TW201336929A - 聚碳酸酯樹脂組合物、成形品 - Google Patents
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Abstract
本發明之聚碳酸酯樹脂組合物可作為即便於高溫、高濕環境下反覆使用,亦能長時間維持優異之低溫下之耐衝擊性能的成形體之材料,即便於高溫下滯留亦不易產生變色等,該聚碳酸酯樹脂組合物係相對於芳香族聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A-1)5~100質量%、及(A-1)成分以外之芳香族聚碳酸酯樹脂(A-2)95~0質量%且聚有機矽氧烷單元之含量為1質量%以上之芳香族聚碳酸酯樹脂混合物(A)100質量份,包含磷系抗氧化劑(B)0.002~0.200質量份、環氧化穩定劑(C)0~0.200質量份,且由計算式(I)算出之壓力鍋試驗前後之樹脂組合物的黏度平均分子量之下降率P為20%以下。
Description
本發明係關於一種聚碳酸酯樹脂組合物、及使該樹脂組合物成形而成之成形品。
例如如專利文獻1所揭示之包含芳香族聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(以下,亦稱為「PC-POS共聚物」)之芳香族聚碳酸酯樹脂組合物係低溫環境下之耐衝擊性優異之材料,因此,適合用作低溫用途所使用之成形品用之材料。
另一方面,冷凍倉庫等所使用之物流用品或容器類於放入低溫倉庫之前,較多利用溫水或高溫蒸汽進行洗淨,要求低溫環境下之耐衝擊性能並且亦耐受高溫、高濕環境下之性能。
專利文獻1:日本專利特開2010-215791號公報
使包含PC-POS共聚物之聚碳酸酯樹脂組合物成形而成之成形品於低溫環境下之耐衝擊性優異,但隨著於高溫、高濕環境下反覆使用,具有下降至低溫下之耐衝擊性能之問題。例如,若使用包含PC-POS共聚物之聚碳酸酯樹脂組合物來製造一面反覆溫水或蒸汽洗淨等一面於冷凍倉庫內使用之物流用品或容器類,則於反覆溫水或蒸汽洗
淨等期間會使低溫衝擊性能下降。作為其結果,該物流用品或容器類會於運送或冷凍保管過程中破損。因此,指出含有包含PC-POS共聚物之聚碳酸酯樹脂組合物之容器類不適合於高溫、高濕環境下反覆洗淨使用之用途。
因此,於使用溫水或蒸汽而反覆洗淨之情形時,期望可形成能長時間維持低溫下之耐衝擊性能之成形體的材料之聚碳酸酯樹脂組合物。
本發明係鑒於上述問題方面而成,其目的在於提供一種即便於高溫、高濕環境下反覆使用,亦可形成能長時間維持較高之耐低溫衝擊性能之成形體之材料,並且具有即便滯留於射出成形機內亦不易產生變色等之加工穩定性的聚碳酸酯樹脂組合物,及使該樹脂組合物成形而成之成形體。
本發明者等人判明使包含PC-POS共聚物之聚碳酸酯樹脂組合物成形而成之成形品隨著於高溫、高濕環境下反覆使用,會使低溫下之耐衝擊性能下降之原因在於,聚碳酸酯樹脂之分子量下降。
進而,本發明者等人,推測作為該分子量下降之原因,亦可能因聚碳酸酯樹脂本身之水解而引起分子量下降,但更重要為因樹脂組合物中添加之磷系抗氧化劑之水解所產生之分解物(例如亞磷酸)的影響而促進聚碳酸酯樹脂之分子量下降。
為了驗證推測,本發明者等人將使用包含PC-POS共聚物之特定配方之聚碳酸酯樹脂組合物而製造之平板樣品施加於特定條件之壓力鍋試驗之後,進行特定條件之自動落錘衝擊試驗,探索把握平板樣品之衝擊下降與分子量之關係,及不會脆性破壞之條件。
其結果,本發明者等人發現,藉由相對於與樹脂組合物中之PC-POS共聚物共同含有之磷系抗氧化劑之特定含量,含有特定量之可抑
制該磷系抗氧化劑之水解之環氧化穩定劑,而將壓力鍋試驗前後之黏度平均分子量之下降率調整為特定值以下之聚碳酸酯樹脂組合物可解決上述課題,從而完成本發明。
即,本發明提供下述[1]~[11]。
[1]一種聚碳酸酯樹脂組合物,其係相對於包含芳香族聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A-1)5~100質量%、及(A-1)成分以外之芳香族聚碳酸酯樹脂(A-2)95~0質量%且聚有機矽氧烷單元之含量為1質量%以上之芳香族聚碳酸酯樹脂混合物(A)100質量份,包含磷系抗氧化劑(B)0.002~0.200質量份、環氧化穩定劑(C)0~0.200質量份,且由下述計算式(I)算出之該聚碳酸酯樹脂組合物之黏度平均分子量的下降率P為20%以下,
計算式(I):P[%]=(M1-M2)/M1×100
(上述式(I)中,M1為將上述聚碳酸酯樹脂組合物製成顆粒之後所測定之該樹脂組合物的黏度平均分子量,M2表示將該顆粒投入設定為121℃之壓力鍋試驗機中並處理300小時後所測定之壓力鍋試驗後的該樹脂組合物之黏度平均分子量。P表示相對於上述壓力鍋試驗前之該樹脂組合物之黏度平均分子量的該試驗後之該樹脂組合物之黏度平均分子量之下降率)
[2]如上述[1]之聚碳酸酯樹脂組合物,其中上述計算式(I)中之M2所表示之上述壓力鍋試驗後的上述樹脂組合物之黏度平均分子量為16000以上。
[3]如上述[1]或[2]之聚碳酸酯樹脂組合物,其中磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑或膦系抗氧化劑。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑且上述樹脂組合物中實質上不含(C)成分之情形時,作為(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑之含量相對於
(A)成分100質量份為0.002質量份以上且未達0.020質量份。
[5]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑且相對於(A)成分100質量份之作為(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑的含量為0.020~0.200質量份之情形時,相對於(A)成分100質量份之(C)成分之含量多於0質量份且為0.200質量份以下。
[6]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為膦系抗氧化劑之情形時,上述樹脂組合物中實質上不含(C)成分。
[7]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中環氧化穩定劑(C)係選自3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯、及2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物中之1種以上。
[8]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中環氧化穩定劑(C)係環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化天然油或環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化合成油。
