CN108431131B - 聚碳酸酯系树脂组合物及其成形品 - Google Patents
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Abstract
一种聚碳酸酯系树脂组合物,其中,相对于含有规定的聚碳酸酯‑聚有机硅氧烷共聚物(A1)的聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,配合了白色颜料(B)0.5~40质量份和耐水解剂(C)0.02~5.0质量份。
Description
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯系树脂组合物及其成形品。更具体而言,涉及包含聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物和白色颜料且抑制成形时的黑色条纹产生、低温耐冲击性优异的聚碳酸酯系树脂组合物及其成形品。
背景技术
聚碳酸酯树脂的机械强度、电特性、透明性等优异,作为工程塑料广泛用于电气和电子设备领域、汽车领域等各种各样的领域。移动电话、移动个人电脑、数码相机、摄像机、电动工具等壳体也使用聚碳酸酯树脂,在这些用途中,在操作时存在掉落等可能性,因而耐冲击性重要,并且外观性(尤其色彩)也是重要的因素。
以聚碳酸酯树脂为代表的树脂材料通过配合颜料等着色剂可以比较容易地赋予所期望的色彩。聚碳酸酯系树脂之中,由于与聚有机硅氧烷共聚的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(以下有时称作PC-POS共聚物)的耐冲击性优异,因而期待用于上述用途。
PC-POS共聚物具有不逊于常规的(即不含POS的)聚碳酸酯的耐热性和耐水解性,因而有效利用耐冲击性高、成形性也优异的特征,在使用条件、使用环境严酷的薄壁成形品、高强度部件中的应用正在推进。然而,包含PC-POS共聚物作为主要成分的聚碳酸酯系树脂中配合氧化钛等白色颜料而成的树脂组合物存在在成形时产生黑色筋状条纹(黑色条纹)的问题。因此,期望白色度高、不产生颜色不均等且低温耐冲击特性优异的聚碳酸酯系树脂组合物。
专利文献1中记载了:在含有PC-POS共聚物和氧化钛的聚碳酸酯系树脂组合物中,通过并用聚有机硅氧烷部分的平均链长较短的PC-POS 共聚物和该平均链长较长的PC-POS共聚物,由此可得到成形时的黑色条纹的产生得到抑制且耐冲击性优异的聚碳酸酯系树脂组合物。然而,专利文献1中公开的树脂组合物必须使用聚有机硅氧烷部分的平均链长较短的PC-POS共聚物,因此耐冲击性、尤其低温时的耐冲击性有下降的倾向,期望进一步提高耐冲击性。
另外,LCD的背光单元中安装的白色反射板等白色着色的聚碳酸酯系树脂组合物中所使用的氧化钛、硫化锌、氧化锌等白色颜料中,残留有即便在通常的在聚碳酸酯成形前进行的预干燥条件即100~120℃下进行充分除湿干燥也不能脱尽的水分。已知若对包含该水分的该树脂组合物进行注射成形,则由于成形热而使水分蒸发从而产生银纹。为了克服该课题,已知如下技术:使用包含聚碳酸酯系聚合物与将100℃和300℃时的基于卡尔费休法的水分浓度差降低至2700质量ppm以下的氧化钛的组合的聚碳酸酯树脂组合物,来抑制银纹的产生(例如专利文献2)。然而,专利文献2也没有公开对包含PC-POS共聚物和白色颜料的聚碳酸酯系树脂组合物所特有的现象即成形时的黑色条纹的产生进行抑制的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/051557号
专利文献2:国际公开第2006/030791号
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种聚碳酸酯系树脂组合物及其成形品,所述聚碳酸酯系树脂组合物包含PC-POS共聚物和白色颜料,维持了源自PC -POS共聚物的优异的低温耐冲击性,而且抑制了成形时的黑色条纹产生。
用于解决问题的手段
本发明人等发现,通过形成分别以规定量配合了包含规定的PC-POS 共聚物的聚碳酸酯系树脂、白色颜料和规定量的耐水解剂的聚碳酸酯系树脂组合物,由此上述课题得以实现。
即本发明涉及下述1~19。
1.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其中,相对于聚碳酸酯系树脂(A)100 质量份,
配合了0.5质量份以上且40质量份以下的白色颜料(B)和0.02质量份以上且5.0质量份以下的耐水解剂(C),
所述聚碳酸酯系树脂(A)含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1),
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)含有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段,
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、芴二基、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.如上述1所述的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为50以上。
3.如上述1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯系树脂(A) 中的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的含量为10质量%以上且100质量%以下。
4.如上述1~3中任一项所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段的含量为1.0质量%以上且70质量%以下。
5.如上述1~4中任一项所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B) 的从通过卡尔费休法在0~300℃测定的水分浓度减去通过卡尔费休法在 0~120℃测定的水分浓度而得的水分浓度值为8000质量ppm以下。
6.如上述1~5中任一项所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B) 为选自由氧化钛、硫化锌、氧化锌和硫酸钡组成的组中的1种以上。
7.如上述6所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)为氧化钛。
8.如上述7所述的树脂组合物,其中,所述氧化钛的晶体结构为金红石型结构。
9.如上述7或8所述的树脂组合物,其中,
所述氧化钛为在平均粒径0.10~0.45μm的氧化钛上依次具有金属氧化物层和有机层的材料,
所述金属氧化物层含有选自由硅、铝、钛、锌和锆组成的组中的1种以上的金属的氧化物,
所述有机层含有选自由多元醇、硅氧烷、硅烷偶联剂和硬脂酸组成的组中的1种以上的化合物。
10.如上述1~9中任一项所述的树脂组合物,其中,
所述耐水解剂(C)为选自由酰胺化合物(C1)、酰亚胺化合物(C2)和环氧化合物(C3)组成的组中的1种以上。
11.如上述10所述的树脂组合物,其中,
所述酰胺化合物(C1)为选自由下述通式(c1-a)、下述通式(c1-b)和下述通式(c1-c)所示的化合物组成的组中的1种以上的酰胺化合物,
上式中,R11为碳数6~24的链状脂肪族基团,R12为氢原子、或碳数 6~24的链状脂肪族基团,
上式中,R13和R14各自独立地为碳数6~24的链状脂肪族基团,Z1为碳数1~12的二价基团,
上式中,R15和R16各自独立地为碳数6~24的链状脂肪族基团,Z2为碳数1~12的二价基团。
12.如上述10所述的树脂组合物,其中,所述酰亚胺化合物(C2)为碳二亚胺化合物。
13.如上述10所述的树脂组合物,其中,所述环氧化合物(C3)为环状环氧化合物。
14.如上述10所述的树脂组合物,其中,所述环氧化合物(C3)为选自由环氧化天然油和环氧化合成油组成的组中的1种以上的环氧化油。
15.如上述10~14中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰胺化合物(C1)的配合量为0.1质量份以上且5.0质量份以下。
16.如上述10~14中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰亚胺化合物(C2)的配合量为0.1质量份以上且5.0质量份以下。
17.如上述10~14中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述环氧化合物(C3)的配合量为0.02质量份以上且0.5质量份以下。
18.如上述1~17中任一项所述的树脂组合物,其中,还配合了抗氧化剂(D)。
19.一种成型品,其含有上述 1~18中任一项所述的树脂组合物。
发明的效果
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物即便是包含PC-POS共聚物和白色颜料的树脂组合物,在成形时的黑色条纹产生也得到抑制,并且可以维持源自PC-POS共聚物的优异的低温耐冲击性,因而可以提供低温耐冲击性良好的白色成形品。该成形品可以适合地用于电气、电子设备用部件或该设备用的壳体、照明器械内外装部件、车辆内外装部件、食品托盘、餐具。特别适合作为移动电话、移动个人电脑、数码相机、摄像机、电动工具等的壳体的材料。
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说明。需要说明的是,本说明书中,作为优选的限定可以任意采用,优选方案彼此的组合可以说是更优选的。另外,本说明书中,“XX~YY”的记载是指“XX以上且YY以下”。
[聚碳酸酯系树脂组合物]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物为一种树脂组合物,其特征在于,相对于含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的聚碳酸酯系树脂(A)100 质量份,配合了0.5质量份以上且40质量份以下的白色颜料(B)和0.02质量份以上且5.0质量份以下的耐水解剂(C),所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)含有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段。
[化5]
