CN1205268C - 脱模性优异的聚碳酸酯组合物 - Google Patents
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Abstract
一种适于制造光学用盘、透镜等的光学用成型品、同时成型时的热稳定性和脱模性优异的芳香族聚碳酸酯组合物。该组合物具有以下物质:使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯,在从碱金属化合物和碱土类金属化合物选择的至少1种酯交换催化剂的存在下反应,从而得到的芳香族聚碳酸酯100重量份;环氧化合物0.0001-0.3重量份;以及在分子内有至少4个的苯环的芳香族化合物0.015-0.3重量份。
Description
技术领域
本发明涉及脱模性(脱离金属模性)优异的聚碳酸酯组合物、注射成型品(注射模塑品)的制造方法、其所用的临界表面张力调节剂、光记录介质用基板及光记录介质。
背景技术
聚碳酸酯是色相、透明性、机械强度优异的工程塑料。近年来其用途遍及很多领域,进行着各种各样的成型品的加工。由于具有特别优异的机械强度,所以作为光盘基板和电化制品的骨架(housing)这些壁薄、表面积比高的成型品的材料而大量使用。这样的成型品一般采用使用金属模的注射成形(注射模塑)法成型,但在该成型方法中,在使成型品脱模的过程中,若成型品的脱模性不好,则给生产效率造成妨碍,这种情况历来被担心,生产规模越大越被认为是重要的问题。
特别是光盘基板,通常为了将刻印在压模(stamper)的信号准确地复制到聚碳酸酯基板上,而使注射成型机的料筒(cylinder)温度为350-400℃的高温,使树脂的流动性提高。因此,安装有压模的金属模的温度也需要设定成80-120℃的高温。可是,当金属模温度高时,发生聚碳酸酯成型品的脱模性的降低和发生脱模不均、复制性变坏的问题。为了防止这个,在成型品脱模前,需要充分地冷却金属模,但这样一来,成型周期变长,生产率降低,所以是不希望的。由于这样的理由,近年,在注射成型(注射模塑)中,强烈希望开发出脱模性良好的聚碳酸酯。
为了改善聚碳酸酯的脱模性,添加脱模剂的方法有效,这是历来公知的。作为脱模剂,通常已知的是被叫做润滑剂的种种的化合物。特公昭47-41092号公报提出的方案是:作为脱模剂,添加高级脂肪族羧酸与高级脂肪族醇或多元醇的酯或偏酯。
然而,脱模剂的添加,如众所周知的那样,从成本方面、工序数增加的方面看是不希望的,同时担心由于该剂的影响,而给所制造的聚合物的色相和透明性、机械强度这些聚碳酸酯的特征造成坏影响。从这样的背景出发,强烈希望开发出为了制造简便、廉价的成型品,而不特别加入脱模剂就改善聚碳酸酯的脱模性的方法。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种脱模性、特别是在注射成型中的脱模性优异的聚碳酸酯组合物。
本发明的其他目的在于,提供不但脱模性、而且成型时的热稳定性也优异的聚碳酸酯组合物。
本发明的又一其他目的在于,提供残存苯酚类的含量少、而且具备上述那样的性能的聚碳酸酯组合物。
本发明的又一其他目的在于,提供很适合用于本发明的聚碳酸酯组合物的临界表面张力调节剂。
本发明的又一其他目的在于,提供由聚碳酸酯组合物构成的光记录介质用基板。
本发明的又一其他目的在于,提供使用了本发明的光记录介质用基板的光记录介质。
本发明的又一其他目的在于,提供在确保从金属模的良好脱模性的情况下用聚碳酸酯制造注射成型品,例如光记录介质用基板的方法。
本发明的又一其他目的及优点可由以下的说明明确。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第1,通过一种芳香族聚碳酸酯组合物达到,该芳香族聚碳酸酯组合物具有以下物质:
(A)使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯,在从碱金属化合物和碱土类金属化合物选择的至少1种酯交换催化剂的存在下反应,从而得到的芳香族聚碳酸酯100重量份;
(B)用下述式(I)表示的环氧化合物0.0001-0.3重量份;以及
(其中,R1为碳数10-40的脂肪族烃基,R2-R6相互独立地为氢原子或碳数1-10的脂肪族烃基,或者,R2或R3与R5或R6相互结合,与结合它们的碳原子一起形成成环碳数5或6的环也可以,Y是醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-),并且n为1-5的整数)
