TW200844137A - Terminal modified polycarbonate and the preparation method thereof - Google Patents

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TW200844137A
TW200844137A TW097107981A TW97107981A TW200844137A TW 200844137 A TW200844137 A TW 200844137A TW 097107981 A TW097107981 A TW 097107981A TW 97107981 A TW97107981 A TW 97107981A TW 200844137 A TW200844137 A TW 200844137A
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carbon atoms
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modified polycarbonate
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TW097107981A
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Toshiyuki Miyake
Masami Kinoshita
Mizuho Saito
Katsuhiko Hironaka
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Teijin Ltd
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Description

200844137 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種末端改性聚碳酸酯。更詳言之, 係有關於一種含有從生物起源物質之糖質所衍生的重複單 位,且熱安定性、耐熱性、成形加工性及耐吸濕性優良之 聚碳酸酯。 【先前技術】 聚碳酸酯係使用碳酸酯將芳香族或脂肪族二羥基化合 物連結而成之聚合物,其中,使用2,2-雙(4-羥苯基)丙烷(俗 稱雙酚A)所得到的聚碳酸酯(以下有稱爲「PC-A」之情形), 因爲透明性、耐熱性及耐衝擊性優良,而被使用在許多領 域。 通常,聚碳酸酯係使用來自石油資源之原料所製造 的,因爲顧慮石油資源枯竭,要求使用來自植物等生物起 源物質作爲原料之聚碳酸酯。因此,硏討使用能夠由糖質 ^ ^ 製造的醚二醇之聚碳酸酯。 例如,下述式(5 )
所示之醚二醇係能夠容易地由生物起源物質例如糖 類、澱粉等製造。已知該醚二醇有3種立體異構體。具體 上,係如下述式(9) (9) 200844137
所示之1,4: 3,6-雙脫水-0_山梨糖醇(以下稱爲「異雙 脫水山梨糖醇」),下述式(1 0)
(10) 所示之1,4: 3,6·雙脫水-D-甘露糖醇(以下稱爲「異雙 脫水甘露糖醇」),下述式(1 1)
所示之1,4: 3,6-雙脫水-L-艾杜糖醇(以下稱爲「異雙 脫水艾杜糖醇」)。 異雙脫水山梨糖醇(isosorbide)、異雙脫水甘露糖醇 (isomannide)及異雙脫水艾杜糖醇(isoidide)各自能夠由D- 葡萄糖、D-甘露糖及L-艾杜糖得到。例如,異雙脫水甘露 糖醇時,能夠藉由將D-葡萄糖加氫後,使用酸觸媒並脫水 而得到。 到此爲止式(5)所示之醚二醇之中,特別是異雙脫水山 梨糖醇已被硏討組入聚碳酸酯中。特開昭5 6 - 5 5 42 5號公報 (專利文獻1 )揭示一種含有異雙脫水山梨糖醇之均聚碳酸 酯。因爲該均聚碳酸酯比黏度高,又,由於剛直的骨架結 構,熔融黏度非常高,有成形加工困難之缺點。 200844137 爲了改良均聚碳酸酯的缺點,有提案揭示各種與雙羥 基化合物之共聚合。特開昭5 6- 1 1 0723號公報(專利文獻2) 提案揭示一種異雙脫水山梨糖醇與芳香族雙酚之共聚合聚 碳酸酯。雖然共聚合芳香族雙酚能夠提高熱安定性,但是 無法改善熔融黏度,成形加工性不充分。又,存在有芳香 族雙酚係來自石油之問題。 特開 2003-292603號公報、國際公開第 2004/111106 f, 號小冊子、特開2006-23 2897號公報(專利文獻3〜5)揭示異 雙脫水山梨糖醇與脂肪族二醇之共聚合聚碳酸酯。使用共 聚合脂肪族二醇時,熔融黏度降低而使成形加工性提升。 但是,脂肪族二醇多半是來自石油,生物起源物質能夠得 到的二醇係受限於丙二醇或丁二醇等碳數比較低者。又, 因爲此等的脂肪族二醇的沸點係比異雙脫水山梨糖醇低, 在使用熔融酯交換法聚合時,會有因爲未反應脂肪族二醇 從反應系統餾去,致使相對於加料比,所得到的聚合物的 〇 組成比偏移掉之問題。又,將脂肪族二醇使用於共聚合時 會有熱安定性降低之傾向。 又,含異雙脫水山梨糖醇之聚碳酸酯,因爲含有大量 的氧原子,與從PC-A等未具有醚部分之二醇所得到的聚碳 酸酯比較時極性高。因此,含異雙脫水山梨糖醇之聚碳酸 酯與PC-A比較時,因爲吸濕性高,容易產生因吸濕所引起 的成形品尺寸安定性降低及在濕熱時造成耐熱性降低之缺 點。又,含異雙脫水山梨糖醇聚碳酸酯之表面能量低,而 有成品容易污染且耐磨耗差之缺點。該表面能量能夠藉由 200844137 對水之接觸角來評價。 如上述’含異雙脫水山梨糖醇之聚碳酸酯有進一步改 良熱安定性及成形加工性之餘地。又,含異雙脫水山梨糖 醇之聚碳酸酯之伴隨表面能量低的缺點或耐吸濕性,有改 良的餘地。 (專利文獻1) (專利文獻2) (專利文獻3 ) (專利文獻4) (專利文獻5 ) 特開昭5 6- 5 542 5號公報 特開昭5 6- 1 1 072 3號公報 特開2003-292603號公報 國際公開第2004/ 1 1 1 1 06號小冊子 特開2006-232897號公報 因此,本發明的目的係提供一種生物起源物質的含有 率高之聚碳酸酯。又,本發明的目的係提供一種耐熱性、 耐熱安定性、成形加工性及耐吸濕性優良,且表面能量高 的聚碳酸酯。又,本發明的目的係提供一種光彈性模數低、 ί ; 相位差的顯現性及相位差控制性良好,視野角特性優良且 耐熱性及熱安定性優良之薄膜。 本發明者發現在主鏈係由下述式(1)所示重複單位所 構成的聚碳酸酯,導入特定的末端基而成的聚碳酸酯具有 高生物起源物質含有率,而且耐熱性、熱安定性、成形加 工性及耐吸濕性優良且具有高表面能量,而完成了本發明。 亦即,本發明係一種末端改性聚碳酸酯,其主鏈係實 質上由下述式(1) 200844137 Οι 一一 ο
II
O-C— 所示之重複單位所構成,將0.7克溶解在100毫升二 氯甲烷而成之溶液在20°C之比黏度爲〇.2〜0.5,相對於主 鏈,含有0.3〜9重量%之下述式(2)或(3)
—0—R1
—0 >X-(R1)a
{在上述式(2)、(3),R1係表示碳原子數4〜30之烷基、碳 原子數7〜30之芳烷基、碳原子數4〜30之全氟烷基、或下 述式(4) R2 1 R4 (CH2)b- S卜Ο
