TW201915085A - 聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品 - Google Patents
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Abstract
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物含有包含聚碳酸酯系樹脂(A) 50質量%以上且99質量%以下、及苯乙烯系樹脂(B) 1質量%以上且50質量%以下之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)、及白色顏料(C),該聚碳酸酯系樹脂(A)含有特定之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1),且本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物相對於上述聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,含有0.1質量份以上且40質量份以下之上述白色顏料(C)。
Description
本發明係關於一種聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。更詳細而言,本發明係關於一種含有聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物、苯乙烯系樹脂及白色顏料且成形時之黑條等外觀不良之產生受到抑制之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。
聚碳酸酯樹脂之機械強度、電特性、透明性等優異,其作為工程塑膠而被廣泛利用於電氣及電子機器領域、汽車領域等各種領域。行動電話、行動電腦、數位相機、攝錄影機、電動工具等之殼體亦利用聚碳酸酯樹脂,於該等用途中,由於在操作時存在掉落等可能性,故而耐衝擊性較為重要,並且設計性(尤其是色彩)亦為重要之因素。 以聚碳酸酯樹脂為代表之樹脂材料可藉由調配顏料等著色劑而相對容易地賦予所需之色彩。聚碳酸酯系樹脂中,使聚有機矽氧烷共聚而成之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(以下有時稱為PC-POS共聚物)由於耐衝擊性優異,故而業界期待將其應用於上述用途。
PC-POS共聚物除了具有通常之均聚碳酸酯系樹脂所具有之耐熱性或耐水解性以外,亦具有較高之耐衝擊性與優異之成形性,因此對於使用條件或使用環境嚴格之薄壁成形品或高強度構件之應用正有所發展。然而,於含有PC-POS共聚物作為主成分之聚碳酸酯系樹脂中調配有氧化鈦等白色顏料之樹脂組合物存在成形時產生黑色條狀之花紋(黑條)之問題。因此,若為白著色之聚碳酸酯樹脂材料,則需要縮短PC-POS共聚物中之聚有機矽氧烷部分之平均鏈長,或減少PC-POS共聚物之調配量,耐衝擊性之進一步提高較為困難。
於專利文獻1中記載有藉由於含有PC-POS共聚物及氧化鈦之聚碳酸酯系樹脂組合物中,併用聚有機矽氧烷部分之平均鏈長較短之PC-POS共聚物與該平均鏈長較長之PC-POS共聚物,可獲得成形時之黑條之產生受到抑制且耐衝擊性優異之聚碳酸酯系樹脂組合物。然而,專利文獻1所揭示之樹脂組合物必須使用聚有機矽氧烷部分之平均鏈長較短之PC-POS共聚物。
又,於安裝於液晶顯示器(LCD)之背光單元之白色反射板等白著色之聚碳酸酯系樹脂組合物所使用之氧化鈦、硫化鋅、氧化鋅等白色顏料中,殘留有即便於通常在聚碳酸酯成形前進行之預乾燥條件即100~120℃下充分進行除濕乾燥亦無法除盡之水分。已知若將含有該水分之該樹脂組合物進行射出成形,則因成形熱導致水分蒸散而使銀條產生。為了克服該課題,已知有使用含有聚碳酸酯系聚合物、及於100℃與300℃下利用卡氏(Karl Fischer)法將水分濃度差降低至2700質量ppm以下之氧化鈦之組合的聚碳酸酯樹脂組合物來抑制銀條之產生之技術(例如專利文獻2)。然而,於專利文獻2亦未揭示抑制含有PC-POS共聚物與白色顏料之聚碳酸酯系樹脂組合物中作為特有現象之成形時之黑條產生的技術。 先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:國際公開第2013/051557號 專利文獻2:國際公開第2006/030791號
[發明所欲解決之問題]
本發明之目的在於提供一種含有PC-POS共聚物、苯乙烯系樹脂、及白色顏料且成形時之黑條等外觀不良之產生受到抑制之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人發現,分別以特定量調配有含有特定之PC-POS共聚物及苯乙烯系樹脂之聚碳酸酯系樹脂組合物、以及白色顏料之聚碳酸酯系樹脂組合物可達成上述課題。 即,本發明係關於下述1至16。 1.一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其含有包含聚碳酸酯系樹脂(A)50質量%以上且92質量%以下、及苯乙烯系樹脂(B)8質量%以上且50質量%以下之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)、及白色顏料(C),該聚碳酸酯系樹脂(A)含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段及包含下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1),且 上述聚碳酸酯系樹脂組合物相對於上述聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,含有0.1質量份以上且40質量份以下之上述白色顏料(C), [化1][式中,R1
及R2
分別獨立地表示鹵素原子、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之伸環烷基、碳數5~15之亞環烷基、茀二基、碳數7~15之芳基伸烷基、碳數7~15之芳基亞烷基、-S-、-SO-、-SO2
-、-O-或-CO-;R3
及R4
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基;a及b分別獨立地表示0~4之整數]。
2.如上述1所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述苯乙烯系樹脂(B)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。 3.如上述1或2所記載之樹脂組合物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段之平均鏈長為50以上。 4.如上述1至3中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(A)中之聚有機矽氧烷之含量為0.1質量%以上且25質量%以下。 5.如上述1至4中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(A)之黏度平均分子量為12,000以上且50,000以下。 6.如上述1至5中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1)中之上述聚有機矽氧烷嵌段之含量為1.0質量%以上且40質量%以下。 7.如上述1至6中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)係選自由氧化鈦顏料、硫化鋅顏料、氧化鋅顏料、及硫酸鋇顏料所組成之群中之至少1種。 8.如上述7所記載之樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)為氧化鈦顏料。 9.如上述8所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述氧化鈦顏料係於氧化鈦粒子之表面具有包含選自由二氧化矽、氧化鋯、及氧化鋁所組成之群中之1種以上之無機氧化物的無機氧化物層者。 10.如上述9所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述氧化鈦顏料於上述無機氧化物層之表面進而具有有機層。 11.如上述10所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述有機層之藉由使用熱分解氣相層析裝置及FID檢測器之產生氣體分析所獲得的產生氣體分析曲線之最大峰值溫度為380℃以上。 12.如上述1至11中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)之自於0℃以上且300℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度減去於0℃以上且120℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度所獲得之值為8,000質量ppm以下。 13.如上述1至12中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其黏度平均分子量為12,000以上且50,000以下。 14.如上述1至13中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中對於包含上述聚碳酸酯系樹脂組合物之成形品,藉由測色計於以下之條件下所測得之測定對象位置之L值與基準點之L值的差(ΔL)成為0.18以下, 光源:D65光源 視野角度:10° 測定方法:於縱150 mm×橫150 mm之成形品上,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起之樹脂的流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割;測定位置分割後之以下之基準點與測定對稱位置之L值, 基準點:橫3×縱8之位置 測定對象位置:橫8×縱3至橫8×縱14之位置。 15.一種成形品,其含有如上述1至14中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物。 16.如上述15所記載之成形品,其中藉由測色計於以下之條件下所測得之測定對象位置之L值與基準點之L值之差(ΔL)成為0.18以下, 光源:D65光源 視野角度:10° 測定方法:於縱150 mm×橫150 mm之成形品上,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起之樹脂的流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割;測定位置分割後之以下之基準點與測定對稱位置之L值, 基準點:橫3×縱8之位置 測定對稱位置:橫8×縱3至橫8×縱14之位置。 [發明之效果]
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物可提供一種即使為含有白色顏料之樹脂組合物,成形時之黑條等外觀不良之產生亦受到抑制之白色成形品。
以下,對本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物進行詳細說明。於本說明書中,視為較佳之規定可任意採用,可認為較佳者彼此之組合更佳。於本說明書中,「XX~YY」之記載意指「XX以上且YY以下」。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之特徵在於:其含有包含聚碳酸酯系樹脂(A)50質量%以上且92質量%以下、及苯乙烯系樹脂(B)8質量%以上且50質量%以下之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)、及白色顏料(C),該聚碳酸酯系樹脂(A)含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段及包含下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1),且本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物相對於上述聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份而含有0.1質量份以上且40質量份以下之上述白色顏料(C)。 [化2][式中,R1
及R2
分別獨立地表示鹵素原子、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之伸環烷基、碳數5~15之亞環烷基、茀二基、碳數7~15之芳基伸烷基、碳數7~15之芳基亞烷基、-S-、-SO-、-SO2
-、-O-或-CO-;R3
及R4
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基;a及b分別獨立地表示0~4之整數]
<聚碳酸酯系樹脂(A)> 於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中調配含有特定之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1)之聚碳酸酯系樹脂(A)。
[聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1)] 聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1)含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段及包含下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段。 [化3]上述通式(I)中,R1
及R2
分別獨立地表示鹵素原子、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之伸環烷基、碳數5~15之亞環烷基、茀二基、碳數7~15之芳基伸烷基、碳數7~15之芳基亞烷基、-S-、-SO-、-SO2
-、-O-或-CO-。a及b分別獨立地表示0~4之整數。 上述通式(II)中,R3
及R4
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基。
上述通式(I)中,作為R1
及R2
分別獨立地表示之鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子。 作為R1
及R2
分別獨立地表示之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基(所謂「各種」表示包括直鏈狀及所有支鏈狀者,以下相同)、各種戊基、及各種己基。作為R1
及R2
分別獨立地表示之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之情形。 作為X所表示之伸烷基,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、六亞甲基等,較佳為碳數1~5之伸烷基。作為X所表示之亞烷基,可列舉:亞乙基、亞異丙基等。作為X所表示之伸環烷基,可列舉:環戊二基或環己二基、環辛二基等,較佳為碳數5~10之伸環烷基。作為X所表示之亞環烷基,例如可列舉:亞環己基、3,5,5-三甲基亞環己基、2-亞金剛烷基等,較佳為碳數5~10之亞環烷基,更佳為碳數5~8之亞環烷基。作為X所表示之芳基伸烷基之芳基部位,可列舉:苯基、萘基、聯苯基、蒽基等成環碳數6~14之芳基。作為X所表示之芳基亞烷基之芳基部位,可列舉:苯基、萘基、聯苯基、蒽基等成環碳數6~14之芳基。 a及b分別獨立地表示0~4之整數,較佳為0~2,更佳為0或1。 其中,適宜為a及b為0且X為單鍵或碳數1~8之伸烷基者,或a及b為0且X為亞烷基、尤其是亞異丙基者。
上述通式(II)中,作為R3
或R4
分別獨立地表示之鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子。作為R3
或R4
分別獨立地表示之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、及各種己基。作為R3
或R4
分別獨立地表示之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之情形。作為R3
或R4
分別獨立地表示之芳基,可列舉:苯基、萘基等。 作為R3
及R4
,較佳為均為氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基,更佳為均為甲基。
包含上述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段較佳為具有下述通式(II-I)~(II-III)所表示之單元。 [化4][式中,R3
~R6
分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基,複數個R3
~R6
互相可相同亦可不同。Y表示-R7
O-、-R7
COO-、-R7
NH-、-R7
NR8
-、-COO-、-S-、-R7
COO-R9
-O-、或-R7
O-R10
-O-,複數個Y互相可相同亦可不同。上述R7
表示單鍵、直鏈、支鏈或環狀伸烷基、含有脂肪族基及芳香族基之二價有機殘基、經取代或未經取代之伸芳基、或二伸芳基。R8
表示烷基、烯基、芳基、或芳烷基。R9
表示二伸芳基。R10
表示直鏈、支鏈或環狀伸烷基、或二伸芳基。β表示源自二異氰酸酯化合物之二價基、或者源自二羧酸或二羧酸之鹵化物之二價基。n表示聚有機矽氧烷之平均鏈長。p與q分別為1以上之整數,p與q之和為n-2]
作為R3
~R6
分別獨立地表示之鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子。作為R3
~R6
分別獨立地表示之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、及各種己基。作為R3
~R6
分別獨立地表示之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之情形。作為R3
~R6
分別獨立地表示之芳基,可列舉:苯基、萘基等。 作為R3
~R6
,均較佳為氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基。 較佳為通式(II-I)、(II-II)及/或(II-III)中之R3
~R6
均為甲基者。
作為Y所表示之-R7
O-、-R7
COO-、-R7
NH-、-R7
NR8
-、-R7
COO-R9
-O-、或-R7
O-R10
-O-中之R7
所表示之直鏈或支鏈伸烷基,可列舉碳數1~8、較佳為碳數1~5之伸烷基,作為環狀伸烷基,可列舉碳數5~15、較佳為碳數5~10之伸環烷基。
R7
所表示之含有脂肪族基及芳香族基之二價有機殘基可於芳香環進而具有如烷氧基、烷基之取代基,作為其具體結構,例如可示出下述之通式(x)或(xi)之結構。再者,於下述通式之情形時,伸烷基鍵結於Si上。 [化5](式中c表示正整數,通常為1~6之整數)
R7
、R9
及R10
所表示之二伸芳基為直接將兩個伸芳基連結、或經由二價有機基將兩個伸芳基連結而成之基,具體而言為具有-Ar1
-W-Ar2
-所表示之結構之基。此處,Ar1
及Ar2
表示伸芳基,W表示單鍵、或二價有機基。W所表示之二價有機基例如為亞異丙基、亞甲基、二亞甲基、三亞甲基。 作為R7
、Ar1
及Ar2
所表示之伸芳基,可列舉:伸苯基、伸萘基、伸聯苯基、伸蒽基等成環碳數6~14之伸芳基。該等伸芳基可具有烷氧基、烷基等任意之取代基。 作為R8
所表示之烷基,可列舉碳數1~8、較佳為1~5之直鏈或支鏈之烷基。作為烯基,可列舉碳數2~8、較佳為2~5之直鏈或支鏈者。作為芳基,可列舉:苯基、萘基等。作為芳烷基,可列舉:苯基甲基、苯基乙基等。 R10
所表示之直鏈、支鏈或環狀伸烷基與R7
相同。
作為Y,較佳為-R7
O-,且R7
為含有脂肪族基及芳香族基之二價有機殘基。尤佳為R7
為具有烷基之酚系化合物之二價殘基,更佳為例如源自烯丙基苯酚之二價有機殘基或源自丁香油酚之二價有機殘基。具體而言,R7
較佳為上述通式(x)或(xi)所表示之結構。
關於式(II-II)中之p及q,較佳為p=q,即p=(n-2)/2、q=(n-2)/2。
β表示源自二異氰酸酯化合物之二價基、或者源自二羧酸或二羧酸之鹵化物之二價基,例如可列舉以下之通式(xiii)~(xvii)所表示之二價基。
[化6]
本發明所使用之PC-POS共聚物(A1)中之上述聚有機矽氧烷嵌段之平均鏈長n較佳為50以上。即,較佳為式(II-I)及(II-III)中之n為50以上,於(II-II)之情形時,較佳為p與q之和加上2所獲得之數成為上述範圍。該平均鏈長可藉由核磁共振(NMR)測定而算出。 若該平均鏈長n為50以上,則成形品之低溫耐衝擊性良好。該平均鏈長n更佳為55以上,進而較佳為60以上,進而更佳為80以上,最佳為85以上,且更佳為500以下,進而較佳為300以下,進而更佳為150以下,最佳為120以下。該平均鏈長可藉由核磁共振(NMR)測定而算出。若平均鏈長n超過500,則製造PC-POS共聚物(A1)時之操作變得困難,經濟性較差,故而較佳為500以下。
本發明所使用之PC-POS共聚物(A1)中之上述聚有機矽氧烷嵌段之含量就獲得更良好之衝擊特性之觀點而言,較佳為1.0質量%以上且40質量%以下,更佳為1.0質量%以上且30質量%以下,進而較佳為2.0質量%以上且10質量%以下,尤佳為4.0質量%以上且8.0質量%以下。
本發明所使用之PC-POS共聚物(A1)之黏度平均分子量(Mv)可根據所使用之用途或製品,以成為目標分子量之方式,使用分子量調整劑等適當調整,較佳為12,000以上且50,000以下,更佳為15,000以上且30,000以下,進而較佳為16,000以上且25,000以下,尤佳為16,000以上且22,000以下。 若黏度平均分子量為12,000以上,則可獲得具有充分之衝擊強度之成形品。若黏度平均分子量為50,000以下,則流動性不會過低,成形性良好,可於不引起熱劣化之溫度下進行射出成形或擠出成形。 上述黏度平均分子量(Mv)係測定20℃下之二氯甲烷溶液(濃度:g/L)之極限黏度[η],並且根據下述之Schnell式所算出之值。
[數1]
PC-POS共聚物(A1)可僅使用1種,亦可組合2種以上而使用。作為使用2種以上之PC-POS共聚物(A1)之情形,例如可列舉組合2種以上之上述聚有機矽氧烷嵌段之平均鏈長、該聚有機矽氧烷嵌段之含量、或黏度平均分子量互相不同之PC-POS共聚物之例。複數種PC-POS共聚物(A1)分別滿足上述要件。
[聚碳酸酯系樹脂(A2)] 本發明所使用之聚碳酸酯系樹脂(A)可進而含有(A1)以外之聚碳酸酯系樹脂(A2)。該聚碳酸酯系樹脂(A2)較佳為芳香族聚碳酸酯系樹脂,更佳為僅包含下述通式(III)所表示之重複單元之芳香族均聚碳酸酯系樹脂。 [化7][式中,R30
及R31
分別獨立地表示鹵素原子、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之伸環烷基、碳數5~15之亞環烷基、-S-、-SO-、-SO2
-、-O-或-CO-;d及e分別獨立地表示0~4之整數]
作為R30
及R31
之具體例,可列舉與上述R1
及R2
相同者,較佳者亦相同。作為R30
及R31
,更佳為碳數1~6之烷基或碳數1~6之烷氧基。作為X'之具體例,可列舉與上述X相同者,較佳者亦相同。d及e分別獨立地較佳為0~2,更佳為0或1。
聚碳酸酯系樹脂(A)中之PC-POS共聚物(A1)之含量就獲得更良好之耐衝擊性之觀點而言,較佳為10質量%以上且100質量%以下,更佳為20質量%以上且100質量%以下,進而較佳為50質量%以上且100質量%以下,尤佳為70質量%以上且100質量%以下。
聚碳酸酯系樹脂(A)中之聚有機矽氧烷之含量就獲得更良好之耐衝擊性之觀點而言,較佳為0.1質量%以上且25質量%以下,更佳為0.5質量%以上且20質量%以下,進而較佳為1.0質量%以上且10質量%以下,尤佳為4.0質量%以上且8.0質量%以下。
聚碳酸酯系樹脂(A)之黏度平均分子量(Mv)可根據所使用之用途或製品,以成為目標分子量之方式適當調整,較佳為12,000以上且50,000以下,更佳為15,000以上且30,000以下,進而較佳為16,000以上且25,000以下,進而較佳為16,000以上且22,000以下。若黏度平均分子量為12,000以上,則可獲得充分之成形品之強度。若黏度平均分子量為50,000以下,則流動性不會過低,成形性良好,可於不引起熱劣化之溫度下進行射出成形或擠出成形。 上述黏度平均分子量(Mv)可藉由與上述同樣之方法求出。
[PC-POS共聚物(A1)之製造方法] 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中之PC-POS共聚物(A1)可藉由界面聚合法(光氣法)、吡啶法、酯交換法等公知之製造方法進行製造。尤其是於界面聚合法之情形時,含有PC-POS共聚物之有機相與含有未反應物或觸媒殘渣等之水相之分離步驟變得容易,又,利用鹼洗、酸洗、純水洗淨之各洗淨步驟中之含有PC-POS共聚物之有機相與水相之分離變得容易。因此,可高效率地獲得PC-POS共聚物。作為製造PC-POS共聚物之方法,例如可參照日本專利特開2014-80462號公報等所記載之方法。
具體而言,使下文所述之預先製造之芳香族聚碳酸酯低聚物與聚有機矽氧烷溶解於非水溶性有機溶劑(二氯甲烷等)中,添加二元酚系化合物(雙酚A等)之鹼性化合物水溶液(氫氧化鈉水溶液等),使用三級胺(三乙胺等)或四級銨鹽(氯化三甲基苄基銨等)作為聚合觸媒,於末端封端劑(對第三丁基苯酚等一元酚)之存在下進行界面縮聚反應,藉此可製造PC-POS共聚物。又,PC-POS共聚物(A1)亦可藉由使聚有機矽氧烷、二元酚及光氣、碳酸酯或氯甲酸酯進行共聚而製造。
於例如使聚碳酸酯低聚物與聚有機矽氧烷原料於有機溶劑中進行反應後與二元酚進行反應等而製造PC-POS共聚物(A1)之情形時,較佳為上述有機溶劑與聚碳酸酯低聚物之混合溶液1 L中聚碳酸酯低聚物之固形物成分質量(g/L)處於80~200 g/L之範圍。更佳為90~180 g/L,進而較佳為100~170 g/L。
作為成為PC-POS共聚物(A1)之原料之聚有機矽氧烷,可使用以下之通式(i)、(ii)及/或(iii)所示者。 [化8]
式中,R3
~R6
、Y、β、n-1、p及q如上所述,具體例及較佳者亦相同。 Z表示氫原子或鹵素原子,複數個Z互相可相同亦可不同。
例如,作為通式(i)所表示之聚有機矽氧烷,可列舉以下之通式(i-i)~(i-xi)之化合物。
[化9]
上述通式(i-i)~(i-xi)中,R3
~R6
、n及R8
