TWI791604B - 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包含:50質量%以上且99質量%以下之聚碳酸酯系樹脂(S)及1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C);上述聚碳酸酯系樹脂(S)包含0.1質量%以上且100質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、及0質量%以上且99.9質量%以下之上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)含有包含特定重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)及包含特定重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2);相對於上述聚碳酸酯系樹脂(S)及上述聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,包含0.001質量份以上且1質量份以下之醯胺化合物(D)。
Description
本發明係關於一種聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。
包含聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(以下,有時簡稱為「PC-POS共聚物」)之聚碳酸酯系樹脂(以下,有時簡稱為PC樹脂)因其較高之耐衝擊性及阻燃性等優異之性質而受到關注。因此,被廣泛用於電氣、電子設備用零件之外飾及內部零件等以及汽車、軌道、船舶、飛機、太空產業用設備、醫療設備之外飾及內部零件以及建築材料之零件。
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系樹脂之耐衝擊性,例如可使用如專利文獻1及2中記載般使用長鏈長之聚有機矽氧烷之方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-21127號公報 [專利文獻2]日本專利特開2012-246390號公報
[發明所欲解決之問題]
專利文獻1及2之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物係耐衝擊性優異,但進而要求獲得具有優異之耐衝擊性之聚碳酸酯系樹脂組合物。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人為了獲得與先前之聚碳酸酯樹脂組合物相比具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯系樹脂組合物而進行了研究。其結果為發現:包含特定量之包含特定之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物之聚碳酸酯系樹脂、聚酯系樹脂、及醯胺化合物之聚碳酸酯系樹脂組合物解決上述課題。 即,本發明係關於下述[1]~[23]。
[1]一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其特徵在於包含:50質量%以上且99質量%以下之聚碳酸酯系樹脂(S) 及1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C);上述聚碳酸酯系樹脂(S)包含0.1質量%以上且100質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、及0質量%以上且99.9質量%以下之上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(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(A-1)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(A-2);且相對於上述聚碳酸酯系樹脂(S)及上述聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,包含0.001質量份以上且1質量份以下之醯胺化合物(D), [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]之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為20以上且500以下。 [3]如上述[1]或[2]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)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為1質量%以上且50質量%以下。 [4]如上述[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(S)中之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。 [5]如上述[1]至[4]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中聚碳酸酯系樹脂組合物中之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。 [6]如上述[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(A)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。 [7]如上述[1]至[6]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(S)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。 [8]如上述[1]至[7]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)具有下述通式(II-I)~(II-III)所表示之單元, [化2][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
可彼此相同亦可不同;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可彼此相同亦可不同;上述R7
表示單鍵、直鏈或分支鏈或環狀伸烷基、經芳基取代之伸烷基、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