[9]一種成形品,其係將如上述[1]至[8]中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物成形而成。
[10]如上述[9]之成形品,其中上述成形品係利用90℃以上之溫水、及100℃以上之蒸汽之至少一者進行洗淨的製品或零件。
[11]如上述[9]或[10]之成形品,其中上述成形品係於溫度60℃以上、相對濕度90%以上之環境下所使用之製品或零件。
本發明之聚碳酸酯樹脂組合物由於適度含有抗氧化劑,因此即便滯留於射出成形機內亦不易產生變色等,另一方面,成形加工之成形體即便含有易於水解之亞磷酸酯系抗氧化劑等,亦可長時間維持即
便於高溫、高濕環境下反覆使用亦優異之耐低溫衝擊性能。
本發明之聚碳酸酯樹脂組合物(以下,亦僅稱為「樹脂組合物」)係相對於包含芳香族聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A-1)(以下,亦稱為「PC-POS共聚物(A-1)」)、及視需要調配之(A-1)成分以外之芳香族聚碳酸酯樹脂(A-2)(以下,亦稱為「其他PC樹脂(A-2)」)之芳香族聚碳酸酯樹脂混合物(A)100質量份,包含磷系抗氧化劑(B)0.002~0.200質量份、環氧化穩定劑(C)0~0.200質量份之聚碳酸酯樹脂組合物。
本發明之樹脂組合物具有以下特徵。
即,本發明之樹脂組合物係由下述計算式(I)算出之聚碳酸酯樹脂組合物之黏度平均分子量的下降率P為20%以下、較佳為18%以下、更佳為16%以下之聚碳酸酯樹脂組合物。
計算式(I):P[%]=(M1-M2)/M1×100
(上述式(I)中,M1為將上述聚碳酸酯樹脂組合物製成顆粒之後所測定之該樹脂組合物的黏度平均分子量,M2表示將該顆粒投入設定為121℃之壓力鍋試驗機中並處理300小時後所測定之壓力鍋試驗後的該樹脂組合物之黏度平均分子量。P表示相對於上述壓力鍋試驗前之該樹脂組合物之黏度平均分子量的該試驗後之該樹脂組合物之黏度平均分子量之下降率)
再者,於本發明中,上述顆粒係使用擠出機等,將本發明之樹脂組合物熔融及/或混練之後,加工成平均代表長0.1~20 mm左右大小之粒狀者。
由上述計算式(I)算出之P之值表示將本發明之樹脂組合物混練製成顆粒(進而製成成形品),將該顆粒或成形品進行121℃、300小時之壓力鍋試驗(Pressure Cooker Test,以下亦稱為「PCT」)之後之水解的黏度平均分子量之下降率。
將此種樹脂組合物成形加工而獲得之成形體即便於蒸汽洗淨或溫水洗淨等高溫、高濕環境下反覆使用,構成該成形體之樹脂組合物之水解的分子量下降較小,因此可獲得低溫衝擊性能之下降亦較少、安全性較高之成形體。因此,可使樹脂組合物之添加分子量較小,獲得易於加工為成形體之流動性。
再者,由計算式(I)算出之P之值越低則表示高溫、高濕環境下之耐久性越高,對下限值並無特別限制。
另一方面,上述試驗之結果,使用黏度平均分子量之下降率P超過20%之樹脂組合物而成形加工之成形體於反覆蒸汽洗淨或溫水洗淨等期間,該成形體樹脂之分子量會下降,耐衝擊性能加速下降。若如此,則低溫環境下之破壞危險度提高。為了彌補隨著該樹脂組合物之分子量下降,該成形體之低溫衝擊性能之下降,必需將該樹脂組合物之初期分子量相當增大,但若分子量增大,則成形加工性下降,容易使較大成形體之加工變得困難。又,若該樹脂組合物之分子量下降,則所獲得之成形體之拉伸特性、彎曲特性、蠕變特性等機械物性亦會下降,因此針對堆疊等靜態荷重,易於變得強度不足。進而,若該樹脂組合物之分子量下降,則易於引起所獲得之成形體之白化或添加劑之滲移等,因此外觀變差。
又,上述計算式(I)中之M2所表示之上述壓力鍋試驗後之樹脂組合物的黏度平均分子量較佳為16000以上,更佳為17000以上,進而較佳為18000以上。若該黏度平均分子量為16000以上,則可用作進行蒸汽洗淨等之冷凍倉庫用之物流用品或容器等之材料。再者,若為上述
壓力鍋試驗後之黏度平均分子量為18000以上之樹脂組合物,則將其加工而獲得之成形體即便受到苛刻之衝擊,亦幾乎不會脆性破壞。例如,使用該樹脂組合物將如實施例所示之2 mm厚之試驗板成形20片,施加於121℃、300小時之壓力鍋試驗後,即便進行-30℃之自動落錘衝擊試驗亦全部成為延展性破壞。
再者,上述PCT後之樹脂組合物之黏度平均分子量的上限值並無特別限制,該黏度平均分子量通常為80000以下,較佳為60000以下。
上述之兼具耐水解性能與低溫衝擊性之樹脂組合物可由以下構成而達成。
樹脂組合物包含含有PC-POS共聚物(A-1)及其他PC樹脂(A-2)之樹脂混合物(A)。
PC-POS共聚物(A-1)之含量相對於(A)成分之總量,為5~100質量%,較佳為20~95質量%,更佳為35~93質量%,進而較佳為50~90質量%。
另一方面,視需要而調配之PC樹脂(A-2)之含量相對於(A)成分之總量為0~95質量%,較佳為5~80質量%,更佳為7~65質量%,進而較佳為10~50質量%。
又,(A)成分之總量中之聚有機矽氧烷單元的含量為1質量%以上,較佳為1~35質量%,更佳為1.5~30質量%,進而較佳為2~20質量%,進而更佳為3~15質量%。
若聚有機矽氧烷單元之含量未達1質量%,則低溫環境下之耐衝擊性能未提高至例如作為於-30℃以下之環境之冷凍倉庫等所使用之物流用品或容器類之材料所要求之低溫衝擊性能的水準。
關於製造本樹脂組合物時添加時之分子量,若為(A)成分之總量中之聚有機矽氧烷單元的含量為1質量%以上且上述壓力鍋試驗後之
黏度平均分子量之下降率P為20%以下之組合物,則作為樹脂組合物之添加之黏度平均分子量(PCT前之樹脂組合物之黏度平均分子量)並無特別限制。
PCT前之樹脂組合物之黏度平均分子量通常為80000以下,較佳為10000~80000,更佳為16000~60000。
以下,對(A-1)成分及(A-2)成分進行詳述。
作為本發明之樹脂組合物中包含之PC-POS共聚物(A-1),較佳為包含含有下述通式(I)所表示之構成單元之聚碳酸酯部(PC部)、含有下述通式(II)所表示之構成單元之聚有機矽氧烷部(POS部)的共聚物。
上述通式(I)中,R1及R2分別獨立表示鹵素原子、碳數1~6之烷基或碳數1~6之烷氧基。X表示單鍵、碳數1~8之伸烷基、碳數2~8之亞烷基、碳數5~15之環伸烷基、碳數5~15之環亞烷基、-S-、-SO-、-SO2-、-O-或-CO-。a及b分別獨立表示0~4之整數。
又,上述通式(II)中,R3~R6分別獨立表示氫原子、鹵素原子或碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基。Y表示包含脂肪族或芳香族之有機殘基。N為平均重複數,表示20~1000之數。
通式(I)中,作為R1及R2分別獨立表示之烷基,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基(「各種」表示包含直鏈狀及
所有支鏈狀者,以下相同)、各種戊基、各種己基等。
作為R1及R2分別獨立表示之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之基等。
作為X表示之伸烷基,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基等,較佳為碳數1~5之伸烷基。