如上述之定義般,較佳者亦相同。c表示正整數,通常為1~6之整數。 該等中,就聚合之容易性之觀點而言,較佳為上述通式(i-i)所表示之苯酚改性聚有機矽氧烷。就獲取之容易性之觀點而言,較佳為作為上述通式(i-ii)所表示之化合物中之一種之α,ω-雙[3-(鄰羥基苯基)丙基]聚二甲基矽氧烷、作為上述通式(i-iii)所表示之化合物中之一種之α,ω-雙[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙基]聚二甲基矽氧烷。
除此以外,亦可使用具有以下之通式(xii)者作為聚有機矽氧烷原料。 [化10]式中,R3
及R4
與上述者相同。通式(xii)所表示之聚有機矽氧烷嵌段之平均鏈長成為(r×m),(r×m)之範圍與上述n相同。
於使用上述(xii)作為聚有機矽氧烷原料之情形時,較佳為聚有機矽氧烷嵌段(II)具有下述通式(II-IV)所表示之單元。 [化11][式中之R3
、R4
、r及m如上所述]
除此以外,亦可使用下述通式(xiii)所表示之聚有機矽氧烷原料作為聚有機矽氧烷原料。 [化12][式中,R18
~R21
分別獨立為氫原子或碳數1~13之烷基。R22
為碳數1~6之烷基、氫原子、鹵素原子、羥基、碳數1~6之烷氧基、或碳數6~14之芳基。Q2
為碳數1~10之二價脂肪族基。n表示平均鏈長,為30~70]
通式(xiii)中,作為R18
~R21
分別獨立地表示之碳數1~13之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、各種己基、各種庚基、各種辛基、2-乙基己基、各種壬基、各種癸基、各種十一烷基、各種十二烷基、各種十三烷基。該等中,作為R18
~R21
,較佳為氫原子或碳數1~6之烷基,更佳為均為甲基。 作為R22
所表示之碳數1~6之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、各種丁基、各種戊基、各種己基。作為R22
所表示之鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。作為R22
所表示之碳數1~6之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之情形。作為R22
所表示之碳數6~14之芳基,可列舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲基苯基、萘基等。
上述中,R22
較佳為氫原子、或碳數1~6之烷氧基,更佳為氫原子或碳數1~3之烷氧基,進而較佳為氫原子。 作為Q2
所表示之碳數1~10之二價脂肪族基,較佳為碳數1~10之直鏈或支鏈之二價飽和脂肪族基。該飽和脂肪族基之碳數較佳為1~8,更佳為2~6,進而較佳為3~6,進而更佳為4~6。平均鏈長n如上所述。
於用作上述式(xiii)所表示之聚有機矽氧烷原料之情形時,聚有機矽氧烷嵌段(A-2)較佳為具有下述通式(II-V)所表示之單元。 [化13][式中,R18
~R22
、Q2
、及n如上所述]
作為構成單元(II-V)之較佳之態樣,可列舉下述式(II-VI)所表示之結構。 [化14][式中,n如上所述]
上述聚有機矽氧烷之製造方法並無特別限定。例如,根據日本專利特開平11-217390號公報所記載之方法,於酸性觸媒存在下使環三矽氧烷與二矽氧烷進行反應,而合成α,ω-二氫化有機五矽氧烷,繼而,於矽氫化反應用觸媒之存在下,使該α,ω-二氫化有機五矽氧烷與酚性化合物(例如2-烯丙基苯酚、4-烯丙基苯酚、丁香油酚、2-丙烯基苯酚等)等進行加成反應,藉此可獲得粗聚有機矽氧烷。根據日本專利第2662310號公報所記載之方法,於硫酸(酸性觸媒)之存在下使八甲基環四矽氧烷與四甲基二矽氧烷進行反應,以與上述同樣之方式,於矽氫化反應用觸媒之存在下使所獲得之α,ω-二氫化有機聚矽氧烷與酚性化合物等進行加成反應,藉此可獲得粗聚有機矽氧烷。α,ω-二氫化有機聚矽氧烷可根據其聚合條件適當調整其平均鏈長n而使用,亦可使用市售之α,ω-二氫化有機聚矽氧烷。具體而言,可使用日本專利特開2016-098292號公報所記載者。
聚碳酸酯低聚物可於二氯甲烷、氯苯、氯仿等有機溶劑中,藉由二元酚與如光氣或三光氣之碳酸酯前驅物之反應而製造。於使用酯交換法製造聚碳酸酯低聚物時,亦可藉由二元酚與如碳酸二苯酯之碳酸酯前驅物之反應而製造。
作為二元酚,較佳為使用下述通式(iv)所表示之二元酚。 [化15]式中,R1
、R2
、a、b及X如上所述。
作為上述通式(iv)所表示之二元酚,例如可列舉:雙(羥基芳基)烷烴類、雙(羥基芳基)環烷烴類、二羥基芳基醚類、二羥基二芳基硫醚類、二羥基二芳基亞碸類、二羥基二芳基碸類、二羥基聯苯類、二羥基二芳基茀類、二羥基二芳基金剛烷類等。該等二元酚可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
作為雙(羥基芳基)烷烴類,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)丙烷[雙酚A]、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。
作為雙(羥基芳基)環烷烴類,例如可列舉: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)降𦯉烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環十二烷等。作為二羥基芳基醚類,例如可列舉:4,4'-二羥基二苯基醚、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基苯基醚等。 作為二羥基二芳基硫醚類,例如可列舉: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。作為二羥基二芳基亞碸類,例如可列舉: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。作為二羥基二芳基碸類,例如可列舉:4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基碸等。
作為二羥基聯苯類,例如可列舉4,4'-二羥基聯苯等。作為二羥基二芳基茀類,例如可列舉:9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-3-甲基苯基)茀等。作為二羥基二芳基金剛烷類,例如可列舉: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。 作為上述以外之二元酚,例如可列舉: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-羥基苯基硫基)-2,3-二氧戊烷等。
該等中,作為二元酚,較佳為雙(羥基芳基)烷烴類,更佳為雙(羥基苯基)烷烴類,進而較佳為雙酚A。於使用雙酚A作為二元酚之情形時,成為上述通式(iv)中X為亞異丙基且a=b=0之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物。
為了調整所獲得之PC-POS共聚物之分子量,可使用末端封端劑。作為末端封端劑,例如可列舉:苯酚、對甲酚、對第三丁基苯酚、對第三辛基苯酚、對異丙苯基苯酚、對壬基苯酚、間十五烷基苯酚及對第三戊基苯酚等一元酚。該等一元酚可單獨使用1種,亦可組合2種以上而使用。 上述界面縮聚反應後,適當靜置而分離為水相與有機溶劑相,將有機溶劑相洗淨(較佳為依序以鹼性水溶液、酸性水溶液、水洗淨),並且將所獲得之有機相濃縮、及乾燥,藉此可獲得PC-POS共聚物。
[(A1)以外之聚碳酸酯系樹脂(A2)之製法] 上述(A1)以外之聚碳酸酯系樹脂(A2)例如可藉由以下方法而獲得:於對反應而言為不活性之有機溶劑、鹼水溶液之存在下,使二元酚系化合物及光氣進行反應後,添加三級胺或四級銨鹽等聚合觸媒進行聚合之界面聚合法;或者將二元酚系化合物溶解於吡啶或吡啶與不活性溶劑之混合溶液中,導入光氣而直接製造聚碳酸酯樹脂之吡啶法等先前之聚碳酸酯之製造法。於上述反應時,可視需要使用分子量調節劑(末端封端劑)、分支化劑等。
作為上述二元酚系化合物,可列舉下述通式(v)所表示者。 [化16][式中,R30
、R31
、X'、d及e如上述定義般,較佳者亦相同]
作為該二元酚系化合物之具體例,可列舉上文於PC-POS共聚物(A1)之製造方法中所說明者,較佳者亦相同。其中,較佳為雙(羥基苯基)烷烴系二元酚,更佳為雙酚A。
<苯乙烯系樹脂(B)> 藉由含有苯乙烯系樹脂(B),可改善樹脂組合物之成形加工性、尤其是流動性。藉由含有苯乙烯系樹脂(B),成形時之聚碳酸酯系樹脂組合物之流動性變高,因此認為於成形機內受到之剪切應力得以緩和,放熱受到抑制,從而黑條受到抑制。
可使用非晶質苯乙烯系樹脂及晶質苯乙烯系樹脂之任一種。作為苯乙烯系樹脂(B),可使用以下所具體記載之1種,亦可組合2種以上而使用。 作為非晶質苯乙烯系樹脂,可列舉包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯等單乙烯基系芳香族單體20~100質量%、丙烯腈、甲基丙烯腈等丙烯腈(vinyl cyanide)系單體0~60質量%、及可與該等共聚之順丁烯二醯亞胺、(甲基)丙烯酸甲酯等其他乙烯基系單體0~50質量%之單體或不具有將單體混合物聚合所獲得之結晶結構之聚合物。 作為該等聚合物,有通用聚苯乙烯(GPPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)等。
作為非晶質苯乙烯系樹脂,可較佳地利用經橡膠狀聚合物強化之橡膠改性苯乙烯系樹脂。作為橡膠改性苯乙烯系樹脂,例如有:於聚丁二烯等橡膠中聚合苯乙烯而成之耐衝擊性聚苯乙烯(HIPS)、於聚丁二烯中聚合丙烯腈與苯乙烯而成之丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、於聚丁二烯中聚合甲基丙烯酸甲酯與苯乙烯而成之甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS樹脂)等,橡膠改性苯乙烯系樹脂可併用2種以上,並且亦可以與上述橡膠未改性之非晶質苯乙烯系樹脂之混合物之形式使用。
橡膠改性苯乙烯系樹脂中之橡膠之含量較佳為2質量%以上且50質量%以下,更佳為5質量%以上且30質量%以下,進而較佳為5質量%以上且15質量%以下。若樹脂中之橡膠之比率為2質量%以上,則耐衝擊性充分,若為50質量%以下,則不會產生熱穩定性之降低、熔融流動性之降低、凝膠之產生、著色等問題。 作為上述橡膠之具體例,可列舉:聚丁二烯、含有丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯之橡膠質聚合物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡膠(SBS)、苯乙烯-丁二烯橡膠(SBR)、丁二烯-丙烯酸系橡膠、異戊二烯橡膠、異戊二烯-苯乙烯橡膠、異戊二烯-丙烯酸系橡膠、乙烯-丙烯橡膠等。其中,尤佳為聚丁二烯。此處所使用之聚丁二烯可使用低順聚丁二烯(例如,含有1莫耳%以上且30莫耳%以下之1,2-乙烯鍵、30莫耳%以上且42莫耳%以下之1,4-順式鍵者)、高順聚丁二烯(例如,含有20莫耳%以下之1,2-乙烯鍵、78莫耳%以上之1,4-順式鍵者)之任一種,又,亦可為該等之混合物。
作為晶質苯乙烯系樹脂,可列舉具有對排結構、同排結構之苯乙烯系(共)聚合物,於本發明中,就進一步改善流動性之目的而言,較佳為使用非晶質苯乙烯系樹脂。進而,於非晶質苯乙烯系樹脂中,可使用於200℃、5 kg荷重下之熔體流動速率(MFR)較佳為0.5~100 g/10分鐘、更佳為2~80 g/10分鐘、進而較佳為2~50 g/10分鐘者。若熔體流動速率(MFR)為0.5g/10分鐘以上,則成為充分之流動性,若為100 g/10分鐘以下,則阻燃性聚碳酸酯樹脂組合物之耐衝擊性變得良好。
非晶質苯乙烯系樹脂中,較佳為選自耐衝擊性聚苯乙烯樹脂(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS樹脂)及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS樹脂)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS樹脂)、丙烯腈-丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(AAS樹脂)、丙烯腈-(乙烯/丙烯/二烯共聚物)-苯乙烯共聚物(AES樹脂)中之至少1種,尤佳為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS樹脂)。 若例示該等之尤佳者,則作為AS樹脂,可列舉:290FF(Techno Polymer股份有限公司製造)、S100N、S200N、S101(UMG ABS股份有限公司製造)、PN-117C(奇美實業公司製造),作為ABS樹脂,可列舉:SANTAC AT-05、SXH-330(以上為日本A&L股份有限公司製造)、TOYOLAC 500、700(Toray股份有限公司製造)、PA-756(奇美實業公司製造)。作為MBS樹脂,可列舉C223A(Mitsubishi Rayon股份有限公司製造)。
