据处理温度不同而不同,但是从异物除去的效果和经济性的观点出发,通常,每次处理优选10~60分,更优选20~40分,进行2次以上处理时,优选合计20~100分,更优选合计20~70分。
((iii)利用表面活性剂和过氧化物的混合水溶液的清洗)
进而,作为化学处理,在上述(ii)碱处理之后,从除去在碱水溶液中被除去但是在粉碎处理物上再附着的色素、微小异物的观点出发,优选在表面活性剂和过氧化物的混合水溶液(以下,有时简单称为混合水溶液)中,清洗粉碎处理物。
作为表面活性剂,可以使用与上述相同的物质,从异物除去的效果和经济性的观点出发,混合水溶液中的表面活性剂的浓度优选为0.001~10质量%,更优选为0.01~1质量%。
作为过氧化物,可举出具有-O-O-键的氧化物、具有多价原子价的金属的过氧化物,优选过氧化氢及其盐;臭氧;过硫酸及其盐等。混合水溶液的pH从清洗处理的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,优选为2~5。从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,混合水溶液中的过氧化物的浓度优选为0.1~10质量%,更优选为0.1~3质量%。
另外,上述混合水溶液中清洗时的温度,从异物除去的效果和防止PC树脂的劣化的观点出发,优选65~95℃,更优选80~90℃。对于处理时间,可以根据处理温度而不同,但是从异物除去的效果和PC树脂的劣化防止的观点出发,通常,每次处理优选为15~60分。
((iv)水洗和干燥工序)
上述化学处理之后,为了冲洗附着于得到的化学处理物的清洗液而优选进行充分地水洗,且充分地干燥。作为干燥的方法,可以是自然干燥、减压干燥,但是优选加温干燥。加温干燥时,其温度优选为50~100℃,更优选为70~90℃。对于干燥的时间无特别限制,加温干燥的情况下,优选为1~10小时,更优选3~7小时。
[工序〔I〕]
工序〔I〕包括对于经过化学处理工序得到的化学处理物,实施的(a)通过使用磁石除去磁性金属异物(主要是铁)的工序和(b)通过使用光学摄像机,分选着色异物,除去该着色异物的工序。
(工序(a))
作为工序(a)中使用的磁石的磁通密度,优选为10000高斯以上,从磁性金属异物除去的效果和磁石的费用的观点出发,更优选为10000~20000高斯,更优选为10000~15000高斯,进一步优选为11000~13000高斯。磁石1个即可,但是从磁性金属异物除去的效果的观点出发,优选使用2个或3个以上。另外,磁石的尺寸、形状无特别限制,从磁性金属异物除去的效果的观点出发,优选具有供给化学处理物的供给枪等的宽度方向的长度的110%以上(更优选120%以上)的长度的棒状(例如,圆柱,四角柱等柱体)的磁石。
利用磁石除去化学处理物中的磁性金属异物的方法无特别限制,如图2所示,可举出将带式输送机(4)的输送速度优选设为5~15kg/分,更优选设为6~12kg/分,进一步优选设为8~10kg/分,输送化学处理物,固定磁石的位置优选设置在距离该化学处理物0.3~2.5cm,更优选为0.3~1.5cm,进一步优选0.3~0.8cm的位置的方法。
此外,磁性金属异物主要是铁,不过,在含有铁以外的钴、镍等磁性金属异物时,这些磁性金属异物也可以同时除去。
(工序(b))
包括通过使用光学摄像机,分选着色异物,除去该着色异物的工序的工序(b),可以在工序(a)之前实施,也可在之后实施,但是如图2所示,在上述工序(a)之后实施时,在工序(b)中可一并进行除去在工序(a)中除去贴附在磁石上的金属异物的操作中混入的异物的工序,因此优选。另外,工序(b)在工序(a)的前后实施都可以。
优选如图2所示,通过带式输送机(4)输送经过工序(a)的化学处理物,在带式输送机的端部该化学处理物被扬飞,如图3所示,通过使扬飞的化学处理物通过光学摄像机(5)之前,由此实施工序(b)。从将化学处理物从带式输送机充分地扬飞的观点和利用光学摄像机的着色异物的检测精度的观点出发,利用带式输送机的化学处理物的输送速度优选为50~150m/分,更优选为80~120m/分。
作为工序(b)中使用的光学摄像机,优选CCD摄像机。光学摄像机从着色异物除去的效率的观点出发,优选使用2个或3个以上,更优选如图3所示,将至少2个光学摄像机以夹着被扬飞的化学处理物的上下的方式进行设置。
如图3所示,光学摄像机对被扬飞的化学处理物进行检查,被控制单元(10)判断为着色异物的化学处理物,利用从喷射泵(12)吹出的空气流(从充分地除去着色异物的观点和抑制正常的化学处理物的除去的观点出发,优选风压为0.2~0.6MPa,更优选0.3~0.5MPa)吹飞而被除去。此时,处于着色异物的周围的化学处理物也可以一并被除去。
实施工序(b)时,使用例如3CCD摄像机色彩分选机等3CCD摄像机异物分选机非常简便,因此优选。
这里,对图3进行简单说明。利用带式输送机(8)输送的化学处理物,从带式输送机(8)被扬飞,在被3CCD摄像机用照明照射的同时越过背板(11),透射到CCD摄像机中,从而被检查。利用控制单元(10)判断是否为着色异物,判断为着色异物时,利用喷射泵(12)用空气流将其吹飞,落入除去物取出口(14)。另一方面,判断为非着色异物的化学处理物,从制品取出口(13)被取出。
工序〔I〕中得到的聚碳酸酯树脂中的异物,优选钠的含量降低至0.5ppm以下,铁的含量降低至1ppm以下,作为其他的金属的来自光盘的记录膜或色素膜的金属(例如铝,碲,锑,铜等)的含量降低至0.1ppm以下,但是现实中,仅通过工序〔I〕有时未必满足上述条件。因此,在本发明中,为了得到纯度极高的聚碳酸酯树脂,也进行后述的工序〔II〕。
此外,在本说明书中,“ppm”只要没有特别说明,表示“质量ppm”。
[工序〔II〕]
工序〔II〕为通过使用金属异物检测器,检测金属异物的有无,除去具有金属异物的树脂的工序。为了除去工序〔I〕中仍未除去的微量金属异物,工序〔II〕优选在工序〔I〕之后进行。
工序〔II〕中,如图4所示,优选将工序〔I〕中得到的聚碳酸酯树脂用传送带(16)向金属异物检测器输送,连续地检测金属异物的有无。金属异物优选用磁力线检出。如图5所示,金属异物为磁性金属时,在通过金属异物检测器时,金属被磁化,从而被磁力线吸引而检出,另一方面,金属异物为非磁性金属时,通过金属异物检测器时产生涡流,磁力线以热能量形式被消耗,从而被检出。
金属异物检测器优选可以对在聚碳酸酯树脂中含有0.1ppm以上的金属异物进行检测的仪器。
此外,从金属异物的检测精度和处理速度的观点出发,传送带的输送速度从金属异物的检测精度的观点出发,优选为40~100m/分,更优选为50~80m/分,传送带上的聚碳酸酯树脂的量优选为0.05~0.3kg/m,更优选0.1~0.2kg/m。
利用金属异物检测器检测金属异物时,将检测的金属异物周边(以检测位置作为中心,优选前后100cm以内,更优选前后50cm以内。)的聚碳酸酯树脂一起除去(例如废弃)。制造工序上,仅将金属异物周边除去较困难时,可以将含有检测出金属异物的聚碳酸酯树脂的制品袋除去(例如废弃)。
实施工序〔II〕时,使用例如“SUPER MEPOLY III”(Anritsu公司制)等金属异物检测器比较简便,因此优选。
将上述经过化学处理工序得到的化学处理物连续地供给于工序〔I〕,分别连续地实施工序〔I〕和工序〔II〕时,可以连续地实施聚碳酸酯树脂的回收,在工业上是优选的。
经过工序〔I〕和〔II〕得到的聚碳酸酯树脂(以下,称为回收聚碳酸酯树脂(A-1)。)中的异物中,钠的含量降低至0.5ppm以下(优选0.3ppm以下,0.05~0.3ppm左右。),铁的含量降低至1ppm以下(优选0.5ppm以下,更优选0.3ppm以下,0.05~0.3ppm左右),作为其他的金属的来自光盘的记录膜或色素膜的金属(例如铝、碲、锑、铜等)的含量降低至0.1ppm以下。若是使用残留金属量比这些多的回收聚碳酸酯树脂,则冲击强度、阻燃性、湿热特性等降低。
利用由此得到的回收聚碳酸酯树脂(A-1),可以得到长期稳定的高品质的光学成型品,可以与一般的光学光盘用聚碳酸酯树脂同样地使用。
本发明还提供配合由该回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~100质量%和光学用聚碳酸酯树脂新料95~0质量%构成的聚碳酸酯树脂而成的光学用聚碳酸酯树脂。优选配合由回收聚碳酸酯树脂(A-1)20~80质量%和光学用聚碳酸酯树脂新料80~20质量%构成的聚碳酸酯树脂而成的光学用聚碳酸酯树脂,更优选配合由回收聚碳酸酯树脂(A-1)30~70质量%和光学用聚碳酸酯树脂新料70~30质量%构成的聚碳酸酯树脂而成的光学用聚碳酸酯树脂。
[阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1)]