[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、芴二基、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。]
<聚碳酸酯系树脂(A)>
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中配合含有规定的聚碳酸酯一聚有机硅氧烷共聚物(A1)的聚碳酸酯系树脂(A)。
(聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1))
聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)含有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段。
[化6]
上述通式(I)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、芴二基、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-。a和b各自独立地表示0~4的整数。
上述通式(II)中,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。
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、己撑基等,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1~8的烷撑基的情况;或者a和b为0、X为碳数3的烷撑基、特别是异丙叉基的情况。
上述通式(II)中,R3或R4各自独立地表示的卤素原子可以举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子。R3或R4各自独立地表示的烷基可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种戊基和各种己基。R3或R4各自独立地表示的烷氧基可以举出烷基部分为上述烷基的情况。R3或R4各自独立地表示的芳基可以举出苯基、萘基等。
需要说明的是,优选R3和R4均表示氢原子、碳数1~6的烷基、碳数 1~6的烷氧基或者碳数6~12的芳基,更优选均表示甲基。
含有上述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段优选具有下述通式(II-I)~(II-III)所示的单元。
[化7]
[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、包含脂肪族基团和芳香族基团的二价有机残基、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表示源自二异氰酸酯化合物的二价基团、或源自二羧酸或二酰卤的二价基团。n表示聚有机硅氧烷的平均链长。p 和q各自为1以上的整数,p和q之和为n-2。]
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。
更优选的是通式(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。
R7表示的包含脂肪族基团和芳香族基团的二价有机残基可以在芳环上进一步具有烷氧基、烷基之类的取代基,作为其具体结构,例如可以示出下述通式(x)或(xi)的结构。需要说明的是,下述通式的情况下,烷撑基键合于Si。
[化8]
(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、或经由二价有机基团连接而成的基团,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、或二价有机基团。W表示的二价有机基团例如为异丙叉基、亚甲基、二亚甲基、三亚甲基。
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。这些芳撑基也可以具有烷氧基、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为包含脂肪族基团和芳香族基团的二价有机残基,特别是R7优选为具有烷基的酚系化合物的二价残基,更优选为例如源自烯丙基苯酚的二价有机残基、源自丁香油酚的二价有机残基。R7具体优选为上述通式(x)或(xi)所示的结构。
需要说明的是,对于通式(II-II)中的p和q,优选的是p=q,即p=(n -2)/2、q=(n-2)/2。
另外,β表示源自二异氰酸酯化合物的二价基团或源自二羧酸或二酰卤的二价基团,例如,可举出以下的通式(xiii)~(xvii)所示的二价基团。
[化9]
本发明中所使用的PC-POS共聚物(A1)中的上述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长n优选为50以上。即,式(II-I)和(II-III)中的n优选为50以上,在(II-II)的情况下,优选p与q之和加2而得到的数为上述范围。该平均链长通过核磁共振(NMR)测定进行计算。
若该平均链长n为50以上,则成形品的低温耐冲击性良好。该平均链长n优选为60以上且500以下,更优选为70以上且300以下,进一步优选为80以上且150以下。该平均链长通过核磁共振(NMR)测定进行计算。若平均链长n为500以下,则可以得到抑制了成形时的黑色条纹产生的树脂组合物和成形品。
本发明中所使用的PC-POS共聚物(A1)中的上述聚有机硅氧烷嵌段的含量优选为1.0质量%以上且70质量%以下,更优选为1.0质量%以上且25质量%以下,进一步优选为2.0质量%以上且10质量%以下,进一步优选为4.0质量%以上且8.0质量%以下。
对于本发明中所使用的PC-POS共聚物(A1)的粘均分子量(Mv)而言,根据所使用的用途、产品,可以使用分子量调节剂等适当进行调整使得达到目标分子量,优选为12000~30000,更优选为15000~25000,进一步优选为16000~22000,进一步优选为16000~20000。若粘均分子量为 12000以上,则可以得到具有充分的冲击强度的成形品。另外,若粘均分子量为30000以下,则流动性不会过低而成形性良好,能够在不引起热劣化的温度下进行注射成形、挤出成形。
上述粘均分子量(Mv)是测定20℃下的二氯甲烷溶液(浓度:g/L)的特性粘度[η]并由下述Schnell式算出的值。
[数学式1]
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
PC-POS共聚物(A1)可以仅使用一种,也可以组合使用两种以上。作为使用两种以上PC-POS共聚物(A1)的情况,例如可以举出将上述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长、该聚有机硅氧烷嵌段的含量或粘均分子量相互不同的2种以上PC-POS共聚物组合的例子。
(其他聚碳酸酯系树脂(A2))
本发明中使用的聚碳酸酯系树脂(A)可以还包含(A1)以外的聚碳酸酯系树脂(A2)。该聚碳酸酯系树脂(A2)优选为芳香族聚碳酸酯系树脂,更优选为仅包含下述通式(III)所示的重复单元的芳香族聚碳酸酯系树脂。
[化10]
[式中,R9和R10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、-S-、-SO-、-SO2 -、-O-或-CO-。d和e各自独立地表示0~4的整数。]
作为R9和R10的具体例,可以举出与上述R1和R2相同的具体例,优选方案也相同。作为R9和R10,更优选为碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基。作为X’的具体例,可以举出与上述X相同的具体例,优选方案也相同。d和e各自独立地优选为0~2,更优选为0或1。
从得到耐冲击性的观点出发,聚碳酸酯系树脂(A)中的PC-POS共聚物(A1)的含量优选为10质量%以上且100质量%以下,更优选为50质量%以上且100质量%以下,进一步优选为80质量%以上且100质量%以下。
从得到耐冲击性的观点出发,聚碳酸酯系树脂(A)中的聚有机硅氧烷量优选为1.0质量%以上且25质量%以下,更优选为2.0质量%以上且20 质量%以下,进一步优选为3.0质量%以上且10质量%以下。
对于聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量(Mv)而言,可以根据所使用的用途、产品而适当进行调整使得达到目标分子量,优选为12000~30000,更优选为15000~25000,进一步优选为16000~22000,进一步优选为 16000~20000。若粘均分子量为12000以上,则可以得到充分的成形品的强度。另外,若粘均分子量为30000以下,则流动性不会过低而成形性良好,可以在不引起热劣化的温度下进行注射成形、挤出成形。
上述粘均分子量(Mv)可以利用与上文同样的方法求出。
(PC-POS共聚物(A1)的制造方法)
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的PC-POS共聚物(A1)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进行制造。特别是在界面聚合法的情况下,含有PC-POS共聚物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,而且在借助碱洗涤、酸洗涤、纯水洗涤的各洗涤工序中的含有PC-POS共聚物的有机相与水相的分离容易。因此,可高效地得到PC-POS共聚物。PC-POS共聚物的制造方法可以参照例如日本特开2005-60599号公报等中记载的方法。
具体而言,可以通过将后述的预先制造的芳香族聚碳酸酯低聚物和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(A1)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。
需要说明的是,例如使聚碳酸酯低聚物与聚有机硅氧烷原料在有机溶剂中进行反应,然后与二元酚进行反应等,由此制造PC-POS共聚物(A1) 的情况下,上述有机溶剂与聚碳酸酯低聚物的混合溶液1L中的聚碳酸酯低聚物的固体成分重量(g/L)优选为80~200g/L的范围。更优选为90~ 180g/L,进一步优选为100~170g/L。