(C)用下述式(II)表示的第1芳香族化合物0.015-0.3重量份。
(其中,R7、R8、R9和R10互相独立地为从氢原子、碳数1-10的烷基、碳数6-20的芳基及碳数7-20的芳烷基中选择的基团,R11、R12、R13和R14互相独立地为从氢原子及碳数1-10的烷基中选择的基团,W1为从碳数1-6的亚烷基、碳数2-10的烷叉基、碳数5-10的亚环烷基、碳数5-10的环烷叉基、碳数8-15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基及磺基中选择的一种,并且X1和X2互相独立地为醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-))
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第2,提供由上式(I)表示的环氧化合物构成的、芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力调节剂、或用于上式(I)表示的环氧化合物的、芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力的用途。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第3,提供由上式(II)表示的第1芳香族化合物构成的、芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力调节剂、或用于上式(II)表示的第1芳香族化合物的、芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力的用途。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第4,通过由本发明的芳香族聚碳酸酯组合物构成光记录介质用基板达到。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第5,通过具有本发明的上述基板及直接或通过中间层存在于该基板的一面上的光记录层的光记录介质达到。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第6,通过以下制造方法达到,该方法是制造芳香族聚碳酸酯的注射成型品的方法,在接纳芳香族聚碳酸酯的注射成型金属模的与芳香族聚碳酸酯接触的金属模内表面,以每1cm2金属模内表面为0.005-0.1mg的比例使上式(II)表示的第1芳香族化合物附着,来制造上述注射成型品的方法。
发明的优选实施形态
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯,是使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯在选自碱金属化合物及碱土类金属化合物的至少1种酯交换催化剂的存在下反应而制造。
作为芳香族二羟基化合物,例如可举出2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(以下略称为双酚A)、二(2-羟基苯基)甲烷、二(4-羟基苯基)甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、1,1-二(4-羟基苯基)丙烷、2,2-二(2-羟基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)戊烷、3,3-二(4-羟基苯基)戊烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、二(4-羟基苯基)醚、二(4-羟基苯基)硫醚、二(4-羟基苯基)砜及在其芳香环例如取代了烷基、芳基等的化合物。它们可以单独使用,或者也可以2种以上并用。其中,从作为单体的稳定性、进而容易得到其所含的杂质量少的物质的观点等考虑,作为优选的物质可举出2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)。
另外,作为碳酸二酯,例如可举出碳酸二苯酯、碳酸二萘酯、碳酸二(联苯)酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯等。其中才成本方面考虑,作为优选的物质可举出碳酸二苯酯。