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物之一是一种相对于由含有回收聚碳酸酯树脂(A-1)的聚碳酸酯树脂(A)50~95质量%和非晶质苯乙烯系树脂(B)50~5质量%组成的树脂成分100质量份,含有不含卤素的磷酸酯化合物(C)1~20质量份而成的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,。
该聚碳酸酯树脂(A)是含有如上所述得到的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的树脂,作为回收聚碳酸酯(A-1)以外的聚碳酸酯,可以使用通常市售的聚碳酸酯树脂的商品。粘度平均分子量优选为14000~60000。
聚碳酸酯树脂(A)中的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的含有率优选为5~95质量%,更优选5~90质量%,更优选10~90质量%,更优选5~70质量%,进一步优选5~50质量%,特别优选10~50质量%。
非晶质苯乙烯系树脂(B)是为了改善聚碳酸酯的成型加工性而使用的,有将包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯等单乙烯基系芳香族单体20~100质量%,丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基系单体0~60质量%,和能够与其共聚的马来酸酰亚胺、(甲基)丙烯酸甲酯等其他乙烯基系单体0~50质量%的单体或单体混合物聚合而得到的聚合物。作为这些聚合物,有聚苯乙烯(GPPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等。
可使用的非晶质苯乙烯系树脂(B),可以使用在200℃、5kg载荷条件下的熔体流动速率(MFR)优选为5~150,更优选为10~130,进一步优选为15~100的物质。熔体流动速率(MFR为5以上时具有充分的流动性,为150以下时,阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的耐冲击性变得良好。
另外,作为非晶质苯乙烯系树脂(B),优选利用橡胶改性苯乙烯系树脂。作为该橡胶改性苯乙烯系树脂,优选至少苯乙烯系单体接枝聚合于橡胶而成的耐冲击性苯乙烯系树脂。作为橡胶改性苯乙烯系树脂,例如有聚丁二烯等苯乙烯聚合在橡胶上的耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈和苯乙烯在聚丁二烯上聚合而得的ABS树脂、甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯聚合在聚丁二烯上的MBS树脂等。橡胶改性苯乙烯系树脂可以并用二种以上,也可以与上述的非橡胶改性的苯乙烯系树脂的混合物形式使用。
其中,作为非晶质苯乙烯系树脂(B),优选在橡胶状聚合物的存在下或不存在下聚合的苯乙烯与“丙烯腈和/或甲基丙烯酸甲酯”的共聚物。其中,作为特别优选的物质,作为AS树脂,可举出290FF(Techno Polymer制)、S100N(UMG-ABS制)、PN-117C(奇美实业制),作为ABS树脂、可举出SantacAT-05、SXH-330(以上、日本A&L制)、toyolac500、700(东丽制)、PA-756(奇美实业制)。
作为上述橡胶的具体例,可举出含有聚丁二烯和(甲基)丙烯酸酯的橡胶质聚合物,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶(SBS),苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR),丁二烯-丙烯酸橡胶,异戊二烯-橡胶,异戊二烯-苯乙烯橡胶,异戊二烯-丙烯酸橡胶,乙烯-丙烯橡胶等。其中,特别优选的物质是聚丁二烯。这里使用的聚丁二烯,既可以使用顺式聚丁二烯含量低的聚丁二烯(例如含有1,2-乙烯键1~30摩尔%,1,4-顺式键30~42摩尔%),也可以使用顺式聚丁二烯含量含量高的聚丁二烯(例如含有1,2-乙烯键20摩尔%以下,1,4-顺式键78摩尔%以上的物质),另外也可以使用它们的混合物。
聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)的含有比例[(A)∶(B)],以质量比计,优选为50∶50~95∶5质量%,更优选55∶45~90∶10,进一步优选60∶40~90∶10,特别优选60∶40~80∶20。非晶质苯乙烯系树脂(B)超过50质量%时,阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的耐热性,阻燃性,耐冲击性等机械的强度会降低,非晶质苯乙烯系树脂(B)比5质量%少时,阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的流动性降低,有时成型加工性恶化,或者耐药剂性降低。
作为不含卤素的磷酸酯化合物(C),例如可举出下述通式(1)所示的磷酸酯化合物。
通式(1)中,R1、R2、R3、R4分别独立地表示氢原子或有机基,X表示2价以上的有机基。另外,p为0或1,q为1以上的整数,r表示0以上的数值。
p优选为1。q优选为1~10的整数,更优选1~5的整数,进一步优选1或2,特别优选为1。r优选为0~10的整数,更优选1~5的整数,进一步优选1或2,特别优选为1。
通式(1)中,所谓有机基,是指取代或非取代的碳数1~20的烷基、取代或非取代的碳数3~20的环烷基、取代或非取代的碳数6~20的芳基等。作为碳数1~20的烷基,例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、各种己基(“各种”包括直链状和所有支链状的基团,以下同样。),各种辛基,各种癸基,各种十二烷基,各种十四烷基,各种十六烷基,各种十九烷基基,各种二十烷基等。其中,优选碳数1~10的烷基,更优选碳数1~5的烷基。作为碳数3~20的环烷基,例如可举出环丙基、环戊基、环辛基等。其中,优选碳数3~10的环烷基,更优选碳数3~6的环烷基。作为碳数6~20的芳基,例如可举出苯基、萘基、蒽基等。其中,优选碳数6~14的芳基,更优选碳数6~10的芳基,进一步优选苯基。
此外,作为有机基,优选取代或非取代的碳数6~20的芳基。
另外,作为被取代时的取代基,例如,可举出碳数1~10(优选1~5)的烷基、碳数1~10(优选1~5)的烷氧基、碳数6~14(优选6~10)的芳基、碳数6~14(优选6~10)的芳基氧基,碳数6~14(优选6~10)的芳硫基等。还有将这些基团组合了的基团例如芳基烷氧基烷基等,或这些取代基通过氧原子、氮原子、硫原子等键合而组合的芳基硫基芳基等作为取代基的物质等。
另外,通式(1)中,作为2价以上的有机基X,是指从上述的有机基中去除与碳原子结合的1个以上氢原子而成的2价以上的基团。例如,亚烷基,(取代)亚苯基,由作为多核酚类的双酚类衍生的基团。作为优选的基团,可举出由双酚A、氢醌、间苯二酚、二苯基甲烷、二羟基二苯基、二羟基萘等衍生的基团,更优选由双酚A衍生的基团。
不含卤素的磷酸酯化合物(C)可以是单体,低聚物,聚合物或者这些的混合物。具体而言,可例示三甲基磷酸酯、三乙基磷酸酯、三丁基磷酸酯、三辛基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯、三苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、辛基二苯基磷酸酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、二异丙基苯基磷酸酯、三(二甲苯基)磷酸酯、三(异丙基苯基)磷酸酯、三萘基磷酸酯、双酚A二磷酸酯、氢醌二磷酸酯、间苯二酚二磷酸酯、间苯二酚-二苯基磷酸酯、三氧基苯三磷酸酯、甲苯基二苯基磷酸酯、或者这些取代体、缩合物等。
本发明中使用的不含卤素的磷酸酯化合物(C)从阻燃性的观点出发并无特别限制,但是从防止模具附着性,高温下形成薄壁成型品这些观点出发,有时优选使用单体含量为3质量%以下的物质。进而,从热稳定性的观点出发,有时优选根据JISK6751测定的酸值为1mgKOH/1g以下的物质。另外,从耐湿性、耐热性的观点出发,有时优选使用酚中具有烷基等取代基的磷酸酯化合物。