作为PC-POS共聚物(A1)的原料的聚有机硅氧烷可以使用以下通式 (i)、(ii)和/或(iii)所示的聚有机硅氧烷。
[化11]
式中,R3~R6、Y、β、n-1、p和q如上所述,具体例和优选的方案也是同样的。
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。
例如,通式(i)所示的聚有机硅氧烷可以举出以下通式(i-i)~(i-xi)的化合物。
[化12]
上述通式(i-i)~(i-xi)中,R3~R6、n和R8如上述定义所述,优选的方案也相同。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(i- i)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(i-ii)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(i-iii)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。
此外,作为聚有机硅氧烷原料,也可以使用具有以下通式(xii)的聚有机硅氧烷。
[化13]
式中,R3和R4与上文中所述相同。通式(xii)所示的聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为(r×m),(r×m)的范围与上述n相同。
将上述(xii)用作聚有机硅氧烷原料时,聚有机硅氧烷嵌段(II)优选具有下述通式(II-IV)所表示的单元。
[化14]
[式中的R3、R4、r和m如上所述]
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。另外,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平均链长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、源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,也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。
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(iv)所示的二元酚。
[化15]
式中,R1、R2、a、b和X如上所述。
上述通式(iv)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)链烷烃类例如可以举出双(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。
它们之中,优选双(羟基芳基)链烷烃类作为二元酚,更优选双(羟基苯基)链烷烃类,进一步优选双酚A。使用双酚A作为二元酚时,形成在上述通式(1)中X为异丙叉基且a=b=0的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。
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一种,也可以组合两种以上使用。
上述界面缩聚反应后,可以如下得到PC-POS共聚物:适当静置而分离为水相和有机溶剂相;洗涤有机溶剂相(优选依次利用碱性水溶液、酸性水溶液、水进行洗涤);将得到的有机相浓缩以及进行干燥。
(芳香族聚碳酸酯系树脂的制法)
上述芳香族聚碳酸酯系树脂例如可以通过如下方法得到:在对反应为非活性的有机溶剂、碱性水溶液的存在下,使二元酚系化合物与光气进行反应后,添加叔胺或季铵盐等聚合催化剂进行聚合的界面聚合法;将二元酚系化合物溶解于吡啶或吡啶与非活性溶剂的混合溶液中,导入光气直接进行制造的吡啶法等以往的聚碳酸酯的制造方法。在上述反应时,可以根据需要使用分子量调节剂(封端剂)、支化剂等。
需要说明的是,上述二元酚系化合物可以举出下述通式(v)所示的二元酚系化合物。
[化16]
[式中,R9、R10、X’、d和e与上述定义相同,优选方案也相同。]
作为该二元酚系化合物的具体例,可列举在PC-POS共聚物(A1)的制造方法中记载的具体例,优选方案也相同。其中,优选双(羟基苯基)链烷烃系二元酚,更优选双酚A。
<白色颜料(B)>
在本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中配合白色颜料(B)。白色颜料(B) 是为了使本发明的聚碳酸酯系树脂组合物的色调为白色而使用的。作为白色颜料(B),没有特别限定,优选使用选自氧化钛、硫化锌、氧化锌、硫酸钡中的1种以上。这些白色颜料中,从使色调为更白的白色的观点出发,优选使用氧化钛。
氧化钛可以是利用氯法、硫酸法中任意方法所制造的。另外,氧化钛的晶体结构可以使用金红石型、锐钛矿型中的任意种,从聚碳酸酯系树脂组合物的热稳定性和耐光性等观点出发,优选金红石型结构。
白色颜料(B)的粒子的形状没有特别限定,可以举出鳞片状、球状、板状、无定形等。从得到优异色调的观点出发,白色颜料(B)的平均粒径优选为0.05~0.50μm,更优选为0.10~0.45μm,进一步优选为0.15~0.25μm。白色颜料(B)的平均粒径是由基于单一粒子的一次粒子的粒径的平均值求出的。
作为白色颜料(B)中含有的水分量,优选从通过卡尔费休法在0~ 300℃测定的水分浓度减去通过卡尔费休法在0~120℃测定的水分浓度而得到的水分浓度值为8000质量ppm以下。该水分浓度值更优选为6000 质量ppm以下,进一步优选为4000质量ppm以下,更进一步优选为3000 质量ppm以下。
使用具有后述的金属氧化物层的氧化钛作为白色颜料(B)的情况下,该金属氧化物为亲水性,不仅容易吸附水分,而且具有与水分进行化学性键合的性质。白色颜料(B)中的物理性吸附水分可以在聚碳酸酯的常规干燥温度(100~120℃)左右进行除湿,但是化学性键合的水分在该温度下不能除去,如果不是更高温度则不能蒸发。使用含有大量该化学性键合的水分(以下也称作“化学键合水”)的白色颜料(B)的聚碳酸酯系树脂组合物在注射成形时,成形品面上出现的银纹有增多的倾向。
用作白色颜料(B)的氧化钛更优选使用:在作为核的氧化钛上依次具有金属氧化物层和有机层的氧化钛。作为核的氧化钛的平均粒径优选为 0.10~0.45μm,更优选为0.15~0.25μm。
作为该金属氧化物层,优选为选自由硅、铝、钛、锌和锆组成的组中的1种以上的金属的氧化物。形成由这些金属氧化物形成的层的目的在于将氧化钛具有的催化作用封闭,或者提高与聚碳酸酯系树脂的亲和性。
若在氧化钛上形成的上述金属氧化物层的被覆量增加,则化学键合水增加,因而金属氧化物层的厚度在不损害其功能的范围内优选薄。
上述金属氧化物层的形成方法没有特别限定,可以使用任意方法。金属氧化物层中所使用的金属氧化物可以是一种也可以是两种以上。
另外,上述有机层优选包含选自由多元醇、硅氧烷、硅烷偶联剂和硬脂酸组成的组中的1种以上的化合物。形成有机层的目的在于,减缓白色颜料粒子的凝聚性,并且提高在本发明的树脂组合物中的分散性。
作为多元醇,只要是在分子内包含2个以上羟基的化合物即可,例如可以举出三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷、双三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷乙氧基化物、季戊四醇等。它们可以使用一种或组合使用两种以上。其中,从可防止耐冲击性下降的观点出发,优选为选白三羟甲基丙烷和三羟甲基乙烷中的1种以上。
作为形成包含硅氧烷的有机层的化合物,具体来说可以举出烷基氢硅酮、烷氧基硅酮等。作为烷基氢硅酮,例如有:含氢聚甲基硅酮、乙基氢硅酮等。作为烷氧基硅酮,例如为甲氧基硅酮、乙氧基硅酮等。优选的烷氧基硅酮具体而言,为包含烷氧基直接或经由二价烃基而与硅原子键合的烷氧基甲硅烷基的硅酮化合物,例如可以举出直链状、环状、网状和具有一部分支链的直链状的有机聚硅氧烷,特别优选直链状有机聚硅氧烷。更具体来说,优选为具有烷氧基经由亚甲基链而与硅酮主链键合的分子结构的聚有机硅氧烷。
硅烷偶联剂例如可以举出具有(甲基)丙烯酰氧基、环氧基、氨基作为反应性基团的硅烷偶联剂,即:(甲基)丙烯酰氧基系硅烷偶联剂、环氧系硅烷偶联剂、氨基系硅烷偶联剂等。
有机层中所使用的上述化合物的种类可以为一种也可以为两种以上。另外,有机层的厚度是任意的。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的白色颜料(B)的配合量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.5质量份以上且40质量份以下,优选为 1.5质量份以上且20质量份以下,更优选为1.0质量份以上且5.0质量份以下,进一步优选为1.0质量份以上且3.0质量份以下。若白色颜料(B)小于0.5质量份则白色度不充分,若大于40质量份,则耐冲击性下降。
<耐水解剂(C)>
为了防止成形时的黑色条纹等的产生,需要在本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中配合耐水解剂(C)。通过在包含PC-POS共聚物(A1)和白色颜料(B)的聚碳酸酯系树脂组合物中配合规定量的耐水解剂(C),可以抑制成形时的黑色条纹的产生。
在本发明中,耐水解剂是指具有抑制PC-POS共聚物(A1)中的碳酸酯基或硅氧烷键的水解的功能的试剂,更详细而言,是具有1个以上可与水分或生成的酸进行反应的官能团的试剂。
本发明中使用的耐水解剂(C)具体来说可以举出酰胺化合物(C1)、酰亚胺化合物(C2)、环氧化合物(C3)、酸酐(C4)、噁唑啉化合物(C5)、噁嗪化合物(C6)和烯酮化合物(C7)。
(酰胺化合物(C1))
本发明中使用的酰胺化合物(C1)是在分子内具有至少1个酰胺基的化合物即可。
从作为耐水解剂的效果的观点和分散性的观点出发,酰胺化合物(C1) 优选为在分子内具有至少1个碳数6~24的链状脂肪族基团的酰胺化合物。该链状脂肪族基团可以为直链也可以为支链,可以为饱和脂肪族基团也可以为不饱和脂肪族基团。从抑制成形时的黑色条纹产生的观点和具有在聚碳酸酯系树脂中的分散作用的观点出发,优选为饱和链状脂肪族基团,进一步优选为烷基。该链状脂肪族基团的碳数优选为8~22,更优选为10~22,进一步优选为12~22。该链状脂肪族基团可以具有羟基等取代基。
酰胺化合物(C1)之中,作为在分子内具有1个酰胺基的酰胺化合物(以下也称作“单酰胺”),优选为下述通式(c1-a)所示的化合物。
[化17]
