CN112262178B - 聚碳酸酯树脂组合物、成型品、层叠体 - Google Patents
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- C08L33/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C08L33/06—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing only carbon, hydrogen and oxygen, which oxygen atoms are present only as part of the carboxyl radical
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Abstract
Description
技术领域
本发明涉及含有两种以上聚碳酸酯树脂的聚碳酸酯树脂组合物、以及使用该组合物得到的成型品、层叠体。
背景技术
聚碳酸酯树脂通常以双酚类作为单体成分,已有效利用其透明性、耐热性、机械强度等的优越性在电气/电子部件、汽车用部件、光学记录介质、透镜等光学领域等作为所谓的工程塑料而得到了广泛利用。另一方面,面临着石油资源的枯竭、二氧化碳排放量的增加所引起的全球变暖的危险,要求开发出以碳中和的植物来源单体为原料的塑料。在这样的背景下,近年来,开发出了使用作为植物来源原料的异山梨醇(以下,有时称为“ISB”)而制造的聚碳酸酯树脂,并已开始将其用于汽车用部件用途、光学用途、玻璃替代用途 (参见例如专利文献1、2)。
由ISB得到的聚碳酸酯树脂不仅光学特性优异,而且,与以往通用的芳香族聚碳酸酯树脂相比,在耐候性、表面硬度方面极为优异。已有效利用该特性而开发了作为偏振片的构成构件的起偏镜保护膜(专利文献5)、相位差膜(专利文献6)、汽车部件、电气电子部件、建材等的表面保护膜、装饰膜(专利文献7、8)等用途。另一方面,对于由ISB得到的聚碳酸酯树脂,要求拉伸断裂伸长率、或在应力集中的部分的耐冲击性等机械物性的进一步改善。面对这样的课题,在专利文献3中,作为改善耐冲击性的方法,公开了通过使聚碳酸酯树脂中含有核/壳型弹性体而对耐冲击性加以改良。在专利文献4 中,公开了使耐热性、流动性、耐冲击性等的物性平衡得到了改善的聚碳酸酯树脂组合物。以下,将使用ISB得到的聚碳酸酯树脂适当称为“ISB类聚碳酸酯树脂”。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2004/111106号小册子
专利文献2:国际公开第2007/148604号小册子
专利文献3:日本特开2012-214666号公报
专利文献4:日本特开2014-208800号公报
专利文献5:日本特开2015-194754号公报
专利文献6:日本特开2016-139104号公报
专利文献7:日本特开2009-79190号公报
专利文献8:日本特开2015-143028号公报
发明内容
本发明人等发现,通过如专利文献3那样使聚碳酸酯树脂中含有核/壳型弹性体,虽然可以期待优异的耐冲击性的提高,但不仅会导致树脂原本具有的光学特性受损,而且在湿热环境中要重复发生温度变化或湿度变化的环境等苛刻的条件下,有时会导致强韧性受损。
本发明人等经过更深入的研究,结果发现,在例如专利文献4中记载的那样的聚碳酸酯树脂组成下,在耐湿热性、耐药品性方面还存在进一步改良的余地。
像这样地,在得到不仅透明性等光学特性优异、而且机械物性、耐久性等其它特性也优异的材料方面,聚碳酸酯树脂组合物仍然存在改良的余地。即,本发明是鉴于上述背景而完成的,目的在于提供可得到高品质的成型品的聚碳酸酯树脂组合物。具体而言,目的在于提供平衡良好地具有优异的透明性、耐热性、色调、成型性、耐药品性、耐湿热性、耐冲击性中的多种特性的树脂组合物,更具体而言,在于提供透明性及耐热性优异,并且成型性、耐药品性、及耐湿热性中的任意一种以上特性也优异的聚碳酸酯树脂组合物,以及将该组合物成型而得到的成型品、具有包含树脂组合物的层的层叠体。
解决问题的方法
本发明人等发现,以给定比例包含具有特定结构单元的至少两种聚碳酸酯树脂、且具有2个以上玻璃化转变温度的聚碳酸酯树脂组合物能够解决上述课题,进而完成了本发明。即,本发明的要点在于下述[1]~[23]。
[1]一种聚碳酸酯树脂组合物,其至少含有:
包含40重量%以上的下述式(1)所示的结构单元的第1聚碳酸酯树脂、和
包含低于40重量%的上述结构单元的第2聚碳酸酯树脂,
上述第1聚碳酸酯树脂与上述第2聚碳酸酯树脂的重量比以第1聚碳酸酯树脂/第2聚碳酸酯树脂计为55/45~99/1,
该聚碳酸酯树脂组合物具有2个以上玻璃化转变温度。
[化学式1]
[2]优选地,上述[1]所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂中的至少一者包含源自二羟基化合物的结构单元,所述二羟基化合物为选自脂肪族二羟基化合物、脂环式二羟基化合物、及除形成上述式(1)所示的结构单元的二羟基化合物以外的含醚基的二羟基化合物中的一种以上。
[3]优选地,上述[1]或[2]所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第1聚碳酸酯树脂包含40重量%以上且80重量%以下的上述式(1)所示的结构单元。
[4]优选地,上述[1]~[3]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂包含1重量%以上且35重量%以下的上述式(1)所示的结构单元。
[5]优选地,上述[1]~[4]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂的通过1H-NMR测定的数均分子量为17000以上且50000 以下。
[6]优选地,上述[1]~[4]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,通过1H-NMR测定的数均分子量为6000以上且12000以下。
[7]优选地,上述[1]~[6]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂在测定温度220℃、剪切速度91.2sec-1下的熔融粘度为 1800Pa·s以上且3000Pa·s以下。
[8]优选地,上述[1]~[6]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂在测定温度220℃、剪切速度91.2sec-1下的熔融粘度为 80Pa·s以上且500Pa·s以下。
[9]优选地,上述[1]~[8]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且80℃以下。
[10]优选地,上述[1]~[9]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第2聚碳酸酯树脂含有45重量%以上的下述式(2)所示的结构单元。
[化学式2]
[11]优选地,上述[1]所述的聚碳酸酯树脂组合物进一步含有:
包含50重量%以上的下述式(3)所示的结构单元的第3聚碳酸酯树脂、和/或
包含50重量%以上的下述式(4)所示的结构单元的丙烯酸树脂。
[化学式3]
式(3)中,R1~R6各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10 的烷基。
[化学式4]
式(4)中,R7为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10的烷基。R8为任选具有取代基的芳基、任选具有取代基的芳烷基。
[12]优选地,上述[11]所述的聚碳酸酯树脂组合物中,相对于上述第1 聚碳酸酯树脂、上述第2聚碳酸酯树脂、上述第3聚碳酸酯树脂及上述丙烯酸树脂的总和100重量份,含有上述第1聚碳酸酯树脂60重量份以上且95 重量份以下、上述第2聚碳酸酯树脂3重量份以上且40重量份以下,,并含有上述第3聚碳酸酯树脂和上述丙烯酸树脂共计0.01重量份以上且2重量份以下。
[13]优选地,上述[11]或[12]所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第1聚碳酸酯树脂和上述第2聚碳酸酯树脂均包含下述式(2)所示的结构单元。
[化学式5]
[14]上述[11]~[13]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物中,上述第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为90℃以上且160℃以下,上述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且110℃以下。
[15]一种成型品,其由上述[1]~[14]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物形成。
[16]优选地,上述[15]所述的成型品为汽车内装部件或汽车外装部件。
[17]优选地,上述[15]所述的成型被用于车载显示器、汽车导航系统、汽车音响装置、操控面板、仪表板或车门内饰用品。
[18]一种层叠体,其具有树脂层A和树脂层B各1层以上,所述树脂层A含有[1]~[9]中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,所述树脂层B含有与该树脂层A不同的树脂。
[19]优选地,上述[18]所述的层叠体中,在上述层叠体的层叠方向的截面中,上述树脂层A及上述树脂层B的层叠结构在厚度和/或材质方面夹着上述层叠体的厚度的中心线而呈非对称。
[20]优选地,上述[18]或[19]所述的层叠体的总厚度为10μm以上且 500μm以下。
[21]优选地,上述[18]~[20]中任一项所述的层叠体中,上述树脂层A与上述树脂层B的厚度比率以树脂层B/树脂层A计为0.02~50。
[22]优选地,上述[18]~[21]中任一项所述的层叠体中,上述第2聚碳酸酯树脂含有下述式(2)所示的结构单元。
[化学式6]
[23]优选地,上述[18]~[22]中任一项所述的层叠体中,上述第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为90℃以上且160℃以下,上述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且80℃以下。
根据上述聚碳酸酯树脂组合物,可以得到高品质的成型品、层叠体。即,上述聚碳酸酯树脂组合物平衡良好地具有优异的透明性、耐热性、色调、成型性、耐药品性、耐湿热性、耐冲击性中的多种特性。更具体而言,透明性及耐热性优异,并且,成型性、耐药品性、及耐湿热性中的任意一种以上特性也优异。这样的聚碳酸酯树脂组合物能够提供平衡良好地具有优异的透明性、耐热性、色调、成型性、耐药品性、耐湿热性、耐冲击性中的多种特性的成型品。另外,聚碳酸酯树脂组合物能够提供机械物性、耐候性、光学特性优异、并且能够抑制在使用环境中、保管环境中产生的翘曲的层叠体。
附图说明
[图1]图1(a)为树脂层A和树脂层B各1层层叠而成的层叠体的剖面图,图1(b)为树脂层A、树脂层B及树脂层A依次层叠而成的层叠体的剖面图,图1(c)为树脂层A、树脂层B、树脂层A及树脂层B依次层叠而成的层叠体的剖面图,图1(d)为树脂层A、树脂层B、树脂层B及树脂层A依次层叠而成的层叠体的剖面图。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明,但本发明并不限定于以下的说明,在不脱离本发明主旨的范围内可以任意变形而实施。本公开也包括各种变形例及在均等范围内的变形。另外,在本说明书中,使用“~”并在其前后夹着数值或物性值而表现的情况下,作为包含其前后的值的范围而使用。另外,在关于数值、物性值的优选的范围、更优选的范围、进一步优选的范围等中,可以选择确定这些范围的上限值、下限值中的全部组合。因此,优选的上限值与下限值的组合、更优选的上限值与下限值的组合、进一步优选的上限值与下限值的组合是最为适宜的,但也并不是一定要限定于这些组合。
需要说明的是,本说明书中的所述“重复结构单元”,是指在树脂中相同结构重复出现、且通过它们各自的连结而构成该树脂的结构单元。例如,对于聚碳酸酯树脂的情况而言,也包括羰基在内称为重复结构单元。
另外,“结构单元”表示构成树脂的部分结构中包含在重复结构单元中的特定的部分结构。例如,是指树脂中被相邻的连结基团夹着的部分结构、被存在于聚合物的末端部分的聚合反应性基团和与该聚合性反应性基团相邻的连结基团夹着的部分结构。更具体而言,对于聚碳酸酯树脂的情况而言,将羰基为连结基团且被相邻的羰基夹着的部分结构称为结构单元。
[聚碳酸酯树脂组合物]
聚碳酸酯树脂组合物(以下也简称为“树脂组合物”)含有两种以上的包含下述式(1)所示的结构单元的聚碳酸酯树脂。以下,有时将下述式(1)所示的结构单元称为结构单元(a)。树脂组合物至少含有第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂作为聚碳酸酯树脂。第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂均含有结构单元(a),但构成各树脂的结构单元(a)的含量至少是不同的。第1聚碳酸酯树脂是包含40重量%以上的结构单元(a)的树脂。第2聚碳酸酯树脂是包含低于40重量%的结构单元(a)的树脂。有时将第1聚碳酸酯树脂适当称为“树脂A”、将第2聚碳酸酯树脂适当称为“树脂B”。
[化学式7]
在聚碳酸酯树脂组合物中,上述第1聚碳酸酯树脂和上述第2聚碳酸酯树脂的重量比(其中,第1聚碳酸酯树脂/第2聚碳酸酯树脂)为55/45~99/1。重量比在该范围内时,在实用中可保持充分的耐热性、机械物性、成型性,并且可获得耐湿热性、耐药品性的效果。从进一步提高该效果的观点出发,第1聚碳酸酯树脂和上述第2聚碳酸酯树脂的重量比优选为60/40~98/2、更优选为65/35~97/3、进一步优选为70/30~95/5。
树脂组合物优选进一步包含聚碳酸酯树脂及丙烯酸树脂中的至少一者作为第3树脂。作为第3树脂的聚碳酸酯树脂是含有50重量%以上的下述式(3)所示的结构单元的芳香族类的聚碳酸酯树脂,以下适当称为“第3聚碳酸酯树脂”或“树脂C1”。丙烯酸树脂是含有50重量%以上的下述式(4)所示的结构单元的芳香族类的丙烯酸树脂,以下适当称为“树脂C2”。另外,将树脂C1和树脂C2适当统称为“树脂C”。式(3)中,R1~R6各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10的烷基。式(4)中,R7为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10的烷基。R8为任选具有取代基的芳基、任选具有取代基的芳烷基。
[化学式8]
[化学式9]