作为用作催化剂的碱金属化合物及碱土类金属化合物,例如可举出碱金属、碱土类金属的氢氧化物、烃化合物、碳酸盐、醋酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、氰酸盐、硫氰酸盐、硬脂酸盐、氢化硼盐、苯甲酸盐、磷酸盐、酸性磷酸盐、双酚、苯酚的盐等。
作为具体例,可举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化铷、氢氧化钫、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、碳酸铯、醋酸钠、醋酸钾、醋酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸铷、硝酸锂、亚硝酸钠、亚硝酸钾、亚硝酸铷、亚硝酸锂、亚硫酸钠、亚硫酸钾、亚硫酸锂、氰酸钠、氰酸钾、氰酸锂、硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸锂、硫氰酸铯、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸锂、硬脂酸铯、氢化硼纳、氢化硼钾、氢化硼锂、苯基化硼钠、苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸锂、磷酸氢二钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二锂、双酚A的二钠盐、二钾盐、二锂盐、二铯盐、一钠盐、一钾盐、一铯盐、钠钾盐、钠锂盐、苯酚的钠盐、钾盐、锂盐、铯盐等。其中,优选铯化合物和铷化合物。
作为碱金属化合物,含有选自铯化合物和铷化合物的至少1种,且相对于总的碱金属元素数,铯和/或铷金属元素数为0.001-100%的化合物为优选,相对于总的碱金属元素数,铯和/或铷金属元素数为90-100%的化合物更优选。
这些聚合催化剂的使用量,相对于芳香族二羟基化合物1摩尔,从优选0.05-5μ化学当量、更优选0.07-3μ化学当量、特别优选0.07-2μ化学当量的范围选择。
这些碱金属化合物及碱土类金属化合物,与含氮碱性化合物和/或含磷碱性化合物组合使用为好。通过该组合使用,能以大的聚合速度得到色相和热稳定性优异的聚碳酸酯。
作为含氮碱性化合物的具体例,例如四甲基铵氢氧化物(Me4NOH)、四乙基铵氢氧化物(Et4NOH)、四丁基铵氢氧化物(Bu4NOH)、苄基三甲基铵氢氧化物(PhCH2(Me)3NOH)、十六烷基三甲基铵氢氧化物等具有烷基、芳基、芳烷基等的铵氢氧化物;四甲基铵乙酸酯、四乙基铵苯氧化物、四丁基铵碳酸盐、苄基三甲基铵苯甲酸盐、十六烷基三甲基铵乙氧化物等具有烷基、芳基、烷基芳基等的碱性铵盐;三乙胺、三丁胺、二甲基苄基胺、十六烷基二甲基胺等叔胺;或者四甲基铵硼氢化物(Me4NBH4)、四丁基铵硼氢化物(Bu4NBH4)、四丁基铵四苯基硼酸盐(Bu4NBPh4)、四甲基铵四苯基硼酸盐(Me4NBPh4)等碱性盐等。
另外,作为含磷碱性化合物的具体例,可举出四甲基鏻氢氧化物(Me4POH)、四乙基鏻氢氧化物(Et4POH)、四丁基鏻氢氧化物(Bu4POH)、四苯基鏻氢氧化物(Ph4POH)、苄基三甲基鏻氢氧化物(PhCH2(Me)3POH)、十六烷基三甲基鏻氢氧化物等的具有烷基、芳基、烷基芳基等的鏻氢氧化物类;或者四甲基鏻硼氢化物(Me4PBH4)、四丁基鏻硼氢化物(Bu4PBH4)、四丁基鏻四苯基硼酸盐(Bu4PBPh4)、四甲基鏻四苯基硼酸盐(Me4PBPh4)等的碱性盐等。
上述含氮碱性化合物和/或含磷碱性化合物,以碱性氮原子或者碱性磷原子相对于芳香族二羟基化合物1摩尔,为10-1000μ化学当量的比例优选使用。更优选的使用比例,为相对于相同基准成为20-500μ化学当量的比例,特别优选的比例,为相对于相同基准成为50-500μ化学当量的比例。
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯(A),将以用下式(III)表示的重复单元作为主要的重复单元为好。