表示直鏈或分支鏈或環狀伸烷基、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鏈長,具有20以上且500以下;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]。 [9]如上述[1]至[8]中任一項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)含有主鏈包含下述通式(III)所表示之重複單元之聚碳酸酯嵌段, [化3][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]。 [10]如上述[1]至[9]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)為聚對苯二甲酸丁二酯。 [11]如上述[1]至[10]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)中所含之鈦量為120質量ppm以下。 [12]如上述[1]至[11]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)中所含之錫量為50質量ppm以下。 [13]如上述[1]至[12]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為下述通式(IV)所表示之化合物, [化4][式(IV)中,R40
、R41
及R42
分別獨立地表示氫原子、羥基、碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數6~18之芳基或該等鍵結而成之環狀結構(環狀結構之碳原子數以縮合環之總碳原子數計為10~18);D表示單鍵或碳原子數1~20之伸烷基;R43
表示單鍵、經取代或未經取代之碳原子數1~30之烴基或雜環基;於R43
表示單鍵之情形時,亦可與D所鍵結之芳香環鍵結而形成環;t為0或1;u為1~3;於u為2以上之情形時,具有以R43
為中心之對稱或非對稱之結構]。 [14]如上述[1]至[13]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為下述通式(V)、(VI)或(VII)所表示之化合物, [化5][式(V)~(VII)中,R40
、R41
及R42
分別獨立地表示氫原子、羥基、碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數6~18之芳基或該等鍵結而成之環狀結構(環狀結構之碳原子數以縮合環之總碳原子數計為10~18);D表示單鍵或碳原子數1~20之伸烷基;R43
表示單鍵、經取代或未經取代之碳原子數1~30之烴基或雜環基;u為1~3,於u為2以上之情形時,具有以R43
為中心對稱或非對稱之結構]。 [15]如上述[14]之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為上述通式(VI)所表示之化合物。 [16]如上述[1]至[14]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為1,10-癸二羧酸二(N'-鄰羥苯甲醯基醯肼)。 [17]如上述[1]至[14]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1H-1,2,4-三唑。 [18]如上述[1]至[14]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為鄰苯二甲醯肼。 [19]如上述[1]至[18]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物,其依據ASTM D-256標準所測定之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度為70 kJ/m2
以上。 [20] 一種成形品,其係將如上述[1]至[19]中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物成形而成。 [21]如上述[20]之成形品,其依據ASTM D-256標準所測定之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度為70 kJ/m2
以上。 [22]如上述[20]或[21]之成形品,其係電氣及電子設備用零件之外飾及內部零件。 [23]如上述[20]或[21]之成形品,其係汽車及建築材料之零件。 [發明之效果]
根據本發明,可獲得與先前之聚碳酸酯樹脂組合物相比具有更優異之耐衝擊性之聚碳酸酯系樹脂組合物及其成形品。
本發明者努力研究,結果發現了以下令人驚訝之結果。可知藉由製成本發明之樹脂結構,可獲得極為優異之耐衝擊性。以下,詳細地進行說明。 於本說明書中,「XX~YY」之記載表示「XX以上且YY以下」。又,於本說明書中,被視為較佳之規定可任意地採用,較佳者彼此之組合更佳。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之特徵在於包含:50質量%以上且99質量%以下之聚碳酸酯系樹脂(S) 及1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C);上述聚碳酸酯系樹脂(S)包含0.1質量%以上且100質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、及0質量%以上且99.9質量%以下之該聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)含有包含特定之重複單元之聚碳酸酯嵌段(A-1)及包含特定之重複單元之聚有機矽氧烷嵌段(A-2);且相對於上述聚碳酸酯系樹脂(S)及上述聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,包含0.001質量份以上且1質量份以下之醯胺化合物(D)。
<聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中所含之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(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(A-1)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(A-2)。 [化6]
[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」,表示包含直鏈狀及所有分支鏈狀者。以下,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表示之亞烷基,可列舉亞乙基、亞異丙基等。作為X表示之伸環烷基,可列舉環戊烷二基或環己烷二基、環辛烷二基等,較佳為碳數5~10之伸環烷基。作為X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,可列舉上述伸烷基。作為X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。 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。