在聚碳酸酯树脂组合物含有树脂C的情况下,在聚碳酸酯树脂组合物中,相对于上述第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂及树脂C的总量100 重量份,第1聚碳酸酯树脂的含量优选为60重量份以上、更优选为65重量份以上、进一步优选为70重量份以上。第1聚碳酸酯树脂的含量优选为95 重量份以下、更优选为92重量份以下、进一步优选为90重量份以下。另外,第2聚碳酸酯树脂的含量优选为3重量份以上、更优选为6.5重量份以上、进一步优选为9重量份以上。第2聚碳酸酯树脂的含量优选为40重量份以下、更优选为35重量份以下、进一步优选为30重量份以下。另外,树脂C 的含量优选为0.01重量份以上、更优选为0.05重量份以上、进一步优选为 0.1重量份以上。树脂C的含量优选为2重量份以下、进一步优选为1.5重量份以下、特别优选为1重量份以下。需要说明的是,树脂C的含量是树脂 C1和树脂C2的含量的总和,任意一者的含量可以为0。
第1聚碳酸酯树脂是聚碳酸酯树脂组合物的主成分,主要负责耐热性,因此在其含量为上述范围的下限以上时,耐热性优异,在上述范围的上限以下时,可赋予通过后述的第2聚碳酸酯树脂得到的特性。
第2聚碳酸酯树脂主要负责耐冲击性等机械特性,因此在其含量为上述范围的下限以上时,机械特性优异。另外,在层叠体中,配合第2聚碳酸酯树脂是为了获得抑制层叠体翘曲的效果。另一方面,第2聚碳酸酯树脂由于耐热性低,因此在多于上述范围时,可能会损害耐热性。
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂如后面所述,是具有共同的结构单元、且其组成比率不同的聚碳酸酯树脂。因此,将这两种树脂混合时,虽形成相分离结构,但由于两种树脂具有部分的相容性,因此在混炼时即使不对树脂赋予强剪切力及高温,也能够使在树脂组合物中会形成域结构的成分微细地分散至不会有助于透射光的散射的程度的尺寸。由此,可抑制树脂的热劣化,得到透明性、色调良好的树脂组合物。此外,由于两种树脂的折射率接近,因此会表现出良好的透明性。另外,柔软性、韧性优异、且具有较高分子量的第2聚碳酸酯树脂在树脂组合物中形成域,通过将该域分散在由第1聚碳酸酯树脂形成的基质中,有助于耐湿热性、耐药品性的提高。
需要说明的是,对于树脂组合物的基质-域结构、相容性等的形态,可通过常规方法来考察,具体而言,可通过透射电子显微镜观察而进行考察。
树脂C是具有芳香族结构的聚碳酸酯树脂和/或丙烯酸树脂。树脂C是具有芳香族结构的聚碳酸酯树脂及丙烯酸树脂中的至少一者。树脂C与第1 聚碳酸酯树脂不相容,与第2聚碳酸酯树脂相容。因此,通过在第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂中进一步混合树脂C,可以使树脂C融入第2聚碳酸酯树脂的相,从而对第2聚碳酸酯树脂的相的折射率加以调整。第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的折射率接近,但两者由于折射率的温度依赖性不同,因此在高温下,有时树脂组合物会发生白浊等,致使透明性受损。通过在树脂组合物中进一步加入树脂C,可以使两个相的折射率严密地一致,因此能够改善高温时的透明性。另外,能够减小高温时和室温时的透明性之差。
树脂C的含量在上述范围的下限以上时,透明性的改善效果优异。在上述范围的上限以下时,不会发生树脂A(也就是第1聚碳酸酯树脂)的相与树脂B(也就是第2聚碳酸酯树脂)的相的折射率背离、透明性受损。即,在上述上限以下时,树脂组合物的成型品无论在室温下还是在高温下均能够保持高透明性。另外,树脂C由于具有芳香族结构,因此另一方面,在超过上述上限时,有时会导致树脂组合物的耐候性受损。
作为形成上述式(1)的结构单元的二羟基化合物(以下称为“化合物(1)”),可列举成空间异构体关系的异山梨醇、异甘露醇、异艾杜糖醇。这些化合物可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。其中,从获取及制造的容易性、成型性、所得成型品的特性(例如耐热性、耐冲击性、表面硬度、碳中和)的方面出发,最优选的是由作为植物来源的资源而丰富地存在且能够容易地获取的各种淀粉制造的山梨糖醇经脱水缩合而得到的异山梨醇。
[第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂]
作为聚碳酸酯树脂,至少含有上述的第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂,但也可以在不破坏本发明效果的范围内含有除第1聚碳酸酯树脂、第 2聚碳酸酯树脂以外的其它聚碳酸酯树脂。具体而言,可以含有例如第3聚碳酸酯树脂(也就是树脂C1)。另外,也可以使聚碳酸酯树脂组合物中的聚碳酸酯树脂为实质上由第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂构成的构成。
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂中,结构单元(a)的重量比率相互不同。第1聚碳酸酯树脂中的结构单元(a)的重量比率是相对于第1聚碳酸酯树脂的总质量而言的结构单元(a)的重量比率。第2聚碳酸酯树脂中的结构单元(a)的重量比率是相对于第2聚碳酸酯树脂的总质量而言的结构单元(a)的重量比率。
第1聚碳酸酯树脂包含40重量%以上的结构单元(a)。第1聚碳酸酯树脂可以是实质上不含除结构单元(a)以外的结构单元的均聚物,另外,也可以是包含除结构单元(a)以外的结构单元的共聚聚碳酸酯树脂。结构单元(a)的均聚物具有高耐热性,但另一方面,耐冲击性、耐药品性不充分,或由于吸水性高而具有尺寸稳定性差这样的特性。因此,从使得用于作为成型材料使用的各种物性平衡良好的观点出发,第1聚碳酸酯树脂优选为包含结构单元(a) 和其它结构单元的共聚聚碳酸酯树脂。第1聚碳酸酯树脂主要是负责耐热性的成分,因此第1聚碳酸酯树脂中的结构单元(a)的含量的上限优选为80重量%、更优选为70重量%、进一步优选为65重量%、特别优选为60重量%。另外,结构单元(a)的含量的下限优选为45重量%、进一步优选为50重量%。需要说明的是,在本说明书中,将构成聚碳酸酯树脂的除结构单元(a)以外的结构单元适当称为“结构单元(b)”。在本说明书中,在示出上限、下限的数值的情况下,表示包含其数值在内的范围。即,表示在上限的数值以下且下限的数值以上。
第2聚碳酸酯树脂包含低于40重量%的结构单元(a)。第2聚碳酸酯树脂由于与第1聚碳酸酯树脂同样地含有结构单元(a),因此第2聚碳酸酯树脂相对于第1聚碳酸酯树脂容易发挥出相容性。就第2聚碳酸酯树脂而言,优选在以能够确保与第1聚碳酸酯树脂的相容性的程度含有结构单元(a)的同时,使结构单元(b)的含量多于例如结构单元(a)、或多于第1聚碳酸酯树脂中的结构单元(b)的含量。第2聚碳酸酯树脂是主要负责耐冲击性及耐药品性、耐湿热性的成分,因此第2聚碳酸酯树脂优选包含35重量%以下的结构单元(a),更优选包含30重量%以下的结构单元(a)。另外,为了确保与第1聚碳酸酯树脂的相容性,第2聚碳酸酯树脂中的结构单元(a)的含量的下限通常为1重量%、优选为5重量%、更优选为10重量%。
优选第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂中的至少一者为包含结构单元(a)和结构单元(b)的共聚聚碳酸酯树脂,更优选第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂这两者为包含结构单元(a)和结构单元(b)的共聚聚碳酸酯树脂。作为结构单元(b),源自式(1)以外的二羟基化合物的结构单元是适宜的,但也可以是源自二羟基化合物以外的化合物的结构单元。作为形成结构单元(b)的二羟基化合物,可优选列举:脂肪族烃的二羟基化合物、脂环式烃的二羟基化合物、含醚的二羟基化合物、含缩醛的二羟基化合物。这些二羟基化合物具有柔软的分子结构。因此,通过将这些二羟基化合物用于聚碳酸酯树脂的原料,可以改善聚碳酸酯树脂的耐药品性。
从改善耐药品性的效果显著的观点出发,在二羟基化合物中,优选脂肪族烃的二羟基化合物、脂环式烃的二羟基化合物,最优选脂环式烃的二羟基化合物。脂肪族烃的二羟基化合物、脂环式烃的二羟基化合物、含醚的二羟基化合物、及含缩醛的二羟基化合物的具体例如下所述。
作为脂肪族烃的二羟基化合物,可列举例如以下的二羟基化合物:乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-庚二醇、1,6-己二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇等直链脂肪族二羟基化合物;1,3-丁二醇、 1,2-丁二醇、新戊二醇、己二醇等具有支链的脂肪族二羟基化合物。
作为脂环式烃的二羟基化合物,可列举例如以下的二羟基化合物:作为脂环式烃的伯醇的二羟基化合物,可示例出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、五环十五碳烷二甲醇、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-降冰片烷二甲醇、2,5-降冰片烷二甲醇、1,3-金刚烷二甲醇、由柠檬烯等萜烯化合物衍生的二羟基化合物等;作为脂环式烃的仲醇或叔醇的二羟基化合物,可示例出1,2- 环己二醇、1,4-环己二醇、1,3-金刚烷二醇、氢化双酚A、2,2,4,4-四甲基-1,3- 环丁二醇等。
作为含醚的二羟基化合物,可列举氧化亚烷基二醇类。作为氧化亚烷基二醇类,可使用例如:二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇及聚丙二醇等。
作为含有缩醛环的二羟基化合物,可使用例如:螺二醇(别名:3,9-双(1,1- 二甲基-2-羟基乙基-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷)、二氧六环二醇(别名:2- (1,1-二甲基-2-羟基乙基)-5-乙基-5-羟基甲基-1,3-二氧六环)等。
作为形成结构单元(b)的二羟基化合物,在上述示例的二羟基化合物中,优选1,4-环己烷二甲醇、三环癸烷二甲醇,特别优选1,4-环己烷二甲醇。通过使用1,4-环己烷二甲醇,容易通过1,4-环己烷二甲醇的良好的聚合反应性而得到高分子量体的聚碳酸酯树脂,另外,能够得到耐冲击性等机械物性极为优异的聚碳酸酯树脂。例如在层叠体中,可更充分地发挥出由第2聚碳酸酯树脂带来的翘曲抑制效果。源自1,4-环己烷二甲醇的结构单元(b)如下述式 (2)所示。第2聚碳酸酯树脂优选含有45重量%以上的式(2)所示的结构单元。该情况下,耐冲击性、流动性更为优异。从提高该效果的观点出发,第2聚碳酸酯树脂优选含有50重量%以上的式(2)所示的结构单元,进一步优选含有55重量%以上的式(2)所示的结构单元。
[化学式10]
三环癸烷二甲醇优选用于第1聚碳酸酯树脂。该情况下,可以得到作为光学膜所要求的耐热性、低光弹性系数等光学特性。
第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂中的结构单元(b)的含有比例优选为15重量%以上、更优选为20重量%以上,另外,优选为85重量%以下、更优选为80重量%以下。
在第1聚碳酸酯树脂中,结构单元(b)的含有比例优选为20重量%以上、更优选为25重量%以上,另外,优选为60重量%以下、更优选为55重量%以下。在上述范围内时,耐热性、耐冲击性、耐药品性的平衡优异。
在第2聚碳酸酯树脂中,结构单元(b)的含有比例优选为45重量%以上、更优选为50重量%以上、特别优选为55重量%以上,另外,优选为80重量%以下、更优选为75重量%以下。在上述范围内时,以高水平且平衡良好地具有优异的相互成折衷选择关系的耐冲击性、耐药品性、与高流动性。
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂中,作为结构单元(b),也可以包含除源自上述示例的化合物的结构单元以外的其它结构单元。作为形成这样的结构单元的其它二羟基化合物,可使用例如:双酚化合物等含有芳香族基团的二羟基化合物、二酯化合物等。部分地导入了源自二酯化合物的结构单元的聚碳酸酯树脂也被称为聚酯碳酸酯树脂。聚碳酸酯树脂包括聚酯碳酸酯树脂。
通过将双酚化合物等含有芳香族基团的二羟基化合物、二羧酸化合物用于共聚成分,有时能够提高聚碳酸酯树脂的耐热性。另一方面,在聚碳酸酯树脂中含有较多的源自含有芳香族基团的二羟基化合物的结构单元的情况下,存在导致耐候性降低的倾向。另外,双酚化合物、二羧酸化合物、与形成结构单元(a)、结构单元(b)的其它二羟基化合物在聚合反应性方面存在明显差异。因此,存在双酚化合物、二羧酸化合物会作为末端基团而残留,难以得到高分子量的聚碳酸酯树脂,耐冲击性降低的倾向。另一方面,如果为了促进反应而提高反应温度,则存在导致结构单元(a)发生热分解、所得聚碳酸酯树脂产生着色的倾向。基于这些理由,源自含有芳香族基团的二羟基化合物、二羧酸化合物的结构单元的含有比例优选为10重量%以下、更优选为5 重量%以下。
作为含有芳香族基团的二羟基化合物,可以使用例如以下的二羟基化合物。2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基 -3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-(3- 苯基)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、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)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4- 羟基苯基)二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)-2-乙基己烷、1,1-双(4-羟基苯基) 癸烷、双(4-羟基-3-硝基苯基)甲烷、3,3-双(4-羟基苯基)戊烷、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、1,3-双(2-(4-羟基苯基)-2-丙基)苯、2,2-双(4-羟基苯基)六氟丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)砜、2,4’-二羟基二苯基砜、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)二硫醚、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二氯二苯基醚等芳香族双酚化合物;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)砜等具有键合于芳香族基团的醚基的二羟基化合物;9,9-双(4-(2-羟基乙氧基)苯基)芴、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)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) 芴等具有芴环的二羟基化合物。