上述式中,R11为碳数6~24的链状脂肪族基团。R12为氢原子或碳数 6~24的链状脂肪族基团。链状脂肪族基团的优选方案与上文相同,可以具有羟基等取代基。
作为上述通式(c1-a)所示的化合物,可以举出脂肪酸单酰胺、和该脂肪酸单酰胺的酰胺氢被碳数6~24的链状脂肪族基团取代后的单酰胺(链状脂肪族基团取代型脂肪酸单酰胺)。上述之中,优选为脂肪酸单酰胺。
作为脂肪酸单酰胺的具体例,可以举出辛酰胺、癸酰胺、月桂酰胺、肉豆蔻酰胺、棕榈酰胺、硬脂酰胺、羟基硬脂酰胺、12-羟基硬脂酰胺、山萮酰胺、褐煤酰胺、十一烯酰胺、油酰胺、芥酰胺、亚油酰胺等。
作为链状脂肪族基团取代型脂肪酸单酰胺的具体例,可以举出N-月桂基月桂酰胺、N-棕榈基棕榈酰胺、N-硬脂基硬脂酰胺、N-二十二烷基山萮酰胺、N-油烯基油酰胺、N-硬脂基油酰胺、N-油烯基硬脂酰胺、 N-硬脂基芥酰胺、N-油烯基棕榈酰胺、羟甲基硬脂酰胺、羟甲基山萮酰胺、N-硬脂基-12-羟基硬脂酰胺、N-油烯基-12-羟基硬脂酰胺等。
酰胺化合物(C1)之中,作为在分子内具有2个酰胺基的化合物,优选为下述通式(c1-b)或(c1-c)中任一式所示的化合物,更优选为通式(c1- b)所示的化合物。
[化18]
上述式中,R13和R14各自独立地为可具有羟基的碳数6~24的链状脂肪族基团。Z1为碳数1~12的二价基团。
链状脂肪族基团的优选方案与上文相同,可以具有羟基等取代基。R13和R14相互可以相同也可以不同,优选相同。
Z1的碳数优选为1~8,更优选为2~6,进一步优选为2~4。Z1可以为链状脂肪族基团、包含脂环式结构的基团和包含芳环的基团中的任一种,优选为链状脂肪族基团,更优选为烷撑基。
[化19]
上述式中,R15和R16各自独立地为碳数6~24的链状脂肪族基团。Z2为碳数1~12的二价基团。
链状脂肪族基团的优选方案与上文相同,可以具有羟基等取代基。R15和R16相互可以相同也可以不同,优选相同。
Z2的优选方案与上述Z1相同。
作为通式(c1-b)所示的化合物的具体例,可举出脂肪酸双酰胺,例如可以举出:亚甲基双辛酰胺、亚甲基双癸酰胺、亚甲基双月桂酰胺、亚甲基双肉豆蔻酰胺、亚甲基双棕榈酰胺、亚甲基双硬脂酰胺、亚甲基双异硬脂酰胺、亚甲基双山萮酰胺、亚甲基双油酰胺、亚甲基双芥酰胺、亚乙基双辛酰胺、亚乙基双癸酰胺、亚乙基双月桂酰胺、亚乙基双肉豆蔻酰胺、亚乙基双棕榈酰胺、亚乙基双硬脂酰胺、亚乙基双异硬脂酰胺、亚乙基双山萮酰胺、亚乙基双油酰胺、亚乙基双芥酰胺、亚丁基双硬脂酰胺、亚丁基双山萮酰胺、亚丁基双油酰胺、亚丁基双芥酰胺、六亚甲基双硬脂酰胺、六亚甲基双山萮酰胺、六亚甲基双油酰胺、六亚甲基双芥酰胺、间亚二甲苯基双硬脂酰胺、间亚二甲苯基双-12-羟基硬脂酰胺、对亚二甲苯基双硬脂酰胺、对亚苯基双硬脂酰胺、亚甲基双羟基硬脂酰胺、亚乙基双羟基硬脂酰胺、亚丁基双羟基硬脂酰胺、六亚甲基双羟基硬脂酰胺等。
作为通式(c1-c)所示的化合物的具体例,可以举出N,N’-二硬脂基己二酰胺、N,N’-二硬脂基癸二酰胺、N,N’-二油烯基己二酰胺、N, N’-二油烯基癸二酰胺、N,N’-二硬脂基间苯二甲酰胺、N,N’-二硬脂基对苯二甲酰胺等。
酰胺化合物(C1)之中,作为在分子内具有3个以上酰胺基的化合物,可以举出二羧酸、二胺与具有碳数6~24的链状脂肪族基团的单羧酸或单胺的缩聚物作为优选例。碳数6~24的链状脂肪族基团的优选方案与上文相同,可以具有羟基等取代基。
作为上述二羧酸,可以为脂肪族二羧酸、芳香族二羧酸中任一种,从在聚碳酸酯系树脂中的分散性的观点出发,优选为脂肪族二羧酸,更优选为链状脂肪族二羧酸,进一步优选为饱和链状脂肪族二羧酸。二羧酸的碳数优选为4~20,更优选为6~18,进一步优选为6~12。
作为上述二羧酸的具体例,可以举出草酸、丙二酸、马来酸、富马酸、柠康酸、衣康酸、戊烯二酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸、壬二酸、环己烷二羧酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等,优选为选自己二酸、癸二酸、1,12-十二烷二酸和壬二酸中的至少1种。
作为上述二胺,可以为脂肪族二胺、芳香族二胺中的任一种,从在聚碳酸酯系树脂中的分散性的观点出发,优选为脂肪族二胺,更优选为链状脂肪族二胺,进一步优选为饱和链状脂肪族二胺。二胺的碳数优选为2~ 18,更优选为2~12,进一步优选为2~6。
作为上述二胺的具体例,可以举出乙二胺、1-甲基乙二胺、1,3- 丙二胺、四亚甲基二胺、五亚甲基二胺、六亚甲基二胺、七亚甲基二胺、八亚甲基二胺、九亚甲基二胺、十亚甲基二胺、十一亚甲基二胺、十二亚甲基二胺、环己烷二胺、1,3-双(氨基甲基)环己烷、1,4一双(氨基甲基) 环己烷、间苯二甲胺、对苯二甲胺、对双(2-氨基乙基)苯等。它们之中,优选为选自乙二胺、1-甲基乙二胺、1,3-丙二胺、四亚甲基二胺和六亚甲基二胺中的至少1种,更优选为乙二胺。
作为上述具有碳数6~24的链状脂肪族基团的单羧酸,可以举出辛酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、羟基硬脂酸、山萮酸、褐煤酸、十一烯酸、油酸、芥酸、亚油酸等。它们之中,优选为选自月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和羟基硬脂酸中的至少1种,更优选为硬脂酸。
作为上述具有碳数6~24的链状脂肪族基团的单胺,可以举出己胺、庚基胺、辛胺、2-乙基己胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十三烷胺、十四烷胺、十五烷胺、十六烷胺、十七烷胺、硬脂胺、异硬脂胺、十九烷胺、二十烷胺、二十一烷胺、二十二烷胺、二十三烷胺、二十四烷胺、11-乙基二十三烷胺、二十五烷胺、二十六烷胺、二十七烷胺、二十八烷胺、二十九烷胺、三十烷胺、己烯胺、庚烯胺、辛烯胺、壬烯胺、癸烯胺、十一烯胺、十二烯胺、十三烯胺、十四烯胺、十五烯胺、十六烯胺、十七烯胺、十八烯胺、十九烯胺、二十烯胺、二十一烯胺、二十二烯胺、二十三烯胺、二十四烯胺、二十五烯胺、二十六烯胺、二十七烯胺、二十八烯胺、二十九烯胺和三十烯胺等。它们之中,优选为选自辛胺、2-乙基己胺、壬胺、癸胺、十一烷胺、十二烷胺、十三烷胺、十四烷胺、十五烷胺、十六烷胺、十七烷胺、硬脂胺和异硬脂胺中的1种以上。
上述酰胺化合物(C1)之中,从本发明的效果的观点出发,更优选为选自上述通式(c1-a)、上述通式(c1-b)和上述通式(c1-c)所示的化合物中的 1种以上的酰胺化合物,进一步优选为上述通式(c1-b)所示的化合物,进一步优选为亚乙基双硬脂酰胺。另外,酰胺化合物(C1)之中,熔点为100℃以上、优选为150℃以上的化合物由于对聚碳酸酯系树脂组合物的成形温度的适应性高,因此是优选的。
作为上述酰胺化合物(C1)的市售品,可以举出“Light amide WH-255” (共荣社化学株式会社制、N,N’-亚乙基双硬脂酰胺[亚乙基双硬脂酰胺])、“Amide AP-1”(日本化成株式会社制、硬脂酰胺)、“Slipax E”(日本化成株式会社制、亚乙基双硬脂酰胺)、“Slipax H”(日本化成株式会社制、亚乙基双羟基硬脂酰胺)等。
(酰亚胺化合物(C2))
作为本发明中使用的酰亚胺化合物(C2),优选为碳二亚胺化合物。碳二亚胺化合物为在分子内具有至少1个碳二亚胺基的化合物,可以举出在分子内具有1个碳二亚胺基的单碳二亚胺化合物、在分子内具有2个以上碳二亚胺基的聚碳二亚胺化合物。从抑制树脂组合物的成形时的黑色条纹产生的观点出发,优选为聚碳二亚胺化合物。
作为上述碳二亚胺化合物,可以举出脂肪族碳二亚胺化合物、芳香族碳二亚胺化合物、环状碳二亚胺化合物和使异氰酸酯化合物的一部分进行碳二亚胺化而成的化合物(以下也称作“碳二亚胺改性化合物”)等。
脂肪族单碳二亚胺化合物的具体例可以举出二异丙基碳二亚胺、二辛基癸基碳二亚胺、二环己基碳二亚胺、N,N’-二辛基癸基碳二亚胺等。
脂肪族聚碳二亚胺的具体例可以举出亚乙基双(二环己基碳二亚胺)、六亚甲基双(二环己基碳二亚胺)、聚(二异丙基碳二亚胺)、聚(1,6-六亚甲基碳二亚胺)、聚(4,4’-亚甲基双环己基碳二亚胺)、聚(1,3-亚环己基碳二亚胺)、聚(1,4-亚环己基碳二亚胺)等。
芳香族单碳二亚胺化合物的具体例可以举出:二对氯苯基碳二亚胺、二邻氯苯基碳二亚胺、二(3,4-二氯苯基)碳二亚胺、二(2,5-二氯苯基) 碳二亚胺、2,6,2’,6’-四异丙基二苯基碳二亚胺、N,N’-二苯基碳二亚胺、N,N’-二邻甲苯基碳二亚胺、N,N’-二(2,6-二甲基苯基) 碳二亚胺、N-甲苯基-N’-环己基碳二亚胺、N,N’-双(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(2,6-二叔丁基苯基)碳二亚胺、N-甲苯基-N’-苯基碳二亚胺、N,N’-二(对硝基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对氨基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对羟基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(邻甲苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对甲苯基)碳二亚胺、N,N’-苄基碳二亚胺、 N-十八烷基-N’-苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-苯基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-环己基-N’-甲苯基碳二亚胺、N- 苯基-N’-甲苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-甲苯基碳二亚胺、N,N’- 二(邻乙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对乙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二 (邻异丙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对异丙基苯基)碳二亚胺、N,N’- 二(邻异丁基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(对异丁基苯基)碳二亚胺、N,N’ -二(2,6-二乙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(2-乙基-6-异丙基苯基) 碳二亚胺、N,N’-二(2-异丁基-6-异丙基苯基)碳二亚胺、N,N’-二 (2,4,6-三甲基苯基)碳二亚胺、N,N’-二(2,4,6-三异丙基苯基) 碳二亚胺、N,N’-二(2,4,6-三异丁基苯基)碳二亚胺等。
