CN107429051A - 聚碳酸酯系树脂组合物及其成型体 - Google Patents
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Abstract
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物,相对于100质量份的含有聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的紫外线吸收剂,将所述聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物的聚有机硅氧烷嵌段的分子量分布控制在特定的区域内。
Description
技术领域
本发明涉及一种透明性、耐候性和低温耐冲击性均优异的聚碳酸酯系树脂组合物及其成型体。
背景技术
聚碳酸酯树脂由于其高的耐冲击性、耐化学品性和阻燃性等优异的性质而受到关注。因此,期待其在电气设备、电子设备领域、汽车领域等各种领域中的广泛使用。特别是,在移动电话、移动个人电脑、数码相机、摄像机、电动工具等的壳体和其他的日用品中的应用在扩大。
通常,作为代表性的聚碳酸酯,一般使用的是使用2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[通称:双酚A]作为原料的二元酚而得到的均聚碳酸酯。为了改进该均聚碳酸酯的阻燃性、耐冲击性等物性,已知使用聚有机硅氧烷作为共聚单体而得到的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(以下,有时称为PC-POS。)(参见专利文献1~3)。
在改善聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的耐冲击性、特别是低温下的耐冲击性时,如专利文献3所公开的,已知使用链长长的聚有机硅氧烷的方法。然而,在该方法中,存在透明性降低的问题。
相反地,为了进一步改善聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的透明性,已知使用链长较短的聚有机硅氧烷的方法(参见专利文献4、5)。然而,在该方法中,存在耐冲击性降低的问题。
并且,在专利文献6中,尝试了通过配合透光率不同的2种聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物,从而保持优异的耐冲击性并且提高透明性,然而不能说该透明性是充分的。由此,迄今为止的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物难以兼具优异的透明性、耐候性和耐冲击性、特别是低温下的耐冲击性。
专利文献1:日本特许第2662310号公报
专利文献2:日本特开2011-21127号公报
专利文献3:日本特开2012-246430号公报
专利文献4:日本特开平8-81620号公报
专利文献5:日本特开2011-46911号公报
专利文献6:日本特表2006-523243号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的是提供一种透明性、耐候性和耐冲击性均优异的聚碳酸酯系树脂组合物及其成型体。
用于解决问题的方法
本发明人发现:通过将聚碳酸酯系树脂组合物所含的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚有机硅氧烷嵌段的分子量分布控制在特定的区域,并配合特定量的紫外线吸收剂,从而解决上述问题。
即,本发明涉及下述1~13。
1.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
2.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),
原料中使用如下聚有机硅氧烷,
所述聚有机硅氧烷的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
3.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物是具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A’)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
所述聚碳酸酯系树脂组合物的3mm厚的成型体的总透光率为85%以上,
粘均分子量为14,000~22,000,
-40℃时的Izod冲击强度为40kJ/m2以上,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
4. 1~3中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段(B)或所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的平均链长为30~85。
5. 1~4中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量或所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的含量为0.5~20.0质量%。
6. 1~5中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)或所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)的粘均分子量为14,000~22,000。
7. 1~6中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述(C)紫外线吸收剂为选自苯并三唑系、苯并噁嗪酮系、水杨酸酯系、丙二酸酯系、草酰二苯胺(オキサリルアラニド)系、三嗪系、二苯甲酮系和氰基丙烯酸酯系中的至少一种。
8. 7中记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述(C)紫外线吸收剂为选自苯并三唑系和苯并噁嗪酮系中的至少一种。
9. 1~8中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(I)中的a和b为0,X为单键或碳数2~8的烷叉基。
10. 9中记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(I)中的a和b为0,X为碳数3的烷叉基。
11. 1~10中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(II)中的R3和R4为甲基。
12.一种成型体,其是将1~11中任一项记载的聚碳酸酯系树脂组合物成型而成的。
13. 12中记载的成型体,所述成型体为用于电气设备或电子设备的构件。
发明效果
根据本发明,能够得到透明性、耐候性和耐冲击性均优异的聚碳酸酯系树脂组合物及其成型体。
附图说明
图1是示出得到的微分分布曲线的一例的图示,用斜线部分示出了在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)进行积分而得的值。
具体实施方式
以下,对本发明的聚碳酸酯系树脂组合物进行详细的说明。需要说明的是,在本说明书中,可以说,设为优选的规定是能够任意采用的,优选情况的彼此的组合是更优选的。并且,在本说明书中,“XX~YY”的记载意味着“XX以上且YY以下”。
本发明的第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物的特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物的特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物是具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A’)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
所述聚碳酸酯系树脂组合物的3mm厚的总透光率为85%以上,
粘均分子量为14,000~22,000,
-40℃时的Izod冲击强度为40kJ/m2以上,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
即,本发明的第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物的特征在于,含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)作为聚碳酸酯系树脂,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有上述规定的分子量分布的聚有机硅氧烷嵌段(B)。第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物也可以含有(E-1)以外的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物作为聚碳酸酯系树脂。