其中,R15、R16、R17和R18互相独立地为从氢原子、碳数1-10的烷基、碳数6-10的芳基及碳数7-20的芳烷基中选择的基团,W为从碳数1-6的亚烷基、碳数2-10的烷叉基、碳数5-10的亚环烷基、碳数5-10的环烷叉基、碳数8-15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基及磺基中选择的基团。
用上式(III)表示的重复单元通过前述芳香族羟基化合物与碳酸二酯的反应生成。
上式(III)中,当更具体地表示R15、R16、R17、R18和W时,R15、R16、R17 R18表示从氢原子、甲基、乙基、丙基、丁基、己基等碳数1-10的烷基;苯基、萘基等碳数6-10的芳基;苄基等碳数7-20的芳烷基中选择的基团。另外,W表示从亚甲基、亚乙基、亚异丙基等碳数1-6的亚烷基;乙叉基等碳数2-10的烷叉基;亚环庚基、亚环己基等碳数5-10的亚环烷基;环己叉基等碳数5-10的环烷叉基;亚异丙基-亚苯基-亚异丙基等碳数8-15的亚烷基-亚芳基-亚烷基;氧原子;硫原子;亚砜基或者磺基中选择的基团。理想情况是,R15、R16、R17、R18为氢原子或甲基,W为亚异丙基或亚环己基。更优选的情况是,R15、R16、R17、R18为氢原子,W为亚异丙基。
另外,芳香族聚碳酸酯的粘均分子量优选为12000-100000,更优选13000-28000。当粘均分子量不到12000或者超过100000时,即使使用临界表面张力调节剂,也可看到注射成型而得到的成型品的脱模性恶化的倾向。
进一步地,芳香族聚碳酸酯(A),优选熔融粘度稳定性为0.5%以下。所谓熔融粘度稳定性,是用绝对值评价在氮气流下、剪切速度1rad/sec、300℃下测定30分钟的熔融粘度的变化,用每1分钟的变化率表示的数值。
这样的熔融粘度稳定性,可通过向聚合后的聚碳酸酯加入熔融粘度稳定剂来得到。
熔融粘度稳定剂,也有使在制造聚碳酸酯时使用的聚合催化剂的活性的一部分或者全部失活的作用。
作为添加熔融粘度稳定剂的方法,例如既可以在反应生成物聚碳酸酯处在熔融状态期间添加,也可以先将聚碳酸酯造粒后,再熔融、添加。在前者中,既可以在反应槽内或挤出机内的反应生成物聚碳酸酯处在熔融状态期间添加,也可以在聚合后得到的聚碳酸酯从反应槽通过挤出机来造粒的期间添加、混练熔融粘度稳定剂。
作为熔融粘度稳定剂,也可使用公知的任何稳定剂,但从对提高聚合物的色调和耐热性、耐沸水性等物性的效果大的观点考虑,优选使用有机磺酸的盐、有机磺酸的酯、有机磺酸酐、及有机磺酸甜菜碱(betaine)等磺酸化合物。其中,优选使用磺酸的鏻盐和/或磺酸的铵盐。其中,作为特别优选的例子可举出十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐(以下略称为DBSP)和对甲苯磺酸四甲基铵盐等。
本发明中这些熔融粘度稳定剂的使用量,相对于作为催化剂使用的碱金属、碱土类金属,从相当0.05-20倍的化学当量的范围选择。
再者,上面说明的制造方法,作为与熔融聚合反应同时地合成临界表面张力调节剂且进行其量的控制的方法也优选使用。
在本发明的组合物中作为(B)成分而含有的环氧化合物用下式(I)表示。
式中,R1为碳数10-40的脂肪族烃基,R2-R6相互独立地为氢原子或碳数1-10的脂肪族烃基,或者,R4或R3与R5或R6相互结合,与结合它们的碳原子一起形成成环碳数5或6的环也可以,Y是醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-),并且n为1-5的整数。
上述环氧化合物(B)由于在分子内不含有羟基,所以能够显著地抑制在使用饱和一元羧酸和多元醇的偏酯时所见那样的、残留酚类的量增加和起因于与聚合物的反应等的热分解所致的在高温成型时的过烧。
在上式(I)中,R1优选为碳数10-20的直链烷基。
其中,用下式(I)-1表示的环氧化合物为优选。
在此,R1-R6及n的定义与上式(I)相同。
作为这样的环氧化合物,例如可举出以下化合物:
及
上述环氧化合物的合成方法不被特别限定,可通过惯用的有机反应容易地得到。
环氧化合物的使用量,相对于聚碳酸酯100重量份,为0.00001-0.3重量份。优选为0.0005-0.3重量份,更优选为0.005-0.1重量份,进一步优选为0.007-0.08重量份,特别优选以0.01-0.07重量份使用。当脱离0.00001-0.3重量份的范围时,所得到的聚碳酸酯树脂组合物的耐热性往往低下,并且难得到足够的脱模性。
另外,在本发明的组合物中,作为(C)成分而含有的第1芳香族化合物用下式(II)表示。