这里,作为市售的不含卤素的磷酸酯化合物(C),例如,可举出大八化学工业公司制的TPP〔三苯基磷酸酯〕,TXP〔三二甲苯基磷酸酯〕、CR-733S〔间苯二酚双(二苯基磷酸酯)〕、CR741〔双酚-A双(二苯基磷酸酯)〕、PX200〔1,3-亚苯基-四(2,6-二甲基苯基)磷酸酯、PX201〔1,4-亚苯基-四(2,6-二甲基苯基)磷酸酯、PX202〔4,4′-亚联苯基-四)2,6-二甲基苯基)磷酸酯等。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中的不含卤素的磷酸酯化合物(C)的含量,相对于由上述成分(A)和(B)组成的树脂成分100质量份,为1~20质量份,优选为5~20质量份,更优选5~15质量份,进一步优选10~15质量份。成分(C)的含量小于1质量份时,得到的聚碳酸酯组合物不能体现所需的阻燃性,比20质量份多时,阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的耐热性降低。
为了提高成型品的刚性,以及进一步提高阻燃性,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中可以含有无机填充剂(D)。
作为无机填充剂(D),可举出滑石、云母、高岭土、钙硅石、硅藻土、碳酸钙、硫酸钙、硫酸钡、玻璃纤维、碳纤维、钛酸钾纤维等。这些可单独使用一种,也可2种以上组合使用。其中,优选滑石,云母、钙硅石、玻璃纤维、碳纤维。进而,更优选板状的滑石、云母等、纤维状的填充剂。
作为滑石,可使用镁的含水硅酸盐、通常市售的滑石。滑石中,除了作为主成分的硅酸和氧化镁之外,有时含有微量的氧化铝、氧化钙、氧化铁,含有这些也没有问题。另外,滑石等无机填充剂的平均粒径优选为0.1~50μm,更优选为0.2~20μm。通过含有这些无机填充剂,特别是含有滑石,可以获得刚性提高效果而且可以使作为阻燃剂的不含卤素的磷酸酯(C)的配合量减少。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中含有无机填充剂(D)时,其含量,相对于由上述成分(A)和(B)组成的树脂成分100质量份,通常优选为1~40质量份,更优选5~30质量份。为1质量份以上时,可以得到改善成型收缩率、刚性等的效果,为40质量份以下时,比重提高的担忧得以消除,能够抑制冲击强度的降低。
为了进一步提高耐冲击性,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中可以含有耐冲击性提高剂(E)。作为该冲击性提高剂(E),优选使用橡胶状弹性体,可举出聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯-丙烯酸橡胶、异戊二烯-苯乙烯橡胶、异戊二烯-丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、硅氧烷橡胶或芯-壳型的弹性体等。作为冲击性提高剂(E),优选使用其中芯-壳型的弹性体。该芯-壳型的弹性体具有由芯和壳构成的2层结构,芯部分为软质的橡胶状态,其表面的壳部分为硬质的树脂状态(接枝层),弹性体本身是粉末状(粒子状态)的物质。该芯-壳型的弹性体,与聚碳酸酯树脂熔融混合后,其粒子状态也大部分保持原来的形态。通过配合的芯-壳型的弹性体的大部分保持为原来的的形态,可以得到不引起表层剥离的效果。
作为该芯-壳型的弹性体的芯,可举出聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯-丙烯酸橡胶、异戊二烯-苯乙烯橡胶、异戊二烯-丙烯酸橡胶、乙烯-丙烯橡胶、乙烯-丙烯-二烯橡胶、硅氧烷橡胶等,其他材料还可举出,由将(甲基)丙烯酸烷基酯、二甲基硅氧烷为主体的单体得到的材料。作为芯-壳型的弹性体的芯,优选聚丁二烯。
这里,作为烷基(甲基)丙烯酸酯,优选具有碳数2~10的烷基的物质,具体而言,例如可举出丙烯酸乙基酯,丙烯酸丁基酯,丙烯酸2-乙基己基酯,甲基丙烯酸正辛基酯等。作为由以这些烷基(甲基)丙烯酸酯为主体的单体得到的橡胶状弹性体,可举出使(甲基)丙烯酸烷基酯70质量%以上(例如70~95质量%)与能够与其共聚合其他的乙烯基系单体(例如甲基丙烯酸甲酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、苯乙烯等)30质量%以下(例如30~5质量%)反应而得到的聚合物。此外,此时,可以适当添加二乙烯基苯,乙二醇二甲基丙烯酸酯,三烯丙基氰脲酸酯,三烯丙基异氰脲酸酯等多官能性单体作为交联剂,使其反应。
另外,作为在橡胶状聚合物的存在下使其反应用于形成壳的乙烯基系单体,例如,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯等丙烯酸酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯等甲基丙烯酸酯等,其中优选甲基丙烯酸酯,更优选甲基丙烯酸甲酯(MMA)。这些单体可使用1种或2种以上组合使用,另外,可以使其他的乙烯基系聚合物,例如丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基化合物、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯基酯化合物等共聚合。
该聚合反应可以通过例如本体聚合、混悬聚合、乳液聚合等各种方法进行。特别优选乳液聚合法。
作为该芯-壳型的弹性体,可举出各种物质。作为市售品,例如可举出EXL2602、EXL2603、EXL2620、KM-330(Rohm and Haas公司制)、Metablen S2001、Metablen S2006、Metablen S2100、Metablen C223A、Metablen W450A(三菱丽阳公司制)等。
在本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中含有冲击性提高剂(E)时,其含量,相对于由上述成分(A)和(B)组成的树脂成分100质量份,优选1~20质量份,更优选1~15质量份,进一步优选1~10质量份。通过使冲击性提高剂(E)含有1质量份以上,能够改善耐冲击性,只要为20质量份以下,阻燃性降低的顾虑很少。
在本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中,可以还含有聚氟烯烃树脂(F)。该成分(F)可以获得作为防滴流剂的功能。
作为聚氟烯烃树脂(F),优选聚四氟乙烯(PTFE),作为燃烧时的熔融滴下防止剂非常有用。聚四氟乙烯的平均分子量,优选为50万以上,特别优选50万~1千万。作为本发明中可以使用的聚四氟乙烯,可使用现在已知的全部种类的物质。
聚四氟乙烯中,优选具有原纤维形成能力的物质。具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯无特别限制,例如,在ASTM规格中,可举出被分类为类型3的物质。
作为被分类为类型3的物质的具体例,例如,可举出特氟龙(注册商标)6-J(三井-杜邦化学公司制),POLYFLON D-1,POLYFLON F-103,POLYFLON F201(大金工业公司制)和CD076(旭硝子公司制)等。另外,在上述被分类为类型3的物质以外,例如可举出Algoflon F5(Solvayplastics制),POLYFLONMPA和POLYFLON FA-100(大金工业公司制)等。这些聚四氟乙烯(PTFE)可以1种单独使用,也可2种以上组合使用。
上述这样的具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯,例如,可以将四氟乙烯在水性溶剂中,在钠、钾、铵过氧化二硫化物的存在下,在0.005~1MPa的压力下,温度0~200℃,优选20~100℃的条件下,实施聚合而得到。
在本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中含有聚氟烯烃树脂(F)时,其含量相对于上述成分(A)和成分(B)的合计量100质量份,优选0.05~2质量份,更优选0.1~1质量份。通过使聚氟烯烃树脂(F)的配合量为0.1质量份以上,可以获得燃烧时的熔融滴下防止效果(防滴流效果),另外,只要为2质量份以下,就不容易发生冲击强度下降或外观不良。
从成型性、耐冲击性、外观改善、耐候性改善、刚性改善等目的出发,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中,在上述必要成分(A)~(C)中在不显著损害本发明的效果的范围内可以根据需要含有(D)~(F)和热塑性树脂中常用的添加剂。作为该添加剂,例如,可举出酚系、磷系、硫系抗氧化剂、防静电剂、聚酰胺聚醚嵌段共聚物(赋予永久防静电性能)、苯并三唑系、二苯甲酮系的紫外线吸收剂、受阻胺系的光稳定剂(耐候剂)、脱模剂、增塑剂、抗菌剂、相溶化剂和着色剂(染料、颜料)等。