作為X表示之亞烷基,例如可列舉:亞乙基、亞異丙基等。
作為X表示之環伸烷基,例如可列舉:環戊二基、環己二基、環辛二基等,較佳為碳數5~10之環伸烷基。
作為X表示之環亞烷基,例如可列舉:環亞己基、3,5,5-三甲基環亞己基、2-亞金剛烷基等,較佳為碳數5~10之環亞烷基,更佳為碳數5~8之環亞烷基。
a及b分別獨立表示0~4之整數,較佳為0~2,更佳為0或1。
通式(II)中,作為R3~R6分別獨立表示之鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
作為R3~R6分別獨立表示之烷基、烷氧基,可列舉與R1及R2之情形相同者。
作為R3~R6分別獨立表示之芳基,例如可列舉:苯基、萘基等。
作為Y表示之包含脂肪族之有機殘基,例如可列舉碳數1~10(較佳為碳數1~6、更佳為碳數1~3)之伸烷基等。
作為Y表示之包含芳香族之有機殘基,例如可列舉:伸苯基、伸萘基、聯苯二基等成環碳數6~12之伸芳基等。
上述通式(II)中之POS部之平均重複數n為20~1000,較佳為30~600,更佳為35~250,進而較佳為40~150。若n為20以上,則可充分提高低溫下之耐衝擊性。又,若為1000以下,則就關於POS之操作性並無問題,PC-POS共聚物之製造上之觀點而言較佳。再者,該平均重複數n之值係藉由核磁共振(NMR)測定而算出之值。
上述通式(I)所表示之構成單元(PC部)之含量於PC-POS共聚物(A-1)中,較佳為70~98質量%,更佳為85~97.5質量%,進而較佳為90~97質量%。
另一方面,上述通式(II)所表示之構成單元(POS部)之含量於PC-POS共聚物(A-1)中,較佳為1~30質量%,更佳為2~20質量%,進而較佳為3~15質量%。若為1質量%以上,則耐衝擊強度提高之效果充分,另一方面,若為30質量%以下,則具有充分之耐熱性。
再者,PC-POS共聚物中之構成單元之含量係藉由核磁共振(NMR)測定所算出之值。
作為PC-POS共聚物(A-1)之黏度平均分子量,就成形品之強度及與生產性之平衡之觀點而言,較佳為12000~70000,更佳為14000~50000,進而較佳為16000~30000。
作為具有上述通式(I)及(II)所表示之構成單元之PC-POS共聚物的製造方法,較佳為將下述通式(1)所表示之二酚與下述通式(2)所表示之聚有機矽氧烷、與光氣、碳酸酯、或氯甲酸酯共聚合而獲得。
此處,通式(1)中,R1及R2、X、a及b與上述通式(I)相同,通式(2)中,R3~R6、Y、n與上述通式(II)相同,m表示0或1,Z表示鹵素、-R7OH、-R7COOH、-R7NH2、-COOH或-SH,R7表示直鏈、支鏈或環狀伸烷基、芳基取代伸烷基、環上可具有烷氧基之芳基取代伸烷基、伸芳基。
作為上述通式(1)所表示之二酚,並無特別限定,較佳為2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[通稱:雙酚A]。於使用雙酚A作為二酚之情形時,於通式(I)中,成為X為亞異丙基,且a=b=0之PC-POS共聚物。
作為雙酚A以外之二酚,例如可列舉:雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)辛烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)萘基甲烷、1,1-雙(4-羥基-第三丁基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷等雙(羥基芳基)烷烴類,1,1-雙(4-羥基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,5,5-三甲基環己烷、2,2-雙(4-羥基苯基)降烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環十二烷等雙(羥基芳基)環烷烴類,4,4'-二羥基二苯醚、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基苯醚等二羥基芳基醚類,4,4'-二羥基二苯基硫醚、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基硫醚等二羥基二芳基硫醚類,4,4'-二羥基二苯基亞碸、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基亞碸等二羥基二芳基亞碸類,4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基碸等二羥基二芳基碸類,4,4'-二羥基聯苯等二羥基聯苯類,9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀等二羥基二芳基茀類,1,3-雙(4-羥基苯基)金剛烷、2,2-雙(4-羥基苯基)金剛烷、1,3-雙(4-羥基苯基)-5,7-二甲基金剛烷等二羥基二芳基金剛烷類,4,4'-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙酚、10,10-雙(4-羥基苯基)-9-蒽酮、1,5-雙(4-羥基苯硫基)-2,3-二氧戊烷等。
該等二酚可單獨使用或混合兩種以上使用。
通式(2)所表示之聚有機矽氧烷可藉由使具有烯烴性不飽和碳-碳鍵之苯酚類較佳為乙烯基苯酚、烯丙基苯酚、丁香酚、異丙烯基苯酚
等與具有特定平均重複數n之聚有機矽氧烷鏈之末端進行氫矽烷化反應而容易製造。作為上述苯酚類,更佳為烯丙基苯酚或丁香酚。於該情形時,通式(II)中之Y成為源自烯丙基苯酚或丁香酚之有機殘基。
作為通式(2)所表示之聚有機矽氧烷,例如可列舉以下之通式(3)~(11)之化合物。
上述通式(3)~(11)中,R3~R6與通式(II)同樣,分別獨立表示氫原子、鹵素原子或碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基,n為有機矽氧烷構成單元之平均重複數,表示20~1000之數。又,R8表示烷基、烯基、芳基或芳烷基,c分別獨立表示正整數,通常為2~6之整數。
該等之中,就聚合之容易度之觀點而言,較佳為通式(3)所表示之苯酚改性聚有機矽氧烷。又,就獲取之容易度之觀點而言,較佳為通式(4)所表示之化合物中之一種即α,ω-雙[3-(鄰羥基苯基)丙基]聚二甲基矽氧烷、通式(5)所表示之化合物中之一種即α,ω-雙[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙基]聚二甲基矽氧烷。
上述苯酚改性聚有機矽氧烷可利用公知之方法而製造。作為製造法,例如可列舉以下所表示之方法。
首先,使環三矽氧烷與二矽氧烷於酸性觸媒存在下進行反應,合成α,ω-二氫二烯有機聚矽氧烷。此時,可藉由改變環三矽氧烷與二矽氧烷之添加比而合成具有所需之平均重複單元之α,ω-二氫二烯有機聚矽氧烷。繼而,藉由於氫化矽氧烷化反應用觸媒之存在下,使該α,ω-二氫二烯有機聚矽氧烷與烯丙基苯酚或丁香酚等具有不飽和脂肪族烴基之苯酚化合物進行加成反應,而製造具有所需平均重複單元之苯酚改性聚有機矽氧烷。