[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
可彼此相同亦可不同。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可彼此相同亦可不同。上述R7
表示單鍵、直鏈或分支鏈或環狀伸烷基、經芳基取代之伸烷基、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
表示直鏈或分支鏈或環狀伸烷基、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鏈長,具有20以上且500以下。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,可列舉苯基及萘基等。 R3
~R6
均較佳為表示氫原子、碳數1~6之烷基、碳數1~6之烷氧基或碳數6~12之芳基。其中,較佳為通式(II-I)、(II-II)及/或(II-III)中之R3
~R6
均為甲基。
作為Y表示之-R7
O-、-R7
COO-、-R7
NH-、-R7
NR8
-、-R7
COO-R9
-O-、或-R7
O-R10
-O-中之R7
表示之直鏈或分支鏈伸烷基,可列舉:碳數1~8、較佳為碳數1~5之伸烷基。作為R7
表示之環狀伸烷基,可列舉:碳數5~15、較佳為碳數5~10之伸環烷基。
R7
表示之經芳基取代之伸烷基亦可於芳香環具有如烷氧基、烷基之取代基,作為其具體結構,例如可例示下述通式(i)或(ii)之結構。此處,於R7
表示經芳基取代之伸烷基之情形時,伸烷基鍵結於Si。
所謂R7
、R9
及R10
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之基,具體而言,係具有-Ar1
-W-Ar2
-所表示之結構之基。Ar1
及Ar2
表示伸芳基,W表示單鍵或二價有機基。作為W表示之二價有機基,例如可列舉:亞異丙基、亞甲基、二亞甲基及三亞甲基。 作為R7
、Ar1
及Ar2
表示之伸芳基,可列舉:伸苯基、伸萘基、伸聯苯基及伸蒽基等成環碳數6~14之伸芳基。該等伸芳基亦可進而具有烷氧基、烷基等任意之取代基。
R8
表示之烷基為碳數1~8、較佳為1~5之直鏈或分支鏈者。作為R8
表示之烯基,可列舉:碳數2~8、較佳為2~5之直鏈或分支鏈者。作為R8
表示之芳基,可列舉苯基及萘基等。作為R8
表示之芳烷基,可列舉苯甲基及苯乙基等。 R10
表示之直鏈、分支鏈或環狀伸烷基係與R7
相同。
作為Y,較佳為-R7
O-,且R7
為經芳基取代之伸烷基、尤其是具有烷基之酚系化合物之殘基,更佳為源自烯丙基苯酚之有機殘基或源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表示源自二異氰酸酯化合物之二價基或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(iii)~(vii)所表示之二價基。
聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長n較佳為20以上且500以下。即,式(II-I)及(II-III)中之n為20以上且500以下,於(II-II)之情形時,較佳為p與q之和加2所得之數成為上述範圍。 該平均鏈長係藉由核磁共振(NMR,Nuclear Magnetic Resonance)測定而算出。若聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之平均鏈長為20以上且500以下,則最終獲得之聚碳酸酯系樹脂組合物之耐衝擊性等更優異。雖然理由尚未明確,但發現本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物具有極為優異之耐衝擊性。
聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長較佳為30以上,更佳為35以上,再佳為40以上,更再佳為55以上,尤佳為60以上,最佳為80以上。又,較佳為400以下,更佳為300以下,再佳為100以下,尤佳為95以下。
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1質量%以上且50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)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率更佳為2質量%以上,再佳為3質量%以上,尤佳為4質量%以上,且較佳為40質量%以下,更佳為25質量%以下,再佳為15質量%以下,尤佳為8質量%以下。
PC-POS共聚物(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藉由使用分子量調節劑(末端封端劑)等而適宜調整。PC-POS共聚物(A)之黏度平均分子量較佳為9,000以上且50,000以下。若黏度平均分子量為9,000以上,則可獲得強度更高之成形品。若黏度平均分子量為50,000以下,則可於不引起熱劣化之溫度下更容易地進行射出成形或擠出成形。
PC-POS共聚物(A)之黏度平均分子量更佳為12,000以上,再佳為14,000以上,尤佳為16,000以上,且更佳為30,000以下,再佳為23,000以下,尤佳為22,000以下,最佳為20,000以下。 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],並由下述Schnell之式所算出之值。
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)、吡啶法及酯交換法等公知之製造方法而製造。尤其於採用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較為容易,鹼洗淨、酸洗淨、純水洗淨等各洗淨步驟中之包含PC-POS共聚物(A)之有機相與水相之分離較為容易。因此,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2014-80462號公報等中記載之方法。
具體而言,可藉由以下方式製造: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),使用作為聚合觸媒之三級胺(三乙胺等)或四級銨鹽(氯化三甲基苄基銨等),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。又,PC-POS共聚物(A)亦可藉由使聚有機矽氧烷、二元酚、以及光氣、碳酸酯或氯甲酸酯共聚而製造。