<聚碳酸酯系樹脂組合物(S)> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物含有包含上述聚碳酸酯系樹脂(A)與苯乙烯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)作為樹脂成分。 聚碳酸酯系樹脂組合物(S)包含聚碳酸酯系樹脂(A)50質量%以上且92質量%以下及苯乙烯系樹脂(B)8質量%以上且50質量%以下。若聚碳酸酯系樹脂(A)之比率為上述範圍,則可獲得優異之耐衝擊性。若苯乙烯系樹脂(B)之比率為上述範圍,則可於不損及耐熱性之情況下抑制成形時之黑條之產生。此處,於聚碳酸酯系樹脂組合物(S)中,聚碳酸酯系樹脂(A)與苯乙烯系樹脂(B)之合計比率成為100質量%。
聚碳酸酯系樹脂組合物(S)中之聚碳酸酯系樹脂(A)之比率較佳為60質量%以上且90質量%以下,更佳為65質量%以上且85質量%以下,進而較佳為70質量%以上且80質量%以下。 聚碳酸酯系樹脂組合物(S)中之苯乙烯系樹脂(B)之比率較佳為10質量%以上且40質量%以下,更佳為15質量%以上且35質量%以下,進而較佳為20質量%以上且30質量%以下。
<白色顏料(C)> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物含有白色顏料(C)。白色顏料(C)係用作用以使本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之色調成為白色、或灰色等中間色之調色色材。作為白色顏料(C),並無特別限定,較佳為使用選自由氧化鈦顏料、硫化鋅顏料、氧化鋅顏料、及硫酸鋇顏料所組成之群中之1種以上,更佳為選自由氧化鈦顏料、硫化鋅顏料、及氧化鋅顏料所組成之群中之1種以上。該等白色顏料中,就進一步使色調成為白色之觀點而言,較佳為使用氧化鈦顏料。以下,以氧化鈦為代表進一步詳細地記載,氧化鈦以外之上述白色顏料亦相同。
成為氧化鈦顏料之核之氧化鈦粒子(以下亦將成為氧化鈦顏料之核之氧化鈦粒子稱為「氧化鈦粒子」或簡稱為「核粒子」)可為藉由氯法、硫酸法之任一方法所製造者,就色調之方面而言,更佳為藉由氯法所製造者。該氧化鈦之結晶結構可使用金紅石型、銳鈦礦型之任一者,就聚碳酸酯系樹脂組合物之熱穩定性及耐光性等觀點而言,較佳為金紅石型結構。 就進一步使色調成為白色之觀點而言,上述核粒子之平均粒徑較佳為0.10 μm以上且0.45 μm以下,更佳為0.15 μm以上且0.25 μm以下。核粒子之平均粒徑係根據單一粒子之一次粒子之粒徑之平均值而求出。
上述氧化鈦顏料通常於氧化鈦粒子之表面具有包含選自由二氧化矽、氧化鋯、及氧化鋁所組成之群中之1種以上之無機氧化物的無機氧化物層。該無機氧化物層可抑制作為核粒子之氧化鈦之觸媒活性,又,可賦予耐光性。進而,亦發揮緩和樹脂組合物中之氧化鈦顏料之凝集,提高分散性之效果。
上述氧化鈦顏料可具有2層以上之上述無機氧化物層。於該情形時,位於靠近核粒子之側之無機氧化物層主要有助於作為核粒子之氧化鈦粒子之觸媒活性之抑制及耐光性賦予,位於遠離核粒子之側之無機氧化物層主要有助於樹脂組合物中之氧化鈦顏料之凝集緩和、及分散性提高。 於氧化鈦顏料具有2層以上之無機氧化物層之情形時,較佳為位於靠近核粒子之側之無機氧化物層包含選自由二氧化矽及氧化鋯所組成之群中之1種以上,位於遠離核粒子之側之無機氧化物層包含氧化鋁。
無機氧化物層具有抑制作為核粒子之氧化鈦之觸媒活性之作用,另一方面,由於作為無機氧化物之二氧化矽、氧化鋯、氧化鋁為水合性無機物,因此吸水率較高,於成形機內容易使水分蒸散。所蒸散之水分成為誘發聚碳酸酯樹脂之水解之原因。就該方面而言,為了抑制氧化鈦之觸媒作用,較佳為無機氧化物層較厚,若欲抑制聚碳酸酯樹脂之水解,則較佳為無機氧化物層之厚度較薄。 就該相反之關係而言,作為聚碳酸酯樹脂組合物之著色用氧化鈦顏料之利用無機氧化物層之被覆量,通常以相對於氧化鈦顏料整體之質量比計處於3質量%以上且10質量%以下之範圍內。於如用於智慧型手機之白色顏料濃度較高、容易水解之白色反射材用途中,氧化鈦顏料之利用無機氧化物層之被覆量以相對於氧化鈦顏料整體之質量比計,較佳之範圍為3質量%以上且5質量%以下。另一方面,於要求耐光性之室外用之著色成形品用途中,氧化鈦顏料之利用無機氧化物層之被覆量以相對於氧化鈦顏料整體之質量比計,較佳之範圍為5質量%以上且10質量%以下。然而,即使為該質量比,亦難以完全抑制氧化鈦之觸媒作用,而會發生由氧化鈦之觸媒作用導致之耐候劣化。包含PC-POS共聚物與氧化鈦顏料等白色顏料之聚碳酸酯系樹脂組合物之射出成形中出現黑條之一大半要因係該氧化鈦之未完全抑制之觸媒作用。
先前由於成形機內之高溫高壓下氧化鈦顏料中之水分會誘發聚碳酸酯樹脂之水解,因此一直認為氧化鈦顏料會引起聚碳酸酯樹脂之分子量降低。為了確認該事實,研究者們於聚碳酸酯樹脂中分別添加相同量之水分量不同之複數種氧化鈦顏料,並藉由雙軸混練機進行混練,根據混練前與混練後之分子量差研究分子量降低量與所添加之氧化鈦顏料中之水分量之關聯。結果發現兩者未必有關聯性,而推測除水解以外存在使分子量降低之要因,由此認為氧化鈦顏料之觸媒作用導致分子量降低。
氧化鈦顏料中之水分有可能成為聚碳酸酯樹脂之分解之要因之一。進而,於成形機內蒸散之高溫高壓蒸汽會促進聚碳酸酯樹脂等有機物之氧化為公知,因此較佳為水分量較少之氧化鈦顏料。作為氧化鈦顏料中所含之水分量(化學結合水量),較佳為自於0℃以上且300℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度減去於0℃以上且120℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度所得之值為8,000質量ppm以下。若氧化鈦顏料之水分濃度差為8,000質量ppm以下,則不會對聚碳酸酯系樹脂之分子量造成不良影響。該值更佳為6,000質量ppm以下,進而較佳為4,000質量ppm以下,進而更佳為3,000質量ppm以下。
氧化鈦顏料較佳為於上述無機氧化物層之表面具有有機層者。有機層發揮緩和樹脂組合物中之氧化鈦顏料之凝集,提高分散性之效果。又,氧化鈦顏料所具有之上述無機氧化物層表面具有固體酸或固體鹼特性。關於該事實,如石原產業股份有限公司之「NEW TIPAQUE NEWS Vo.1 氧化鈦著色粒子 基礎物性編」15頁所記載。固體酸或固體鹼特性係與溶液中之酸鹼性同樣之性質,由於聚碳酸酯樹脂於酸性下及鹼性下,其水解均容易被促進,因此該性質欠佳。該固體酸或固體鹼特性僅為氧化鈦顏料所具有之無機氧化物層表面之特性。因此,藉由利用有機層覆蓋無機氧化物層,可抑制無機氧化物層與聚碳酸酯樹脂之直接接觸,減小酸性或鹼性特性對水解之促進作用之影響。就該方面而言,有機層對PC-POS之水解抑制有效。
上述有機層只要為含有矽氧烷結構者,則無特別限制,較佳為藉由使用熱分解氣相層析裝置及FID檢測器(Flame Ionization Detector,氫焰離子化偵測器)之產生氣體分析(Evolved Gas Analysis,以下亦稱為「EGA」)所獲得之產生氣體分析曲線之最大峰值溫度為380℃以上。若有機層之該最大峰值溫度為380℃以上,則即使於在高溫條件下進行聚碳酸酯系樹脂組合物之熔融混練或成形之情形時,有機層亦不易分解。因此,可有效地抑制上述氧化鈦顏料所具有之無機氧化物層表面之固體酸或固體鹼性之作用,故而可抑制樹脂組合物之成形時由PC-POS共聚物之水解引起之黑條產生。就黑條抑制效果之觀點而言,該有機層之最大峰值溫度更佳為400℃以上,進而較佳為410℃以上。該有機層之最大峰值溫度之上限值並無特別限定,若考慮有機層之通常之分解溫度,則較佳為500℃以下,更佳為480℃以下,進而較佳為450℃以下。 具體而言,該最大峰值溫度可藉由實施例所記載之方法測定。
作為形成上述有機層之化合物,可列舉矽烷偶合劑等矽烷系化合物作為較佳者。作為矽烷偶合劑,可列舉:乙烯基系矽烷偶合劑、環氧系矽烷偶合劑、甲基丙烯酸系矽烷偶合劑、丙烯酸系矽烷偶合劑、胺基系矽烷偶合劑等。該等化合物可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。
除此以外,作為形成上述有機層之化合物,具體而言,可列舉烷基氫聚矽氧、烷氧基聚矽氧等。作為烷基氫聚矽氧,例如有甲基氫聚矽氧、乙基氫聚矽氧等。作為烷氧基聚矽氧,例如有甲氧基聚矽氧、乙氧基聚矽氧等。具體而言,較佳之烷氧基聚矽氧係含有烷氧基直接或經由二價烴基鍵結於矽原子而成之烷氧基矽烷基之聚矽氧化合物,例如可列舉直鏈狀、環狀、網狀及具有一部分支鏈之直鏈狀之有機聚矽氧烷,尤佳為直鏈狀有機聚矽氧烷。更具體而言,較佳為聚矽氧主鏈具有經由亞甲基鏈與烷氧基鍵結之分子結構之聚有機矽氧烷。
就抑制成形時之黑條等外觀不良之效果之觀點而言,上述有機層較佳為藉由氣相層析質譜分析(GC-MS)檢測之成分含有選自由環狀矽氧烷化合物及矽烷系化合物所組成之群中之1種以上,更佳為含有矽烷系化合物。更具體而言,上述有機層較佳為藉由氣相層析質譜分析檢測之成分含有以下之A群之有機層、或含有以下之B群之有機層。更佳為含有A群之有機層。 [A群] [化17][B群] [化18]
以上關於氧化鈦顏料之記載同樣亦適用於硫化鋅顏料、氧化鋅顏料、及硫酸鋇顏料等白色顏料。 白色顏料(C)之形狀並無特別限定,可列舉鱗片狀、球狀、板狀、不定形等。就使色調成為更優異之白色之觀點而言,白色顏料(C)之平均粒徑較佳為0.05 μm以上且0.50 μm以下,更佳為0.10 μm以上且0.45 μm以下,進而較佳為0.15 μm以上且0.25 μm以下。白色顏料(C)之平均粒徑係根據單一粒子之一次粒子之粒徑之平均值而求出。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中之白色顏料(C)之含量相對於包含聚碳酸酯系樹脂(A)及苯乙烯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,為0.1質量份以上且40質量份以下,較佳為0.1質量份以上且20質量份以下,更佳為1.0質量份以上且10質量份以下,進而較佳為1.0質量份以上且5.0質量份以下。若白色顏料(C)未達0.1質量份,則白色度不充分,若超過40質量份,則耐衝擊性降低。
<其他添加劑> 於不損及本發明之效果之範圍內,可於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中進而調配其他添加劑。作為其他成分,例如可列舉:金屬減活劑、耐水解劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、阻燃助劑、脫模劑、補強材、填充劑、耐衝擊性改良用之彈性體、染料等。對若干種成分進行詳細說明。 <金屬減活劑> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物亦可含有金屬減活劑(D)。金屬減活劑對抑制上述現象、於成形機內氧化鈦顏料等白色顏料之觸媒作用導致PC-POS共聚物(A1)氧化劣化之情況發揮作用。
本發明中所謂金屬減活劑係具有使金屬或金屬離子不活性化之功能之物質。例如可列舉:具有以化學方式將金屬表面不活性化或吸附於金屬表面而抑制該金屬之觸媒作用之功能的化合物、或者具有與來自金屬之溶出物即金屬離子形成錯合物並且轉換為螯合化合物等不活性物質之功能之化合物等。
作為金屬減活劑,可列舉:肼系化合物、三唑系化合物、三𠯤系化合物、草酸系化合物、胍系化合物、胺基羧酸鹽系化合物、膦酸鹽系化合物、及包接化合物等。 作為肼系化合物,例如可列舉:N,N'-二甲醯基肼、N,N'-二乙醯基肼、N,N'-二丙醯基肼、N,N'-丁醯基肼、N-甲醯基-N'-乙醯基肼、N,N'-二苯甲醯基肼、N,N'-二甲苯甲醯基肼、N,N'-二鄰羥苯甲醯基肼、N-甲醯基-N'-鄰羥苯甲醯基肼、N-甲醯基-N'-丁基取代鄰羥苯甲醯基肼、N-乙醯基-N'-鄰羥苯甲醯基肼、N,N'-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼、草酸-二-(N'-鄰羥苯甲醯基)肼、己二酸-二-(N'-鄰羥苯甲醯基)肼、癸二甲酸二鄰羥苯甲醯基醯肼等。上述中,較佳為具有鄰羥苯甲醯基之肼化合物,更佳為癸二甲酸二鄰羥苯甲醯基醯肼。 作為肼系化合物之市售品,可例示ADEKA股份有限公司製造之「Adekastab CDA-6」(癸二甲酸二鄰羥苯甲醯基醯肼)、「Adekastab CDA-10」(N,N'-雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基]肼)等。
作為三唑系化合物,可列舉:苯并三唑系化合物、胺基三唑系化合物。例如可列舉:苯并三唑、甲苯并三唑、3-胺基-1,2,4-三唑、3-胺基-1,2,4-三唑-羧酸、3-胺基-5-甲基-1,2,4-三唑、3-胺基-5-庚基-1,2,4-三唑、3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1,2,4-三唑、3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-5-甲基-1,2,4-三唑、3-(N-乙醯基)胺基-1,2,4-三唑-5-羧酸等。上述中,較佳為胺基三唑系化合物。 作為三唑系化合物之市售品,可例示ADEKA股份有限公司製造之「Adekastab CDA-1」(3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1,2,4-三唑)、「Adekastab CDA-1M」等。
作為三𠯤系化合物,可列舉:1,3,5-三𠯤、2,4,6-三羥基-1,3,5-三𠯤、2,4,6-三胺基-1,3,5-三𠯤等。作為市售品,可例示ADEKA股份有限公司製造之「Adekastab ZS-27」(2,4,6-三胺基-1,3,5-三𠯤)等。
作為草酸系化合物,可列舉2,2'-草醯胺雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸乙酯]等。作為胍系化合物,可列舉:鹽酸胍、硝酸胍、碳酸胍、磷酸胍、胺基磺酸胍等。