又,於該階段中,由於低分子量之環狀聚有機矽氧烷或過剩量之上述苯酚化合物作為雜質而殘留,因此較佳為於減壓下進行加熱,將該等低分子化合物餾去。
樹脂混合物(A)中可含有作為(A-1)成分以外之芳香族聚碳酸酯之其他PC樹脂(A-2)。
作為其他PC樹脂(A-2),可使用藉由於對反應惰性之有機溶劑及
鹼水溶液之存在下,與二酚系化合物及光氣進行反應之後,添加三級胺或四級銨鹽等聚合觸媒並聚合之界面聚合法;或將二酚系化合物溶解於吡啶或吡啶與惰性溶劑之混合溶液中,導入光氣而直接製造之吡啶法等先前之芳香族聚碳酸酯之製造法而獲得者。
作為(A-2)成分之芳香族聚碳酸酯之製造所使用的二酚系化合物,例如可列舉:2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[通稱:雙酚A]、雙(4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙(4-羥基苯基)辛烷、雙(4-羥基苯基)苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)二苯基甲烷、2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、雙(4-羥基苯基)萘基甲烷、1,1-雙(4-羥基-3-第三丁基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷等雙(羥基芳基)烷烴類,1,1-雙(4-羥基苯基)環戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、1,1-雙(4-羥基苯基)-3,5,5-三甲基環己烷、2,2-雙(4-羥基苯基)降烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環十二烷等雙(羥基芳基)環烷烴類,4,4'-二羥基二苯醚、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基苯醚等二羥基芳基醚類,4,4'-二羥基二苯基硫醚、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基硫醚等二羥基二芳基硫醚類,4,4'-二羥基二苯基亞碸、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基亞碸等二羥基二芳基亞碸類,4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基碸等二羥基二芳基碸類,4,4'-二羥基聯苯等二羥基聯苯類,9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀等二羥基二芳基茀類,1,3-雙(4-羥基苯基)金剛烷、2,2-雙(4-羥基苯基)金剛烷、1,3-雙(4-羥基苯基)-5,7-二甲基金剛烷等二羥基二芳基金剛烷類,4,4'-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙酚、10,10-雙(4-羥基苯基)-9-蒽酮、1,5-雙(4-羥基苯硫基)-2,3-二氧戊烷等。該等二酚可單獨使用或混合兩種以上使用。
(A-2)成分之芳香族聚碳酸酯之製造時,可視需要使用分子量調節劑、末端停止劑等。該等若通常為聚碳酸酯樹脂之聚合所使用者,則可使用各種者。
作為具體之分子量調節劑,一元苯酚例如可列舉:苯酚、鄰正丁基苯酚、間正丁基苯酚、對正丁基苯酚、鄰異丁基苯酚、間異丁基苯酚、對異丁基苯酚、鄰第三丁基苯酚、間第三丁基苯酚、對第三丁基苯酚、鄰正戊基苯酚、間正戊基苯酚、對正戊基苯酚、鄰正己基苯酚、間正己基苯酚、對正己基苯酚、對第三辛基苯酚、鄰環己基苯酚、間環己基苯酚、對環己基苯酚、鄰苯基苯酚、間苯基苯酚、對苯基苯酚、鄰壬基苯酚、間壬基苯酚、對壬基苯酚、鄰異丙苯基苯酚、間異丙苯基苯酚、對異丙苯基苯酚、鄰萘基苯酚、間萘基苯酚、對萘基苯酚、2,5-二-第三丁基苯酚、2,4-二-第三丁基苯酚、3,5-二-第三丁基苯酚、2,5-二異丙苯基苯酚、3,5-二異丙苯基苯酚、對甲酚、對溴苯酚、2,4,6-三溴苯酚,鄰位、間位或對位具有平均碳數12~35之直鏈狀或分支狀之烷基之單烷基苯酚、9-(4-羥基苯基)-9-(4-甲氧基苯基)茀、9-(4-羥基-3-甲基苯基)-9-(4-甲氧基-3-甲基苯基)茀、4-(1-金剛烷基)苯酚等。
該等一元苯酚之中,較佳為對第三丁基苯酚、對異丙苯基苯酚、對苯基苯酚等。又,該等化合物可單獨使用或併用兩種以上之化合物使用。
作為末端停止劑,可使用一元之羧酸及其衍生物、或一元酚。作為此種末端停止劑,例如可列舉:對第三丁基-苯酚、對苯基苯酚、對異丙苯基苯酚、對全氟壬基苯酚、對(全氟壬基苯基)苯酚、對(全氟己基苯基)苯酚、對第三全氟丁基苯酚、1-(P-羥基苄基)全氟癸烷、對[2-(1H,1H-全氟三(十二烷氧基))-1,1,1,3,3,3-六氟丙基]苯酚、3,5-雙(全氟己氧基羰基)苯酚、對羥基苯甲酸全氟十二烷酯、對
(1H,1H-全氟辛氧基)苯酚、2H,2H,9H-全氟壬酸、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙醇等。
進而,亦可對上述二酚系化合物使用分支劑製成分支化聚碳酸酯。該分支劑之添加量相對於上述二酚系化合物,較佳為0.01~3.0莫耳%,更佳為0.1~2.0莫耳%。
作為分支劑,例如可列舉:1,1,1-三(4-羥基苯基)乙烷、4,4'-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚、α,α',α"-三(4-羥基苯基)-1,3,5-三異丙基苯、1-[α-甲基-α-(4'-羥基苯基)乙基]-4-[α',α'-雙(4"-羥基苯基)乙基]苯、氟甘胺酸、偏苯三甲酸、靛紅雙(鄰甲酚)等具有三個以上官能基之化合物。
作為其他PC樹脂(A-2)之黏度平均分子量,較佳為15000~80000,更佳為16000~60000,進而較佳為17000~35000。作為(A-2)成分,可藉由使用具有各種黏度平均分子量之PC樹脂,而將所獲得之樹脂組合物之黏度平均分子量調整為所需範圍。
本發明之樹脂組合物包含磷系抗氧化劑(B)。藉由含有磷系抗氧化劑(B),即便於成形加工時將樹脂組合物滯留於高溫下,亦可將能抑制變色或銀條產生等之優異之加工穩定性賦予至樹脂組合物。
作為磷系抗氧化劑,就獲得即便滯留於高溫下亦可抑制變色等產生之樹脂組合物之觀點而言,較佳為亞磷酸酯系抗氧化劑或膦系抗氧化劑。
作為亞磷酸酯系抗氧化劑,例如可列舉:三壬基苯基亞磷酸酯、三苯基亞磷酸酯、十三烷基亞磷酸酯、三(十八烷基)亞磷酸酯、三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯(BASF公司製造之商品名「Irgafos168」等)、雙-(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇-二亞磷酸酯(BASF公司製造之商品名「Irgafos126」、ADEKA公司製造之商品名