作為成為原料之聚有機矽氧烷,可使用以下之通式(1)、(2)及/或(3)所示者。 [化10]式中,R3
~R6
、Y、β、n-1、p及q係如上所述,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可彼此相同亦可不同。
例如,作為通式(1)所表示之聚有機矽氧烷,可列舉以下之通式(1-1)~(1-11)之化合物。
上述通式(1-1)~(1-11)中,R3
~R6
、n及R8
係如上述定義,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的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的α,ω-雙[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)丙基]聚二甲基矽氧烷。
此外,作為聚有機矽氧烷原料,亦可使用具有以下之通式(4)者。 [化12]式中,R3
及R4
係與上述者相同。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)之範圍係與上述n相同。
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。 [化14][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之二價脂肪族基。n表示平均鏈長,係如上所述]。
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、各種十二烷基及各種十三烷基。其中,R18
~R21
較佳為表示氫原子或碳數1~6之烷基,更佳為均表示甲基。
作為R22
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、各種戊基及各種己基。作為R22
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R22
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
表示之碳數6~14之芳基,可列舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲基苯基及萘基等。 上述中,R22
較佳為表示氫原子或碳數1~6之烷氧基,更佳為表示氫原子或碳數1~3之烷氧基,再佳為表示氫原子。
作為Q2
表示之碳數1~10之二價脂肪族基,較佳為碳數1以上且10以下之直鏈或分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以上且8以下,更佳為2以上且6以下,再佳為3以上且6以下,更再佳為4以上且6以下。平均鏈長n係如上所述。
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。 [化16][式中,R18
~R22
、Q2
、及n係如上所述] [化17][式中,n係如上所述]
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,可藉由使環三矽氧烷與二矽氧烷於酸性觸媒存在下反應,合成α,ω-二氫有機五矽氧烷,其次,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,而獲得粗聚有機矽氧烷。又,根據日本專利第2662310號公報中記載之方法,可藉由使八甲基環四矽氧烷與四甲基二矽氧烷於硫酸(酸性觸媒)之存在下反應,將所獲得之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,而獲得粗聚有機矽氧烷。再者,α,ω-二氫有機聚矽氧烷可藉由其聚合條件適宜調整其鏈長n而使用,亦可使用市售之α,ω-二氫有機聚矽氧烷。具體而言,可使用日本專利特開2016-098292號公報中記載之聚有機矽氧烷。
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。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)硫醚、雙(4-羥基苯基)碸、雙(4-羥基苯基)亞碸及雙(4-羥基苯基)酮等。該等二元酚可單獨使用一種,亦可將兩種以上混合而使用。 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,於上述通式(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、二羥基二苯基類、二羥基二芳基茀類及二羥基二芳基金剛烷類等。該等二元酚可單獨使用一種,亦可將兩種以上混合而使用。
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)丙烷及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)降𦯉烷及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'-二羥基二苯基醚及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'-二羥基二苯基硫醚及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'-二羥基二苯基亞碸及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'-二羥基二苯基碸及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)茀及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)金剛烷及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)]雙苯酚、10,10-雙(4-羥基苯基)-9-蒽酮及1,5-雙(4-羥基苯硫基)-2,3-二氧雜戊烷等。
為了調整所獲得之PC-POS共聚物(A)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一種,亦可將兩種以上組合而使用。
上述界面縮聚反應後,適宜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(較佳為以鹼性水溶液、酸性水溶液、水之順序洗淨)[洗淨步驟],將所獲得之有機相進行濃縮[濃縮步驟]、及乾燥[乾燥步驟],藉此可獲得PC-POS共聚物(A)。
<芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)> 芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)係PC-POS共聚物(A)以外之聚碳酸酯系樹脂,較佳為主鏈具有下述通式(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。
[化19][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]。
R30
及R31
表示之基之具體例可列舉與上述R1
及R2
相同者,較佳者亦相同。R30
及R31
更佳為表示碳數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,可使用藉由以下方法等先前之聚碳酸酯之製造法所獲得者:於對反應為非活性之有機溶劑與鹼性水溶液之存在下,與二元酚系化合物及光氣反應後,添加三級胺或四級銨鹽等聚合觸媒而進行聚合之界面聚合法;或將二元酚系化合物溶解於吡啶或吡啶與非活性溶劑之混合溶液中,導入光氣而直接製造之吡啶法。 於上述反應時,視需要而使用分子量調節劑(末端封端劑)、分支劑等。
作為該二元酚系化合物之具體例,可列舉上文中於聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之製造方法中所述者,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(B)可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)亦可為與聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)不同,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。
<聚酯系樹脂(C)> 作為本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中所含之聚酯系樹脂(C),可列舉:藉由以芳香族二羧酸或其反應性衍生物、與二醇或其酯衍生物作為主成分之縮合反應所獲得之聚合物或共聚物。
作為芳香族二羧酸,可列舉:對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4'-聯苯二羧酸、4,4'-聯苯醚二羧酸、4,4'-聯苯甲烷二羧酸、4,4'-聯苯碸二羧酸、4,4'-聯苯亞異丙基二羧酸、1,2-雙(苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸、2,5-蒽二羧酸、2,6-蒽二羧酸、4,4'-對伸聯三苯二羧酸及2,5-吡啶二羧酸等,亦可使用該等之取代物(例如5-甲基間苯二甲酸等烷基取代物等)或反應性衍生物(例如對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二乙酯等烷基酯衍生物等)等。
該等中,更佳為對苯二甲酸、2,6-萘二羧酸及該等之烷基酯衍生物,尤佳為對苯二甲酸及其烷基酯衍生物。該等芳香族二羧酸可單獨使用一種,亦可併用兩種以上,亦可與該芳香族二羧酸一同而併用己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸及環己烷二羧酸等脂環式二羧酸等之一種以上。
關於作為聚酯系樹脂(C)之成分之二醇類,可列舉:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、三乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、癸二醇及2,2-二甲基-1,3-丙二醇等脂肪族二醇類;1,4-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、環己烷二醇及反式-或順式-2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇等脂環式二醇類;對二甲苯二醇、雙酚A、四溴雙酚A及四溴雙酚A-雙(2-羥基乙基醚)等芳香族二醇類等,亦可使用該等之取代物。
該等中,就耐熱性及尺寸穩定性等方面而言,較佳為脂肪族二醇及脂環式二醇,更佳為脂肪族二醇,更佳為乙二醇、1,4-丁二醇、1,4-環己烷二甲醇,尤佳為1,4-丁二醇。二醇可單獨使用,亦可併用兩種以上。又,作為二醇成分,亦可將分子量400以上且6,000以下之長鏈二醇類、即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亞甲基二醇等之一種以上與上述二醇類併用進行共聚。
於聚酯系樹脂(C)中,可使對羥基苯甲酸等羥基羧酸、或其他羧酸、上述二醇以外之醇共聚,於本發明中,亦可使用此種共聚樹脂。然而,該等共聚成分較佳為少量,較佳為聚酯系樹脂(C)中80質量%以上、進而90質量%以上為來自芳香族二羧酸及脂肪族二醇之成分。又,芳香族二羧酸及脂肪族二醇較佳為一種化合物分別占其80莫耳%以上、進而90莫耳%以上。 聚酯系樹脂(C)可藉由導入少量之分支劑而使其分支。分支劑之種類並無特限制,可列舉:均苯三酸、偏苯三甲酸、三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、季戊四醇等。
作為具體之聚酯系樹脂(C),除了聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚對苯二甲酸己二酯、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二酯(PBN)、聚1,2-雙(苯氧基)乙烷-4,4'-二羧酸乙二酯等以外,可列舉聚間苯二甲酸酯/對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸/間苯二甲酸丁二酯等共聚合聚酯樹脂。該等中,可較佳地使用取得了機械性質等之平衡之聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯及該等之混合物。聚酯系樹脂(C)就材料之獲取容易性之觀點而言,更佳為選自聚對苯二甲酸乙二酯及聚對苯二甲酸丁二酯中之至少一種,就耐衝擊性之觀點而言,再佳為聚對苯二甲酸丁二酯。再者,於併用之情形時,其比率較佳為PET:PBT=1:1~1:8(質量比)。
於本發明中,更佳為上述聚酯系樹脂(C)滿足以下之要件。聚酯系樹脂可能包含因製造時導致之殘留金屬。較佳為聚酯系樹脂(C)中所含之鈦量為120質量ppm以下、及/或錫量為50質量ppm以下。藉由聚酯系樹脂(C)中所含之鈦量及/或錫量滿足上述範圍,可獲得具有更進一步優異之耐衝擊性之樹脂組合物。上述鈦量及錫量係指藉由ICP發射光譜分析法所測得之值。詳細之分析條件將在下文中於實施例中進行描述。 聚酯系樹脂(C)中所含之鈦量更佳為100質量ppm以下,再佳為80質量ppm以下,更再佳為70質量ppm以下。聚酯系樹脂(C)中所含之錫量更佳為30質量ppm以下,再佳為20質量ppm以下,更再佳為10質量ppm以下。