作为二酯化合物,可列举例如以下所示的二羧酸等:对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、4,4’-二苯基二羧酸、4,4’-二苯基醚二羧酸、4,4’-二苯甲酮二羧酸、4,4’-二苯氧基乙烷二羧酸、4,4’-二苯基砜二羧酸、2,6-萘二羧酸等芳香族二羧酸;1,2-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸等脂环式二羧酸;丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸等脂肪族二羧酸。需要说明的是,这些二羧酸成分可以以二羧酸本身的形式作为聚酯碳酸酯树脂的原料,也可以根据制造法而以其甲酯体、苯酯体等二羧酸酯、二酰卤等二羧酸衍生物为原料。
可用于聚碳酸酯树脂的原料的二羟基化合物也可以包含还原剂、抗氧剂、脱氧剂、光稳定剂、抗酸剂、pH稳定剂或热稳定剂等稳定剂。特别是,由于化合物(1)具有在酸性状态下容易发生改性的性质,因此,通过在聚碳酸酯树脂的制造工序中使用碱性稳定剂,可以抑制化合物(1)的改性。由此,可使所得聚碳酸酯树脂组合物的品质提高。
作为可用于聚碳酸酯树脂的原料的碳酸二酯,通常可列举下述式(5)所示的化合物。这些碳酸二酯可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
[化学式11]
式(5)中,A1及A2各自独立地为取代或无取代的碳原子数1~18的脂肪族烃基、或取代或无取代的芳香族烃基。A1与A2可以相同也可以不同。A1及A2优选为取代或无取代的芳香族烃基、更优选为无取代的芳香族烃基。
作为式(5)所示的碳酸二酯,可使用例如:碳酸二苯酯(DPC)、碳酸二甲苯酯等取代碳酸二苯酯;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸烷基酯。这些碳酸二酯中,优选使用碳酸二苯酯、或取代碳酸二苯酯,特别优选使用碳酸二苯酯。
需要说明的是,碳酸二酯有时会包含氯化物离子等杂质。所含的杂质可能会阻碍缩聚反应、或导致所得聚碳酸酯树脂的色调变差。因此,优选在根据需要而通过蒸馏等将碳酸二酯纯化后使用。
[第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂的制造方法]
第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂可通过使上述的二羟基化合物与碳酸二酯通过酯交换反应发生缩聚而合成。更具体而言,可以通过在缩聚的同时将在酯交换反应中副产的单羟基化合物等除去至体系外而得到。
酯交换反应在酯交换反应催化剂(以下,将酯交换反应催化剂称为“聚合催化剂”)的存在下进行。聚合催化剂的种类可能对酯交换反应的反应速度及所得聚碳酸酯树脂的品质造成非常大的影响。
作为聚合催化剂,只要是能够使所得聚碳酸酯树脂的透明性、色调、耐热性、耐候性及机械强度得到满足的催化剂就没有特别限制。作为聚合催化剂,可使用例如长式元素周期表中第I或第II族(以下简记为“第1族”、“第 2族”)的金属化合物、以及碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺类化合物等碱性化合物,其中,优选为第1族金属化合物和/或第2族金属化合物。
作为第1族金属化合物,可列举例如以下的化合物: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、苯基磷酸二钠、苯基磷酸二钾、苯基磷酸二锂、苯基磷酸二铯、钠、钾、锂、铯的醇化物、酚化物、双酚A的二钠盐、二钾盐、二锂盐及二铯盐等。作为第1族金属化合物,从聚合活性和所得聚碳酸酯树脂的色调的观点出发,优选为锂化合物。
作为第2族金属化合物,可列举例如以下的化合物: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、硬脂酸镁及硬脂酸锶等。作为第2族金属化合物,优选为镁化合物、钙化合物或钡化合物,从聚合活性和所得聚碳酸酯树脂的色调的观点出发,进一步优选为镁化合物和/或钙化合物,最优选为钙化合物。
需要说明的是,也可以在使用上述的第1族金属化合物和/或第2族金属化合物的同时,辅助性地组合使用碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺类化合物等碱性化合物,但进一步优选仅使用第1族金属化合物和/或第2族金属化合物。从所得聚碳酸酯树脂的色调的观点出发,最优选仅为第2族金属化合物。
作为上述碱性铵化合物,可采用例如以下的化合物:四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、三甲基乙基氢氧化铵、三甲基苄基氢氧化铵、三甲基苯基氢氧化铵、三乙基甲基氢氧化铵、三乙基苄基氢氧化铵、三乙基苯基氢氧化铵、三丁基苄基氢氧化铵、三丁基苯基氢氧化铵、四苯基氢氧化铵、苄基三苯基氢氧化铵、甲基三苯基氢氧化铵及丁基三苯基氢氧化铵等。
作为上述胺类化合物,可采用例如以下的化合物: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、2-二甲基氨基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巯基咪唑、 2-甲基咪唑、氨基喹啉及胍等。
上述聚合催化剂的用量优选相对于用于反应的全部二羟基化合物每 1mol为0.1μmol以上、进一步优选为0.3μmol以上、特别优选为0.5μmol以上。另外,聚合催化剂的用量优选相对于用于反应的全部二羟基化合物每 1mol为300μmol以下、进一步优选为100μmol以下、特别优选为50μmol以下。
通过将聚合催化剂的用量调整至上述范围,可以提高聚合速度,因此未必需要提高聚合温度即可得到期望分子量的聚碳酸酯树脂,因此能够抑制聚碳酸酯树脂的色调的劣化。另外,由于能够防止未反应的原料在聚合过程中挥发而破坏二羟基化合物与碳酸二酯的摩尔比率,因此能够更切实地获得期望的分子量和共聚比率的树脂。进一步,由于能够抑制副反应的同时发生,因此能够更进一步防止聚碳酸酯树脂的色调的劣化或成型加工时的着色。
第1族金属中,考虑到钠、钾、铯对于聚碳酸酯树脂的色调造成的不良影响、及铁对于聚碳酸酯树脂的色调造成的不良影响,优选使聚碳酸酯树脂(A)中的钠、钾、铯、及铁的合计含量为1重量ppm以下。该情况下,能够更进一步防止聚碳酸酯树脂的色调的劣化,可以使聚碳酸酯树脂的色调变得更为良好。从同样的观点出发,聚碳酸酯树脂中的钠、钾、铯、及铁的合计含量更优选为0.5重量ppm以下。需要说明的是,这些金属不仅会从所使用的催化剂混入,有时会从原料、反应装置混入。不论来自何处,优选聚碳酸酯树脂中的这些金属的化合物的总量以钠、钾、铯及铁的合计含量计落入上述范围。
对于作为原料的二羟基化合物与碳酸二酯,优选使它们在酯交换反应前各自独立地熔融、或均匀混合。熔融或混合的温度通常为80℃以上、优选为 90℃以上,且通常为200℃以下、优选为150℃以下、特别优选为120℃以下的范围是适宜的。该情况下,可以提高溶解速度、或充分地改善溶解度,能够充分地避免固化等不良情况。进一步,在该情况下,能够充分地抑制二羟基化合物的热劣化,能够使以所得聚碳酸酯树脂的色调为代表的品质变得更为良好。
在将作为原料的二羟基化合物与碳酸二酯进行熔融或混合的操作中,优选在氧浓度10vol%以下、进一步优选0.0001vol%以上且10vol%以下、其中优选0.0001vol%以上且5vol%以下、特别优选0.0001vol%以上且1vol%以下的气体氛围中进行。该情况下,能够在使色调变得更为良好的同时提高反应性。
使二羟基化合物和碳酸二酯缩聚的方法是在上述催化剂的存在下使用多个反应器分多阶段实施。反应的形式包括间歇式、连续式、或间歇式与连续式的组合的方法,但优选采用以更少的热历史得到聚碳酸酯树脂、生产性也优异的连续式。
从聚合速度的控制、所得聚碳酸酯树脂的品质的观点出发,根据反应阶段而适当选择夹套温度和内温、反应体系内的压力是重要的。具体而言,优选在缩聚反应的反应初期以相对的低温、低真空得到预聚物、在反应后期以相对的高温、高真空使分子量升高至给定的值。该情况下,容易抑制未反应的单体的馏出,将二羟基化合物与碳酸二酯的摩尔比率调整至期望的比率。其结果,可以抑制聚合速度的降低。另外,能够更切实地获得具有期望的分子量、末端基团的聚合物。
聚合催化剂可以添加至原料制备槽、原料贮存槽,也可以直接添加至聚合反应器。从供给的稳定性、缩聚反应的控制的观点出发,优选在供给至聚合反应器之前的原料线的途中设置催化剂供给线,以水溶液供给聚合催化剂。
通过调整缩聚反应的温度,能够提高生产性、避免施加至制品的热历史的增大。并且,能够进一步防止单体的挥散、及聚碳酸酯树脂的分解、着色。具体而言,作为第1阶段的反应中的反应条件,可以采用以下条件。即,聚合反应器的内温的最高温度通常在160~230℃、优选在170~220℃、进一步优选在180~210℃的范围内设定。另外,聚合反应器的压力(以下,所述压力表示绝对压力)通常在1~110kPa、优选在5~50kPa、进一步优选在7~30kPa的范围内设定。另外,反应时间通常在0.1~10小时、优选在1~5小时的范围内设定。第1阶段的反应优选在将所产生的单羟基化合物蒸馏除去至反应体系外的同时实施。
在第2阶段以后,优选将反应体系的压力自第1阶段的压力缓慢降低,然后将所产生的单羟基化合物除去至反应体系外,并且最终使反应体系的压力(绝对压力)达到1kPa以下。另外,聚合反应器的内温的最高温度通常在 200~260℃、优选在210~240℃、特别优选在215~230℃的范围内设定。另外,反应时间通常在0.1~10小时、优选在0.5~5小时、特别优选在1~3小时的范围内设定。
[第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂的物性]
·玻璃化转变温度
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度优选为40℃以上,另外,优选为220℃以下。第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度优选为90℃以上、更优选为100℃以上、进一步优选为110℃以上、特别优选为 120℃以上,另外,优选为160℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为 140℃以下。在上述范围内时,具有充分的耐热性,成型加工也变得容易。
另外,在用于层叠体的情况下,第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度优选为40℃以上,另外,优选为180℃以下。第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度优选为100℃以上、更优选为110℃以上、进一步优选为120℃以上,另外,优选为160℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为140℃以下。在上述范围内时,具有充分的耐热性,成型加工也变得容易。
第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上,另外,优选为110℃以下、更优选为100℃以下、进一步优选为90℃以下、特别优选为80℃以下。在上述范围内时,可抑制耐热性的降低,提高冲击强度、耐药品性、耐湿热性、流动性等。
第1聚碳酸酯树脂与第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度之差优选为 20℃以上、更优选为30℃以上、进一步优选为40℃以上。可以以达到这样的玻璃化转变温度之差的方式将第1聚碳酸酯树脂和第2树脂聚碳酸酯树脂组合。在上述层叠体中,通过使聚碳酸酯树脂组合物中第1聚碳酸酯树脂与第2聚碳酸酯树脂在玻璃化转变温度上具有差异,能够使第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的翘曲的方向逆转。由此,可通过调整第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的配合比而减少层叠体的翘曲。
·分子量
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的分子量可以以比浓粘度、通过1H-NMR测定的数均分子量等表示。通过这些测定方法得到的值其数值越高则表示分子量越大。第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂的比浓粘度通常为0.30dL/g以上、优选为0.35dL/g以上。该情况下,能够使成型品的机械强度进一步提高。另一方面,比浓粘度通常为1.00dL/g以下、优选为0.90dL/g 以下、更优选为0.80dL/g以下。该情况下,能够使成型时的流动性提高,能够使生产性、成型性进一步提高。比浓粘度的测定方法的详情在实施例中进行说明。
第1聚碳酸酯树脂的比浓粘度优选为0.35dL/g以上、更优选为0.38dL/g 以上、进一步优选为0.40dL/g以上,另外,优选为0.80dL/g以下、更优选为 0.70dL/g以下、进一步优选为0.65dL/g以下。在上述范围内时,能够使成型品的机械强度进一步提高。
第2聚碳酸酯树脂的比浓粘度优选为0.60dL/g以上、更优选为0.65dL/g 以上、进一步优选为0.70dL/g以上,另外,优选为1.00dL/g以下、更优选为 0.90dL/g以下、进一步优选为0.80dL/g以下。在上述范围内时,成型品的冲击强度提高,能够抑制在湿热环境、耐药品性试验等中的裂纹产生。另一方面,从在保持成型品的强度的同时提高流动性这样的观点出发,第2聚碳酸酯树脂的比浓粘度优选为0.30dL/g以上、更优选为0.35dL/g以上,另外,优选为0.60dL/g以下、更优选为0.55dL/g以下、进一步优选为0.50dL/g以下。
通过1H-NMR测定的第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂的数均分子量通常为6000以上、优选为8000以上,另外,通常为30000以下、优选为25000以下、更优选为20000以下。需要说明的是,第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的数均分子量可通过以氘代氯仿为溶剂测定1H-NMR、并对所得波谱进行解析而求出。测定方法的详情在实施例中进行说明。
第1聚碳酸酯树脂的数均分子量优选为7000以上、更优选为8000以上、进一步优选为9000以上,另外,优选为18000以下、更优选为17000以下、进一步优选为16000以下。