另一方面,本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物的特征在于,含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物作为聚碳酸酯系树脂,该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物是具有上述规定的分子量分布的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)。聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)可以包含1种聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物,也可以包含2种以上的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的混合物。因此,例如,在(E’-1)包含2种以上的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的混合物的情况下,该(E’-1)的“含有通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B’)”指的是该混合物中的聚有机硅氧烷嵌段。
在以下的记载中,只要没有特殊说明,“本发明的聚碳酸酯系树脂组合物”指的是上述第一实施方式和第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物这两者。
[聚碳酸酯系树脂]
本发明的第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中,使用含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂。聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B)。
上述通式(I)中,R1和R2各自独立地表示的卤素原子可举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。
R1和R2各自独立地表示的烷基可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基(“各种”表示包括直链状和所有的支链状的基团,下同。)、各种戊基和各种己基。R1和R2各自独立地表示的烷氧基可举出烷基部分为上述烷基的情况。
X表示的烷撑基例如可举出甲撑基、乙撑基、丙撑基、丁撑基、已撑基等,优选碳数1~5的烷撑基。X表示的烷叉基可举出乙叉基、异丙叉基等。X表示的环烷撑基可举出环戊烷二基、环己烷二基、环辛烷二基等,优选碳数5~10的环烷撑基。X表示的环烷叉基例如可举出环己叉基、3,5,5-三甲基环己叉基、2-金刚烷叉基等,优选碳数5~10的环烷叉基,更优选碳数5~8的环烷叉基。X表示的芳基烷撑基的芳基部分可举出苯基、萘基、联苯基、蒽基等成环碳数6~14的芳基。X表示的芳基烷叉基的芳基部分可举出苯基、萘基、联苯基、蒽基等成环碳数6~14的芳基。
a和b各自独立地表示0~4的整数,优选为0~2,更优选为0或1。
其中,优选的是:a和b为0、X为单键或碳数2~8的烷叉基的情况;或者a和b为0、X为碳数3的烷叉基、特别是异丙叉基的情况。
上述通式(II)中,R3或R4所示的卤素原子可举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R3或R4所示的烷基可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基和各种己基。R3或R4所示的烷氧基可举出烷基部分为上述烷基的情况。R3或R4所示的芳基可举出苯基、萘基等。
需要说明的是,R3和R4均优选为氢原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基,更优选的是均为甲基。
本发明中使用的PC-POS共聚物(E-1)中的含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量优选为0.5~20.0质量%,更优选为1.5~15.0质量%,进一步优选为3.0~10.0质量%。聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量为0.5质量%以上时,得到充分的低温耐冲击性,聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量为20.0质量%以下时,得到充分的耐热性。
本发明中使用的PC-POS共聚物(E-1)中的含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B)优选由下述通式(II-I)~(II-III)表示。
式中,R3~R6各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基,多个R3~R6彼此可以相同也可以不同。Y表示-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-或-R7O-R10-O-,多个Y彼此可以相同也可以不同。上述R7表示单键、直链、支链或环状烷撑基、芳基取代烷撑基、取代或未取代的芳撑基、或二芳撑基。R8表示烷基、烯基、芳基或芳烷基。R9表示二芳撑基。R10表示直链、支链或环状烷撑基、或二芳撑基。β表示来源于二异氰酸酯化合物的2价基团、或来源于二羧酸或二酰卤的2价基团。p和q各自为1以上的整数,p和q的和为n-2。n表示聚有机硅氧烷的平均链长。
R3~R6各自独立地表示的卤素原子可举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R3~R6各自独立地表示的烷基可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基和各种己基。R3~R6各自独立地表示的烷氧基可举出烷基部分为上述烷基的情况。R3~R6各自独立地表示的芳基可举出苯基、萘基等。
R3~R6均优选为氢原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基。
优选的是通式(II-I)、(II-II)和/或(II-III)中的R3~R6均为甲基。
Y表示的-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-或-R7O-R10-O-中的R7表示的直链或支链烷撑基可举出碳数1~8、优选为碳数1~5的烷撑基,环状烷撑基可举出碳数5~15、优选为碳数5~10的环烷撑基。
本发明中使用的PC-POS共聚物(E-1)中的聚有机硅氧烷嵌段(B)的平均链长n优选为30~85,更优选为40~75,进一步优选为58~72。平均链长n通过核磁共振(NMR)测定而计算出。如果平均链长n为30以上,则能够得到低温下的耐冲击性充分的树脂组合物和成型体。并且,如果平均链长n为85以下,则能够得到成型外观优异的树脂组合物和成型体。
本发明中使用的构成聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的含有通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),在上述聚有机硅氧烷嵌段(B)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,满足下述(1)和(2)。
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%。
<聚有机硅氧烷>
本发明中使用的构成聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的含有通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),在上述聚有机硅氧烷嵌段(B)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%。
为了使本发明中使用的构成聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚有机硅氧烷嵌段(B)具有该特征,可以将以下的通式(2)、(3)和/或(4)所示的聚有机硅氧烷用作原料。
式中,R3~R6各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基,多个R3~R6彼此可以相同也可以不同。Y表示-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-或-R7O-R10-O-,多个Y彼此可以相同也可以不同。上述R7表示单键、直链、支链或环状烷撑基、芳基取代烷撑基、取代或未取代的芳撑基、或二芳撑基。R8表示烷基、烯基、芳基或芳烷基。R9表示二芳撑基。R10表示直链、支链或环状烷撑基、或二芳撑基。Z表示氢原子或卤素原子,多个Z彼此可以相同也可以不同。β表示来源于二异氰酸酯化合物的2价基团、或来源于二羧酸或二酰卤的2价基团。p和q各自为1以上的整数,p和q的和为n-2。n表示聚有机硅氧烷的平均链长。