<醯胺化合物(D)> 作為本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中所含之醯胺化合物(D),可使用分子中具有醯胺鍵(-CO-N-)之化合物。作為較佳之醯胺化合物(D)之一例,可列舉下述通式(IV)所表示之化合物。 [化21][式(IV)中,R40
、R41
及R42
分別獨立地表示氫原子、羥基、碳原子數1~8之直鏈狀或分支狀之烷基、碳原子數1~8之烷氧基、碳原子數6~18之芳基或該等鍵結而成之環狀結構(環狀結構之碳原子數以縮合環之總碳原子數計為10~18)。D表示單鍵或碳原子數1~20之伸烷基,R43
表示單鍵、經取代或未經取代之碳原子數1~30之烴基或雜環基,於R43
表示單鍵之情形時,亦可與D所鍵結之芳香環鍵結而形成環。t為0或1,u為1~3。於u為2以上之情形時,具有以R43
為中心之對稱或非對稱之結構]。
上述通式(IV)所表示之醯胺化合物(D)中,再佳為以下之通式(V)~(VII)所表示之化合物。 [化22][式中,R40
、R41
、R42
、R43
、D及u係如上所述] 醯胺化合物(D)例如可為如通式(V)所表示之醯胺化合物,亦可為如通式(VI)及(VII)所表示之醯肼化合物。其中,較佳為通式(VI)所表示之醯肼化合物。
作為上述醯胺化合物(D)之具體例示,可列舉:1,10-癸二羧酸二(N'-鄰羥苯甲醯基醯肼)、3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1H-1,2,4-三唑及1,2-雙(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙醯基)肼、鄰苯二甲醯肼,較佳為包含該等中之至少一種。
<其他成分> 於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中,可於無損本發明之效果之範圍內,包含其他添加劑。作為其他添加劑,可列舉:抗氧化劑、脂環式環氧化合物、紫外線吸收劑、脫模劑、補強材料、填充劑、耐衝擊性改良用之彈性體、染料、顏料、抗靜電劑、聚碳酸酯以外之其他樹脂等。
<聚碳酸酯系樹脂組合物> 本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物包含:50質量%以上且99質量%以下之聚碳酸酯系樹脂(S),其包含0.1質量%以上且100質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、與0質量%以上且99.9質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B);以及1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C)。聚碳酸酯系樹脂(S)與聚酯系樹脂(C)之合計量成為100質量%。此外,要求相對於聚碳酸酯系樹脂(S)及聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,包含0.001質量份以上且1質量份以下之醯胺化合物(D)。
於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中,關於聚碳酸酯系樹脂(S)中之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之含量,就耐衝擊性之觀點而言,要求為0.1質量%以上且100質量%以下,通常為5質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,再佳為30質量%以上,且較佳為99質量%以下,更佳為95質量%以下。 關於聚碳酸酯系樹脂(S)中之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之含量,就所獲得之樹脂組合物之耐衝擊性之觀點而言,要求為0質量%以上且99.9質量%以下,較佳為1質量%以上,且通常為95質量%以下,較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下,再佳為70質量%以下。
上述聚碳酸酯系樹脂(S)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率較佳為0.1質量%以上且10質量%以下。若聚碳酸酯系樹脂(S)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率處於上述範圍,則可獲得更優異之耐衝擊特性。 聚碳酸酯系樹脂(S)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率更佳為0.4質量%以上,更佳為0.8質量%以上,再佳為0.9質量%以上,尤佳為2質量%以上,且更佳為8質量%以下,再佳為7質量%以下,尤佳為6質量%以下。
聚碳酸酯系樹脂組合物中之上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率較佳為0.1質量%以上且10質量%以下。若聚碳酸酯系樹脂組合物總體中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率處於上述範圍,則可獲得更優異之耐衝擊特性。 聚碳酸酯系樹脂組合物中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率更佳為0.4質量%以上,更佳為0.8質量%以上,再佳為0.9質量%以上,尤佳為2質量%以上,且更佳為8質量%以下,再佳為7質量%以下,尤佳為6質量%以下。
於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中,聚碳酸酯系樹脂(S)與聚酯系樹脂(C)之合計100質量%中,包含1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C)。藉由聚酯系樹脂(C)之含量處於上述範圍,所獲得之成形品可具有極為優異之耐衝擊性。聚碳酸酯系樹脂組合物中之聚酯系樹脂(C)之含量較佳為3質量%以上,更佳為5質量%以上,再佳為10質量%以上,尤佳為15質量%以上,最佳為20質量%以上,且較佳為45質量%以下,更佳為35質量%以下,再佳為30質量%以下,尤佳為25質量%以下。
關於本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物中之醯胺化合物(D)之含量,相對於聚碳酸酯系樹脂(S)及聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,為0.001質量份以上且1質量份以下。藉由醯胺化合物(D)之含量處於上述範圍,所獲得之成形品可具有極為優異之耐衝擊性。醯胺化合物(D)相對於聚碳酸酯系樹脂(S)及聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份之含量較佳為0.005質量份以上,更佳為0.01質量份以上,再佳為0.03質量份以上,且較佳為0.8質量份以下,更佳為0.5質量份以下,再佳為0.3質量份以下,尤佳為0.15質量份以下。