「Adekastab PEP-24G」等)、雙-(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯(BASF公司製造之商品名「Irgafos38」等)、雙-(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇-二亞磷酸酯(ADEKA公司製造之商品名「Adekastab PEP-36」等)、二硬脂基-季戊四醇-二亞磷酸酯(ADEKA公司製造之商品名「Adekastab PEP-8」、城北化學公司製造之商品名「JPP-2000」等)、[雙(2,4-二-第三丁基-5-甲基苯氧基)膦基]聯苯(大崎工業股份有限公司製造之商品名「GSY-P101」等)、6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-第三丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧磷雜八環(住友化學工業股份有限公司製造之商品名「Sumilizer GP」等)、N,N-雙[2-[[2,4,8,10-四(1,1二甲基乙基)二苯并[d,f][1,3,2]二磷環庚烷-6-基]氧基]-乙基]乙烷胺(BASF公司製造之商品名「Irgafos12」等)等。
此外亦可列舉下述式(12)~(15)所表示之化合物。
該等亞磷酸酯系抗氧化劑之中,就耐水解性之觀點而言,較佳為三-2,4-二-第三丁基苯基亞磷酸酯。
再者,亞磷酸酯系抗氧化劑如上所述,具有其本身易於水解之性質。因此,包含含有聚碳酸酯樹脂與亞磷酸酯系抗氧化劑之聚碳酸酯樹脂組合物的成形品於高溫、高濕環境下使用之情形,聚碳酸酯樹脂之水解不容易引起,另一方面,亞磷酸酯系抗氧化劑容易水解。若亞磷酸酯系抗氧化劑水解,其水解物(例如亞磷酸等)生成一定量以上,則有促進聚碳酸酯樹脂本身之水解,聚碳酸酯樹脂之分子量下降之傾向。
因此,於含有一定量以上之亞磷酸酯系抗氧化劑之情形時,必需添加特定量之作為(C)成分之環氧化穩定劑,抑制亞磷酸酯系抗氧化劑之水解。
作為膦系抗氧化劑,例如可列舉三苯基膦(城北化學股份有限公司製造之「JC263」)。
於本發明中,於使用膦系抗氧化劑作為(B)成分之情形時,較佳為於樹脂組合物中實質上不含作為(C)成分之環氧化穩定劑。作為其理由,可列舉:(1)膦系抗氧化劑不具有水解性,因此無需添加(C)成分,(2)藉由膦系抗氧化劑與環氧化穩定劑(C)之相互作用,上述壓力
鍋試驗後之樹脂組合物之黏度平均分子量之下降率變大,該下降率之調整變得困難,(3)藉由與(C)成分之相互作用,成形加工時樹脂組合物於高溫下滯留時產生銀條等,加工穩定性下降。
再者,於本發明中,「實質上不含(C)成分」意指(C)成分之含量相對於(A)成分100質量份,未達0.001質量份,較佳為未達0.0001質量份(以下之記載中亦表示同樣)。
磷系抗氧化劑(B)之含量相對於(A)成分100質量份,為0.002~0.200質量份,較佳為0.003~0.100質量份,更佳為0.003~0.080質量份。若未達0.002質量份,則於高溫下滯留時無法充分抑制樹脂組合物之變色或銀條產生等。另一方面,若超過0.200質量份,則壓力鍋試驗後之黏度平均分子量之下降率變大,該下降率之調整變得困難。
於使用亞磷酸酯系抗氧化劑作為(B)成分,樹脂組合物中實質上不含(C)成分之情形時,用作(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑之含量相對於(A)成分100質量份,較佳為0.002質量份以上未達0.020質量份,更佳為0.002~0.018質量份,進而較佳為0.003~0.015質量份,進而更佳為0.003~0.012質量份。於實質上不含(C)成分之情形時,若亞磷酸酯系抗氧化劑之含量超過0.020質量份,則亞磷酸酯系抗氧化劑之水解物對樹脂組合物造成之影響較大,壓力鍋試驗後之黏度平均分子量之下降率調整為特定值以下變得困難。即,於亞磷酸酯系抗氧化劑之含量未達0.020質量份之情形時,可不必含有(C)成分而將壓力鍋試驗後之樹脂組合物之黏度平均分子量的下降率調整為特定值以下。
再者,「實質上不含(C)成分」意指未意欲含有(C)成分,樹脂組合物中之(C)成分之含量未達0.001質量%,較佳為未達0.0001質量%,更佳為未達0.00001質量%。
再者,於使用亞磷酸酯系抗氧化劑作為(B)成分,樹脂組合物中
包含(C)成分之情形時,或者使用膦系抗氧化劑作為(B)成分之情形時,用作(B)成分之該抗氧化劑之含量如上所述,相對於(A)成分100質量份,為0.002~0.200質量份,較佳為0.003~0.100質量份,更佳為0.003~0.080質量份。
本發明之樹脂組合物使用亞磷酸酯系抗氧化劑作為(B)成分之情形時,較佳為基本上含有環氧化穩定劑(C)。
亞磷酸酯系抗氧化劑有於濕熱環境下易於與聚碳酸酯樹脂以上進行水解,進而水解所產生之亞磷酸類或苯酚類等分解物有顯著促進聚碳酸酯樹脂之水解之作用。
(B)成分就加工穩定性或作用穩定性而言為重要之成分,於樹脂組合物中須要為一定量以上,但就上述理由而言,於(B)成分為亞磷酸酯系抗氧化劑之情形時,添加量係限制於0.020質量份以下。
因此,本發明人等人對抑制亞磷酸酯系抗氧化劑之水解之方法進行努力研究,結果發現環氧化穩定劑(C)有抑制亞磷酸酯系抗氧化劑之水解,或者使亞磷酸酯系抗氧化劑水解產生之分解物無毒化之作用。基於該見解,而於聚碳酸酯樹脂(A)中添加0.020質量份以上之亞磷酸酯系抗氧化劑之情形時,若併用環氧化穩定劑(C),則亦可將黏度平均分子量之下降率調整為特定值以下。
作為環氧化穩定劑(C),可列舉將構造之一部分環氧化之化合物。
此種環氧化穩定劑(C)之中,就上述觀點而言,較佳為3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯(Daicel化學工業股份有限公司製造之商品名「Celloxide2021P」等)、2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物(Daicel化學工業股份有限公司製造之商品名「EHPE3150」等)、該等2種之混合物(Daicel化學工業股份
有限公司製造之商品名EHPE3150CE)、以及環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化天然油或環氧化合成油。
進而,使用包含樹脂組合物之成形體作為食品用容器等之用途之情形時,就製成可安全保存食品之成形體之觀點而言,更佳為環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化天然油或環氧化合成油。
作為環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化天然油,例如可列舉:Sansocizer E-2000H(商品名,新日本理化股份有限公司製造,環氧化大豆油、環氧乙烷氧濃度6.7%以上)、Sansocizer E-9000H(商品名,新日本理化股份有限公司製造,環氧化亞麻仁油、環氧乙烷氧濃度8.5%以上)等。