R3~R6各自独立地表示的卤素原子可举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R3~R6各自独立地表示的烷基可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基和各种己基。R3~R6各自独立地表示的烷氧基可举出烷基部分为上述烷基的情况。R3~R6各自独立地表示的芳基可举出苯基、萘基等。
R3~R6均优选为氢原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基。
通式(2)、(3)和/或(4)所示的聚有机硅氧烷优选为R3~R6均为甲基的聚有机硅氧烷。
Y表示的-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-或-R7O-R10-O-中的R7表示的直链或支链烷撑基可举出碳数1~8、优选为碳数1~5的烷撑基,环状烷撑基可举出碳数5~15、优选为碳数5~10的环烷撑基。
R7表示的芳基取代烷撑基在芳香环上可以有烷氧基、烷基这类取代基,其具体的结构例如可以示出下述通式(5)或(6)的结构。需要说明的是,具有芳基取代烷撑基的情况下,烷撑基键合于Si。
式中,c表示正整数,通常为1~6的整数。
R7、R9和R10表示的二芳撑基是指,二个芳撑基直接连接、或经由二价的有机基团连接的基团,具体而言,是具有-Ar1-W-Ar2-所示的结构的基团。这里,Ar1和Ar2表示芳撑基,W表示单键、或2价的有机基团。W表示的2价的有机基团例如为异丙叉基、甲撑基、乙撑基、丙撑基。
R7、Ar1和Ar2表示的芳撑基可举出苯撑基、萘撑基、联苯撑基、蒽撑基等成环碳数6~14的芳撑基。这些芳撑基可以有烷氧基、烷基等任意的取代基。
R8表示的烷基为碳数1~8、优选为1~5的直链或支链的烷基。烯基可举出碳数2~8、优选为2~5的直链或支链的烯基。芳基可举出苯基、萘基等。芳烷基可举出苯甲基、苯乙基等。
R10表示的直链、支链或环状烷撑基与R7相同。
Y优选为-R7O-,R7为芳基取代烷撑基,特别是具有烷基的酚系化合物的残基,更优选为来源于烯丙基苯酚的有机残基、来源于丁香油酚的有机残基。
需要说明的是,对于通式(3)中的p和q,优选的是p=q,即p=(n-2)/2、q=(n-2)/2。
如上所述,n优选为30~85,更优选为40~75,进一步优选为58~72。
并且,β表示来源于二异氰酸酯化合物的2价基团或来源于二羧酸或二酰卤的2价基团,例如,可举出以下的通式(7-1)~(7-5)所示的2价基团。
通式(2)所示的聚有机硅氧烷例如可举出以下的通式(2-1)~(2-11)的化合物。
上述通式(2-1)~(2-11)中,R3~R6、n和R8如上述的定义所示,优选的情况也相同。c表示正整数,通常为1~6的整数。
以上这些物质中,从聚合的容易程度的观点考虑,优选上述通式(2-1)所示的苯酚改性聚有机硅氧烷。并且,从获得的容易程度的观点考虑,优选作为上述通式(2-2)所示的化合物中的一种的α,ω-双[3-(邻羟基苯基)丙基]聚二甲基硅氧烷、作为上述通式(2-3)所示的化合物中的一种的α,ω-双[3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙基]聚二甲基硅氧烷。
除了上述展示的物质之外,还可以合适地使用日本特表2013-523938号公报、日本特开平4-225059号公报、日本特表2006-518803号公报和国际公开公报WO2013/115604等中记载的聚有机硅氧烷化合物。
上述通式所示的聚有机硅氧烷的平均链长n优选为30~85,更优选为40~75,进一步优选为58~72。平均链长n通过核磁共振(NMR)测定而计算出。如果平均链长n为30以上,则能够充分地获得低温下的耐冲击性。并且,如果平均链长n为85以下,则能够得到成型外观优异的共聚物。
用于得到聚有机硅氧烷的分子量、分子量分布测定值的凝胶渗透色谱(GPC)装置没有特别限制,可以使用通常市售的GPC装置,例如,TOSOH CORPORATION制的示差折光计(RI)内置型GPC测定机“HLC-8200”。具体而言,GPC柱使用将TOSOH CORPORATION制的“TSK-GEL G4000HXL”与“TSK-GEL G2000HXL”连接而得的色谱柱。柱温设定为40℃,洗脱液使用四氢呋喃(THF),以流速1.0ml/分钟进行测定。在标准曲线的制作中,使用TOSOH CORPORATION制的标准聚苯乙烯。将由此得到的分子量的对数值称为对数分子量(log(M))。
使用由分子量已知的物质得到的校正曲线,将在GPC装置的示差折光(RI)检测计中检测的强度分布的时间曲线(通常称为溶出曲线)的溶出时间换算为分子量。这里,RI检测强度与组分浓度成比例关系,因此求出将溶出曲线的整个面积设为100%时的强度面积,求出各溶出时间的浓度比率。通过对浓度比率依次进行积分计算,将横轴设为分子量的对数值(log(M))、将纵轴设为浓度比率(w)的积分值进行作图,能够得到分子量积分分布曲线。
接下来,求出各分子量的对数值的曲线的微分值(即,分子量积分曲线的斜率),将横轴设为分子量的对数值(log(M))、将纵轴设为上述微分值(dw/dlog(M))进行作图,能够得到分子量微分分布曲线。因此,分子量微分分布指的是将浓度比率(w)以分子量的对数值(log(M))进行微分而得的值、即“dw/dlog(M)”。由该分子量微分分布曲线,能够读取特定的log(M)的分子量微分分布dw/dlog(M)。需要说明的是,对于将多种聚有机硅氧烷配合而得的聚有机硅氧烷复合物,也可以在将聚有机硅氧烷复合物用GPC法进行测定后,通过相同的方法,得到分子量微分分布曲线。
在本发明中,(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内、优选为在3.5≤log(M)≤3.8的范围内达到最大。分子量微分分布dw/dlog(M)的最大值是指分子量微分曲线的峰顶。分子量微分曲线的峰顶的log(M)的值为3.4以上时,得到充分的低温耐冲击性,在4.0以下时,得到良好的透明性。
并且,(2)在上述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,优选为6.5%~30%。上述比例为6%以上时,得到充分的低温耐冲击性,为40%以下时,得到良好的透明性。这里,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值的比例在POS的分子量分布中表示log(M)为4.00~4.50的组分相对于POS整体所存在的比例。
上述聚有机硅氧烷的制造方法没有特殊限制。例如,根据日本特开平11-217390号公报中记载的方法,使环三硅氧烷与二硅氧烷在酸性催化剂存在下发生反应而合成α,ω-二氢有机五硅氧烷,接下来,在氢化硅烷化反应用催化剂的存在下,使该α,ω-二氢有机五硅氧烷与酚性化合物(例如2-烯丙基苯酚、4-烯丙基苯酚、丁香油酚、2-丙烯基苯酚等)等进行加成反应,从而能够得到粗聚有机硅氧烷。并且,根据日本特许第2662310号公报中记载的方法,使八甲基环四硅氧烷与四甲基二硅氧烷在硫酸(酸性催化剂)的存在下发生反应,使得到的α,ω-二氢有机聚硅氧烷与上述同样地,在氢化硅烷化反应用催化剂的存在下,与酚性化合物等进行加成反应,从而能够得到粗聚有机硅氧烷。需要说明的是,α,ω-二氢有机聚硅氧烷可以借助其聚合条件来适当地调整其链长n并进行使用,也可以使用市售的α,ω-二氢有机聚硅氧烷。
上述氢化硅烷化反应用催化剂可举出过渡金属系催化剂,其中,从反应速度和选择性的方面出发,优选使用铂系催化剂。铂系催化剂的具体例可举出氯铂酸、氯铂酸的醇溶液、铂的烯烃络合物、铂与含有乙烯基的硅氧烷的络合物、负载铂的二氧化硅、负载铂的活性炭等。
优选通过使粗聚有机硅氧烷与吸附剂接触,使粗聚有机硅氧烷中含有的、来自作为上述氢化硅烷化反应用催化剂使用的过渡金属系催化剂的过渡金属吸附于吸附剂而除去。
吸附剂例如可以使用具有以下的平均孔径的吸附剂。如果平均孔径为以下,则能够有效地除去粗聚有机硅氧烷中的过渡金属。从这样的观点出发,吸附剂的平均孔径优选为以下,更优选为以下,进一步优选为以下,更进一步优选为以下。并且,基于相同的观点,优选吸附剂是多孔性吸附剂。
吸附剂只要是具有上述的平均孔径的吸附剂,则没有特殊限制,例如,可以使用活性白土、酸性白土、活性炭、合成沸石、天然沸石、活性氧化铝、二氧化硅、二氧化硅-氧化镁系吸附剂、硅藻土、纤维素等,优选为选自活性白土、酸性白土、活性炭、合成沸石、天然沸石、活性氧化铝、二氧化硅和二氧化硅-氧化镁系吸附剂中的至少1种。
使粗聚有机硅氧烷中所含的过渡金属吸附于吸附剂后,可以通过任意的分离方法从聚有机硅氧烷中分离出吸附剂。从聚有机硅氧烷中分离出吸附剂的方法例如可举出过滤器、离心分离等。在使用过滤器的情况下,可以使用膜过滤器、烧结金属过滤器、玻璃纤维过滤器等过滤器,特别优选使用膜过滤器。
从在吸附过渡金属后从聚有机硅氧烷中分离出吸附剂的观点出发,吸附剂的平均粒径通常为1μm~4mm,优选为1μm~100μm。
