TWI775816B - 聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物、包含其之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品 - Google Patents
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Abstract
Description
本發明係關於一種聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物、包含其之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。
聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(以下有時簡稱為「PC-POS共聚物」)因其較高之耐衝擊性、耐化學品性、及阻燃性等優異之性質而受到矚目。因此,於電氣/電子機器領域、汽車領域等各種領域中期待廣泛之利用。尤其,向行動電話、行動式個人電腦、數位相機、攝錄影機、電動工具、通信基地台、電池等之殼體、及其他日用品之利用正在擴大。
通常,作為代表性之聚碳酸酯,通常使用利用2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[通稱:雙酚A]作為原料之二元酚之均聚碳酸酯。為了改良該均聚碳酸酯之阻燃性或耐衝擊性等物性,已知使用聚有機矽氧烷作為共聚單體之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(專利文獻1)。
為了進一步改善包含聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之聚碳酸酯樹脂之耐衝擊性,例如可列舉:如專利文獻2及3所記載般使用長鏈較長之聚有機矽氧烷之方法、或增加聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之聚有機矽氧烷量之方法。
專利文獻1:日本專利第2662310號公報
專利文獻2:日本專利特開2011-21127號公報
專利文獻3:日本專利特開2012-246390號公報
本發明之目的在於提供一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其包含與先前之聚碳酸酯系樹脂相比具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,且視所需性質而含有各種無機填充材。
本發明者等人發現:藉由設為特定之分子量區域之聚有機矽氧烷嵌段之濃度為一定以上之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,即便不使聚有機矽氧烷嵌段之鏈長增長或含量增加,亦可獲得具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物。亦發現:藉由向包含該聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之聚碳酸酯系樹脂中調配各種無機填充材,可獲得一面維持上述優異之耐衝擊性一面具有來自所添加之無機填充材之所需性質的聚碳酸酯系樹脂組合物及成形體。
即,本發明係關於下述[1]至[30]。
[1]一種聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其特徵在於:含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)、及含有下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2),且滿足下述式(F1a)。
[式中,wM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機
矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中所占的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
[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-聚有機矽氧烷共聚物,其特徵在於:滿足下述式(F1a')。
[式中,wM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有
機矽氧烷共聚物中所占的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
[3]如上述[1]或[2]所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F1b)。
[數3]100<wM1/wA×100 (F1b)
[式中,wM1如上所述,wA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
[4]如上述[1]至[3]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F2)。
[數4]wM2<wM1 (F2)
[式中,wM1及wM2如上所述]
[5]如上述[1]至[4]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F3)。
[數5]wM3<wM2 (F3)
[式中,wM2如上所述,wM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中所占的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
[6]如上述[1]至[5]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚
物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F4a)。
[式中,nM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
[7]如上述[1]至[6]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F4b)。
[數7]100<nM1/nA×100 (F4b)
[式中,nM1如上所述,nA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
[8]如上述[1]至[7]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F5)。
[數8]nM2<nM1 (F5)
[式中,nM1如上所述,nM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
[9]如上述[1]至[8]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚
物,其滿足下述式(F6)。
[數9]nM3<nM2 (F6)
[式中,nM2如上所述,nM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
[10]如上述[1]至[9]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F7a)。
[式中,iPOS表示上述聚碳酸酯嵌段(A-1)及上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之連結基之平均含量(莫耳);又,iPC表示上述聚碳酸酯嵌段(A-1)之末端基之平均含量(莫耳)]
[11]如上述[1]至[10]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F7b)。
[數11]100<iM1/iA×100 (F7b)
[式中,iM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽
氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC);又,iA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC之比率(iPOS/iPC)]
[12]如上述[1]至[11]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F8)。
[數12]iM2<iM1 (F8)
[式中,iM1如上所述,iM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]
[13]如上述[1]至[12]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F9)。
[數13]iM3<iM2 (F9)
[式中,iM2如上所述,iM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]
[14]如上述[1]至[13]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為30以上且500以下。
[15]如上述[1]至[14]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚
物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為55以上且500以下。
[16]如上述[1]至[15]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為55以上且85以下。
[17]如上述[1]至[16]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為5質量%以上且70質量%以下。