包含PC-POS共聚物(A)、與上述芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)之聚碳酸酯系樹脂(S)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藉由使用分子量調節劑(末端封端劑)等而適宜調整。聚碳酸酯系樹脂(S)之黏度平均分子量較佳為9,000以上且50,000以下。若黏度平均分子量為9,000以上,則可獲得強度更高之成形品。若為50,000以下,則可於不引起熱劣化之溫度下更容易地進行射出成形或擠壓成形。
聚碳酸酯系樹脂(S)之黏度平均分子量更佳為12,000以上,再佳為14,000以上,尤佳為16,000以上,且更佳為30,000以下,再佳為23,000以下,尤佳為21,000以下。 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],並由下述Schnell之式所算出之值。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物可藉由將上述之各成分以上述比率,進而將視需要所使用之各種任意成分以適當之比率進行調配、混練而獲得。 於本發明之一態樣中,成分(A)、成分(B)、成分(C)及成分(D)之合計含量以聚碳酸酯系樹脂組合物之總量(100質量%)基準計,較佳為80~100質量%,更佳為95~100質量%,更再佳為97~100質量%,尤佳為98~100質量%,最佳為99~100質量%。 於本發明之另一態樣中,成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)及上述其他成分之合計含量係以聚碳酸酯系樹脂組合物之總量(100質量%)基準計,較佳為90~100質量%,更佳為95~100質量%,更再佳為97~100質量%,尤佳為98~100質量%,最佳為99~100質量%。
關於調配及混練,可利用通常所使用之設備例如帶式混合機、轉鼓等進行預混合,並藉由利用亨舍爾混合機、班布里混合機、單軸螺桿擠出機、雙軸螺桿擠出機、多軸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係於240℃以上且320℃以下之範圍內適宜選擇。作為該熔融混練,較佳為使用擠出機、尤其是排氣式之擠出機。
本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之特徵在於具有極為優異之耐衝擊性。具體而言,可具有依據ASTM D-256標準所測定之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度成為70 kJ/m2
以上的較高之艾氏衝擊強度。依據ASTM標準D-256所測定的本發明之聚碳酸酯系樹脂組合物之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度更佳為90 kJ/m2
以上,再佳為100 kJ/m2
以上,更再佳為110 kJ/m2
以上。
[成形品] 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,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品。尤其可使用藉由熔融混練所獲得之顆粒,較佳地用於利用射出成形及射出壓縮成形的射出成形品之製造。
本發明之包含聚碳酸酯樹脂組合物之成形品具有極為優異之耐衝擊性。依據ASTM標準D-256所測定的成形品之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度較佳為70 kJ/m2
以上,更佳為90 kJ/m2
以上,再佳為100 kJ/m2
以上,更再佳為110 kJ/m2
以上。
本發明之包含聚碳酸酯系樹脂組合物之成形品例如可較佳地用作電視、收音機、相機、攝錄影機、影音播放器、DVD播放器、空調、行動電話、智慧型手機、無線電對講機、顯示器、電腦、平板終端、可攜式遊戲設備、固定遊戲設備、穿戴型電子設備、現金出納機、計算器、影印機、印表機、傳真機、通訊基站、電池、機器人等電氣及電子設備用零件之外飾及內部零件等,以及汽車、軌道、船舶、飛機、太空產業用設備、醫療設備之外飾及內部零件以及建築材料之零件。 [實施例]
藉由實施例更具體地說明本發明,但本發明並不受該等例之任何限定。各例中之特性值、評價結果係根據以下之要領而求出。
(1)聚二甲基矽氧烷鏈長及含有率 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。 <聚二甲基矽氧烷之鏈長之定量方法> 1H-NMR測定條件 NMR裝置:JEOL RESONANCE(股)製造之ECA-500 探針:50TH5AT/FG2 觀測範圍:-5~15 ppm 觀測中心:5 ppm 脈衝反覆時間:9秒 脈寬:45° NMR試樣管:5試樣量:30~40 mg 溶劑:氘代氯仿 測定溫度:室溫 累計次數:256次 末端為烯丙基苯酚之聚二甲基矽氧烷之情形 A:於δ-0.02~0.5附近所觀測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) 末端為丁香酚之聚二甲基矽氧烷之情形 A:於δ-0.02~0.5附近所觀測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)
<聚二甲基矽氧烷含有率之定量方法> 使末端為烯丙基苯酚之聚二甲基矽氧烷共聚而成之末端為PTBP之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)製造之ECA-500 探針:50TH5AT/FG2 觀測範圍:-5~15 ppm 觀測中心:5 ppm 脈衝反覆時間:9秒 脈寬:45° 累計次數:256次 NMR試樣管:5試樣量:30~40 mg 溶劑:氘代氯仿 測定溫度:室溫 A:於δ1.5~1.9附近所觀測之BPA部之甲基之積分值 B:於δ-0.02~0.3附近所觀測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