作為環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化合成油,例如可列舉:Sansocizer E-PO(商品名,新日本理化股份有限公司製造,環氧六氫鄰苯二甲酸二環氧硬脂酯,環氧乙烷氧濃度5.5%以上)、Sansocizer E-4030(商品名,新日本理化股份有限公司製造,環氧化脂肪酸丁酯,環氧乙烷氧濃度4.5%以上)等。
環氧化天然油或環氧化合成油之環氧乙烷氧濃度為4%以上,較佳為5%以上,更佳為6%以上,進而較佳為7%以上。若該環氧乙烷氧濃度未達4%,則抑制亞磷酸酯系抗氧化劑之水解或者使水解所產生之分解物無毒化之效果較低,結果無法抑制聚碳酸酯之水解,將分子量之下降率調整為特定值以下變得困難。
再者,上述環氧乙烷氧濃度意指根據ASTM-1652之規定使用溴化氫之乙酸溶液而測定之值。
環氧化穩定劑(C)之含量相對於(A)成分100質量份為0~0.200質量份。若該含量超過0.200質量份,則成為聚碳酸酯樹脂組合物之流動性上升,或成形加工時煅燒或銀條之原因。
再者,於使用不具有水解性之膦系抗氧化劑作為(B)成分之情形
時,365不會產生如亞磷酸酯系抗氧化劑般促進聚碳酸酯樹脂之水解的分解物,因此無需添加環氧化穩定劑(C)。環氧化穩定劑(C)及膦系抗氧化劑均為活性較高之化合物,因此不易引起兩者之無用反應,於使用膦系抗氧化劑作為(B)成分之情形時,較佳為實質上不含(C)成分。
再者,「實質上不含(C)成分」意指未意欲含有(C)成分。
於使用膦系抗氧化劑作為具體之(B)成分之情形時(C)成分之含量相對於(A)成分100質量份,較佳為未達0.001質量份,更佳為未達0.0001質量份。
又,於使用具有水解性之亞磷酸酯系抗氧化劑作為(B)成分,相對於(A)成分100質量份之作為(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑之含量為0.020~0.200質量份之情形時,(C)成分之含量,就將所獲得之樹脂組合物之壓力鍋試驗後之黏度平均分子量的下降率調整為特定值以下之觀點而言,相對於(A)成分100質量份,較佳為大於0質量份且為0.200質量份以下,更佳為0.002~0.200質量份,進而較佳為0.01~0.100質量份,進而更佳為0.015~0.050質量份。
本發明之樹脂組合物中,除上述(A)~(C)成分以外,於無損本發明之效果之範圍,視需要可調配先前聚碳酸酯樹脂組合物中添加之公知之各種添加劑。
作為該等添加劑,可列舉:增強材、填充劑、穩定劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗靜電劑、潤滑劑、脫模劑、染料、顏料、阻燃劑或耐衝擊性改良用之彈性體等。
包含本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之成形品係藉由調配上述各成分,並進行混練,將所獲得者成形而獲得。
作為混練方法並無特別限制,例如可列舉:使用帶型攪拌機、亨舍爾混合機、班伯裏混合機、轉鼓、單軸螺旋擠出機、二軸螺旋擠出機、雙向捏合機、多軸螺旋擠出機等之方法。又,混練時之加熱溫度通常為240~330℃,較佳為於250~320℃之範圍內選擇。
作為成形方法,可使用先前公知之各種成形方法,例如可列舉:射出成形法、射出壓縮成形法、擠出成形法、吹塑成形法、壓製成形法、真空成形法及發泡成形法等。
再者,聚碳酸酯樹脂以外之含有成分亦可預先與聚碳酸酯樹脂或其他熱塑性樹脂熔融混練即作為母料而添加。
又,較佳為顆粒化並射出成形,可使用通常之射出成形法或射出壓縮成形法、並且氣體輔助成形法等特殊成形法,可製造各種成形品。
包含本發明之聚碳酸酯樹脂組合物之成形體即便於高溫、高濕環境下反覆使用,亦可長時間維持優異之低溫下之耐衝擊性。因此,本發明之成形體適合於利用90℃以上之溫水及/或100℃以上之蒸汽進行洗淨之製品或零件,或溫度60℃以上、相對濕度90%以上之環境下及重複該等環境與零下之低溫環境之環境下使用之製品或零件。
作為本發明之成形體之更具體之用途,較佳為冷凍使用後蒸汽洗淨之巧克力加工型或冰加工型、冷凍食品之保存用容器,魚貝類之加工池、餐具乾燥機、煮飯機等所使用之容器等之用途。又,亦較佳用作高溫、高濕環境下之儀器盒、接線盒、寒冷地之地下埋設構件等工業零件等之用途。
藉由實施例更進而具體說明以下之本發明,但本發明並不受該等實施例之任何限定。
再者,本實施例之以下之物性值等的測定方法(算出方法)如下所
述。
(1)黏度數(VN)之測定方法
依據ISO1628-4(1999)進行測定。
(2)黏度平均分子量之測定方法
利用烏式黏度管測定20℃之二氯甲烷溶液之極限黏度[η],利用以下關係式(Schnell之式)而計算。
[η]=1.23×10-5×Mv0.83
於5.6質量%氫氧化鈉水溶液中,相對於之後溶解之雙酚A,添加2000質量ppm之二亞硫酸鈉,於其中溶解雙酚A使雙酚A濃度為13.5質量%,調製雙酚A之氫氧化鈉水溶液。
將該雙酚A之氫氧化鈉水溶液40 L/hr、二氯甲烷以15 L/hr之流量、光氣以4.0 kg/hr之流量連續性通過內徑6 mm、管長30 m之管型反應器中。管型反應器具有護套部分,於護套中通過冷卻水,將反應液之溫度保持於40℃以下。
管型反應器中流出之反應液連續性導入具有後退翼之內容積40 L之附擋板之槽型反應器中,於其中進而添加雙酚A之氫氧化鈉水溶液2.8 L/hr、25質量%氫氧化鈉水溶液0.07 L/hr、水17 L/hr、1質量%三乙基胺水溶液0.64 L/hr並進行反應。將自槽型反應器溢出之反應液連續性抽出,並靜置,藉此將水相分離除去,並採取二氯甲烷相。
如此方式所獲得之聚碳酸酯低聚物之濃度為318 g/L,氯甲酸酯基濃度為0.75 mol/L。又,其重量平均分子量(Mw)為1190。
再者,重量平均分子量(Mw)係使用THF(四氫呋喃)作為展開溶劑,利用GPC[管柱:TOSOH TSK-GEL MULTIPORE HXL-M(2根)+Shodex KF801(1根)、溫度40℃、流速1.0 ml/分、檢測器:RI],以標
準聚苯乙烯換算分子量(重量平均分子量:Mw)而測定。
於具備隔板、槳型攪拌翼及冷卻用護套之50 L槽型反應器中添加製造例1中製造之聚碳酸酯低聚物溶液15 L、二氯甲烷8.9 L、二甲基矽烷氧基單元之平均重複數n為90之2-烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷(PDMS-1)307 g及三乙基胺8.8 mL,並於攪拌下,於其中添加6.4質量%氫氧化鈉水溶液1389 g,進行10分鐘聚碳酸酯低聚物與2-烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷之反應。
於該聚合液中添加對第三丁基苯酚(PTBP)之二氯甲烷溶液(將PTBP129 g溶解於二氯甲烷2.0 L中者)、雙酚A之氫氧化鈉水溶液(於氫氧化鈉581 g與二亞硫酸鈉2.3 g溶解於水8.5 L中之水溶液中溶解有雙酚A1147 g者),實施50分鐘聚合反應。為了稀釋,添加二氯甲烷10 L並攪拌10分鐘後,分離成包含聚碳酸酯之有機相與包含過剩雙酚A及氫氧化鈉之水相,將有機相單離。