作為胺基羧酸鹽系化合物,可列舉:EDTA(乙二胺四乙酸)、CDTA(環己二胺四乙酸)、NTA(氮基三乙酸)、羥乙基乙二胺三乙酸、TMDTA(三亞甲基二胺四乙酸)、DMPDTA(2,2-二甲基丙二胺四乙酸)、DTPA(二伸乙基三胺五乙酸)、及該等之鹽。
作為膦酸鹽系化合物,可列舉分子內具有至少1個磷酸基之如下物質:1-羥基亞乙基-1,1-二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸(EDTMP)、氮基三亞甲基膦酸(NTMP)、胺基三(亞甲基膦酸)、1,2-乙烷二膦酸、三(膦醯基甲基)胺-N-氧化物、1-羥基丙烷-1,1,3-三膦酸、二伸乙基三胺五(亞甲基膦酸)、N,N-雙(膦醯基甲基)丁基胺、N,N-雙(膦醯基甲基)丙基胺、2-羥基乙基雙(膦醯基甲基)胺、N,N-雙(膦醯基甲基)甲基胺、N,N,N',N'-四(膦醯基甲基)-1,2-丙二胺、2-羧基乙烷-1-膦酸、N-(羧基甲基)-N-(膦醯基甲基)甘胺酸、(羧基甲基)膦酸、2-(膦醯氧基)苯甲酸、乙二胺-N,N'-雙(乙酸)-N,N'-(亞甲基膦酸)等之膦酸鹽、及該等之鹽。 作為包接化合物,可列舉卟啉、冠醚等。
作為金屬減活劑,可單獨使用上述化合物之1種,或可組合2種以上而使用。其中,就抑制含有PC-POS共聚物之聚碳酸酯系樹脂組合物於成形時之黑條等外觀不良,且抑制分子量降低之觀點而言,較佳為選自由肼系化合物、三唑系化合物、三𠯤系化合物、及胺基羧酸鹽系化合物所組成之群中之1種以上,更佳為選自由肼系化合物、三唑系化合物、及胺基羧酸鹽系化合物所組成之群中之1種以上,進而較佳為選自由肼系化合物及胺基羧酸鹽系化合物所組成之群中之1種以上,進而更佳為選自由癸二甲酸二鄰羥苯甲醯基醯肼及乙二胺四乙酸所組成之群中之1種以上。 於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物含有金屬減活劑之情形時,只要為抑制伴隨聚碳酸酯系樹脂組合物中所含之氧化鈦顏料等白色顏料(C)之觸媒作用、或使其失活者,則亦可使用上述所例示之化合物以外之金屬減活劑。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中之金屬減活劑之含量相對於包含聚碳酸酯系樹脂(A)及苯乙烯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,較佳為0.005質量份以上且1.0質量份以下,更佳為0.01質量份以上且0.3質量份以下,進而較佳為0.02質量份以上且0.2質量份以下,進而較佳為0.03質量份以上且0.15質量份以下。若金屬減活劑之含量相對於聚碳酸酯系樹脂系組合物(S)100質量份未達0.005質量份,則於樹脂組合物之成形時抑制黑條產生之效果較小,若超過1.0質量份,則會引起物性降低。
含有白色顏料(C)之聚碳酸酯系樹脂組合物因白色顏料(C)中之水分而導致較多地發生PC-POS共聚物之水解。為了進一步防止該情況,可於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中調配耐水解劑。藉由進一步調配耐水解劑,可進一步抑制成形時之黑條之產生。
於本發明中,所謂耐水解劑係具有抑制PC-POS共聚物(A1)中之碳酸酯基或矽氧烷鍵之水解的功能之劑,進一步詳細而言,較佳為具有1個以上之可與水分或生成酸反應之官能基之劑。 作為本發明中可使用之耐水解劑,具體而言,可列舉:醯胺化合物(e1)、醯亞胺化合物(e2)、環氧化合物(e3)、酸酐(e4)、㗁唑啉化合物(e5)、㗁𠯤化合物(e6)、及乙烯酮化合物(e7)。
<醯胺化合物(e1)> 醯胺化合物(e1)只要為分子內具有至少1個醯胺基之化合物即可。 就作為耐水解劑之效果之方面、及分散性之方面而言,醯胺化合物(e1)較佳為分子內具有至少1個碳數6~24之鏈狀脂肪族基之醯胺化合物。該鏈狀脂肪族基可為直鏈,亦可為支鏈,可為飽和脂肪族基,亦可為不飽和脂肪族基。就抑制成形時之黑條產生之觀點、及具有於聚碳酸酯系樹脂中之分散作用之方面而言,較佳為飽和鏈狀脂肪族基,進而較佳為烷基。該鏈狀脂肪族基之碳數較佳為8~22,更佳為10~22,進而較佳為12~22。該鏈狀脂肪族基亦可具有羥基等取代基。
醯胺化合物(e1)中,作為分子內具有1個醯胺基之醯胺化合物(以下亦稱為「單醯胺」),較佳為下述通式(e1-a)所表示之化合物。 [化19]上述式中,R11
為碳數6~24之鏈狀脂肪族基。R12
為氫原子、或碳數6~24之鏈狀脂肪族基。鏈狀脂肪族基之較佳之態樣與上述相同,亦可具有羥基等取代基。
作為上述通式(e1-a)所表示之化合物,可列舉脂肪酸單醯胺、及該脂肪酸單醯胺之醯胺氫經碳數6~24之鏈狀脂肪族基取代之單醯胺(鏈狀脂肪族基取代型脂肪酸單醯胺)。上述中,較佳為脂肪酸單醯胺。 作為脂肪酸單醯胺之具體例,可列舉:辛醯胺、癸醯胺、月桂醯胺、肉豆蔻醯胺、棕櫚醯胺、硬脂醯胺、羥基硬脂醯胺、12-羥基硬脂醯胺、山萮醯胺、褐煤醯胺、十一碳烯醯胺、油醯胺、芥醯胺、亞麻油醯胺等。
作為鏈狀脂肪族基取代型脂肪酸單醯胺之具體例,可列舉:N-月桂基月桂醯胺、N-棕櫚基棕櫚醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺、N-山萮基山萮醯胺、N-油基油醯胺、N-硬脂基油醯胺、N-油基硬脂醯胺、N-硬脂基芥醯胺、N-油基棕櫚醯胺、甲基醣硬脂醯胺、甲基醣山萮醯胺、N-硬脂基-12-羥基硬脂醯胺、N-油基-12-羥基硬脂醯胺等。
醯胺化合物(e1)中,作為分子內具有2個醯胺基之化合物,較佳為下述通式(e1-b)或(e1-c)之任一者所表示之化合物,更佳為通式(e1-b)所表示之化合物。
[化20]
上述式中,R13
及R14
分別獨立為可具有羥基之碳數6~24之鏈狀脂肪族基。Z1
為碳數1~12之二價基。 鏈狀脂肪族基之較佳之態樣與上述相同,亦可具有羥基等取代基。R13
及R14
互相可相同亦可不同,較佳為相同。 Z1
之碳數較佳為1~8,更佳為2~6,進而較佳為2~4。Z1
可為鏈狀脂肪族基、含脂環式結構之基、及含芳香環之基之任一種,較佳為鏈狀脂肪族基,更佳為伸烷基。
[化21]
上述式中,R15
及R16
分別獨立為碳數6~24之鏈狀脂肪族基。Z2
為碳數1~12之二價基。 鏈狀脂肪族基之較佳之態樣與上述相同,亦可具有羥基等取代基。R15
及R16
互相可相同亦可不同,較佳為相同。 Z2
之較佳之態樣與上述Z1
相同。
作為通式(e1-b)所表示之化合物之具體例,可列舉脂肪酸雙醯胺,例如可列舉:亞甲基雙辛醯胺、亞甲基雙癸醯胺、亞甲基雙月桂醯胺、亞甲基雙肉豆蔻醯胺、亞甲基雙棕櫚醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺、亞甲基雙異硬脂醯胺、亞甲基雙山萮醯胺、亞甲基雙油醯胺、亞甲基雙芥醯胺、伸乙基雙辛醯胺、伸乙基雙癸醯胺、伸乙基雙月桂醯胺、伸乙基雙肉豆蔻醯胺、伸乙基雙棕櫚醯胺、伸乙基雙硬脂醯胺、伸乙基雙異硬脂醯胺、伸乙基雙山萮醯胺、伸乙基雙油醯胺、伸乙基雙芥醯胺、伸丁基雙硬脂醯胺、伸丁基雙山萮醯胺、伸丁基雙油醯胺、伸丁基雙芥醯胺、六亞甲基雙硬脂醯胺、六亞甲基雙山萮醯胺、六亞甲基雙油醯胺、六亞甲基雙芥醯胺、間苯二甲基雙硬脂醯胺、間苯二甲基雙-12-羥基硬脂醯胺、對苯二甲基雙硬脂醯胺、對伸苯基雙硬脂醯胺、亞甲基雙羥基硬脂醯胺、伸乙基雙羥基硬脂醯胺、伸丁基雙羥基硬脂醯胺、六亞甲基雙羥基硬脂醯胺等。
作為通式(e1-c)所表示之化合物之具體例,可列舉:N,N'-二硬脂基己二醯胺、N,N'-二硬脂基癸二醯胺、N,N'-二油基己二醯胺、N,N'-二油基癸二醯胺、N,N'-二硬脂基間苯二甲醯胺、N,N'-二硬脂基對苯二甲醯胺等。
醯胺化合物(e1)中,作為分子內具有3個以上之醯胺基之化合物,可列舉二羧酸、二胺、及與具有碳數6~24之鏈狀脂肪族基之單羧酸或單胺之縮聚物作為較佳之例。碳數6~24之鏈狀脂肪族基之較佳之態樣與上述相同,亦可具有羥基等取代基。
上述醯胺化合物(e1)中,就本發明之效果之方面而言,更佳為選自由上述通式(e1-a)、上述通式(e1-b)、及上述通式(e1-c)所表示之化合物所組成之群中之1種以上之醯胺化合物,進而較佳為上述通式(e1-b)所表示之化合物,進而較佳為伸乙基雙硬脂醯胺。又,醯胺化合物(e1)中,熔點為100℃以上、較佳為150℃以上之化合物對聚碳酸酯系樹脂組合物之成形溫度之適應性較高,故而較佳。 作為上述醯胺化合物(e1)之市售品,可列舉:「Light Amide WH-255」(共榮社化學股份有限公司製造,N,N'-伸乙基雙硬脂醯胺[伸乙基雙硬脂醯胺])、「Amide AP-1」(日本化成股份有限公司製造,硬脂醯胺)、「Slipacks E」(日本化成股份有限公司製造,伸乙基雙硬脂醯胺)、「Slipacks H」(日本化成股份有限公司製造,伸乙基雙羥基硬脂醯胺)等。
<醯亞胺化合物(e2)> 作為醯亞胺化合物(e2),較佳為碳二醯亞胺化合物。碳二醯亞胺化合物係分子內具有至少1個碳二醯亞胺基之化合物,可列舉分子內具有1個碳二醯亞胺基之單碳二醯亞胺化合物、分子內具有2個以上碳二醯亞胺基之聚碳二醯亞胺化合物。就抑制樹脂組合物之成形時之黑條產生之觀點而言,較佳為聚碳二醯亞胺化合物。 作為上述碳二醯亞胺化合物,可列舉:脂肪族碳二醯亞胺化合物、芳香族碳二醯亞胺化合物、環狀碳二醯亞胺化合物、及將異氰酸酯化合物之一部分進行碳二醯亞胺化而成之化合物(以下亦稱為「碳二醯亞胺改性化合物」)等。
作為脂肪族單碳二醯亞胺化合物之具體例,可列舉:二異丙基碳二醯亞胺、二辛基癸基碳二醯亞胺、二環己基碳二醯亞胺、N,N'-二辛基癸基碳二醯亞胺等。 作為脂肪族聚碳二醯亞胺之具體例,可列舉:伸乙基雙(二環己基碳二醯亞胺)、六亞甲基雙(二環己基碳二醯亞胺)、聚(二異丙基碳二醯亞胺)、聚(1,6-六亞甲基碳二醯亞胺)、聚(4,4'-亞甲基雙環己基碳二醯亞胺)、聚(1,3-伸環己基碳二醯亞胺)、聚(1,4-伸環己基碳二醯亞胺)等。
作為芳香族單碳二醯亞胺化合物之具體例,可列舉:二對氯苯基碳二醯亞胺、二鄰氯苯基碳二醯亞胺、二-3,4-二氯苯基碳二醯亞胺、二-2,5-二氯苯基碳二醯亞胺、2,6,2',6'-四異丙基二苯基碳二醯亞胺、N,N'-二苯基碳二醯亞胺、N,N'-二鄰甲苯甲醯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2,6-二甲基苯基碳二醯亞胺、N-甲苯甲醯基-N'-環己基碳二醯亞胺、N,N'-雙(2,6-二異丙基苯基)碳二醯亞胺、N,N'-二-2,6-二第三丁基苯基碳二醯亞胺、N-甲苯甲醯基-N'-苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對硝基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對胺基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對羥基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二鄰甲苯甲醯基碳二醯亞胺、N,N'-二對甲苯甲醯基碳二醯亞胺、N,N'-苄基碳二醯亞胺、N-十八烷基-N'-苯基碳二醯亞胺、N-苄基-N'-苯基碳二醯亞胺、N-十八烷基-N'-甲苯基碳二醯亞胺、N-環己基-N'-甲苯基碳二醯亞胺、N-苯基-N'-甲苯基碳二醯亞胺、N-苄基-N'-甲苯基碳二醯亞胺、N,N'-二鄰乙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對乙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二鄰異丙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對異丙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二鄰異丁基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二對異丁基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2,6-二乙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2-乙基-6-異丙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2-異丁基-6-異丙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2,4,6-三甲基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2,4,6-三異丙基苯基碳二醯亞胺、N,N'-二-2,4,6-三異丁基苯基碳二醯亞胺等。
作為芳香族聚碳二醯亞胺化合物之具體例,可列舉:對伸苯基雙(鄰甲苯甲醯基碳二醯亞胺)、對伸苯基雙(環己基碳二醯亞胺)、對伸苯基雙(對氯苯基碳二醯亞胺)、伸乙基雙(二苯基碳二醯亞胺)、聚(4,4'-二苯基甲烷碳二醯亞胺)、聚(3,3'-二甲基-4,4'-二苯基甲烷碳二醯亞胺)、聚(伸萘基碳二醯亞胺)、聚(對伸苯基碳二醯亞胺)、聚(間伸苯基碳二醯亞胺)、聚(甲苯基碳二醯亞胺)、聚(甲基-二異丙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三乙基伸苯基碳二醯亞胺)、聚(三異丙基伸苯基碳二醯亞胺)等。
