CN117120548A - 聚碳酸酯系树脂组合物和成形品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及聚碳酸酯系树脂组合物,其包含聚碳酸酯系树脂(A)和下述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B),通过(来自于支化剂的结构单元的摩尔量)/(来自于二元酚的结构单元的摩尔量+来自于支化剂的结构单元的摩尔量+末端单元的摩尔量)×100所计算的上述聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下,上述全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下。
Description
技术领域
本发明涉及聚碳酸酯系树脂组合物和成形品。
背景技术
聚碳酸酯树脂的例如透光性、机械性能、热特性、电特性和耐候性等优异。有效利用这些特性而将其用于各种照明罩、显示器罩等树脂制照明设备罩、透镜等光学成形品、电气电子领域的产品的透明部件。对于这些成形品,要求阻燃性、高透光性(总透光率高)、高色调(黄色感和白浊少)等。
作为涉及这样的成形品用的阻燃性聚碳酸酯系树脂组合物的技术,例如可以举出专利文献1~3记载的技术。
专利文献1记载了一种聚碳酸酯树脂组合物,其含有聚碳酸酯树脂和玻璃填料,上述玻璃填料的平均长径为1000μm以下,磺酸的有机金属盐和磺酰胺的有机金属盐的合计量以上述聚碳酸酯树脂和上述玻璃填料的合计量为基准计为1质量%以下,该聚碳酸酯树脂组合物其抑制着火后的燃烧速度的阻燃性优异,能够降低燃烧时的最大发热速度。
专利文献2记载了一种聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于(A)聚碳酸酯树脂100质量份,含有(B)光扩散剂0.05~3质量份和(C)三氟甲磺酸碱金属盐0.01~0.3质量份,该聚碳酸酯树脂组合物其透光率和分散度优异,具有高度的阻燃性。
专利文献3记载了一种阻燃性组合物,其包含碳酸酯聚合物和含有选自(a)高氟化甲基化物、(b)高氟化酰亚胺、(c)高氟化酰胺和它们中任意种的组合中的阴离子的添加金属盐,该阻燃性组合物能够以比较低水平的添加剂提供阻燃性,能够对添加组合物实施更广泛的加工方法,能够具有高透明度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-170105号公报
专利文献2:日本特开2019-203081号公报
专利文献3:日本特表2004-521166号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据本发明人等的研究,发现专利文献1~3记载的聚碳酸酯系树脂组合物从薄壁阻燃性即所得到的成形品的厚度薄时的阻燃性的观点考虑存在改善的余地。此外,由这些聚碳酸酯系树脂组合物形成的成形品有时产生黄色感、白浊而使色调变差。
本发明是鉴于上述情况而作出的,提供一种聚碳酸酯系树脂组合物,其可以得到黄色感和白浊受到抑制并且薄壁阻燃性和透光性提高的成形品。
用于解决问题的手段
本发明人等发现,由以特定比例包含支化率处于特定范围的聚碳酸酯系树脂(A)和特定的全氟烷基磺酰亚胺(B)的聚碳酸酯系树脂组合物形成的成形品其黄色感和白浊受到抑制并且薄壁阻燃性和透光性提高。
即,根据本发明,提供以下所示的聚碳酸酯系树脂组合物和成形品。
[1]一种聚碳酸酯系树脂组合物,其包含聚碳酸酯系树脂(A)和下述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B),
通过(来自于支化剂的结构单元的摩尔量)/(来自于二元酚的结构单元的摩尔量+来自于支化剂的结构单元的摩尔量+末端单元的摩尔量)×100所计算的上述聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下,
上述全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下。
[化学式1]
(上述式(1)中,R31表示碳数1~3的全氟烷基,R32表示碳数1~4的全氟烷基,M+表示选自锂离子、钠离子和钾离子中的至少一种的一价阳离子。)
[2]根据上述[1]所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
上述聚碳酸酯系树脂(A)包含支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和除上述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)。
[3]根据上述[2]所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
上述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)具有下述式(I)所示的重复单元和下述式(II)所示的支链结构。
[化学式2]
(上述式(I)中,R1和R2各自独立地表示选自卤素原子、碳数1~18的烷基、碳数1~18的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~14的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、甲酰基、氰基和羧基中的基团,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、碳原子数7~20的芳烷基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-,a和b各自独立地表示0~4的整数。)
[化学式3]
(上述式(II)中,R表示氢原子或者选自碳数1~5的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基中的基团,R11~R16各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或者卤素原子,PC表示聚碳酸酯部分,T表示末端基团。f、g和h表示整数。)
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
上述聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量为10000以上且50000以下。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含抗氧化剂(C),
上述抗氧化剂(C)的含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.03质量份以上且0.50质量份以下。
[6]根据上述[5]所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
上述抗氧化剂(C)包含选自磷系抗氧化剂和酚系抗氧化剂中的至少一种。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含脱模剂(D),
上述脱模剂(D)的含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.01质量份以上且5.0质量份以下。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含有机硅化合物(E),
上述有机硅化合物(E)的含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.01质量份以上且5.0质量份以下。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
全氟烷烃磺酸金属盐和含芳香族的磺酸金属盐的合计含量相对于上述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份小于0.05质量份。
[10]根据上述[1]~[9]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,
将上述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的总透光率为80%以上。
[11]根据上述[1]~[10]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,
将上述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的雾度为4.0%以下。
[12]根据上述[1]~[11]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,
将上述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为18秒的条件下注塑成形而得到的1.5mm厚的板的在UL94标准中规定的阻燃性为V-0。
[13]根据上述[1]~[12]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,
将上述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的YI值为6.0以下。
[14]根据上述[1]~[13]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其用于透光性成形品。
[15]一种成形品,其由上述[1]~[14]中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物形成。
发明的效果
根据本发明,可以提供一种聚碳酸酯系树脂组合物,其可以得到黄色感和白浊受到抑制并且薄壁阻燃性和透光性提高的成形品。
具体实施方式
1.聚碳酸酯系树脂组合物
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物包含聚碳酸酯系树脂(A)和下述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B)。并且,通过(来自于支化剂的结构单元的摩尔量)/(来自于二元酚的结构单元的摩尔量+来自于支化剂的结构单元的摩尔量+末端单元的摩尔量)×100所计算的聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下,全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下。