在使用上述吸附剂的情况下,其使用量没有特殊限制。可以使用相对于100质量份粗聚有机硅氧烷优选为1~30质量份、更优选为2~20质量份的范围的量的多孔性吸附剂。
需要说明的是,在由于进行处理的粗聚有机硅氧烷的分子量高从而不是液体状态的情况下,在借助吸附剂进行吸附以及进行吸附剂的分离时,可以加热至聚有机硅氧烷呈液体状态的温度。或者,也可以溶解于二氯甲烷、己烷等溶剂中进行。
期望的分子量分布的聚有机硅氧烷例如通过配合多种聚有机硅氧烷来调节分子量分布而得到。对于配合而言,在配合多种α,ω-二氢有机聚硅氧烷后,通过在氢化硅烷化反应用催化剂的存在下与酚化合物等进行加成反应,也能够得到成为期望的分子量分布的粗聚有机硅氧烷。并且,在配合多种粗聚有机硅氧烷后,也可以进行除去氢化硅烷化反应催化剂等的提纯。也可以配合提纯后的多种聚有机硅氧烷。并且,也可以通过聚有机硅氧烷制造时的聚合条件来进行适当调整。并且,也可以通过各种分离等方法从现有的聚有机硅氧烷中仅提取一部分而得到。
<PC-POS共聚物(E-1)的制造方法>
制造本发明中使用的PC-POS共聚物(E-1)的方法可以使用界面聚合法(光气法)、吡啶法、酯交换法等公知的制造方法。特别是在界面聚合法的情况下,含有PC-POS共聚物(E-1)的有机相与含有未反应物、催化剂残渣等的水相的分离工序容易,在借助碱洗涤、酸洗涤、纯水洗涤的各洗涤工序中的含有PC-POS共聚物(E-1)的有机相与水相的分离容易,可高效地得到PC-POS共聚物(E-1)。
PC-POS共聚物(E-1)的制造方法没有特殊限制,可以参照公知的PC-POS共聚物的制造方法、例如日本特开2010-241943号公报等中记载的方法进行制造。
具体而言,可以通过将预先制造的聚碳酸酯低聚物和上述聚有机硅氧烷溶解于非水溶性有机溶剂(二氯甲烷等),加入二元酚系化合物(双酚A等)的碱性化合物水溶液(氢氧化钠水溶液等),使用叔胺(三乙胺等)、季铵盐(三甲基苄基氯化铵等)作为聚合催化剂,在封端剂(对叔丁基苯酚等一元酚)的存在下,进行界面缩聚反应而制造。并且,PC-POS共聚物(E-1)也可以通过使聚有机硅氧烷、二元酚与光气、碳酸酯或氯甲酸酯进行共聚而制造。
在本发明中,如上所述,原料中使用如下聚有机硅氧烷:在由根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的GPC法的测定结果得到的分子量微分分布曲线中,将纵轴设为dw/dlog(M)、将横轴设为log(M)(w为浓度比率,M为分子量)时,(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大、(2)在上述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%。具体而言,使用通式(2)、(3)和/或(4)所示的聚有机硅氧烷。
聚碳酸酯低聚物可以在二氯甲烷、氯苯、氯仿等有机溶剂中,通过二元酚与光气、三光气这类碳酸酯前体的反应而制造。需要说明的是,使用酯交换法制造聚碳酸酯低聚物时,也可以通过二元酚与碳酸二苯酯这类碳酸酯前体的反应而制造。
二元酚优选使用下述通式(i)所示的二元酚。
式中,R1、R2、a、b和X如上所示。
上述通式(i)所示的二元酚例如可举出双(羟基芳基)链烷烃类、双(羟基芳基)环烷烃类、二羟基芳基醚类、二羟基二芳基硫醚类、二羟基二芳基亚砜类、二羟基二芳基砜类、二羟基联苯类、二羟基二芳基芴类、二羟基二芳基金刚烷类等。这些二元酚可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。
双(羟基芳基)链烷烃类例如可举出双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[双酚A]、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)萘基甲烷、1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷等。
双(羟基芳基)环烷烃类例如可举出1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,5,5-三甲基环己烷、2,2-双(4-羟基苯基)降冰片烷、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷等。二羟基芳基醚类例如可举出4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基苯醚等。
二羟基二芳基硫醚类例如可举出4,4’-二羟基二苯硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯硫醚等。二羟基二芳基亚砜类例如可举出4,4’-二羟基二苯亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯亚砜等。二羟基二芳基砜类例如可举出4,4’-二羟基二苯砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯砜等。
二羟基联苯类例如可举出4,4’-二羟基联苯等。二羟基二芳基芴类例如可举出9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等。二羟基二芳基金刚烷类例如可举出1,3-双(4-羟基苯基)金刚烷、2,2-双(4-羟基苯基)金刚烷、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷等。
上述物质以外的二元酚例如可举出4,4’-[1,3-亚苯基双(1-甲基乙叉基)]双酚、10,10-双(4-羟基苯基)-9-蒽酮、1,5-双(4-羟基苯硫基)-2,3-二氧杂戊烷等。
上述二元酚可以单独使用1种,也可以混合2种以上使用。
其中,优选双(羟基苯基)链烷烃类,更优选双酚A。使用双酚A作为二元酚的情况下,在上述通式(i)中,X为异丙叉基,且a=b=0。
为了调整得到的PC-POS共聚物的分子量,可以使用封端剂。封端剂例如可举出苯酚、对甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、对枯基苯酚、对壬基苯酚、间十五烷基苯酚和对叔戊基苯酚等一元酚。这些一元酚可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
上述界面缩聚反应后,可以通过以下工序得到PC-POS共聚物(E-1):适当静置,分离为水相和有机溶剂相[分离工序];洗涤有机溶剂相(优选的是依次为碱性水溶液、酸性水溶液、水的洗涤)[洗涤工序];将得到的有机相浓缩[浓缩工序]以及进行干燥[干燥工序]。
对于本发明中使用的PC-POS共聚物(E-1)的粘均分子量而言,可以根据所使用的用途、制品,适当使用分子量调节剂等以得到目标分子量来进行制造。通常制成12,000~40,000、优选为13,000~30,000、更优选为14,000~22,000左右的范围。如果粘均分子量为12,000以上,则成型体的强度充分,如果为40,000以下,则可以在合适的温度区域内进行注射成型、挤出成型,从而得到良好的透明性。
此外,也可以通过提高成型温度来降低PC-POS共聚物(E-1)的粘度,这种情况下,成型周期变长,经济性变差,而且不仅如此,过于提高温度时,由于PC-POS共聚物(E-1)的热劣化,有透明性降低的倾向。
需要说明的是,粘均分子量(Mv)是测定20℃下的二氯甲烷溶液的特性粘度〔η〕、根据Schnell公式(〔η〕=1.23×10-5×Mv0.83)而计算的值。
本发明的第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的聚碳酸酯系树脂,除上述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)以外,还可以含有:包含上述通式(I)所示的重复单元的均聚碳酸酯或共聚碳酸酯;以及,具有包含上述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B)的上述(E-1)以外的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。从获得本发明的效果的观点出发,本发明中使用的聚碳酸酯系树脂中的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的含有率优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为40质量%以上、进一步优选为50质量%以上且100质量%以下,优选为100质量%。
此外,含有上述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂中的含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量优选为0.5~20.0质量%、更优选为1.5~15.0质量%、进一步优选为3.0~10.0质量%。聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量为0.5质量%以上时,得到充分的低温耐冲击性,为20.0质量%以下时,得到充分的耐热性。