接着,对本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1)的制造方法进行说明。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1)可根据需要按照上述比例配合使用上述的各成分(A)~(C),并以适当比例配合(D)~(F)等其他各种任意成分,通过混炼来得到。此时的配合和混炼,可以使用通常使用的机器,例如用螺条拌合器(ribbon blender)、鼓式滚筒(drumtumbler)等预先进行混合,在使用亨舍尔混合机、班博里混合机、单轴螺杆挤出机、二轴螺杆挤出机、多轴螺杆挤出机、双臂捏合机等的方法来进行。然而,如上所述,优选采用单轴挤出成型机、多轴挤出成型机等作为连续挤出成型机的强制通风口排气式的挤出成型机。另外,作为挤出成型机,可优选使用在成型原料的流动方向上具备多个原料供给部的机器。例如,可例示将磷酸酯化合物(C)以外的原料成分熔融混炼,在该混炼物中以熔融状态这样的优选状态供给磷酸酯化合物(C)的方法,首先将聚碳酸酯树脂(A)和磷酸酯化合物(C)熔融混炼,接着与非晶质苯乙烯系树脂(B)混炼的方法等。此外,回收聚碳酸酯树脂(A-1)可以预先与其他聚碳酸酯树脂混炼,也可以与其他的成分一起混炼。
熔融混炼时的加热温度通常在240~300℃的范围适当选择。此外,聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)以外的含有成分,可以预先与聚碳酸酯树脂、苯乙烯系树脂或者除此以外的其他热塑性树脂熔融混炼,即可以以母炼胶(master batch)的添加。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1),可以通过上述的熔融混炼成型机,或者将得到的颗粒料作为原料,使用注射成型法、射出压缩成型法、挤出成型法、吹胀成型法、挤压成型法、真空成型法、发泡成型法等来制造各种成型品。
另外,本发明阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1)通过上述熔融混炼方法制成颗粒料状的组合物成型原料,接着可优选用于基于使用该颗粒料的注射成型、射出压缩成型的注射成型品的制造。此外,作为注射成型方法,为了防止外观的瑕疵,或者为了轻量化,可以采用气体注入成型。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1),由于具有优异的热稳定性,不仅能用于顶浇口型成型,还适合用于使用了热浇道模具的成型品的成型。即,在热浇道模具中,由于热浇道中的熔融树脂的滞留,易于受热过程影响的树脂、添加剂等的分解会导致产生气体、易于发生着色,难以得到外观良好的成型品的成型,通过本发明这些问题也能够得到解决。因此,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,无论模具形状如何,都能够进行薄壁成型品、大型成型品的成型。
本发明还提供由前述的本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(1)形成的注射成型体。
作为由本发明的阻燃性热聚碳酸酯树脂组合物(1)得到的注射成型品(含有注射压缩成型),也可以在复印机、传真机、个人电脑、打印机、电视、收音机、磁带机、录像机、电话机、信息终端机、冰箱、微波炉等电气-电子机器的外壳体或各种部件中使用,还可以用于汽车部件等其他领域。
[阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)]
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的另一实施方式,其是相对于由回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~95质量%、聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)95~5质量%和该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物以外的芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)0~90质量%组成的聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,含有聚氟烯烃树脂(F)0.01~5质量份而成的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物。此外,对于该回收聚碳酸酯树脂(A-1),如前所述。
(聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2))
聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)是包含由聚碳酸酯树脂构成的聚碳酸酯部和聚有机硅氧烷部的物质,通常可以使用聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的新料。
该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物,例如可如下所述制造:使预先制造的构成聚碳酸酯部的聚碳酸酯低聚物以及构成聚有机硅氧烷部(链段)的末端具有邻烯丙基苯酚残基、对羟基苯乙烯残基、丁香油酚残基等反应性基的聚有机硅氧烷,在二氯甲烷、氯苯、氯仿等溶剂中溶解,加入二元酚的氢氧化钠水溶液,作为催化剂,使用叔胺(三乙基胺等)、季铵盐(三甲基苄基氯化铵等),在终链剂的存在下,通过表面缩聚反应来制造。
可以在聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的制造中使用的聚碳酸酯低聚物,例如可以如下所述制造:在二氯甲烷等溶剂中,使前述的二元酚和光气等碳酸酯前体反应,或通过使二元酚和碳酸酯化合物,例如二苯基碳酸酯这样的碳酸酯前体反应,由此容易地进行制造。
另外,作为碳酸酯化合物,可举出二苯基碳酸酯等二芳基碳酸酯、二甲基碳酸酯,二乙基碳酸酯等二烷基碳酸酯。
用于聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的制造的聚碳酸酯低聚物,可以是使用一种前述的二元酚的均聚低聚物,也可以是使用了二种以上的共聚低聚物。进而,也可以是将多官能性芳香族化合物与上述二元酚并用而得到的热塑性无规分枝低聚物。
这时,作为支化剂(多官能性芳香族化合物),可使用1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、α,α’,α”-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯、1-[α-甲基-α-(4’-羟基苯基)乙基]-4-[α’,α’-双(4”-羟基苯基)乙基]苯、间苯三酚、偏苯三酸、靛红双(邻甲酚)等。
该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物例如在日本特开平3-292359号公报、日本特开平4-202465号公报、日本特开平8-81620号公报、日本特开平8-302178号公报和日本特开平10-7897号公报等中公开。
作为聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物中的聚有机硅氧烷部,优选由聚二甲基硅氧烷、聚二乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷等构成的链段,特别优选聚二甲基硅氧烷链段。
作为本发明中使用的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2),聚有机硅氧烷部的聚合度优选为10~1,000左右,更优选20~500左右,进一步优选20~300左右。
进而,聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)的粘度平均分子量(Mv)通常优选为12,000~100,000,更优选14,000~50,000,进一步优选15,000~30,000。
该粘度平均分子量(Mv)是使用乌氏粘度计,在20℃测定二氯甲烷溶液的粘度,由此求出极限粘度[η],利用下式算出的值。
[η]=1.23×10-5Mv0.83
以下,对于上述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)以外的芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)进行说明。
芳香族聚碳酸酯树脂(A-3)的新料,是指上述成分(A-2)以外的芳香族聚碳酸酯树脂的新料而并非回收品的芳香族聚碳酸酯树脂。其制造方法没有特别限制,可以使用通过以往的各种方法制造的物质。例如,将二元酚和碳酸酯前体通过溶液法(表面缩聚法)或熔融法(酯交换法)而制造的物质,即,可使用在终链剂的存在下使二元酚与光气反应的表面缩聚法,或在终链剂的存在下,通过酯交换法等使二元酚和二苯基碳酸酯等反应而制造的物质。