[化学式4]
上述式(1)中,R31表示碳数1~3的全氟烷基,R32表示碳数1~4的全氟烷基,M+表示选自锂离子、钠离子和钾离子中的至少一种的一价阳离子。
根据本发明的聚碳酸酯系树脂组合物,可以得到黄色感和白浊受到抑制并且薄壁阻燃性和透光性提高的成形品。
以下,对本发明的聚碳酸酯系树脂组合物及其成形品进行详细说明。在本说明书中,被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。在本说明书中,“XX~YY”的记载是指“XX以上且YY以下”。
[聚碳酸酯系树脂(A)]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物包含支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下的聚碳酸酯系树脂(A)。
具有这样的支化率的聚碳酸酯系树脂(A)优选包含支链状聚碳酸酯系树脂(A-1),更优选包含支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和除支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)。
<支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)>
支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)只要是具有支链结构的聚碳酸酯系树脂就没有特别限定,例如可以举出具有下述式(I)所示的重复单元和下述式(II)所示的支链结构的聚碳酸酯系树脂。
[化学式5]
式(I)中,R1和R2各自独立地表示选自卤素原子、碳数1~18的烷基、碳数1~18的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~14的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、甲酰基、氰基和羧基中的基团。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、碳原子数7~20的芳烷基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-。a和b各自独立地表示0~4的整数。
[化学式6]
式(II)中,R表示氢原子或者选自碳数1~5的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基中的基团,R11~R16各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或者卤素原子。PC表示聚碳酸酯部分,T表示末端基团。f、g和h表示整数。
上述式(I)中,作为R1和R2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。
作为R1和R2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”表示包括直链状和所有支链状的基团。在以下的说明书中同样。)、各种戊基和各种己基。作为R1和R2各自独立地表示的烷氧基,可以举出具有上述烷基作为烷基部位的烷氧基。
作为X表示的烷撑基,例如可以举出亚甲基、亚乙基、三亚甲基、四亚甲基、六亚甲基等,优选为碳数1~5的烷撑基。作为X表示的烷叉基,可以举出乙叉基、异丙叉基等。作为X表示的环烷撑基,可以举出环戊烷二基、环己烷二基、环辛烷二基等,优选为碳数5~10的环烷撑基。作为X表示的环烷叉基,例如可以举出环己叉基、3,5,5-三甲基环己叉基、2-金刚烷叉基等,优选为碳数5~10的环烷叉基,更优选为碳数5~8的环烷叉基。
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的烷叉基、尤其异丙叉基的情况。
接着,对于上述式(II)所示的支链结构进行说明。
上述式(II)中,作为R表示的碳数1~5的烷基,可以举出例如甲基、乙基、正丙基、正丁基或正戊基等。作为R11~R16表示的碳数1~5的烷基,例如可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等。作为卤素原子,例如可以举出氯原子、溴原子、氟原子等。
上述式(II)中PC表示的聚碳酸酯部分具有上述的式(I)所示的重复单元。示出一例,即PC表示的聚碳酸酯部分具有源自下述的式(III)所示的双酚A的重复单元。
[化学式7]
需要说明的是,在上述式(II)中的(PC)f、(PC)g和(PC)h部分中,其中一个末端的聚碳酸酯部分中的-O-C(=O)-基的碳原子与上述式(II)中的相邻的氧原子键合,其中另一个末端的聚碳酸酯部分中的氧原子与相邻的末端基团键合。
T表示的末端基团(也称为末端单元)源自封端剂。
关于在得到支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)时使用的支化剂、原料二元酚,在后文叙述。
支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)优选具有上述式(II)所示的支链结构,支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下。通过支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的支化率为上述范围,能够进一步提高本发明的聚碳酸酯系树脂组合物的阻燃性,在聚合中不易凝胶化,容易进行聚碳酸酯的制造。支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的支化率是指,相对于在支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的制造中使用的来自于二元酚的结构单元、来自于支化剂的结构单元和末端单元的总摩尔量,来自于支化剂的结构单元的摩尔量(来自于支化剂的结构单元的摩尔量/(来自于二元酚的结构单元+来自于支化剂的结构单元+末端单元)的总摩尔量×100(以mol%表示))。支化率可以通过1H-NMR测定进行实测。
在聚碳酸酯系树脂的制造时,通过相对于作为支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的原料的二元酚化合物、支化剂和根据需要添加的封端剂的总摩尔量,添加0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下的后述的支化剂,可以得到具有上述范围的支化率的支链状聚碳酸酯系树脂。
从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的支化率优选为0.35摩尔%以上,更优选为0.40摩尔%以上,进一步优选为0.43摩尔%以上,进一步优选为0.45摩尔%以上,从得到良好的薄壁阻燃性、透光性、机械性能、成形性、流动性的观点出发,优选为2.5摩尔%以下,更优选为2.0摩尔%以下,进一步优选为1.5摩尔%以下,进一步优选为1.0摩尔%以下。支链结构可以来自于单独一种的支化剂,也可以来自于2种以上的支化剂。其中,进一步优选的是,上述式(II)所示的支链结构具有R为甲基且R11~R16各自为氢原子的作为来自于1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷的结构的支链结构。
支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)具有优选为10000~50000,更优选为15000~30000,进一步优选为17000~28000的粘均分子量(Mv)。上述粘均分子量可以通过使用分子量调节剂(封端剂)等、反应条件进行调整。若支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的粘均分子量处于上述范围,则可以得到能够进一步提高阻燃性、透光性、机械性能的平衡并且成形性更优异的聚碳酸酯系树脂组合物。
上述粘均分子量(Mv)是测定20℃时的二氯甲烷溶液(浓度单位:g/L)的特性粘度[η]并根据下述Schnell的式子算出的值。
[数学式1]
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
<芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)>
芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)为除上述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的非支链状聚碳酸酯系树脂,优选具有下述式(IV)所示的重复单元。
[化学式8]
式(IV)中,R21和R22各自独立地表示选自卤素原子、碳数1~18的烷基、碳数1~18的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~14的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、甲酰基、氰基和羧基中的基团,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、碳原子数7~20的芳烷基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-,t和u各自独立地表示0~4的整数。
上述式(IV)中的R21和R22各自表示的卤素原子、碳数1~6的烷基或碳数1~6的烷氧基的具体例与上文中针对R1和R2记载的基团相同。X’表示的碳数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的环烷叉基的具体例与上文中针对X记载的基团相同。t和u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,t和u为0、X’为单键或碳数1~8的烷撑基的情况,或者t和u为0、X’为烷叉基、尤其异丙叉基的情况。作为芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2),可以包含两种以上的聚碳酸酯嵌段。