作为芳香族聚碳二亚胺化合物的具体例,可以举出对亚苯基双(邻甲苯基碳二亚胺)、对亚苯基双(环己基碳二亚胺)、对亚苯基双(对氯苯基碳二亚胺)、亚乙基双(二苯基碳二亚胺)、聚(4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(3, 3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(对亚苯基碳二亚胺)、聚(间亚苯基碳二亚胺)、聚(甲苯基碳二亚胺)、聚(甲基二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三乙基亚苯基碳二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳二亚胺)等。
环状碳二亚胺化合物的环状结构具有1个碳二亚胺基(-N=C=N -),其第一氮与第二氮通过键合基团进行键合。一个环状结构中仅具有1 个碳二亚胺基。环状结构中的原子数优选为8~50,更优选为10~30,进一步优选为10~20。此处,环状结构中的原子数是指直接构成环结构的原子的数量,例如八元环则为8,五十元环则为50。
环状结构可以举出下述式(c2-a)所示的结构。
[化20]
式中,Q为二~四价有机基团。
作为使异氰酸酯化合物的一部分进行碳二亚胺化而成的化合物(碳二亚胺改性化合物)中所使用的异氰酸酯化合物,可以举出甲苯二异氰酸酯、苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯、二甲氧基联苯二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、四氢萘二异氰酸酯、四亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、十二亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、氢化苯二亚甲基二异氰酸酯、四甲基苯二甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、二甲基二环己基甲烷二异氰酸酯等,可以使用1种或组合使用2种以上。上述异氰酸酯化合物之中,优选以4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯作为主要成分的异氰酸酯化合物。
作为使异氰酸酯化合物的一部分进行碳二亚胺化的方法,可以使用公知的方法。
碳二亚胺改性化合物的碳二亚胺基/异氰酸酯基的摩尔比可以适合地使用0.01~0.5的范围,更优选0.1~0.2的范围。通过使用碳二亚胺基/异氰酸酯基的摩尔比为0.01以上的碳二亚胺改性化合物,可以体现出作为耐水解剂的的效果而抑制树脂组合物的成形时的黑色条纹产生。
酰亚胺化合物(C2)可以单独使用一种,或组合使用两种以上。上述物质中,优选脂肪族碳二亚胺,从作为耐水解剂的效果的观点出发,更优选脂肪族聚碳二亚胺。
(环氧化合物(C3))
本发明中使用的环氧化合物(C3)为在分子内具有至少1个环氧基的化合物即可。作为该环氧化合物(C3)。可以举出缩水甘油醚化合物、缩水甘油酯化合物、缩水甘油胺化合物、缩水甘油基酰亚胺化合物、环状环氧化合物和环氧化油等。
作为缩水甘油醚化合物,可列举:丁基缩水甘油醚、硬脂基缩水甘油醚、烯丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、邻苯基苯基缩水甘油醚、氧化乙烯月桂基缩水甘油醚、氧化乙烯苯酚缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚丁二醇二缩水甘油醚、环己烷二甲醇二缩水甘油醚、甘油三缩水甘油醚、三羟甲基丙烷三缩水甘油醚、季戊四醇聚缩水甘油醚、由2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双-(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)砜等双酚类与表氯醇的缩合反应而得到的双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚S二缩水甘油醚型环氧树脂等。
作为缩水甘油酯化合物,可列举:苯甲酸缩水甘油酯、对甲基苯甲酸缩水甘油酯、环己烷羧酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、月桂酸缩水甘油酯、棕榈酸缩水甘油酯、新癸酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、亚油酸缩水甘油酯、亚麻酸缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、萘二甲酸二缩水甘油酯、联苯甲酸二缩水甘油酯、甲基对苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、环己烷二甲酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯、琥珀酸二缩水甘油酯、癸二酸二缩水甘油酯、十二烷二酮酸二缩水甘油酯、十八烷二甲酸二缩水甘油酯、偏苯三酸三缩水甘油酯、均苯四甲酸四缩水甘油酯等。
作为缩水甘油胺化合物,可列举:四缩水甘油基氨基二苯基甲烷、三缩水甘油基对氨基苯酚、三缩水甘油基间氨基苯酚、二缩水甘油基苯胺、二缩水甘油基甲苯胺、N,N,N’,N’-四缩水甘油基间苯二甲胺、二缩水甘油基三溴苯胺、四缩水甘油基双氨基甲基环己烷、三缩水甘油基氰脲酸酯、三缩水甘油基异氰尿酸酯等。
作为缩水甘油基酰亚胺化合物,可列举:N-缩水甘油基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-甲基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4,5 -二甲基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-3-甲基邻苯二甲酰亚胺、N -缩水甘油基-3,6-二甲基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-乙氧基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-氯邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4,5-二氯邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-3,4,5,6-四溴基邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-4-正丁基-5-溴邻苯二甲酰亚胺、 N-缩水甘油基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基六氢邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酰亚胺、N-缩水甘油基马来酰亚胺、N-缩水甘油基-α,β-二甲基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基-α-乙基琥珀酰亚胺、N-缩水甘油基-α-丙基琥珀酰亚胺等。
作为环状环氧化合物,可列举:3,4-环氧环己基甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯、双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯、乙烯基环己烯二环氧化物、N-甲基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-乙基-4, 5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-苯基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、N-萘基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺、 N-甲苯基-3-甲基-4,5-环氧环己烷-1,2-二羧酸酰亚胺等。它们之中,优选3,4-环氧环己基甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯。
作为环氧化油,可列举环氧化天然油、和环氧化合成油。作为环氧化天然油的具体例,可以举出环氧化大豆油、环氧化亚麻籽油、环氧化菜籽油、环氧化鲸油等。作为环氧化合成油的具体例,可列举环氧六氢邻苯二甲酸二环氧硬脂酯、环氧化脂肪酸丁酯等。它们之中,环氧化大豆油、环氧化亚麻籽油与聚碳酸酯系树脂的亲和性高,也容易体现出耐水解性的效果。
环氧化合物(C3)可以单独使用一种,或组合使用两种以上。上述之中,作为环氧化合物(C3),优选为环状环氧化合物、或者选自环氧化天然油和环氧化合成油中的1种以上的环氧化油。
(酸酐(C4))
本发明中使用的酸酐(C4)为在分子内具有至少1个酸酐基的化合物即可,可列举琥珀酸酐、马来酸酐、邻苯二甲酸酐等。此外,也可以列举包含上述化合物作为单体单元的聚合物等。
(噁唑啉化合物(C5))
本发明中使用的噁唑啉化合物(C5)为在分子内具有至少1个噁唑啉基的化合物即可,可列举单噁唑啉、双噁唑啉和包含含有噁唑啉基的化合物作为单体单元的聚噁唑啉等。
(噁嗪化合物(C6))
本发明中使用的噁嗪化合物(C6)为在分子内具有至少1个噁嗪基的化合物即可,可列举单噁嗪、双噁嗪和包含含有噁嗪基的化合物作为单体单元的聚噁嗪等。
(烯酮化合物(C7))
本发明中使用的烯酮化合物(C7)可以举出下述式所示的烯酮;
[化21]
和下述式所示的二烯酮;
[化22]
以及烯酮的β碳的取代基发生单取代而成的醛式烯酮(aldoketene)、烯酮的β碳的取代基发生二取代而成的酮式烯酮(ketoketene)类等。