ShR5 R6 (4)
(在上述(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表示選 自由碳原子數1〜10的烷基、碳原子數6〜20的環烷基、碳 原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳原子數 7〜2 0的芳烷基所組成群組之至少1種的基,b係0〜3的整 數,c係4〜100的整數)所示之基,X係表示選自由單鍵、 醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成群組之至少1 種鍵,a係1〜5的整數}所示之末端基。 又,本發明係一種末端改性聚碳酸酯之製法,其特徵 係使下述式(5 ) -10- 200844137
所示之醚二醇(A成分)、碳酸二醋(B成分)及相對A成 分之0.3〜15重量%的下述式(6)或(7) (6) (7) HO - R1 /=>X-(的a {在上述(6)、(7),R1係表示碳原子數4〜30之院基、碳原 子數7〜30之芳烷基、碳原子數4〜30之全垸基、或下述 式⑷ R2 1 R4 R3
Si-R5R6 (4) (在上述(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表示選 自由碳原子數1〜10的烷基、碳原子數6〜20的環烷基、碳 原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳原子數 7〜20的芳烷基所組成群組之至少1種的基,b係0〜3的整 數,c係4〜100的整數)所示之基,X係表示選自由單鍵、 醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成群組之至少1 種鍵’ a係1〜5的整數}所示之羥基化合物(C成分)反應。 又’本發明係一種末端改性聚碳酸酯之製法,其特徵 係使下述式(5) -11- 200844137
所示之醚二醇(A成分)及光氣(D成分)在惰性溶劑中’ 於酸結合劑的存在下反應而成之聚碳酸酯之製法’使作爲 末端停止劑之下述式(6)或(7)
HO - R1««"Ο X-(R1)a
{在上述(6)、(7),R1係表示碳原子數4〜30之烷基、碳原 子數7〜3 0之芳烷基、碳原子數4〜3 0之全氟烷基、或下述 式⑷ (CH2)tr R2 -SrO- R3 R4 SrR5 (4) (在上述(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表示選 自由碳原子數1〜10的院基、碳原子數6〜20的環垸基、碳 原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳原子數 7〜20的芳烷基所組成群組之至少i種的基,^係〇〜3的整 數’ c係4〜1〇〇的整數)所示之基,X係表示選自由單鍵、 醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成群組之至少1 種鍵’ a係1〜5的整數}所示之羥基化合物(c成分)反應。 【實施方式】 以下,詳細說明本發明。 -12- 200844137 (末端改性聚碳酸酯) (主鏈) 本發明的末端改性聚碳酸酯實質上主鏈係由下述式(1) 所示之重複單位所構成。亦即,在主鏈中的下述式(1)所斧: 之重複單位的含量以95〜100莫耳%爲佳,以98〜1〇〇莫耳:% 爲更佳。
式(1)所示之重複單位以來自異雙脫水山梨糖醇、異雙 脫水甘露糖醇及異雙脫水艾杜糖醇的單位爲佳。以來自異 雙脫水山梨糖醇(1,4 ; 3,6-雙脫水-D-山梨糖醇)之單位爲特 佳。 (比黏度) 將0.7克本發明的末端改性聚碳酸酯溶解在1〇〇毫升 二氯甲烷而成的溶液在 20 °c之比黏度爲 0.2〜0.5,以 0.2〜0.45爲佳,以0.22〜0.4爲更佳。比黏度小於0.2時難 以使所得到的成形品具有充分的機械強度。又,比黏度高 於〇 . 5以上時末端基的比率係必然性地下降,不只是無法 顯現充分的末端改性效果,而且熔融流動性變高,成形所 必要的熔融溫度比分解溫度高,乃是不佳。 (熔融黏度) 又,本發明的末端變性聚碳酸酯在2 5 0 °C時使用毛糸田 管流變計所測定的熔融黏度係在剪切速度60 Osec·1時,_ -13- 200844137 佳爲 0·2χ103 〜2.2xl03Pa· s,更佳爲 〇.2χ103 〜1.8xl03Pa· s 的範圍。熔融黏度在該範圍時機械強度、成形加工性良好。 (末端基) 本發明的末端改性聚碳酸酯係含有下述式(2)或(3)所 不之末端基
—Ο—R1
在(2)、(3),R1係碳原子數4〜30的烷基、碳原子數7〜30 的芳烷基、碳原子數4〜3〇的全氟烷基、或是下述式(4) 一 (CH2)b- R2 S卜0- R4 Si-R5 (4) 所示之基。 R1的烷基的碳原子數以4〜22爲佳,以8〜22爲更佳。 烷基可舉出例如己基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十 二院基、十五院基、十六院基及十八院基。 R1的芳烷基的碳原子數以8〜20爲佳,以10〜20爲更 佳。芳烷基可舉出苄基、苯乙基、甲苄基、苯基丙烷-2_ 基及二苯基甲基等。 R1的全氟烷基的碳原子數以2〜20爲佳。全氟烷基可 舉出 4,4,5,5,6,6,7,7,7-九氟丁基、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,9-十三氟壬基、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,105ll,ll,ll-十七氟 十一烷基等。 -14- 200844137 式(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表示選 自由碳原子數1〜10的烷基、碳原子數6〜20的環烷基、碳 原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳原子數 7〜20的芳烷基所組成群組之至少1種的基。 式(4)中的碳原子數1〜10的烷基可舉出甲基、乙基、 丙基、丁基及庚基等。碳原子數6〜20的環烷基可舉出環己 基、環辛基、環己基及環癸基等。碳原子數2〜10的烯基可 # 舉出乙烯基、丙烯基、丁烯基及庚烯基等。碳原子數6〜10 c 的芳基可舉出苯基、甲苯基、二甲基苯基、萘基等。碳原 子數7〜20的芳烷基可舉出苄基、苯乙基、甲苄基、2-苯基 丙烷-2-基及二苯基甲基等。 式(4)中的R2、R3、R4、R5及R6以各自獨立地選自由 碳原子數1〜1 〇的烷基及碳原子數6〜1 0的芳基所組成群組 之至少一種的基爲佳。以選自由甲基及苯基所組成群組之 至少一種爲特佳。 G b係0〜3的整數,以1〜3的整數爲佳,以2〜3的整數 爲更佳。c爲4〜100的整數,以4〜50的整數爲較佳,以8〜50 的整數爲更佳。 式(3)的X係表示選自由單鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、 胺鍵及醯胺鍵所組成群組之至少1種鍵。