CN103370373A - 聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是得到耐热性、耐冲击性优异、且表面硬度高的聚碳酸酯树脂。一种聚碳酸酯树脂组合物,其为含有聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的聚碳酸酯树脂组合物(X),所述聚碳酸酯树脂(A)含有来自二羟基化合物的结构单元(a),所述二羟基化合物在结构的一部分具有下述通式(1)表示的部位,其中,该芳香族聚碳酸酯树脂(B)的比浓粘度为0.55dl/g以下,该聚碳酸酯树脂组合物(X)中上述芳香族聚碳酸酯树脂(B)所占的比例为30重量%以上,该聚碳酸酯树脂组合物(X)的全光线透过率为90%以下。
Description
技术领域
本发明提供铅笔硬度优异的聚碳酸酯树脂组合物。
背景技术
使用以双酚A为主骨架的芳香族聚碳酸酯树脂的成型体在耐热性、耐冲击性上优异。但是,其表面硬度低,劣于玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA)。因此,为了改良聚碳酸酯的表面特性,进行了各种表面处理。
例如专利文献1中,提出了在聚碳酸酯基板表面涂布(甲基)丙烯酸酯并通过紫外线固化来形成保护膜的方法,并且在专利文献2中提出了特殊的双酚与双酚A的共聚聚碳酸酯。
另外,已知使用异山梨醇所代表的在分子内具有醚键的二羟基化合物作为原料的聚碳酸酯具有表面硬度高这样优异的特征(专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国日本特公平4-2614号公报
专利文献2:日本特表2009-500195号公报
专利文献3:日本特开2008-24919号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,专利文献1、2有时不一定能得到充分的表面硬度,并且,专利文献3中,由于吸水性高,因而存在因外部环境导致物性易变化这样的问题。
于是,本申请发明的目的是得到一种耐热性、耐冲击性优异且表面硬度高的聚碳酸酯树脂。
解决课题的手段
为了解决上述课题进行了深入研究,结果发现,通过混合分子内具有下述通式(1)表示的结构的聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯,具有了高表面硬度,从而完成了本发明。
即,本发明涉及下述的聚碳酸酯树脂组合物。
[1]一种聚碳酸酯树脂组合物,其为含有聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的聚碳酸酯树脂组合物(X),所述聚碳酸酯树脂(A)含有来自在结构的一部分具有下述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构单元(a),其中,该芳香族聚碳酸酯树脂(B)的比浓粘度为0.55dl/g以下,该聚碳酸酯树脂组合物(X)中上述芳香族聚碳酸酯树脂(B)所占的比例为30重量%以上,该聚碳酸酯树脂组合物(X)的全光线透过率为90%以下。
[化1]
(其中,将上述通式(1)表示的部位为-CH2-O-H的一部分的情况除外。)
[2]如上述[1]所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为具有2个以上的上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物。
[3]如上述[1]或[2]所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为具有环状结构的二羟基化合物。
[4]如上述[1]至[3]任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为下式(2)表示的二羟基化合物。
[化2]
[5]如上述[4]所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,在聚碳酸酯树脂(A)中,含有20mol%以上且小于90mol%的来自上述式(2)表示的二羟基化合物的结构单元。
[6]如上述[1]至[5]任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述聚碳酸酯树脂(A)含有10mol%以上且小于80mol%的来自脂肪族烃二羟基化合物的结构单元和来自脂环式烃二羟基化合物的结构单元之中的至少一方。
[7]如上述[1]至[6]任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述芳香族聚碳酸酯树脂(B)的来自二羟基化合物的全部结构单元中下式(7)表示的结构单元的含量超过70mol%。
-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)
(上述式(7)中,Ar1、Ar2各自独立地表示具有或不具有取代基的亚芳基,X表示单键或2价基团。)
[8]一种聚碳酸酯树脂成型品,其是将上述[1]至[7]任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物成型而得到的。
发明效果
本发明使用将具有特定结构的聚碳酸酯和芳香族聚碳酸酯混合成的树脂组合物,因而可得到表面硬度高的树脂。
具体实施方式
以下详细说明本发明的实施方式,以下记载的构成要件的说明是本发明的实施方式的一例(代表例),只要不超出本发明的要点,本发明并不限于以下的内容。
需要说明的是,本说明书中,使用“~”这样的表达时,是以包含其前后的数值或物理值的含义进行使用的。
该发明中的聚碳酸酯树脂组合物是包含聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的树脂组合物(X),聚碳酸酯树脂(A)包含结构单元(a),该结构单元(a)来自在结构的一部分具有下述通式(1)表示的部位的二羟基化合物(以下有时称为“主要的二羟基化合物”),该树脂组合物具有特定的铅笔硬度。
<聚碳酸酯树脂(A)>
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)是以二羟基化合物和碳酸二酯为原料,通过酯交换反应进行缩聚而得到的树脂,所述二羟基化合物包含在结构的一部分具有下述通式(1)表示的部位的二羟基化合物。
即,本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)包含结构单元(a),该结构单元(a)来自具有下述通式(1)表示的部位的二羟基化合物,该结构单元(a)的含量优选为20mol%以上且小于90mol%。
[化3]
(其中,将上述通式(1)表示的部位为-CH2-O-H的一部分的情况除外。)
<二羟基化合物>
作为本发明所用的二羟基化合物,只要在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位,就没有特别限定,具体地说,可以举出氧化烯二醇类、在主链具有与芳香族基团键合的醚基的二羟基化合物、具有环状醚结构的二羟基化合物等。
作为上述氧化烯二醇类,可以举出二甘醇、三甘醇、四甘醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。
作为上述在侧链具有芳香族基团、主链具有与芳香族基团键合的醚基的二羟基化合物,可以举出9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基丙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基丙氧基)-3-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丙基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-异丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-环己基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-苯基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)芴、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)-3-叔丁基-6-甲基苯基)芴、9,9-双(4-(3-羟基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)芴、2,2-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)丙烷、2,2-双(4-(2-羟基丙氧基)苯基)丙烷、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯、4,4’-双(2-羟基乙氧基)联苯、双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)砜等。
作为上述具有环状醚结构的二羟基化合物,具体可以举出下述通式(2)表示的二羟基化合物所代表的无水糖醇、下述通式(3)和下式(4)表示的螺环二醇等具有环状醚结构的化合物。其中,更优选下述通式(2)表示的二羟基化合物、下述通式(3)表示的螺环二醇等具有2个以上的环状醚结构的二羟基化合物,进一步优选具有2个环状醚结构的对象结构的二羟基化合物,特别优选下述通式(2)表示的二羟基化合物。