作为二元酚可举出各种物质,但是可特别地举出2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[双酚A]、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、4,4’-二羟基二苯基、双(4-羟基苯基)环状烷、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)亚砜和双(4-羟基苯基)酮等。此外,也可举出氢醌、间苯二酚和儿茶酚等。这些可分别单独使用,也可二种以上组合使用,这些中,优选双(羟基苯基)烷系的化合物,特别优选双酚A。
另一方面,作为碳酸酯前体,为羰基卤化物、羰基酯或卤甲酸酯等,具体而言为光气、二元酚的二卤甲酸酯,二苯基碳酸酯,二甲基碳酸酯和二乙基碳酸酯等。
此外,(A-3)芳香族聚碳酸酯树脂新料可以具有分支结构,作为支化剂,有1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、α,α’,α”-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯、氟甘氨酸、偏苯三酸和靛红双(o-甲酚)等。
本发明中,芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)的粘度平均分子量(Mv)通常优选为10,000~50,000,更优选为13,000~35,000,进一步优选为15,000~30,000。这些粘度平均分子量(Mv)可以通过与上述成分(A-2)相同方法求出。
芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)中,作为分子末端基团可以使用分子量调节剂。作为分子量调节剂,通常只要是聚碳酸酯树脂的聚合中可以使用的物质,可使用各种的一元酚。具体而言,例如,可举出苯酚、对甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、对枯基苯酚、溴苯酚、三溴苯酚、壬基苯酚等。
另外,作为芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3),根据需要可以并用2种以上芳香族聚碳酸酯树脂新料。
在由上述回收聚碳酸酯树脂(A-1)、聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)和该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)以外的芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)组成的聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中,从基于含有聚有机硅氧烷的阻燃性提高效果和回收聚碳酸酯树脂的使用意义的观点出发,成分(A-1)为5~95质量%,优选为10~60质量%,更优选为20~50质量%,成分(A-2)为95~5质量%,优选为90~40质量%,更优选为80~50质量%。另外,成分(A-3)为0~90质量%,优选0~50质量%,更优选0~30质量%。
另外,聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中,从对得到的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)赋予阻燃性、耐冲击性付与效果和经济性的平衡的等观点出发,聚有机硅氧烷含有率优选为0.4~10质量%,更优选0.4~8质量%,进一步优选0.8~6质量%。
作为聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2),也可以使用聚有机硅氧烷成分超过10质量%的高含有率的材料,从对树脂组合物赋予阻燃性的观点出发,优选以聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中的聚有机硅氧烷含有率达到10质量%以下的方式,调整(A-1)和(A-3)的使用量。
另外,聚有机硅氧烷成分使用低含有率(例如1质量%未满)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)时,从对树脂组合物赋予阻燃性的观点出发,优选减少(A-1)和(A-3)的使用量,以聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中的聚有机硅氧烷含有率达到0.4质量%以上的方式进行调整。
另外,聚碳酸酯系树脂混合物(A’)的粘度平均分子量通常为12,000~100,000,优选为14,000~50,000,进一步优选17,000~30,000。以聚碳酸酯系树脂混合物(A’)的粘度平均分子量达到上述范围的方式,调整(A-1)、(A-2)和(A-3)的使用量。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)可以还含有聚氟烯烃树脂(F)而形成。对于该聚氟烯烃树脂(F),与上述说明中相同。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)含有聚氟烯烃树脂(F)时,从兼顾防滴流效果和外观不良和冲击强度的观点出发,其含量相对于上述聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,为0.01~5质量份,优选为0.1~2质量份,更优选0.1~1质量份。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)中,还可以含有非晶质苯乙烯系树脂(B)。对于该非晶质苯乙烯系树脂(B),与上述说明中相同。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)含有非晶质苯乙烯系树脂(B)时,其含量,相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,优选为5~30质量份,更优选为7~25质量份,进一步优选为10~20质量份。只要为该范围,不会对耐热性、阻燃性、耐冲击性等其他物性有大的损害,还能够改善本发明的树脂组合物的成型加工性。
另外,为了提高成型体的刚性,阻燃性,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)中可以还含有无机填充剂(D)。对于该无机填充剂(D),与上述说明中相同。本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)含有无机填充剂(D)时,从兼顾成型体的比重、冲击强度等的观点出发,其含量相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,优选为1~40质量份,更优选为1~30质量份,进一步优选为5~15质量份。
另外,为了提高成型体的冲击强度,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)中还可以含有耐冲击性提高剂(E)。对于该耐冲击性提高剂(E),与上述说明中相同。本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)含有耐冲击性提高剂(E)时,其含量,综合考虑目标成型体所要求的耐冲击性、耐热性、刚性等来决定,相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,优选为1~15质量份,更优选1~10质量份,进一步优选1~7质量份。只要在该范围,可以既不降低阻燃性又改善耐冲击性。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)中可以还含有抗氧化剂、紫外线吸收剂、脱模剂、着色剂等一般的添加剂。
另外,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)优选基本上不含任何有机卤素系阻燃剂和有机磷酸酯系阻燃剂。此时,该树脂组合物不易引起成型加工时的模具腐蚀、不易产生有害气体等,而且耐湿热特性也优良,因此在提高使用后的回收再利用率方面存在优点。
以下,对本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)的制造方法进行说明。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2),根据上述比例配合上述成分(A’)[(A-1)、(A-2)、根据需要使用的(A-3)]和成分(F),以及根据需要使用的各种任意成分(B)、(D)、(E)、以及适当比例的其他添加剂等,进行混炼来得到。