X以選自由單鍵、 醚鍵及酯鍵所組成群組之至少1種鍵爲更佳。以單鍵、酯 鍵爲特佳。 a係1〜5的整數,以1〜3的整數爲較佳,以1爲更佳。 上述式(2)或(3)所示之末端基以來自生物起源物質爲 -15- 200844137 佳。生物起源物質可舉出碳數1 4以上的長鏈烷基醇、例如 鯨蠟醇、硬脂醇及二十二烷醇。 相對於聚合物主鏈,式(2)或(3)所示之末端基的含量爲 0.3〜9重量%,以0.3〜7.5重量%爲佳,以〇·5〜6重量%爲更 佳。式(2 )或(3 )所示之末端基的含量在上述範圍內時,能夠 適當地顯現末端性之效果(成形加工性、高接觸角及耐吸濕 性)。 (對水之接觸角) 本發明的末端改性聚碳酸酯之對水的接觸角,以 70〜18 0°爲佳,以72〜18 0°爲更佳的範圍。就防污性、耐 磨耗性及脫模性而言,對水的接觸角以在上述範圍爲佳。 (吸水率) 本發明的末端改性聚碳酸酯在23 °C、24小時後的吸水 率以0.8 %以下爲佳,以〇 · 7 5 %以下更佳。就耐濕熱性、低 尺寸變化率而言,吸水率以在上述範圍爲佳。 (末端改性聚碳酸酯的製法(I)) 本發明的末端改性聚碳酸酯能夠藉由使下述式(5)
所示之醚二醇(A成分)、碳酸一醋(B成分)及相對於A 成分之0.3〜15重量%的下述式(6)式(7) HO-R1 -16 - 200844137
HO
XiR1)a
所示之羥基化合物(c成分)反應來製造得到(製法(I))。 (醚二醇:A成分) 醚二醇(A成分)係以異雙脫水山梨糖醇、異雙脫水甘m 糖醇及異雙脫水艾杜糖醇爲佳。來自該等糖質之醚二旨享<系 能夠從自然界的生質得到之物質,係被稱爲能夠再生資源 之一種。異雙脫水山梨糖醇能夠藉由從澱粉所得到的D-葡 萄糖加氫後,脫水而製造得到。其他的醚二醇除了起始物 質以外能夠藉由同樣的反應得到。A成分以異雙脫水山梨 糖醇(1,4 ; 3,6-雙脫水-D-山梨糖醇)爲特佳。異雙脫水山梨 糖醇係能夠從殿粉等簡單地製造之醚二醇,資源能夠豐富 地取得,而且與異雙脫水甘露糖醇或異雙脫水艾杜糖醇比 較時,在製造之容易度、性質、用途的廣泛度之全部都較 爲優良。 又’在不損害本發明所得到的聚碳酸酯樹脂的特性之 範圍,亦可共聚合其他的脂肪族二醇類或芳香族雙酚類。 此種其他的脂肪族二醇類或芳香族雙酚類的共聚合比率以 5〜〇旲耳%爲佳’以2〜0莫耳%爲更佳。 脂肪族二醇以碳數2〜2 0的脂肪族二醇爲佳,以碳數 3〜15的脂肪族二醇爲更佳。具體上,可舉出丨^—丙二醇、 1,4 - 丁二醇、1,5 -戊二醇、1,6 _己二醇等直鏈狀二醇類、或 環己院二醇、環己烷二甲醇等的脂環族烯烴類等,其中以 -17- 200844137 1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇及環己烷二甲醇等爲佳。 芳香族雙酚可舉出2,2-雙(4 -經苯基)丙院(俗稱 雙酣 A” )、1,1-雙(4 -經苯基)環己院、丨,1-雙(4 -經苯基卜3,3,5-三甲基環己烷、4,4,-(間伸苯基二異亞丙基)二酚、9,9、雙 (4-羥基-3-甲基苯基)莽、2,2-雙(4-羥基甲基苯基)丙院、 2,2_雙(4 -經基苯基)-4-甲基戊院、丨,1-雙(4 -經苯基)癸院及 i,3 -雙{2-(4 -羥苯基)丙基}苯等。 又,亦可含有其他的二醇殘基,可舉出例如二甲醇苯、 二乙醇苯等的芳香族二醇等° (碳酸二酯:B成分) 碳酸二酯(B成分)可舉出亦可被取代之碳數6〜12的方 基、芳烷基或碳數1〜4的烷基等的碳酸二酯。具體上’可 舉出碳酸二苯酯、碳酸雙(氯苯酯)、碳酸間甲苯酯、碳酸 二萘酯、碳酸雙(二苯酯)、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳 酸二丁酯等。其中以碳酸二苯酯爲佳。 相對於1莫耳醚二醇(A成分)’碳酸二酯(B成分)的里 以1.05〜0.97莫耳爲佳,以1.03〜0.97莫耳爲較佳’以 1.03〜0.99莫耳爲更佳。B成分大於1.05莫耳時’碳酸醋殘 基會以末端封止的方式殘留,而無法充分地進行末端改 性,又,無法得到充分的聚合度。B成分小於0 · 9 7莫耳時’ 不只是無法進行聚合,而且未反應的醚二醇或羥基化合物 會殘留。 (羥基化合物:C成分) 在式(6)或(7)所示之羥基化合物(C成分),R1、X、a' -18- 200844137 R2、R3、R4、R5、r6、b、e係與式(2)及㈠)相同。羥基化 合物(C成分)可單獨或混合2種以上而使用。使用2種類以 上時,亦可組合式(6)或(7)所示之羥基化合物(C成分)以外 的羥基.化合物而使用。藉由羥基化合物(C成分),能夠提升 聚碳酸酯的耐熱性、熱安定性、成形加工性及耐吸水性。 因爲本發明的末端改性聚碳酸酯係在主鏈結構具有使 用由植物等能夠再生資源所得到原料之重複單位,構成末 ρ 端結構之該等羥基化合物(C成分)亦是以來自植物等能夠 再生資源者爲佳。能夠從植物得到的羥基化合物可舉出由 植物油得到之碳數1 4以上的長鏈烷基醇(鯨蠟醇、硬脂醇、 二十二烷醇)等。 相對於醚二醇(A成分),羥基化合物(C成分)的量以 0.3〜15重量%爲佳,以0.3〜10重量%較佳,以0.5〜10重量 %爲更佳。羥基化合物少於0.3重量%時,無法得到末端改 性的效果。羥基化合物多於1 5重量%時,因爲末端停止劑 ί 的量太多,無法得到在成形加工時具有充分的聚合反應之 末端改性聚碳酸酯。添加羥基化合物(C成分)的時期係在反 應初期及反應後期都可以。 反應能夠藉由熔融聚合來進行。熔融聚合能夠在高溫 減壓下使Α成分、Β成分及C成分進行酯交換反應所生成 的醇或酚餾出來進行。 (反應溫度) 爲了抑制醚二醇的分解來得到著色較少的高黏度樹 月旨,反應溫度以盡可能使用低溫條件爲佳,爲了使聚合反 -19- 200844137 應適當地進行,聚合溫度以在1 8 0〜2 8 0 °C的範圍爲佳,以 在1 8 0〜2 7 0 °C的範圍爲更佳。 又,以反應初期係在常壓加熱醚二醇及碳酸二酯進行 預反應後,慢慢地減壓,並在反應後期使系統減壓至1 . 3 X 1CT3〜1.3xl(T5MPa左右來使所生成的醇或苯酚容易地餾出 之方法爲佳。反應時間通常爲1〜4小時左右。 (聚合觸媒) — 又,爲了加速聚合速度,能夠使用聚合觸媒。聚合觸 [ 媒可舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫 鈉、二元酣的鈉鹽及二元酚的鉀鹽等的鹼金屬化合物。又, 可舉出氫氧化鈣、氫氧化鋇及氫氧化鎂等的鹼土類金屬化 合物。 又,可舉出氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化四 丁銨、三甲胺及三乙胺等的含氮鹼性化合物。 又,可舉出鹼金屬或鹼土類金屬的烷氧化物類、鹼金 u 屬或鹼土類金屬的有機酸鹽類、鋅化合物類、硼化合物類、 鋁化合物類、矽化合物類、鍺化合物類、有機錫化合物類、 鉛化合物類、餓化合物類、銻化合物類、錳化合物類、鈦 化合物類及锆化合物類等。此等可單獨使用,亦可組合使 用2種以上。 聚合觸媒以使用選自由含氮鹼性化合物、鹼金屬化合 物及鹼土類金屬化合物所組成群組之至少一種的化合物爲 佳。以倂用含氮鹼性化合物及鹼金屬化合物而使用爲特佳。 