具有2个以上的环状醚结构的二羟基化合物由于是刚直结构,因此所得到的聚合物也为刚直结构,具有得到表面硬度高、耐热性也高的聚合物的倾向。
[化4]
[化5]
[化6]
这些之中,从获得的容易性、处理、聚合时的反应性、所得到的聚碳酸酯树脂(A)的耐热性的方面出发,优选具有环状醚结构的二羟基化合物,更优选上述通式(2)表示的二羟基化合物所代表的无水糖醇、上述通式(3)和通式(4)表示的具有环状醚结构的化合物。根据所得到的聚碳酸酯树脂(A)的要求性能,这些化合物可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
作为上述通式(2)表示的二羟基化合物,可以举出处于立体异构体的关系的异山梨醇、异甘露醇、异艾杜糖醇(isoidide),这些可以单独使用1种,也可以将2种以上组合使用。
在这些主要的二羟基化合物之中,从聚碳酸酯树脂(A)的耐光性的方面出发,优选使用不具有芳香环结构的二羟基化合物,其中,从获得和制造的容易性、耐光性、光学特性、成型性、耐热性、碳中性的方面出发,最优选的是异山梨醇,异山梨醇作为植物来源的资源丰富存在,并且通过将由可容易获得的各种淀粉来制造的山梨糖醇进行脱水缩合而得到。
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)可以含有来自除上述的主要的二羟基化合物以外的二羟基化合物(下文中有时称为“其它二羟基化合物”。)的结构单元。
来自具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构、特别是包含环状醚的结构由于极性高,因而聚碳酸酯树脂(A)作为聚合物整体的极性高,而后述的芳香族聚碳酸酯树脂(B)的极性较低。因此,将聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)混合得到的树脂组合物不完全相容,有时为不透明。完全相容的情况下,2种树脂的特性大致相抵从而得到均匀的物性的情况较多。但是,完全不相容的情况下,聚碳酸酯树脂(A)的特征——表面硬度的高度易于得到维持,与完全相容的情况相比,树脂组合物及其成型体的表面硬度得到较高地维持。基于以上理由,来自具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构单元(a)的含量优选为20mol%以上、进一步优选为25mol%以上、特别优选为30mol%以上。
另一方面,结构单元(a)的含量过多时,与聚碳酸酯树脂(B)的相容性完全恶化,有时在所得到的成型体中产生不均、外观劣化。基于以上理由,结构单元(a)的含量优选为90mol%以下、进一步优选为85mol%以下、特别优选为80mol%以下。
在聚碳酸酯树脂(A)中,在来自二羟基化合物的全部结构单元中,除了来自具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构单元(a)以外,具有来自其它二羟基化合物的结构单元。
并且,相对于来自二羟基化合物的全部结构单元,上述来自其它二羟基化合物的结构单元的含量优选为10mol%以上、更优选为15mol%以上、特别优选为20mol%以上,另一方面,该含量上限优选为80mol%以下、进一步优选为65mol%以下、特别优选为50mol%以下。
作为上述的其它二羟基化合物,可以举出直链脂肪族烃二羟基化合物、直链支链脂肪族烃二羟基化合物等脂肪族烃二羟基化合物、脂环式烃二羟基化合物、芳香族双酚类等。
作为上述的直链脂肪族烃二羟基化合物,可以举出乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-庚二醇、1,6-己二醇等。
作为上述的直链支链脂肪族烃二羟基化合物,可以举出新戊二醇、异己二醇等。
作为上述的脂环式烃二羟基化合物,可以举出1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇、五环五癸烷二甲醇、2,6-十氢化萘二甲醇、1,5-十氢化萘二甲醇、2,3-十氢化萘二甲醇、2,3-降莰烷二甲醇、2,5-降莰烷二甲醇、1,3-金刚烷二甲醇等。
作为上述的芳香族双酚类,可以举出2,2-双(4-羟苯基)丙烷[=双酚A]、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟苯基)戊烷、2,4’-二羟基-二苯基甲烷、双(4-羟苯基)甲烷、双(4-羟基-5-硝基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、3,3-双(4-羟苯基)戊烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、双(4-羟苯基)砜、2,4’-二羟基二苯砜、双(4-羟苯基)硫醚、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二氯二苯基醚、9,9-双(4-(2-羟基乙氧基-2-甲基)苯基)芴、9,9-双(4-羟苯基)芴、9,9-双(4-羟基-2-甲基苯基)芴等。
根据所得到的聚碳酸酯的要求性能,这些物质可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。
其中,作为脂肪族烃二羟基化合物,从获得容易性、处理容易性的方面出发,特别优选1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇。脂环式烃二羟基化合物为具有环状结构的烃骨架和2个羟基的化合物,羟基可以直接键合在环状结构上,也可以通过取代基而键合在环状结构上。另外,环状结构可以为单环,也可以为多环。作为脂环式烃二羟基化合物,特别优选1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇。
本发明所用的二羟基化合物可以含有还原剂、抗氧化剂、脱氧剂、光稳定剂、抗酸剂、pH稳定剂、热稳定剂等稳定剂,特别是在酸性下,本发明所用的二羟基化合物容易变质,因此优选含有碱性稳定剂。
作为碱性稳定剂,可以举出长周期型周期表(Nomenclature of Inorganic ChemistryIUPAC Recommendations2005)中的1族或2族的金属的氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、亚磷酸盐、次磷酸盐、硼酸盐、脂肪酸盐;氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化三甲基苄基铵、氢氧化三甲基苯基铵、氢氧化三乙基甲基铵、氢氧化三乙基苄基铵、氢氧化三乙基苯基铵、氢氧化三丁基苄基铵、氢氧化三丁基苯基铵、氢氧化四苯基铵、氢氧化苄基三苯基铵、氢氧化甲基三苯基铵、氢氧化丁基三苯基铵等碱性铵化合物;4-氨基吡啶、2-氨基吡啶、N,N-二甲基-4-氨基吡啶、4-二乙基氨基吡啶、2-羟基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲氨基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巯基咪唑、2-甲基咪唑、氨基喹啉等胺系化合物。其中,从其效果和后述的蒸馏除去容易进行的方面出发,优选钠或钾的磷酸盐、亚磷酸盐,其中优选磷酸氢二钠、亚磷酸氢二钠。
这些碱性稳定剂在本发明所用的二羟基化合物中的含量没有特别限制,然而过少时,有可能得不到防止本发明所用的二羟基化合物的变质的效果,过多时,有时会引起本发明所用的二羟基化合物的性质改变,因此,通常相对于本发明所用的二羟基化合物为0.0001重量%~1重量%、优选为0.001重量%~0.1重量%。
本发明所用的二羟基化合物为异山梨醇等具有环状醚结构的情况下,因氧而容易被慢慢地氧化,因此,在保存、制造时,为了防止氧所致的分解,重要的是不要混入水分,并且使用脱氧剂等或在氮气气氛下进行处理。异山梨醇一旦被氧化,可能会产生甲酸等分解物。例如,将含有这些分解物的异山梨醇用作聚碳酸酯树脂的制造原料时,就有可能导致所得到的聚碳酸酯树脂的着色,而且有可能使物性显著劣化,不仅如此,还对聚合反应产生影响,有时也得不到高分子量的聚合物,因此,不优选。
<碳酸二酯>
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)可以将含有上述的本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物和碳酸二酯作为原料,通过酯交换反应使它们缩聚而得到。
作为所使用的碳酸二酯,通常可以举出下述通式(5)表示的物质。这些碳酸二酯可以单独使用1种,也可以将2种以上混合使用。
[化7]
(上述一般式(5)中,A1和A2各自独立地为取代或无取代的碳原子数1~碳原子数18的脂肪族基团、或者取代或无取代的芳香族基团。)
作为上述通式(5)表示的碳酸二酯,可例示出例如碳酸二苯酯、碳酸二苄酯等取代碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸二叔丁酯等,优选为碳酸二苯酯、取代碳酸二苯酯,特别优选为碳酸二苯酯。需要说明的是,碳酸二酯有时含有氯离子等杂质,有时会阻碍聚合反应,或使所得到的聚碳酸酯树脂的色调恶化,因此,根据需要优选使用通过蒸馏等进行了精制的碳酸二酯。
<酯交换反应催化剂>