[18]如上述[1]至[17]中任一項所記載之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
[19]一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其特徵在於:其係調配如上述[1]至[18]中任一項所記載之上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)、及無機填充材(C)而成,且上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述填充材(C)之合計量100質量%中上述填充材(C)所占之比率為0.1質量%以上且50質量%以下。
[20]如上述[19]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(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之質量比率(A)/(B)為0.1/99.9~99.9/0.1。
[21]如上述[19]或[20]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之合計,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為0.1質量%以上且10質量%以下。
[22]如上述[19]至[21]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其
中包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
[23]如上述[19]至[22]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為選自氧化鈦、滑石及玻璃纖維中之至少1種。
[24]如上述[19]至[23]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為氧化鈦,相對於包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂100質量份,氧化鈦之比率為0.5質量份以上且5質量份以下。
[25]如上述[19]至[23]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為滑石,包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂以及上述滑石之合計量100質量%中滑石所占之比率為0.5質量%以上且30質量%以下。
[26]如上述[19]至[23]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為玻璃纖維,包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂以及上述玻璃纖維之合計量100質量%中玻璃纖維所占之比率為1質量%以上且50質量%以下。
[27]如上述[19]所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之主鏈含有包含下述通式(III)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段。
[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]
[28]一種成形品,其係將如上述[19]至[27]中任一項所記載之聚碳酸酯系樹脂組合物成形而成。
[29]如上述[28]所記載之成形品,其係電氣及電子機器用殼體。
[30]如上述[28]所記載之成形品,其係汽車及建材之零件。
根據本發明,可獲得具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物、向包含該聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之聚碳酸酯系樹脂中調配各種無機填充材而成之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。本聚碳酸酯系樹脂組合物一面維持優異之耐衝擊性,一面具有來自所添加之無機填充材之所需性質。
圖1係藉由凝膠滲透層析法基於各滯留時間將聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物區分為5個組份之圖。
圖2係表示製造例1中之藉由凝膠滲透層析法所獲得的以聚碳酸酯為換算基準之各分子量之聚有機矽氧烷嵌段之含量的圖。
圖3係表示聚有機矽氧烷嵌段及聚碳酸酯嵌段之連結基之一例以及聚碳酸酯嵌段之末端基之一例的圖。
本發明者等人經過努力研究,結果發現:藉由設為特定之分子量區域之聚有機矽氧烷嵌段之濃度為一定以上之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚
物,即便不使聚有機矽氧烷嵌段之鏈長增長或含量增加,亦可獲得具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物。又發現:藉由向包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之聚碳酸酯系樹脂中添加各種無機添加材,可獲得具有與無機添加材對應之所需性質之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。以下,詳細地進行說明。
再者,於本說明書中,「XX~YY」之記載意指「XX以上且YY以下」。又,於本說明書中,較佳之規定可任意採用,更佳為採用較佳者彼此之組合。
作為本發明之第一實施形態的聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之特徵在於:含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)、及含有下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2),且滿足下述式(F1a)。
[式中,wM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
[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]
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,以下在說明書中相同)、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,可列舉具有上述烷基作為烷基部位者。
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,作為伸烷基,可列舉上述之伸烷基。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,作為亞烷基,可列舉上述之亞烷基。
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,較佳為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為碳數3之伸烷基、尤其是亞異丙基者。
上述通式(II)中,作為R3或R4所表示之鹵素原子,可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。作為R3或R4所表示之烷基,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所表示之烷氧基,可列舉烷基部位為上述烷基之情形。作為R3或R4所表示之芳基,可列舉苯基、萘基等。
再者,作為R3及R4,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,均更佳為甲基。
更具體而言,含有上述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)較佳為具有下述通式(II-I)~(II-III)所表示之單元。
[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可相互相同亦可互不相同;Y表示-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-COO-、-S-、-R7COO-R9-O-、或-R7O-R10-O-,複數個Y可相互相同亦可互不相同;上述R7表示單鍵、直鏈、支鏈或環狀伸烷基、芳基取代伸烷基、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表示來自二異氰酸酯化合物之2價基、或來自二羧酸或二羧酸之鹵化物之2價基;n表示聚有機矽氧烷之鏈長;n-1、及p與q分別表示聚有機矽氧烷單元之重複數,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。
通式(II-I)、(II-II)及/或(II-III)中之R3~R6均較佳為甲基。
作為Y所表示之-R7O-、-R7COO-、-R7NH-、-R7NR8-、-R7COO-R9-O-、或-R7O-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。
作為R7所表示之芳基取代伸烷基,亦可於芳香環上具有烷氧基、烷
基之類的取代基,作為其具體結構,例如可揭示下述通式(i)或(ii)之結構。再者,於具有芳基取代伸烷基之情形時,伸烷基鍵結於Si。
(式中,c表示正整數,通常為1~6之整數)