上述耐水解剂(C)可以单独使用一种,或组合使用两种以上。其中,从抑制树脂组合物的成形时的黑色条纹产生的观点出发,耐水解剂(C)优选为选自由酰胺化合物(C1)、酰亚胺化合物(C2)和环氧化合物(C3)组成的组中的1种以上。组合使用两种以上耐水解剂(C)时,从与上述同样的观点出发,优选为选自上述酰胺化合物(C1)和上述酰亚胺化合物(C2)中的1种以上和上述环氧化合物(C3)的组合。将它们组合添加时,各自作为耐水解剂的效果协同提高,因而可以用较少添加量得到更高耐水解作用,因此可抑制聚碳酸酯系树脂组合物的物性下降。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的耐水解剂(C)的配合量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.02质量份以上且5.0质量份以下,优选为 0.05质量份以上且1.0质量份以下,更优选为0.1质量份以上且0.5质量份以下。若耐水解剂(C)的配合量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份小于 0.02质量份,则在树脂组合物的成形时不能抑制黑色条纹产生,若大于5.0 质量份,则在树脂组合物的成形时产生气体而发生模具附着等不良情况。另外,在经济性方面也是不优选的。
需要说明的是,若耐水解剂(C)的配合量为0.05质量份以上,则在一定的背压下成形的成形体的内部产生的黑色条纹被进一步抑制,因此是优选的。另外,若为0.1质量份以上,则在更高背压下成形的成形体的内部产生的黑色条纹也被进一步抑制,因此是更优选的。
另外,若耐水解剂(C)的配合量为0.02质量份以上,则银纹的产生也被进一步抑制,因此是优选的。
使用上述酰胺化合物(C1)作为耐水解剂(C)时,相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,酰胺化合物(C1)的配合量优选为0.1质量份以上,更优选为0.2质量份以上,进一步优选为0.3质量份以上;优选为5.0质量份以下,更优选为3.0质量份以下,进一步优选为1.0质量份以下,进一步优选为0.5质量份以下。
使用上述酰亚胺化合物(C2)作为耐水解剂(C)时,相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,酰亚胺化合物(C2)的配合量优选为0.1质量份以上,更优选为0.2质量份以上,进一步优选为0.3质量份以上;优选为5.0质量份以下,更优选为3.0质量份以下,进一步优选为1.0质量份以下,进一步优选为0.5质量份以下。
另外,使用上述环氧化合物(C3)作为耐水解剂(C)时,相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,环氧化合物(C3)的配合量优选为0.02质量份以上,更优选为0.03质量份以上,进一步优选为0.05质量份以上;优选为 0.5质量份以下,更优选为0.3质量份以下,进一步优选为0.2质量份以下。
需要说明的是,并用两种以上耐水解剂(C)时的优选配合量范围也与上文相同。
<抗氧化剂(D)>
优选在本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中进一步配合抗氧化剂(D)。通过在聚碳酸酯系树脂组合物中配合抗氧化剂,可以防止聚碳酸酯系树脂组合物的熔融时的氧化劣化,可以防止因氧化劣化导致的着色等。作为抗氧化剂,可适合地使用磷系抗氧化剂和/或酚系抗氧化剂等,更优选磷系抗氧化剂。
磷系抗氧化剂例如可以举出: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’-亚异丙基二苯酚十二烷基亚磷酸酯、4, 4’-亚异丙基二苯酚十三烷基亚磷酸酯、4,4’-亚异丙基二苯酚十四烷基亚磷酸酯、4,4’-亚异丙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、苄基二苯基膦、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。
另外,磷系抗氧化剂例如可列举Irgafos168(BASF Japan株式会社制、商标)、Irgafos12(BASF Japan株式会社制、商标)、Irgafos38(BASF Japan 株式会社制、商标)、ADEKA STAB 2112(株式会社ADEKA制、商标)、 ADEKA STAB C(株式会社ADEKA制、商标)、ADEKA STAB 329K(株式会社ADEKA制、商标)、ADEKA 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)、Weston618(GE公司制、商标)、Weston619G(GE公司制、商标)和Weston624(GE公司制、商标)、Doverphos S-9228PC(Dover Chemical公司制、商标)等市售品。
酚系抗氧化剂例如可以举出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。
这些抗氧化剂之中,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抗氧化剂、三苯基膦。
酚系抗氧化剂例如可列举Irganox1010(BASF Japan株式会社制、商标)、Irganox1076(BASF Japan株式会社制、商标)、Irganox1330(BASF Japan株式会社制、商标)、Irganox3114(BASF Japan株式会社制、商标)、 Irganox3125(BASF Japan株式会社制、商标)、BHT(武田药品工业株式会社制、商标)、Cyanox1790(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(D)可以使用一种或组合使用两种以上。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的抗氧化剂(D)的配合量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份优选为0.001质量份以上且0.5质量份以下,优选为0.01质量份以上且0.3质量份以下,更优选为0.05质量份以上且 0.3质量份以下。
<其他添加剂>
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中可以在不损害本发明的效果的范围内包含其他添加剂。其他添加剂可列举:紫外线吸收剂、阻燃剂、阻燃助剂、脱模剂、增强材料、填充剂、耐冲击性改良用的弹性体、染料等。
作为紫外线吸收剂,可以举出苯并三唑系化合物、苯并噁嗪酮系化合物、水杨酸盐系化合物、丙二酸酯系化合物、草酰苯胺系化合物、三嗪系化合物、二苯甲酮系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物等,它们可以单独使用一种,或组合使用两种以上。
可以以上述比例配合上述各成分,以及以适当比例配合根据需要所使用的各种任意成分,进行混炼,由此得到本发明的聚碳酸酯系树脂组合物。
配合和混炼可以如下进行:利用通常使用的设备、例如螺带式混合机、滚桶混料机(drum tumbler)等进行预混,利用使用亨舍尔混合机、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来进行。混炼时的加热温度通常在240℃以上且320℃以下的范围内适当选择。该熔融混炼优选使用挤出成形机、尤其排气(vent)式的挤出成形机。
[成形品]
本发明的成形品为包含上述本发明的聚碳酸酯系树脂组合物的成形品。该成形品可以通过上述熔融混炼成形机制造,或者可以将所得到的颗粒作为原料通过注射成形法、注射压缩成形法、挤出成形法、吹塑成形法、冲压成形法、真空成形法和发泡成形法等进行制造。特别是,优选使用所得到的颗粒通过注射成形法和注射压缩成形法制造成形品。
在包含聚碳酸酯系树脂组合物的成形品的制造中,从防止制造过程中水分的混入、抑制成形时的黑色条纹产生的观点出发,优选在缩短聚碳酸酯系树脂组合物在成形机内的滞留时间的条件下进行制造。利用注射成形法或注射压缩成形法的成形品的制造方法的优选方案例如如下所述。
在利用注射成形法或注射压缩成形法的成形品的制造中,优选将由聚碳酸酯系树脂组合物形成的颗粒利用具备螺杆的注射成形机进行熔融增塑。从抑制黑色条纹产生的观点出发,成形机优选为低压缩螺杆型,螺杆形状优选为全螺纹螺杆。
从抑制剪切发热、抑制树脂组合物的压缩而抑制黑色条纹产生的观点出发,优选螺杆背压设为较低范围。背压可以根据使用装置等进行适当选择,例如为2~10MPa的范围。从同样的观点出发,优选螺杆转速也设定为较低范围,例如为60~80rpm的范围。
从使聚碳酸酯系树脂组合物低粘度化而使流动顺利的观点出发,成形时的温度(料筒温度)优选设定为例如260~320℃。
本发明的成形品可适合地用于电视、收音机、摄像机、录像机、音响系统播放器、DVD播放器、空调、移动电话、显示器、计算机、收音机、计算器、复印机、打印机、传真机等电气、电子设备用部件、该设备用壳体、照明器械内外装部件、车辆内外装部件、食品托盘、餐具。特别适合作为移动电话、移动个人电脑、数码相机、摄像机、电动工具等的壳体的材料。
实施例
进一步说明本发明的实施例。需要说明的是,本发明不受这些例子的任何限定。需要说明的是,各例中的测定和评价利用以下所示方法进行。
(氯甲酸酯基浓度的测定)
以氯离子浓度为基准,参考JIS-K8203,使用氧化/还原滴定、硝酸银滴定进行测定。
(重均分子量(Mw)的测定)
重均分子量(Mw)如下测定:使用四氢呋喃作为展开溶剂,利用GPC 柱:TOSOH TSK-GEL MULTIPORE HXL-M(2根)+Shodex KF801(1根)、温度40℃、流速1.0mL/分钟、检测器:RI]测定标准聚苯乙烯换算分子量(重均分子量:Mw)。
(聚二甲基硅氧烷的平均链长和含量)
通过NMR测定由聚二甲基硅氧烷的甲基的积分值比算出。
<聚二甲基硅氧烷的平均链长的定量方法>
1H-NMR测定条件
NMR装置:株式会社JEOL RESONANCE制ECA500
探测器: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°
样品量:30~40mg
溶剂:重氯仿
测定温度:室温
累积次数: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的甲基的积分值
B:在δ2.50~2.75附近观测的烯丙基苯酚的亚甲基的积分值
聚二甲基硅氧烷的链长=(A/6)/(B/4)
丁香油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的甲基的积分值