如上所述,本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)通过使含有本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物和上述通式(5)表示的碳酸二酯发生酯交换反应来制造聚碳酸酯树脂。更详细地说,进行酯交换,并将副生的单羟基化合物等除去到体系外,由此得到聚碳酸酯树脂(A)。这种情况下,通常在酯交换反应催化剂存在下通过酯交换反应来进行缩聚。
在本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)的制造时可使用的酯交换反应催化剂(以下有时仅称为催化剂、聚合催化剂)可对特别是波长350nm的光线透过率、黄色指数值产生影响。
作为所使用的催化剂,只要是使制造出的聚碳酸酯树脂(A)的耐光性、透明性、色调、耐热性、热稳定性以及机械强度之中尤其是耐光性得到满足的物质,就没有限定,可以举出长周期型周期表中的1族或2族(以下仅记为“1族”、“2族”。)的金属化合物、碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺系化合物等碱性化合物。优选使用1族金属化合物和/或2族金属化合物。
也可以与1族金属化合物和/或2族金属化合物一起辅助性地合用碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺系化合物等碱性化合物,但特别优选仅使用1族金属化合物和/或2族金属化合物。
另外,作为1族金属化合物和/或2族金属化合物的形态,通常以氢氧化物、或者碳酸盐、羧酸盐、酚盐之类的盐的形态使用,但从获得的容易性、操作的容易性出发,优选氢氧化物、碳酸盐、乙酸盐,从色调和聚合活性的方面出发,优选乙酸盐。
作为1族金属化合物,可以举出例如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂、碳酸氢铯、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸铯、乙酸钠、乙酸钾、乙酸锂、乙酸铯、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸锂、硬脂酸铯、硼氢化钠、硼氢化钾、硼氢化锂、硼氢化铯、苯基化硼钠、苯基化硼钾、苯基化硼锂、苯基化硼铯、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸锂、苯甲酸铯、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、磷酸氢二铯、苯基磷酸氢二钠、苯基磷酸氢二钾、苯基磷酸氢二锂、苯基磷酸氢二铯、钠、钾、锂、铯的醇盐、酚盐、双酚A的二钠盐、二钾盐、二锂盐、二铯盐等,其中优选锂化合物。
作为2族金属化合物,可以举出例如氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镁、氢氧化锶、碳酸氢钙、碳酸氢钡、碳酸氢镁、碳酸氢锶、碳酸钙、碳酸钡、碳酸镁、碳酸锶、乙酸钙、乙酸钡、乙酸镁、乙酸锶、硬脂酸钙、硬脂酸钡、硬脂酸镁、硬脂酸锶等,其中,优选镁化合物、钙化合物、钡化合物,从聚合活性与得到的聚碳酸酯树脂的色调的方面出发,更优选镁化合物和/或钙化合物,最优选钙化合物。
作为碱性硼化合物,可以举出例如四甲基硼、四乙基硼、四丙基硼、四丁基硼、三甲基乙基硼、三甲基苄基硼、三甲基苯基硼、三乙基甲基硼、三乙基苄基硼、三乙基苯基硼、三丁基苄基硼、三丁基苯基硼、四苯基硼、苄基三苯基硼、甲基三苯基硼、丁基三苯基硼等的钠盐、钾盐、锂盐、钙盐、钡盐、镁盐或锶盐等。
作为碱性磷化合物,可以举出例如三乙基膦、三正丙基膦、三异丙基膦、三正丁基膦、三苯基膦、三丁基膦或季鏻盐等。
作为碱性铵化合物,可以举出例如氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四丙基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化三甲基乙基铵、氢氧化三甲基苄基铵、氢氧化三甲基苯基铵、氢氧化三乙基甲基铵、氢氧化三乙基苄基铵、氢氧化三乙基苯基铵、氢氧化三丁基苄基铵、氢氧化三丁基苯基铵、氢氧化四苯基铵、氢氧化苄基三苯基铵、氢氧化甲基三苯基铵、氢氧化丁基三苯基铵等。
作为胺系化合物,可以举出例如4-氨基吡啶、2-氨基吡啶、N,N-二甲基-4-氨基吡啶、4-二乙基氨基吡啶、2-羟基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲氨基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巯基咪唑、2-甲基咪唑、氨基喹啉等。
相对于用于聚合的全部二羟基化合物1摩尔,上述聚合催化剂的用量优选为0.1μmol~300μmol、进一步优选为0.5μmol~100μmol,其中,使用含有选自锂和长周期型周期表中的2族组成的组中的至少1种金属的化合物的情况下,特别是使用镁化合物和/或钙化合物的情况下,作为金属量,相对于上述全部二羟基化合物1摩尔,优选为0.1μmol以上、进一步优选为0.5μmol以上、特别优选为0.7μmol以上。并且作为上限,优选为20μmol、更优选为10μmol、特别优选为3μmol、最优选为1.5μmol,其中1.0μmol是适合的。
催化剂量过少时,聚合速度变慢,因此,若要结果得到所期望的分子量的聚碳酸酯树脂(A),则不得不提高聚合温度,有可能所得到的聚碳酸酯树脂(A)的色调、耐光性恶化,或者未反应的原料在聚合过程中挥发,以致含有本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物与上述通式(5)表示的碳酸二酯的摩尔比例破坏,达不到所期望的分子量。另一方面,聚合催化剂的用量过多时,有可能引起所得到的聚碳酸酯树脂(A)的色调的恶化,聚碳酸酯树脂(A)的耐光性发生恶化。
进一步,使用碳酸二苯酯、碳酸二苄酯等取代碳酸二苯酯作为上述通式(5)表示的碳酸二酯来制造本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)时,副生出苯酚、取代苯酚,无法避免其残存在聚碳酸酯树脂(A)中,但是,由于苯酚、取代苯酚也具有芳香环,因此不仅会吸收紫外线、有时导致耐光性的恶化,而且有时还会导致成型时出现异味。在通常的分批反应后,在聚碳酸酯树脂(A)中含有1000重量ppm以上的副生苯酚等具有芳香环的芳香族单羟基化合物,而从耐光性、降低异味降低的方面出发,优选通过使用脱挥性能优异的卧式反应器或带真空排气口的挤出机使其优选为700重量ppm以下、进一步优选为500重量ppm以下、特别优选为300重量ppm以下。只是,在工业上完全除去很难,因此芳香族单羟基化合物的含量的下限通常为1重量ppm。
需要说明的是,这些芳香族单羟基化合物根据使用的原料,当然可以具有取代基,例如可以具有碳原子数为5以下的烷基等。
另外,1族金属、其中钠、钾、铯、特别是锂、钠、钾、铯在聚碳酸酯树脂(A)中含有较多时,有可能对色调产生不良影响,由于该金属并非仅来自使用的催化剂,还存在从原料、反应装置混入的情况,因此,聚碳酸酯树脂(A)中的这些金属的总量以金属量计通常为1重量ppm以下、优选为0.8重量ppm以下、更优选为0.7重量ppm以下。
聚碳酸酯树脂(A)中的金属量可以通过湿式灰化等方法将聚碳酸酯树脂中的金属回收后,使用原子发光、原子吸光、电感耦合等离子体(ICP)等方法进行测定。
<聚碳酸酯树脂(A)制造方法>
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)通过酯交换反应使含有本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物与上述通式(5)的碳酸二酯缩聚而得到,作为原料的二羟基化合物和碳酸二酯优选在酯交换反应前均匀混合。
混合的温度通常为80℃以上、优选为90℃以上,其上限通常为250℃以下、优选为200℃以下、更优选为150℃以下。其中适合的是100℃以上120℃以下。混合的温度过低时,有可能溶解速度慢或溶解度不足,经常会导致固化等的不良。混合的温度过高时,有时会导致二羟基化合物的热劣化,结果得到的聚碳酸酯树脂的色调发生恶化,有可能对耐光性产生不良影响。
对于将本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)的原料即含有本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物和上述通式(5)表示的碳酸二酯进行混合的操作,从防止色调恶化的方面出发,优选在氧浓度为10体积%以下、进一步为0.0001体积%~10体积%、尤其为0.0001体积%~5体积%、特别为0.0001体积%~1体积%的气氛下进行混合。
为了得到本发明所用的聚碳酸酯树脂(A),相对于用于反应的含有本发明中使用的二羟基化合物的二羟基化合物,上述通式(5)表示的碳酸二酯优选以0.90~1.20的摩尔比例使用,进一步优选以0.95~1.10的摩尔比例使用。
该摩尔比例变小时,制造出的聚碳酸酯树脂的末端羟基增加,聚合物的热稳定性发生恶化,导致成型时着色,或者酯交换反应的速度降低,有可能得不到所期望的高分子量体。
另外,该摩尔比例增加时,酯交换反应的速度降低,有时难以制造所期望的分子量的聚碳酸酯树脂(A)。酯交换反应速度的降低使聚合反应时的热历史增长,结果有可能使得到的聚碳酸酯树脂的色调、耐光性恶化。