所謂R7、R9及R10所表示之二伸芳基,係指兩個伸芳基直接或經由二價有機基連結而成之基,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2價有機基。W所表示之2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、聯伸苯基、伸蒽基等成環碳數6~14之伸芳基。該等伸芳基亦可具有烷氧基、烷基等任意之取代基。
作為R8所表示之烷基,為碳數1~8、較佳為1~5之直鏈或支鏈者。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-R7O-,R7為芳基取代伸烷基,尤其是具有烷基之酚系化合物之殘基,更佳為來自烯丙基苯酚之有機殘基或來自丁香酚之有機殘基。
再者,關於式(II-II)中之p及q,較佳為p=q。
又,β表示來自二異氰酸酯化合物之2價基、或來自二羧酸或二羧酸
之鹵化物之2價基,例如可列舉以下通式(iii)~(vii)所表示之2價基。
PC-POS共聚物(A)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長n較佳為30以上,更佳為35以上,進而較佳為40以上,進而更佳為50以上,尤佳為55以上,最佳為60以上。又,較佳為500以下,更佳為400以下,進而較佳為300以下,進而更佳為200以下,尤佳為120以下,最佳為85以下。該平均鏈長係藉由核磁共振(NMR)測定而算出。若平均鏈長n為30以上且500以下之範圍,則可獲得更優異之耐衝擊性。又,聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長n落於55以上且500以下之範圍亦就獲得更優異之耐衝擊性之觀點而言較佳。
PC-POS共聚物(A)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率較佳為5質量%以上,更佳為6質量%以上,進而較佳為10質量%以上,進而更佳為14質量%以上,進而更佳為18質量%以上,尤佳為21質量%以上,且較佳為70質量%以下,更佳為50質量%以下,進而較佳為45質量%以下,尤佳
為40質量%以下。若PC-POS共聚物(A)中之聚有機矽氧烷量為上述範圍內,則可獲得更優異之耐衝擊性。
PC-POS共聚物(A)之黏度平均分子量(Mv)可根據使用之用途或製品而以成為目標之分子量之方式藉由使用分子量調節劑(末端封端劑)等而適當地進行調整,較佳為9,000以上,更佳為12,000以上,進而較佳為14,000以上,尤佳為16,000以上,且較佳為50,000以下,更佳為30,000以下,進而較佳為23,000以下,尤佳為22,000以下,最佳為20,000以下。若黏度平均分子量為9,000以上,則可獲得充分之成形品之強度。若為50,000以下,則可於不引起熱劣化之溫度下進行射出成形或擠出成形。
黏度平均分子量(Mv)係測定20℃下之二氯甲烷溶液之極限黏度[η]而由下述Schnell式算出之值。
[數15][η]=1.23×10-5×Mv 0.83
上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)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而製造。尤其,於界面聚合法之情形時,包含PC-POS共聚物(A)之有機相與包含未反應物或觸媒殘渣等之水相之分離步驟變得容易,藉由鹼洗淨、酸洗淨、純水洗淨進行之各洗淨步驟中的包含PC-POS共聚物(A)之有機相與水相之分離變得容易,可高效率地獲得PC-POS共聚物(A)。作為製造PC-POS共聚物(A)之方法,例如可參照日本專利特開2010-241943號公報等中記載之方法。
具體而言,可藉由如下方式而製造:使下述預先製造之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(三乙基胺等)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)之存在下使之進行界面縮聚反應。又,PC-POS共聚物(A)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合而製造。
再者,於使例如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,使之與二元酚進行反應等而製造本案之聚碳酸酯系樹脂組合物中所包含之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之情形時,上述有機溶劑與聚碳酸酯低聚物之混合溶液1L中之聚碳酸酯低聚物之固形物成分重量(g/L)較佳為落於80g/L以上且200g/L以下之範圍。更佳為90g/L以上,進而較佳為100g/L以上,且更佳為180g/L以下,進而較佳為170g/L以下。
作為成為原料之聚有機矽氧烷,可使用以下通式(1)、(2)及/或(3)所示者。
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可相互相同亦可互不相同。
例如,作為通式(1)所表示之聚有機矽氧烷,可列舉以下通式(1-1)~(1-11)之化合物。
上述通式(1-1)~(1-11)中,R3~R6、n及R8如上述定義,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(1-1)所表示之苯酚改性聚有機矽氧烷。又,就獲取之容易性之觀點而言,較佳為作為上述通式(1-2)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(1-3)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。
此外,亦可使用具有以下通式(4)者作為聚有機矽氧烷原料。
式中,R3及R4與上述者相同。通式(4)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(4)作為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-IV)所表示之單元。
[式中之R3、R4、r及m如上所述]
作為聚有機矽氧烷嵌段(A-2),亦可具有下述通式(II-V)所表示之結構。
[式中,R18~R21分別獨立地為氫原子或碳數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2價脂肪族基;n表示平均鏈長,為30~70]
通式(II-V)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,均更佳為甲基。
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。又,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2價脂肪族基,較佳為碳數1~10之直鏈或支鏈之2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。又,平均鏈長n如上所述。
作為結構單元(II-V)之較佳態樣,可列舉下述式(II-VI)所表示之結構。
[式中,n與上述相同]
上述通式(II-V)或(II-VI)所表示之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)可藉由使用下述通式(5)或(6)所表示之聚有機矽氧烷原料而獲得。
[式中,R18~R22、Q2、及n如上所述]
[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號公報中記載之方法,可藉由如下方式獲得粗聚有機矽氧烷:使環三矽氧烷與二矽氧烷於酸性觸媒存在下進行反應而合成α,ω-二氫有機五矽氧烷,繼而,於矽氫化反應用觸媒之存在下使酚性化合物(例如2-烯丙基苯酚、4-烯丙基苯酚、丁香酚、2-丙烯基苯酚等)等與該α,ω-二氫有機五矽氧烷進行加成反應。又,根據日本專利第2662310號公報中記載之方法,可藉由如下方式獲得粗聚有機矽氧烷:使八甲基環四矽氧烷與四甲基二矽氧烷於硫酸(酸性觸媒)之存在下進行反應,並使所獲得之α,ω-
二氫有機聚矽氧烷與上述同樣地於矽氫化反應用觸媒之存在下與酚性化合物等進行加成反應。再者,α,ω-二氫有機聚矽氧烷可根據其聚合條件而適當地調整其鏈長n而使用,亦可使用市售之α,ω-二氫有機聚矽氧烷。
作為上述矽氫化反應用觸媒,可列舉過渡金屬系觸媒,其中,就反應速度及選擇性之方面而言,可較佳地使用鉑系觸媒。作為鉑系觸媒之具體例,可列舉:氯鉑酸、氯鉑酸之醇溶液、鉑之烯烴錯合物、鉑與含乙烯基矽氧烷之錯合物、鉑擔載二氧化矽、鉑擔載活性碳等。
較佳為藉由使粗聚有機矽氧烷與吸附劑接觸,而使粗聚有機矽氧烷中所包含之來自被用作上述矽氫化反應用觸媒之過渡金屬系觸媒之過渡金屬吸附於吸附劑而將其去除。
作為吸附劑,例如可使用具有1000Å以下之平均孔隙直徑者。若平均孔隙直徑為1000Å以下,則可有效率地將粗聚有機矽氧烷中之過渡金屬去除。就此種觀點而言,吸附劑平均孔隙直徑較佳為500Å以下,更佳為200Å以下,進而較佳為150Å以下,進而更佳為100Å以下。又,就同樣之觀點而言,吸附劑較佳為多孔性吸附劑。
作為吸附劑,只要為具有上述平均孔隙直徑者,則無特別限定,例如可使用活性白土、酸性白土、活性碳、合成沸石、天然沸石、活性氧化鋁、二氧化矽、二氧化矽-氧化鎂系吸附劑、矽藻土、纖維素等,較佳為選自由活性白土、酸性白土、活性碳、合成沸石、天然沸石、活性氧化鋁、二氧化矽及二氧化矽-氧化鎂系吸附劑所組成之群中之至少1種。
使粗聚有機矽氧烷中所包含之過渡金屬吸附於吸附劑後,可藉由任意之分離方法將吸附劑自聚有機矽氧烷分離。作為自聚有機矽氧烷將吸附劑分離之方法,例如可列舉過濾器或離心分離等。於使用過濾器之情形
時,可使用膜濾器、燒結金屬過濾器、玻璃纖維過濾器等過濾器,尤佳為使用膜濾器。
就於過渡金屬之吸附後將吸附劑自聚有機矽氧烷分離之觀點而言,吸附劑之平均粒徑通常為1μm以上且4mm以下,較佳為1μm以上且100μm以下。