環狀碳二醯亞胺化合物之環狀結構具有1個碳二醯亞胺基(-N=C=N-),其第一氮與第二氮係藉由鍵結基而鍵結。於一個環狀結構中僅具有1個碳二醯亞胺基。環狀結構中之原子數較佳為8~50,更佳為10~30,進而較佳為10~20。此處,所謂環狀結構中之原子數意指直接構成環結構之原子個數,例如,若為8員環,則為8,若為50員環,則為50。
作為環狀結構,可列舉下述式(e2-a)所表示之結構。 [化22]式中,Q為2~4價之有機基。
作為將異氰酸酯化合物之一部分進行碳二醯亞胺化而成之化合物(碳二醯亞胺改性化合物)所使用之異氰酸酯化合物,可列舉:甲苯二異氰酸酯、苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚亞甲基聚苯基聚異氰酸酯、二甲基伸聯苯基二異氰酸酯、二甲氧基伸聯苯基二異氰酸酯、萘二異氰酸酯、四氫萘二異氰酸酯、四亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、十二亞甲基二異氰酸酯、三甲基六亞甲基二異氰酸酯、伸環己基二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、氫化苯二甲基二異氰酸酯、四甲基苯二甲基二異氰酸酯、離胺酸二異氰酸酯、異佛酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、二甲基二環己基甲烷二異氰酸酯等,可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。上述異氰酸酯化合物中,較佳為以4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯作為主成分之異氰酸酯化合物。 作為將異氰酸酯化合物之一部分進行碳二醯亞胺化之方法,可使用公知之方法。
可較佳地使用碳二醯亞胺改性化合物之碳二醯亞胺基/異氰酸酯基之莫耳比為0.01~0.5之範圍者,更佳為0.1~0.2之範圍者。藉由使用碳二醯亞胺基/異氰酸酯基之莫耳比為0.01以上者,可表現出作為耐水解劑之效果,抑制樹脂組合物之成形時之黑條產生。
醯亞胺化合物(e2)可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。上述中,較佳為脂肪族碳二醯亞胺,就作為耐水解劑之效果之方面而言,更佳為脂肪族聚碳二醯亞胺。
<環氧化合物(e3)> 環氧化合物(e3)只要為分子內具有至少1個環氧基之化合物即可。作為該環氧化合物(e3),可列舉:縮水甘油醚化合物、縮水甘油酯化合物、縮水甘油胺化合物、縮水甘油醯亞胺化合物、環狀環氧化合物、及環氧化油等。
作為縮水甘油醚化合物,可列舉:丁基縮水甘油醚、硬脂基縮水甘油醚、烯丙基縮水甘油醚、苯基縮水甘油醚、鄰苯基苯基縮水甘油醚、環氧乙烷月桂醇縮水甘油醚、環氧乙烷苯酚縮水甘油醚、乙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、丙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、新戊二醇二縮水甘油醚、聚四亞甲基二醇二縮水甘油醚、環己烷二甲醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、季戊四醇聚縮水甘油醚;由2,2-雙-(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基苯基)碸等雙酚類與表氯醇之縮合反應所獲得之雙酚A二縮水甘油醚型環氧樹脂、雙酚F二縮水甘油醚型環氧樹脂、雙酚S二縮水甘油醚型環氧樹脂等。
作為縮水甘油酯化合物,可列舉:苯甲酸縮水甘油酯、對甲苯甲酸縮水甘油酯、環己烷羧酸縮水甘油酯、硬脂酸縮水甘油酯、月桂酸縮水甘油酯、棕櫚酸縮水甘油酯、柯赫酸縮水甘油酯、油酸縮水甘油酯、亞麻油酸縮水甘油酯、次亞麻油酸縮水甘油酯、對苯二甲酸二縮水甘油酯、間苯二甲酸二縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、萘二甲酸二縮水甘油酯、聯苯二甲酸二縮水甘油酯、甲基對苯二甲酸二縮水甘油酯、六氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、四氫鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、環己烷二羧酸二縮水甘油酯、己二酸二縮水甘油酯、丁二酸二縮水甘油酯、癸二酸二縮水甘油酯、十二烷二酸二縮水甘油酯、十八烷二羧酸二縮水甘油酯、偏苯三甲酸三縮水甘油酯、均苯四甲酸四縮水甘油酯等。
作為縮水甘油胺化合物,可列舉:四縮水甘油基胺基二苯基甲烷、三縮水甘油基對胺基苯酚、三縮水甘油基間胺基苯酚、二縮水甘油基苯胺、二縮水甘油基甲苯胺、N,N,N',N'-四縮水甘油基間苯二甲胺、二縮水甘油基三溴苯胺、四縮水甘油基雙胺基甲基環己烷、氰脲酸三縮水甘油酯、異氰脲酸三縮水甘油酯等。
作為縮水甘油醯亞胺化合物,可列舉:N-縮水甘油基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4-甲基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4,5-二甲基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-3-甲基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-3,6-二甲基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4-乙氧基鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4-氯鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4,5-二氯鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-3,4,5,6-四溴鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-4-正丁基-5-溴鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基丁二醯亞胺、N-縮水甘油基六氫鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基-1,2,3,6-四氫鄰苯二甲醯亞胺、N-縮水甘油基順丁烯二醯亞胺、N-縮水甘油基-α,β-二甲基丁二醯亞胺、N-縮水甘油基-α-乙基丁二醯亞胺、N-縮水甘油基-α-丙基丁二醯亞胺等。
作為環狀環氧化合物,可列舉:3,4-環氧環己烷羧酸3',4'-環氧環己基甲酯、己二酸雙(3,4-環氧環己基甲基)酯、乙烯基環己烯二環氧化物、N-甲基-4,5-環氧環己烷-1,2-二羧醯亞胺、N-乙基-4,5-環氧環己烷-1,2-二羧醯亞胺、N-苯基-4,5-環氧環己烷-1,2-二羧醯亞胺、N-萘基-4,5-環氧環己烷-1,2-二羧醯亞胺、N-甲苯基-3-甲基-4,5-環氧環己烷-1,2-二羧醯亞胺等。該等中,較佳為3,4-環氧環己烷羧酸3',4'-環氧環己基甲酯。
作為環氧化油,可列舉環氧化天然油、及環氧化合成油。作為環氧化天然油之具體例,可列舉:環氧化大豆油、環氧化亞麻仁油、環氧化菜籽油、環氧化鯨油等。作為環氧化合成油之具體例,可列舉:環氧六氫鄰苯二甲酸二環氧硬脂酯、環氧化脂肪酸丁酯等。該等中,環氧化大豆油、環氧化亞麻仁油與聚碳酸酯系樹脂之親和性較高,亦容易表現出耐水解性之效果。
環氧化合物(e3)可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。上述中,作為環氧化合物(e3),較佳為環狀環氧化合物、或選自由環氧化天然油及環氧化合成油所組成之群中之1種以上之環氧化油。
<酸酐(e4)> 酸酐(e4)只要為分子內具有至少1個酸酐基之化合物即可,丁二酸酐、順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐等。進而,亦可列舉含有上述化合物作為單體單元之聚合物等。
<㗁唑啉化合物(e5)> 㗁唑啉化合物(e5)只要為分子內具有至少1個㗁唑啉基之化合物即可,可列舉單㗁唑啉、雙㗁唑啉、及含有含㗁唑啉基之化合物作為單體單元之聚㗁唑啉等。
<㗁𠯤化合物(e6)> 㗁𠯤化合物(e6)只要為分子內具有至少1個㗁𠯤基之化合物即可,可列舉單㗁𠯤、雙㗁𠯤、及含有含㗁𠯤基之化合物作為單體單元之聚㗁𠯤等。
<乙烯酮化合物(e7)> 作為乙烯酮化合物(e7),可列舉:下述式所表示之乙烯酮、 [化23]及下述式所表示之二乙烯酮、 [化24]以及乙烯酮之β碳之取代基經一取代之醛乙烯酮、或經二取代之酮基乙烯酮類等。
上述耐水解劑可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。其中,就抑制由PC-POS共聚物之水解導致之樹脂組合物的成形時之黑條產生之觀點而言,耐水解劑較佳為選自由醯胺化合物(e1)、醯亞胺化合物(e2)及環氧化合物(e3)所組成之群中之1種以上,更佳為選自由醯胺化合物(e1)及環氧化合物(e3)所組成之群中之1種以上,進而較佳為選自由環氧化天然油、環氧化合成油、及環狀環氧化合物所組成之群中之1種以上之環氧化合物(e3)。
於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中調配耐水解劑之情形時之調配量相對於聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,較佳為0.02質量份以上且5.0質量份以下,更佳為0.05質量份以上且1.0質量份以下,進而較佳為0.1質量份以上且0.5質量份以下。若耐水解劑之調配量相對於聚碳酸酯系樹脂(A)100質量份為0.02質量份以上,則可更有效地抑制由PC-POS共聚物之水解導致之樹脂組合物的成形時之黑條產生。若為5.0質量份以下,則不會發生於樹脂組合物之成形時產生氣體、附著於模具等異常,於經濟性方面亦較佳。 若耐水解劑之調配量為0.05質量份以上,則於一定之背壓下所成形之成形體之內部產生之黑條進一步受到抑制,故而較佳,進而若為0.1質量份以上,則於更高之背壓下所成形之成形體之內部產生之黑條亦進一步受到抑制,故而更佳。
<抗氧化劑> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物較佳為進而含有抗氧化劑。藉由在聚碳酸酯系樹脂組合物中調配抗氧化劑,可抑制聚碳酸酯系樹脂組合物之熔融時之氧化劣化,而可抑制由氧化劣化引起之著色等。作為抗氧化劑,可適宜地使用磷系抗氧化劑及/或酚系抗氧化劑等,更佳為磷系抗氧化劑。
作為磷系抗氧化劑,例如可列舉:亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯酯壬酯、亞磷酸二苯酯(2-乙基己基)酯、亞磷酸三(2,4-二第三丁基苯基)酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸二苯酯異辛酯、亞磷酸2,2'-亞甲基雙(4,6-二第三丁基苯基)酯辛酯、亞磷酸二苯酯異癸酯、亞磷酸二苯酯單(十三烷基)酯、亞磷酸苯酯二異癸酯、亞磷酸苯酯二(十三烷基)酯、亞磷酸三(2-乙基己基)酯、亞磷酸三異癸酯、亞磷酸三(十三烷基)酯、亞磷酸氫二丁酯、三硫代亞磷酸三月桂酯、四(2,4-二第三丁基苯基)-4,4'-伸聯苯基二亞磷酸酯、4,4'-亞異丙基二苯酚十二烷基亞磷酸酯、4,4'-亞異丙基二苯酚十三烷基亞磷酸酯、4,4'-亞異丙基二苯酚十四烷基亞磷酸酯、4,4'-亞異丙基二苯酚十五烷基亞磷酸酯、4,4'-亞丁基雙(3-甲基-6-第三
丁基苯基)二(十三烷基)亞磷酸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、苯基雙酚A季戊四醇二亞磷酸酯、四苯基二丙二醇二亞磷酸酯、1,1,3-三(2-甲基-4-二(十三烷基)亞磷酸酯-5-第三
丁基苯基)丁烷、3,4,5,6-二苯并-1,2-氧雜膦、三苯基膦、二苯基丁基膦、二苯基十八烷基膦、三(對甲苯基)膦、三(對壬基苯基)膦、三萘基膦、二苯基(羥基甲基)膦、二苯基(乙醯氧基甲基)膦、二苯基(β-乙基羧乙基)膦、三(對氯苯基)膦、三(對氟苯基)膦、苄基二苯基膦、二苯基(β-氰乙基)膦、二苯基(對羥基苯基)膦、二苯基(1,4-二羥基苯基)-2-膦、苯基萘基苄基膦等。
作為磷系抗氧化劑,例如可列舉:Irgafos168(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irgafos12(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irgafos38(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Adekastab 2112(ADEKA股份有限公司製造,商標)、Adekastab C(ADEKA股份有限公司製造,商標)、Adekastab 329K(ADEKA股份有限公司製造,商標)、Adekastab PEP36(ADEKA股份有限公司製造,商標)、JC263(城北化學工業股份有限公司製造,商標)、Sandstab P-EPQ(Clariant公司製造,商標)、Weston 618(GE公司製造,商標)、Weston 619G(GE公司製造,商標)及Weston 624(GE公司製造,商標)、Doverphos S-9228PC(Dover Chemical公司製造,商標)等市售品。