进一步,相对于含有本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物,上述通式(5)表示的碳酸二酯的摩尔比例增大时,所得到的聚碳酸酯树脂(A)中的残存碳酸二酯量增加,它们吸收紫外线而有可能使聚碳酸酯树脂的耐光性恶化,不优选。
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)中残存的碳酸二酯的浓度优选为200重量ppm以下、进一步优选为100重量ppm以下、特别优选为60重量ppm以下,其中30重量ppm以下是适合的。现实中聚碳酸酯树脂(A)会含有未反应的碳酸二酯,其浓度的下限值通常为1重量ppm。
本发明中,对于使二羟基化合物与碳酸二酯缩聚的方法,在上述的催化剂存在下通常使用2个以上的反应器以多阶段来实施该方法。反应的形式可以为分批式、连续式、或者分批式与连续式的组合中的任一种方法。优选在聚合初期以相对低温、低真空得到预聚物,在聚合后期以相对高温、高真空使分子量上升至预定值,从色调、耐光性的方面出发,重要的是对各分子量阶段的夹套温度以及内温、反应体系内的压力的适当选择。例如,若聚合反应在达到预定值之前温度、压力的任一方变化过快,则未反应的单体馏出,使二羟基化合物与碳酸二酯的摩尔比破坏,导致聚合速度的降低或者得不到具有预定的分子量和末端基团的聚合物,结果有可能不能实现本申请发明的目的。
进一步,为了抑制馏出的单体的量,有效的是在聚合反应器中使用回流冷却器,特别是在未反应单体成分多的聚合初期的反应器中其效果大。导入至回流冷却器的制冷剂的温度可以根据使用的单体来适宜选择,通常导入至回流冷却器的制冷剂的温度在该回流冷却器的入口通常为45℃~180℃、优选为80℃~150℃、特别优选为100℃~130℃。导入至回流冷却器的制冷剂的温度过高时,回流量减少,其效果降低,该温度过低时,本来应该蒸馏除去的单羟基化合物的蒸馏除去效率有降低的倾向。作为制冷剂,可以使用温水、蒸气、热介质油等,优选蒸气、热介质油。
为了一边将聚合速度维持在适当速度、抑制单体的馏出,一边使最终的聚碳酸酯树脂的色调、热稳定性、耐光性等不受损,重要的是对上述的催化剂的种类和量的选定。
本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)优选使用催化剂并使用2个以上的反应器以多阶段进行聚合来制造,用2个以上的反应器实施聚合的理由是因为,在聚合反应初期反应液中所含有的单体多,因此重要的是在维持必要的聚合速度的同时抑制单体的挥散,在聚合反应后期为了使平衡向聚合侧移动,重要的是将副生的单羟基化合物充分蒸馏除去。如此,为了设定不同的聚合反应条件,从生产效率的方面出发,优选使用串联配置的2个以上的聚合反应器。
如上所述,本发明的方法所使用的反应器为至少2个以上即可,从生产效率等的方面出发,反应器为3个以上、优选为3~5个、特别优选为4个。
本发明中,反应器为2个以上时,在该反应器中还可以连续地改变温度和压力等,使其具有多个条件不同的反应阶段。
本发明中,聚合催化剂也可以混合在原料制备槽、原料贮槽中,并且还可以直接添加在聚合槽中,但从供给的稳定性、聚合的控制的方面出发,在供给至聚合槽之前的原料管线的中途设置催化剂供给管线并优选以水溶液供给。
聚合反应的温度若过低,则导致生产率的降低和施加于制品的热历史增长,该温度若过高,则导致单体的挥散,不仅如此,还有可能助长聚碳酸酯树脂的分解和着色。
具体地说,对于第1段反应,作为聚合反应器的内温的最高温度,为140℃~270℃、优选为180℃~240℃、进一步优选为200℃~230℃,在110kPa~1kPa、优选为70kPa~5kPa、进一步优选为30kPa~10kPa(绝对压力)的压力下,进行0.1时间~10小时、优选为0.5小时~3小时,一边将产生的单羟基化合物蒸馏除去至反应体系外,一边实施第1段反应。
第2段以后,将反应体系的压力从第1段的压力慢慢地降低,一边连续将产生的单羟基化合物除去到反应体系外,一边使最终反应体系的压力(绝对压力)为200Pa以下,内温的最高温度为210℃~270℃、优选为220℃~250℃,通常进行0.1小时~10小时、优选为1小时~6小时、特别优选为0.5小时~3小时。
特别是为了抑制聚碳酸酯树脂(A)的着色和热劣化、得到色调和耐光性良好的聚碳酸酯树脂(A),优选整个反应阶段的内温的最高温度低于250℃、特别优选为225℃~245℃。并且,为了抑制聚合反应后半段的聚合速度的降低、将热历史所致的劣化控制在最小限,优选在聚合的最终阶段使用栓塞流性和界面更新性优异的卧式反应器。
若为了得到预定的分子量的聚碳酸酯树脂(A)而提高聚合温度、过度延长聚合时间,则具有紫外线透过率下降、黄色指数(YI)值增大的倾向。
从资源有效利用的方面出发,副生的单羟基化合物优选在根据需要进行了精制后,作为碳酸二苯酯、双酚A等的原料进行再利用。
如上所述,本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)在缩聚后,通常进行冷却固化,并使用旋转式切割器等将其颗粒化。
颗粒化的方法没有限定,可以举出从最终聚合反应器中以熔融状态抽出,以线料的形态冷却固化并颗粒化的方法;从最终聚合反应器中以熔融状态将树脂供给至单螺杆或双螺杆挤出机中,熔融挤出后进行冷却固化并颗粒化的方法;或者从最终聚合反应器中以熔融状态抽出,以线料的形态冷却固化,先暂且颗粒化后,再次将树脂供给至单螺杆或双螺杆挤出机中,熔融挤出后进行冷却固化并颗粒化的方法等。
此时,在挤出机中可以进行残存单体的减压脱挥,还可以混合通常已知的热稳定剂、中和剂、紫外线吸收剂、脱模剂、着色剂、抗静电剂、增滑剂、润滑剂、增塑剂、增容剂、阻燃剂等进行混炼。挤出机中的熔融混炼温度依赖于聚碳酸酯树脂(A)的玻璃化转变温度和分子量,但通常为150℃~300℃、优选为200℃~270℃、进一步优选为230℃~260℃。熔融混炼温度低于150℃时,聚碳酸酯树脂(A)的熔融粘度高、对挤出机的负荷增大、生产率降低。熔融混炼温度高于300℃时,聚碳酸酯的热劣化变得剧烈,会因分子量的降低而导致机械强度的降低、着色、气体的产生。
在制作本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)时,为了防止异物的混入,优选设置过滤器。过滤器的设置位置优选在挤出机的下游侧。过滤器的异物除去的尺寸(网孔)优选为100μm以下,以达到除去99%的过滤精度。特别是在膜用途等中不希望混入微少的异物的情况下,该尺寸优选为40μm以下、进一步优选为10μm以下。
对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)的挤出,为了防止挤出后的异物混入,优选在清净度比JIS B9920(2002年)所定义的等级7高、进一步优选比等级6高的洁净室中实施挤出。另外,将挤出的聚碳酸酯树脂冷却造粒时,优选使用空气冷却、水冷等冷却方法。对于空气冷却时使用的空气,优选使用预先用HEPA过滤器等除去空气中的异物后的空气,以防止空气中的异物的再附着。使用水冷时,优选使用经离子交换树脂等除去了水中的金属成分并进而用过滤器除去了水中的异物的水。使用的过滤器的网孔优选为10μm~0.45μm,以达到除去99%的过滤精度。
如此得到的本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)的分子量能够以比浓粘度表示,比浓粘度通常为0.30dL/g以上、优选为0.35dL/g以上,比浓粘度的上限为1.20dL/g以下、更优选为1.00dL/g以下、进一步优选为0.80dL/g以下。
聚碳酸酯树脂(A)的比浓粘度过低时,成型品的机械强度有可能小,过大时,成型时的流动性降低,具有使生产率和成型性降低的倾向。
需要说明的是,比浓粘度如下测定:使用二氯甲烷作为溶剂,将聚碳酸酯浓度精密地调节为0.6g/dL,于温度20.0℃±0.1℃使用乌氏粘度管进行测定。
进而,本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)中的下述通式(6)表示的末端基团的浓度的下限量通常为20μeq/g、优选为40μeq/g、特别优选为50μeq/g,上限通常为160μeq/g、优选为140μeq/g、特别优选为100μeq/g。
下述通式(6)表示的末端基团的浓度过高时,即使刚聚合后和成型时的色调良好,也有可能招致紫外线曝露后的色调的恶化,相反该浓度过低时,热稳定性有可能降低。为了控制下述通式(6)表示的末端基团的浓度,除了控制作为原料的包含本发明所用的二羟基化合物的二羟基化合物和上述通式(5)表示的碳酸二酯的摩尔比例以外,还可以举出控制酯交换反应时的催化剂的种类和量、聚合压力和聚合温度的方法等。
[化8]
另外,将本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)中的与芳香环键合的H的摩尔数设为(C)、将不与芳香环键合的H的摩尔数设为(D)时,与芳香环键合的H的摩尔数相对于全部H的摩尔数的比例以C/(C+D)表示,如上所述,具有紫外线吸收能力的芳香环有可能对耐光性产生影响,因此C/(C+D)优选为0.1以下、进一步优选为0.05以下、特别优选为0.02以下、适宜为0.01以下。C/(C+D)可以通过1H-NMR定量。