於使用上述吸附劑之情形時,其使用量並無特別限定。相對於粗聚有機矽氧烷100質量份,可使用較佳為1質量份以上、更佳為2質量份以上、且較佳為30質量份以下、更佳為20質量份以下之範圍之量之多孔性吸附劑。
再者,於所處理之粗聚有機矽氧烷之分子量較高,故而並非液體狀態之情形時,於進行利用吸附劑之吸附及吸附劑之分離時,亦可加熱至聚有機矽氧烷成為液體狀態般之溫度。或者,亦可溶解於二氯甲烷或己烷等溶劑中而進行。
所需之分子量分佈之聚有機矽氧烷例如藉由調配複數種聚有機矽氧烷而調節分子量分佈而獲得。關於調配,亦可藉由調配複數種α,ω-二氫有機聚矽氧烷後,於矽氫化反應用觸媒之存在下使酚性化合物等進行加成反應而獲得成為所需之分子量分佈之粗聚有機矽氧烷。又,於調配複數種粗聚有機矽氧烷後,亦可進行將矽氫化反應觸媒去除等精製。亦可調配精製後之複數種聚有機矽氧烷。又,亦可根據製造聚有機矽氧烷時之聚合條件而適當地進行調整。又,亦可藉由利用各種分離等方法自既有之聚有機矽氧烷中僅分取一部分而獲得。
聚碳酸酯低聚物可藉由二氯甲烷、氯苯、氯仿等有機溶劑中之二元酚與如光氣或三光氣之碳酸酯前驅物之反應而製造。再者,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(viii)所表示之二元酚。
式中,R1、R2、a、b及X如上所述。
作為上述通式(viii)所表示之二元酚,例如可列舉:2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[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-3,5-二甲基苯基)丙烷等雙(羥基苯基)烷烴系、4,4'-二羥基二苯基、雙(4-羥基苯基)環烷烴、雙(4-羥基苯基)氧化物、雙(4-羥基苯基)硫化物、雙(4-羥基苯基)碸、雙(4-羥基苯基)亞碸、雙(4-羥基苯基)酮等。該等二元酚可單獨使用1種,亦可將2種以上混合而使用。
該等中,較佳為雙(羥基苯基)烷烴系二元酚,更佳為雙酚A。於使用雙酚A作為二元酚之情形時,成為於上述通式(I)中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、二羥基二芳基硫化物類、二羥基二芳基亞碸類、二羥基二芳基碸類、二羥基二苯基類、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,亦可將2種以上混合而使用。
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)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化物類,例如可列舉:4,4'-二羥基二苯基硫化物、4,4'-二羥基-3,3'-二甲基二苯基硫化物等。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。
作為二羥基二苯基類,例如可列舉4,4'-二羥基二苯基等。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-羥基苯基硫代)-2,3-二氧雜戊烷等。
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(分子量調節劑)。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、間五癸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一種,亦可將兩種以上組合而使用。
上述界面縮聚反應後,可藉由適當地靜置而分離為水相與有機溶劑相[分離步驟],將有機溶劑相洗淨(較佳為按照鹼性水溶液、酸性水溶液、水之順序進行洗淨)[洗淨步驟],將所獲得之有機相進行濃縮[濃縮步驟],並進行乾燥[乾燥步驟]而獲得PC-POS共聚物(A)。
[式中,wM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]。
具體而言,就耐衝擊性之觀點而言,藉由利用凝膠滲透層析法加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量為15質量%以上,較佳為20質量%以上,更佳為30質量%以上,進而較佳為40質量%以上。
又,藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物進而較理想為滿足下述式(F1a')。
[式中,wM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
具體而言,就耐衝擊性之觀點而言,藉由利用凝膠滲透層析法加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量較佳為13質量%以上,更佳為18質量%以上,進而較佳為22質量%以上,尤佳為27質量%以上。
又,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wA)、及藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wM1)較佳為滿足下述式(F1b)。
[數18]100<wM1/wA×100 (F1b)
式中,wM1如上所述,wA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物
中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)。wM1/wA×100之值更佳為115以上,進而較佳為130以上,進而更佳為145以上,尤佳為160以上。
若wM1/wA×100之值為上述範圍內,則於具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中較多地偏集存在有上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2),相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量,可高效率地提高耐衝擊性。
進而,較佳為藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量越高,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量越高。具體而言,較佳為滿足下述式(F2)及/或(F3)。
[數19]wM2<wM1 (F2)
[式中,wM1及wM2如上所述]
[數20]wM3<wM2 (F3)
[式中,wM2如上所述,wM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]
上述式(F2)意指:分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wM1)大
於分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wM2)。式(F3)意指:分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wM2)大於分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(wM3)。
其原因在於:於具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中更多地偏集存在有上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2),相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量,可更加高效率地提高耐衝擊性。
就獲得更高之耐衝擊性之觀點而言,藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長較佳為滿足以下之式(F4a)。
[式中,nM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
上述nM1較佳為50以上,更佳為60以上,進而較佳為70以上。
又,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段
(A-2)之平均鏈長(nA)、及藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)的平均鏈長(nM1)較佳為滿足下述式(F4b)。
[數22]100<nM1/nA×100 (F4b)
式中,nM1/nA×100之值較佳為超過100,更佳為105以上,進而較佳為110以上,進而更佳為115以上,尤佳為120以上。
若nM1/nA×100之值為上述範圍內,則於具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中較多地偏集存在有鏈長更長之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2),相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長,可高效率地提高耐衝擊性。
進而,較佳為藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量越高,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長越長。
具體而言,較佳為滿足下述式(F5)及/或式(F6)。
[數23]nM2<nM1 (F5)
[式中,nM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機
矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
[數24]nM3<nM2 (F6)