相對於各自碳酸二酯(B成分)1莫耳,此等聚合觸媒的 -20- 200844137 使用量以選自lxl(T9〜lxl〇_3當量爲佳,以lxl(T8〜5xl〇·4 當量的範圍爲更佳。 反應系統係保持於對於原料、反應混合物及反應生成 物爲惰性的氮氣等氣體之環境爲佳。而且,亦可按照必要 添加抗氧化劑等添加劑。 (觸媒鈍化劑) 在本發明的末端改性聚碳酸酯,亦能夠添加觸媒鈍化 ^ 劑。觸媒鈍化劑能夠使用眾所周知的觸媒鈍化劑。其中以 磺酸的銨鹽、鱗鹽爲佳。以十二烷基苯磺酸四丁基鱗鹽等 的十二烷基苯磺酸的銨鹽、鳞鹽爲佳。以對甲苯磺酸四丁 銨鹽等的對甲苯磺酸的銨鹽、鱗鹽爲佳。又,磺酸的酯以 使用苯磺酸曱酯、苯磺酸乙酯、苯磺酸丁酯、苯磺酸辛酯、 苯磺酸苯酯、對甲苯磺酸甲酯、對甲苯磺酸乙酯、對甲苯 磺酸丁酯、對甲苯磺酸辛酯及對甲苯磺酸苯酯爲佳。其中 以使用十二烷基苯磺酸四丁基鳞鹽爲最佳。選自鹼金屬化 ί 合物及/或鹼土類金屬化合物之聚合觸媒每1莫耳,此等觸 媒鈍化劑的使用量以〇 . 5〜5 0莫耳爲佳,以0.5〜1 0莫耳爲 較佳,以〇·8〜5莫耳的比率爲更佳。 因而,以在聚合觸媒的存在下,使醚二醇(Α成分)、碳 酸二酯(Β成分)及羥基化合物(C成分)在常壓下加熱反應, 接著,在減壓下,於1 80〜2 8 0 °C的溫度邊加熱邊使其熔融 縮聚爲佳。 (末端改性聚碳酸酯的製法(II)) 本發明的末端改性聚碳酸酯能夠在惰性溶劑中且吡啶 -21- 200844137 等酸結合劑的存在下,使醚二醇(A成分)與光氣(D成分)反 應來製造。亦即,本發明的末端改性聚碳酸酯能夠藉由使 下述式(5)
所示醚二醇(A成分)與光氣(D成分)在惰性溶劑中且酸 結合劑的存在下,使用下述式(6)或(7)
HO 一 R
所示之羥基化合物(C成分)作爲末端停止劑來製造(製 法(II))。 A成分及C成分係與製法(I)相同。醚二醇(A成分)係 以異雙脫水山梨糖醇(1,4 ; 3,6-雙脫水-D-山梨糖醇)爲佳。 經基化合物(C成分)係以來自生物起源物質者爲佳。藉由使 用式(6)或(7)所示之羥基化合物(C成分)作爲末端停止劑能 夠提高熱安定性。 (酸結合劑) 酸結合劑以選自由吡啶、喹啉及二甲基苯胺所組成群 組之至少一種爲佳。酸結合劑以吡啶爲特佳。相對於光氣 (D成分)1莫耳’酸結合劑的使用量以:〜丨〇〇莫爲佳,以 2〜50莫耳爲更佳。 (惰性溶劑) -22- 200844137 惰性溶劑可舉出例如苯、甲苯、二甲苯等烴、二 烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯及二氯苯等的鹵化烴。其 二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、氯苯、二氯苯等的鹵化 佳。以二氯甲烷爲最佳。反應溫度以〇〜40 °C爲佳,以 t爲更佳。反應時間通常爲數分鐘〜數天,以1 〇分鐘〃 時爲佳。 (成形品) 本發明包含由上述末端改性聚碳酸酯所構成的薄
C 成形品。薄膜能夠使用於光學用。 本發明的薄膜能夠藉由使在溶劑中溶解本發明的 改性聚碳酸酯而成的溶液流延之溶液流延法、藉由使 明的末端改性聚碳酸酯直接熔融而流延之熔融製膜法 造。 使用溶液流延法來製造薄膜時,從泛用性、製造 而言,所使用的溶劑爲鹵素系溶劑,其中以使用二氯 ί) 爲佳。相對於含有60重量%以上的二氯甲烷之溶劑1 重量份,溶液組成物(膠漿)(dope)係以使10重量份本 的末端改性聚碳酸酯溶解而成者爲佳。溶劑量多於9 0 份時,會有膜厚度變厚且難以得到表面平滑性優良的 薄膜之情形,又,溶劑量少於1 5重量份時,會有溶液 太高而難以製造薄膜之情形。 溶劑係除了二氯甲烷以外,亦可按照必要在不妨 膜性的範圍添加其他的溶劑,可舉出例如甲醇、乙醇 丙醇及2-丙醇等的醇類;氯仿、ι,2-二氯乙烷等的鹵 氯甲 中以 烴爲 5〜30 -5小 膜等 末端 本發 來製 成本 甲烷 5〜90 發明 重量 流延 黏度 礙製 ^ > 1 - 素系 -23- 200844137 溶劑;甲苯及二甲苯等的芳香族系溶劑;丙酮、甲基乙基 酮、環己酮等的酮系溶劑、乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯系 溶劑;及乙二醇二甲醚等的醚系溶劑。 在本發明,將膠漿流延至支撐基板上後,能夠藉由加 熱使溶劑蒸發而得到薄膜。支撐基板係使用玻璃基板、不 鏽鋼或鐵類型等的金屬基板、PET等的塑膠基板,並使用 刮片等使膠漿均勻地流延在支撐基板上。工業上通常的方 f、 法係從模頭連續地擠出至帶狀或轉筒狀的支撐基板上。 在支撐基板上,流延後的膠漿係以未發泡的方式從低 溫慢慢地加熱乾燥爲佳,且以加熱除去大部分的溶劑並將 具有自立性的薄膜從支撐基板剝離,而且從薄膜兩面加熱 乾燥來除去殘餘的溶劑爲佳。在從基板剝離的乾燥製程, 因爲熱收縮引起的尺寸變化使薄膜承受應力之可能性高, 所以如液晶顯示裝置所使用的光學用薄膜,在必須控制精 密的光學特性之製膜時,必須留意乾燥溫度、薄膜的固定 ( 條件等而進行。通常在剝離後的乾燥,係以在所使用的聚 碳酸酯的(Tg-100 °c )〜Tg的範圍階段地邊升溫邊乾燥之方 法爲佳。在T g以上乾燥時薄膜會產生熱變形,乃是不佳, 在(T g -1 0 0 °c )以下時因爲乾燥溫度顯著變慢,乃是不佳。 使用溶液流延法所得到的薄膜中的殘餘溶劑量以2重 量%以下爲佳,以1重量%以下爲更佳。大於2重量。時, 殘餘溶劑量變多致使玻璃轉移點顯著降低,乃是不佳。 使用熔融製膜法來製造薄膜時,通常係從T模頭將熔 液擠出而製膜。製膜溫度係取決於聚碳酸酯的分子量、Tg、 -24- 200844137 熔融流動特等而決定,通常爲180〜3 5 0 °C的範圍,以 2〇0〜320 °C的範圍爲更佳。溫度太低時黏度變高,會有容易 產生聚合物的配向、應力應變殘留之情形。相反地,溫度 太高時,會有容易產生熱劣化、著色、來自T模頭之模頭 線(線條)等之問題。 如此所得到的未拉伸薄膜的膜厚度沒有特別限制,能 夠按照目的而決定,從薄膜的製造面、韌性等的物性及成 本面而言,以1 〇〜3 00微米爲佳,以20〜2 00微米爲更佳。 本發明的薄膜以對未拉伸薄膜使用單軸拉伸或雙軸拉 伸等眾所周知的拉伸方法來使聚合物配向而成者爲佳。藉 由此種拉伸能夠使用作爲例如液晶顯示裝置的相位差薄 膜。拉伸溫度係在聚合物的 Tg附近之通常爲(Tg-20 °C )〜(Tg + 20°C )的範圍進行,拉伸倍率在縱向單軸拉伸時, 通常爲1.02倍〜3倍。拉伸薄膜的膜厚度以在20〜200微米 的範圍爲佳。 構成薄膜之本發明的末端改性聚碳酸酯之光彈性常數 爲25xl(T12Pa·1以下爲佳,ZOxliTUpa·1以下爲更佳。光彈 性常數高於25x1(T12 Pa·1時,會有在貼合光學用薄膜時因 張力顯現相位差,或是因與其他材料的尺寸安定性差異所 產生的應力而容易產生相位差,結果產生漏光、對比低落 等現象,致使長期的安定性差之情形。 又,本發明的薄膜之相位差値的波長分散性係以滿足 下述式(i) 1.010<R(450)/R(550)<1.070 (i) -25- 200844137 爲佳,以滿足下述式(Π) 1.010<R(45 0)/R(5 5 0)< 1.0 6 0 (ii) 爲更佳。 