本发明的聚碳酸酯树脂组合物(A)可以通过注射成型法、挤出成型法、挤压成型法等通常已知的方法来制成成型物。并且,本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)在进行各种成型前也可以根据需要利用转鼓混合机、Super Mixer、浮选机、V型混合机NAUTAMIXER、班伯里混炼机、挤出机等来混合热稳定剂、中和剂、紫外线吸收剂、脱模剂、着色剂、抗静电剂、增滑剂、润滑剂、增塑剂、增容剂、阻燃剂等添加剂。
上述聚碳酸酯树脂(A)的玻璃化转变温度优选为75℃以上、160℃以下,更优选为80℃以上150℃以下、进一步优选为85℃以上145℃以下、特别优选为90℃以上140℃以下。通过使用玻璃化转变温度在该范围内的聚碳酸酯树脂(A),可提供具有优异的耐热性的成型品。
<芳香族聚碳酸酯树脂(B)>
用于本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(B)为用碳酸酯键联结来自二羟基化合物的结构单元的聚碳酸酯树脂,在结构中只要具有芳香环,就可以使用以往已知的任何聚碳酸酯树脂,可以包含来自具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构单元。但是,包含来自具有上述式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构单元的情况下,使用与聚碳酸酯树脂(A)具有不同结构的聚碳酸酯树脂。
用于本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(B)可以是均聚物和共聚物的任一种。并且,芳香族聚碳酸酯树脂(B)可以具有支链结构。
更具体地说,可以举出具有下述通式(7)表示的重复结构的聚碳酸酯树脂。
-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)
(上述通式(7)中,Ar1、Ar2各自独立地表示具有或不具有取代基的亚芳基,X表示单键或2价基团。)
作为上述的具有或不具有取代基的亚芳基,只要是亚芳基就没有特别限制,优选芳香环为3个以下的亚芳基、更优选为亚苯基。
作为Ar1、Ar2的各自独立地具有或不具有的取代基,可以举出具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷基、具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷氧基、卤基、碳原子数1~10的卤化烷基、或具有或不具有取代基的碳原子数6~20的芳香族基团。这些取代基中,优选举出具有或不具有取代基的碳原子数1~10的烷基、或具有或不具有取代基的碳原子数6~20的芳香族基团,更优选举出碳原子数1~10的烷基,特别优选举出甲基。
作为上述X表示的2价基团,可以举出具有或不具有取代基的碳原子数1~6的链状结构的亚烷基、具有或不具有取代基的碳原子数1~6的链状结构的次烷基、具有或不具有取代基的碳原子数为3~6的环状结构的亚烷基、具有或不具有取代基的碳原子数为3~6的环状结构的次烷基、-O-、-S-、-CO-或-SO2-,其中,特别优选碳原子数为3的链状结构的次烷基。作为碳原子数1~6的链状结构的亚烷基所具有的取代基,优选为芳基,特别优选为苯基。
来自构成本发明中所用的芳香族聚碳酸酯树脂(B)的二羟基化合物的结构单元为从二羟基化合物的羟基上去除氢原子后的结构单元。作为与此相当的二羟基化合物的具体例,可以举出联苯化合物、双酚类化合物、卤化双酚类化合物等。
作为上述联苯化合物,可以举出4,4’-联苯酚、2,4’-联苯酚、3,3’-二甲基-4,4’-二羟基-1,1’-联苯、3,3’-二甲基-2,4’-二羟基-1,1’-联苯、3,3’-二(叔丁基)-4,4’-二羟基-1,1’-联苯、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基-1,1’-联苯、3,3’,5,5’-四(叔丁基)-4,4’-二羟基-1,1’-联苯、2,2’,3,3’,5,5’-六甲基-4,4’-二羟基-1,1’-联苯等。
另外,作为上述双酚类化合物,可以举出双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷、双-(4-羟苯基)甲烷、双-(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-双-(4-羟苯基)乙烷、1,1-双-(4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟苯基)丁烷、2,2-双-(4-羟苯基)戊烷、2,2-双-(4-羟苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双-(4-羟苯基)己烷、2,2-双-(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双-(4-羟苯基)环戊烷、1,1-双-(4-羟苯基)环己烷、双-(3-苯基-4-羟苯基)甲烷、1,1-双-(3-苯基-4-羟苯基)乙烷、1,1-双-(3-苯基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(3-苯基-4-羟苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、2,2-双-(4-羟基-3-乙基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3-仲丁基苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)乙烷、2,2-双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟基-3,6-二甲基苯基)乙烷、双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)甲烷、1,1-双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)乙烷、2,2-双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)丙烷、双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)苯基甲烷、1,1-双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)苯基乙烷、1,1-双-(4-羟基-2,3,5-三甲基苯基)环己烷、双-(4-羟苯基)苯基甲烷、1,1-双-(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、1,1-双-(4-羟苯基)-1-苯基丙烷、双-(4-羟苯基)二苯基甲烷、双-(4-羟苯基)二苄基甲烷、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双-[苯酚]、4,4’-[1,4-亚苯基双亚甲基]双-[苯酚]、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双-[2,6-二甲基苯酚]、4,4’-[1,4-亚苯基双亚甲基]双-[2,6-二甲基苯酚]、4,4’-[1,4-亚苯基双亚甲基]双-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基亚乙基)]双-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基二苯硫醚、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基二苯基醚、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基二苯砜、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基二苯硫醚、酚酞、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙烯基)]双酚、4,4’-[1,4-亚苯基双(1-甲基亚乙烯基)]双[2-甲基苯酚]、(2-羟苯基)(4-羟苯基)甲烷、(2-羟基-5-甲基苯基)(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-(2-羟苯基)(4-羟苯基)乙烷、2,2-(2-羟苯基)(4-羟苯基)丙烷、1,1-(2-羟苯基)(4-羟苯基)丙烷等。
进一步,作为上述卤化双酚类化合物,可以举出2,2-双(3,5-二溴-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷等。
这些之中,作为优选的二羟基化合物,可以举出双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷、双-(4-羟苯基)甲烷、双-(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-双-(4-羟苯基)乙烷、2,2-双-(4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟苯基)环己烷、双-(4-羟苯基)苯基甲烷、1,1-双-(4-羟苯基)-1-苯基乙烷、1,1-双-(4-羟苯基)-1-苯基丙烷、双-(4-羟苯基)二苯基甲烷、2-羟苯基(4-羟苯基)甲烷、2,2-(2-羟苯基)(4-羟苯基)丙烷等通过次烷基联结苯酚类而成的双酚类化合物。从耐热性、机械物性的方面考虑,优选这些化合物。