[式中,nM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]
根據式(F5),較佳為藉由利用凝膠滲透層析法將聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)的平均鏈長較分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長短。
根據式(F6),較佳為藉由利用凝膠滲透層析法將聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)的平均鏈長較分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長短。
即,於具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中較多地偏集存在有鏈長更長之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)。因此,相對於聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長,可更加高效率地提高耐衝擊性。
藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物較佳為滿足下述式(F7a)。
式中,iPOS表示上述聚碳酸酯嵌段(A-1)及上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之連結基之平均含量(莫耳)。又,iPC表示上述聚碳酸酯嵌段(A-1)之末端基之平均含量(莫耳)。
又,作為上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC之比率之iA(iPOS/iPC)、及作為藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率之iM1(iPOS/iPC)較佳為滿足下述式(F7b)。
[數26]100<iM1/iA×100 (F7b)
此處,iM1/iA×100之值較佳為超過100,更佳為130以上,進而較佳為150以上,進而更佳為200以上,尤佳為250以上。
若iM1/iA×100之值為上述範圍內,則於具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中較多地偏集存在有包含上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之分子鏈,相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之包含上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之分子鏈之平均條數,可高效率地提高耐衝
擊性。
進而,較佳為藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量越高,上述iPOS/iPC之值越高。
具體而言,較佳為滿足下述式(F8)及/或式(F9)。
[數27]iM2<iM1 (F8)
[式中,iM1如上所述,iM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]
[數28]iM3<iM2 (F9)
[式中,iM2如上所述,iM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]
其原因在於:於藉由利用凝膠滲透層析法將聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的具有更高之分子量之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中更多地偏集存在有包含上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之分子鏈,相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物整體中之包含上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之分子鏈之平均條數,可更加高效率地提高耐衝擊性。
作為本發明之第二實施形態的聚碳酸酯系樹脂組合物之特徵在於:其係調配上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)、及無機填充材(C)而成,且上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述填充材(C)之合計量100質量%中上述填充材(C)所占之比率為0.1質量%以上且50質量%以下。
[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]
於上述聚碳酸酯系樹脂組合物中,就所獲得之樹脂組合物之耐衝擊性之觀點而言,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之合計量中的聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之含量通常為0.1質量%以上,較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,進而較佳為5
質量%以上,尤佳為10質量%以上,且通常為99.9質量%以下,較佳為99質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為20質量%以下,尤佳為18質量%以下。
更具體而言,於使用下述無機填充材(C)中之氧化鈦之情形時,就所需性質而言,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之合計量中的聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之含量較佳為0.5質量%以上,更佳為6質量%以上,進而較佳為8質量%以上,且較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為25質量%以下,尤佳為20質量%以下,最佳為15質量%以下。
於使用滑石或玻璃纖維作為無機填充材(C)之情形時,就所需性質而言,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之合計量中的聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之含量較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,進而較佳為10質量%以上,且較佳為50質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下。
就所獲得之樹脂組合物之耐衝擊性之觀點而言,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之合計量中的芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之含量通常為0.1質量%以上,較佳為1質量%以上,更佳為50質量%以上,進而較佳為80質量%以上,且通常為99.9質量%以下,較佳為99質量%以下,更佳為98質量%以下,進而較佳為80質量%以下,尤佳為70質量%以下。
再者,於本實施形態之一態樣中,上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)與上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之合計量為100質量%。
於本實施形態中,就所獲得之樹脂組合物之耐衝擊性之觀點而言,
上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)與上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之質量比率(A)/(B)通常為0.1/99.9~99.9/0.1,較佳為1/99~99/1,更佳為2/98~50/50,進而較佳為5/95~20/80。
包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率較佳為0.1質量%以上,更佳為0.4質量%以上,進而較佳為0.8質量%以上,進而更佳為1質量%以上,尤佳為3質量%以上,且較佳為10質量%以下,更佳為7.0質量%以下,進而較佳為6質量%以下,進而更佳為5質量%以下,尤佳為4質量%以下。若聚碳酸酯系樹脂中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率落於上述範圍,則可獲得優異之耐衝擊特性。
包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂之黏度平均分子量(Mv)可根據使用之用途或製品而以成為目標之分子量之方式藉由使用分子量調節劑(末端封端劑)等而適當地進行調整。包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂之黏度平均分子量較佳為9,000以上,更佳為12,000以上,進而較佳為14,000以上,尤佳為16,000以上,且較佳為50,000以下,更佳為30,000以下,進而較佳為23,000以下,尤佳為21,000以下。若黏度平均分子量為9,000以上,則可獲得充分之成形品之強度。若為50,000以下,則可於不引起熱劣化之溫度下進行射出成形或擠出成形。
再者,黏度平均分子量(Mv)係測定20℃下之二氯甲烷溶液之極限黏度[η]而由下述Schnell式算出之值。
[數29]
[η]=1.23×10-5×Mv 0.83