作為酚系抗氧化劑,例如可列舉:3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸正十八烷基酯、2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三
丁基苯酚)、季戊四醇四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]等受阻酚類。 該等抗氧化劑中,較佳為雙(2,6-二第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,4-二第三丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯等具有季戊四醇二亞磷酸酯結構者或三苯基膦。
作為酚系抗氧化劑,例如可列舉:Irganox1010(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irganox1076(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irganox1330(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irganox3114(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、Irganox3125(BASF Japan股份有限公司製造,商標)、BHT(武田藥品工業股份有限公司製造,商標)、Cyanox1790(Cyanamid公司製造,商標)及SumilizerGA-80(住友化學股份有限公司製造,商標)等市售品。
上述抗氧化劑可單獨使用1種,或可組合2種以上而使用。 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中之抗氧化劑之調配量相對於聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份,較佳為0.001質量份以上且0.5質量份以下,較佳為0.01質量份以上且0.3質量份以下,更佳為0.05質量份以上且0.3質量份以下。若相對於聚碳酸酯系樹脂組合物(S)100質量份之抗氧化劑之量為上述範圍,則可獲得充分之抗氧化作用,且可抑制成形時之模具污染。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物可藉由以上述比率調配上述各成分,進而以適當之比率調配視需要使用之各種任意成分,並加以混練而獲得。 調配及混練可利用通常使用之機器,例如帶式混合機、鼓槳滾筒式烘乾機等預混合,並藉由使用亨舍爾(Henschel)混合機、班布里(Banbury)混合機、單螺桿擠出機、雙螺桿擠出機、多螺桿擠出機及雙向捏合機等之方法而進行。混練時之加熱溫度通常於240℃以上且320℃以下之範圍內適當選擇。該熔融混練成形較佳為使用擠出成形機、尤其是排氣式之擠出成形機。
含有白色顏料之本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物可提供成形時之黑條等外觀不良之產生受到抑制之白色成形品。關於黑條,於藉由測色計於以下之條件下對成形品測色時之明度L值之差「ΔL值」之平均值越大,則越強地視認到。測色條件如以下所述。 <定位> 以圖1所示之方式進行定位。即,於在下文所述之成形條件下成形之150 mm×150 mm之成形品上,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起的樹脂之流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割。 <測定條件> 使用D65光源作為光源,於視野角度10°下進行測定。 <測定部位> 以位置分割後之橫3×縱8之位置作為基準點,以橫8×縱3至橫8×縱14之位置作為測定對象位置。 <ΔL值> 以測定對象位置之L值與基準點之L值之差作為ΔL值,較佳為該ΔL值為0.18以下。上述ΔL值更佳為0.17以下,進而較佳為0.15以下。 若包含聚碳酸酯樹脂組合物之成形品之ΔL值處於上述範圍,則可獲得黑條之產生受到抑制之外觀優異之成形品。將可能形成於成形品上之黑條之影像示於圖2。於本發明中可抑制該黑條。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之黏度平均分子量(Mv)可根據所使用之用途或製品而以成為目標分子量之方式適當調整,較佳為12,000以上且50,000以下,更佳為15,000以上且30,000以下,進而較佳為16,000以上且25,000以下,進而較佳為16,000以上且22,000以下。若黏度平均分子量為12,000以上,則可獲得充分之成形品之強度。若黏度平均分子量為50,000以下,則流動性不會過低,成形性良好,可於不引起熱劣化之溫度下進行射出成形或擠出成形。 上述黏度平均分子量(Mv)可藉由上述方法求出。
[成形品] 本發明之成形品係含有上述本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物者。該成形品可利用上述熔融混練成形機而製造,或以所獲得之顆粒作為原料,並藉由射出成形法、射出壓縮成形法、擠出成形法、吹塑成形法、加壓成形法、真空成形法及發泡成形法等而製造。尤佳為使用所獲得之顆粒,藉由射出成形法或射出壓縮成形法製造成形品。
於含有聚碳酸酯系樹脂組合物之成形品之製造中,就抑制製造過程中之水分之混入、抑制成形時之黑條產生之觀點而言,較佳為於縮短聚碳酸酯系樹脂組合物於成形機內之滯留時間之條件下製造。利用射出成形法或射出壓縮成形法之成形品之製造方法之較佳態樣例如係如以下所述。
於利用射出成形法或射出壓縮成形法之成形品之製造中,較佳為藉由具備螺桿之射出成形機將包含聚碳酸酯系樹脂組合物之顆粒熔融塑化。就抑制黑條產生之觀點而言,成形機較佳為低壓縮螺桿型者,螺桿形狀較佳為全螺紋螺桿。 就抑制剪切放熱、抑制樹脂組合物之壓縮而抑制黑條產生之觀點而言,螺桿背壓較佳為設定為較低之範圍。背壓可根據使用裝置等適當選擇,例如,於藉由可以直壓控制汽缸內壓力之電動式射出成形機進行成形之情形時,為2~10 mPa左右之範圍(油壓式由於藉由油壓缸方式進行調整,故而不限於此)。就同樣之觀點而言,較理想為亦以剪切速度變小之方式以螺桿轉數100 rpm實施。
就將聚碳酸酯系樹脂組合物進行低黏度化而使流動平滑化之觀點而言,成形時之溫度(汽缸溫度)較佳為例如設定為230~320℃。 就發揮充分之衝擊特性之觀點及製造容易性之觀點而言,本發明之成形品之衝擊強度較佳為藉由實施例所記載之方法測得之-40℃下之艾氏(Izod)缺口之值為30~100 kJ/m2
,更佳為35~80 kJ/m2
,進而較佳為40~70 kJ/m2
,最佳為45~60 kJ/m2
。
本發明之成形品如上文所記載,由於藉由測色計對成形品進行測色時之明度L值之差「ΔL值」之平均值較佳為0.18以下,更佳為0.17以下,進而較佳為0.15以下,較小,因此為黑條之產生受到抑制之外觀優異之白色成形品。
本發明之成形品可適宜地用於電視、卡式收錄音機、攝錄影機、錄音機、影音播放器、DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能光碟)播放器、空調、行動電話、顯示器、電腦、暫存器、計算器、影印機、印表機、傳真機等電氣、電子機器用零件、該機器用殼體、照明器具內外裝零件、車輛內外裝零件、食品托盤或食器。尤其適宜作為行動電話、行動電腦、數位相機、攝錄影機、電動工具等之殼體之材料。 實施例
進一步對本發明之實施例進行說明。再者,本發明不受該等例之任何限定。各例中之測定及評價係藉由以下所示之方法進行。
<氯甲酸酯基濃度之測定> 按照氯離子濃度基準,以JIS K 8203:1994作為參考,使用氧化/還原滴定、硝酸銀滴定進行測定。
<重量平均分子量(Mw)之測定> 重量平均分子量(Mw)係使用四氫呋喃作為展開溶劑,藉由GPC(gel permeation chromatography,凝膠滲透層析法)[管柱:TOSOH TSK-GEL MULTIPORE HXL-M(2根)+Shodex KF801(1根),溫度40℃,流速1.0 mL/分鐘,檢測器:RI(refractive index,折射率)]以標準聚苯乙烯換算分子量(重量平均分子量:Mw)之形式進行測定。
<聚二甲基矽氧烷之平均鏈長及含量> 藉由NMR測定,根據聚二甲基矽氧烷之甲基之積分值比而算出。 1.聚二甲基矽氧烷之平均鏈長之定量方法1
H-NMR測定條件 NMR裝置:JEOL RESONANCE股份有限公司製造之ECA500 探針:50TH5AT/FG2 觀測範圍:-5~15 ppm 觀測中心:5 ppm 脈衝重複時間:9秒 脈衝寬度:45° NMR試管:5f 樣品量:30~40 mg 溶劑:氘氯仿 測定溫度:室溫 累計次數:256次 於烯丙基苯酚末端聚二甲基矽氧烷之情形時 A:於δ-0.02~0.5附近所觀測到之二甲基矽氧烷部之甲基之積分值 B:於δ2.50~2.75附近所觀測到之烯丙基苯酚之亞甲基之積分值 聚二甲基矽氧烷之鏈長=(A/6)/(B/4) 於丁香油酚末端聚二甲基矽氧烷之情形時 A:於δ-0.02~0.5附近所觀測到之二甲基矽氧烷部之甲基之積分值 B:於δ2.40~2.70附近所觀測到之丁香油酚之亞甲基之積分值 聚二甲基矽氧烷之鏈長=(A/6)/(B/4)
2.PC-PDMS(polycarbonate-polydimethylsiloxane,聚碳酸酯-聚二甲基矽氧烷)共聚物中之聚二甲基矽氧烷含量之定量方法 使烯丙基苯酚末端聚二甲基矽氧烷共聚而成之PTBP末端聚碳酸酯中之聚二甲基矽氧烷共聚量之定量方法 NMR裝置:JEOL RESONANCE股份有限公司製造之ECA-500 探針:TH5,對應於5fNMR試管 觀測範圍:-5~15 ppm 觀測中心:5 ppm 脈衝重複時間:9秒 脈衝寬度:45° 累計次數:256次 NMR試管:5f 樣品量:30~40 mg 溶劑:氘氯仿 測定溫度:室溫 A:於δ1.5~1.9附近所觀測到之BPA(bisphenol A,雙酚A)部之甲基之積分值 B:於δ-0.02~0.3附近所觀測到之二甲基矽氧烷部之甲基之積分值 C:於δ1.2~1.4附近所觀測到之對第三丁基苯基部之丁基之積分值 a=A/6 b=B/6 c=C/9 T=a+b+c f=a/T×100 g=b/T×100 h=c/T×100 TW=f×254+g×74.1+h×149 PDMS(wt%)=g×74.1/TW×100
<黏度平均分子量(Mv)之測定> 黏度平均分子量(Mv)係使用烏氏黏度計,測定20℃下之二氯甲烷溶液(濃度:g/L)之黏度,由此求出極限黏度[η],並且利用下式(Schnell式)算出。 [數2]
合成例1:聚碳酸酯低聚物之合成 於5.6質量%氫氧化鈉水溶液中添加相對於其後溶解之雙酚A為2000質量ppm之二亞硫磺酸鈉,以雙酚A濃度成為13.5質量%之方式於其中溶解雙酚A,而製備雙酚A之氫氧化鈉水溶液。 將該雙酚A之氫氧化鈉水溶液以40 L/hr、二氯甲烷以15 L/hr之流量、及光氣以4.0 kg/hr之流量連續通入內徑6 mm、管長30 m之管型反應器中。管型反應器具有套管部分,於套管中通入冷卻水而將反應液之溫度保持為40℃以下。 將流出管型反應器之反應液連續導入至具備後掠翼之內容積40 L之附隔板之槽型反應器中,進而將雙酚A之氫氧化鈉水溶液以2.8 L/hr、25質量%氫氧化鈉水溶液以0.07 L/hr、水以17 L/hr、1質量%三乙胺水溶液以0.64 L/hr添加至其中進行反應。將自槽型反應器溢出之反應液連續抽出並靜置,藉此分離去除水相,而採集二氯甲烷相。 以上述方式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。
<聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之製造例1~2> 以下所記載之(i)~(xiv)之值表示各成分所使用之量,如表1所示。 於具備隔板、槳型攪拌翼及冷卻用套管之50 L槽型反應器中加入以上述方式製造之聚碳酸酯低聚物溶液(PCO)(i)L、二氯甲烷(MC)(ii)L、及將平均鏈長n=(iii)之烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷(以下有時將聚二甲基矽氧烷稱為PDMS)(iv)g溶解於二氯甲烷(MC)(v)L中而成者、以及三乙胺(TEA)(vi)mL,於攪拌下向其中加入8.0質量%之氫氧化鈉水溶液(NaOHaq)(vii)g,進行20分鐘之聚碳酸酯低聚物與烯丙基苯酚末端改性PDMS之反應(預聚合步驟)。 於該聚合液中添加對第三丁基苯酚(PTBP)之二氯甲烷溶液(將PTBP(viii)g溶解於二氯甲烷(MC)(ix)L中而成者)、BPA之氫氧化鈉水溶液(於將NaOH(x)g與二亞硫磺酸鈉(Na2
S2
O4
)(xi)g溶解於水(xii)L中而成之水溶液中溶解BPA(xiii)g而成者),實施40分鐘之聚合反應(正式聚合步驟)。 為了稀釋而添加二氯甲烷(MC)(xiv)L並攪拌10分鐘後,分離為含有PC-POS之有機相與含有過量之BPA及NaOH之水相,將有機相單離。 將由此獲得之PC-POS之二氯甲烷溶液依序以相對於該溶液為15容積%之0.03 mol/L之NaOH水溶液、0.2 mol/L之鹽酸洗淨,繼而利用純水反覆洗淨至洗淨後之水相中之導電率成為0.01 μS/m以下。 將藉由洗淨所獲得之聚碳酸酯之二氯甲烷溶液濃縮、粉碎,於減壓下以100℃乾燥所獲得之碎片。將所獲得之碎片之PDMS濃度、進行黏度平均分子量之測定之結果示於表1。
[表1]