此时的配合和混炼可以利用通常使用的机器例如螺条拌合器(ribbonblender)、鼓式滚筒(drum tumbler)等先进行预混合,再使用亨舍尔混合机、班博里混合机、单轴螺杆挤出机、二轴螺杆挤出机、多轴螺杆挤出机、双臂捏合机等的方法来进行。
混炼时的加热温度通常在240~300℃的范围内适当选择。
此外,聚碳酸酯系树脂混合物(A’)以外的含有成分可以预先与聚碳酸酯系树脂混合物(A’)熔融混炼,即以母炼胶形式进行添加。
另外,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2),通过上述熔融混炼方法制成颗粒料状的组合物成型原料,然后可适宜地用于使用了该颗粒料的注射成型、射出压缩成型的注射成型体的制造中。此外,作为注射成型方法,为了防止外观的瑕疵,或者为了轻量化,可以采用气体注入成型。
本发明还提供将前述的本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物(2)成型而成的注射成型体。如上所述得到的本发明的注射成型体,使用回收聚碳酸酯树脂作为原料,且即使基本上不含有任何有机卤素系阻燃剂和有机磷酸酯系阻燃剂,阻燃性、机械的强度、耐湿性也都良好。
实施例
以下通过实施例进一步具体地说明本发明,本发明不受这些例子的限定。
此外,实施例1和比较例1~3中得到的回收聚碳酸酯树脂中的金属异物的含量的测定和回收聚碳酸酯树脂的滞留热稳定性的评价通过以下的方法进行评价。
(金属异物的含量的测定)
各例中得到的回收聚碳酸酯树脂的试样10g置于铂坩埚中,用电炉进行碳化处理后,升温至800℃,使其完全灰化。
随后,溶解于盐酸,通过ICP(Inductively Coupled Plasma)分析(装置:“IRISAdvantage”(JARRELLASH公司制))测定金属类(Na、Fe、Al、Te、Sb、Cu)的残存量。
此外,将Na、Fe的含量都在0.2质量ppm以下,且Al,Te,Sb,Cu的含量都小于0.1质量ppm的回收聚碳酸酯树脂设定为“良品”,达不到这一标准的设定为“不良品”。
(滞留热稳定性的评价-YI的测定-)
使用回收PC-1~回收PC-4(良品和不良品),利用以下的条件,进行成型机内滞留热稳定性的评价。
成型机:“EC40N”(东芝机械公司制)
工作缸温度:320℃,模具温度:80℃,
滞留时间:0,5,10,15,20分
能够稳定取得成型品后,对于从第6次注射成型开始至上述的滞留时间之间滞留的成型板(80×40×3mm)的色相,使用日本电色工业公司制的“SZ-∑90”,依据JISK7105,测定YI(黄色指数),将其变化量作为滞留热稳定性的评价的指标。YI的变化量越少,表示滞留热稳定性越优异。
另外,作为参考,对MD1500(光盘用聚碳酸酯树脂,台化出光石油化学公司制)的滞留热稳定性进行评价。
<制造例1>回收聚碳酸酯-1(回收PC-1)的制造
(粉碎工序)
将在从光盘制造装置回收的不符合制品规格的聚碳酸酯基板上蒸镀铝作为异质层的圆盘状的光盘利用旋转式的粉碎机,以筛板直径为16mm,进行粉碎。粉碎物的平均粒径为12mm。
(化学处理的杂质除去工序)
(i)利用表面活性剂的水溶液的清洗
接下来,在作为表面活性剂含有聚氧乙烯二磺化苯基醚(“EMULGEN(注册商标)A-500”,花王公司制)1质量%和烷基苯磺酸钠1质量%的混合水溶液中,在90℃进行60分钟搅拌。
(ii)碱处理
接着,使用3质量%的氢氧化钠水溶液,在120℃进行30分钟搅拌处理。进而使用5质量%的氢氧化钠水溶液,在120℃,进行30分钟搅拌。
(iii)利用表面活性剂和过氧化物的混合水溶液的清洗
接着,在含有聚氧乙烯二磺化苯基醚(“EMULGEN(注册商标)A-500”,花王公司制)1质量%和烷基苯磺酸钠1质量%的混合水溶液中混合相当于0.58质量%的过氧化氢,在所得的混合水溶液中,在90℃进行30分钟搅拌。
(vi)水洗和干燥
随后,用水充分清洗后,在80℃进行5小时干燥。
(工序〔I〕-工序(a))
图2所示,将干燥的化学处理物以速度9kg/分利用抛投机输送,在距离抛投机0.5cm处,以15cm的间隔设置两根比抛投机的宽度方向的长度长的磁通密度12,000高斯的磁石,由此使含有磁性金属异物的化学处理物在磁石上附着,从而除去。
(工序〔I〕-工序(b))
接下来,将上述工序(a)中得到的化学处理物利用带式输送机以100m/分速度输送,使用图3所示的结构的3CCD摄像机色彩分选机,检测化学处理物中的着色异物,利用喷射泵以风压0.4MPa进行吹飞,从而除去。
(工序〔II〕)
使用了如图4所示的金属异物检测器“Super mepoly III”(ANRITSU公司制)。以输送速度60m/分,在运动的传送带上,以工序〔I〕中得到的聚碳酸酯树脂达到0.15kg/m的承载方式进行输送,包含检出有金属异物的聚碳酸酯树脂的制品袋被废弃,得到纯度高的回收聚碳酸酯树脂(以下,称为回收PC-1)。
准备10个该回收PC-1的试样,测定这些金属异物的含量和粘度平均分子量,将结果示于表1。另外,将YI的测定结果示于表2。
<制造例2>回收聚碳酸酯-2(回收PC-2)的制造
在制造例1中,除了工序〔I〕和〔II〕都不进行以外,进行同样操作,得到回收聚碳酸酯树脂(以下,称为回收PC-2)。准备10个该回收PC-2的试样,测定它们的金属异物的含量和粘度平均分子量,结果示于表1。另外,YI的测定结果示于表2。
<制造例3>回收聚碳酸酯-3(回收PC-3)的制造
在制造例1中,除了不进行工序〔I〕以外同样地进行,得到回收聚碳酸酯树脂(以下,称为回收PC-3)。准备10个该回收PC-3的试样,测定它们的金属异物的含量和粘度平均分子量,结果示于表1。另外,YI的测定结果示于表2。
<制造例4>回收聚碳酸酯-4(回收PC-4)的制造
在制造例1中,除了没进行工序〔II〕以外同样地进行,得到回收聚碳酸酯树脂(以下,称为回收PC-4)。准备10个该回收PC-4的试样,测定它们的金属异物和粘度平均分子量的含量,结果示于表1。另外,YI的测定结果示于表2。
[表1]
表1
Figure BDA00001803895800301
[表2]
表2
Figure BDA00001803895800302
由表1和表2可知,实施例1中根据本发明所述的方法回收的聚碳酸酯树脂,通常钠和铁的含量都小于0.2质量ppm,且铝、碲、锑、铜的含量都小于0.1质量ppm,纯度非常高,在成型机内中的滞留也难以变黄,即,滞留热稳定性优异。
另一方面,比较例1~3中得到的回收聚碳酸酯树脂,试样的1/4中,钠、铁的含量分别为1.7质量ppm以上,铝、碲、锑、铜的含量都为0.2质量ppm以上,因此混入了纯度低的回收聚碳酸酯树脂,该聚碳酸酯树脂缺乏滞留热稳定性。
另外,根据以下的方法测定以下的试验例中制造的CD-ROM的耐久性。
(耐久性)
-电气特性的测定-
求出作为无凹坑镜面部分和I11凹坑的信号强度比的I11Rmin(=I11/ITopReflective的最小值),评价电气特性。此外,CD-ROM的规格值为I11Rmin为0.6以上。
-BLER的测定-
另外,求出随意抽出的5张CD-ROM的BLER(block error rate;块错误率)的平均值和最大值。此外,关于CD-ROM的规格值,BLER为220以下。
-耐久性的评价-
对于在80℃,湿度85%的环境下保持168小时后的CD-ROM,测定上述电气特性和上述BLER。电气特性和BLER的变化量越小,表示耐久性越优异。
此外,越过上述电气特性和BLER的CD-ROM规格值,且通过耐久性的评价的物质为ON品,只要有1个项目没通过就设定为OFF品。
<试验例>
将在实施例1、比较例1~3中得到的回收PC-1~PC-4(良品和不良品)设定为50质量%,与50质量%的MD1500(光盘用聚碳酸酯树脂,台化出光石油化学公司制)混合,将进行均匀化的材料加工为颗粒料状,分别得到回收PC-1’~回收PC-4’。
使用回收PC-1’~回收PC-4’,利用成型机“SD40ER”(住友重机工业公司制,条件:工作缸温度350℃,射出压力167MPa,射出时间2.5秒,冷却时间2.2秒)成型CD-ROM,分别得到CD-ROM-1~CD-ROM-4。
在该CD-ROM-1~CD-ROM-4上涂敷Al膜和UV保护膜,进行电气特性和BLER(坏块率)的测定,以及耐久性的评价。
此外,为了对照,在仅由MD1500的成型而得到的CD-ROM(称为CD-ROM-0)上涂布Al膜和UV保护膜,进行同样的测定和评价。
[表3]
表3
Figure BDA00001803895800321
由表3可知,使用通过本发明的方法回收的聚碳酸酯树脂制造的CD-ROM,一般可以得到耐久性高的产品。另一方面可知,对于使用比较例1~3中得到的回收聚碳酸酯树脂制造的CD-ROM,混杂着耐久性低的产品,工业上缺乏有用性。