上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之主鏈具有下述通式(III)所表示之重複單元。作為上述聚碳酸酯系樹脂,並無特別限制,可使用各種公知之聚碳酸酯系樹脂。
[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。
作為上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B),具體而言,可使用藉由界面聚合法或吡啶法等先前之聚碳酸酯之製造法所獲得者,該界面聚合法係使二元酚系化合物與光氣於對反應非活性之有機溶劑、鹼性水溶液之存在下進行反應後,添加三級胺或四級銨鹽等聚合觸媒而使之聚合,該吡啶法係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,導入光氣而直接進行製造。
於上述反應時,視需要使用分子量調節劑(末端封端劑)、分支化劑
等。
再者,作為上述二元酚系化合物,可列舉下述通式(III')所表示者。
[式中,R30、R31、X'、d及e如上述定義,較佳者亦相同]
作為該二元酚系化合物之具體例,可列舉聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之製造方法中上述者,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。
上述芳香族聚碳酸酯系樹脂可單獨使用1種,亦可將2種以上併用。再者,芳香族聚碳酸酯樹脂(B)與聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)不同,亦可為不具有如式(II)所表示之聚有機矽氧烷嵌段之結構。例如,芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)亦可為均聚碳酸酯樹脂。
作為用於本發明之含無機填充材之聚碳酸酯系樹脂組合物之無機填充材(C),可使用各種無機填充材,例如亦可使用:玻璃材(例如玻璃纖維、玻璃珠、玻璃薄片、玻璃粉末等)、碳纖維、鋁纖維、碳酸鈣、碳酸鎂、白雲石、二氧化矽、矽藻土、氧化鋁、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化鎂、硫酸鈣、硫酸鎂、亞硫酸鈣、滑石、黏土、雲母、石棉、矽酸鈣、蒙脫石、膨潤土、碳黑、石墨、鐵粉、鉛粉、鋁粉、白色顏料等。
作為上述白色顏料,並無特別限定,較佳為使用選自氧化鈦、氧化鋅、及硫化鋅中之至少1種。該等白色顏料中,使用氧化鈦就使色調變得更白之觀點而言較佳。
具體而言,作為氧化鈦,可較佳地使用其表面由多元醇被覆者。該被覆可提高聚碳酸酯組合物中之氧化鈦之分散性,且可防止聚碳酸酯之分子量降低。
作為氧化鈦之利用有機化合物進行之表面處理,除利用多元醇進行之表面被覆以外,可列舉利用有機矽化合物、烷醇胺類、高級脂肪酸類等進行之表面被覆。進而,於例如以多元醇被覆表面之前,亦可使包含鋁、矽、鎂、氧化鋯鈦、錫等元素之至少一種元素之含水氧化物及/或氧化物被覆該氧化鈦表面。
作為於以多元醇被覆氧化鈦時所使用之多元醇,可列舉三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、二-三羥甲基丙烷、三羥甲基丙烷乙氧化物、季戊四醇等,該等中,較佳為三羥甲基丙烷與三羥甲基乙烷。
作為以多元醇被覆表面之方法,可列舉濕式法與乾式法。濕式法係藉由如下方法而進行:向多元醇與低沸點溶劑之混合液中添加氧化鈦,攪拌後將低沸點溶劑去除。乾式法係藉由如下方法而進行:將多元醇與氧化鈦於亨舍爾混合機、滾筒等混合機中進行混合,或者向氧化鈦噴灑使多元醇溶解或分散於溶劑中而成之混合溶液。藉由利用此種多元醇被覆表面,可抑制聚碳酸酯樹脂組合物之物性降低,提高氧化鈦之樹脂組合物中之分散性,抑制銀紋等成形不良。
關於氧化鈦之製造方法,可使用藉由氯法、硫酸法中之任一種所製造者。又,氧化鈦之晶體結構可使用金紅石型、銳鈦礦型中之任一種,就聚碳酸酯樹脂組合物之熱穩定性、耐光性等觀點而言,更佳為金紅石型。
作為滑石,可任意地使用作為熱塑性樹脂之添加劑所市售者。滑石係鎂之含水矽酸鹽,除了作為主成分之矽酸與氧化鎂以外,有時包含微量
之氧化鋁、氧化鈣、氧化鐵,於本發明中,亦可包含該等。又,平均粒徑較佳為0.5μm以上,更佳為1μm以上,且較佳為50μm以下,更佳為20μm以下之範圍。縱橫比通常為2以上且20以下之範圍。該等平均粒徑、縱橫比係根據成形時之流動性、成形品所要求之耐衝擊性、剛性等而綜合考慮其他含有成分等而決定。又,作為滑石,亦可使用利用脂肪酸等進行過表面處理者、或於脂肪酸等之存在下被粉碎之滑石等。
於在本實施形態中之聚碳酸酯系樹脂組合物中調配玻璃纖維作為無機填充材(C)之情形時,可對成形品賦予剛性。作為玻璃纖維,較佳為使用含鹼玻璃或低鹼玻璃、無鹼玻璃作為素材而製造者,其纖維之形態可為粗紗、磨碎纖維、切股等中之任一種形態。又,玻璃纖維之剖面亦可為扁平狀。關於玻璃纖維之直徑,較佳為3μm以上且30μm以下者,較佳為使用長度為1mm以上且6mm以下者。若玻璃纖維之直徑為3μm以上,則可進一步提高聚碳酸酯系樹脂組合物之剛性,若為30μm以下,則成形體之外觀變得良好。
玻璃纖維之纖維長度通常為0.1mm以上且8mm以下左右,較佳為0.3mm以上且6mm以下。又,纖維直徑通常為0.1μm以上且30μm以下左右,較佳為0.5μm以上且25μm以下。該等玻璃纖維可單獨使用一種,亦可將兩種以上混合而使用。
為了提高與樹脂之親和性,亦可使用利用胺基矽烷系、環氧矽烷系、乙烯基矽烷系、甲基丙烯酸矽烷系等矽烷系偶合劑、鉻錯合物或硼化合物等進行過表面處理之玻璃纖維,亦可為進而使用集束劑進行過集束處理者。作為此種玻璃纖維,可較佳地使用Asahi Fiber Glass股份有限公司製造之MA-409C(平均纖維直徑13μm)、TA-409C(平均纖維直徑23
μm)、或日本電氣硝子股份有限公司製造之T-511(平均纖維直徑12~14μm)等。
無機填充材(C)之調配量係於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述無機填充材(C)之合計量100質量%中較佳為0.1質量%以上,更佳為0.5質量%以上,進而較佳為1質量%以上,且較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為10質量%以下。若為上述範圍,則可對聚碳酸酯系樹脂組合物賦予與無機填充材對應之所需性質,又,可無問題地進行成形。
更具體而言,調配氧化鈦作為無機填充材(C)之情形時之調配量係於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述氧化鈦之合計量100質量%中較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而較佳為2質量%以上,且較佳為5質量%以下,更佳為4質量%以下。若氧化鈦之調配量落於上述範圍,則可獲得充分之白色程度,並且亦可維持成形品之耐衝擊性。
調配滑石作為無機填充材(C)之情形時之調配量係於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述滑石之合計量100質量%中較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而較佳為2質量%以上,且較佳為30質量%以下,更佳為20質量%以下,進而較佳為10質量%以下。若滑石之調配量落於上述範圍,則可不降低耐衝擊性而獲得機械特性(剛性)及尺寸穩定性等優異之成形品。
調配玻璃纖維作為無機填充材(C)之情形時之調配量係於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述玻璃纖維之合計量100質量%中較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進
而較佳為10質量%以上,尤佳為20質量%以上,且較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為35質量%以下。若玻璃纖維之調配量落於上述範圍,則可獲得剛性提高、並且外觀及強度良好之成形體。
可於不損害本發明之效果之範圍內使本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中包含其他添加劑。作為其他添加劑,可列舉:抗氧化劑、紫外線吸收劑、脫模劑、補強材、填充劑、耐衝擊性改良用彈性體、染料、顏料、抗靜電劑、聚碳酸酯以外之其他樹脂等。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物係藉由如下方式而獲得: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,並進行混練。
於本發明之一態樣中,成分(A)、成分(B)及成分(C)之合計含量以聚碳酸酯樹脂組合物之總量(100質量%)為基準較佳為80~100質量%,更佳為95~100質量%。
於本發明之另一態樣中,成分(A)、成分(B)、成分(C)及上述其他成分之合計含量以聚碳酸酯樹脂組合物之總量(100質量%)為基準較佳為90~100質量%,更佳為95~100質量%。
調配及混練可藉由如下方法進行:利用通常使用之機器、例如帶式混合機、轉鼓等進行預混合,使用亨舍爾混合機、班布里混合機、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。混練時之加熱溫度通常於240℃以上且320℃以下之範圍內適當地進行選擇。作為該熔融混練,較佳為使用擠出機、尤其是排氣型擠出機。
可將上述經熔融混練之本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物、或所獲得之顆粒作為原料而藉由射出成形法、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各種成形體。尤其,可使用藉由熔融混練而獲得之顆粒而較佳地用於藉由射出成形及射出壓縮成形而進行之射出成形體之製造。