第2聚碳酸酯树脂的数均分子量优选为17000以上、更优选为17500以上、进一步优选为18000以上,另外,优选为50000以下、更优选为40000 以下、进一步优选为30000以下。在上述范围内时,可保持良好的流动性,而耐冲击性、耐药品性、耐湿热性变得良好。另一方面,从在不损害耐冲击性的情况下赋予高流动性的观点出发,第2聚碳酸酯树脂的数均分子量优选为6000以上、更优选为7000以上、进一步优选为8000以上,另外,优选为12000以下、更优选为11000以下。
·熔融粘度
第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的熔融粘度优选为50Pa·s以上且3000Pa·s以下。在该情况下,能够防止树脂组合物的成型品变脆,使机械物性进一步提高。并且,在该情况下,能够提高成型加工时的流动性,防止成型品的外观受损、或尺寸精度变差。此外,在该情况下,能够进一步防止树脂温度因剪切发热而升高所引起的着色、发泡。在将树脂组合物用于层叠体的情况下,从同样的观点出发,第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂的熔融粘度优选为50Pa·s以上且5000Pa·s以下。需要说明的是,本说明书中的所述熔融粘度是指,使用毛细管流变仪(东洋精机株式会社制)测定的在温度220℃、剪切速度91.2sec-1下的熔融粘度。熔融粘度的测定方法的详情在后述实施例中进行说明。
第1聚碳酸酯树脂的熔融粘度优选为1800Pa·s以上、更优选为2000Pa·s 以上、进一步优选为2200Pa·s以上,另外,优选为3000Pa·s以下、更优选为 2800Pa·s以下。在上述范围内时,成型品的机械物性变得良好。在将树脂组合物用于层叠体的情况下,从同样的观点出发,第1聚碳酸酯树脂的熔融粘度优选为1800Pa·s以上、更优选为2000Pa·s以上、进一步优选为2200Pa·s 以上。另外,优选为4500Pa·s以下、更优选为4000Pa·s以下。
第2聚碳酸酯树脂的熔融粘度优选为1800Pa·s以上、更优选为2000Pa·s 以上、进一步优选为2200Pa·s以上,另外,优选为3000Pa·s以下、更优选为 2800Pa·s以下。在上述范围内时,能够在确保成型加工时的流动性的同时得到耐冲击性、优异的耐药品性、耐湿热性。另一方面,从能够在确保耐冲击性的同时显著提高成型加工时的流动性的观点出发,第2聚碳酸酯树脂的熔融粘度为80Pa·s以上、更优选为90Pa·s以上、进一步优选为100Pa·s以上,另外,优选为500Pa·s以下、更优选为450Pa·s以下、进一步优选为300Pa·s 以下。
[树脂C]
树脂C是含有50重量%以上的下述式(3)所示的结构单元的第3聚碳酸酯树脂(树脂C1)、和/或含有50重量%以上的下述式(4)所示的结构单元的丙烯酸树脂(树脂C2)。这些树脂可以单独使用一种,也可以将两种以上组合使用。以下,有时将下述式(3)所示的结构单元称为结构单元(c)、将下述式(4)所示的结构单元称为结构单元(d)。
[化学式12]
式(3)中,R1~R6各自独立地为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10 的烷基。
[化学式13]
式(4)中,R7为氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~10的烷基。R8为任选具有取代基的芳基、任选具有取代基的芳烷基。
树脂C优选与第2聚碳酸酯树脂相容。从相容性的观点出发,作为上述式(3)所示的结构单元,优选式(3)中的R1~R6为氢原子或甲基。即,作为形成上述式(3)所示的结构单元的二羟基化合物,优选为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、 2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)乙烷等。其中,更优选为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷,特别优选为2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。
树脂C1可以是实质上不包含除结构单元(c)以外的结构单元的均聚物,另外,也可以是包含除结构单元(c)以外的结构单元的共聚聚碳酸酯树脂。从树脂C1和第2聚碳酸酯树脂的相容性的观点出发,树脂C1中的结构单元 (c)的含量优选为50重量%以上、更优选为70重量%以上、进一步优选为85 重量%以上。
作为除结构单元(c)以外的结构单元,可以使用前述的结构单元(a)、结构单元(b)。从热稳定性和折射率的观点出发,在结构单元(b)中,优选前述的芳香族双酚化合物。
从第2聚碳酸酯树脂和树脂C2的相容性的观点出发,作为结构单元(d),优选R7为氢原子或甲基,更优选R8为苯基或苄基。即,作为形成结构单元 (d)的乙烯基化合物,优选为丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯。其中,优选为丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯,特别优选为甲基丙烯酸苯酯。
树脂C2可以是实质上不包含除结构单元(d)以外的结构单元的均聚物,另外,也可以是包含除结构单元(d)以外的结构单元的共聚丙烯酸树脂。从树脂C2和第2聚碳酸酯树脂的相容性的观点出发,树脂C2中的结构单元(d) 的含量优选为50重量%以上、更优选为70重量%以上、进一步优选为90重量%以上。
作为形成除结构单元(d)以外的结构单元的乙烯基化合物,可以使用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯腈、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯等。其中,从提高热稳定性和机械物性的观点出发,优选为丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯。
树脂C可以是包含上述结构单元(c)的聚碳酸酯树脂(树脂C1),也可以是包含上述结构单元(d)的丙烯酸树脂(树脂C2),还可以以任意比例同时使用两种树脂。从提高树脂组合物的折射率的调整精度的观点出发,优选使用树脂C1、树脂C2中的任一者。
[树脂C的物性]
在本发明的树脂组合物中,树脂C起到了调整由第2聚碳酸酯树脂形成的相的折射率的作用。为了不损害第2聚碳酸酯树脂的固有特性,第3树脂 (也就是树脂C)的添加量优选为更少量,从这一观点出发,第3树脂的折射率优选为1.54以上且1.65以下。第3树脂的折射率的下限更优选为1.55、进一步优选为1.56,其上限更优选为1.63、进一步优选为1.60。折射率在上述范围内时,可以将第3树脂的添加量控制于必要最小限,也容易控制在树脂组成分中第3树脂的配合比率。
[树脂C的制造方法]
树脂C可以使用市售品,也可以利用公知的方法制造。
树脂组合物中除了第1聚碳酸酯树脂、第2碳酸酯树脂、树脂C以外,还可以包含添加剂等其它成分。
[添加剂]
聚碳酸酯树脂也可以包含催化钝化剂。作为催化钝化剂,只要是酸性物质且具有聚合催化剂的钝化功能则没有特殊限制,其中,催化剂钝化和着色抑制的效果优异的是磷类酸性化合物,进一步优选为膦酸(亚磷酸)、膦酸酯,特别优选为膦酸(亚磷酸)。
通过根据聚合催化剂的量对磷类酸性化合物的含量进行调节,能够更切实地获得催化剂钝化、着色抑制的效果。相对于聚合催化剂的金属原子1mol,优选将磷类酸性化合物的含量设为以磷原子的量计0.5倍mol以上、更优选为0.7倍mol以上、进一步优选为0.8倍以上。另外,优选设为5倍mol以下、更优选为3倍mol以下、进一步优选为1.5倍mol以下。
作为其它添加剂,可列举:抗氧剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、填料等填充剂、中和剂、润滑剂、防雾剂、抗粘连剂、助滑剂、分散剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂、导电性赋予剂、交联剂、交联助剂、金属钝化剂、分子量调节剂、抗菌剂、防霉材料、荧光增白剂、有机扩散剂、无机扩散剂等光扩散剂等,可以在不破坏本发明效果的范围内使用这些添加剂。
另外,可以在不破坏本发明效果的范围内将选自例如芳香族聚酯、脂肪族聚酯、聚酰胺、聚苯乙烯、聚烯烃、无定形聚烯烃、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)等合成树脂;丙烯酸橡胶、丁二烯橡胶等弹性体;聚乳酸、聚琥珀酸亚丁酯等生物降解性树脂等中的一种以上与上述聚碳酸酯树脂混炼。即,聚碳酸酯树脂组合物也可以是聚合物合金。
[树脂组合物的制造方法]
树脂组合物可以通过例如将构成树脂组合物的上述各成分机械性地进行熔融混炼的方法来制造。作为熔融混炼机,可使用单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、Brabender(布拉本德)、班伯里密炼机、捏合混合机、辊磨机等。混炼时,可以将各成分一次性混炼,另外,也可以采用在将任意成分混炼后添加其它的剩余成分而进行混炼的多步分割混炼法。其中,从生产性、品质均匀性的观点出发,优选使用具备真空排气口的双螺杆挤出机将各成分连续地投入、被连续地取得树脂组合物的方法。混炼温度通常为150℃以上、优选为180℃以上、更优选为200℃以上。另外,混炼温度通常为280℃以下、优选为260℃以下、更优选为250℃以下。通过在这样的范围,可以抑制混炼中树脂的热劣化,从而可以抑制着色、机械物性的下降。
[树脂组合物的分析方法]
树脂组合物是否为将共聚比率不同的多种聚碳酸酯树脂混合而成的组合物,也就是是否含有上述的第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂,可通过例如聚合物梯度洗脱色谱(GPEC)进行分析并加以确定(参见日本特开 2014-208800)。
[聚碳酸酯树脂组合物的物性]
·玻璃化转变温度
树脂组合物优选具有2个以上通过固体粘弹性测定的玻璃化转变温度的峰。检测到2个以上玻璃化转变温度表示取得了树脂组合物发生相分离的形态。低温侧的玻璃化转变温度优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上,另外,优选为100℃以下、更优选为90℃以下、进一步优选为80℃以下。在上述范围内时,耐冲击性、流动性更优异。在将树脂组合物用于层叠体的情况下,在上述范围内时,耐冲击性等机械物性进一步提高,层叠体的翘曲得到进一步抑制。
高温侧的玻璃化转变温度优选为100℃以上、更优选为110℃以上、进一步优选为120℃以上、特别优选为130℃以上,另外,优选为200℃以下、更优选为190℃以下、进一步优选为180℃以下、特别优选为160℃以下。在上述范围内时,可进一步抑制成型温度、且耐热性更优异。另外,在将树脂组合物用于层叠体的情况下,高温侧的玻璃化转变温度优选为100℃以上、更优选为110℃以上、进一步优选为120℃以上,另外,优选为160℃以下、更优选为150℃以下、进一步优选为140℃以下。在上述范围内时,可获得实用上要求的耐热性,进一步,能够以更高的水平兼顾机械物性和成型性。
·熔融粘度
树脂组合物的熔融粘度优选为500Pa·s以上且4000Pa·s以下。该情况下,树脂组合物的成型品具备充分的机械物性,同时还具有良好的成型性。从能够进一步提高该效果的观点出发,熔融粘度更优选为700Pa·s以上、进一步优选为1000Pa·s以上。另外,熔融粘度更优选为3500Pa·s以下、进一步优选为3000Pa·s以下。特别是,在将树脂组合物用于上述层叠体的情况下,调整至上述范围内是特别有效的。
·热变形温度(HDT)
树脂组合物的热变形温度优选为85℃以上且120℃以下。该情况下,树脂组合物的成型品具备充分的机械物性,同时能够确保实用上要求的耐热性。从能够进一步提高该效果的观点出发,热变形温度更优选为90℃以上、进一步优选为92℃以上。另外,热变形温度更优选为115℃以下、进一步优选为 110℃以下。
·冲击强度
树脂组合物的冲击强度可以通过例如在实施例中详述的夏比缺口冲击强度试验进行评价。缺口的前端半径R为0.25mm的夏比缺口冲击强度优选为7kJ/m2以上、更优选为9kJ/m2以上、进一步优选为10kJ/m2以上、特别优选为11kJ/m2以上。通过在上述范围内,具有更优异的耐冲击强度。
·全光线透射率、雾度
树脂组合物的全光线透射率、雾度可以通过例如在实施例中详述的测定方法进行评价。作为全光线透射率的值,优选为85%以上、更优选为90%以上。在上述范围内时,具有更优异的透明性,因此成型品可适宜用于显示器前面板等光学用构件、透明电气电子构件用途。从同样的观点出发,全光线透射率的值在25℃及90℃这两个温度下,优选为85%以上、更优选为90%以上。雾度的值在25℃及90℃这两个温度下,优选为15%以下、更优选为7%以下、进一步优选为5%以下。另外,在树脂组合物被用于层叠体的情况下,雾度的值优选为5%以下、更优选为3%以下。
·色调
树脂组合物的色调可以通过例如在实施例中详述的黄色度(YI)的测定方法进行评价。黄色度(YI)优选为5.0以下。该情况下,树脂组合物的成型品具有更优异的透明性,因此,成型品可适宜用于显示器前面板等光学用构件、透明电气电子构件用途。从进一步提高透明性的观点出发,黄色度更优选为 3.0以下、进一步优选为2.5以下、特别优选为2.0以下。
·耐药品性
树脂组合物的耐药品性可以通过例如在实施例中详述的利用1/4椭圆法测定的临界应变进行评价。作为临界应变的值,优选为0.3%以上、进一步优选为0.4%以上。通过在该范围,具有更优异的耐药品性,因此可适宜用于汽车内外装构件这样的要求耐药品性的用途。
·耐湿热性
树脂组合物的耐湿热性可以通过例如在实施例中记载的湿热循环裂纹试验中的裂纹产生循环数进行评价。作为裂纹产生循环数,优选为20次以上、更优选为30次以上。在上述范围内时,具有更优异的耐湿热性,因此可适宜用于在汽车用内装构件等预想会在高温多湿环境中使用的用途。
·铅笔硬度
树脂组合物的铅笔硬度(表面硬度)可以通过例如在实施例中详述的方法进行评价。铅笔硬度优选为HB以上、更优选为F以上。该情况下,树脂组合物的成型品、层叠体可适宜用于显示器前面板、汽车内外装等要求耐损伤性的用途。另外,在成型品、层叠体用于光学膜的情况下也可以抑制搬运时的损伤,因此可获得例如削减保护膜这样的优点。在要求更高的表面硬度的情况下,还可以在树脂组合物的成型品、层叠体的表面进一步实施硬涂。
·光弹性系数
树脂组合物的光弹性系数可以通过例如在实施例中详述的方法进行评价。在将树脂组合物用于例如上述层叠体的情况下,树脂组合物的光弹性系数的绝对值优选为25×10-12Pa-1以下。此时,在用作偏振片构件的情况下,能够充分减小由伴随层叠、弯曲的应力而引发的双折射。特别是,可适宜用作在大型显示器、柔性(可弯曲、可卷曲、可折叠)显示器中使用的光学膜。从能够进一步减小双折射的观点出发,光弹性系数的绝对值更优选为20×10-12Pa-1以下、进一步优选为15×10-12Pa-1以下。
·耐面冲击性
树脂组合物的耐面冲击性可以通过例如在实施例中详述的杜邦冲击试验进行评价。在将树脂组合物用于例如上述层叠体的情况下,优选在实施例中记载的试验条件下,耐面冲击性为延性破坏。如果可得到这样的特性,则可适宜用于显示器前面板、建材、汽车内装构件用设计膜等要求耐冲击性的用途、进行冲裁加工的用途。