进一步,这些物质中,从通用性的方面出发,特别优选双-(4-羟苯基)甲烷、双-(4-羟基-3-甲基苯基)甲烷、双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)甲烷、2,2-双-(4-羟苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-双-(4-羟苯基)环己烷等次烷基的碳原子数为6以下的双酚类化合物。
相对于来自在上述的芳香族聚碳酸酯树脂(B)中使用的二羟基化合物的全部结构单元,来自具有芳香环的二羟基化合物的结构单元、例如上述式(7)表示的结构单元的含量优选超过70mol%、更优选为75mol%以上、进一步优选为80mol%以上、特别优选为85mol%以上。若少于70mol%,则有时耐热性、机械物性降低。另一方面,对含量的上限没有特别限定,可以为100mol%。
<芳香族聚碳酸酯树脂(B)的制造方法>
用于本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(B)的制造方法可以采用光气法、酯交换法、吡啶法等以往已知的任一方法。下面作为一例来说明基于酯交换法的芳香族聚碳酸酯树脂(B)的制造方法。
酯交换法是添加碱性催化剂、进一步添加将该碱性催化剂中和的酸性物质,使二羟基化合物和碳酸二酯进行熔融酯交换缩聚的制造方法。作为二羟基化合物,可以举出上述例示的联苯化合物、双酚类化合物。
作为碳酸二酯的代表例,可以举出碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸间甲苯酯、碳酸二萘酯、碳酸双(联苯)酯等碳酸二芳基酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丁酯、碳酸二环己酯等碳酸二烷基酯。这些之中,特别优选使用碳酸二苯酯。
用于本发明的芳香族聚碳酸酯树脂(B)的比浓粘度通常为0.4dl/g以上0.55dl/g以下、优选为0.45dl/g以上0.53dl/g以下、更优选为0.47dl/g以上0.52dl/g以下的范围内。
通常芳香族聚碳酸酯树脂(B)的熔融粘度高于聚碳酸酯树脂(A)。若混炼的树脂的粘度差变大,则在混炼时分散性具有变差的倾向。为了提高分散性而提高混炼温度时,由于脂肪族聚碳酸酯(A)通常热稳定性较低,因此混炼中聚碳酸酯(A)有可能发生分解。并且,若聚碳酸酯树脂(B)的粘度变高,则流动性恶化,在成型时,容易出现成型不均或变形。粘度低时,强度和拉伸率等机械物性得不到保持的可能性高。
需要说明的是,本发明中,可以仅单独使用1种芳香族聚碳酸酯树脂(B),或者可以将2种以上混合使用。
<聚碳酸酯树脂组合物(X)>
本发明的聚碳酸酯树脂组合物(X)为含有聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的聚碳酸酯树脂组合物(X),所述聚碳酸酯树脂(A)包含结构单元(a),该结构单元(a)来自在结构的一部分具有下述通式(1)表示的部位的二羟基化合物,优选由聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)构成。
[化9]
(其中,将上述通式(1)表示的部位为-CH2-O-H的一部分的情况除外。)
在含有上述聚碳酸酯树脂(A)以及芳香族聚碳酸酯树脂(B)的聚碳酸酯树脂组合物(X)中,聚碳酸酯树脂(B)所占的比例为30重量%以上、优选为35重量%以上、进一步优选为40重量%以上、特别优选为45重量%以上。另一方面,优选为80重量%以下、进一步优选为75重量%以下、特别优选为70重量%以下。
芳香族聚碳酸酯树脂(B)的比例不足上述的下限的情况下,具有可能会产生机械物性降低和耐热性降低的问题。另一方面,芳香族聚碳酸酯树脂(B)的比例大于上述的上限的情况下,具有招致表面硬度降低的问题。
包含来自具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物的结构、特别是包含环状醚的结构的极性高,因此,聚碳酸酯树脂(A)作为聚合物整体的极性高,相对于此,芳香族聚碳酸酯树脂(B)的极性较低。因此,将聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)混合所得到的树脂组合物不完全相容,以致全光线透过率降低。完全相容的情况下,2种树脂的特性大致相抵、可得到均匀的物性的情况较多。但是,完全不相容的情况下,聚碳酸酯树脂(A)的特征即表面硬度的高度容易被维持,与完全相容的情况相比,树脂组合物及其成型体的表面硬度被较高地维持。
基于上述内容,从聚碳酸酯树脂组合物以及聚碳酸酯树脂成型品的表面硬度得到较高保持的方面考虑,本发明的聚碳酸酯树脂组合物(X)完全不相容,全光线透过率优选为90%以下。
并且,聚碳酸酯树脂组合物(X)中的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)只要是不同种类的聚碳酸酯树脂即可,作为聚碳酸酯树脂(A),优选具有环结构,其中特别优选包含异山梨醇的聚碳酸酯树脂。
<聚碳酸酯树脂以外的树脂>
本发明的聚碳酸酯树脂组合物以及使用该聚碳酸酯树脂得到的成型品也通过混配聚碳酸酯树脂以外的树脂、树脂以外的添加剂。
作为以进一步提高、调整成型加工性以及诸物性为目的进行混配的、聚碳酸酯树脂以外的树脂的具体例,可以举出聚酯系树脂、聚醚、聚酰胺、聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯等树脂;核-壳型、接枝型或线状的无规和嵌段共聚物这样的橡胶状改性剂等。
作为上述聚碳酸酯树脂以外的树脂的混合量,相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份,优选以1重量份以上、30重量份以下的比例进行混配、更优选以3重量份以上、20重量份以下的比例进行混配、进一步优选以5重量份以上、10重量份以下的比例进行混配。
<热稳定剂>
在本发明的聚碳酸酯树脂组合物和聚碳酸酯树脂成型品中可以混配热稳定剂以防止成型时分子量的降低、色调的恶化。作为该热稳定剂,可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸和它们的酯等,具体可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、双(壬基苯基)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、二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、二苯基单邻联苯磷酸酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯、4,4’-亚联苯基二次膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、苯基膦酸二甲酯、苯基膦酸二乙酯、苯基膦酸二丙酯等。其中,优选使用亚磷酸三壬基苯基酯、磷酸三甲酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯和苯基膦酸二甲酯。
这些热稳定剂可以单独使用1种,也可以合用两种以上。上述热稳定剂的混合量优选相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份以0.0001重量份以上、1重量份以下的比例进行混配,更优选以0.0005重量份以上、0.5重量份以下的比例进行混配,进一步优选以0.001重量份以上、0.2重量份以下的比例进行混配。通过以该范围混配热稳定剂,不会出现添加剂的渗移,可防止树脂的分子量降低、变色。
<抗氧化剂>
另外,本发明的聚碳酸酯树脂组合物和聚碳酸酯树脂成型品中可以出于抗氧化的目的混配通常已知的抗氧化剂。作为该抗氧化剂,可以举出例如季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、甘油-3-硬脂基硫代丙酸酯、三甘醇-双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、N,N-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基膦酸酯-二乙基酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、4,4’-亚联苯基二次膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、3,9-双{1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰基氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷等中的1种或2种以上。
关于上述抗氧化剂的混合量,优选相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份,以0.0001重量份以上、1重量份以下的比例进行混配,更优选以0.0005重量份以上、0.5重量份以下的比例进行混配,进一步优选以0.001重量份以上、0.2重量份以下的比例进行混配。通过以该范围混配抗氧化剂,不会出现抗氧化剂渗移到成型体表面上、不会出现各种成型品的机械特性降低,可防止树脂的氧化劣化。