包含本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之成型品例如可較佳地用作電視、收音機、攝錄影機、錄影機、音訊播放機、DVD(Digital Versatile Disc,數位多功能光碟)播放機、空氣調節器、行動電話、顯示器、電腦、暫存器、計算器、影印機、印表機、傳真機、通信基地台、電池等電氣/電子機器用零件之殼體等、以及汽車及建材之零件。
繼而,藉由實施例更加具體地對本發明進行說明,但本發明不受該等例任何限定。再者,各例中之特性值、評價結果係依照以下要點而求出。
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。再者,於本說明書中,有時將聚二甲基矽氧烷簡記為PDMS。
1H-NMR測定條件
NMR裝置:JEOL RESONANCE(股)製造ECA500
探針:50TH5AT/FG2
觀測範圍:-5~15ppm
觀測中心:5ppm
脈衝重複時間:9秒
脈衝寬度:45°
樣品量:30~40mg
溶劑:氘代氯仿
測定溫度:室溫
累計次數:256次
烯丙基苯酚末端聚二甲基矽氧烷之情形
A:於δ-0.02~0.5附近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)
丁香酚末端聚二甲基矽氧烷之情形
A:於δ-0.02~0.5附近觀測到之二甲基矽氧烷部之甲基之積分值
B:於δ2.40~2.70附近觀測到之丁香酚之亞甲基之積分值
聚二甲基矽氧烷之鏈長=(A/6)/(B/4)
使烯丙基苯酚末端聚二甲基矽氧烷進行共聚合而成之PTBP(Para Tertiary Butyl Phenol,對第三丁基苯酚)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)製造ECA-500
探針:50TH5AT/FG2
觀測範圍:-5~15ppm
觀測中心:5ppm
脈衝重複時間:9秒
脈衝寬度:45°
累計次數:256次
樣品量:30~40mg
溶劑:氘代氯仿
測定溫度:室溫
A:於δ1.5~1.9附近觀測到之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)係使用烏氏黏度計測定20℃下之二氯甲烷溶液之黏度,由此求出極限黏度[η],並藉由下式(Schnell式)而算出。
[數30][η]=1.23×10-5×Mv 0.83
聚有機矽氧烷-聚碳酸酯共聚物之GPC測定係以下述條件進行。
試驗機器:日本分光(股)製造之PU-2080
溶劑:四氫呋喃(THF)
管柱:TOSOH TSK-GEL MULTIPORE HXL-M×2、
Shodex KR801
管柱溫度:40℃
流速:1.0mL/分鐘
檢測器:日本分光(股)製造UV-2075 Plus(254nm)
注入濃度:10mg/mL
注入量:0.1mL
分步收集器:ADVANTEC製造CHF122SC
製作校準曲線時使用Tosoh股份有限公司製造之標準聚苯乙烯。
於上述條件下,基於各滯留時間將聚有機矽氧烷-聚碳酸酯共聚物區分為5個組份,獲得組份。將以上操作重複進行100次。
對於所獲得之組份,藉由上述1H-NMR測定針對各組份求出上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量、平均鏈長、上述聚碳酸酯嵌段(A-1)及上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之連結基之平均含量及上述聚碳酸酯嵌段(A-1)之末端基之平均含量。
再者,於上述GPC測定中,於以聚碳酸酯為換算基準之分子量為360以上且1,300以下之區域檢測到環狀有機矽氧烷,因而上述聚有機矽氧烷
嵌段(A-2)之平均含量及平均鏈長表面上看似較高。
向5.6質量%之氫氧化鈉水溶液中添加相對於雙酚A(BPA)(以後溶解)為2000ppm之二亞硫磺酸鈉。以於其中BPA濃度成為13.5質量%之方式溶解BPA,而製備BPA之氫氧化鈉水溶液。將該BPA之氫氧化鈉水溶液以40L/hr之流量、將二氯甲烷以15L/hr之流量、且將光氣以4.0kg/hr之流量連續地通入內徑6mm、管長30m之管型反應器中。管型反應器具有套管部分,向套管中通入冷卻水而將反應液之溫度保持為40℃以下。將自管型反應器流出之反應液連續地導入至具備後退葉之內容積40L之附有擋板之槽型反應器,進而,將BPA之氫氧化鈉水溶液以2.8L/hr之流量、將25質量%之氫氧化鈉水溶液以0.07L/hr之流量、將水以17L/hr之流量、將1質量%之三乙基胺水溶液以0.64L/hr之流量添加至其中而進行反應。連續地將自槽型反應器溢出之反應液抽出,並加以靜置,藉此分離去除水相,採集二氯甲烷相。
如此而獲得之聚碳酸酯低聚物之濃度為341g/L,氯甲酸酯基濃度為0.71mol/L。
以下所記載之(i)~(xiv)之值如表1所示。
向具備隔板、槳式攪拌葉及冷卻用套管之50L槽型反應器中添加將如上所述般製造之聚碳酸酯低聚物溶液(PCO)(i)L、二氯甲烷(MC)(ii)L、及平均鏈長n=(iii)之烯丙基苯酚末端改性聚二甲基矽氧烷(iv)g溶解於二氯甲烷(MC)(v)L中而成者、以及三乙基胺(TEA)(vi)mL,於攪拌下向其中
添加6.4質量%之氫氧化鈉水溶液(NaOHaq)(vii)g,進行20分鐘聚碳酸酯低聚物與烯丙基苯酚末端改性PDMS之反應。
向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(使BPA(xiii)g溶解於在水(xii)L中溶解有NaOH(x)g與二亞硫磺酸鈉(Na2S2O4)(xi)g之水溶液中而成者),並實施40分鐘聚合反應。
為了進行稀釋,添加二氯甲烷(MC)(xiv)L並攪拌10分鐘後,分離為包含PC-POS之有機相與包含過剩之BPA及NaOH之水相,將有機相單離。
對於以此方式獲得之PC-POS之二氯甲烷溶液,依序利用相對於該溶液為15體積%之0.03mol/L之NaOH水溶液、0.2mol/L鹽酸進行洗淨,繼而,利用純水重複進行洗淨直至洗淨後之水相中之導電率成為0.01μS/m以下。
將藉由洗淨而獲得之聚碳酸酯之二氯甲烷溶液進行濃縮、粉碎,將所獲得之薄片於減壓下且120℃下進行乾燥,而獲得PC-POS共聚物(A1)~(A17)。進行所獲得之薄片之PDMS含有率、未反應PDMS量、黏度平均分子量及藉由GPC之各種測定。iM1之值為3.2,iM2之值為2.3,iM3之值為0.7,iM1/iA×100之值為287。將其他結果示於表1。
將上述(i)~(xiv)之值如上述表1所記載般進行變更,除此以外,以與製造例1相同之方法進行製造與測定。
PC-POS共聚物A-2:「FG1700」[PC-POS共聚物,聚有機矽氧烷嵌段鏈長88,聚有機矽氧烷含量6質量%,黏度平均分子量Mv 17,700]
芳香族聚碳酸酯系樹脂B-1:「FN2500」[黏度平均分子量Mv 23,500]
芳香族聚碳酸酯系樹脂B-2:「FN2200」[黏度平均分子量Mv 21,300]
芳香族聚碳酸酯系樹脂B-3:「FN1900」[黏度平均分子量Mv 19,300]
芳香族聚碳酸酯系樹脂B-4:「FN1700」[黏度平均分子量Mv 17,700]
氧化鈦:「CR63」[利用二氧化矽-氧化鋁1%及二甲基聚矽氧0.5%進行過表面處理之二氧化鈦,平均粒徑:0.21μm,石原產業(股)製造]]
滑石:「FH-105」[中值徑(D50):5μm,富士滑石工業(股)製造]
玻璃纖維「T-511」[平均纖維長度2mm以上且4mm以下,平均纖維直徑12μm以上且14μm以下;利用胺基矽烷及胺基甲酸酯之表面處理品,日本電氣硝子(股)製造]
抗氧化劑:「IRGAFOS168(商品名)」[亞磷酸三(2,4-二-第三丁基苯基)酯,BASF Japan股份有限公司製造]
將製造例1及2中所獲得之PC-POS共聚物A1及A2、以及其他各成分以表2~表4所示之調配比率進行混合,並供給至排氣型雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造,TEM35B),以螺桿轉數150rpm、吐出量20kg/hr、樹脂溫度278~300℃進行熔融混練,獲得評價用顆粒樣品。將PC
系樹脂組合物之組成與評價項目示於表2~表4。
使用上述顆粒,依據JIS K 7210-1:2014,測定於300℃且1.2kg之負荷下自直徑2.095±0.005mm、長度8.000±0.025mm之模頭流出之熔融
樹脂量(g/10分鐘)。
使用上述顆粒,依據JIS K 7210-1:2014:附屬書JA,使用高化式流動測試儀測定於280℃且160kgf之壓力下自直徑1.00mm、長度10.00mm之噴嘴流出之熔融樹脂量(mL/sec)。Q值表示每單位時間之流出量,數值越高,表示流動性越佳。
使上述所獲得之顆粒於120℃下乾燥8小時後,使用射出成形機(日精樹脂工業股份有限公司製造,NEX110,螺桿直徑36mm)以料缸溫度280℃、模具溫度80℃進行射出成形而製作IZOD試驗片(長度63.5mm,寬度12.7mm,厚度3.2mm)。使用藉由後加工對該試驗片賦予凹口(r=0.25mm±0.05mm)後之試驗片,依據ASTM規格D-256測定-40℃、-30℃、-20℃、-10℃、0℃及23℃下之附有凹口之Izod衝擊強度。
使上述所獲得之顆粒於120℃下乾燥8小時後,使用射出成形機(日精樹脂工業股份有限公司製造,NEX110,螺桿直徑36mm)以料缸溫度280℃、模具溫度80℃進行射出成形而獲得試驗片(長度100mm,寬度10mm,厚度4mm)。使用該試驗片,依據ASTM規格D-790,以支點間距離60mm、支點前端R=2mm、壓頭前端R=5mm、溫度23℃進行測定。
使上述所獲得之顆粒於120℃下乾燥8小時後,使用射出成形機(日精樹脂工業股份有限公司製造,NEX110,螺桿直徑36mm)以料缸溫度280℃、模具溫度80℃進行射出成形而獲得試驗片(長度127mm,寬度12.7
mm,厚度3.2mm)。使用該試驗片,依據ASTM規格D-648,以升溫速度120℃/h、支點間距離100mm並施加1.8MPa之負荷而記錄沿著試驗片邊緣之撓曲達到0.26mm時之溫度。