·耐候性
树脂组合物的耐候性可以通过例如在实施例中详述的使用氙气老化试验机的试验进行评价。试验前后的板状试验片的色调(YI)之差越小,则表示由UV照射引起的着色越少、耐候性越优异。以后述的试验条件进行处理前后的YI之差的绝对值(ΔYI)优选为0.5以下、进一步优选为0.3以下、特别优选为0.1以下。在该范围时,可适宜用于在户外使用的建材、数字标牌等前面板、汽车内外装构件等要求耐候性的用途。特别是,在将树脂组合物用于例如上述层叠体的情况下,优选ΔYI在上述范围。
[取得效果的理由]
关于上述树脂组合物能够制造高品质的成型品的理由,推测如下。具有 2个以上玻璃化转变温度的树脂组合物中,两种以上的树脂形成了基质-域结构这样的相分离结构。在玻璃化转变温度低、分子量高的成分为域结构的情况下,重复发生吸水膨胀和干燥收缩时产生的应变、因药品引起的溶胀而产生的应变会在基质-域的界面被吸收,并且,会基于高分子量成分而使强度增加,由此可以防止裂纹的产生。另一方面,在玻璃化转变温度低、分子量低的成分为域结构的情况下,形成域结构的成分兼具充分的机械强度和高流动性,因此能够改良流动性、而不会损害机械强度。另外,在玻璃化转变温度不同的两种树脂发生了相容的情况下,一个玻璃化转变温度会相应于两成分的组成而出现在两种树脂的中间,耐热性降低,而在不相容的情况下,能够提高耐药品性、耐湿热性、流动性,而不会导致玻璃化转变温度高的成分的耐热性降低。进一步,由于构成树脂组合物的第1聚碳酸酯树脂和第2聚碳酸酯树脂成分含有相同的结构单元,因此,两种成分具有部分的相容性。由此,即使在混炼时不施加强剪切力、高温,也能够使域微细地分散至不会有助于透射光的散射的程度的尺寸。由此,能够抑制树脂的热劣化,得到透明性、色调良好的树脂组合物。需要说明的是,树脂组合物的基质-域结构、相容性等形态可通过常规方法考察,具体而言,可通过透射电子显微镜观察进行考察。
[成型品的制造方法]
树脂组合物可以通过例如注塑成型(嵌入成型法、双色成型法、夹芯成型法、气体注射成型法等)、挤出成型法、吹胀成型法、T型模成型法、层压成型法、吹塑成型法、中空成型法、压缩成型法、压延成型法等成型法而加工成各种成型品。成型品的形状没有特殊限制,可列举片、膜、板状、粒子状、块状体、纤维、棒状、多孔体、发泡体等,优选为片、膜、板状。另外,对于成型后的膜还可以进行单向或双向拉伸。作为拉伸法,可列举辊法、拉幅机法、管式法等。进一步,还可以实施通常在工业上被利用的电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理、臭氧处理等表面处理。需要说明的是,成型品通常也有时被称为成型体。
[用途]
成型品的用途没有特殊限定,作为一例,可列举如下所述的用途。即,可列举:电气/电子部件领域中的电线、软线类、线束等的包覆材料、绝缘片、 OA设备的显示器或触摸面板、薄膜开关、照片盖板、继电器部件、线圈架、 IC插座、保险丝盒、相机压板、FDD夹头、软盘集线器、光学部件领域中的光盘基板、光盘用拾取透镜、光学透镜、LCD基板、PDP基板、投影电视用电视屏幕、相位差膜、雾灯透镜、照明开关透镜、传感器开关透镜、菲涅尔透镜、护目镜、投影透镜、相机镜头、太阳镜、导光板、相机闪光灯反射镜、 LED反射镜、汽车部件中的头灯透镜、转向灯透镜、尾灯透镜、树脂窗玻璃、仪表壳、外板、门把手、后面板、轮毂罩、遮阳板、车顶纵梁、天窗、仪表屏板、面板类、控制电缆包覆材料、气囊盖、挡泥板、保险杠、行李箱、通风软管、灯罩类、垫片类、窗户装饰物等各种装饰物、视线罩、挡风条、玻璃滑槽、索环类、防振/隔音构件、建材领域中的接缝材料、扶手、窗、桌边材料、窗框、浴槽、窗框、广告牌、照明罩、水槽、楼梯护板、车棚、高速公路隔音壁、中空板、钢线包覆材料、照明灯罩、开关断路器、机床的保护罩、工业用深拉真空成型容器、泵壳、家电、弱电领域中的各种填料类、手柄类、带类、底脚橡胶、辊、保护器、吸盘、冰箱等的垫片类、开关类、保护器罩、游戏机罩、弹珠台、OA外壳、笔记本PC外壳、HDD头用托盘、仪表类的窗、透明外壳、带OA用齿轮的辊、开关盒滑块、气旋旋钮、钟表框、钟表轮列摆放、琥珀瓶盖、OA设备用各种卷类、软管、管等管状成型品、异型挤出品、皮革制品、咬合器具、柔软触感的玩偶类等玩具类、笔柄、吊带、吸盘、钟表、伞骨、化妆盒、牙刷柄等普通杂货类、家居服、便当盒等容器类、捆扎带、通过吹塑成型得到的输液瓶、食品用瓶、水瓶、化妆品用等个人护理用的瓶等各种瓶、医疗用部件中的导管、注射器、注射器垫片、点滴筒、管、端口、盖、橡皮塞、透析器、血液连接器、假牙、一次性容器等,另外,也可以适用于基于发泡成型的用途。
上述中,特别是在管中,适于能够防止药效成分的吸附的医疗用管,对于多层管的情况而言,最适于其内层材料或中间层材料。
成型品的膜/片领域中的用途没有特殊限定,作为一例,可列举如下所述的用途。即,可列举:包装用拉伸膜、办公用或家庭用保鲜膜、托盘拉伸膜、拉伸标签、收缩膜、收缩标签、密封用膜、杀菌用膜、杀菌用密封膜、保香性热封膜、A-PET用密封胶、冷冻食品用容器/盖、封帽、热熔粘膜、热粘接膜、热封用膜、箱中衬袋用密封膜、杀菌袋、自立袋、喷射袋、层压管、重袋、纤维包装膜等食品、杂货等包装领域、房屋用膜、多层膜等农业用膜领域、输液袋、高热量输液、腹膜透析用(CAPD)、抗生素试剂盒袋等多室容器、腹膜透析用的排液袋、血液袋、尿袋、手术用袋、冰枕、安瓿壳、PTP包装等医疗用膜·片领域、土木防渗片、阻水材料、垫子、接缝材料、地板材料、屋顶、化妆膜、表皮膜、壁纸等建材相关领域、皮革、天花板材料、储藏室内衬、内装表皮材料、防振片、隔音片等汽车部件领域、显示屏盖、电池盒、鼠标垫、手机壳、IC卡套、软盘盒、CD-ROM盒等弱电领域、牙刷盒、粉扑盒、化妆品盒、眼药等医药品盒、纸巾盒、面膜等化妆或卫生领域、文具用膜/片、透明文件、笔盒、笔记本皮、桌垫、键盘罩、书皮、粘合剂等办公用品相关领域、家具用皮革、沙滩球等玩具、伞、雨衣等雨具、桌布、泡罩包装、浴池盖、毛巾盒、花式包、标签盒、化妆包、护身符袋、保险证套、存折套、护照套、刀具套等一般家用、杂货领域、复归反射片、合成纸等。另外,作为粘合剂组合物,或者,作为对基材涂布粘合材料而赋予粘合性而成的膜/片领域,可列举:载带、粘合带、标记膜、半导体或玻璃用切割膜、表面保护膜、钢板/胶合板保护膜、汽车保护膜、包装/捆扎用粘合带、办公/家庭用粘合带、接合用粘合带、涂装遮蔽用粘合带、表面保护用粘合带、密封用粘合带、防腐/防水用粘合带、电绝缘用粘合带、电子设备用粘合带、斑贴膜、创可贴基材膜等医疗/卫生材料用粘合带、标识/装饰用粘合带、显示用带、包装用带、医用胶带、标签用粘合带等。
成型品优选为汽车内装部件或汽车外装部件。即,成型品的使用方法优选为汽车内装部件或汽车外装部件。该情况下,能够充分发挥出树脂组合物的上述效果。从同样的观点出发,成型品优选被用于车载显示器、汽车导航系统、汽车音响装置、操控面板、仪表板或车门内饰用品。即,成型品的使用方法优选为车载显示器、汽车导航系统、汽车音响装置、操控面板、仪表板或车门内饰用品。具体而言,可以用于车载显示器、汽车导航系统、汽车音响装置的显示器前面板、机壳。
[层叠体]
例如,在上述专利文献5~8中,多数情况下,由ISB类聚碳酸酯树脂形成的膜、和由其它树脂形成的膜直接、或经由粘接剂或粘合剂而贴合,并以层叠体形式被使用。但是,根据树脂的种类不同,各树脂层的由热、吸水引起的尺寸变化率不同,因此,这样的层叠体在使用环境中、保管环境中有时会发生翘曲。特别是,ISB类聚碳酸酯树脂会因其ISB的分子结构而导致吸水率较高、吸水引起的尺寸变化率大,因此在与由其它树脂形成的膜层叠的情况下容易发生翘曲。为了改善层叠体的翘曲,已进行了例如将由树脂A形成的膜和由树脂B形成的膜形成为两种三层(A/B/A)的对称的结构,使得其正反面的尺寸变化率一致,由此来抑制翘曲。然而,利用这样的方法时,可能会导致层叠体变厚,因此存在无法适用于要求构件的薄型化的用途、由于要设置多余的层而导致成本升高的问题。与此相对,具有含有上述树脂组合物的树脂层A的层叠体能够解决这样的问题。即,能够在不损害ISB类聚碳酸酯树脂的机械强度、耐候性、光学特性等优异特性的情况下,确保层叠体的构成的自由度,并且提供抑制了翘曲的层叠体。需要说明的是,ISB类聚碳酸酯树脂表示使用ISB而得到的聚碳酸酯树脂,具体而言,表示具有结构单元(a)的聚碳酸酯树脂。
以下,结合图1对层叠体的构成进行说明,但本发明的层叠体并不限定于图1(a)~(d)的示例。如图1(a)~(d)所示,层叠体1具有包含树脂组合物的树脂层A11、和树脂层B12。树脂层B12由与树脂层A11不同的树脂形成。层叠体1具有树脂层A11和树脂层B12各1层以上。即,层叠体1具有至少1 层树脂层A11、和至少1层树脂层B12。层叠体1中的树脂层A11和树脂层 B12的配置图案(也就是层叠图案)、层叠数可以适当变更。
层叠体1只要具有包含聚碳酸酯树脂组合物的树脂层A11、和包含与聚碳酸酯树脂组合物不同的其它树脂的树脂层B各1层以上即可,其它构成没有特殊限制。例如,可以如图1(b)所示地,在树脂层B12的两面层叠树脂层 A11。该情况下,形成树脂层A11、树脂层B12、树脂层A11依次层叠而成的层叠体,形成为两种树脂层(也就是树脂层A11及树脂层B12)以三层层叠而成的构成。这样的层叠构成可以表示为树脂层A/树脂层B/树脂层A。在这样的层叠体1中,可以使构成层叠体的各树脂层的厚度及材质夹着将层叠体的厚度一分为二的假想的中心线Lc而形成为对称结构。该情况下,层叠体 1更加不易发生翘曲、扭曲。
另一方面,层叠体的层结构也可以是非对称的。例如,可以如图1(a)、图1(c)所示那样,在层叠体1的层叠方向的截面中,使树脂层A11及树脂层 B12的层叠结构在材质及厚度的至少一者上夹着将层叠体的厚度一分为二的假想的中心线Lc为非对称。在图1(a)、图1(c)中,层叠结构至少在材质方面是非对称的。在图1(a)中,为一层的树脂层A11和一层的树脂层B12层叠而成的层叠体1,其层叠结构可表示为树脂层A/树脂层B。在图1(c)中,是两层的树脂层A11和两层的树脂层B12层叠而成的层叠体1,树脂层A11、树脂层B12、树脂层A11、树脂层B12依次层叠在一起。层叠结构可表示为树脂层A/树脂层B/树脂层A/树脂层B。在层叠体1中,树脂层A由上述特定的聚碳酸酯树脂组合物形成,因此即使层结构为非对称结构、而不是对称结构,也能够抑制层叠体1的翘曲。即,层叠体A11的聚碳酸酯树脂组合物所具有的由吸水引起的尺寸变化率小这样的特性得到了充分利用,因此,即使使层叠体1为非对称结构,可抑制层叠体1的翘曲。因此,从放大使用聚碳酸酯树脂组合物所带来的优点的观点出发,优选层叠体1的层结构为非对称,不需要例如使层叠体1为对称结构而另外设置例如多余的层。即,层叠体的层叠结构的自由度增加。需要说明的是,在图1(a)、图1(c)中,示例出了构成层叠体1的各树脂层11、12在材质方面呈非对称的构成,但也可以使厚度是非对称的。
图1(d)中示出了两层的树脂层A11和两层的树脂层B12层叠而成的层叠体1,树脂层A11、树脂层B12、树脂层B12、树脂层A11依次层叠在一起。层叠结构可表示为树脂层A/树脂层B/树脂层B/树脂层A。在两个树脂层B相互为相同材质的情况下,层叠体1至少在材质方面呈对称结构。另一方面,在两个树脂层B由相互不同的树脂形成的情况下,层叠体1至少在材质方面呈非对称结构。
构成层叠体的各树脂层可以通过粘接剂、粘合剂而相互粘接在一起,也可以使各树脂层通过例如熔粘而相互直接粘接在一起。
树脂层B的材质只要是与树脂层A不同的材质则没有特殊限定。例如,从以进行共挤出而将层叠体成型、或对层叠体进行共拉伸而制造拉伸膜的方式提高成型加工的自由度的观点出发,树脂层B优选为热塑性树脂。树脂层 B由选自例如聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂、聚烯烃、环烯烃聚合物中的至少1种形成。这些树脂可根据使用层叠体的用途而适当选择。以下示例出有效利用了各树脂的特性的用途。
树脂层B使用聚碳酸酯树脂的情况下,通过将树脂层A用于表层侧,可以在有效利用树脂层B的高耐冲击性的同时,利用树脂层A来保护耐损伤性、耐候性不良的树脂层B。
树脂层B使用聚酯树脂、聚烯烃的情况下,树脂层B有时被用作保护膜。通过在将树脂层A制膜并卷取成卷之前层叠树脂层B,可以防止在保管、输送中对树脂层A造成损伤、或在从卷放出并使用时使剥离、滑动变得良好。
树脂层B使用丙烯酸树脂的情况下,通过将表面硬度优异的丙烯酸树脂用于表层侧,可以为树脂层A的原本的特性赋予更高的表面硬度。
树脂层B使用聚苯乙烯树脂的情况下,通过分别进行拉伸,可使树脂层 A显示正的双折射、使树脂层B显示负的双折射,因此,通过严密地控制各自的相位差,可以制作宽带1/4波片等高功能的相位差膜。
树脂层B使用环烯烃聚合物的情况下,通过将耐药品性优异的树脂层A 用于表层侧,可以制作弥补了树脂层B的耐药品性的弱点的膜。
用于树脂层B的树脂的制造方法没有特殊限制,可以使用公知的方法制造,也可以使用市售品。
层叠体的总厚度可以根据基于用途的要求而适当调整。从充分显示聚碳酸酯树脂组合物的上述优异效果的观点出发,层叠体的总厚度优选为10μm 以上且500μm以下的范围。在该范围时,无法利用层叠体自身的刚性抑制层叠体的由尺寸变化引发的翘曲,因此如果不抑制构成层叠体的材料本身的尺寸变化则无法抑制翘曲。因此,可使树脂组合物所发挥的尺寸变化率小这样的特性更充分地得以发挥。从进一步提高该效果的观点出发,层叠体的总厚度更优选为20μm以上、进一步优选为30μm以上。从同样的观点出发,总厚度更优选为300μm以下、进一步优选为200μm以下。
树脂层A的厚度根据用途而有不同的要求,但从最能显示上述树脂组合物的效果的观点出发,优选为1μm以上且300μm以下的范围。从同样的观点出发,更优选为5μm以上、进一步优选为10μm以上。另外,更优选为 200μm以下、进一步优选为150μm以下。
树脂层B的厚度根据用途而有不同的要求,但优选为1μm以上且300μm 以下的范围。更优选为5μm以上、进一步优选为10μm以上。另外,更优选为200μm以下、进一步优选为150μm以下。在上述范围内时,能够充分地显示出用于树脂层B的树脂的特长。
层叠体中的树脂层A与上述树脂层B的厚度比率优选以树脂层B/树脂层A计为0.02~50。即,树脂层B的厚度相对于树脂层A的厚度的比率优选为0.02~50。
本发明的聚碳酸酯树脂组合物的成型品具有高表面硬度。在如透明建材、电气电子设备的小型显示窗等那样的不要求特别高的表面硬度的用途的情况下,对于聚碳酸酯树脂组合物的成型品、树脂层A与树脂层B的层叠体,无需实施例如硬涂处理,可以直接用于各种用途。另一方面,在如手机用显示屏盖及触摸面板等那样的要求特别高的耐擦伤性的用途的情况下,可以对聚碳酸酯树脂的成型品、具有树脂层A和树脂层B的层叠体的表面实施硬涂处理。硬涂层可以在树脂层A、树脂层B的任意表面形成,但优选对具有高表面硬度的本发明的聚碳酸酯树脂组合物、丙烯酸树脂的层实施硬涂。