在此,R(450)、R(550)係各自爲在波長450奈米、550 奈米之薄膜面內的相位差値。使用此種相位差値的波長分 散小的相位差薄膜時,特別是在液晶顯示裝置的VA(垂直 配向)模式,能夠得到視野角特性、對比優良者。 又’本發明的薄膜之使用膜厚度除以其相位差所得到 的値(△ n = R(5 5 0)/薄膜厚度(微米))在未拉伸的狀態以滿足 下述式(iii) Δη<0.2 (iii) 爲佳,以滿足下述式(iv) △ n<0 . 1 5 (iv) 爲更佳。下限沒有特別限定,若是大於〇(零)之廣闊範圍時 艮卩可。 而且,在聚合物的Tg附近之(Tg-10°c)〜(Tg + 10°c)的 範圍拉伸時,A η與拉伸倍率的關係以滿足下述式(V) a ^ 8 (v) 爲佳,以滿足下述式(vi) a ^ 8 . 5 (v i) 爲更佳。上述试中,a係滿足Δη(5) = αχ3 + ΐ)之値(s係拉伸 倍率、△ n(s)係在拉伸倍率s之△ n,a係傾斜,b係常數)。 上限沒有特別限定,但1 〇〇以下時能夠充分地發揮性能。 具有滿足上述△ η及a的範圍的特性之薄膜,拉伸後 -26- 200844137 容易顯現相位差,且相位差控制性良好,在工業上亦適合。 本發明的薄膜之總光線透射率係以88%以上爲佳,以 9 0 %以上爲更佳。又,霧度値以5%以下爲佳,以3%以下爲 更佳。因爲本發明的薄膜之透明性優良,以作爲光學用薄 膜爲佳。 本發明的薄膜可單獨使用1片,亦可層積使用2片以 上。又可與其他材料構成的光學用薄膜組合使用。可使用 ζ , 作爲偏光板的保護膜,亦可使用作爲液晶顯示裝置的透明 基板。 實施例 以下,舉出實施例更詳細地說明本發明。但是,本發 明完全未限定於此等實施例。又,實施例中的份係重量份, %係重量%。又,評價係依照下述的方法。 (1 )比黏度(7? s ρ ) 將顆粒溶解於二氯甲烷,使濃度爲0.7 g/dL,並在溫度 I 20 °C使用奧氏黏度計(裝置名:RIGO AUTO VISCOSIMETER TYPE VMR- 0 5 2 5 · PG)測定。又,比黏度;7sp係由下述式求 取。 risP = t/t0- 1 t :試料溶液的流動時間 to :只有溶劑時流動時間 (2)未端改性基含有率 使用JEOL製JNM-AL400測定在顆粒的重氯仿溶液中 之1 H-NMR,並從來自醚二醇的特定質子與來自末端羥基化 -27- 200844137 合物的特定質子之積分比求取末端改性基含有率。又’末 端改性基含有率係由下述式求取。 末端改性基含有率=网X [M:l柴X· (S*%) [Me]
Rt :從1H-NMR的積分比求取相對於醚二醇之末端羥基化 合物的比率
Mt :末端羥基化合物構成單位的分子量
Re :從1H-NMR的積分比所求取之在主鏈中之醚二醇的組 成比(比較例(共聚合)時)。
Me :醚二醇構成單位的分子量 (3) 玻璃轉移溫度(Tg) 使用顆粒並藉由ΤΑ INSTRUMENTS公司製DSC(型式 DSC2910)測定。 (4) 5%重量減少溫度(Td) 使用顆粒並藉由ΤΑ INSTRUMENTS公司製TGA(型式 TGA29 5 0)測定。 (5 )熔融黏度 使用顆粒並藉由東洋精機(股)製毛細管流變計 (CAPILLOGRAPHY型式1D),以毛細管長度10.0毫米,毛 細管徑1 · 〇毫米,測定溫度爲2 5 (TC並任意地變更測定速度 來測定的結果,從所得到的剪切速度/黏度曲線讀取在 60036(^1之熔融黏度。 (6)成形加工性 -28- 200844137 使用日本製鋼所(股)製JSWJ-75EIII將顆粒進行射出 成形,並以目視評價厚度2毫米的成形板的形狀(模具溫 度:70〜90°C、成形溫度:220〜260°C)。 成形加工性 〇:未觀察到有混濁、破裂、縮孔狀凹斑、分解引起 的銀白色化等。 X :觀察到有混濁、破裂、縮孔狀凹斑、分解引起的銀 白色化等。 (7)接觸角 使用協和界面科學(股)製之滴下式接觸角計測定2毫 米厚度的成形板對純水之接觸角。 (8)吸水率 將預先在100°C乾燥24小時後之2毫米厚度的成形板 浸漬在2 5 °C的水中,測定2 4小時後的重量,並從下述式 計算吸水率。 (重量%)
㈣宠=樣板的重量(吸水後)_樣板的重量(吸水前)xl〇〇 — 樣板的重量(吸水前) (9) 薄膜的膜厚度 薄膜的膜厚度係使用MITUTOYO (股)製的膜厚度測定 計測定。 (10) 光彈性常數 準備寬度1公分、長度6公分的薄膜,並使用日本分 光(股)製分光偏振光橢圓計[M220]測定該薄膜在無負荷狀 態的相位差、在IN、2N、3N負荷時之波長5 5 0奈米光線 的相位差,並藉由計算(相位差)x(薄膜寬度)/(負荷)來求取。 -29- 200844137 (π)薄膜的總光線透射率及霧度値 使用日本電色工業(股)製濁度計NDH-2 000型測定。 (12)相位差値(R(4 5 0) 、 R(5 5 0))及其波長分散 (R(450)/R(550)) 使用日本分光(股)製分光偏振光橢圓計[M2 20]在波長 45 0奈米及波長5 5 0奈米測定。相位差値係對與薄膜面垂 直之入射光線測定相位差値。 f 實施例1 (i 將1,608重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,403重 量份(11.22莫耳)碳酸二苯酯及60重量份(0.22莫耳)硬脂醇 加入反應器,並加入1 · 〇重量份(相對於1莫耳碳酸二苯酯 成分爲lxl (Γ4莫耳)氫氧化四甲銨、及0.9x1 0_3重量份(相 對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲0.2x1 0_6莫耳)氫氧化鈉作爲 聚合觸媒,在氮氣環境下於1 8 0 °C熔融。 在攪拌下,以3 0分鐘將反應槽內緩慢減壓,邊餾去所 {_) 生成的苯酚邊減壓至13.3xl(T3MPa。在該狀態反應20分鐘 後升溫至2 0 0 °C後,以2 0分鐘慢慢地減壓,邊餾去苯酚邊 在4.00xl(T3MPa反應20分鐘,而且升溫至220°C並反應 30分鐘,升溫至250 °C並反應30分鐘。 接著,慢慢地減壓,繼續在2.67xlO_3MPa反應10分 鐘,在1.33xl(T3MPa反應10分鐘,而且減壓,到達4.00X 1 (Γ 5 Μ P a時,慢慢地升溫至2 5 0 °C,最後,使其在2 5 0 °C於 6.6 6 X 1 (Γ5 Μ P a反應1小時。將反應後的聚合物顆粒化,來 得到比黏度爲0.28且末端改性羥基含有率爲1.7重量%之 -30- 200844137 顆粒。該顆粒之其他的評價係如表1所示。 實施例2 將1,608重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、89重量 份(0.33莫耳)硬脂醇加入附帶有溫度計、攪拌器之反應器 中,並氮氣取代後,添加8,900重量份預先乾燥後的吡啶、 3 2,700重量份二氯甲烷並溶解。在攪拌下,於20 °C以100 分鐘吹入 1,420重量份(14.30莫耳)光氣。吹入光氣終了 後,直接攪拌約2 0分鐘並結束反應。