將如此方式所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物之二氯甲烷溶液,利用相對於該溶液依序15容積%之0.03 mol/L氫氧化鈉水溶液、0.2 mol/L鹽酸進行洗淨,繼而利用純水反覆洗淨使洗淨後之水相中之導電率為0.01 μS/m以下。將藉由洗淨所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物之二氯甲烷溶液濃縮.粉碎,將所獲得之薄片於減壓下以120℃進行乾燥。
如上述方式所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS共聚物(SIPC-1))藉由NMR測定所求出之聚二甲基矽氧烷殘基之量為6.0質量%,黏度數為46.9,黏度平均分子量為17,400。
於具備隔板、槳型攪拌翼及冷卻用護套之50 L槽型反應器中添加製造例1中製造之聚碳酸酯低聚物溶液15 L、二氯甲烷8.9 L、二甲基矽烷氧基單元之平均重複數n為40之2-烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷(PDMS-2)307 g及三乙基胺8.8 mL,並於攪拌下,於其中添加6.4質量%氫氧化鈉水溶液1389 g,進行10分鐘聚碳酸酯低聚物與2-烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷之反應。
於該聚合液中添加對第三丁基苯酚(PTBP)之二氯甲烷溶液(PTBP129 g溶解於二氯甲烷2.0 L中者)、雙酚A之氫氧化鈉水溶液(於氫氧化鈉581 g與二亞硫酸鈉2.3 g溶解於水8.5 L中之水溶液中溶解有雙酚A1147 g者),實施50分鐘聚合反應。為了稀釋,添加二氯甲烷10 L並攪拌10分鐘後,分離成包含聚碳酸酯之有機相與包含過剩雙酚A及氫氧化鈉之水相,將有機相單離。
將如此所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物之二氯甲烷溶液,利用相對於該溶液,依序15容積%之0.03 mol/L氫氧化鈉水溶液、0.2 mol/L鹽酸進行洗淨,繼而利用純水反覆洗淨使洗淨後之水相中之導電率為0.01 μS/m以下。將藉由洗淨所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物之二氯甲烷溶液濃縮.粉碎,將所獲得之薄片於減壓下以120℃進行乾燥。
如上述方式所獲得之聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷共聚物(PC-PDMS共聚物(SIPC-2))藉由NMR測定所求出之聚二甲基矽氧烷殘基之量為6.2質量%,黏度數為46.9,黏度平均分子量為17,400。
將第1表及第2表所記載之成分以記載之調配量(單元:質量份)調製樹脂組合物,使用單軸擠出機「NVC-50」(製品名,中谷機械(股)公司製造),將加熱器溫度設定為280℃,以30 kg/小時擠出股線,利
用股線切割機製作顆粒。
將製作之顆粒充分乾燥後,使用射出成形機「IS150E」(製品名,東芝機械(股)公司製造),使用角板No.2模具,於成形溫度310℃、模具溫度80℃下進行射出成形,分別製作30片厚2.0 mm×縱140 mm×橫140 mm之試驗板。
再者,第1表及第2表所記載之各成分如以下所述。
.「SIPC-1」(製造例2中製造之PC-PDMS共聚物)
.「SIPC-2」(製造例3中製造之PC-PDMS共聚物)
.「Tarflon FN1700A」(商品名,出光興產股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數46.6,黏度平均分子量Mv=17,300)
.「Tarflon FN1900A」(商品名,出光興產股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數51.1,黏度平均分子量Mv=19,300)
.「Tarflon FN2200A」(商品名,出光興產股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數55.6,黏度平均分子量Mv=21,300)
.「Tarflon FN2500A」(商品名,出光興產股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數62.2,黏度平均分子量Mv=24,200)
.「Tarflon FN2600A」(商品名,出光興產股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數64.9,黏度平均分子量Mv=25,400)
.「Novarex 7030PJ」(商品名,三菱工程塑膠股份有限公司製造,末端基具有對第三丁基苯酚之雙酚A聚碳酸酯,黏度數73.7,黏度平均分子量Mv=29,300)(B)成分
.「IRGAFOS168」(商品名,BASF公司製造,三(2,4-二-第三丁基苯基)亞磷酸酯)
.「JC263」(商品名,城北化學股份有限公司製造,三苯基膦)(C)成分
.「Celloxide2021P」(商品名,Daicel股份有限公司製造,3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯)
.「Sansocizer E-PO」(商品名,新日本化學股份有限公司製造,環氧六氫鄰苯二甲酸二環氧硬脂酯,環氧乙烷氧濃度:5.50%)
.「Sansocizer E-2000H」(商品名,新日本化學股份有限公司製造,環氧化大豆油,環氧乙烷氧濃度:6.70%)
.「Sansocizer E-9000H」(商品名,新日本化學股份有限公司製造,環氧化亞麻仁油,環氧乙烷氧濃度:8.50%)
.「Sansocizer E-PS」(商品名,新日本化學股份有限公司製造,環氧六氫鄰苯二甲酸二2-乙基己酯,環氧乙烷氧濃度:3.40%)
.「Sansocizer E-6000」(商品名,新日本化學股份有限公司製造,環氧六氫鄰苯二甲酸二2-乙基己酯,環氧乙烷氧濃度:3.50%)
使用所製作之顆粒及試驗板,進行以下所示之試驗。關於試驗結果表示於第1表及第2表。
基於上述測定方法,測定壓力鍋試驗前之樹脂組合物(顆粒)之黏度數(VN)及黏度平均分子量(Mv)。
將所製作之試驗板浸於乙醇中,於-30℃下進行冷卻。並且,將冷卻之試驗板,依據JIS K7211-2,使用自動落錘衝擊試驗機「HYDOSHOT」(島津製作所公司製造),固定於直徑75 mm之固定台,以3.9 m/秒之速度撞擊直徑12.7 mm之衝擊芯,確認試驗板之破壞狀況。將衝擊芯試驗板衝開,於不引起試驗板斷裂或破片飛散等之情形時為延展性破壞,於斷裂且破片等飛散之情形時為脆性破壞。利用試驗板5片實施,計數5片中延展性破壞之試驗板之片數。同時,測量衝擊時所產生之破壞能量(J)。
使用MVR測定機,依據JIS K 7210進行測定。即,使用MVR測定機,將測定機之氣缸升溫至300℃並老化15分鐘以上,填充試樣(調製之樹脂組合物)。並且,於該試樣上放置活塞與錘使負荷1.2 kg,並進行預熱,切取30秒鐘流出之試樣,測量流出之試樣,換算成每10分鐘之流出量。