作为芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2),优选的是,上述式(IV)中的t和u为0、X’为异丙叉基的重复单元的含量优选为90质量%以上,更优选为90.9质量%以上,进一步优选为93.3质量%以上,进一步优选为95质量%以上,进一步优选为100质量%的树脂。
芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)的粘均分子量(Mv)通常为10000~50000,优选为13000~35000,更优选为14000~28000。
粘均分子量(Mv)与支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)同样地利用Schnell的式子算出。
<聚碳酸酯系树脂(A)>
本发明的聚碳酸酯系树脂(A)例如在包含支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和除支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)的情况下,支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的含量优选为40质量%以上,更优选为45质量%以上,进一步优选为50质量%以上,可以为100质量%。芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)的含量为上述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的其余部分。
聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下,从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,优选为0.35摩尔%以上,更优选为0.40摩尔%以上,进一步优选为0.43摩尔%以上,进一步优选为0.45摩尔%以上,从得到良好的薄壁阻燃性、透光性、机械性能、成形性、流动性的观点出发,优选为2.5摩尔%以下,进一步优选为2.0摩尔%以下,进一步优选为1.5摩尔%以下,进一步优选为1.0摩尔%以下。
聚碳酸酯系树脂(A)的支化率是指,相对于在支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)的制造中使用的来自于二元酚的结构单元、来自于支化剂的结构单元和末端单元的总摩尔量,来自于支化剂的结构单元的摩尔量(来自于支化剂的结构单元的摩尔量/(来自于二元酚的结构单元+来自于支化剂的结构单元+末端单元)的总摩尔量×100(以mol%表示))。支化率可以通过1H-NMR测定进行实测。
在使用2种以上的树脂作为聚碳酸酯系树脂(A)的情况下,将2种以上的树脂的混合物的支化率作为聚碳酸酯系树脂(A)的支化率。
聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量优选为10000~50000,更优选为13000~35000,进一步优选为15000~30000,进一步优选为17000~28000,进一步优选为20000~25000。聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量若处于上述范围,则可以得到能够进一步提高阻燃性、透光性、机械性能的平衡且成形性更优异的聚碳酸酯系树脂组合物。粘均分子量与支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)同样地是利用Schnell的式子算出的值。
在使用2种以上的树脂作为聚碳酸酯系树脂(A)的情况下,将2种以上的树脂的混合物的粘均分子量作为聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量。
<聚碳酸酯系树脂(A)的制造方法>
聚碳酸酯系树脂(A)没有特别限定,可以通过公知的方法进行制造。
作为聚碳酸酯系树脂(A)的制造方法,例如可以举出使用作为原料的二元酚和碳酸酯前体通过溶液法(界面缩聚法)或熔融法(酯交换法)进行制造的方法。即,聚碳酸酯系树脂(A)可以在根据需要添加的封端剂的存在下通过使二元酚与碳酰氯等碳酸酯前体反应的界面缩聚法、或者二元酚与碳酸二苯酯等碳酸酯前体的酯交换法等进行制造。
界面缩聚法没有特别限定,可以为使二元酚与碳酸酯前体反应而得到聚碳酸酯系树脂的一步法,也可以为使二元酚与碳酸酯前体反应而制造聚碳酸酯低聚物,接下来使所得到的聚碳酸酯低聚物和根据需要进一步添加的二元酚进行反应而得到聚碳酸酯系树脂的二步法。
以下,在使二元酚与碳酰氯反应的界面缩聚法之中,对于二步法的一例进行具体说明。
构成聚碳酸酯系树脂(A)的支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)各自可以如下制造,即:由在有机溶剂中使二元酚与碳酰氯反应而制造聚碳酸酯低聚物的工序(1)、后续的使该聚碳酸酯低聚物、二元酚与根据需要添加的封端剂反应而制造聚碳酸酯系树脂的工序(2)进行制造。
(工序(1))
在本工序中,在有机溶剂中使二元酚与碳酰氯反应而制造具有氯甲酸酯基的聚碳酸酯低聚物。
作为二元酚,在支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)的情况下,优选使用下述式(i)所示的化合物,在芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)的情况下,优选使用下述式(ii)所示的化合物。
[化学式9]
式(i)中,R1、R2、a、b和X与上文的记载相同。
[化学式10]
式(ii)中,R21、R22、t、u和X’与上文的记载相同。
作为上述式(i)和(ii)各自所示的二元酚,例如可以举出:2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[双酚A]、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷等双(羟基苯基)烷烃系、4,4′-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)环烷烃、双(4-羟基苯基)醚、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)酮等。这些二元酚可以使用单独1种,也可以混合使用2种以上。
它们当中,优选双(羟基苯基)烷烃系二元酚,更优选双酚A。在使用双酚A作为二元酚的情况下,可以得到在上述式(i)中X为异丙叉基且a=b=0的支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)、在上述式(ii)中X’为异丙叉基且t=u=0的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)。
作为双酚A以外的二元酚,例如可以举出双(羟基芳基)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。这些二元酚可以使用单独1种,也可以混合使用2种以上。
作为双(羟基芳基)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)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。
作为双(羟基芳基)环烷烃类,例如可以举出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。作为二羟基芳基醚类,例如可以举出4,4′-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基苯基醚等。
作为二羟基二芳基硫醚类,例如可以举出4,4′-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚等。作为二羟基二芳基亚砜类,例如可以举出4,4’-二羟基二苯亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯亚砜等。作为二羟基二芳基砜类,例如可以举出4,4′-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯砜等。
作为二羟基联苯类,例如可以举出4,4′-二羟基联苯等。作为二羟基二芳基芴类,例如可以举出9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等。作为二羟基二芳基金刚烷类,例如可以举出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。
作为上述以外的二元酚,例如可以举出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。
碳酰氯通常是使用作为催化剂的活性炭使氯和一氧化碳以一氧化碳相对于氯1摩尔为1.01~1.3摩尔的比例反应而得到的化合物。在所使用的碳酰氯使用碳酰氯气体的情况下,可以使用包含1~30容量%左右的未反应的一氧化碳的碳酰氯气体。另外,也可以使用液化状态的碳酰氯。
在工序(1)中,为了制造聚碳酸酯低聚物,将二元酚的碱性水溶液、碳酰氯、有机溶剂导入反应器内进行反应。理想的是对有机溶剂的使用量进行选择使得有机溶剂相与水相的容量比为5/1~1/7、优选为2/1~1/4。在反应器内,由于利用碳酰氯使二元酚的末端基团进行氯甲酸酯化的反应、利用碱将碳酰氯分解的反应而产生发热,反应产物的温度升高。因此,优选进行冷却使得反应产物的温度为0~50℃、优选为5~40℃。关于碳酰氯的使用量,优选使用相对于二元酚1摩尔为1.1~1.5摩尔的过量的碳酰氯。反应后所得到的反应液分离为水相和有机相,得到包含聚碳酸酯低聚物的有机相。所得到的聚碳酸酯低聚物的重均分子量通常为5000以下,聚合度通常为20聚体以下,优选为2~10聚体。