式中,R7、R8、R9和R10互相独立地为从氢原子、碳数1-10的烷基、碳数6-20的芳基及碳数7-20的芳烷基中选择的基团,R11、R12、R13和R14互相独立地为从氢原子及碳数1-10的烷基中选择的基团,W1为从碳数1-6的亚烷基、碳数2-10的烷叉基、碳数5-10的亚环烷基、碳数5-10的环烷叉基、碳数8-15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基及磺基中选择的一种,并且X1和X2互相独立地为醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-)。
定义上式(II)中的R7-R14和W1的各自的基团的具体例,从关于上式(III)中的R15-R18和W例示的具体例可明确。
作为上述第1芳香族化合物,优选用下式(II)-1表示的化合物,
在此,R7-R10和W1的定义与上式(II)相同
例如,可举出用下式
表示的化合物。
第1芳香族化合物的使用量,相对于聚碳酸酯100重量份,为0.015-0.3重量份。优选为0.015-0.25重量份,更优选为0.015-0.2重量份,进一步优选为0.03-0.2重量份,特别优选为0.05-0.2重量份。
第1芳香族化合物为上述使用量时,可得到所希望的脱模性,并且得到对色调和机械物性没有坏影响的成型品。
本发明的组合物,进一步还可以含有用下式(IV)表示的第2芳香族化合物。
在此,R7-R12、X1和W1的定义与上式(II)相同。
作为上式(IV)的化合物,例如可举出用下式
表示的化合物。
用上式(IV)表示的第2芳香族化合物,相对于用上式(II)表示的第1芳香族化合物1重量份,优选为0.5-50重量份,更优选为0.5-20重量份,特别优选以0.5-2.0重量份使用。通过按上述比例含有第2芳香族化合物,能实现更希望的脱模性。
为了将第1芳香族化合物及根据情况进一步含有的第2芳香族化合物的含量控制在上述的范围,可举出以下方法:在制造聚碳酸酯的熔融聚合反应初期条件和/或熔融聚合反应后期条件下,适当地保证温度、减压度,与聚合反应同时地合成并控制该化合物的方法;在聚合的最终阶段将另行合成的该化合物向熔融状态的聚碳酸酯混合的方法;聚合终了后先固化聚碳酸酯,在再熔融时混合该化合物的方法等。理想的是在熔融聚合反应中合成并控制该化合物的方法。
作为将该重量比控制在上述范围的方法,例如具体地可举出:考虑聚合反应装置的特征,提高聚合反应装料时的碳酸二酯/芳香族二羟基化合物摩尔比的方法(例如设定在1.03-1.10之间进行聚合;聚合原料加入的摩尔比控制法)、和/或在聚合反应终了时刻按照美国专利第5696222号所记载的方法,采用水杨酸酯系化合物将OH末端基封端的方法等。
聚合物中的这些化合物的含有量,可用公知的方法测定,可以举出:用高速液体色谱法测定、检量由聚合物再沉淀法提取的有机低分子化合物的方法;使用对有机低分子化合物溶解性高、对聚碳酸酯没有溶解性的有机溶剂,进行索克斯累特(Soxhlet)提取,馏去溶剂以检量的方法等。前者的方法更优选。
用于本发明的组合物的上式(I)表示的环氧化合物及上式(II)表示的第1芳香族化合物,如上述那样,具有调节芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力的作用。例如,可用于使临界表面张力低于约34.8的芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力上升,或用于使临界表面张力高于约34.8的芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力下降。上述约34.8的值是基于JIS K6768测定临界表面张力时的值,大致在上述值例如34.8±0.4时,得到脱模性和表面性优异的聚碳酸酯组合物。
在本发明中,有效利用上述环氧化合物和第1芳香族化合物的上述那样的优点,也提供由上述环氧化合物或第1芳香族化合物构成的、芳香族聚碳酸酯成型品的临界表面张力调节剂。
在本发明的前述芳香族聚碳酸酯组合物中,根据用途可以添加历来公知的脱模剂、加工稳定剂、耐热稳定剂、氧化防止剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、金属钝化剂、金属皂、造核剂、带电防止剂、阻燃剂等。
作为历来公知的脱模剂,可举出脂肪族羧酸与多元醇的偏酯化合物、即多元醇的至少1个羟基以未反应的原样状态处在游离的状态的酯化合物。