使用高化式流變儀,依據JIS K 7210進行測定,即,於280℃、15.7 Mpa之壓力下,測定自直徑1 mm、長10 mm之噴嘴流出之熔融樹脂量(mL/sec)。熔融黏度下降並且流動值(Q值)增加。
於所製作之厚2.0 mm×縱140 mm×橫140 mm之試驗板之一端上鑽出2處1 mm之孔,於大於試驗板之不鏽鋼製鋼籠中,利用不鏽鋼製鋼絲掛住試驗板。利用夾子夾住各試驗板以使掛住之試驗板彼此不接觸,將試驗板間分開1 mm以上,針對每個配方各掛住10片。於該籠之底部盛滿約5升純水之壓力鍋試驗機(NAKAYAMA公司製造)4台中分別放入5配方,於121℃下於試驗機內蒸煮300小時。同時,於分子
量測定用,將與試驗板製作所使用者相同之顆粒放入10~20 cm3直徑40 mm×高15 mm之不鏽鋼培養皿中,放入與試驗板相同之壓力鍋試驗機中,同時蒸煮。反覆該操作,每個配方獲得20片試驗板,及用以評價該試驗板之水解度的顆粒。
使用施加於壓力鍋試驗機之評價水解之程度之顆粒,基於上述測定方法,測定樹脂組合物(顆粒)之黏度數(VN)及黏度平均分子量(Mv),利用以下計算式算出與試驗前之黏度平均分子量之差(△Mv)及黏度平均分子量之下降率P。
P[%]=(M1-M2)/M1×100
(M1為壓力鍋試驗前之樹脂組合物(顆粒)之黏度平均分子量,M2表示壓力鍋試驗後之樹脂組合物(顆粒)之黏度平均分子量)
將施加於壓力鍋試驗機之試驗板,以與上述相同之條件進行自動落錘衝擊試驗,確認破壞之狀況。利用施加於壓力鍋試驗機之試驗板20片實施,計數20片中延展性破壞之試驗板之片數。
使用40射出成形機(製品名「EC40N」,東芝機械公司製造),將實施例及比較例中所製作之壓力鍋前之顆粒,於成形溫度360℃、模具溫度80℃下,成形為平板狀(厚3.0 mm×縱40 mm×橫80 mm)而獲得成形體。滯留評價係於成形溫度360℃,直至溫度條件穩定,以20秒週期成形20噴射程度,其後300秒改變週期,採取5噴射程度(20分鐘)。藉由以下之基準評價所獲得之成形體之變色或銀條產生之有無。
A:未發現成形體之變色(黃變)或銀條產生。
B:發現一部分成形體之變色(黃變)或銀條產生,但並不明顯。
C:明顯產生成形體之變色(黃變)或銀條。
由第1表可知,包含特定成分之實施例1~16之樹脂組合物於壓力鍋試驗後之黏度平均分子量之下降率P為20%以下,因此低溫下之耐衝擊性優異。又,即便於高溫下滯留至少15分以上,變色等之影響較小,加工穩定性亦良好。
另一方面,根據第2表可知,比較例1~4之樹脂組合物不含有抗氧化劑(B),因此若於高溫下滯留至少10分左右,則發現變色,加工穩定性較差。又,比較例5~12之樹脂組合物中,結果為壓力鍋試驗後之黏度平均分子量之下降率超過20%,因此與本實施例相比,低溫下之耐衝擊性有問題。
本發明之聚碳酸酯樹脂組合物即便於高溫下滯留亦不產生變色等且加工穩定性良好,並且包含該樹脂組合物之成形品即便於高溫、高濕環境下反覆使用,亦可長時間維持優異之低溫下之耐衝擊性。
因此,包含本發明之聚碳酸酯樹脂組合物之成形體較佳用於冷凍使用後蒸汽洗淨之巧克力加工型或冰加工型、或者冷凍食品之保存用容器,魚貝類之加工池、餐具乾燥機、煮飯機等所使用之容器等,或高溫、高濕環境下之儀器盒、接線盒、寒冷地之地下埋設構件等工業零件等之用途。
Claims (11)
- 一種聚碳酸酯樹脂組合物,其係相對於包含芳香族聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A-1)5~100質量%、及(A-1)成分以外之芳香族聚碳酸酯樹脂(A-2)95~0質量%且聚有機矽氧烷單元之含量為1質量%以上之芳香族聚碳酸酯樹脂混合物(A)100質量份,包含磷系抗氧化劑(B)0.002~0.200質量份、環氧化穩定劑(C)0~0.200質量份之聚碳酸酯樹脂組合物,且由下述計算式(I)算出之該聚碳酸酯樹脂組合物之黏度平均分子量的下降率P為20%以下,計算式(I):P[%]=(M1-M2)/M1×100(上述式(I)中,M1為將上述聚碳酸酯樹脂組合物製成顆粒之後所測定之該樹脂組合物的黏度平均分子量,M2表示將該顆粒投入設定為121℃之壓力鍋試驗機中並處理300小時後所測定之壓力鍋試驗後的該樹脂組合物之黏度平均分子量,P表示相對於上述壓力鍋試驗前之該樹脂組合物之黏度平均分子量的該試驗後之該樹脂組合物之黏度平均分子量之下降率)。
- 如請求項1之聚碳酸酯樹脂組合物,其中上述計算式(I)中之M2所表示之上述壓力鍋試驗後的上述樹脂組合物之黏度平均分子量為16000以上。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯樹脂組合物,其中磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑或膦系抗氧化劑。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑且上述樹脂組合物中實質上不含(C)成分之情形時,作為(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑之含量相對於(A)成分100質量份為0.002質量份以上且未達0.020質量份。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為亞磷酸酯系抗氧化劑且相對於(A)成分100質量份之作為(B)成分之亞磷酸酯系抗氧化劑的含量為0.020~0.200質量份之情形時,相對於(A)成分100質量份之(C)成分之含量多於0質量份且為0.200質量份以下。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中於磷系抗氧化劑(B)為膦系抗氧化劑之情形時,上述樹脂組合物中實質上不含(C)成分。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中環氧化穩定劑(C)係選自3,4-環氧環己烯基甲基-3',4'-環氧環己烯羧酸酯、及2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇之1,2-環氧-4-(2-環氧乙烷基)環己烷加成物中之1種以上。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物,其中環氧化穩定劑(C)係環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化天然油或環氧乙烷氧濃度為4%以上之環氧化合成油。
- 一種成形品,其係將如請求項1至8中任一項之聚碳酸酯樹脂組合物成形而成。
- 如請求項9之成形品,其中上述成形品係利用90℃以上之溫水、及100℃以上之蒸汽之至少一者進行洗淨的製品或零件。
- 如請求項9或10之成形品,其中上述成形品係於溫度60℃以上、相對濕度90%以上之環境下所使用之製品或零件。
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