在上述聚碳酸酯低聚物的制造时,为了促进反应,也可以使用在后续的工序(2)中所使用的胺系聚合催化剂。可以使用作为聚碳酸酯的分子量调节剂而使用的封端剂。作为用于封端剂的化合物,例如可以举出苯酚、对甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、对枯基苯酚、3-十五烷基苯酚、溴苯酚、三溴苯酚、壬基苯酚等一元酚。它们当中,从经济性、获得容易性等方面出发,优选对叔丁基苯酚、对枯基苯酚和苯酚。另外,通过使用3-十五烷基苯酚,能够大幅提高所得到的聚碳酸酯的流动性。
在制造聚碳酸酯低聚物时所使用的反应器优选为静止型混合器、即静态(static)混合器。静止型混合器优选为在内部含有具有使流体分割、转换、反转的作用的单元的管状的反应器。在静止型混合器之后,通过进一步使用具有搅拌机的槽型的搅拌槽,能够促进低聚,因而优选组合使用这样的反应器。
通过工序(1),可得到包含具有氯甲酸酯基的聚碳酸酯低聚物的反应混合液。反应混合液通过使用静置分离等分离方法,被分离为包含聚碳酸酯低聚物的有机相和水相,包含聚碳酸酯低聚物的有机相被用于后述的工序(2)。
(工序(2))
在工序(2)中,使工序(1)中得到的聚碳酸酯低聚物、根据需要的二元酚与根据需要所使用的封端剂反应而制造聚碳酸酯系树脂。使聚碳酸酯低聚物与二元酚进行缩聚反应而将分子量调整为目标分子量范围。进行缩聚反应直至所得到的聚碳酸酯系树脂的粘均分子量为上述范围内。
具体而言,将在工序(1)中所分离的包含聚碳酸酯低聚物的有机溶剂相、根据需要所使用的封端剂、根据需要所使用的聚合催化剂、有机溶剂、碱性水溶液和二元酚的碱性水溶液混合,在通常为0~50℃、优选为20~40℃的范围的温度进行界面缩聚。
作为本工序中使用的碱性水溶液的碱、有机溶剂、封端剂,可以举出与上述工序(1)中的说明相同的物质。对于工序(2)中的有机溶剂的使用量,通常进行选择使得有机相与水相的容量比优选为7/1~1/1,更优选为5/1~2/1。
工序(2)中所使用的反应器根据反应器的处理能力,可以仅利用1台反应器完成反应,根据需要可以使用后续的第2台反应器、以及第3台反应器等多个反应器。作为这些反应器,可以使用搅拌槽、多段塔型搅拌槽、无搅拌槽、静态(static)混合器、管线混合器、孔板混合器和/或配管等。
所得到的反应液由于具有包含聚碳酸酯系树脂的有机溶剂相和包含未反应的二元酚的水相,因此进行油水分离。作为分离装置,可以举出静置分离槽、离心分离机。对于所分离的包含聚碳酸酯系树脂的有机溶剂相,依次进行碱清洗、酸清洗和纯水清洗,得到经过精制的包含聚碳酸酯系树脂的有机溶剂相。经过精制的包含聚碳酸酯系树脂的有机溶剂相通过根据需要进行浓缩、继而进行捏合机处理、温水造粒等,由此可以得到聚碳酸酯系树脂的粉体。所得到的聚碳酸酯系树脂的粉体中由于残留有有机溶剂,因而通过进行加热处理等干燥处理,可以得到除去了有机溶剂的聚碳酸酯系树脂粉体。所得到的聚碳酸酯系树脂粉体可以使用造粒机等进行造粒并制成各种成形体。
(支化剂)
通过添加任意的支化剂,能够制造支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)。通过不添加支化剂,能够制造芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)。可以在上述工序(1)和/或(2)中均添加支化剂。在工序(1)中添加时,与二元酚和碳酰氯一并添加并进行反应。虽然根据所使用的支化剂的不同而不同,但是后述的式(iii)所示的支化剂能够溶于碱性水溶液,因而期望溶解于碱性水溶液后进行导入。另外,对于难以溶于碱性水溶液的支化剂,期望溶于二氯甲烷等有机溶剂后进行导入。
支化剂能够在工序(1)或工序(2)中的任一工序中添加,或者能够在工序(1)和(2)这两个工序中均添加。也可以在工序(2)中进一步添加支化剂。对于支化剂的添加量,以在工序(1)和工序(2)中添加的支化剂的合计量计,相对于作为原料的二元酚化合物、支化剂和根据需要添加的封端剂的总摩尔量,优选最终添加0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下。通过设定上述添加量,可以得到具有上述的优选支化率的支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)。相对于二元酚化合物、支化剂和根据需要添加的封端剂的总摩尔量,上述支化剂的添加量从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,优选为0.35摩尔%以上,更优选为0.40摩尔%以上,进一步优选为0.43摩尔%以上,进一步优选为0.45摩尔%以上,从得到良好的薄壁阻燃性、透光性、机械性能、成形性、流动性的观点出发,优选为2.5摩尔%以下,进一步优选为2.0摩尔%以下,进一步优选为1.5摩尔%以下,进一步优选为1.0摩尔%以下。
具体而言,在制造作为支链状聚碳酸酯树脂的具有上述式(II)所示的支链结构的树脂时,使用下述式(iii)所示的支化剂。
[化学式11]
式(iii)中,R表示氢原子或者选自碳数1~5的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基中的基团,R11~R16各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或者卤素原子。
对于上述式(iii)所示的支化剂进行进一步的详述。
R表示的碳数1~5的烷基是指,例如甲基、乙基、正丙基、正丁基或正戊基等。作为R11~R16表示的碳数1~5的烷基,例如可以举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基等,作为卤素原子,例如可以举出氯原子、溴原子、氟原子等。
上述式(iii)所示的支化剂更具体而言,为1,1,1-三(4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(4-羟基苯基)丙烷;1,1,1-三(2-甲基-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(2-甲基-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3-甲基-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3-甲基-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3-氯-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3-氯-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3,5-二氯-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3,5-二氯-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3-溴-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3-溴-4-羟基苯基)乙烷;1,1,1-三(3,5-二溴-4-羟基苯基)甲烷;1,1,1-三(3,5-二溴-4-羟基苯基)乙烷、4,4’-[1-[4-[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]苯基]乙叉基]双酚;α,α’,α”-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯;1-[α-甲基-α-(4’-羟基苯基)乙基]-4-[α’,α’-双(4”-羟基苯基)乙基]苯;间苯三酚、偏苯三酸、靛红联二(邻甲酚)等具有3个以上官能团的化合物等。上述之中,从获得性、反应性和经济性的观点出发,优选使用1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷(以下有时也缩写为THPE)。
通过使用上述式(iii)所示的支化剂,能够制造具有上述式(II)所示的支链结构的聚碳酸酯系树脂。通过上述制造方法得到的聚碳酸酯系树脂至少包括具有1个来自于上述式(iii)所示的支化剂的结构单元的支链状聚碳酸酯系树脂,也可以包括具有2个以上来自于上述式(iii)所示的支化剂的结构单元的支链状聚碳酸酯系树脂。包含具有2个以上来自于这样的支化剂的结构单元的支链状聚碳酸酯系树脂的情况也属于支链状聚碳酸酯系树脂(A-1),其支化率可以通过1H-NMR测定进行实测。
<聚合催化剂>
在上述工序(1)和工序(2)中均可以使用聚合催化剂,例如可以使用胺系催化剂。
作为胺系催化剂,可以使用叔胺或其盐、或季铵盐。作为叔胺,例如可以举出三乙胺、三丁胺、N,N-二甲基环己胺、吡啶、二甲基苯胺等,另外,作为叔胺盐,可以举出这些叔胺的盐酸盐、溴酸盐等。作为季铵盐,例如可以举出三甲基苄基氯化铵、三乙基苄基氯化铵、三丁基苄基氯化铵、三辛基甲基氯化铵、四丁基氯化铵、四丁基溴化铵等。作为胺系催化剂,优选叔胺,尤其优选三乙胺。这些催化剂如果是液体状态则可以直接导入,或者溶解于有机溶剂、水后进行导入。另外,固体状态的催化剂可以溶于有机溶剂、水后进行导入。
在工序(2)中使用聚合催化剂的情况下,相对于由工序(1)得到的聚碳酸酯低聚物的氯甲酸酯基,以摩尔比计,聚合催化剂例如为0.0005以上且0.030以下。在工序(2)中添加的聚合催化剂的量若处于上述范围内,则可以提高所得到的聚碳酸酯系树脂的阻燃性。
对于在工序(2)中添加的聚合催化剂的量,相对于聚碳酸酯低聚物的氯甲酸酯基,以摩尔比计,更优选为0.001以上,进一步优选为0.002以上,进一步优选为0.004以上,进一步优选为0.006以上,更优选为0.025以下,进一步优选为0.020以下。
[全氟烷基磺酰亚胺(B)]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,下述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B)(以下也称为“全氟烷基磺酰亚胺(B)”。)的含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下。作为上述全氟烷基磺酰亚胺(B),可以单独使用仅1种,也可以并用2种以上。
[化学式12]
式(1)中,R31表示碳数1~3的全氟烷基,R32表示碳数1~4的全氟烷基,M+表示选自锂离子、钠离子和钾离子中的至少一种的一价阳离子。
从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,R31优选为碳数1或2的全氟烷基,更优选为碳数1的全氟烷基,R32优选为碳数1~3的全氟烷基,更优选为碳数1或2的全氟烷基,进一步优选为碳数1的全氟烷基。