本发明的第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中的上述聚碳酸酯系树脂的粘均分子量优选为12,000~40,000、更优选为13,000~30,000、进一步优选为14,000~22,000。如果该粘均分子量为12,000以上,则成型体的强度充分,如果为40,000以下,则可以在合适的温度区域内进行注射成型、挤出成型。
接下来,对本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的聚碳酸酯系树脂进行说明。
在本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中,可使用含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂。该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的特征为:该聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物是具有包含上述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A’)和含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1),在上述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在上述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
上述聚碳酸酯系树脂组合物的3mm厚的成型体的总透光率为85%以上,粘均分子量为14,000~22,000,-40℃时的Izod冲击强度为40kJ/m2以上。
在本发明中,(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内、优选为3.5≤log(M)≤3.8的范围内达到最大。分子量微分曲线的峰顶的log(M)的值为3.4以上时,获得充分的低温耐冲击性,为4.0以下时,获得良好的透明性。
并且,(2)在上述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,优选为6.5%~30%。上述比例为6%以上时,获得充分的低温耐冲击性,为40%以下时,得到良好的透明性。
上述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)中的上述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的分子量分布的调节方法可举出与上述第一实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的PC-POS共聚物(E-1)的情况相同的方法。此外,也可以举出使用混合多种PC-POS共聚物而得的混合物作为(E’-1)的方法。
需要说明的是,从获得本发明的效果的观点出发,本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的PC-POS共聚物(E’-1)优选含有上述PC-POS共聚物(E-1)。
第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的PC-POS共聚物(E’-1)中的通式(I)和通式(II)的结构、(E’-1)中所含的PC-POS共聚物的制造中使用的原料、该PC-POS共聚物的制造方法、以及这些方面的优选方案,只要没有特殊说明,则与上述(E-1)相同。
对于第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的PC-POS共聚物(E’-1)而言,其聚有机硅氧烷嵌段(B’)的平均链长优选为30~85、更优选为40~75、进一步优选为58~72。该平均链长通过核磁共振(NMR)测定而计算。如果平均链长为30以上,则充分地获得低温下的耐冲击性。并且,如果平均链长n为85以下,则能够得到成型外观优异的共聚物。
PC-POS共聚物(E’-1)为多种PC-POS共聚物的混合物的情况下,上述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的平均链长可以由各PC-POS共聚物的POS嵌段的平均链长和含量比通过计算而求出。
PC-POS共聚物(E’-1)中的上述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的含量优选为0.5~20.0质量%、更优选为1.5~15.0质量%、进一步优选为3.0~10.0质量%。该聚有机硅氧烷嵌段(B’)的含量为0.5质量%以上时,获得充分的低温耐冲击性,为20.0质量%以下时,获得充分的耐热性。
PC-POS共聚物(E’-1)的粘均分子量优选为12,000~40,000、更优选为13,000~30,000、进一步优选为14,000~22,000。如果粘均分子量为12,000以上,则成型体的强度充分,如果为40,000以下,则可以在合适的温度区域内进行注射成型、挤出成型,从而得到良好的外观。
此外,第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的上述聚碳酸酯系树脂的粘均分子量优选为12,000~40,000、更优选为13,000~30,000、进一步优选为14,000~22,000。如果粘均分子量为12,000以上,则成型体的强度充分,如果为40,000以下,则可以在合适的温度区域内进行注射成型、挤出成型,从而得到良好的外观。
[紫外线吸收剂]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中使用的(C)紫外线吸收剂可举出选自苯并三唑系、苯并噁嗪酮系、水杨酸酯系、丙二酸酯系、草酰二苯胺系、三嗪系、二苯甲酮系和氰基丙烯酸酯系等各种化合物中的至少1种。这些化合物可以单独使用1种,或组合2种以上使用。从耐候性的观点出发,紫外线吸收剂优选为选自苯并三唑系和苯并噁嗪酮系中的至少1种。
苯并三唑系紫外线吸收剂可举出2-(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)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-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)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]、3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸甲酯-聚乙二醇(分子量约300)的缩合物等。这些物质中,特别优选使用2-[2-羟基-3,5-双(α、α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑或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]。这些物质可以单独使用,也可以以2种以上物质的混合物的形式使用。
苯并噁嗪酮系化合物可举出下述通式(1)所示的化合物。
式中,R1表示从分子中具有1个或2个芳香环的烃类化合物中去除s个氢原子而得的残基。R2表示氢、卤基、硝基、碳数1~8的烷基、碳数1~8的烷氧基或碳数2~8的烯氧基。s表示2~3的整数,t表示1~4的整数。
通式(1)中,R1为从分子中具有1个或2个芳香环的烃类化合物中去除s个氢原子而得的残基,可举出苯撑基、联苯撑基、萘撑基等芳撑基。R2中,作为碳数1~8的烷基,可举出甲基、乙基、丙基、丁基等,作为碳数1~8的烷氧基,可举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基,作为碳数2~8的烯氧基,可举出烯丙氧基、2-丙烯基氧基、2-丁烯基氧基、2-甲基-3-丙烯基氧基等。
在上述通式(1)所示的化合物中,特别优选2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)[对亚苯基双(1,3-苯并噁嗪-4-酮)]。2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)是下式所示的化合物。
水杨酸酯系紫外线吸收剂可举出水杨酸苯酯、水杨酸对叔丁基苯酯、水杨酸对辛基苯酯等。丙二酸酯系紫外线吸收剂可举出亚苯甲基丙二酸二乙酯、4-甲氧基苯亚甲基丙二酸二甲酯、2,2’-(1,4-苯二亚甲基)二丙二酸四乙酯等。草酰二苯胺系紫外线吸收剂可举出具有碳数1~12的烃基的草酰二苯胺化合物。并且,三嗪系紫外线吸收剂可举出2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-己氧基苯基)均三嗪等。