使用二氯甲烷稀釋反 應結束後的生成物,並使用鹽酸中和除去吡啶後,重複水 洗直到導電率係與離子交換水幾乎相同爲止,隨後,將二 氯甲烷蒸發而得到粉末。將所得到的粉末熔融擠壓並將股 線切斷而得到顆粒。該顆粒的比黏度爲0 · 3 8且末端改性羥 基含有率爲4.9重量%。該顆粒之其他的評價係如表1所示。 實施例3 除了 1,6 0 8重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,427 重量份(11.33莫耳)碳酸二苯酯及134重量份(0.44莫耳)3-十五烷基苯酚以外,與實施例1同樣地聚合,來得到顆粒。 所得到的顆粒係比黏度爲0 · 2 4、末端改性經基含有率爲5.6 重量%。其他的評價結果係如表1所示。 實施例4 除了 1,60 8重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,4〇3 重量份(11·22莫耳)碳酸二苯酯及67重量份(0.66莫耳)1_ 己醇以外,與實施例1同樣地聚合,來得到顆粒。所得到 的顆粒係比黏度爲0.23、末端改性羥基含有率爲2.6重量 -31 - 200844137 %。其他的評價結果係如表1所示。 實施例5 除了 1,608重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,356 重量份(11莫耳)碳酸二苯酯及11重量份(〇.〇1莫耳)下述式 (12)
(pH3 3-tSrO^Sr(CH2)3CH3 (12) (式中,n = 9)所示之單末端反應聚二甲基矽氧烷以外,與實 施例1同樣地聚合,來得到顆粒。所得到的顆粒係比黏度 爲0.32、末端改性羥基含有率爲5.々xlCT1重量%。其他的 評價結果係如表1所示。 實施例6 除了 1,6 0 8重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,356 重量份(11莫耳)碳酸二苯酯及19重量份(0.033莫耳)4-羥 基苯甲酸-4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11_十七氟十 一烷酯(下述式(1 3 )) 广、\ Ο H0 -各-0-(ch2)3—(cf2)7cf3 (13) 以外’與貫施例1同樣地聚合,來得到顆粒。所得到的顆 粒係比黏度爲0.3 3、末端改性羥基含有率爲5 · 5 χ i 〇. i重量 %。其他的g平價結果係如表1所示。 實施例7 將1,5 5 9重量份(10.67莫耳)異雙脫水山梨糖醇、25 -32- 200844137 重量份(〇.33莫耳)1,3-丙二醇、2,380重量份(11.11莫耳) 碳酸二苯酯及60重量份(0.22莫耳)硬脂醇加入反應器,並 加入1.0重量份(相對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲1x1 0·4莫 耳)氫氧化四甲銨、及〇·9χ1 (Γ3重量份(相對於1莫耳碳酸 二苯酯成分爲〇·2χ1 0_6莫耳)氫氧化鈉作爲聚合觸媒,在氮 氣環境下於1 8 〇 °C熔融。 在攪拌下,以3 0分鐘將反應槽內慢慢減壓,邊餾去所 生成的苯酚邊減壓至1 .3 3x1 0_3MPa。在該狀態反應' 20分鐘 後升溫至200°C後,以20分鐘慢慢地減壓,邊餾去所生成 的苯酚邊在4.00x1 (Γ3 M Pa反應20分鐘,而且升溫至220 °C並反應30分鐘,升溫至240 °C並反應30分鐘。 接著,慢慢地減壓,繼續在2.6 7 X 1 (Γ3 Μ P a反應1 0分 鐘,在1.33xl(T3MPa反應10分鐘,而且減壓,到達4.00x l〇_5MPa時,慢慢地升溫至2 5 0°C,最後,使其在25(TC於 6 · 6 6 X 1 0_5 Μ P a反應1小時。將反應後的聚合物顆粒化,來 得到比黏度爲0.25且末端改性羥基含有率爲K5重量%之 顆粒。該顆粒之其他的評價係如表1所示。 實施例8 將1,5 27重量份(10.45莫耳)異雙脫水山梨糖醇、78.2 重量份(0.55莫耳)1,4·環己烷二甲醇、2,4〇3重量份(11·22 吴耳)碳酸二苯酯及60重量份(0.22莫耳)硬脂醇加入反應 器’並加入1.0重量份(相對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲i X 1 0 旲耳)氫氧化四甲錢、及〇·9χ1(Γ3重量份(相對於1莫 耳碳酸二苯酯成分爲0.2x10·6莫耳)氫氧化鈉作爲聚合觸 -33- 200844137 媒,在氮氣環境下於1 8 0 °C熔融。 在攪拌下,以3 0分鐘將反應槽內慢慢減壓,邊餾去所 生成的苯酚邊減壓至1 .33x1 (Γ3 MPa。在該狀態反應20分鐘 後升溫至2 0 0 °C後,以2 0分鐘慢慢地減壓,邊餾去所生成 的苯酚邊在4.00x1 0_3 MPa反應20分鐘,而且升溫至220 °C並反應30分鐘,升溫至240 °C並反應30分鐘。 接著,慢慢地減壓,繼續在2.67x1 0_3mPa反應1 0分 鐘,在1.33xl(T3MPa反應10分鐘,而且減壓,到達4·00χ l(T5MPa時,慢慢地升溫至25(TC,最後,使其在2 5 0 °C於 6 ·66χ10_5 MPa反應1小時。將反應後的聚合物顆粒化,來 得到比黏度爲0.33且末端改性羥基含有率爲1.8重量%之 顆粒。該顆粒之其他的評價係如表1所示。 比較例1 將1,461重量份(1〇莫耳)異雙脫水山梨糖醇及2,142 重量份(10莫耳)碳酸二苯酯加入反應器,並加入1.0重量 份(相對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲lxl 0·4莫耳)氫氧化四 甲銨、及5·4χ1 (Γ3重量份(相對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲 0·2χ1(Γ6莫耳)2,2-雙(4-羥苯基)丙烷二鈉鹽作爲聚合觸 媒,在氮氣環境下於1 8 0 °C熔融。 在攪拌下,以3 0分鐘將反應槽內慢慢減壓,邊餾去所 生成的苯酚邊減壓至1 .33x1 (T3MPa。在該狀態反應20分鐘 後升溫至200 °C後,以20分鐘慢慢地減壓,邊餾去所生成 的苯酚邊在4.〇〇xl〇-3MPa反應20分鐘,而且升溫至220 °C並反應30分鐘,升溫至250 °C並反應30分鐘。 -34- 200844137 接著,慢慢地減壓,繼續在2.67x1 (T3MPa反應10分 鐘,在1.33xl(T3MPa反應10分鐘,而且減壓,到達4.00X l(T5MPa時,慢慢地升溫至2 60 °C,最後,使其在2 60°C於 6.6 6x1 (Γ5 MPa反應1小時。將反應後的聚合物顆粒化,來 得到比黏度爲〇. 3 6的顆粒。此時,因爲未添加能夠末端改 性之羥基化合物,以末端改性羥基含有率爲〇重量%,其 他的評價係如表1所示。 比較例2 除了 1,608重量份(11莫耳)異雙脫水山梨糖醇、2,474 重量份(Π.55莫耳)碳酸二苯酯及268重量份(0.88莫耳)3-十五烷基苯酚以外,與實施例1同樣地聚合,來得到顆粒。 所得到的顆粒係比黏度爲0.1 6、末端改性羥基含有率爲9. 