碳数1的全氟烷基为全氟甲基(-CF3基),碳数2的全氟烷基为全氟乙基(-CF2CF3基),碳数3的全氟烷基为全氟丁基(-CF2CF2CF3基)。
从提高薄壁阻燃性并抑制黄色感的观点出发,M+为选自锂离子、钠离子和钾离子中的至少一种,优选为选自锂离子和钾离子中的至少一种,更优选为钾离子。
作为上述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B),优选为选自双(三氟甲磺酰基)亚胺钾、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂、双(三氟甲磺酰基)亚胺钠、九氟-N-[(三氟甲烷)磺酰基]丁磺酰胺钾、九氟-N-[(三氟甲烷)磺酰基]丁磺酰胺钠和九氟-N-[(三氟甲烷)磺酰基]丁磺酰胺锂中的至少一种,更优选为选自双(三氟甲磺酰基)亚胺钾、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂和双(三氟甲磺酰基)亚胺钠中的至少一种,进一步优选为选自双(三氟甲磺酰基)亚胺钾和双(三氟甲磺酰基)亚胺锂中的至少一种,进一步优选为双(三氟甲磺酰基)亚胺钾。
这些化合物能够以市售品的形式获得,例如可以使用Mitsubishi MaterialsElectronic Chemicals株式会社制的EF-N系列。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,优选为0.06质量份以上,从更进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,更优选为0.07质量份以上,进一步优选为0.09质量份以上,进一步优选为0.13质量份以上,进一步优选为0.18质量份以上,从得到良好的透光性、色调、机械性能的观点出发,优选为1.8质量份以下,更优选为1.5质量份以下,进一步优选为1.2质量份以下。在包含两种以上的全氟烷基磺酰亚胺(B)的情况下,合计量成为上述范围。
对于本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的聚碳酸酯系树脂(A)和全氟烷基磺酰亚胺(B)的合计含量,在将聚碳酸酯系树脂组合物的整体设为100质量%时,从进一步抑制所得到的成形品的黄色感和白浊的观点和进一步提高薄壁阻燃性和透光性的观点出发,优选为50质量%以上,更优选为60质量%以上,进一步优选为70质量%以上,进一步优选为80质量%以上,进一步优选为90质量%以上,进一步优选为95质量%以上,进一步优选为98质量%以上,进一步优选为99质量%以上。聚碳酸酯系树脂(A)和全氟烷基磺酰亚胺(B)的合计含量的上限没有特别限定,例如为100质量%以下。
[抗氧化剂(C)]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,从进一步抑制黄色感和白浊的观点和进一步提高薄壁阻燃性和透光性的观点出发,优选还包含抗氧化剂(C)。作为抗氧化剂(C),可以使用公知的抗氧化剂,可以优选地使用选自磷系抗氧化剂和酚系抗氧化剂中的至少一种。
作为磷系抗氧化剂,例如可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸二苯基(壬基)酯、亚磷酸二苯基(2-乙基己基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸二苯基(异辛基)酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、亚磷酸二苯基(异癸基)酯、亚磷酸二苯基单(十三烷基)酯、亚磷酸苯基(二异癸基)酯、亚磷酸苯基二(十三烷基)酯、亚磷酸三(2-乙基己基)酯、亚磷酸三(异癸基)酯、亚磷酸三(十三烷基)酯、氢亚磷酸二丁酯、三硫代亚磷酸三月桂酯、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’-丁叉基双(3-甲基-6-叔丁基苯基)亚磷酸二(十三烷基)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-亚磷酸二(十三烷基)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、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。
具体而言,作为磷系抗氧化剂,可以举出“Irgafos 168”(BASF JAPAN株式会社制、商标)、“Irgafos 12”(BASF JAPAN株式会社制、商标)、“Irgafos 38”(BASF JAPAN株式会社制、商标)、“ADKSTAB 329K”(株式会社ADEKA制、商标)、“ADKSTAB PEP-36”(株式会社ADEKA制、商标)、“ADKSTAB PEP-8”(株式会社ADEKA制、商标)、“ADKSTAB 2112”(株式会社ADEKA制、商标)、“Sandstab P-EPQ”(Clariant公司制、商标)、“Weston 618”(SI Group公司制、商标)、“Weston 619G”(SI Group公司制、商标)、“Weston 624”(SI Group公司制、商标)和“Doverphos S-9228PC”(Dover Chemical公司制)等市售品。
作为酚系抗氧化剂,例如可以举出三乙二醇双[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、N,N-六亚甲基双(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸酯二乙基酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、3,9-双[1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰基氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷等。
具体而言,作为酚系抗氧化剂,可以举出“Irganox 1010”(BASF JAPAN株式会社制、商标)、“Irganox 1076”(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”(Solvay公司制、商标)和“Sumilizer GA-80”(住友化学株式会社制、商标)等市售品。
抗氧化剂(C)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的抗氧化剂(C)的含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,从能够更进一步抑制黄色感和白浊且进一步提高薄壁阻燃性和透光性的观点出发,优选为0.03质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.07质量份以上,进一步优选为0.08质量份以上,从进一步提高薄壁阻燃性的观点和得到良好透光性、色调、机械性能的观点出发,优选为0.50质量份以下,更优选为0.20质量份以下,进一步优选为0.18质量份以下。在使用两种以上抗氧化剂(C)的情况下,合计量成为上述范围。
[脱模剂(D)]
从提高脱模性能的观点出发,本发明的聚碳酸酯系树脂组合物优选还包含脱模剂(D)。作为脱模剂(D),只要能够配合于聚碳酸酯系树脂并改善成形时的脱模性能则没有特别限定,例如可以使用蜜蜡、甘油单硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、褐煤酸酯蜡、羧酸酯等。
脱模剂(D)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。对于本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的脱模剂(D)的含量,相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,从提高脱模性能的观点出发,优选为0.01质量份以上,更优选为0.02质量份以上,进一步优选为0.03质量份以上,从进一步提高薄壁阻燃性的观点和得到良好透光性、色调、机械性能的观点出发,优选为5.0质量份以下,更优选为2.0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。在使用两种以上脱模剂(D)的情况下,合计量成为上述范围。
[有机硅化合物(E)]
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物优选还包含有机硅化合物(E)。有机硅化合物(E)在将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物造粒时,具有发挥润滑剂性的作用并抑制黄变的效果、提高阻燃性的效果、在成形时防止银纹的产生等外观不良的效果。
在将聚碳酸酯系树脂组合物在光学用途中使用时,优选减少其与聚碳酸酯系树脂的折射率差,有机硅化合物(E)的折射率优选为1-45~1.65,更优选为1.48~1.60。
作为有机硅化合物(E),可以使用在硅原子上键合有碳数为1~12的烃基的有机硅化合物。
作为有机硅化合物(E),不具有官能团的有机硅化合物(e1)和具有官能团的有机硅化合物(e2)均可以使用。
在本发明的1个方案中,作为有机硅化合物(E),优选使用不具有官能团的有机硅化合物(e1)。
不具有官能团的有机硅化合物(e1)为由(RS2)rSiO(4-r)/2[式中,RS2各自独立地表示碳数1~12的烃基。另外,r为满足0<r≤3的整数。]所示的结构单元形成的聚合物或共聚物。作为RS2表示的烃基,可以举出甲基、乙基、苯基等。
作为不具有官能团的有机硅化合物(e1)的具体化合物,例如可以举出聚二甲基硅氧烷、聚甲基乙基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚二甲基二苯基硅氧烷等,其中,从能够通过调整与聚碳酸酯的相容性和折射率以维持透明性、能够提高成形品的阻燃性的观点出发,优选使用聚甲基苯基硅氧烷、聚二甲基二苯基硅氧烷等含有苯基的聚硅氧烷。
在本发明的另一方案中,作为有机硅化合物(E),优选使用具有官能团的有机硅化合物(e2)。