硬涂层可以由丙烯酸树脂、氨基甲酸酯树脂、三聚氰胺树脂、有机硅酸酯化合物、有机硅树脂、或金属氧化物等形成。从硬度和耐久性优异这样的观点出发,硬涂层优选由有机硅树脂、丙烯酸树脂形成。从不仅硬度、耐久性优异、而且固化性、挠性、生产性优异的观点出发,硬涂层更优选由丙烯酸树脂形成,进一步优选由活性射线固化型的丙烯酸树脂、热固化型的丙烯酸树脂形成。
硬涂层中,可以在不破坏本发明效果的范围内进一步根据需要而配合各种添加剂。作为添加剂,可使用例如:抗氧剂、光稳定剂、紫外线吸收剂等稳定剂、表面活性剂、流平剂、及抗静电剂等。
仅在层叠体的单面实施硬涂处理而导致层叠体产生翘曲、扭曲的情况下,可以通过对层叠体的两面实施硬涂处理来抑制翘曲、扭曲。例如,在层叠体具有前面及背面的情况下,既可以对前面实施硬涂处理,也可以对前面和背面实施硬涂处理。该情况下,还具有可减少对层叠体进行处理时无意识地损伤背面侧的隐患的优点。背面侧的硬涂处理优选与前面侧的处理同样地进行。
硬涂处理大致可分为离线涂敷和在线涂敷这两种。在离线涂敷中,对基底膜(例如层叠体)涂布用于形成硬涂层的涂敷材料。在线涂敷在基底膜(例如树脂层A、树脂层B)的制膜工序中涂布涂敷材料。
作为涂敷材料的涂布方法,可采用例如:反向涂布法、凹版涂布法、棒涂法、线棒涂布法、模涂法、或喷涂法等。
硬涂层的厚度可根据用途来确定,但通常优选为0.1~30μm、更优选为 1~15μm。硬涂层的厚度低于0.1μm的情况下,由于过薄而存在表面硬度不足、容易受到损伤的倾向。另一方面,厚度超过30μm的情况下,存在因冲裁、折曲等的应力而导致固化膜容易产生裂纹,加工性受损的隐患。
在层叠体的表面,在不破坏本发明的本质的范围内,除了硬涂层以外还可以形成装饰层、粘接层、防反射层、防污层等。为了提高这些层和层叠体的密合性,可以对层叠体的表面实施前处理。作为前处理,可采用电晕放电处理、UV处理、底涂剂的涂布等。作为底涂剂,优选使用选自例如聚酯树脂、丙烯酸树脂、丙烯酸改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚硅氧烷、及环氧树脂中的至少一种树脂。
通过在层叠体设置防反射层或防污层,层叠体特别是对于在户外使用的图像显示装置的显示屏盖是适宜的。该情况下,能够使图像的可视性进一步提高。作为防反射层、防污层,可以将具有各功能的层分别层叠于层叠体,也可以层叠兼具这两种功能的层。
防反射层例如是提高防反射功能的层,同时是提高耐磨耗性、抗静电功能及拒水性的功能的层。防反射层可以通过将使以往公知的材料、例如无机物质(光学用填料)、粘合剂树脂、添加剂及溶剂等配合而成的液体涂敷于层叠体而设置。
防污层是提高防污性的层。防污层可以使用例如氟类硅烷偶联剂等以往公知的材料来形成。
防反射层、防污层例如可以与前述的硬涂层同样地通过对层叠体实施涂敷而形成。另外,也可以根据需要而使用公知的粘接剂将膜状、片状的防反射剂、防污层层叠、粘接于层叠体。防反射层、防污层由热塑性树脂形成的情况下,通过将层叠体、和防反射层或防污层共挤出,可以在层叠体的表面设置防反射层或防污层。
可以在层叠体形成装饰层。作为装饰层,可形成例如印刷层、蒸镀层。作为装饰层,可以使用在基底膜上形成的着色树脂层。
作为印刷层的粘合剂树脂材料,优选为聚氨酯树脂、乙烯基树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯醇缩醛树脂、聚酯氨基甲酸酯树脂、纤维素酯树脂、醇酸树脂、热塑性弹性体树脂等。这些树脂材料中,更优选为可形成柔软的被膜的树脂。在粘合剂树脂中,优选配合期望颜色的着色油墨。着色油墨中含有例如颜料或染料作为着色剂。
作为形成印刷层的方法,可列举胶版印刷法、凹版印刷法、丝网印刷法等。特别是在需要套色印刷、渐变色彩的情况下,优选为胶版印刷法、凹版印刷法。对于单色的情况而言,还可以采用凹版涂布法、辊涂法、缺角轮涂布法等。根据花样,可以在层叠体的整面形成印刷层,也可以在层叠体上局部地形成印刷层。印刷法可根据层叠体的印刷区域而适当变更。
作为构成蒸镀层的材质,优选为铝、硅、锌、镁、铜、铬、镍铬等金属。从设计性和成本的方面出发,更优选为铝金属,但也可以是由两种以上金属成分形成的合金。可以通过蒸镀而在层叠体中形成这些金属薄膜层。蒸镀通常可采用真空蒸镀法,但也可以采用离子镀、溅射、利用等离子体活化蒸发物的方法等。化学气相沉积法(CVD法)也包括在广义上的蒸镀法中,可以使用CVD法。用于蒸镀的蒸发源包括电阻加热方式的板形式、利用辐射或高频加热的坩埚形式、利用电子束加热的方式等,但并不限于这些方法。
在使用形成在基底膜上的着色树脂层的方法中,在基底膜上形成经过了着色的树脂层。作为其形成方法,可列举通过涂敷法、挤出层压法层叠利用着色剂进行了着色的树脂的方法,但并不限定于该方法。作为着色剂,可使用例如染料、有机颜料、无机颜料。
层叠体可以用作成型用片,对于成型体,可以实施各种二次加工。例如,可以将成型体进行热成型。热成型的方法没有特殊限制,可列举例如发泡成型、真空成型、及压力成型等公知的成型方法。
[层叠体的物性]
·层叠体的翘曲
层叠体的翘曲可以通过例如在实施例中详述的方法进行评价。作为翘曲的值,其绝对值优选为5mm以下、更优选为3mm以下。在上述上限以下时,可适宜用于大型显示器的前面保护板、偏振片的保护膜、相位差膜等在组装工序、制品使用环境中翘曲易成为问题的用途。
[层叠体的制造方法]
树脂组合物可通过注塑成型法、挤出成型法、吹胀成型法、T型模成型法、层压成型法、吹塑成型法、中空成型法、压缩成型法、压延成型法等成型法而制成片、膜、板状的成型品。注塑成型包括嵌入成型法、双色成型法、夹芯成型法、气体注射成型法等。另外,还可以对膜进行单向或双向拉伸。作为拉伸法,可列举辊法、拉幅机法、管式法等。进一步,还可以对片、膜、板状的成型品实施通常在工业上被利用的电晕放电处理、火焰处理、等离子体处理、臭氧处理等表面处理。
层叠体可通过以往公知的方法来制造。可列举例如:预先分别将各层制膜并进行层压、或进行热压压制的方法;将预先制膜而成的一种层的膜作为基材并在其单面或两面通过涂敷而形成另一种层的方法;将构成层叠体的各树脂层通过共挤出法而层叠制膜的方法等。
用于聚碳酸酯树脂组合物的片成型的挤出机和模的温度设定优选为200℃以上且280℃以下。此时,可以抑制热分解,从而可以得到良好外观的层叠体。从进一步提高该效果的观点出发,挤出机和模的温度设定更优选为210℃以上、进一步优选为220℃以上。从同样的观点出发,挤出机和模的温度设定更优选为260℃以下、进一步优选为250℃以下。
也可以将层叠体拉伸后使用。拉伸可以采用在辊间进行拉伸的纵向单向拉伸、使用拉幅机的横向单向拉伸、斜向拉伸、或将它们组合在一起的同步双向拉伸、逐步双向拉伸等公知的方法,根据目的而选择最佳的拉伸方法即可。从生产性的观点出发,优选通过连续式进行拉伸,但可以通过间歇式进行,对于两者的选择没有特殊限制。
[层叠体的用途]
层叠体平衡良好地兼顾了耐冲击性、透明性、耐候性、低光弹性系数等光学特性、耐药品性、高表面硬度等多种特性。在膜/片领域中的用途没有特殊限定,但作为能够特别适宜地使用的用途,可列举例如:建材(树脂窗、车棚用片、透明隔音壁、树脂包覆金属板用片等)、汽车内外装构件(用于模内成型的装饰膜、真空/压力成型、热压成型用片等)、光学膜/片(显示器前面板、偏振片保护膜、相位差膜、透明基板膜、覆盖膜等)、家电制品构件(智能电话、笔记本电脑的机壳等)、办公用品相关领域(磁条卡、非接触式IC卡等塑料卡用片)等。
实施例
以下,结合实施例对本发明进行更为详细的说明,但本发明在不超出其主旨的范围内并不受限于以下的实施例。
[测定方法]
按照下述方法进行了各种物性的测定。
·比浓粘度
使树脂溶解于二氯甲烷,制备了0.6g/dL浓度的树脂溶液。用森友理化工业公司制乌氏粘度管、在20.0℃±0.1℃的温度条件下测定了溶剂的通过时间t0及溶液的通过时间t。使用所得t0及t的值、利用下式(i)求出相对粘度ηrel,进一步使用所得相对粘度ηrel、利用下式(ii)求出了比粘度ηsp。
ηrel=t/t0…(i)
ηsp=(η-η0)/η0=ηrel-1…(ii)
其后,用所得比粘度ηsp除以浓度c(g/dL),求出了比浓粘度ηsp/c。该值越高则表示分子量越大。
·基于1H-NMR的数均分子量
称取聚碳酸酯树脂试样约20mg,将其溶解于氘代氯仿约0.7mL,并将该溶液加入内径5mm的NMR用管,测定了1H-NMR谱图。根据基于源自构成聚碳酸酯树脂的各二羟基化合物的结构单元的信号、和各种末端基团的信号的强度比计算了数均分子量。所使用的装置、条件如下所述。需要说明的是,NMR表示核磁共振。
·装置:JNM-ECZ400S(日本电子株式会社制)
·测定温度:30℃
·缓和时间:6秒钟
·累积次数:64次
例如ISB和CHDM的共聚聚碳酸酯树脂的1H-NMR的解析如下所述地进行。需要说明的是,ISB双键末端和CHDM双键末端是在聚合反应中通过热分解反应而生成的末端基团结构。
[计算出积分值的范围]
(a):5.6-4.4ppm:源自全部ISB重复结构单元(质子数:4、分子量:172.14)
(b):2.2-0.5ppm:源自全部CHDM重复结构单元(质子数:10、分子量: 170.21)
(c):4.4ppm:源自ISB的羟基末端基团(质子数:1)
(d):3.6-3.5ppm:源自ISB羟基末端基团(质子数:1)和CHDM羟基末端基团(质子数:2)
(e):3.5-3.4ppm:源自CHDM羟基末端基团(质子数:2)和ISB双键末端基团(质子数:1)
(f):2.6ppm:源自ISB羟基末端基团(质子数:1)
(g):6.7-6.5ppm:源自ISB双键末端基团(质子数:1)
(h):2.3ppm:源自CHDM双键末端基团(质子数:2)
(i):7.4ppm:源自DPC末端基团(质子数:2、分子量:93.10)
[相当于各结构的摩尔数的值的计算]
·全部ISB重复结构单元(a′):(a)积分值/4
·全部CHDM重复结构单元(b′):(b)积分值/10
·ISB羟基末端基团(c′):(c)积分值+(f)积分值
·CHDM羟基末端基团(d′):{(d)积分值-(f)积分值}/2+{(e)积分值-(g) 积分值}/2
·ISB双键末端基团(e′):(g)积分值
·CHDM双键末端基团(f′):(h)积分值/2
·DPC末端基团(i′):(i)积分值/2
[数均分子量的计算]
{(a′)×172.14+(b′)×170.21+(i′)×93.10}/[{(c′)+(d′)+(e′)+(f′)+ (i′)}/2]
·基于动态粘弹性测定的玻璃化转变温度的测定方法
将颗粒状的树脂在粒料不会发生熔粘的范围内尽可能高的温度下进行了5小时以上真空干燥。接着,将粒料在设定于200℃的Mini Test Press[东洋精机株式会社制]中以10MPa进行加压后,在设定于25℃的Mini Test Press 中以15MPa加压并冷却,制作了厚度0.5mm的片。接着,将片切削成宽度 5mm、长度20mm而制作了片状的试验片。将该试验片利用动态粘弹性测定装置[TA Instruments公司制]在频率1Hz、升温速度2℃/min、温度从30℃到熔解温度的条件下进行测定,将测定结果中的tanδ的峰值温度作为玻璃化转变温度。
·熔融粘度
将颗粒状的树脂在粒料不会发生熔粘的范围内尽可能高的温度下进行了5小时以上真空干燥。接着,利用毛细管流变仪(东洋精机株式会社制)测定了粒料的熔融粘度。测定温度设为了220℃、剪切速度设为了9.12~1824sec-1的范围。使用剪切速度91.2sec-1下的值作为测定对象的树脂的熔融粘度。需要说明的是,对于孔口,在熔融粘度为500Pa·s以上的情况下使用了1mm φ×10mmL,在熔融粘度低于500Pa·s的情况下使用了1mmφ×40mmL。
·折射率
对于在90℃下进行了5小时以上真空干燥的树脂的粒料约4g,使用纵 14cm、横14cm、厚0.1mm的间隔件在试样的上下铺设聚酰亚胺膜,在温度 200~230℃预热3分钟,并在压力30MPa的条件进行5分钟加压后,连同间隔件一起取出,进行冷却,制作了膜。从该膜切出长度40mm、宽度8mm的长方形的试验片作为测定试样。使用589nm(D射线)的干涉滤波器、利用 Atago株式会社制多波长阿贝折射率仪DR-M4/1550测定了折射率nD。测定是使用单溴萘作为界面液、在20℃下进行的。
·全光线透射率、Haze的测定
使用热风干燥机将聚碳酸酯树脂组合物的粒料在90℃下进行了4小时以上干燥。需要说明的是,测定中使用的粒料是在后述的各实施例等中制造的、未经过着色等的外观上透明的聚碳酸酯树脂组合物。关于以下的各测定方法也同样。接着,将粒料供给至75吨注塑成型机(东芝机械株式会社制EC- 75),在树脂温度240℃、模具温度60℃、成型循环60秒钟的条件下进行成型,由此得到了注塑成型板(宽度100mm×长度100mm×厚度2mm)。基于JIS K7136(2000年)、使用雾度仪NDH2000(日本电色工业株式会社制)利用 D65光源测定了注塑成型板的全光线透射率、雾度。各温度下的差是以由90℃的值减去25℃的值而得到的差来表示的。需要说明的是,在实施例1-1~1-10、比较例1-1~1-3中,全光线透射率以90%以上为合格。另外,在实施例2-1~2- 8、比较例2-1~2-3中,在测定前将注塑成型板调整至25℃和90℃,在这两个温度下进行了测定。需要说明的是,从无论在室温下还是高温下均保持高透明性的观点出发,优选在25℃和90℃这两个温度下全光线透射率为90%以上、雾度为15%以下。另外,计算出了温度90℃下的全光线透射率和温度 25℃下的全光线透射率之差(也就是ΔTrans),并计算出了温度90℃下的雾度和温度25℃下的雾度之差(也就是ΔHaze)。
·黄色度(YI)的测定
使用如上所述地制作的注塑成型板(宽度100mm×长度100mm×厚度 2mm),基于ASTM E313-96,使用分光测色计CM-5(柯尼卡美能达株式会社制)在C光源下测定了注塑成型板的YI。在本实施例中,YI值以在3.0以下为合格。
·夏比缺口冲击试验
对于下述得到的机械物性用ISO试验片,基于ISO179(2000年)而实施了夏比缺口冲击试验。关于缺口,针对0.25mm的前端半径R进行了测定。需要说明的是,夏比缺口冲击强度的数值越大则耐冲击强度越优异,但在缺口的前端半径R为0.25mm的情况下,在本例中,夏比冲击强度在7kJ/m2以上时,判断为实用上的机械强度,夏比冲击强度为10kJ/m2以上时,判断为优异的机械强度。
·基于螺旋流的流动长度的测定方法
使用热风干燥机将透明的聚碳酸酯树脂组合物的粒料在90℃下进行了4 小时以上干燥。接着,将粒料供给至75吨注塑成型机EC-75(东芝机械株式会社制),使用流路厚度2mm、流路宽度8mm的螺旋流模具,在树脂温度 240℃、注塑压力100MPa、模具温度60℃、注塑速度50mm/s、注塑时间10sec、冷却时间10sec的条件下进行成型,由此得到了螺旋形状的注塑成型品。由该注塑成型品测量了流动长度。该基于螺旋流的流动长度成为成型时的树脂的流动性的指标。数值高者,流动性优异,能够提高例如基于注塑成型的成型品的生产性、实现更复杂的形状、薄的形状的成型。
·热变形温度(HDT)的测定方法