上述(C)组分的紫外线吸收剂的配合量优选为相对于100质量份聚碳酸酯系树脂配合0.01~1.0质量份、优选为0.05~0.8质量份、更优选为0.08~0.5质量份。如果为0.01质量份以上,则得到充分的耐候性,如果为1.0质量份以下,则可以抑制成型时使用的模具的污染。
[其他添加剂]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,在不损害本发明的效果的范围内,可以含有其他添加剂。其他添加剂可举出抗氧化剂、阻燃剂或阻燃助剂、脱模剂、染料等。其中,优选本发明的聚碳酸酯系树脂组合物含有抗氧化剂。通过在聚碳酸酯系树脂组合物中含有抗氧化剂,能够防止聚碳酸酯系树脂组合物在熔融时的氧化劣化,能够防止因氧化劣化导致的着色等。抗氧化剂可合适地使用磷系抗氧化剂和/或酚系抗氧化剂等。
磷系抗氧化剂例如可举出亚磷酸三苯酯、二苯基壬基亚磷酸酯、二苯基(2-乙基己基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三壬基苯基亚磷酸酯、二苯基异辛基亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、二苯基异癸基亚磷酸酯、二苯基单(十三烷基)亚磷酸酯、苯基二异癸基亚磷酸酯、苯基二(十三烷基)亚磷酸酯、三(2-乙基己基)亚磷酸酯、三(异癸基)亚磷酸酯、三(十三烷基)亚磷酸酯、二丁基氢化亚磷酸酯、三月桂基三硫代亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基二苯酚十二烷基亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基二苯酚十三烷基亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基二苯酚十四烷基亚磷酸酯、4,4’-异丙叉基二苯酚十五烷基亚磷酸酯、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)二(十三烷基)亚磷酸酯、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、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二硬脂基-季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、四苯基二丙二醇二亚磷酸酯、1,1,3-三(2-甲基-4-二-十三烷基亚磷酸酯-5-叔丁基苯基)丁烷、3,4,5,6-二苯并-1,2-氧杂膦、三苯基膦、二苯基丁基膦、二苯基十八烷基膦、三(对甲苯基)膦、三(对壬基苯基)膦、三(萘基)膦、二苯基(羟甲基)膦、二苯基(乙酰氧基甲基)膦、二苯基(β-乙基羧基乙基)膦、三(对氯苯基)膦、三(对氟苯基)膦、二苯基苄基膦、二苯基-β-氰基乙基膦、二苯基(对羟基苯基)膦、二苯基-1,4-二羟基苯基-2-膦、苯基萘基苄基膦等。
并且,磷系抗氧化剂例如可举出Irgafos168(BASF JAPAN株式会社制,商标)、Irgafos12(BASFJAPAN株式会社制,商标)、Irgafos38(BASFJAPAN株式会社制,商标)、ADKSTAB 2112(株式会社ADEKA制,商标)、ADK STAB C(株式会社ADEKA制,商标)、ADK STAB329K(株式会社ADEKA制,商标)、ADK STAB PEP36(株式会社ADEKA制,商标)、JC263(城北化学工业株式会社制,商标)、Sandstab P-EPQ(CLARIANT公司制,商标)、Weston 618(GE公司制,商标)、Weston 619G(GE公司制,商标)和Weston 624(GE公司制,商标)等市售品。
酚系抗氧化剂例如可举出3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]等受阻酚类。
这些抗氧化剂中,优选双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)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等具有季戊四醇二亚磷酸酯结构的物质、三苯基膦。
酚系抗氧化剂例如可举出Irganox 1010(BASF JAPAN株式会社制,商标)、Irganox1076(BASF JAPAN株式会社制,商标)、Irganox 1330(BASF JAPAN株式会社制,商标)、Irganox 3114(BASF JAPAN株式会社制,商标)、Irganox 3125(BASF JAPAN株式会社制,商标)、BHT(武田药品工业株式会社制,商标)、Cyanox 1790(Cyanamid公司制,商标)和Sumilizer GA-80(住友化学株式会社制,商标)等市售品。
上述抗氧化剂的含量为相对于100质量份上述聚碳酸酯系树脂为0.001~0.5质量份左右,优选为0.01~0.3质量份,更优选为0.05~0.3质量份。如果上述抗氧化剂的含量为0.001质量份以上,则得到充分的抗氧化效果,如果为0.5质量份以下,则可以充分抑制成型时使用的模具污染。
对于本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物而言,从透明性的观点出发,要求3mm厚的成型体的总透光率为85%以上。该总透光率可以根据ISO13468进行测定,具体而言,可以根据实施例中记载的方法测定。
要求第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物的粘均分子量为14,000~22,000,优选为15,000~21,000。如果粘均分子量为14,000以上,则成型体的强度充分,如果为22,000以下,则可以在合适的温度区域内进行注射成型、挤出成型,从而得到良好的外观。
并且,要求本发明的第二实施方式的聚碳酸酯系树脂组合物在-40℃时的Izod冲击强度为40kJ/m2以上,低温耐冲击性优异。Izod冲击强度可以通过使用聚碳酸酯系树脂组合物制作利用后续加工对厚度3.2mm(约1/8英寸)的试验片赋予槽口(notch)而成的试验片,根据ASTM标准D-256由此进行测定,具体而言,可以根据实施例中记载的方法测定。-40℃时的上述Izod冲击强度优选为50kJ/m2以上。
以上述比例配合上述各组分,此外根据需要以合适的比例配合所使用的各种可选组分,进行混炼由此可以得到本发明的聚碳酸酯系树脂组合物。
配合和混炼可以利用通常使用的机器、例如螺带式混合机、滚桶混料机(drumtumbler)等进行预混,并使用亨舍尔混合机、班伯里混炼机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、多螺杆挤出机和共捏合机等的方法进行。混炼时的加热温度通常在240~320℃的范围内适当选择。该熔融混炼成型优选使用挤出成型机,特别是排气(vent)式的挤出成型机。
[成型体]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物可以通过上述的熔融混炼成型机来制造各种成型体,或者将得到的颗粒作为原料,通过注射成型法、注射压缩成型法、挤出成型法、吹塑成型法、冲压成型法、真空成型法和发泡成型法等来制造各种成型体。特别是,能够合适地用于使用所得到的颗粒通过注射成型和注射压缩成型来制造注射成型体。
包含本发明的聚碳酸酯系树脂组合物的成型体例如可以合适地用作
(1)电视、收录机、摄像机、录像机、音频播放器、DVD播放器、空调、移动电话、显示器、计算机、收银机、计算器、复印机、打印机、传真机等用于电气设备、电子设备的构件;
(2)上述(1)的电气设备、电子设备用的壳体等。
实施例
接下来,通过实施例对本发明进行更具体的说明,但是本发明不受这些实例的任何限制。需要说明的是,各例中的特性值、评价结果根据以下要点而求出。
(1)凝胶渗透色谱法(GPC)
聚有机硅氧烷的GPC测定在以下条件下进行。
试验机器:TOSOH HLC 8220
柱:TOSOH TSK-GEL GHXL-L,G4000HXL,G2000HXL
溶剂:四氢呋喃(THF)
柱温:40℃
流速:1.0ml/分钟
检测器:RI
注入浓度:0.1w/v%
注入量:0.1ml
在制作标准曲线时,使用TOSOH CORPORATION制的标准苯乙烯。
分子量微分分布曲线可以使用以下所示的方法而得到。首先,使用标准曲线,将在RI检测计中检测的强度分布的时间曲线(溶出曲线)制成相对于分子量的对数值(log(M))的分子量分布曲线。接下来,得到将分布曲线的整个面积设为100%时的相对于log(M)的分子量积分分布曲线,然后通过将该分子量积分分布曲线以log(M)进行微分,可以得到相对于log(M)的分子量微分分布曲线。需要说明的是,直到得到分子量微分分布曲线为止的一系列操作通常可以使用GPC测定装置中内置的分析软件而进行。图1是示出得到的微分分布曲线的一例的图示,示出了dw/log(M)的值为最大值时的log(M)的值,并且以斜线部分示出了在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)进行积分而得的值。