具有官能团的有机硅化合物(e2)是由(RS1)p(RS2)qSiO(4-p-q)/2[式中,RS1各自独立地表示官能团,RS2各自独立地表示碳数1~12的烃基。另外,p、q分别为满足0<p≤3、0≤q<3、0<p+q≤3的整数。]所示的结构单元形成的聚合物或共聚物。作为RS1表示的官能团,可以举出烷氧基、芳氧基、聚氧烷撑基、氢基、羟基、羧基、硅烷醇基、氨基、巯基、环氧基、乙烯基等,它们当中优选烷氧基、氢基、羟基、环氧基、乙烯基,更优选甲氧基、乙烯基。作为RS2表示的烃基,可以举出甲基、乙基、苯基等。
上述具有官能团的有机硅化合物(e2)之中有用性尤其高的化合物是由包含苯基作为上述式中的RS2表示的烃基的结构单元形成的含有官能团的有机硅化合物。可以为在上述式中含有1种官能团作为RS1表示的官能团的化合物,也可以为含有不同种类的多个官能团作为RS1表示的官能团的化合物,也可以为这些化合物的混合物。优选使用上述式中的官能团(RS1)/烃基(RS2)的值为0.1~3、优选为0.3~2的化合物。含有官能团的有机硅化合物可以为液态,也可以为粉末状。液态的化合物的情况下,优选其在室温下的粘度为10~500000cSt左右的化合物。
具体而言,作为有机硅化合物(E),可以举出“KR-511”(信越化学工业株式会社制、商品名)、“KR-2710”(信越化学工业株式会社制、商品名)、“TSF437”(MomentivePerformance Material公司制、商品名)、“TSF431”(Momentive Performance Material公司制、商品名)、“TSF433”(Momentive Performance Material公司制、商品名)、“TSF4300”(Momentive Performance Material公司制、商品名)、“SFR320”(Momentive PerformanceMaterial公司制、商品名)等市售品。
有机硅化合物(E)可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。对于本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中的有机硅化合物(E)的含量,相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,从在将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物造粒时发挥润滑剂性的作用并抑制黄变的观点和在成形时防止银纹的产生等外观不良的观点出发,优选为0.01质量份以上,更优选为0.05质量份以上,进一步优选为0.10质量份以上,进一步优选为0.20质量份以上,从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,优选为0.05质量份以上,更优选为0.10质量份以上,进一步优选为0.30质量份以上,进一步更优选为0.50质量份以上,从得到良好透光性、色调、机械性能的观点出发,优选为5.0质量份以下,更优选为2.0质量份以下,进一步优选为1.2质量份以下。从得到良好的透光性、色调、机械性能的观点出发,有机硅化合物(E)的含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份也可以为1.0质量份以下或0.5质量份以下。
在有机硅化合物(E)为不具有官能团的有机硅化合物(e1)的情况下,从兼顾薄壁阻燃性与良好的透光性和色调的观点出发,其含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,优选为0.10质量份以上且2.0质量份以下,更优选为0.30质量份以上且1.2质量份以下,进一步优选为0.60质量份以上且1.2质量份以下。在有机硅化合物(E)为具有官能团的有机硅化合物(e2)的情况下,其含量优选为0.05质量份以上且1.0质量份以下,更优选为0.10质量份以上且0.50质量份以下。
在使用两种以上有机硅化合物(E)的情况下,合计量成为上述范围。
[其他添加剂]
在本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,除了上述的成分(A)~(E)以外,还可以在不对所得到的成形品的色调、薄壁阻燃性、透光性等造成不良影响的范围内含有各种添加剂。作为这些添加剂,例如可以举出全氟烷基磺酰亚胺(B)以外的阻燃剂、聚醚、聚四氟乙烯、脂环式环氧化合物、紫外线吸收剂、扩散剂等。
另外,在本发明的聚碳酸酯系树脂组合物中,从提高透光性、色调的观点出发,作为阻燃剂的一种的全氟烷烃磺酸金属盐和含芳香族的磺酸金属盐的合计含量相对于聚碳酸酯系树脂(A)100质量份,优选小于0.05质量份,更优选小于0.03质量份,进一步优选小于0.01质量份,进一步优选小于0.005质量份,进一步优选小于0.001质量份,进一步优选本发明的聚碳酸酯系树脂组合物不包含全氟烷烃磺酸金属盐和含芳香族的磺酸金属盐。
作为全氟烷烃磺酸金属盐,例如可以举出三氟甲磺酸钾、九氟丁磺酸钾、全氟己磺酸钾、全氟辛磺酸钾、五氟乙磺酸钠、全氟丁磺酸钠、全氟辛磺酸钠、三氟甲磺酸锂、全氟丁磺酸锂、全氟庚磺酸锂、三氟甲磺酸铯、全氟丁磺酸铯、全氟辛磺酸铯、全氟己磺酸铯、全氟丁磺酸铷和全氟己磺酸铷等。
作为含芳香族的磺酸金属盐,例如可以举出二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钠、二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钾、5-磺基间苯二甲酸钾、5-磺基间苯二甲酸钠、聚亚乙基对苯二甲酸多磺酸多钠、1-甲氧基萘-4-磺酸钙、4-十二烷基苯基醚二磺酸二钠、聚(2,6-二甲基亚苯基醚)多磺酸多钠、聚(1,3-亚苯基醚)多磺酸多钠、聚(1,4-亚苯基醚)多磺酸多钠、聚(2,6-二苯基亚苯基醚)多磺酸多钾、聚(2-氟-6-丁基亚苯基醚)多磺酸锂、苯磺酸钾、苯磺酸钠、对甲苯磺酸钠、苯磺酸锶、苯磺酸镁、对苯二磺酸二钾、萘-2,6-二磺酸二钾、联苯-3,3’-二磺酸钙、二苯砜-3-磺酸钠、二苯砜-3-磺酸钾、二苯砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯砜-3,4’-二磺酸二钾、α,α,α-三氟苯乙酮-4-磺酸钠、二苯甲酮-3,3’-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸二钠、噻吩-2,5-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸钙、苯并噻吩磺酸钠、二苯基亚砜-4-磺酸钾、萘磺酸钠的甲醛缩合物和蒽磺酸钠的甲醛缩合物等。
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物能够抑制所得到的成形品的黄色感和白浊并且能够提高薄壁阻燃性和透光性。虽还会在实施例中详细进行描述,此处具体如下所述。
<透光率>
从进一步提高透光性的观点出发,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为31秒的条件下注塑成形而得到的3段板3mm厚部位的总透光率优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为87%以上,进一步优选为88%以上。从透光性的观点出发,上述总透光率越高则越优选,因此上限没有特别限定,例如为100%以下,可以为95%以下,也可以为92%以下。
另外,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的总透光率也优选为80%以上,更优选为85%以上,进一步优选为87%以上,进一步优选为88%以上。
从透光性的观点出发,上述总透光率越高越优选,因此上限没有特别限定,例如为100%以下,可以为95%以下,也可以为92%以下。
上述总透光率可以依据JIS K7375:2008进行测定。
<YI值>
从进一步抑制所得到的成形品的黄色感的观点出发,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为31秒的条件下注塑成形而得到的3段板3mm厚部位的YI值优选为3.5以下,更优选为3.0以下,进一步优选为2.5以下。从进一步抑制黄色感的观点出发,上述YI值越低则越优选,因此下限值没有特别限定,例如为0.1以上,可以为0.5以上。
另外,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的YI值优选为6.0以下,更优选为5.5以下,进一步优选为5.0以下,进一步优选为4.5以下。从进一步抑制黄色感的观点出发,上述YI值越低则越优选,因此下限值没有特别限定,例如为0.1以上,也可以为0.5以上。
<雾度>
从进一步抑制所得到的成形品的白浊的观点出发,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为31秒的条件下注塑成形而得到的3段板3mm厚部位的雾度优选为3.0%以下,更优选为2.0%以下,进一步优选为1.5%以下,进一步优选为1.2%以下。从进一步抑制白浊的观点出发,上述雾度越低则越优选,因此下限值没有特别限定,例如为0.01%以上,也可以为0.10%以上。
另外,从进一步抑制所得到的成形品的白浊的观点出发,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的雾度优选为4.0%以下,更优选为3.0%以下,进一步优选为2.0%以下,进一步优选为1.5%以下。从进一步抑制白浊的观点出发,上述雾度越低则越优选,因此下限值没有特别限定,例如为0.01%以上,也可以为0.10%以上。
上述雾度可以依据JIS K7375:2008进行测定。
<薄壁阻燃性>
从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为18秒的条件下注塑成形而得到的1.5mm厚的板的在UL94标准中规定的阻燃性优选为V-0。即,本发明的聚碳酸酯系树脂组合物可以实现非常高度的薄壁阻燃性。
2.聚碳酸酯系树脂组合物的制造方法
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物可以通过将上述的各成分配合并进行混合、混炼而得到。