使用热风干燥机将聚碳酸酯树脂组合物的粒料在90℃下进行了4小时以上干燥。接着,将粒料供给至75吨注塑成型机EC-75(东芝机械株式会社制),在树脂温度240℃、模具温度60℃、成型循环60秒钟的条件下进行成型,由此得到了机械物性用ISO试验片。接着,从ISO试验片切出长度80mm、宽度10mm、厚度4mm的长条状试验片。然后,使用加热变形试验机(东洋精机株式会社制)、基于JIS K7191-1(2007年)、利用平视法在弯曲应力1.8MPa 下求出了长条状试验片的热变形温度。在实施例2-1~2-8、比较例2-1~比较例2-3中,HDT为85℃以上的情况下,判断为具备实用上的耐热性,为90℃以上的情况下,判断为具备优异的耐热性。
·MFR的测定方法
使用热风干燥机将聚碳酸酯树脂组合物的粒料在90℃下进行了4小时以上干燥。接着,使用熔融指数仪(东洋精机株式会社制),利用基于JIS K7210 的方法在温度230℃、负载2.16Kg的条件下进行了粒料的MFR的测定。
·耐湿热性
使用如上所述地制作的注塑成型板(宽度100mm×长度100mm×厚度 2mm)将注塑成型板5片配置在恒温恒湿槽ETAC HIFLEX FX410N(楠本化成制)内,在温度65℃湿度95%RH下加热48小时,进一步在温度65℃湿度 25%RH下加热了8小时。然后,将这两个加热工序作为1循环,测定5片注塑成型板全部产生裂纹时的循环数,将其结果作为耐湿热性的指标而进行了评价。在实施例1-1~实施例1-10、比较例1-1~比较例1-3中,将5片全部产生裂纹的循环数为20循环以上的情况判断为耐湿热性优异。需要说明的是,在第35循环时仍未5片全部产生裂纹的情况下,将其结果记作超过35 循环(也就是“>35”)。
·耐药品性试验
使用热风干燥机将聚碳酸酯树脂组合物的粒料在90℃下进行了4小时以上干燥。接着,将粒料供给至75吨注塑成型机EC-75(东芝机械株式会社制),在树脂温度240℃、模具温度60℃、成型循环60秒钟条件进行成型,由此得到了注塑成型板(宽度100mm×长度100mm×厚度1mm)。接着,将成型板利用加压成型机(东洋精机制Mini Test Press)在温度200℃、压力5MPa 下压制1分钟后,在温度25℃、压力5MPa下压制2分钟,得到了加压成型板(宽度100mm×长度100mm×厚度1mm)。然后,将加压成型板切削成宽度40mm、长度100mm,制作了试验片。在该试验片的表面涂布Igepal CA- 630(MP Biomedicals制),将试验片设置于长轴120mm、短轴60mm的1/4椭圆法夹具并在设定为70℃的惰性烘箱(Yamato Scientific制DN4101)中进行了4小时加热。然后,测定试验片上的裂纹产生点距离,利用下式(I)求出了临界应变。
[数学式1]
在式(I)中,ε为裂纹产生点的应变(也就是临界应变)(%)、a为1/4椭圆法夹具的长轴长度(mm)、b为1/4椭圆法夹具的短轴长度(mm)、t为试验片厚度(mm)、X为裂纹产生点(mm)。在本例中,将临界应变在0.3%以上的情况判断为耐药品性优异。
·面冲击试验
利用与“基于动态粘弹性测定的玻璃化转变温度的测定方法”同样的方法制作了厚度0.5mm的加压成型片。将该片用于试验片,利用杜邦冲击试验机[东洋精机制作所株式会社制]进行了面冲击试验。在试验温度25℃、接收台内径30mm、外径50mm、冲击头半径1/4英寸、砝码800g、高度50cm的条件下使砝码向试验片下落。使用10片试验片进行测定,将发生延性破坏的比例达到8成以上的情况评价为“延性”,将除此以外的情况评价为“脆性”。
·光弹性系数
使用将具备He-Ne激光、起偏镜、补偿板、检偏镜、光检测器的双折射测定装置和振动型粘弹性测定装置(Rheology公司制DVE-3)组合而成的装置进行了测定(详情参见日本流变学会志Vol.19,p93-97(1991))。进行与“基于动态粘弹性测定的玻璃化转变温度的测定方法”同样的加压成型,制作了厚度 0.2mm的膜。从该膜切出宽度5mm、长度20mm的试验片。将试验片固定于粘弹性测定装置,在室温(具体为25℃)、频率96Hz的条件下测定了储能模量E’。进行该测定时,使出射的激光依次通过起偏镜、试验片、补偿板、检偏镜,利用光检测器(光电二极管)进行检测,通过锁定放大器而得到了角频率ω或2ω的波形。求出相对于其振幅和应变的相位差,求出了应变光学系数O’。此时,以使起偏镜和检偏镜的吸收轴的方向正交、且各自相对于试验片的伸长方向成π/4的角度的方式进行了调整。光弹性系数C使用储能模量E’和应变光学系数O’、由下式(α)求出。
C=O’/E’…(α)
·耐候性试验
首先,利用与上述全光线透射率及雾度的测定相同的方法制作了厚度 2mm的注塑成型板。使用氙气老化试验机[东洋精机制作所株式会社制Atlas Weather-OmeterCi4000],在照射强度60W/m2、黑板温度65℃的条件下从光源向注塑成型板照射了光。照射在有雨12分钟/无雨48分钟的降雨循环条件下进行了100小时。使用柯尼卡美能达株式会社制分光测色计CM-5、基于ASTM D1925测定了照射前后的注塑成型板的色调。将注塑成型板置于测定室,测定了透过光的YI(黄度指数)值。照射处理后的YI与处理前的YI之差(ΔYI)越小则表示由UV照射引起的着色越少、耐候性越优异。
·色调(YI)
首先,利用与上述全光线透射率及雾度的测定相同的方法制作了厚度 2mm的注塑成型板。将注塑成型板置于测定室,测定了透过光的YI(黄度指数)值。
·铅笔硬度
首先,利用与上述全光线透射率及雾度的测定相同的方法制作了厚度 2mm的注塑成型板。使用铅笔刮划涂膜硬度仪[东洋精机制作所株式会社制]、利用JIS K5600-5-4中记载的方法测定了注塑成型板的铅笔硬度。
·层叠体的翘曲的评价
制作由聚碳酸酯树脂组合物形成的膜状的试验片(试验片A)、和由其它树脂形成的膜状的试验片(试验片B)的层叠体样品,评价了该层叠体样品的翘曲。首先,与上述基于动态粘弹性测定的玻璃化转变温度的测定方法同样地进行聚碳酸酯树脂组合物的加压成型,制作了厚度0.2mm的膜。从该膜切出宽度20mm、长度100mm的长条状的试验片(试验片A)。作为与该试验片组合的树脂材料,使用后述的BPA-PC、COP、PMMA进行了评价。BPA-PC、 COP、PMMA通过加压成型而成型为膜。从由BPA-PC、COP、PMMA形成的膜分别切出宽度20mm、长度100mm、厚度0.2mm的试验片(试验片B)。将试验片A和试验片B叠合在一起,使用热压机沿层叠方向加压,由此制作了层叠体样品。该层叠体样品是上述相当于树脂层A的试验片A的层和相当于树脂层B的试验片B的层的层叠体。需要说明的是,加压条件为:温度:110~160℃、压力:1MPa、时间:5分钟。加热温度根据材料的玻璃化转变温度而进行了适当调整。接着,将层叠体样品在60℃的温水中浸渍了3小时。然后,将层叠体样品以试验片A的层朝上地置于水平的台上,测定了翘曲的大小。在层叠体样品发生翘曲、试验片A的层侧的中央部浮起了的情况下,其浮起距离为翘曲的大小。另一方面,在试验片B的层侧的中央部浮起了的情况下,将层叠体样品的上下反过来测定了中央部的浮起距离,并将该距离用负的值表示。即,距离的绝对值越小,则表示层叠体的翘曲更小。
{使用原料}
在以下的制造例、实施例中使用的化合物的缩写、及制造商如下所述。
[二羟基化合物]
·ISB:异山梨醇(ROQUETTE FRERES公司制)
·CHDM:1,4-环己烷二甲醇(SKChemical公司制)
·TCDDM:三环癸烷二甲醇(OXEA公司制)
[碳酸二酯]
·DPC:碳酸二苯酯(三菱化学株式会社制)
[催化钝化剂]
·膦酸(东京化成工业株式会社制)
[热稳定剂(抗氧剂)]
·Irganox1010:季戊四醇四(3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](BASF 公司制)
·AS2112:亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯(ADEKA公司制)
[脱模剂]
·E-275:乙二醇二硬脂酸酯(日油公司制)
[紫外线吸收剂]
·SEESORB709:2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)-2H-苯并三唑(Shipro Kasei株式会社制)
[第1聚碳酸酯树脂;树脂A]
·PC-A1:ISB/CHDM=70/30mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=58.8/24.9重量%)
如后述的制造例1所述地进行了合成。
·PC-A2:ISB/CHDM=50/50mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元(b)=42.1/41.5重量%)
如后述的制造例2所述地进行了合成。
·PC-A3:ISB/TCDDM=70/30mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元(b)=53.9/31.1重量%)
如后述的制造例3所述地进行了合成。
[第2聚碳酸酯树脂;树脂B]
·PC-B1:ISB/CHDM=40/60mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=33.7/49.9重量%)
如后述的制造例4所述地进行了合成。
·PC-B2:ISB/CHDM=35/65mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=29.5/54.1重量%)
如后述的制造例5所述地进行了合成。
·PC-B3:ISB/CHDM=30/70mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=25.3/58.3重量%)
如后述的制造例6所述地进行了合成。
·PC-B4:ISB/CHDM=35/65mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=29.5/54.1重量%)
如后述的制造例7所述地进行了合成。
·PC-B5:ISB/CHDM=30/70mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=25.3/58.3重量%)
如后述的制造例8所述地进行了合成。
·PC-B6:ISB/CHDM=30/70mol%共聚聚碳酸酯(结构单元(a)/结构单元 (b)=25.3/58.3重量%)
如后述的制造例9所述地进行了合成。
[树脂C]
·PC-C1:双酚A聚碳酸酯
制品名:Iupiron S3000(三菱工程塑料株式会社制)
·PA-C1:甲基丙烯酸苯酯/丙烯酸甲酯=99/1重量%共聚物
按照日本特开2010-116501中记载的方法进行了合成。
[构成层叠体的树脂层B的树脂]
·BPA-PC:双酚A聚碳酸酯
制品名:Novalex 7022R(三菱工程塑料株式会社制)
·PMMA:聚丙烯酸甲酯
制品名:Acrypet MD001(三菱化学株式会社制)
·COP:环烯烃聚合物
制品名:ZEONOR1420R(日本瑞翁株式会社制)
(制造例1)聚碳酸酯树脂:PC-A1
使用由3个立式搅拌反应器、1个卧式搅拌反应器、以及双螺杆挤出机构成的连续聚合设备进行了聚碳酸酯树脂的聚合。使ISB、CHDM及DPC各自在罐中熔融,将ISB以29.8kg/hr、将CHDM以12.6kg/hr、将DPC以63.1kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.700/0.300/1.010)的流量连续地供给至第1立式搅拌反应器。同时,将作为聚合催化剂的乙酸钙一水合物的水溶液以使乙酸钙一水合物相对于全部二羟基化合物1mol为1.5μmol的添加量供给至第1立式搅拌反应器。各反应器的内温、内压、滞留时间分别设为:第1立式搅拌反应器:190℃、25kPa、120分钟;第2立式搅拌反应器:195℃、 10kPa、90分钟;第3立式搅拌反应器:205℃、4kPa、45分钟;第4卧式搅拌反应器:220℃、0.1~1.0kPa、120分钟。以使所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.42dL/g~0.44dL/g的方式边对第4卧式搅拌反应器的内压进行微调边进行了运转。将从第4卧式搅拌反应器提取出的聚碳酸酯树脂保持熔融状态供给至排气式双螺杆挤出机TEX30α[日本制钢所株式会社制]。挤出机具有3 个真空排气口,在此,在将树脂中的残存低分子量成分脱挥除去的同时,在第1排气口跟前将作为催化钝化剂的膦酸以相对于聚碳酸酯树脂为0.63重量ppm添加,在第3排气口跟前将Irganox1010、AS2112、E-275、SEESORB709 以相对于聚碳酸酯树脂分别为1000重量ppm、500重量ppm、3000重量ppm、200重量ppm添加。将在挤出机通过后的聚碳酸酯树脂继续保持熔融状态在网眼10μm的Ultipleat烛式过滤器[PALL公司制]通过,过滤了异物。然后,从模头将聚碳酸酯树脂挤出为条状,进行水冷、使其凝固之后,利用旋转式切割机进行切割,由此进行了粒料化。将这样得到的颗粒状的聚碳酸酯树脂记作“PC-A1”。
(制造例2)聚碳酸酯树脂:PC-A2
使各种原料的供给量为ISB:21.3kg/hr、CHDM:21.1kg/hr、DPC: 62.9kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.500/0.500/1.005),以使所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.50dL/g~0.52dL/g的方式进行了调整,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-A2”。
(制造例3)聚碳酸酯树脂:PC-A3
使各种原料的供给量为ISB:27.3kg/hr、TCDDM:15.7kg/hr、DPC: 57.6kg/hr(以摩尔比为ISB/TCDDM/DPC=0.700/0.300/1.007),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为1.5μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.38dL/g~0.40dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-A3”。PC-A3中的ISB结构单元的含量为53.9 重量%、TCDDM结构单元的含量为31.1重量%。
(制造例4)聚碳酸酯树脂:PC-B1
使各种原料的供给量为ISB:17.1kg/hr、CHDM:25.3kg/hr、DPC: 62.6kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.400/0.600/1.000),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.66dL/g~0.68dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B1”。
(制造例5)聚碳酸酯树脂:PC-B2