作为上述脂肪族羧酸没有特别限定,可以是饱和及不饱和脂肪族羧酸的任一种。作为脂肪族羧酸,优选饱和一元脂肪酸,特别优选碳数12-24的。
作为这样的脂肪族羧酸,具体可举出十二烷酸、十五烷酸、棕榈酸、十七烷酸、硬脂酸、十九烷酸、花生酸、山萮酸、二十四烷酸等。
作为上述多元醇也没有特别限定,2元、3元、4元、5元、6元都可以使用。例如,优选乙二醇、丙二醇、新戊二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等,特别优选丙三醇。
作为上述偏酯化合物,优选碳数12-24的饱和一元脂肪族的单甘油酯和/或二甘油酯。
上述偏酯化合物,希望偏酯化合物相对于上式(I)表示的环氧化合物的重量比,在优选0.25-5、进一步优选0.42-1的比例下使用。
作为加工稳定剂,例如可举出2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯等。
作为光稳定剂,例如可举出2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)苯基]苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-二(α,α-二甲基苄基)苯基]苯并三唑之类的苯并三唑系化合物;2-羟基-4-辛基氧苯酮、2-羟基-4-甲氧基氧苯酮之类的苯酮系化合物;2,4-二叔丁基苯基、3,5-二叔丁基-4-羟基苯甲酸酯之类的羟基苯酮系化合物;乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯等氰基丙烯酸酯系化合物等的紫外线吸收剂、二丁基二硫氨基甲酸镍、[2,2’-硫二(4-叔辛基苯酚酯)]-2-乙基己基胺镍等的镍系猝灭剂(quencher)等。
作为金属钝化剂,例如可举出N,N’-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼等;作为金属皂类,例如可举出硬脂酸钙、硬脂酸镍等。
作为造核剂,例如可举出二(4-叔丁基苯基)膦酸钠、二亚苄基山梨糖醇、亚甲基双(2,4-二叔丁基苯酚)酸式磷酸钠盐等的山梨糖醇系、磷酸盐系化合物。
作为带电防止剂,例如可举出(β-月桂酰胺丙基)三甲基铵甲基硫酸盐等季铵盐系、烷基磷酸盐系化合物。
作为阻燃剂,例如可举出三(2-氯乙基)磷酸酯等含卤素磷酸酯类、六溴环十二烷、十溴苯基氧化物等的卤化物、三氧化锑、五氧化锑、氢氧化铝等的金属无机化合物类、这些的混合物等。
上述各成分在芳香族聚碳酸酯中的配合,例如可以加入到处于熔融状态的聚碳酸酯中混练,也可以加入到聚碳酸酯的溶液中混练。更具体讲,可举出以下的方法:直接加入到聚合反应终了而得到的处于熔融状态的反应器内或挤出机内的反应生成物聚碳酸酯中并混练的方法、或者将得到的聚碳酸酯粒料化,与该粒料化同时向单轴或二轴挤出机等供给进行熔融混练的方法、以及将得到的聚碳酸酯溶于适当的溶剂(例如二氯甲烷、氯仿、甲苯、四氢呋喃等),加入到该溶液中进行搅拌的方法等。从减少熔融状态的热经历时间和再熔融次数的观点考虑,向熔融聚合得到的熔融状态的聚碳酸酯中添加磺酸化合物、环状化合物等的成分,混练并粒料化是优选的。
本发明的聚碳酸酯组合物,采用注射成型可制成种种的成型品。注射成型可以使用任何的装置进行,但成型机的料筒的设定温度优选250-400℃。设定温度不到250℃时,聚合物的流动性低,因此不能得到良好的成型品,特别是在聚碳酸酯的主要用途之一的光盘基板的成型中,由于压模信号的复制性降低,故不优选。超过400℃时,聚合物产生热劣化,由于色调和机械物性显著恶化,故不优选。另外,金属模中的设定温度优选50-140℃,设定温度不到50℃时,成型品产生脱模不均(脱模紊乱),超过140℃时,不能得到所希望的脱模性,故不优选。