作为混合或混炼的方法,没有特别限制,例如可以举出使用带式混合机、亨舍尔混合机、班伯里混炼机、鼓式混合机、单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、捏合机、多螺杆挤出机等的方法。另外,混炼时的加热温度通常在240~330℃、优选为250~320℃的范围内选择。
此时,优选进行配合使得聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下。对于支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和除支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2),从进一步提高薄壁阻燃性的观点出发,可以进行配合使得聚碳酸酯系树脂(A)的支化率优选为0.35摩尔%以上,更优选为0.40摩尔%以上,进一步优选为0.43摩尔%以上,进一步优选为0.45摩尔%以上,从得到良好的薄壁阻燃性、透光性、机械性能、成形性、流动性的观点出发,优选为2.5摩尔%以下,进一步优选为2.0摩尔%以下,进一步优选为1.5摩尔%以下,进一步优选为1.0摩尔%以下。
聚碳酸酯系树脂(A)以外的含有成分也可以预先与聚碳酸酯系树脂或其他热塑性树脂进行熔融混炼、即以母料的形式添加。
3.成形品
本发明的聚碳酸酯系树脂组合物优选用于形成成形品。即,本发明的聚碳酸酯系树脂组合物优选用于成形品,更优选用于透光性成形品,进一步优选用于透明成形品。
本发明的成形品由本发明的聚碳酸酯系树脂组合物形成。
即,本发明的成形品可以通过将本发明的聚碳酸酯系树脂组合物成形而得到。
作为成形方法,可以使用以往公知的各种成形方法,例如可以举出注塑成形法、注射压缩成形法、挤出成形法、异形挤出成形法、吹塑成形法、冲压成形法、真空成形法和发泡成形法等。
聚碳酸酯系树脂(A)以外的含有成分也可以预先与聚碳酸酯系树脂(A)或其他热塑性树脂熔融混炼、即以母料的形式添加。
优选将聚碳酸酯系树脂组合物造粒并使用该粒料进行成形,可以使用注塑成形法、注射压缩成形法或挤出成形法等通常的成形法、气体辅助成形法、异形挤出成形法等特殊成形法,可以制造各种成形品。
在将本发明的成形品用作外观构件的情况下,优选使用热循环成形法、高温模具、隔热模具等提高外观的成形技术。
本发明的成形品由于阻燃性、透光性、色调等优异,可以合适地用作各种照明罩、显示器罩等树脂制照明设备罩、透镜等。
另外,本发明的成形品优选为透光性成形品,更优选用于透明成形品。
实施例
以下,通过实施例对本发明进行进一步的详细说明,本发明不限定于这些实施例。
1.支链状聚碳酸酯系树脂的制造
制造例1(支化PC1:THPE0.90mol%的制造)
(聚碳酸酯低聚物(i)合成工序)
在5.6wt%氢氧化钠水溶液中添加相对于之后溶解的BPA(双酚A)为2000质量ppm的连二亚硫酸钠,向其中溶解BPA使得BPA浓度为13.5wt%,制备了BPA的氢氧化钠水溶液。
在5.6wt%氢氧化钠水溶液中添加相对于之后溶解的THPE(1,1,1-三(4-羟基苯基乙烷))为2000质量ppm的连二亚硫酸钠,向其中溶解THPE使得THPE浓度为11.3wt%,制备了THPE的氢氧化钠水溶液。
将上述BPA的氢氧化钠水溶液以42L/hr的流量,将THPE的氢氧化钠水溶液以0.87L/hr的流量,将二氯甲烷以15L/hr的流量,将碳酰氯以4.0kg/hr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,向夹套中通入冷却水使反应液的温度保持在40℃以下。
将从管型反应器出来的反应液连续地导入具备后掠叶片的内容积40L的带折流板的槽型反应器,向其中进一步将BPA的氢氧化钠水溶液以2.8L/hr,将25wt%氢氧化钠水溶液以0.07L/hr,将水以17L/hr,将1wt%三乙胺水溶液以0.69L/hr,将PTBP(对叔丁基苯酚)的二氯甲烷溶液(浓度4.0wt%)以4.6L/hr添加并进行了反应。
连续抽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,采集了二氯甲烷相。
所得到的聚碳酸酯低聚物其浓度为330g/L,氯甲酸酯基浓度为0.72mol/L。
(聚碳酸酯系树脂的制造工序)
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,投入之前所得到的聚碳酸酯低聚物溶液15L、二氯甲烷10.2L和三乙胺2.8mL,进行混合。
在该混合液中添加BPA的氢氧化钠水溶液(向将NaOH:639g和连二亚硫酸钠:2.3g溶于水:9.3L而成的水溶液中溶解BPA:1166g而成),实施了60分钟聚合反应。
为了稀释而添加二氯甲烷10L并进行10分钟搅拌后,分离为包含聚碳酸酯树脂的有机相和包含过剩的BPA和NaOH的水相,分离出有机相。
对于所得到的聚碳酸酯的二氯甲烷溶液,对该溶液依次利用15体积%的0.03mol/L氢氧化钠水溶液、0.2N盐酸进行清洗,接着利用纯水反复进行清洗直至清洗后的水相中的电导率为0.01μS/m以下。将通过清洗所得到的聚碳酸酯系树脂的二氯甲烷溶液进行浓缩·粉碎,将该薄片在减压下于120℃进行干燥。
所得到的支化PC1的通过1H-NMR求出的支化率为0.90mol%,依据ISO 1628-4(1999)测定的粘均分子量Mv为22800。
2.聚碳酸酯系树脂(A)的物性测定
(1)聚碳酸酯系树脂(A)的支化率
对于聚碳酸酯系树脂(A)的支化率,通过1H-NMR测定求出。以来自于支化剂的结构单元的摩尔量/(来自于二元酚的结构单元+来自于支化剂的结构单元+末端单元)的总摩尔量×100(以mol%表示)的形式求出。
(2)聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量
对于聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量Mv,利用乌式型粘度管测定20℃时的二氯甲烷溶液(浓度单位:g/L)的特性粘度[η]并通过以下的Schnell的式子进行计算。
表1~5中,将根据测定的特性粘度计算的实际的值四舍五入为最接近的1000的倍数而得的值作为粘均分子量Mv示出。
[数学式2]
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
3.使用的原料(树脂和添加剂)
在实施例和比较例中使用以下的原料。
(A)聚碳酸酯(PC)系树脂
(A-1)支链状聚碳酸酯系树脂(支化PC)
·支化PC1:上述制造例1
(A-2):芳香族聚碳酸酯系树脂
·PC1:TARFLON FN1700[出光兴产株式会社制、由双酚A制造的均聚碳酸酯、粘均分子量=17,700]
·PC2:TARFLON FN2200[出光兴产株式会社制、由双酚A制造的均聚碳酸酯、粘均分子量=21,300]
·PC3:TARFLON FN2500[出光兴产株式会社制、由双酚A制造的均聚碳酸酯、粘均分子量=23,500]
(B):全氟烷基磺酰亚胺
·PFSI1:EF-N112[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals株式会社制、双(三氟甲磺酰基)亚胺钾]
·PFSI2:EF-N115[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals株式会社制、双(三氟甲磺酰基)亚胺锂]
(B’):式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B)以外的阻燃剂
·阻燃剂1:KFB S[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals株式会社制、九氟丁磺酸钾]
·阻燃剂2:KSS[Metropolitan Eximchem Pvt.Ltd制、二苯砜-3-磺酸钾]
·阻燃剂3:EF-N442[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals株式会社制、N,N-双(九氟丁磺酰基)亚胺钾]
·阻燃剂4:EF-N444[Mitsubishi Materials Electronic Chemicals株式会社制、双(九氟丁磺酰基)亚胺铵]
·阻燃剂5:P12N111[三菱材料株式会社制、1-乙基-1-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲磺酰基)亚胺]
·阻燃剂6:TEATFSI[三菱材料株式会社制、四乙基铵双(三氟甲磺酰基)亚胺]
·阻燃剂7:MTOATFSI[三菱材料株式会社制、甲基三辛基铵双(三氟甲磺酰基)亚胺]
·阻燃剂8:EMIN111[三菱材料株式会社制、1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲磺酰基)亚胺]
(C)抗氧化剂
·抗氧化剂1:Irgafos 168[BASF JAPAN株式会社制、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、表中缩写为Irg168]
·抗氧化剂2:Irganox 1076[(BASF JAPAN株式会社制、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸十八烷基酯、表中缩写为Irgl076)]
·抗氧化剂3:Doverphos S-9228PC[Dover Chemical公司制、双(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、表中缩写为Doverphos]
(D)脱模剂
·脱模剂1:EW-440A[理研维生素株式会社制、季戊四醇四硬脂酸酯]
·脱模剂2:S-100A[理研维生素株式会社制、甘油单硬脂酸酯]
(E)有机硅化合物
·有机硅1:KR-511[信越化学工业株式会社制、含有苯基、甲氧基和乙烯基的反应性有机硅化合物、折射率=1.518]
·有机硅2:TSF437[Momentive Performance Material公司制、聚二甲基二苯基硅氧烷、折射率=1.499]
·有机硅3:SFR320[Momentive Performance Material公司制、聚甲基苯基硅氧烷、折射率=1.536]
4.实施例和比较例
(4.1)实施例1~17和比较例1~16
(1)评价用粒料的制作