B:在δ2.40~2.70附近观测的丁香油酚的亚甲基的积分值
聚二甲基硅氧烷的链长=(A/6)/(B/4)
<PC-PDMS共聚物中的聚二甲基硅氧烷含量的定量方法>
例)共聚有烯丙基苯酚封端聚二甲基硅氧烷的PTBP封端聚碳酸酯中的聚二甲基硅氧烷共聚量的定量方法
NMR装置:株式会社JEOL RESONANCE制ECA-500
观测范围:-5~15ppm
观测中心:5ppm
脉冲重复时间:9秒
脉冲宽度:45°
累积次数:256次
样品量:30~40mg
溶剂:重氯仿
测定温度:室温
A:在δ1.5~1.9附近观测的BPA部的甲基的积分值
B:在δ-0.02~0.3附近观测的二甲基硅氧烷部的甲基的积分值
C:在δ1.2~1.4附近观测的对叔丁基苯基部的丁基的积分值
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
(粘均分子量(Mv)的测定)
对于粘均分子量(Mv)而言,使用乌式粘度计,对20℃下的二氯甲烷溶液(浓度:g/L)的粘度进行测定,由此求出特性粘度[η],由下式(Schnell式) 算出粘均分子量。
[数学式2]
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
(白色颜料中的水分浓度的测定)
将试样的白色颜料粉末在温度25℃、相对湿度55%的恒温恒湿度下放置24小时,形成平衡状态后,将该试样0.3g使用卡尔费休水分测定装置“电量法水分计CA100”和其附属的水分气化装置“VA-100”(均为ダイアインスツルメンツ株式会社制),在氮流量约250mL下在温度0~300℃测定水分浓度,然后减去在0~120℃检测并累积的水分浓度,将所得到的值作为在120℃以上(300℃为止)保持的化学键合水量。
合成例1(聚碳酸酯低聚物的合成)
在5.6质量%的氢氧化钠水溶液中加入相对于之后溶解的双酚A为 2000质量ppm的连二亚硫酸钠,在其中溶解双酚A使得双酚A浓度为13.5 质量%,制备了双酚A的氢氧化钠水溶液。
在该双酚A的氢氧化钠水溶液为40L/小时、二氯甲烷为15L/小时的流量下,将光气以4.0kg/小时的流量连续地通入内径6mm、管长30m的管型反应器。管型反应器具有夹套部分,在夹套中通入冷却水将反应液的温度保持在40℃以下。
从管型反应器出来的反应液连续地导入具备后掠翼的内容积40L的带折流板的槽型反应器,向其中进一步添加双酚A的氢氧化钠水溶液2.8L/ 小时、25质量%氢氧化钠水溶液0.07L/小时、水17L/小时、1质量%三乙胺水溶液0.64L/小时而进行反应。连续地卸出从槽型反应器溢出的反应液,进行静置由此分离除去水相,采集二氯甲烷相。
如此得到的聚碳酸酯低聚物的浓度为318g/L,氯甲酸酯基浓度为 0.75mol/L。另外,其重均分子量(Mw)为1190。
制造例1(聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物(PC-PDMS1)的制造)
在具备挡板、桨式搅拌叶片和冷却用夹套的50L槽型反应器中,投入合成例1中制造的聚碳酸酯低聚物溶液15L、二氯甲烷8.9L、聚二甲基硅氧烷嵌段的平均链长为90的2-烯丙基苯酚封端改性聚二甲基硅氧烷 (PDMS-1)307g和三乙胺8.8mL,在搅拌下向其中加入6.4质量%氢氧化钠水溶液1389g,进行了10分钟的聚碳酸酯低聚物与2-烯丙基苯酚封端改性聚二甲基硅氧烷的反应。
在该聚合液中添加对叔丁基苯酚(PTBP)的二氯甲烷溶液[将 PTBP129g溶于二氯甲烷2.0L而成]、双酚A的氢氧化钠水溶液[在使氢氧化钠581g和连二亚硫酸钠2.3g溶于水8.5L而成的水溶液中溶解双酚A 1147g而成],实施了50分钟的聚合反应。为了稀释而加入二氯甲烷10L,然后搅拌10分钟,然后分离成包含聚碳酸酯的有机相和包含过剩的双酚A 和氢氧化钠的水相,分离出有机相。
对于如此得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的二氯甲烷溶液,依次利用相对于该溶液为15体积%的0.03mol/L氢氧化钠水溶液、0.2mol/L 盐酸进行洗涤,接着,利用纯水重复进行洗涤直至洗涤后的水相中的电导率为0.01μS/m以下。将通过洗涤所得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物的二氯甲烷溶液进行浓缩、粉碎,将所得到的薄片在减压下于120℃进行干燥。
如上所述而得到的聚碳酸酯-聚二甲基硅氧烷共聚物(PC-PDMS1) 的通过1H-NMR测定求出的聚二甲基硅氧烷残基的量为6.0质量%,依据ISO1628-4(1999)测定的粘数为47.4,粘均分子量(Mv)为17,650。
<实施例1~11、比较例1~3>
依所记载的配合量配合表1中记载的成分,供给至排气(vent)式双螺杆挤出机(东芝机械株式会社制“TEM35B”),在螺杆转速250rpm、吐出量25kg/小时、机筒设定温度280℃(实测挤出295~300℃)下进行熔融混炼,得到了颗粒。
[表1-1]
表1(1/3)
[表1-2]
表1(2/3)
[表1-3]
表1(3/3)
表中使用的成分如下所述。
(A1)PC-PDMS共聚物:制造例1中得到的PC-PDMS1(Mv:17, 650)
(B-1)氧化钛:石原产业株式会社制“CR-63”(晶体结构:金红石型、用二氧化硅-氧化铝1%和二甲基硅酮0.5%进行表面处理后的二氧化钛、平均粒径:0.21μm、化学键合水量:2,600质量ppm)
(B-2)氧化钛:石原产业株式会社制“PF-728”(晶体结构:金红石型、用二氧化硅-氧化铝7%和聚硅氧烷2%进行表面处理后的二氧化钛、平均粒径:0.21μm、化学键合水量:4,500质量ppm)
(C1)酰胺化合物:共荣社化学株式会社制“Light Amide WH-255”(N, N’-亚乙基双硬脂酰胺)
(C2-1)碳二亚胺化合物:日清纺化学株式会社制“Carbodilite HMV -15CA”
(C2-2)碳二亚胺化合物:日清纺化学株式会社制“Carbodilite LA-1”
(C3-1)环氧化亚麻籽油:新日本理化株式会社“SANSO CIZER E- 9000H”
(C3-2)环状环氧化合物:株式会社Daicel制“CELLOXIDE 2021P” (3,4-环氧环己基甲酸3’,4’-环氧环己基甲酯)
(D)抗氧化剂:BASF Japan制“IRGAFOS168”(三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯)
烷氧基硅酮(并非耐水解剂(C)的化合物):东丽道康宁株式会社制“BY -16-161”(包含甲氧基经由二价烃基与硅原子键合的甲氧基甲硅烷基的硅酮)
使用所得到的颗粒进行以下评价。结果示于表2。
(1)成形品外观不良(银纹、黑色条纹)的观察
利用干燥机将上述颗粒在120℃进行8小时的预干燥,然后使用注射成形机(日精树脂工业株式会社制“ES1000”)在下述条件下进行20次注射成形。对所得到的成形品的外观进行目视观察,依据下述基准进行评价。
具体来说,将颗粒从料斗供给至料筒内,将进行增塑混炼的螺杆的转速设为80rpm,将螺杆背压设定为4/10/20/30/40/50MPa的6个阶段,对于各例,从低的螺杆背压起依次实施注射成形。
若提高螺杆背压则容易产生黑色条纹上的外观不良。另一方面,通常而言,增塑越稳定(背压高),则银纹越不易产生。因此,对于黑色条纹,利用实施的所有条件的成形品进行评价,对于银纹,仅利用该材料的该成形机中增塑稳定的最低螺杆背压(4MPa)进行评价。表中,“A”评价表示银纹和黑色条纹状的图案不易产生,评价结果良好。
A:在成形品表面完全观察不到银纹、黑色的条状图案。
B:在成形品表面观察到银纹、黑色的条状图案。
(2)黑色条纹的观察
对于上述成形品,在比成形品尺寸充分大的木板上设置以与成形品相同尺寸开口的框,在该框中嵌入成形品,从其一侧照射来自110V×1.5kW 灯光器的光源,从其相反的一侧观察成形品,依据下述基准进行评价。表中,作为“A”评价的螺杆背压的值越大,则表示黑色条纹状的图案越不易产生,评价结果越良好。
A:完全观察不到黑色的条状图案。
B:观察到黑色的条状图案。
(注射成形条件)
模具:80mmW×120mmH×2mmt的平板模具
模具温度:80℃
料筒温度设定:从喷嘴侧起设为NH/H1/H2/H3,将各部分设定为290℃ /280℃/270℃/250℃
(2)Izod冲击强度
利用后续加工对63mm×13mm×厚度3.2mm(约1/8英寸)的试验片赋予缺口,使用所得到的试验片,依据ASTM标准D-256,在-30℃、-20℃、 0℃和23℃对带缺口的悬臂梁冲击强度进行测定。
(3)流动性
(MFR)
依据ASTM标准D-1238,对温度280℃、负荷2.16kg时的MFR(g/10 分钟)进行测定。
(MVR)
依据ISO-1133,使用安田精机株式会社制MFR计E号机对温度 300℃、负荷2.16kg时的MVR(cm3/10分钟)进行测定。
(4)拉伸特性(屈服强度、断裂强度、拉伸弹性模量、断裂伸长率)
使用126mm×13mm×厚度3.2mm的试验片,依据ISO-527-1、2,在1mm/分钟的条件下测定拉伸弹性模量,然后在50mm/分钟的条件下测定屈服强度、破断强度和断裂伸长率。数值越大,则表示拉伸特性越良好。
(5)弯曲特性(弯曲强度、弯曲弹性模量)
使用100mm×10mm×厚度4mm的试验片,依据ISO-178,在温度 23℃、弯曲速度2mm/分钟的条件下测定弯曲强度和弯曲弹性模量。数值越大,则表示弯曲特性越良好。
(6)热变形温度(HDT)
使用126mm×13mm×厚度3.2mm的试验片,依据ASTM标准D-648,在负荷1.83MPa下进行测定。HDT表示耐热性的程度,作为其判断基准,如果为120℃以上,则表示具有充分的耐热性。
[表2-1]
表2(1/3)
[表2-2]
表2(2/3)
[表2-3]
表2(3/3)
由表可知,本发明的聚碳酸酯系树脂组合物维持了聚有机硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的优异特性(例如耐冲击性、特别是低温下的耐冲击性),并且抑制了成形时的黑色条纹产生。
另一方面,由表中的比较例1~3可知,不包含耐水解剂(C)的聚碳酸酯系树脂组合物容易产生黑色条纹状的图案。
产业上的可利用性
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物即便是包含PC-POS共聚物和白色颜料的树脂组合物,在成形时黑色条纹等的产生也得到抑制,并且可以维持源自PC-POS共聚物的优异的低温耐冲击性,因而可以提供低温耐冲击性良好的白色成形品。该成形品可以适合地用于电气、电子设备用部件或该设备用的壳体、照明器械内外装部件、车辆内外装部件、食品托盘、餐具。特别适合作为移动电话、移动个人电脑、数码相机、摄像机、电动工具等的壳体的材料。