另外,以下的实施例2~13、比较例4~9和参考例1中的物性试验的测定如下进行。
(1)UL燃烧试验:
依照UL94(厚度1.5mm)进行测定。
(2)伊佐得(IZOD)冲击强度(带触点):
依照ASTMD256,在23℃(壁厚3.2mm)测定冲击强度。(单位:kJ/m2)
(3)流动性试验(MFR):
对于各实施例和比较例中得到的颗粒料,在260℃,2.16kg载荷条件下测定流动性(MFR0)。
(4)异物评价(0.2mm2以上):
将各实施例和比较例中得到的颗粒料用注射成型机(FANUC公司制,ROBOSHTα-100C,成型温度:250℃)成型为6×6×0.2cm的平板,对没有突尖的面的异物进行计数,评价7枚(250cm2)的合计数。
(5)耐湿性试验:
用恒温槽,在65℃,相对湿度85%条件下,将各实施例和比较例中得到的颗粒料保持500小时后,在260℃,2.16kg载荷条件下,测定流动性(MFR500),根据与上述流动性试验的MFR0的关系,基于下式算出耐湿性。
耐湿性(%)=MFR500/MFR0
(6)聚碳酸酯的粘度平均分子量(Mv)的测定:
使用乌氏粘度计,测定20℃下的二氯甲烷溶液的粘度,由此求出极限粘度[η],通过[η]=1.23×10-5Mv0.83的式算出。
<实施例2~13,比较例4~9,参考例1>
作为回收聚碳酸酯树脂(A-1),实施例2~13中使用实施例1中得到的回收PC-1,比较例4~9中使用比较例1~3中得到的回收PC-2(不良品)、回收PC-3(不良品)、回收PC-4(不良品),在其中按照表4或表5所示的使用量配合以下所示的回收聚碳酸酯(A-1)以外的聚碳酸酯〔聚碳酸酯新料:设定为成分(A-2)。〕和各成分〔排除成分(C)〕,向通风口式二轴挤出机(机种名:TEM35,东芝机械(株)制)中供给,在280℃条件下进行熔融混炼,过程中从料筒添加温至约80℃的成分(C),进行颗粒化。
将得到的颗粒料在80℃,进行5小时干燥后,以成型温度240℃(模具温度40℃)进行注射成型,制作评价用的试验片,实施伊佐得冲击强度和UL燃烧试验。另外,利用上述的测定方法,进行颗粒料的耐湿性试验和异物评价。这些物性测定结果示于表4和表5。
此外,在表4和表5中,成分(C)~(F),是相对于成分(A)和成分(B)的合计100质量份的配合量(质量份)。
(A-2)聚碳酸酯新料
PC-1:FN2200A(出光兴产(株)制,双酚A聚碳酸酯:粘度平均分子量22000)
PC-2:FN2600A(出光兴产(株)制,双酚A聚碳酸酯:粘度平均分子量26000)
(B)非晶质苯乙烯系树脂
丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物:AT-05〔日本A&L(株)制,MFR=18g/10分(220℃,5kg载荷)〕
丙烯腈苯乙烯共聚物:290FF〔Techno Polymer(株)制,MFR=48.4g/10分(220℃,5kg载荷)〕
(C)不含卤素的磷酸酯化合物
双酚A双(二苯基磷酸酯):CR-741〔大八化学工业(株)制〕
(D)无机填充剂
滑石:TP-A25〔平均粒径:5μm,富士滑石工业(株)制〕
(E)耐冲击性提高剂
芯壳型接枝橡胶状弹性体:EXL2603〔Rohm and haas Japan(株)制〕(芯:丁二烯,壳:甲基丙烯酸甲酯(MMA))
(F)聚氟烯烃树脂〔PTFE:旭硝子(株)制:CD076,平均分子量:约200~300万〕
(其他添加剂)
-抗氧化剂:三(2,4-二叔丁基苯基)亚硝酸酯〔汽巴精化(株)制,IRGAFOS168〕
-脱模剂:季戊四醇四硬质酸酯〔理研维生素(株)制,RikestarEW-440A〕
[表4]
表4
Figure BDA00001803895800351
[表5]
表5
Figure BDA00001803895800352
由表4和表5可知,实施例2~4中,在参考例1的聚碳酸酯新料的一部份中使用回收聚碳酸酯,但是阻燃性、流动性和伊佐得冲击强度几乎没变。另外还可知,所有实施例中的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物阻燃性优异,不含0.2mm2以上的异物,在耐湿性试验中,流动性的变化也非常小。
另外,对于以下的实施例14~25,比较例10~16和参考例2中的下述(1)~(5)进行以下的物性试验的测定。
(1)阻燃性试验-UL燃烧试验
(2)颗粒料的流动性试验(MFR)
(3)耐冲击性试验-伊佐得冲击强度(带触点)
(4)异物数的评价
(5)耐湿性试验
此外,所有物性试验都与实施例2~13,比较例4~9和参考例1的情况同样地进行。
<实施例14~25,比较例10~16,参考例2>
将如表6或表7所述的方式配合各成分,供给于通风口式二轴挤出机(机种名:TEM35,东芝机械(株)制),在280℃进行熔融混炼,进行颗粒化。将得到的颗粒料在120℃进行5小时干燥后,在成型温度260℃(模具温度80℃)进行注射成型,得到评价用的试验片、成型试样,根据上述试验方法,进行物性试验。结果示于表6和表7。
此外,在表6和表7中,成分(B)、(D)~(F)是相对于成分(A’)或成分(A-1)~(A-3)的合计100质量份的配合量(质量份)。
(A-1)回收聚碳酸酯树脂
使用实施例1中得到的回收PC-1,比较例1~3中得到的回收PC-2(不良品),回收PC-3(不良品),回收PC-4(不良品)。
(A-2)聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物
使用下述的新料的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。
PC-PDMS-1:聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物:FC1700[出光兴产(株)制,粘度平均分子量=17,800,聚二甲基硅氧烷(PDMS)部的聚合度=40,PDMS含有率=3.5质量%]
PC-PDMS-2:通过后述的制造例5得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物[粘度平均分子量=17,300,聚二甲基硅氧烷(PDMS)部的聚合度=90,PDMS含有率=6.6质量%]
(A-3)芳香族聚碳酸酯树脂的新料
PC-1:双酚A聚碳酸酯:FN1700A[出光兴产(株)制,粘度平均分子量Mv=17,000]
PC-2:双酚A聚碳酸酯:FN2600A[出光兴产(株)制,粘度平均分子量Mv=26,000]
(F)聚氟烯烃树脂
PTFE(聚四氟乙烯树脂):CD076(旭硝子(株)制)
(B)非晶质苯乙烯系树脂
丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物:AT-05[日本A&L(株)制,MFR=18g/10分(220℃,5kg载荷)]
丙烯腈苯乙烯共聚物:290FF[Techno Polymer(株)制,MFR=48.4g/10分(220℃,5kg载荷)]
(D)无机填充剂
滑石:TP-A25(富士滑石工业(株)制,平均粒径:5μm)
(E)耐冲击性提高剂
芯壳式接枝橡胶状弹性体:EXL2603(Rohm and haas Japan(株)制,芯的原料:丁二烯,壳的原料:甲基丙烯酸甲酯)
(其他添加剂)
-抗氧化剂:三(2,4-二叔丁基苯基)亚硝酸酯〔BASF制,IRGAFOS168〕
-脱模剂:季戊四醇四硬质酸酯〔理研维生素(株)制,RikestarEW-440A〕
<制造例5>聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的制造
(聚碳酸酯低聚物合成工序)
5.6质量%氢氧化钠水溶液中加入相对于之后溶解的双酚A(BPA)为2,000ppm的亚二连硫酸钠,在其中以双酚A浓度为13.5质量%的方式溶解双酚A,制备双酚A的氢氧化钠水溶液。
该双酚A的氢氧化钠水溶液以40L/hr的流量,二氯甲烷以15L/hr的流量,光气以4.0kg/hr的流量,连续地通过内径6mm、管长30m的管型反应器。管型反应器具有夹套部分,在夹套中通过冷却水,将反应液的温度保持在40℃以下。
从管型反应器排出的反应液被连续地导入具有后退翼的内容积40L的带隔板的槽型反应器中,在其中进一步添加2.8L/hr的双酚A的氢氧化钠水溶液、0.07L/hr的25质量%氢氧化钠水溶液、17L/hr的水、0.64L/hr的1质量%三乙基胺水溶液,进行反应。由槽型反应器溢出的反应液被连续地排出,通过静置分离除去水相,采取二氯甲烷相。
由此得到的聚碳酸酯低聚物的浓度为318g/L,氯甲酸基浓度为0.75mol/L。
(聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的制造)