根据本发明,如上述那样,在进行注射成型时,在接纳芳香族聚碳酸酯的注射成型金属模的接触芳香族聚碳酸酯的金属模内表面,使上式(II)表示的第1芳香族化合物以每1cm2金属模内表面为0.005-0.1mg的比例附着时,由于第1芳香族化合物的脱模作用,使得能良好地制造注射成型品。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物的成型品,包括例如电子和通信器材;OA机器;透镜、棱镜、光盘基板之类的光记录介质用基板、光纤等的光学部件;家庭电器、照明构件、重电构件等电子和电机材料;车辆内外装饰、精密机械、绝缘材料等机械材料;医疗材料;保安保护材料;运动休闲用品;家庭用品等的杂货材料;容器和包装材料;显示和装饰材料。另外,作为上述光盘基板,例如可举出成型基板的厚度为1.2mm的CD、LD、CD-ROM、CD-R、光磁盘、相变化型盘等的基板、通过贴合2张厚度1.2mm的单板而得到的基板、厚度为0.6mm的基板、通过贴合2张作为厚度0.6mm的单板的DVD用的成型基板而得到的DVD基板等。作为DVD基板,例如可举出DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM等的基板。
本发明的光记录介质用基板,优选临界表面张力在34.4-36.4的范围。
根据本发明,同样提供由本发明的聚碳酸酯组合物构成的光记录介质用基板、以及具有上述的光记录介质用基板和直接或通过中间层存在于该基板的一面上的光记录层的光记录介质。
该光记录介质与公知的光记录介质一样,根据需要可具备电介质层和反射层。
实施例
以下举出实施例进一步说明,但本发明并不被这些实施例限定。
再者,聚合物的各评价采用以下的方法进行。
(金属模脱模性;脱模阻力值的测定)
将各聚合物用名机(株)制M-50B成型机在料筒温度380℃、金属模温度80℃下进行连续注射成型,在成型品脱模时,由销(pin)的料筒内油压检测出加在突出销的载荷和空白(blank)时的载荷,将其差作为脱模阻力值(单位:Kg/cm2)。在该值为15以下时,评价为聚合物的脱模性良好。1次的测定进行连续500粒(shot)的成型,求出第401-500粒(shot)的脱模阻力值的平均值。
(临界表面张力的测定)
依据JIS标准K6768。即,使用濡湿试验液(甲酰胺、乙二醇单甲醚混合液;和光纯药(株))和显色剂(ビクトリアブル-B;和光纯药(株)),测定成型板表面的表面张力(30-56dyn/cm;330-560μN/cm)。关于各聚合物,使用30个检体的成型板,各成型板各进行5点的测定,并平均。
(耐热稳定性)
将得到的聚合物注射成型机内(料筒温度340℃、金属模温度80℃)滞留10分钟后,作成厚度2mm的成型板。使用日本电色工业(株)制的Color and Color Deference Meter ND-1001DP测定滞留前后的色差(E)。再者,色差(E)按照实施测定。关于各聚合物,进行10次测定,并平均。
(BPC和MPC的提取和定量)
聚合物中下式(1)和(2)表示的化合物A(BPC)及B(MPC)的含量,采用高速液体色谱法测定由聚合物再沉淀法提取的低分子量成分。本发明中的聚合物再沉淀法以及高速液体色谱法测定用以下的方法进行。即,将各聚合物10.0g溶于二氯甲烷100ml,边搅拌边滴加900ml乙腈,使聚合物再沉淀,减压馏去二氯甲烷后,用ポア尺寸10-16μm的玻璃过滤器过滤沉淀物。将该滤液用高速液体色谱仪(东ソ-(株)、LC-8020)测定,将BPC和MPC定量。
高速液体色谱法使用Develosil、ODS-7柱(300mm×φ4mm、40℃恒温),溶离液为水∶乙睛(6∶4→0∶10增减率(gradient)),在检测波长253nm下测定,从各成分的峰面积定量。关于各聚合物,各进行5次采用聚合物再沉淀法的提取以后的处理,将测定值平均。
实施例1-4和比较例1-4
将双酚A(22800重量份)、碳酸二苯酯(22100重量份)(BPA∶DPC=1∶1.033)和作为聚合催化剂的双酚A的二钠盐0.007g(0.5μNa)、氢氧化四甲基铵0.91g(100μ)加到具备搅拌装置、蒸馏塔及减压装置的反应层,用氮气置换后,在180℃熔解,在内压100mmHg下使之反应30分钟,馏去生成的苯酚。接着,边将内温升温到200℃,边缓慢减压,在50mmHg下边馏去苯酚30分钟边使之反应。再缓慢升温、减压到220℃/30mmHg,在该相同温度、该相同压力下使之反应30分钟,再按与上述相同的顺序反复升温、减压到240℃/10mmHg、260℃/1mmHg、280℃/1mmHg以下,连续进行反应。最终,在该相同温度、该相同压力下继续聚合反应,从聚合反应装置的搅拌功率判断,在聚合碳酸酯的粘均分子量达到15300的时刻,采集一部分聚合物,边测定粘均分子量边使之反应直到粘均分子量达到15300,其后添加熔融粘度稳定剂DBSP、0.058g(相当1μ;催化剂Na的2倍),在该相同温度、该相同压力下混合搅拌10分钟,将催化剂失活、惰性化。其后,添加混练规定量的下面表1所记载的各添加剂,通过模头,制成丝束(strand)状,用切割机切断,形成粒料。