Claims (44)
1.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其中,相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,
配合了0.5质量份以上且5.0质量份以下的白色颜料(B)和0.05质量份以上且5.0质量份以下的耐水解剂(C),
所述聚碳酸酯系树脂(A)含有聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1),
所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)含有包含下述通式(I)所示的重复单元的聚碳酸酯嵌段和含有下述通式(II)所示的重复单元的聚有机硅氧烷嵌段,
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、芴二基、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,
所述耐水解剂(C)为选自由酰胺化合物(C1)、酰亚胺化合物(C2)和环氧化合物(C3)组成的组中的1种以上,
所述环氧化合物(C3)为选自由缩水甘油酯化合物、缩水甘油胺化合物、缩水甘油基酰亚胺化合物、环状环氧化合物和环氧化油组成的组中的1种以上。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)的配合量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为1.5质量份以上且5.0质量份以下。
3.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)的配合量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为1.0质量份以上且5.0质量份以下。
4.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)的配合量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为1.0质量份以上且3.0质量份以下。
5.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为50以上。
6.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为60以上且500以下。
7.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为70以上且300以下。
8.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷嵌段的平均链长为80以上且150以下。
9.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯系树脂(A)中的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的含量为10质量%以上且100质量%以下。
10.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯系树脂(A)中的聚碳酸酯一聚有机硅氧烷共聚物(A1)的含量为50质量%以上且100质量%以下。
11.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯系树脂(A)中的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的含量为80质量%以上且100质量%以下。
12.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段的含量为1.0质量%以上且70质量%以下。
13.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段的含量为1.0质量%以上且25质量%以下。
14.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段的含量为2.0质量%以上且10质量%以下。
15.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)中的所述聚有机硅氧烷嵌段的含量为4.0质量%以上且8.0质量%以下。
16.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的粘均分子量为12000~30000。
17.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的粘均分子量为15000~25000。
18.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的粘均分子量为16000~22000。
19.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物(A1)的粘均分子量为16000~20000。
20.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)的从通过卡尔费休法在0~300℃测定的水分浓度减去通过卡尔费休法在0~120℃测定的水分浓度而得的水分浓度值为8000质量ppm以下。
21.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)的从通过卡尔费休法在0~300℃测定的水分浓度减去通过卡尔费休法在0~120℃测定的水分浓度而得的水分浓度值为6000质量ppm以下。
22.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)为选自由氧化钛、硫化锌、氧化锌和硫酸钡组成的组中的1种以上。
23.如权利要求22所述的树脂组合物,其中,所述白色颜料(B)为氧化钛。
24.如权利要求23所述的树脂组合物,其中,所述氧化钛的晶体结构为金红石型结构。
25.如权利要求23或24所述的树脂组合物,其中,
所述氧化钛为在平均粒径0.10~0.45μm的氧化钛上依次具有金属氧化物层和有机层的材料,
所述金属氧化物层含有选自由硅、铝、钛、锌和锆组成的组中的1种以上的金属的氧化物,
所述有机层含有选自由多元醇、硅氧烷、硅烷偶联剂和硬脂酸组成的组中的1种以上的化合物。
26.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,
相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述耐水解剂(C)的配合量为0.1质量份以上且1.0质量份以下。
27.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,
相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述耐水解剂(C)的配合量为0.1质量份以上且0.5质量份以下。
29.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述酰亚胺化合物(C2)为碳二亚胺化合物。
30.如权利要求29所述的树脂组合物,其中,所述碳二亚胺化合物为在分子内具有2个以上碳二亚胺基的化合物。
31.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述环氧化合物(C3)为环状环氧化合物。
32.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,所述环氧化合物(C3)为选自由环氧化天然油和环氧化合成油组成的组中的1种以上的环氧化油。
33.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰胺化合物(C1)的配合量为0.1质量份以上且5.0质量份以下。
34.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰胺化合物(C1)的配合量为0.2质量份以上且3.0质量份以下。
35.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰胺化合物(C1)的配合量为0.3质量份以上且1.0质量份以下。
36.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰亚胺化合物(C2)的配合量为0.1质量份以上且5.0质量份以下。
37.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰亚胺化合物(C2)的配合量为0.2质量份以上且3.0质量份以下。
38.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述酰亚胺化合物(C2)的配合量为0.3质量份以上且1.0质量份以下。
39.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述环氧化合物(C3)的配合量为0.05质量份以上且0.5质量份以下。
40.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述环氧化合物(C3)的配合量为0.05质量份以上且0.3质量份以下。
41.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,所述环氧化合物(C3)的配合量为0.05质量份以上且0.2质量份以下。
42.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,还配合了抗氧化剂(D)。
43.如权利要求42所述的树脂组合物,其中,所述抗氧化剂(D)为磷系抗氧化剂。
44.一种成型品,其含有权利要求1~43中任一项所述的树脂组合物。
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