在具备了扰流板、浆型搅拌翼和冷却用夹套的50L槽型反应器中,加入上述中制造的聚碳酸酯低聚物溶液15L、二氯甲烷9.0L、二甲基硅氧烷单位的重复数为90的邻烯丙基苯酚末端改性聚二甲基硅氧烷(PDMS)396g和三乙基胺8.8mL,在搅拌下,加入6.4质量%氢氧化钠水溶液1389g,使聚碳酸酯低聚物与邻烯丙基苯酚末端改性PDMS反应10分钟。
在该聚合液中,加入对叔丁基苯酚(PTBP)的二氯甲烷溶液(将PTBP140g在二氯甲烷2.0L中溶解的溶液)、双酚A的氢氧化钠水溶液(在将氢氧化钠577g和亚二连硫酸钠2.0g在水8.4L中溶解的水溶液中,使双酚A1012g溶解而成的溶液),进行了50分钟聚合反应。
加入用于稀释的二氯甲烷10L,进行10分钟搅拌后,含有聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的有机相和含有过剩的双酚A和氢氧化钠的水相发生分离,由此分离有机相。
将由此得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的二氯甲烷溶液依次用相对于该溶液为15容积%的0.03mol/L氢氧化钠水溶液,0.2mol/L盐酸来清洗,接着,以清洗后的水相中的电导率达到0.01μS/m以下的方式用纯水反复清洗。
将通过清洗得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的二氯甲烷溶液浓缩-粉碎,将得到的薄片在减压下在120℃进行干燥。
通过得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的核磁共振(NMR)求得的PDMS残基量(PDMS共聚合量)为6.6质量%,根据ISO1628-4(1999)测定的粘度数为46.7,粘度平均分子量Mv=17,300。
[表6]
表6
Figure BDA00001803895800391
[表7]
表7
由表6和表7可知,本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中都没有0.2mm2以上的异物,耐湿性试验中的流动性的变化都非常小。另外,比比较例的聚碳酸酯树脂组合物的阻燃性优异。
还可知,表6的实施例使用回收聚碳酸酯树脂(A-1),表7的参考例2是仅使用聚碳酸酯树脂新料的试样,但是实施例14~17和21中的本发明的聚碳酸酯系树脂组合物的阻燃性,流动性与参考例相比几乎没有变化,另外,伊佐得冲击强度为同等以上。
产业上的利用可能性
本发明作为由废弃光盘和/或回收光盘回收聚碳酸酯树脂的方法是有用的,通过成型回收的聚碳酸酯树脂,可以作为光学成型品(特别是光盘)利用。另外,回收的聚碳酸酯树脂,作为各种聚碳酸酯树脂组合物的成分,例如阻燃性聚碳酸酯组合物的成分也是有用的。
符号的说明
1(1)正常的化学处理物
1(2)混入异物的化学处理物
2磁石
3抛投机
4带式输送机
5彩色摄像机
6彩色摄像机用照明
7玻璃
8带式输送机
9吹气口/气帘
10控制单元
11背板
12喷射泵
13制品取出口
14除去物取出口
15投受光器(光传感器)
16传送带
17传送器
18指示器
19检出头

Claims (20)

1.一种聚碳酸酯树脂的回收方法,其特征在于,为包括将具有聚碳酸酯树脂基板的废弃光盘和/或回收光盘粉碎,并对得到的粉碎处理物进行化学处理的工序的聚碳酸酯树脂的回收方法,
对在所述化学处理工序中得到的化学处理物进行下述工序〔I〕和〔II〕,
工序〔I〕为包括(a)通过使用磁石除去磁性金属异物的工序和(b)通过使用光学摄像机,选定着色异物并除去该着色异物的工序的工序;
工序〔II〕为通过使用金属异物检测器,检测金属异物的有无并除去具有金属异物的树脂的工序。
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,其中,
在所述工序〔I〕中,在工序(a)之后具有工序(b)。
3.如权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,其中,
将化学处理物连续供给至工序〔I〕,分别连续地实施工序〔I〕和工序〔II〕。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,其中,
工序(a)中使用的磁石的磁通密度为10000~12000高斯。
5.如权利要求1~4中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,其中,
工序(b)中使用的光学摄像机为CCD摄像机,着色异物的选定是对带式输送机上的处理物进行的。
6.如权利要求1~5中的任一项所述的聚碳酸酯树脂的回收方法,其中,
在粉碎工序中得到的粉碎处理物的平均粒径为3~30mm。
7.一种回收聚碳酸酯树脂,其是通过权利要求1~6中的任一项所述的回收方法得到的回收聚碳酸酯树脂,其中,
钠的含量为0.5质量ppm以下,且铁的含量为1质量ppm以下,作为其他的金属的来自记录膜或色素膜的金属的含量都在0.1质量ppm以下。
8.一种光学用聚碳酸酯树脂,其是配合由权利要求7所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~100质量%和光学用聚碳酸酯树脂新料95~0质量%组成的聚碳酸酯树脂而成的。
9.一种光学成型品,其是将权利要求8所述的光学用聚碳酸酯树脂成型而得到的。
10.一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于由含有权利要求7所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的聚碳酸酯树脂(A)50~95质量%和非晶质苯乙烯系树脂(B)50~5质量%组成的树脂成分100质量份,含有1~20质量份的不含卤素的磷酸酯化合物(C)。
11.如权利要求10所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
所述聚碳酸酯树脂(A)中的回收聚碳酸酯树脂(A-1)的含有率为5~95质量%。
12.如权利要求10或11所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于由聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)组成的树脂成分100质量份,还含有1~40质量份的无机填充剂(D)。
13.如权利要求10~12中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于由聚碳酸酯树脂(A)和非晶质苯乙烯系树脂(B)组成的树脂成分100质量份,还含有1~15质量份的耐冲击性提高剂(E)。
14.一种注射成型体,其由权利要求10~13中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物形成。
15.一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于由权利要求7所述的回收聚碳酸酯树脂(A-1)5~95质量%、聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A-2)95~5质量%和所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物以外的芳香族聚碳酸酯树脂新料(A-3)0~90质量%组成的聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,含有0.01~5质量份的聚氟烯烃树脂(F)。
16.如权利要求15所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
所述聚碳酸酯系树脂混合物(A’)中的聚有机硅氧烷含有率为0.4~10质量%。
17.如权利要求15或16所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有非晶质苯乙烯系树脂(B)5~30质量份。
18.如权利要求15~17中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有无机填充剂(D)1~40质量份。
19.如权利要求15~18中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中,
相对于聚碳酸酯系树脂混合物(A’)100质量份,还含有耐冲击性提高剂(E)1~15质量份。
20.一种注射成型体,其是将权利要求15~19中的任一项所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物成型而成的。
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