需要说明的是,聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物中的聚有机硅氧烷嵌段(B)的GPC测定在以下条件下进行。
在4.3g得到的PC-POS共聚物薄片中加入20ml二氯甲烷,完全溶解。一边用磁力搅拌器进行搅拌,一边加入氢氧化钠的甲醇溶液(48质量%的NaOH水溶液与甲醇以容积比1∶9的比例混合而得)20ml,搅拌30分钟。为了溶解析出的来源于PC的固体成分晶体,加入25ml离子交换水搅拌1分钟,然后静置,由此分离为有机层和水层而得到有机层。有机层中加入有机层的15体积%的0.03mol/L的NaOH水溶液,通过搅拌进行洗涤,然后静置分离得到有机层,将上述洗涤操作实施2次。在得到的有机层中加入有机层的15体积%的0.2mol/L的盐酸,通过搅拌进行洗涤,然后静置分离得到有机层。接下来,在有机层中加入有机层的15体积%的纯水,通过搅拌进行洗涤,然后静置分离得到有机层。将得到的有机层在干燥机中于60℃干燥16小时。将得到的样品用GPC进行测定。这里,在得到的GPC谱图中,可知以聚苯乙烯换算分子量计在log[M]为2.0以上且小于3.0内具有最大值的来源于PC的低分子量组分和在log[M]为3.0以上且小于4.5内具有最大值的POS组分。通过对该POS的谱图进行确认,能够确认使用的聚有机硅氧烷的分子量分布。
此外,聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)中的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的GPC测定是将上述“4.3gPC-POS共聚物薄片”改为“4.3g各例中得到的树脂组合物的颗粒”并在相同的条件下进行的。
(2)聚二甲基硅氧烷链长和含量
通过NMR测定,由聚二甲基硅氧烷的甲基的积分值比计算出。
<聚二甲基硅氧烷的链长的定量方法>
1H-NMR测定条件
NMR装置:株式会社JEOL RESONANCE制ECA500
检测器:50TH5AT/FG2
观测范围:-5~15ppm
观测中心:5ppm
脉冲重复时间:9秒
脉冲宽度:45°
NMR试样管:
样品量:45~55mg
溶剂:氘代氯仿
测定温度:室温
积分次数:256次
烯丙基苯酚封端聚二甲基硅氧烷的情况下
A:在δ-0.02~0.5附近观测的二甲基硅氧烷部分的甲基的积分值
B:在δ2.50~2.75附近观测的烯丙基苯酚的苄基位的亚甲基的积分值
聚二甲基硅氧烷的链长=(A/6)/(B/4)
<PC-PDMS中的聚二甲基硅氧烷含量的定量方法>
例)利用共聚了烯丙基苯酚封端聚二甲基硅氧烷的对叔丁基苯酚(PTBP)封端聚碳酸酯中的聚二甲基硅氧烷共聚量的定量方法进行定量。
NMR装置:株式会社JEOL RESONANCE制ECA500
检测器:对应TH5NMR试样管
观测范围:-5~15ppm
观测中心:5ppm
脉冲重复时间:9秒
脉冲宽度:45°
积分次数:256次
NMR试样管:
溶剂:氘代氯仿
测定温度:室温
A:在δ1.5~1.9附近观测的BPA部分的甲基的积分值
B:在δ-0.02~0.3附近观测的二甲基硅氧烷部分的甲基的积分值
C:在δ1.2~1.4附近观测的对叔丁基苯酚部分的丁基的积分值
a=A/6
b=B/6
c=C/9
T=a+b+c
f=a/T×100
g=b/T×100
h=c/T×100
TW=f×254+g×74.1+h×149
PDMS(wt%)=g×74.1/TW×100
(3)聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的粘均分子量
使用乌氏(Ubbelohde)粘度计,测定20℃时的二氯甲烷溶液的粘度,由此求出特性粘度[η],根据下式(Schnell式)来算出粘均分子量(Mv)。
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
<聚碳酸酯低聚物的制造>
在5.6质量%的氢氧化钠水溶液中,加入相对于双酚A(BPA)(后来溶解)为2000ppm的连二亚硫酸钠。于其中溶解BPA以使BPA浓度为13.5质量%,制备BPA的氢氧化钠水溶液。将该BPA的氢氧化钠水溶液以40L/hr、将二氯甲烷以15L/小时、以及将光气以4.0kg/小时的流量连续地通入内径6mm、管长30m的管式反应器。管式反应器具有夹套部分,在夹套中通入冷却水将反应液的温度保持为40℃以下。将离开管式反应器的反应液连续地导入具有后掠叶片的内容积40L的具有隔板的槽式反应器,在此进一步以2.8L/小时的流量添加BPA的氢氧化钠水溶液、以0.07L/小时的流量添加25质量%的氢氧化钠水溶液、以17L/小时的流量添加水、以0.64L/小时的流量添加1质量%的三乙胺水溶液来进行反应。连续地取出从槽式反应器溢出的反应液,静置,从而分离除去水相,采集二氯甲烷相。
由此得到的聚碳酸酯低聚物的浓度为330g/L,氯甲酸酯基浓度为0.71mol/L。
<PC-POS共聚物(E-1)的制造>
制造例1(SiPC-a1的制造)
在具备挡板、桨型搅拌翼和冷却用夹套的50L槽式反应器中加入如上所述进行制造的聚碳酸酯低聚物溶液13.5L、二氯甲烷11.4L和将平均链长n=64、dw/dlog(M)达到最大值的log(M)为3.7、在log(M)4.00~4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值(以下,在实施例中,有时称为log(M)4.00~4.50的比例)为15.0%的烯丙基苯酚封端改性聚二甲基硅氧烷(以下,有时将聚二甲基硅氧烷称为PDMS)350g溶解于800ml二氯甲烷而得的溶液、以及三乙胺7.9mL,在搅拌下向其中加入6.4质量%的氢氧化钠水溶液1284g,进行20分钟聚碳酸酯低聚物与烯丙基苯酚封端改性PDMS的反应。需要说明的是,此处使用的烯丙基苯酚封端改性PDMS是由平均链长n=34、dw/dlog(M)达到最大值的log(M)为3.6、log(M)4.00~4.50的比例为5.6%的烯丙基苯酚封端改性PDMS、与平均链长n=92、dw/dlog(M)达到最大值的log(M)为4.1、log(M)4.00~4.50的比例为34.8%的烯丙基苯酚封端改性PDMS以质量比5∶5配合得到的。
在该聚合液中添加对叔丁基苯酚(PTBP)的二氯甲烷溶液(将128.1gPTBP溶解于1.3L二氯甲烷而得)、BPA的氢氧化钠水溶液(在将567g NaOH与1.9g连二亚硫酸钠溶解于8.3L水而得的水溶液中溶解997g BPA而得),实施40分钟聚合反应。
为了进行稀释,加入10L二氯甲烷,进行20分钟搅拌,然后分离为含有PC-PDMS的有机相和含有过量的BPA与NaOH的水相,提取有机相。
将由此得到的PC-PDMS的二氯甲烷溶液依次用相对于该溶液为15体积%的0.03mol/L NaOH水溶液、0.2N盐酸进行洗涤,然后反复用纯水洗涤直至洗涤后的水相中的电导率为0.01μS/m以下。
将洗涤得到的聚碳酸酯的二氯甲烷溶液进行浓缩、粉碎,将得到的薄片在减压下且120℃下进行干燥。PDMS浓度为6.0质量%,根据ISO1628-4(1999)测定的粘度数为47.7,粘均分子量Mv=17,800。由此,得到作为PC-PDMS(E-1)的SiPC-a1。此处,对得到的SiPC-a1中的聚有机硅氧烷嵌段(B)进行GPC测定,平均链长n=64,dw/dlog(M)达到最大值的log(M)为3.7,log(M)4.00~4.50的比例为15.0%。
<PC-POS共聚物(E-1)以外的PC-POS共聚物的制造>
制造例2(SiPC-b1的制造)
将制造例1中使用的烯丙基苯酚封端改性PDMS改为平均链长n=34、dw/dlog(M)取最大值时的log(M)为3.6、log(M)4.00~4.50的比例为5.6%的烯丙基苯酚封端改性PDMS、将加入聚碳酸酯低聚物溶液中的二氯甲烷改为6.7L,除此以外,与制造例1同样地进行,得到PC-POS共聚物(SiPC-b1)的薄片。得到的薄片的PDMS量为6.0质量%,根据ISO1628-4(1999)测定的粘度数为47.3,粘均分子量为17,500。
<PC-POS共聚物(E-1)以外的PC-POS共聚物的制造>
制造例3(SiPC-c1的制造)
将制造例1中使用的烯丙基苯酚封端改性PDMS改为350g平均链长n=92、dw/dlog(M)取最大值时的log(M)为4.1、log(M)4.00~4.50的比例为34.8%的烯丙基苯酚封端改性PDMS、将加入聚碳酸酯低聚物溶液中的二氯甲烷改为6.7L,除此以外,与制造例1同样地进行,得到PC-POS共聚物(SiPC-c1)的薄片。得到的薄片的PDMS量为6.0质量%,根据ISO1628-4(1999)测定的粘度数为47.4,粘均分子量为17,700。
<紫外线吸收剂>
UV-1:2,2’-(1,4-亚苯基)双(4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮)“Scitech TechnologyCorporation制,UV-3638F(商品名),苯并噁嗪酮系紫外线吸收剂”
UV-2:2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑“SHIPRO KASEI KAISHA LTD.制,SEESORB 709(商品名),苯并三唑系紫外线吸收剂”