<紫外线吸收剂>
为了进一步提高本发明的聚碳酸酯树脂组合物和聚碳酸酯树脂成型品的耐候性,可混配紫外线吸收剂。作为该紫外线吸收剂,可以举出例如2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-甲基-2-羟苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并噁嗪-4-酮)等。
作为紫外线吸收剂的熔点,特别优选处于120~250℃的范围。使用熔点为120℃以上的紫外线吸收剂时,成型品表面的气体所致的雾度减少而得到改善。具体地说,可以使用2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-[2’-羟基-3’-(3”,4”,5”,6”-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5’-甲基苯基]苯并三唑、2,2-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯并三唑等苯并三唑系紫外线吸收剂,这些之中,特别优选2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯并三唑、2,2-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚。这些紫外线吸收剂可以单独使用1种,也可以合用两种以上。
关于上述紫外线吸收剂的混合量,优选相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份,以0.0001重量份以上、1重量份以下的比例进行混配,更优选以0.0005重量份以上、0.5重量份以下的比例进行混配,进一步优选以0.001重量份以上、0.2重量份以下的比例进行混配。紫外线吸收剂在该范围时,不会出现紫外线吸收剂渗移到成型品表面上、不会出现各种成型品的机械特性降低,可提高树脂组合物和成型品的耐候性。
<受阻胺系光稳定剂>
另外,为了进一步提高本发明的聚碳酸酯树脂组合物和聚碳酸酯树脂成型品的耐候性,可以混配受阻胺系光稳定剂。作为该受阻胺系光稳定剂,可以举出双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基]]、N,N’-双(3-氨基丙基)乙二胺-2,4-双[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基氨基)-6-氯-1,3,5-三嗪缩合物、二丁胺·1,3,5-三嗪·N,N’-双(2,2,6,6)-四甲基-4-哌啶基-1,6-己二胺与N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁胺的缩聚物等。其中,优选双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯。
关于上述受阻胺系光稳定剂的混合量,优选相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份,以0.001重量份以上、1重量份以下的比例进行混配,更优选以0.005重量份以上、0.5重量份以下的比例进行混配,特别优选以0.01重量份以上、0.2重量份以下的比例进行混配。通过以该范围混配受阻胺系光稳定剂,不会出现受阻胺系光稳定剂渗移到聚碳酸酯树脂组合物表面、不会出现各种成型品的机械特性降低,可提高将本发明的聚碳酸酯树脂组合物成型而成的成型品的耐候性。
<脱模剂>
为了进一步提高本发明的聚碳酸酯树脂组合物从熔融成型时的模具中脱模的脱模性,优选进一步含有脱模剂。作为脱模剂,可以举出高级脂肪酸、一元或多元醇的高级脂肪酸酯、蜂蜡等天然动物系蜡、巴西棕榈蜡等天然植物系蜡、固体石蜡等天然石油系蜡、褐煤蜡等天然煤炭系蜡、烯烃系蜡、硅油、有机聚硅氧烷等,特别优选高级脂肪酸、一元或多元醇的高级脂肪酸酯。
作为高级脂肪酸酯,优选取代或无取代的碳原子数1~碳原子数20的一元醇或多元醇与取代或无取代的碳原子数10~30的饱和脂肪酸的偏酯或全酯。作为该一元醇或多元醇与饱和脂肪酸的偏酯或全酯,可以举出硬脂酸单甘油酯、硬脂酸二甘油酯、硬脂酸甘油三脂、硬脂酸单山梨酸酯、硬脂酸硬脂酯、二十二烷酸单甘油酯、二十二烷酸二十二烷酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸十八酯、棕榈酸棕榈酯、硬脂酸丁酯、月桂酸甲酯、棕榈酸异丙酯、联苯双酚盐(ビフェニルビフェネート)、山梨糖醇酐单硬脂酸酯、2-乙基己基硬脂酸酯等。其中,优选使用硬脂酸单甘油酯、硬脂酸甘油三脂、季戊四醇四硬脂酸酯、二十二烷酸二十二烷酯。
作为高级脂肪酸,优选取代或无取代的碳原子数10~30的饱和脂肪酸。作为这样的饱和脂肪酸,可以举出十四酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸等。这些脱模剂可以单独使用1种,也可以两种以上混合使用。
关于该脱模剂的含量,相对于本发明所用的聚碳酸酯树脂(A)和芳香族聚碳酸酯树脂(B)的混合物100重量份,优选为0.0001重量份以上、进一步优选为0.01重量份以上、特别优选为0.1重量份以上,另一方面,优选为2重量份以下、进一步优选为1重量份以下、特别优选为0.5重量份以下。相比该范围过少时,有可能产生脱模不良,另一方面,相比该范围过多时,有可能导致成型体的耐热性降低。
本实施方式中,对混配至聚碳酸酯树脂组合物中的上述脱模剂的添加时期、添加方法没有特别限定。作为添加时期,可以举出例如通过酯交换法制造聚碳酸酯树脂的情况下在聚合反应终止时进行添加;还有,与聚合法无关,在聚碳酸酯树脂与其它配合剂的的混炼途中等聚碳酸酯树脂为熔融的状态时进行添加;使用挤出机等与颗粒或粉末等固体状态的聚碳酸酯树脂共混·混炼时进行添加;等等。作为添加方法,有在聚碳酸酯树脂中将上述脱模剂直接混合或混炼的方法;也能够以使用少量的聚碳酸酯树脂或其它树脂等与上述脱模剂制成的高浓度的母料的形式进行添加。
<成型>
本实施方式中,可得到将上述的聚碳酸酯树脂组合物成型而成的聚碳酸酯树脂成型品。聚碳酸酯树脂成型品的成型方法没有特别限定,可以举出:将聚碳酸酯树脂(A)、芳香族聚碳酸酯树脂(B)和根据需要使用的其它树脂和添加剂等原料直接混合,投入至挤出机或注射成型机中进行成型的方法;或者,将上述原料用双螺杆挤出机进行熔融混合,挤出成线料形状并制作成颗粒后,将该颗粒投入至挤出机或注射成型机中进行成型的方法。并且,本发明的聚碳酸酯树脂成型品的耐光性、透明性优异,因此,可以用于道路隔音壁、拱廊天花板用片材、拱廊天花板用板材、设施屋顶、设施壁材等。
<铅笔表面硬度>
本发明的聚碳酸酯树脂组合物的铅笔硬度如下测定:使用由该聚碳酸酯树脂组合物形成的厚度3mm的试验片,基于JIS-K5600(1999年),以负荷750g、测定速度30mm/min、测定距离7mm进行测定。通过该方法测定的本发明的聚碳酸酯树脂组合物的铅笔硬度以B以上的硬度为宜,优选为HB以上的硬度。若为比铅笔硬度B还软的硬度,则有可能产生所得到的成型品易于划伤、外观容易受损的问题。需要说明的是,铅笔硬度以从硬的一侧起依次以4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B的顺序来表示,其中4B表示最软的表面硬度。
<全光线透过率>
本发明的聚碳酸酯树脂组合物的全光线透过率如下测定:使用由该聚碳酸酯树脂组合物形成的试验片,基于JIS-K7105(1981年),以D65光源进行测定。本发明的树脂组合物具有的技术特征在于所含有的聚碳酸酯树脂彼此的相容性不高,因此,通过该方法测定的本发明的聚碳酸酯树脂组合物的全光线透过率低,有时成为不透明的白浊的成型体,因此,优选适用于例如隐私玻璃(毛玻璃)等需要不透明性的用途、混合各种染料、颜料等着色剂进行利用的用途。另一方面,全光线透过率的上限优选为90%、更优选为85%以下、进一步优选为80%以下、特别优选为75%以下。
实施例
以下,通过实施例更详细地说明本发明,只要不超出本发明的要点,本发明就不受以下实施例的限定。
在下文中,通过下述方法评价聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂组合物、成型品等的物性或特性。
[物性·特性的评价]
(1)比浓粘度的测定
使用二氯甲烷作为溶剂将聚碳酸酯树脂的样品溶解,制备0.6g/dL的浓度的聚碳酸酯溶液。使用森友理化工业社制造的乌氏粘度管,在温度20.0℃±0.1℃进行测定,由溶剂的流过时间t0和溶液的流过时间t利用下式求出相对粘度ηrel。
ηrel=t/t0
并且,由相对粘度利用下式求出比粘度ηsp。
ηsp=(η-η0)/η0=ηrel-1
接下来,比粘度除以浓度c(g/dL),求出比浓粘度ηsp/c。该值越高,分子量越大。
(2)表面铅笔硬度
作为测定装置,使用东洋精机株式会社制造的铅笔划痕涂膜硬度试验机,基于JIS-K5600(1999年),以下述条件进行测定。
·负荷:750g
·测定速度:30mm/min
·测定距离:7mm
·作为铅笔,使用三菱铅笔制的UNI(硬度:4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B)。
测定5次,以2次以上划伤的铅笔硬度中的一个软的硬度作为测定物质的铅笔硬度。