白色顏料(C)中之水分濃度之測定 將試樣之白色顏料粉末於溫度25℃、相對濕度55%之恆溫恆濕度下放置24小時,使其成為平衡狀態後,使用卡氏(Karl Fischer)水分測定裝置「電量法水分計CA100」及其所附帶之水分汽化裝置「VA-100」(均為股份有限公司Dia Instruments公司製造),於氮氣流量約250 mL、溫度0~300℃下測定該試樣0.3 g之水分濃度後,減去於0~120℃下所檢測累計之水分濃度,以所獲得之值作為120℃以上(至300℃)所保持之化學結合水量。
利用熱分解氣相層析之有機層之EGA曲線的最大峰值溫度之測定 <使用裝置> 熱分解裝置:Frontier Laboratories公司製造之「PY-3030D」 氣相層析(GC)裝置:Agilent製造之7890BGC系統 管柱:Frontier Laboratories公司製造之「UADTM-2.5N」(長度2.5 m×內徑0.15 mm) <熱分解爐升溫條件> 100℃(0 min)→升溫20℃/min→800℃ <GC條件> 載氣(He)流速:1 mL/min 分流比:10:1 注入口溫度:300℃ 烘箱:300℃(恆定) 檢測器:FID(氫焰離子化檢測器)300℃ <測定順序> 稱取試樣(氧化鈦顏料)0.5 mg於樣品杯中,安裝於熱分解裝置上。繼而,使樣品杯落入熱分解爐中,立即開始熱分解爐之升溫,同時開始GC測定。以所獲得之EGA曲線之峰頂之溫度作為最大峰值溫度。
有機層之GC-MS分析 <使用裝置> 測定裝置:Gerstel公司之小型加熱脫附裝置TDU(Thermal Desorption Unit,熱脫附單元)及多功能自動取樣器MPS、Agilent公司製造之GC/MS裝置「6890/5975MSD」 管柱:Agilent公司製造之「DB-5MS」(30 mm×0.25 mm×0.25 μm) <TDU部條件> TDU部:50℃(0.01 min)→720℃/min→300℃(20 min)不分流 CIS(Cooled Injection System,冷卻注入系統)部:-50℃(0.01 min)→12℃/sec→350℃(5 min)、分流30:1 <GC-MS條件> 載氣(He)流速:1 mL/min 烘箱:50℃(5 min)→10℃/min→330℃(10 min) 掃描範圍m/z=35-800 <分析順序> 稱取試樣(氧化鈦顏料)10 mg置於專用容器中,安裝於TDU/GC-MS裝置上。繼而,於上述條件下進行GC-MS測定,使用NIST(National Institute of Standards and Technology,美國國家標準與技術研究院)之數學程式館鑑定所獲得之產生氣體成分。
於以下之白色顏料(C)之有機層之記載中,將藉由該有機層之GC-MS分析所檢測出之成分為下述A群者稱為「有機層A」,將為下述B群者稱為「有機層B」。 [A群] [化25][B群] [化26]
實施例1~5、比較例1~3 將表2-1及2-2所記載之成分以所記載之調配量進行調配,向排氣式雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造之「TEM35B」)供給,於螺桿轉數150 rpm、噴出量20 kg/hr、料筒設定溫度280℃(實測擠出295~300℃)下進行熔融混練,而獲得顆粒。
(1)成形品之外觀不良(黑條)之觀察 於120℃下藉由乾燥機將上述顆粒預乾燥8小時後,使用射出成形機(Niigata Machine Techno股份有限公司製造之「MD350Wi15 HP-AP」)於下述條件下進行20次射出成形。藉由目視觀察所獲得之成形品之外觀,依照下述基準進行評價。 具體而言,將顆粒自料斗向汽缸內供給,將供進行塑化混練之螺桿之轉數設為100 rpm,將螺桿背壓設定為40 mPa,於下述條件下實施射出成形。若提高螺桿背壓,則變得容易產生基於黑條之外觀不良。對所獲得之成形品進行黑條之外觀評價。表中,「AA」評價表示尤其不易產生黑條狀之花紋,評價結果為良好。 AA:於成形品表面完全未觀察到黑色之條狀花紋。 A:於成形品表面觀察到極少黑色之條狀花紋。 B:於成形品表面觀察到上述A與下述C之中間程度之黑色之條狀花紋。 C:於成形品表面清晰地觀察到黑色之條狀花紋。
(2)黑條(透過)之觀察 對於上述成形品,於充分大於成形品尺寸之木板上設置以與成形品相同之尺寸開出之框,將成形品嵌入至該框中,自其一側照射來自110 V×1.5 kW燈光器之光源,自其相反側觀察成形品,並依照下述基準進行評價。 AA:完全未觀察到黑色之條狀花紋。 A:觀察到少許黑色之條狀花紋。 B:觀察到上述A與下述C之中間程度之黑色之條狀花紋。 C:清晰地觀察到黑色之條狀花紋。
(3)成形品表面之黑條之測色 於在與(1)相同之條件下成形之150 mm×150 mm之成形品上,如圖1所示,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起的樹脂之流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割。 以位置分割後之橫3×縱8之位置作為基準點,以橫8×縱3至橫8×縱14之位置作為測定對象位置,藉由分光測色計(Konica Minolta股份有限公司製造,分光測色計CM-600d,SCE(去除鏡面反射光)模式,觀察光源D65,觀察視野10°,口徑5 mmf)測定基準點與測定對象位置之L值。 計算測定對稱位置之L值與基準點之L值之差(ΔL),求出測定對稱位置之ΔL值之平均值。該ΔL值之平均值越大,則越強地可見如圖2所示之表面之黑條。
<射出成形條件> 模具:150 mmW×150 mmH×2 mmt之平板模具 模具溫度:80℃ 汽缸溫度設定:對於各實施例及比較例,設定為表2-1及2-2所記載之溫度。 射出速度:設定為2個階段,將計量位置(60 mm)至50 mm之速度設為V1,將50 mm至8mm之速度設為V2,填充樹脂。V1=30 mm/秒、V2=50 mm/秒 保壓條件:填充樹脂後,以50 MPa施加3秒壓力。
[表2]
[表3]
表中所使用之成分如下所述。 (B1)苯乙烯系樹脂:日本A&L股份有限公司製造,「KRALASTIC SXH-330(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS))」,源自丁二烯之構成單元之含量;12質量% (C-1)氧化鈦顏料:石原產業股份有限公司製造之「CR-63」(結晶結構:金紅石型,藉由二氧化矽-氧化鋁3%及二甲基聚矽氧對二氧化鈦進行表面處理而成者,平均粒徑:0.21 μm,化學結合水量:2,600質量ppm,有機層B,EGA曲線之最大峰值溫度:380℃) (C-2)氧化鈦顏料:石原產業股份有限公司製造之「PF-726」(結晶結構:金紅石型,僅藉由二氧化矽-氧化鋁8%對二氧化鈦進行表面處理而成者,平均粒徑:0.21 μm,化學結合水量:5,100質量ppm) (C-3)氧化鈦顏料:HUNTSMAN製造之「R-TC30」(結晶結構:金紅石型,藉由矽氧烷對二氧化鈦進行表面處理而成者,平均粒徑:0.21 μm) 抗氧化劑:BASF Japan製造之「IRGAFOS168」(亞磷酸三(2,4-二第三丁基苯基)酯) 產業上之可利用性
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物即使為含有白色顏料之樹脂組合物,亦可提供成形時之黑條等外觀不良之產生受到抑制、成形外觀良好之白色成形品。該成形品可適宜地用於電氣、電子機器用零件或該機器用之殼體、照明器具內外裝零件、車輛內外裝零件、食品托盤或食器。尤其適宜作為行動電話、行動電腦、數位相機、攝錄影機、電動工具等之殼體之材料。
圖1係表示測定包含本發明之聚碳酸酯樹脂組合物之成形品之L值時的基準點與測定對象位置之模式圖。 圖2係表示於成形品上形成之黑條之概念圖。
Claims (16)
- 一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其含有包含聚碳酸酯系樹脂(A) 50質量%以上且92質量%以下、及苯乙烯系樹脂(B) 8質量%以上且50質量%以下之聚碳酸酯系樹脂組合物(S)、及白色顏料(C),該聚碳酸酯系樹脂(A)含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段及包含下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1),且 上述聚碳酸酯系樹脂組合物相對於上述聚碳酸酯系樹脂組合物(S) 100質量份,含有0.1質量份以上且40質量份以下之上述白色顏料(C), [化1][式中,R1 及R2 分別獨立地表示鹵素原子、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之伸環烷基、碳數5~15之亞環烷基、茀二基、碳數7~15之芳基伸烷基、碳數7~15之芳基亞烷基、-S-、-SO-、-SO2 -、-O-或-CO-;R3 及R4 分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基;a及b分別獨立地表示0~4之整數]。
- 如請求項1之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述苯乙烯系樹脂(B)為丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段之平均鏈長為50以上。
- 如請求項1至3中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(A)中之聚有機矽氧烷之含量為0.1質量%以上且25質量%以下。
- 如請求項1至4中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(A)之黏度平均分子量為12,000以上且50,000以下。
- 如請求項1至5中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A1)中之上述聚有機矽氧烷嵌段之含量為1.0質量%以上且40質量%以下。
- 如請求項1至6中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)係選自由氧化鈦顏料、硫化鋅顏料、氧化鋅顏料、及硫酸鋇顏料所組成之群中之至少1種。
- 如請求項7之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)為氧化鈦顏料。
- 如請求項8之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述氧化鈦顏料係於氧化鈦粒子之表面具有包含選自由二氧化矽、氧化鋯、及氧化鋁所組成之群中之1種以上之無機氧化物的無機氧化物層者。
- 如請求項9之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述氧化鈦顏料係於上述無機氧化物層之表面進而具有有機層。
- 如請求項10之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述有機層之藉由使用熱分解氣相層析裝置及FID檢測器之產生氣體分析所獲得的產生氣體分析曲線之最大峰值溫度為390℃以上。
- 如請求項1至11中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述白色顏料(C)之自於0℃以上且300℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度減去於0℃以上且120℃以下藉由卡氏法所測定之水分濃度所獲得之值為8,000質量ppm以下。
- 如請求項1至12中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其黏度平均分子量為12,000以上且50,000以下。
- 如請求項1至13中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中對於包含上述聚碳酸酯系樹脂組合物之成形品,藉由測色計於以下之條件下所測得之測定對象位置之L值與基準點之L值的差(ΔL)成為0.18以下, 光源:D65光源 視野角度:10° 測定方法:於縱150 mm×橫150 mm之成形品上,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起之樹脂的流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割;測定位置分割後之以下之基準點與測定對稱位置之L值, 基準點:橫3×縱8之位置 測定對稱位置:橫8×縱3至橫8×縱14之位置。
- 一種成形品,其含有如請求項1至14中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物。
- 如請求項15之成形品,其中藉由測色計於以下之條件下所測得之測定對象位置之L值與基準點之L值的差(ΔL)成為0.18以下, 光源:D65光源 視野角度:10° 測定方法:於縱150 mm×橫150 mm之成形品上,以沿成形時自射出成形機之澆口位置起之樹脂的流動方向之端部作為縱軸,以與該縱軸直行之端部作為橫軸,自縱軸與橫軸正交之點起依序以1 cm(縱)×1 cm(橫)之間隔進行15×15之位置分割;測定位置分割後之以下之基準點與測定對稱位置之L值, 基準點:橫3×縱8之位置 測定對稱位置:橫8×縱3至橫8×縱14之位置。
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