以表1~4所示的比例混合各成分,供给于排气口式双螺杆挤出成形机[东芝机械株式会社制:TEM-35],以机筒温度270~280℃、螺杆转速250转、吐出量25kg/hr进行熔融混炼,分别得到了评价用粒料样品。
此处,表1~4所示的各成分的配合量的单位为质量份。
(2)评价用成形品的制作
(薄壁阻燃性评价用试验片)
将在各实施例和比较例中得到的评价用粒料在120℃干燥5小时后,使用注塑成形机[东芝机械株式会社制、EC75PNII],在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为18秒的条件下注塑成形而制作了长度125mm、宽度13mm、厚度1.5mm的板状的试验片。
(总透光率、雾度和YI值测定用3段板)
将在各实施例和比较例中得到的评价用粒料在120℃干燥5小时后,使用注塑成形机[株式会社NIIGATA MACHINE TECHNO制、MD50X]在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为31秒的条件下注塑成形而制作了90mm×50mm的3段板(3mm厚部分:45mm×50mm、2mm厚部分:22.5mm×50mm、1mm厚部分:22.5mm×50mm)。
(总透光率、雾度和YI值测定用5mm厚的板)
将在各实施例和比较例中得到的评价用粒料在120℃干燥5小时后,使用注塑成形机[日精树脂工业株式会社制、ES1000]在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而制作了90mm×50mm的5mm厚的板。
(3)评价
使用在上述(2)中得到的评价用成形品,进行了下述的各评价。结果示于表1~4。
·薄壁阻燃性
依据UL94标准进行了上文中制作的1.5mm的板状的试验片的垂直燃烧试验。基于试验的结果,分类为V-0、V-1、V-2的等级,评价了阻燃性。将任何等级均未达到的情况设为V-out。
需要说明的是,UL94标准是指,根据使保持铅直的规定尺寸的试验片接触燃烧器的火焰10秒钟后的续燃时间评价阻燃性的方法。
·总透光率
对于上文中制作的3段板的3mm厚部分和5mm厚的板的总透光率进行了测定。总透光率依据JIS K7375:2008使用日本电色工业株式会社制的试验机NDH 5000进行测定。
·雾度
对于上文中制作的3段板的3mm厚部分和5mm厚的板的雾度进行测定。雾度依据JISK7375:2008使用日本电色工业株式会社制的试验机NDH 5000进行测定。
·YI值
对于上文中制作的3段板的3mm厚部分和5mm厚的板,使用日本电色工业株式会社制的试验机SE2000以C光源、2度视野的条件测定了YI值。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
(4.2)实施例18~21
(1)评价用粒料的制作
以表5所示的比例将各成分混合,与实施例1同样地分别得到了评价用粒料样品。
(2)评价用成形品的制作
与实施例1同样地制作了厚度1.5mm的板状的试验片和5mm厚的板。
此外,将在各实施例中得到的评价用粒料在120℃干燥5小时后,使用注塑成形机[东芝机械株式会社制、EC75PNII],在料筒温度为280℃、模具温度为40℃、周期时间为18秒的条件下注塑成形而成形出长度125mm、宽度13mm、厚度1.2mm的板状的试验片。
(3)评价
·薄壁阻燃性
与实施例1同样地,使用厚度1.5mm的板状的试验片评价了薄壁阻燃性。
此外,使用上文制作的1.2mm的板状的试验片,与厚度1.5mm的板状的试验片同样地评价了薄壁阻燃性。
·总透光率、雾度、YI值
与实施例1同样地对于5mm厚的板测定了总透光率、雾度和YI值。
[表5]
表5
根据表1~5可知,由实施例的聚碳酸酯系树脂组合物形成的成形品其YI值和雾度低,黄色感和白浊得到了抑制。此外,可知实施例的成形品即便在1.5mm厚或1.2mm厚这样的薄壁条件下,在UL94标准中规定的阻燃性也为V-0,薄壁阻燃性良好。根据上文能够理解,利用本发明的聚碳酸酯系树脂组合物,可以得到黄色感和白浊受到抑制并且薄壁阻燃性和透光性提高的成形品。
在上文中对若干个本发明的实施方式和/或实施例进行了详细说明,本领域技术人员在不实质脱离本发明的新颖的教导和效果的条件下容易对这些作为例示的实施方式和/或实施例施加多种的变更。因此,这些多种的变更也包括在本发明的范围内。
将该说明书记载的文献的完整公开内容和本申请主张优先权的日本国专利申请第2021-064310号说明书的完整公开内容援引于本说明书中。
Claims (15)
1.一种聚碳酸酯系树脂组合物,其包含聚碳酸酯系树脂(A)和下述式(1)所示的全氟烷基磺酰亚胺(B),
通过(来自于支化剂的结构单元的摩尔量)/(来自于二元酚的结构单元的摩尔量+来自于支化剂的结构单元的摩尔量+末端单元的摩尔量)×100所计算的所述聚碳酸酯系树脂(A)的支化率为0.30摩尔%以上且3.0摩尔%以下,
所述全氟烷基磺酰亚胺(B)的含量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.05质量份以上且2.0质量份以下,
所述式(1)中,R31表示碳数1~3的全氟烷基,R32表示碳数1~4的全氟烷基,M+表示选自锂离子、钠离子和钾离子中的至少一种的一价阳离子。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
所述聚碳酸酯系树脂(A)包含支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)和除所述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)以外的芳香族聚碳酸酯系树脂(A-2)。
3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
所述支链状聚碳酸酯系树脂(A-1)具有下述式(I)所示的重复单元和下述式(II)所示的支链结构,
所述式(I)中,R1和R2各自独立地表示选自卤素原子、碳数1~18的烷基、碳数1~18的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~14的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、甲酰基、氰基和羧基中的基团,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、碳原子数7~20的芳烷基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-,a和b各自独立地表示0~4的整数,
所述式(II)中,R表示氢原子或者选自碳数1~5的烷基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基中的基团,R11~R16各自独立地表示氢原子、碳数1~5的烷基或者卤素原子,PC表示聚碳酸酯部分,T表示末端基团,f、g和h表示整数。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
所述聚碳酸酯系树脂(A)的粘均分子量为10000以上且50000以下。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含抗氧化剂(C),
所述抗氧化剂(C)的含量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.03质量份以上且0.50质量份以下。
6.根据权利要求5所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
所述抗氧化剂(C)包含选自磷系抗氧化剂和酚系抗氧化剂中的至少一种。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含脱模剂(D),
所述脱模剂(D)的含量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.01质量份以上且5.0质量份以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
还包含有机硅化合物(E),
所述有机硅化合物(E)的含量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份为0.01质量份以上且5.0质量份以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其中,
全氟烷烃磺酸金属盐和含芳香族的磺酸金属盐的合计含量相对于所述聚碳酸酯系树脂(A)100质量份小于0.05质量份。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,
将所述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的总透光率为80%以上。
11.根据权利要求1~10中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,将所述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的雾度为4.0%以下。
12.根据权利要求1~11中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,将所述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为18秒的条件下注塑成形而得到的1.5mm厚的板的在UL94标准中规定的阻燃性为V-0。
13.根据权利要求1~12中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,将所述聚碳酸酯系树脂组合物在料筒温度为280℃、模具温度为80℃、周期时间为53秒的条件下注塑成形而得到的5mm厚的板的YI值为6.0以下。
14.根据权利要求1~13中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物,其用于透光性成形品。
15.一种成形品,其由权利要求1~14中任一项所述的聚碳酸酯系树脂组合物形成。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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