UV-3:2-(2-羟基-3,5-二-α-枯基苯基)-2H-苯并三唑“BASF JAPAN LTD.制,TINUVIN234(商品名),苯并三唑系紫外线吸收剂”
UV-4:2,4-二苯基-6-(2-羟基-4-己氧基苯基)均三嗪“BASF JAPAN LTD.制,TINUVIN1577(商品名),三嗪系紫外线吸收剂”
UV-5:2,2’-(1,4-苯二亚甲基)二丙二酸四乙酯“CLARIANT JAPAN LTD.制,HOSTAVIN B-CAP(商品名),丙二酸酯系紫外线吸收剂”
实施例1~5和比较例1~8
将在制造例1~3中得到的PC-POS共聚物和其他各组分以表1和表2所示的配合比例(单位;质量份)混合,供给至排气式双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制,TEM35B),在螺杆转数150rpm、排出量20kg/小时、树脂温度295~300℃条件下进行熔融混炼,得到评价用颗粒样品。将该评价用颗粒样品在120℃下干燥8小时,然后使用注射成型机(日精树脂工业株式会社制,NEX110,螺杆直径36mmΦ),在料筒温度280℃、模具温度80℃条件下,进行注射成型制作Izod试验片(63×13×3.2mm的Izod试验片2个)。将进一步干燥的评价用颗粒使用注射成型机(NIIGATA MACHINE TECHNO CO.,LTD.制,MD50XB,螺杆直径)在料筒温度280℃、模具温度80℃条件下制作耐候性评价用3段片材(90mm×50mm,3mm厚部分45mm×50mm,2mm厚部分22.5mm×50mm,1mm厚部分22.5mm×50mm)。评价试验结果示于表1和表2。
[评价试验]
<总透光率(Tt)>
对于上述3段片材的3mm厚部分,基于ISO13468测定3次总透光率并求平均。
<YI值>
对于上述3段片材的3mm厚部分,使用日立制分光光度计U-4100以C2光源测定YI值。
<耐候性评价>
在设定为黑板温度63℃、湿度50%、降雨周期12/60分钟(60分钟内的降雨时间为12分钟)、照射强度(300~400nm)78.5W/m2的阳光耐候试验箱(SUGA SUNSHINE SUPERLONG-LIFE WEATHER)中放置试验片(耐候性评价用3段片材)540小时后、1080小时后和2500小时后分别取出,对于暴露后的试验片,以上述的方法测定总透光率和YI值。
<悬臂梁(Izod)冲击强度>
利用后续加工对用注射成型机制作的厚3.2mm(约1/8英寸)的试验片赋予槽口,使用上述得到的试验片,根据ASTM标准D-256,对测定温度-30℃和-40℃时的具有槽口的悬臂梁冲击强度进行测定。其判断基准是:如果-30℃下为55kJ/m2以上、-40℃下为40kJ/m2以上,则表示低温下的耐冲击性优异。
<其他组分>
抗氧化剂:“IRGAFOS168(商品名)”[三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,BASF JAPANLTD.制]
表1
表2
由表1明确示出:由实施例1~5的聚碳酸酯系树脂组合物得到的成型体的透明性、耐冲击性和耐候性、特别是低温下的透明性、耐冲击性和耐候性优异。另一方面,由表2明确示出:如比较例1~8所示,不使用含有对聚有机硅氧烷的分子量分布进行了控制的特定的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂时,无法得到透明性、耐冲击性和耐候性、特别是透明性、低温下的耐冲击性和耐候性优异的成型体。
产业上的可利用性
本发明中得到的聚碳酸酯系树脂组合物的透明性、耐冲击性和耐候性优异,因此能够合适地在用于电气设备或电子设备的构件、照明器械内外装构件、车辆内外装构件、食品托盘、餐具中使用。
Claims (13)
1.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
2.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B),
原料中使用如下聚有机硅氧烷,
所述聚有机硅氧烷的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
3.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其特征在于,相对于100质量份的含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物的聚碳酸酯系树脂,含有0.01~1.0质量份的(C)紫外线吸收剂,
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物是具有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段(A’)和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段(B’)的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1),
在所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的根据利用以聚苯乙烯作为换算基准的凝胶渗透色谱法的测定得到的、横轴为分子量M的对数值log(M)、纵轴为将浓度比率w以分子量的对数值log(M)进行微分得到的dw/dlog(M)的分子量微分分布曲线中,
(1)dw/dlog(M)的值在3.4≤log(M)≤4.0的范围内达到最大,
(2)在所述分子量微分分布曲线中,在4.00≤log(M)≤4.50的范围内对dw/dlog(M)值的积分值相对于在log(M)的整个范围内对dw/dlog(M)值的积分值为6%~40%,
所述聚碳酸酯系树脂组合物的3mm厚的成型体的总透光率为85%以上,
粘均分子量为14,000~22,000,
-40℃时的Izod冲击强度为40kJ/m2以上,
式中,R1和R2各自独立地表示卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基;X表示单键、碳数1~8的烷撑基、碳数2~8的烷叉基、碳数5~15的环烷撑基、碳数5~15的环烷叉基、亚芴基、碳数7~15的芳基烷撑基、碳数7~15的芳基烷叉基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-;R3和R4各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~6的烷基、碳数1~6的烷氧基或碳数6~12的芳基;a和b各自独立地表示0~4的整数。
4.如权利要求1~3中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段(B)或所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的平均链长为30~85。
5.如权利要求1~4中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段(B)的含量或所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段(B’)的含量为0.5~20.0质量%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E-1)或所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(E’-1)的粘均分子量为14,000~22,000。
7.如权利要求1~6中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述(C)紫外线吸收剂为选自苯并三唑系、苯并噁嗪酮系、水杨酸酯系、丙二酸酯系、草酰二苯胺系、三嗪系、二苯甲酮系和氰基丙烯酸酯系中的至少一种。
8.如权利要求7所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述(C)紫外线吸收剂为选自苯并三唑系和苯并噁嗪酮系中的至少一种。
9.如权利要求1~8中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(I)中的a和b为0,X为单键或碳数2~8的烷叉基。
10.如权利要求9所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(I)中的a和b为0,X为碳数3的烷叉基。
11.如权利要求1~10中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,所述通式(II)中的R3和R4为甲基。
12.一种成型体,其是将权利要求1~11中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物成型而成的。
13.如权利要求12所述的成型体,所述成型体为用于电气设备或电子设备的构件。
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