再者,在实施例4中,将要由添加了各添加剂的聚合物成型粒料之前,调整喷涂量,使得:将上式(1)表示的化合物BPC的0.1%丙酮溶液喷到金属模的聚合物接触表面的丙酮蒸发后的化合物BPC的附着量,达到每1cm2金属模的聚合物接触表面积为0.05mg。成型试验中,每成型100粒,用同样的方法进行喷涂。
再者,表1中的略号的意思如下。
R1:甘油单硬脂酸酯
R2;
P1:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯
P2:三甲基磷酸酯
(CH3O)3P=O
表1
※1)成型时,涂布在金属模上。
Claims (13)
1.一种芳香族聚碳酸酯组合物,其具有以下物质:
(A)使芳香族二羟基化合物和碳酸二酯,在从碱金属化合物和碱土类金属化合物中选择的至少1种酯交换催化剂的存在下反应,从而得到的芳香族聚碳酸酯100重量份;
(B)用下述式(I)表示的环氧化合物0.00001-0.3重量份,
其中,R1为碳数10-40的脂肪族烃基,R2-R6相互独立地为氢原子或碳数1-10的脂肪族烃基,或者,R2或R3与R5或R6相互结合,与结合它们的碳原子一起形成成环碳数5或6的环也可以,Y是醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-),并且n为1-5的整数;以及
(C)用下述式(II)表示的第1芳香族化合物0.015-0.3重量份,
其中,R7、R8、R9和R10互相独立地为从氢原于、碳数1-10的烷基、碳数6-20的芳基及碳数7-20的芳烷基中选择的基团,R11、R12、R13和R14互相独立地为从氢原子及碳数1-10的烷基中选择的基团,W1为从碳数1-6的亚烷基、碳数2-10的烷叉基、碳数5-10的亚环烷基、碳数5-10的环烷叉基、碳数8-15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基及磺基中选择的一种,并且X1和X2互相独立地为醚键(-O-)、酯键(-COO-或-OCO-)或碳酸酯键(-OCOO-)。
2.根据权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,酯交换催化剂为碱金属化合物,并且,碱金属化合物含有从铯化合物和铷化合物中选择的至少1种。
3.根据权利要求2所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,碱金属化合物含有从铯化合物和铷化合物中选择的至少1种,并且相对于总的碱金属元素数,铯和/或铷金属元素数为0.001-100%。
4.根据权利要求2所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,碱金属化合物含有从铯化合物和铷化合物中选择的至少1种,并且相对于总的碱金属元素数,铯和/或铷金属元素数为90-100%。
6.根据权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,芳香族聚碳酸酯(A)的粘均分子量为12000-100000。
7.根据权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,芳香族聚碳酸酯(A)的熔融粘度稳定性为0.5%以下。
9.根据权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,第1芳香族化合物用下式(II)-1表示,
在此,R7-R10及W1的定义与上式(II)相同。
10.根据权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯组合物,其中,还进一步含有用下式(IV)表示的第2芳香族化合物,
在此,R7-R12、X1及W1的定义与上式(II)相同。
11.一种由权利要求1的芳香族聚碳酸酯组合物构成的光记录介质用基板。
12.根据权利要求11所述的基板,其中临界表面张力在34.4-36.4的范围。
13.一种光记录介质,具有权利要求11的基板及直接或通过中间层存在于该基板的一面上的光记录层。
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