(3)全光线透过率测定
基于JIS K7105(1981年),使用雾度计(日本电色工业社制造的NDH2000),以D65光源测定注射成型片的全光线透过率。
[原材料]
<聚碳酸酯树脂(A)>
在以下的实施例的记载中使用的化合物的简写符号如下。
·ISB:异山梨醇(Roquette Freres社制造、商品名POLYSORB)
·CHDM:1,4-环己烷二甲醇(新日本理化株式会社制造、SKY CHDM)
·BPC:2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷(本州化学工业株式会社制造)
·DPC:碳酸二苯酯(三菱化学株式会社制造)
<PC1的制造方法>
向具备搅拌桨和控制在100℃的回流冷却器的聚合反应装置中以摩尔比例ISB/CHDM/DPC/乙酸钙一水合物=0.70/0.30/1.00/6.5×10-7投入ISB、CHDM、通过蒸馏精制使氯离子浓度为10ppb以下的DPC和乙酸钙一水合物,充分进行氮气置换。
接着利用热介质进行加热,在内温为100℃的时刻开始搅拌,一边控制内温为100℃,一边使内容物熔解且均匀。其后,开始升温,用40分钟使内温为210℃,在内温达到210℃的时刻在控制内温以保持该温度的同时,开始减压,在达到210℃之后用90分钟使压力为13.3kPa(绝对压力、以下相同),在保持该压力的同时进一步保持30分钟。
将与聚合反应一同副生的苯酚蒸气导入回流冷却器(其使用将回流冷却器的入口温度控制在100℃的蒸气作为制冷剂),将包含在苯酚蒸气中的若干量的单体成分返回至聚合反应器,不冷凝的苯酚蒸气接着导入冷凝器中进行回收,该冷凝器使用45℃的温水作为制冷剂。
将如此低聚物化的内容物的压力暂且恢复至大气压后,转移至其它聚合反应装置中,该其它聚合反应装置具备搅拌桨和进行上述同样控制的回流冷却器,开始升温和减压,用60分钟使内温为210℃、压力为200Pa。其后,用20分钟使内温为230℃、压力为133Pa以下,在达到预定搅拌动力的时刻恢复压力,将来自聚合反应装置出口的熔融状态的聚碳酸酯树脂用造粒机进行颗粒化,得到颗粒。比浓粘度为0.44dl/g。
<PC2的制造方法>
以摩尔比例ISB/CHDM/DPC/乙酸钙一水合物=0.50/0.50/1.00/6.5×10-7进行投料,除此以外与PC1同样地制造。
比浓粘度为0.61dl/g。
<PC3的制造方法>
以摩尔比例ISB/CHDM/DPC/乙酸钙一水合物=0.80/0.20/1.00/6.5×10-7进行投料,除此以外与PC1同样地制造。
比浓粘度为0.37dl/g。
<PC4的制造方法>
以摩尔比例ISB/CHDM/DPC/乙酸钙一水合物=0.40/0.60/1.00/6.5×10-7进行投料,除此以外与PC1同样地制造。
比浓粘度为0.63dl/g。
<芳香族聚碳酸酯树脂(B)>
<芳香族聚碳酸酯树脂(PC5)>
PC5:Mitsubishi Engineering-Plastics株式会社制造的NOVAREX7022J(仅具有来自2,2-双-(4-羟苯基)丙烷的结构的芳香族聚碳酸酯树脂,比浓粘度为0.51dl/g。)
<芳香族聚碳酸酯树脂(PC6)的制造方法>
向具备搅拌桨和控制在100℃的回流冷却器的聚合反应装置中以摩尔比例BPC/DPC/乙酸钙一水合物=1.00/1.03/1.5×10-6投入BPC、通过蒸馏精制使氯离子浓度为10ppb以下的DPC和乙酸钙一水合物,充分进行氮气置换。
接着利用热介质进行加热,在内温为100℃的时刻开始搅拌,一边控制内温为100℃,一边使内容物熔解且均匀。其后,开始升温,用40分钟使内温为230℃,在内温达到230℃的时刻在控制内温以保持该温度的同时,开始减压,在达到230℃之后用40分钟使压力为13.3kPa(绝对压力、以下相同),在保持该压力的同时进一步保持80分钟。
将与聚合反应一同副生的苯酚蒸气导入回流冷却器(其使用将回流冷却器的入口温度控制在100℃的蒸气作为制冷剂),将包含在苯酚蒸气中的若干量的单体成分返回至聚合反应器,不冷凝的苯酚蒸气接着导入使用45℃的温水作为制冷剂的冷凝器中进行回收。
将如此低聚物化的内容物的压力暂且恢复至大气压后,转移至其它聚合反应装置中,该其它聚合反应装置具备搅拌桨和进行上述同样控制的回流冷却器,开始升温和减压,用40分钟使内温为240℃、压力为13.3kPa。其后,继续升温,用40分钟使压力减压至339Pa,将馏出的苯酚除去到体系外。进一步继续升温和减压,在压力达到70Pa后,保持70Pa,进行缩聚反应。最终的内部温度为285℃。在达到预定搅拌动力的时刻恢复压力,将来自聚合反应装置出口的熔融状态的聚碳酸酯树脂用造粒机进行颗粒化,得到颗粒。所得到的芳香族聚碳酸酯树脂(PC6)的比浓粘度为0.52dl/g。
(实施例1)
将PC1和PC5以重量比60:40的比例进行干混后,使用日本制钢所株式会社制造的双螺杆挤出机(TEX30HSS-32),以树脂温度250℃进行挤出,用水进行冷却固化后,利用旋转式切割器进行颗粒化。将颗粒在氮气气氛下在80℃干燥10小时后,供给至注射成型机(日本制钢所社制造的J75EII型),以树脂温度250℃、模具温度60℃、成型周期40秒的条件,成型出注射成型板(宽60mm×长度60mm×厚度3mm)。
对得到的样品进行了表面铅笔硬度、全光线透过率的测定,测定结果列于表1。
(实施例2)
将PC1和PC5以混合重量比40:60的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(实施例3)
将PC2和PC6以混合重量比60:40的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(实施例4)
将PC2和PC6以混合重量比40:60的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(实施例5)
将PC3和PC6以混合重量比25:75的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(比较例1)
将PC4和PC5以混合重量比90:10的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(比较例2)
将PC4和PC5以混合重量比80:20的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
(比较例3)
将PC4和PC5以混合重量比60:40的比例进行混合,除此以外以与实施例1相同的方法进行样品的制作、评价。结果列于表1。
[表1]
由表可知,若为非相容状态、全光线透过率为90%以下,则与相容状态的聚碳酸酯树脂组合物相比,为表面铅笔硬度高、难以划伤的成型体。
参照特定的实施方式对本发明进行了详细说明,但对本领域技术人员来说,显而易见的是在不脱离本发明的精神和范围内可以加以各种变形和修正。本申请基于2011年2月17日提交的日本专利申请(日本特愿2011-031777)以及2011年2月17日提交的日本专利申请(日本特愿2011-031789),以参考的形式将其内容引入本说明书。
工业实用性
本发明的聚碳酸酯树脂组合物具有优异的表面硬度,可适合用于建筑材料领域、电气电子领域、汽车领域、光学部件领域等。
Claims (8)
2.如权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为具有2个以上的上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物。
3.如权利要求1或权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为具有环状结构的二羟基化合物。
4.如权利要求1至权利要求3任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述在结构的一部分具有上述通式(1)表示的部位的二羟基化合物为下式(2)表示的二羟基化合物,
[化2]
5.如权利要求4所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,在聚碳酸酯树脂(A)中,含有20mol%以上且小于90mol%的来自上述式(2)表示的二羟基化合物的结构单元。
6.如权利要求1至权利要求5任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述聚碳酸酯树脂(A)含有10mol%以上且小于80mol%的来自脂肪族烃二羟基化合物的结构单元和来自脂环式烃二羟基化合物的结构单元之中的至少一方。
7.如权利要求1至权利要求6任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,上述芳香族聚碳酸酯树脂(B)的来自二羟基化合物的全部结构单元中下式(7)表示的结构单元的含量超过70mol%,
-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)
上述式(7)中,Ar1、Ar2各自独立地表示具有或不具有取代基的亚芳基,X表示单键或2价基团。
8.一种聚碳酸酯树脂成型品,其是将权利要求1~权利要求7任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物成型而得到的。
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