1 重量%。其他的評價結果係如表1所示。 比較例3 將1,366重量份(9.35莫耳)異雙脫水山梨糖醇、195重 量份(1.65莫耳)1,6_己二醇及2,356重量份(11莫耳)碳酸二 苯酯加入反應器,並加入1 .0重量份(相對於1莫耳碳酸二 苯酯成分爲lxl(T4莫耳)氫氧化四甲銨、及5.4χ1(Γ3重量份 (相對於1莫耳碳酸二苯酯成分爲0·2χ10_6莫耳)2,2-雙(4-羥苯基)丙烷二鈉鹽作爲聚合觸媒,在氮氣環境下於1 8 0 °C 熔融。在攪拌下,以3 0分鐘將反應槽內慢慢減壓,邊餾去 所生成的苯酚邊減壓至1.33xl(T3MPa。在該狀態反應20分 鐘後升溫至2 0 0 °C後,以2 0分鐘慢慢地減壓,邊餾去所生 成的苯酚邊在4.00xl(T3MPa反應20分鐘,而且升溫至220 -35- 200844137 °C並反應30分鐘,升溫至2 5 0°C並反應30分鐘。接 慢慢地減壓,繼續在2.67x1 (T3MPa反應10分鐘,在1 l(T3MPa反應10分鐘,而且減壓,到達4.00xl0_5MPa 慢慢地升溫至240°C,最後,使其在240 °C於6.66x1 0_5 反應1小時。將反應後的聚合物顆粒化,來得到比黏 〇 . 2 6的顆粒。此時,因爲未添加能夠末端改性之羥基 物,以末端改性羥基含有率爲〇重量%,其他的評價 表1所示。 .3 3 X 時, MPa 度爲 化合 係如 -36- 200844137 一谳 實施例8 10.45 11.22 0.22 1 0.55 0.33 〇〇 ▼—Η 1 < σ\ 艺 0.73 〇 cn 0.65 實施例7 10.67 11.11 0.22 0.33 0.25 wn r—Η m 寸丨 CSl CO c〇 0.71 〇 Ο 0.62 實施例6 11.00 11.00 0.033 0.33 un un ο 寸 cn uo CO VO cn r—H 〇 Ss 0.54 實施例5 11.00 11.00 p 0.32 0.54 CO VO o cn A r—H 〇 cn 〇\ r_ · Η 實施例4 11.00 11.22 | 0.66 | 0.23 CN oo 寸 csi cn 0.37 〇 i-H 卜 0.72 實施例3 11.00 11.33 | 0.44 | 0.24 V〇 ο vn cn 0.22 〇 g 0.64 實施例2 11.00 1 0.33 0.38 O' vo v〇 cn S 1—< 〇 ON 0.64 實施例1 11.00 11.22 0.22 0.28 H o CN V〇 m 0.76 〇 OO 0.67 單位 莫耳 莫耳 莫耳^ 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 壊 _ ώπί pt P P 〇 · H * x ¢2 目視 o 異雙脫水山梨糖醇 碳酸二苯酯 硬脂醇 十五烷基苯酚 1-己醇 式(12) I 式(13) 1,3-丙二醇 1,4-環己烷二甲醇 比黏度 末端改性羥基含有率 玻璃轉移溫度 5%重量減少溫度 熔融黏度(250°C、600sec 3 成形加工性 接觸角 吸水率(24小時) 丨Li, 200844137 (禳瑯)I嗽 比較例3 9.35 to vq r—Η 11.00 0.26 ρ cn CN csi 0.19 〇 ON Ό 0.80 比較例2 11.00 Ο 11.55 0.88 0.16 C0 r · < 〇\ 0.04 X 5S 0.62 比較例1 10.00 Ο 10.00 i 0.36 P v i 〇〇 m 〇〇 r—\ X Csl 0.84 單位 莫耳 莫耳 莫耳 莫耳 | 壊 重量% Ρ Ρ 〇 · r—i ^ x ¢2 目視 o 異雙脫水山梨糖醇 1,6-己二醇 碳酸二苯酯 ! 十五烷基苯酚 比黏度 末端改性羥基含有率 玻璃轉移溫度 5%重量減少溫度 熔融黏度(250°C、600sec、 成形加工性 接觸角 吸水率(24小時) •oocn- 200844137 實施例9 將實施例1所得到的末端改性聚碳酸酯使用 KZW15-30MG 薄膜成形裝置(TECHNOVEL(股)製)及 KYA-2H-6輥溫調機(加藤理機製作所(股)製)來得到熔融 製膜薄膜。擠壓機圓筒溫度係保持在220 °C〜2 6 0 °C的範圍 內,且在輥溫度爲140〜160 °C進行。所得到薄膜的物性係 如表2所示。 比較例4 將比較例3所得到的聚碳酸酯樹脂溶解在二氯甲烷,得 到濃度1 8重量%的溶液。將該溶液鑄塑於不鏽鋼基板上並 以溫度40 °C乾燥20分鐘、溫度60°C乾燥30分鐘後,將薄 膜從基板剝離且鬆弛地將薄膜周圍固定而以溫度60 °C乾燥 3 0分鐘、8 0 °C乾燥3 0分鐘、1 0 0 °C乾燥1小時、1 2 0 °C乾 燥1小時、1 40 °C乾燥1小時來得到薄膜。所得到薄膜的物 性係如表2所示。 比較例5 使用由雙酚A所構成的聚碳酸酯樹脂之帝人化成(股) 製Panlite(註冊商標)L 1 225,並使用KZW15-30MG薄膜成 形裝置(TECHNOVEL(股)製)及KYA-2H-6 輥溫調機(加藤 理機製作所(股)製)來得到熔融製膜薄膜。擠壓機圓筒溫度 係保持在 260 °C〜3 00 °C的範圍內,且在輥溫度爲 140〜160 °C進行。所得到薄膜的物性係如表2所示。得知與實施例 7的聚碳酸酯薄膜比較時,光彈性常數高、且相位差値的 -39- 200844137 波長分散大。 表2 單位 實施例9 比較例4 比較例5 膜厚度 微米 90 47 139 光彈性常數 xlO^Pa'1 12 26 81 總光線透射率 % 90 92 91 霧度 % 0.5 0.7 0.3 R(550) 奈米 7.1 11.8 1 44 R(450)/R(550) 1.026 1.022 1.071 Δη 0.08 0.25 0.32 實施例10〜12
將實施例 9所得到的未拉伸的末端改性聚碳酸酯薄 膜,使用拉伸機以拉伸溫度爲150〜16(TC使用3倍左右的 拉伸倍率進行單軸拉伸,來得到拉伸薄膜。該等拉伸薄膜 的相位差値及其波長分散的物性係如表3所示。 比較例6及7 將比較例4所得到的聚碳酸酯薄膜,使用拉伸機以拉伸 溫度爲1 2 0 °C使用2倍左右的拉伸倍率進行單軸拉伸,來 得到拉伸薄膜。該等拉伸薄膜的相位差値及其波長分散的 物性係如表3所示。得知與實施例1 〇〜1 2的末端改性聚碳 酸酯薄膜比較時,係難以顯現拉伸後的相位差,且相位差 値的波長分散大,相位差控制性差。 表3 單位 實施例10 實施例11 實施例12 比較例6 比較例7 拉伸 條件 拉伸溫度 °C 160 160 160 120 120 拉伸倍率 倍 1.2 1.5 2.2 1.2 1.5 薄膜 物性 膜厚度 毫米 84 80 69 44 1 39 R(550) 奈米 162 475 1158 47 154 R(450)/R(550) 1.019 1.025 1.025 1.025 1.038 Δη 1.95 5.98 16.78 1.07 3.95 發明之效果 -40- 200844137 本發明的末端改性聚碳酸酯之主鏈係實質上由來自生 物起源物質的重複單位所構成的生物起源物質的含有率 高。又’本發明的末端改性聚碳酸酯之耐熱性及熱安定性 優良。又,本發明的末端改性聚碳酸酯雖然生物起源物質 的含有率高,但是熔融黏度低,且成形加工性優良。又, 本發明的末端改性聚碳酸酯雖然含有極性高的醚二醇成 分’但是耐吸濕性優良,成形品的尺寸安定性、濕熱安定 性優良。又,本發明的末端改性聚碳酸酯之表面能量高、 不容易污染且耐磨耗性優良。 依照本發明的製造方法時,含有由生物起源物質之衍生 部分’且耐熱性、熱安定性、成形加工性及耐吸濕性優良, 能夠得到具有高表面能量之末端改性聚碳酸酯。 本發明的光學用薄膜之光彈性常數低,位相差的顯現性 及相位差控制性良好,視野角特性優良且耐熱性及熱安定 性優良。 產業上之利用可能性 本發明的末端改性聚碳酸酯能夠使用於薄膜等。本發明 的薄膜能夠適合使用作爲偏光板的保護膜或液晶顯示裝置 的透明基板。 【圖式簡單說明】 Μ 〇 j\\\ 【主要元件符號說明】 〇 j\w -41 -