使用射出成形機(NIIGATA MACHINE TECHNO股份有限公司製造之「MD50XB」,螺桿直徑30mm)將乾燥之評價用顆粒樣品進行射出成形,製作用以進行全光線透過率及Haze之測定之試驗片(三段板90mm×50mm,3mm厚部分45mm×50mm,2mm厚部分22.5mm×50mm,1mm厚部分22.5mm×50mm)。
使用所製作之試驗片之3mm厚部分,依據JIS Z 8715-1999測定白色度指數,求出5片板之測定值之平均值。作為測定裝置,使用分光光度計(GretagMacbeth公司製造之「Color-Eye 7000A」),光學系統係設為D/8°(擴散照明、8°方向受光)、D65光源、10度視野。
本發明中所獲得之聚碳酸酯樹脂之耐衝擊性優異,故而可較佳地用作電氣/電子機器用零件之殼體等、汽車及建材之零件等。
Claims (28)
- 一種聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其特徵在於:含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)、及含有下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2),且係滿足下述式(F1a)之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為21質量%以上70質量%以下,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為55以上500以下,
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F1b),[數3]100<wM1/wA×100 (F1b)[式中,wM1如上所述,wA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式 (F2),[數4]wM2<wM1 (F2)[式中,wM1及wM2如上所述]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F3),[數5]wM3<wM2 (F3)[式中,wM2如上所述,wM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中所占的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均含量(質量%)]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F4b),[數7]100<nM1/nA×100 (F4b)[式中,nM1如上所述,nA表示上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F5),[數8]nM2<nM1 (F5)[式中,nM1如上所述,nM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F6),[數9]nM3<nM2 (F6)[式中,nM2如上所述,nM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚 碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中的上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F7b),[數11]100<iM1/iA×100 (F7b)[式中,iM1表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC);又,iA表示上述聚 碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC之比率(iPOS/iPC)]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F8),[數12]iM2<iM1 (F8)[式中,iM1如上所述,iM2表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為16,000以上且未達56,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其滿足下述式(F9),[數13]iM3<iM2 (F9)[式中,iM2如上所述,iM3表示藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為4,500以上且未達16,000之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之iPOS相對於iPC的比率(iPOS/iPC)]。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為55以上且85以下。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其中聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
- 一種聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物,其特徵在於:含有包含下述通式(I)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)、及含有下述通式(II)所表示之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2),且係滿足下述式(F1a)、下述式(F1a’)、下述式(F1b)、下述式(F2)、下述式(F3)、下述式(F4a)、下述式(F4b)、下述式(F5)、下述式(F6)、下述式(F7b)、下述式(F8)及下述式(F9)之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為21質量%以上70質量%以下,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為55以上500以下,藉由利用凝膠滲透層析法將上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)加以分離而獲得之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物中之以聚碳酸酯為換算基準之分子量為56,000以上且200,000以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物滿足下述式(F7a)上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下,
- 一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其特徵在於:其係調配如請求項1至16中任一項之上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)、及無機填充材(C)而成,且上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)及上述填充材(C)之合計量100質量%中上述填充材(C)所占之比率為0.1質量%以上且50質量%以下。
- 如請求項17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(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之質量比率(A)/(B)為0.1/99.9~99.9/0.1。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中相對於上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之合計,上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為0.1質量%以上且10質量%以下。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為選自氧化鈦、滑石及玻璃纖維中之至少1種。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為氧化鈦,相對於包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂100質量份,氧化鈦之比率為0.5質量份以上且5質量份以下。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為滑石,包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂以及上述滑石之合計量100質量%中滑石所占之比率為0.5質量%以上且30質量%以下。
- 如請求項17或18之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述無機填充材(C)為玻璃纖維,包含上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)及上述芳香族聚碳酸酯(B)之聚碳酸酯系樹脂以及上述玻璃纖維之合計量100質量%中玻璃纖維所占之比率為1質量%以上且50質量%以下。
- 一種成形品,其係將如請求項17至25中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物成形而成。
- 如請求項26之成形品,其係電氣及電子機器用殼體。
- 如請求項26之成形品,其係汽車及建材之零件。
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