使各种原料的供给量为ISB:15.0kg/hr、CHDM:27.4kg/hr、DPC: 62.7kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.350/0.650/1.000),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.73dL/g~0.75dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B2”。
(制造例6)聚碳酸酯树脂:PC-B3
使各种原料的供给量为ISB:12.8kg/hr、CHDM:29.6kg/hr、DPC: 62.7kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.300/0.700/1.000),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.75dL/g~0.77dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B3”。
(制造例7)聚碳酸酯树脂:PC-B4
使各种原料的供给量为ISB:15.0kg/hr、CHDM:27.4kg/hr、DPC: 63.3kg/hr(ISB/CHDM/DPC=0.350/0.650/1.010),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.44dL/g~0.46dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B4”。
(制造例8)聚碳酸酯树脂:PC-B5
使各种原料的供给量为ISB:12.8kg/hr、CHDM:29.6kg/hr、DPC: 63.3kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.300/0.700/1.010),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.44dL/g~0.46dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B5”。
(制造例9)聚碳酸酯树脂:PC-B6
使各种原料的供给量为ISB:12.8kg/hr、CHDM:29.6kg/hr、DPC: 63.7kg/hr(以摩尔比为ISB/CHDM/DPC=0.300/0.700/1.015),以使乙酸钙一水合物的添加量相对于全部二羟基化合物1mol为3μmol、所得聚碳酸酯树脂的比浓粘度达到0.38dL/g~0.40dL/g的方式进行了调整,使膦酸的添加量相对于聚碳酸酯树脂为1.3重量ppm,除此以外,与制造例1同样地进行。将所得聚碳酸酯树脂记作“PC-B6”。
构成在上述制造例中得到的第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂的结构单元、各物性如表1、表6、表9所示。需要说明的是,构成第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂的成分中,表1、表6、表9中示出的各结构单元以外的成分例如为羰基那样的连结基团。另外,树脂C(也就是PC-C1、PA- C1)的物性如表6所示。表1中示出了构成在以下的实施例1-1~1-10、比较例1-1~比较例1-3中使用的树脂的结构单元、物性。表6中示出了构成在以下的参考例1~参考例4、实施例2-1~2-8、比较例2-1~比较例2-3中使用的树脂的结构单元、物性。表9中示出了构成在以下的实施例3-1~3-3、比较例3-1~比较例3-3中使用的树脂的结构单元、物性。
[实施例1-1]
将在制造例1中得到的聚碳酸酯树脂PC-A1的粒料700重量份、和在制造例4中得到的聚碳酸酯树脂PC-B1的粒料300重量份共混之后,使用设有真空排气口的双螺杆挤出机TEX30HSS[日本制钢所株式会社制]在料筒温度240℃、挤出量18kg/hr下进行挤出混炼,得到了聚碳酸酯树脂组合物的粒料。接着,将树脂组合物的粒料在温度90℃的热风干燥机中干燥5小时之后,使用75吨注塑成型机EC-75[东芝机械株式会社制]进行了注塑成型。成型条件为模具温度:60℃、料筒温度:240℃。这样,得到了由宽度100mm ×长度100mm×厚度2mm的板状的成型品形成的试验片。进一步,通过同样地进行成型,得到了ISO拉伸试验片。从ISO拉伸试验片切出带0.25mm 缺口的夏比冲击试验片,实施了夏比冲击试验。另外,对于板状的成型品,进行了全光线透射率、YI、耐药品性、耐湿热循环性的测定。
[实施例1-2~1-10、比较例1-1~1-5]
除了变更为表2中记载的组成以外,与实施例1实施了同样的操作。另外,对于实施例1-1~1-10及比较例1-1~1-5,利用上述的方法进行了各种特性的评价,其结果如表3~表5所示。
[表1]
[表4]
如表3~表5所示,可知实施例1-1~1-10的聚碳酸酯树脂组合物的透明性及耐热性优异,并且成型性、耐药品性、及耐湿热性中的任意一种以上特性也优异。
更具体而言,由表3可知,比较例1-1的树脂组合物的耐湿热性差,在早期阶段即产生了裂纹,而与此相对,实施例1-1~1-4的耐湿热性得到了显著提高。另一方面,在比较例1-2、1-5中,虽然耐湿热裂纹性优异,但耐热性差。在比较例1-3、1-4中,由于两种成分的共聚组成比率接近,因此不具有相分离结构,玻璃化转变温度变为一个,因此耐湿热裂纹性差。另外,由表3及表4可知,实施例1-3、1-4的树脂组合物的透明性、色调、耐热性、耐冲击性、流动性、耐药品性优异。进一步,由表5可知,实施例1-5~1-10 的树脂组合物的透明性、色调、耐热性、耐冲击性、流动性优异。与此相对,比较例1-1~1-3的流动性差。
接下来,针对除了第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂以外还进一步含有树脂C的树脂组合物的参考例、实施例、比较例进行说明。首先,为了说明第1聚碳酸酯树脂、第2聚碳酸酯树脂、树脂C的各组合的相容性,示出了由两种树脂构成的聚碳酸酯树脂组合物的参考例。
[参考例1]
将PC-A1的粒料80重量份、和PC-C1的粉体20重量份共混之后,使用设有真空排气口的双螺杆挤出机TEX30HSS[日本制钢所株式会社制]在料筒温度260℃、挤出量12kg/hr下进行挤出混炼,得到了聚碳酸酯树脂组合物的粒料(参见表7)。所得粒料是白浊的。使用该粒料,通过动态粘弹性测定而测定玻璃化转变温度的结果,检测到了2个玻璃化转变温度。根据该结果可以判断,PC-A1与PC-C1不相容。
[参考例2]
使用PC-A1的粒料80重量份、和PA-C1的粉体20重量份,并将挤出机的料筒温度设为240℃,除此以外,与参考例1同样地进行(参见表7)。所得粒料是白浊的,检测到了2个玻璃化转变温度,由此可以判断,PC-A1与 PA-C1不相容。
[参考例3]
使用了PC-B3的粒料80重量份、和PC-C1的粉体20重量份,除此以外,与参考例1同样地进行(参见表7)。所得粒料是透明的,玻璃化转变温度是在PC-B3与PC-C1各自的单体的玻璃化转变温度之间的位置检测到了 1个,由此可以判断,PC-B3与PC-C1相容。
[参考例4]
使用PC-B3的粒料80重量份、和PC-C1的粉体20重量份,并将挤出机的料筒温度设为240℃,除此以外,与参考例1同样地进行(参见表7)。所得粒料是透明的,玻璃化转变温度是在PC-B3与PA-C1各自的单体的玻璃化转变温度之间的位置检测到了1个,由此可以判断,PC-B3与PA-C1相容。
[实施例2-1]
将PC-A1的粒料90重量份、PC-B1的粒料9.76重量份、及PC-C1的粉体0.24重量份共混之后,使用设有真空排气口的双螺杆挤出机TEX30HSS[日本制钢所株式会社制]在料筒温度240℃、挤出量12kg/hr下进行挤出混炼,得到了聚碳酸酯树脂组合物的粒料。接着,将树脂组合物的粒料在温度90℃的热风干燥机中干燥5小时之后,使用75吨注塑成型机EC-75[东芝机械株式会社制]进行了注塑成型。成型条件为模具温度:60℃、料筒温度:240℃。这样,得到了由宽度100mm×长度100mm×厚度2mm的板状的成型品形成的试验片。进一步,通过同样地进行成型,得到了ISO拉伸试验片。从ISO 拉伸试验片切出带0.25mm缺口的夏比冲击试验片,实施了夏比冲击试验。另外,对于板状的成型品,进行了全光线透射率、雾度、YI、耐药品性、耐湿热循环性的测定。其结果如表8所示。
[实施例2-2~2-8、比较例2-1~2-3]
除了变更为表3中记载的组成以外,与实施例2-1实施了同样的操作。另外,针对实施例2-1~2-8及比较例2-1~2-3,利用上述的方法进行了各种特性的评价,其结果如表8所示。
[表7]
由表8可知,实施例2-1~实施例2-8的聚碳酸酯树脂组合物平衡良好地具有优异的透明性、耐热性、色调、成型性、耐药品性、耐湿热性、耐冲击性等多种特性。另外,在连同第1聚碳酸酯树脂(也就是树脂A)及第2聚碳酸酯树脂(也就是树脂B)一起还含有树脂C的情况下,高温时的透明性得到改善,树脂组合物的成型品无论在室温下还是高温下均能够保持高透明性。
另一方面,比较例2-1和比较例2-2由于是单一的树脂,因此不会发生由温度变化引起的透明性的变化,但耐湿热性、耐药品性差。比较例2-3是由两种树脂形成的组合物,但由于相容而形成了均匀结构,因此未获得基于相分离结构而表现出的耐湿热性、耐药品性。
以下,针对至少具备含有上述树脂组合物的树脂层A的层叠体的实施例、比较例进行说明。
[实施例3-1]
将PC-A1的粒料90重量份、和PC-B5的粒料10重量份共混之后,使用设有真空排气口的双螺杆挤出机TEX30HSS[日本制钢所株式会社制]在料筒温度240℃、挤出量12kg/hr下进行挤出混炼,得到了聚碳酸酯树脂组合物的粒料。按照上述的方法进行了聚碳酸酯树脂组合物的各种特性的评价,其结果如表10所示。
[实施例3-2~实施例3-3、比较例3-1~比较例3-3]
除了变更为表10中记载的组成以外,与实施例3-1实施了同样的操作。另外,针对实施例3-2、实施例3-3、及比较例3-1~比较例3-3,通过上述的方法进行了聚碳酸酯树脂组合物的各种特性的评价,其结果如表10所示。
[表9]
[表10]
由表10可知,实施例3-1~实施例3-3的树脂组合物平衡良好地具有优异的透明性、耐热性、色调、成型性、耐药品性、机械物性、耐候性、光学特性等多种特性。另外,具备含有实施例3-1~3-3的树脂组合物的树脂层的层叠体,在使用环境中、保管环境中产生的翘曲得到了抑制。
另一方面,在比较例3-1、比较例3-2中,树脂组合物含有第1聚碳酸酯树脂,但未含有第2聚碳酸酯树脂。该情况下,层叠体的翘曲变大。另外,在比较例3-3中,树脂组合物含有第2聚碳酸酯树脂,但未含有第1聚碳酸酯树脂。该情况下,层叠体的翘曲也变大。
Claims (23)
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第1聚碳酸酯树脂及第2聚碳酸酯树脂中的至少一者包含源自二羟基化合物的结构单元,所述二羟基化合物为选自脂肪族二羟基化合物、脂环式二羟基化合物、及除形成所述式(1)所示的结构单元的二羟基化合物以外的含醚基的二羟基化合物中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第1聚碳酸酯树脂包含40重量%以上且80重量%以下的所述式(1)所示的结构单元。
4.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂包含1重量%以上且35重量%以下的所述式(1)所示的结构单元。
5.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂的通过1H-NMR测定的数均分子量为17000以上且50000以下。
6.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂的通过1H-NMR测定的数均分子量为6000以上且12000以下。
7.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂在测定温度220℃、剪切速度91.2sec-1下的熔融粘度为1800Pa·s以上且3000Pa·s以下。
8.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂在测定温度220℃、剪切速度91.2sec-1下的熔融粘度为80Pa·s以上且500Pa·s以下。
9.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且80℃以下。
12.根据权利要求11所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于所述第1聚碳酸酯树脂、所述第2聚碳酸酯树脂、所述第3聚碳酸酯树脂及所述丙烯酸树脂的总和100重量份,含有所述第1聚碳酸酯树脂60重量份以上且95重量份以下、所述第2聚碳酸酯树脂3重量份以上且40重量份以下,并含有所述第3聚碳酸酯树脂和所述丙烯酸树脂共计0.01重量份以上且2重量份以下。
14.根据权利要求11或12所述的聚碳酸酯树脂组合物,其中,
所述第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为90℃以上且160℃以下,
所述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且110℃以下。
15.一种成型品,其由权利要求1~14中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物形成。
16.根据权利要求15所述的成型品,其为汽车内装部件或汽车外装部件。
17.根据权利要求15所述的成型品,其用于车载显示器、汽车导航系统、汽车音响装置、操控面板、仪表板或车门内饰用品。
18.一种层叠体,其具有树脂层A和树脂层B各1层以上,所述树脂层A含有权利要求1~9中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,所述树脂层B含有与该树脂层A不同的树脂。
19.根据权利要求18所述的层叠体,其中,在所述层叠体的层叠方向的截面中,所述树脂层A及所述树脂层B的层叠结构在厚度和/或材质方面夹着所述层叠体的厚度的中心线而呈非对称。
20.根据权利要求18或19所述的层叠体,其总厚度为10μm以上且500μm以下。
21.根据权利要求18或19所述的层叠体,其中,所述树脂层A与所述树脂层B的厚度比率以树脂层B/树脂层A计为0.02~50。
23.根据权利要求18或19所述的层叠体,其中,
所述第1聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为90℃以上且160℃以下,
所述第2聚碳酸酯树脂的玻璃化转变温度为40℃以上且80℃以下。
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