Claims (1)

  1. 200844137 十、申請專利範圍: 1 · 一種末端改性聚碳酸酯,其主鏈係實質上由下述式(i)
    所示之重複單位所構成,將0.7克溶解在100毫升二氯 甲烷而成之溶液在20 °C之比黏度爲0.2〜0.5,相對於主 鏈,含有0.3〜9重量%之下述式(2)或(3) —Ο—R1
    {在上述式(2)、(3),R1係表示碳原子數4〜30之烷基、 碳原子數7〜30之芳院基、碳原子數4〜30之全氟院基、 或下述式(4) (4) —(CH2)b—έ 卜 0—ShR5 (在上述(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表 示選自由碳原子數1〜10的烷基、碳原子數6〜20的環烷 基、碳原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳 原子數7〜20的芳烷基所組成群組之至少1種的基,b係 〇〜3的整數,c係4〜:100的整數)所示之基,X係表示選自 由單鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成群 組之至少1種鍵,a係1〜5的整數}所示之末端基。 -42- 200844137 2 .如申請專利範圍第1項之末端改性聚碳酸酯,其中相對 於主鏈’含有0.3〜7.5重量%之式(2)或(3)所示之末端基。 3 ·如申請專利範圍第1項之末端改性聚碳酸酯,其中對水 之接觸角爲70°〜180°。 4 ·如申請專利範圍第1項之末端改性聚碳酸酯,其中在2 3 °C、24小時後之吸水率爲0.8 %以下。 5 ·如申請專利範圍第1項之末端改性聚碳酸酯,其中式(i ) 所示之重複單位係來自異雙脫水山梨糖醇(1,4 ; 3,6-雙脫 水-D-山梨糖醇)的單位。 6 ·如申請專利範圍第1項之末端改性聚碳酸酯,其中式(2) 或(3)所示末端基係來自生物起源物質。 7.—種末端改性聚碳酸酯之製法,其特徵係使下述式(5)
    所示之醚二醇(A成分)、碳酸二酯(B成分)及相對A成 分之0.3〜15重量%的下述式(6)或(7) HO 一 R
    (6 ) {在上述(6)、(7),R1係表示碳原子數4〜30之烷基、碳 原子數7〜30之芳烷基、碳原子數4〜30之全氟烷基、或 下述式(4) -43- (4 )200844137 R2 1 R4 f°' SrR5 R6 (在上述(4)中’ R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表 示選自由碳原子數1〜l〇的烷基、碳原子數6〜20的環烷 基、碳原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳 原子數7〜20的芳烷基所組成群組之至少1種的基,b係 0〜3的整數,c係4〜100的整數)所示之基,X係表示選自 由單鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成群 組之至少1種鍵,a係1〜5的整數}所示之羥基化合物(c 成分)反應。 8 .如申請專利範圍第7項之製法,其中相對於1莫耳醚二 醇(A成分),碳酸二酯(B成分)的量爲1.05〜0·97莫耳。 9 .如申請專利範圍第7項之製法,其中在聚合觸媒的存在 下,使醚二醇(Α成分)、碳酸二酯(Β成分)及羥基化合物 (C成分)於常壓進行加熱反應,接著在減壓下,於180°C 〜2 8 0 °C的溫度邊加熱邊使其熔融縮聚。 1 0 ·如申請專利範圍第7項之製法,其中使用選自由含氮鹼 性化合物、鹼金屬化合物及鹼土類金屬化合物之至少一 種化合物作爲聚合觸媒。 1 1 ·如申請專利範圍第7項之製法,其中碳酸二酯(B成分) 係異雙脫水山梨糖醇(1,4 ; 3,6-雙脫水-D-山梨糖醇)。 1 2 ·如申請專利範圍第7項之製法,其中羥基化合物(C成分) 係來自生物起源物質。 -44- 200844137 1 3 ·—種末端改性聚碳酸酯之製法’其特徵係使下述式(5)
    (5) 所示之醚二醇(A成分)及光氣(D成分)在惰性溶劑 中,於酸結合劑的存在下反應而成之聚碳酸酯之製法’ 使作爲末端停止劑之下述式(6)或(7)
    HO—R1 HO
    (6)(7) {在上述(6)、(7),R1係表示碳原子數4〜30之院基、 碳原子數7〜30之芳烷基、碳原子數4〜30之全氟烷基、 或下述式(4) (〇H2)b' R2 ShO- L R4士rR5 R6 (4)
    (在上述(4)中,R2、R3、R4、R5及R6係各自獨立地表 示選自由碳原子數1〜的烷基、碳原子數6〜20的環烷 基、碳原子數2〜10的烯基、碳原子數6〜10的芳基及碳 原子數7〜20的芳烷基所組成群組之至少1種的基,b係 〇〜3的整數,c係4〜100的整數)所示之基,X係表示選 自由單鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵、胺鍵及醯胺鍵所組成 群組之至少1種鍵,a係1〜5的整數}所示之羥基化合物 (C成分)反應。 -45- 200844137 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之製法,其中酸結合劑係選自 由吡啶、喹啉及二甲基苯胺所組成群組之至少一種。 1 5 .如申請專利範圍第1 3項之製法,其中醚二醇係異雙脫 水山梨糖醇(1,4 ; 3,6_雙脫水-D-山梨糖醇)的單位。 1 6 ·如申請專利範圍第1 3項之製法,其中羥基化合物係來 自生物起源物質。 1 7. —種成形品,係由如申請專利範圍第1項之末端改性聚 碳酸酯所構成。 f、 1 1 8 .如申請專利範圍第1 7項之成形品,係薄膜。 •46- 200844137 七、指定代表圖: (一) 本案指定代表圖為:無。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明: Μ 〇 j\ \\ 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學式:
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