(3)聚酯系樹脂(C)中之鈦量及錫量之測定方法 利用ICP發射光譜分析法對鈦量及錫量進行定量。具體之方法係進行如下之分析。 取各聚酯系樹脂(C)2.5 g至鉑皿中,於其中添加硫酸2.5 ml。繼而,藉由加熱板一面自室溫緩緩地升溫至400℃一面進行加熱,使聚酯型樹脂碳化。進而於550℃之電爐中進行12小時灰化後放置冷卻,於鉑皿中添加助熔劑(四硼酸鋰:氟化鋰=9:1(質量比))0.1 g。使電爐升溫至930℃,於該溫度下進行30分鐘鹼熔處理。自電爐中取出鉑皿並放置冷卻至室溫後,添加酒石酸、硫酸溶液(組成:0.5質量%酒石酸+2質量%硝酸溶液)15 ml,於120℃下利用加熱板進行30~60分鐘加熱溶解處理。 其次,利用純水將鉑皿之溶液稀釋(於鈦之情形時,利用125 ml之純水進行稀釋,於錫之情形時,利用25 ml之純水進行稀釋)。使用所獲得之稀釋液,藉由ICP發射光譜分析裝置(Agilent Technologies股份有限公司製造之Agilent 5100 ICP-OES,軟體:ICP Expert)進行測定,藉由校準曲線法對金屬量進行定量。
<聚碳酸酯低聚物之製造> 於5.6質量%之氫氧化鈉水溶液中,添加相對於雙酚A(BPA)(此後將溶解)為2000 ppm之二亞硫磺酸鈉。於其中以BPA濃度成為13.5質量%之方式溶解BPA,製備BPA之氫氧化鈉水溶液。 將該BPA之氫氧化鈉水溶液以40 L/hr之流量、二氯甲烷以15 L/hr之流量、及光氣以4.0 kg/hr之流量連續地流通至內徑6 mm、管長30 m之管型反應器中。管型反應器具有夾套部分,於夾套中流通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翼之內部容積40 L之附折流板之槽型反應器中,於其中進而將BPA之氫氧化鈉水溶液以2.8 L/hr之流量、25質量%之氫氧化鈉水溶液以0.07 L/hr之流量、水以17 L/hr之流量、1質量%之三乙胺水溶液以0.64 L/hr之流量添加而進行反應。將自槽型反應器所溢出之反應液連續地抽出,並靜置,藉此將水相分離去除,採集二氯甲烷相。 以如此之方式所獲得之聚碳酸酯低聚物為濃度341 g/L、氯甲酸酯基濃度0.71 mol/L。
<聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)之製造例1~5> 以下記載之(i)~(xiv)之值係表示各成分之使用量,如表1所示。 於具備擋板、槳型攪拌翼及冷卻用夾套之50 L槽型反應器中添加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、及使平均鏈長n=(iii)之末端為烯丙基苯酚之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中者、以及三乙胺(TEA)(vi)ml,於攪拌下於其中添加8.0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末端為烯丙基苯酚之改性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(使PTBP(viii)g溶解於二氯甲烷(MC)(ix)L中者)、BPA之氫氧化鈉水溶液(使BPA(xiii)g溶解於使NaOH(x)g與二亞硫磺酸鈉(Na2
S2
O4
)(xi)g溶解於水(xii)L中之水溶液中而成者),實施40分鐘聚合反應(正式聚合步驟)。 為了稀釋而添加二氯甲烷(MC)(xiv)L並進行10分鐘攪拌後,分離為包含PC-POS之有機相與包含過量之BPA及NaOH之水相,將有機相單離。 對於如此所獲得之PC-POS之二氯甲烷溶液,利用相對於該溶液而為15體積%之0.03 mol/LNaOH水溶液、0.2 mol/L鹽酸依次洗淨,其後利用純水反覆洗淨直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進行濃縮、粉碎,將所獲得之薄片於減壓下、100℃下進行乾燥。將進行所獲得之薄片之PDMS濃度、黏度平均分子量之測定之結果示於表1。 [表1]
<芳香族聚碳酸酯系樹脂(B)> 芳香族均聚碳酸酯樹脂(B1)[出光興產(股)製造之Tarflon FN2500(商品名),黏度平均分子量=23,500] 芳香族均聚碳酸酯樹脂(B2)[出光興產(股)製造之Tarflon FN1700(商品名),黏度平均分子量=17,700]
<聚酯系樹脂(C)> 聚對苯二甲酸丁二酯(C1):[DURANEX 2002EF2001:WinTech Polymer(股)製造,Ti=66質量ppm,Sn<1質量ppm] 聚對苯二甲酸丁二酯(C2):[NOVADURAN 5010R3-2:Mitsubishi Engineering-Plastics(股)製造,Ti=質量44 ppm、Sn<1質量ppm]
<醯胺化合物(D)> 1,10-癸二羧酸二(N'-鄰羥苯甲醯基醯肼)(D1):[Adekastab CDA-6,ADEKA股份有限公司製造] 3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1H-1,2,4-三唑(D2):[Adekastab CDA-1,ADEKA股份有限公司製造] 鄰苯二甲醯肼(D3):[東京化成工業股份有限公司製造]
<其他成分> 抗氧化劑:IRGAFOS 168[亞磷酸三(2,4-二第三丁基苯基)酯,BASF JAPAN股份有限公司製造] 抗氧化劑:IRGANOX 1076[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯,BASF JAPAN股份有限公司製造]
實施例1~18、比較例1~4 將PC-POS共聚物、芳香族PC樹脂、聚酯系樹脂、醯胺化合物、及其他各成分以表2~4所示之調配比率混合,供給至排氣式雙軸擠出機(東芝機械股份有限公司製造之TEM35B),於螺桿轉速150 rpm、噴出量20 kg/hr、樹脂溫度295~310℃下進行熔融混練,獲得評價用顆粒試樣。使用所獲得之顆粒進行下述物性試驗。將結果一併示於表2~4。
[評價試驗] <流動性評價>(MVR) 使用上述顆粒,依據JIS K 7210-1:2014,於300℃、1.2 kg之負重下,測定自直徑2.095±0.005 mm、長度8.000±0.025 mm之模具流出之熔融樹脂量(ml/10 min)。 <Q值(流動值)[單位:10-2
ml/秒]> 使用上述顆粒,依據JIS K 7210-1:2014:附件JA,使用高架式流速測試儀,於280℃、160 kgf之壓力下,測定自直徑1.00 mm、長度10.00 mm之噴嘴流出之熔融樹脂量(10-2
ml/秒)。Q值表示每單位時間之流出量,數值越高則表示流動性越好。
<耐衝擊性> 使上述所獲得之顆粒於100℃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36 mm),於料缸溫度280℃、模具溫度80℃下進行射出成形而製作IZOD試片(長度63.5 mm、寬度12.7 mm、厚度3.2 mm)。使用藉由後處理對該試片賦予缺口(r=0.25 mm±0.05 mm、缺口部之寬度=10.2±0.2 mm)之試片,依據ASTM標準D-256,測定-30℃、-20℃、-10℃、0℃及23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度。 [產業上之可利用性]
本發明中所獲得之聚碳酸酯系樹脂組合物係耐衝擊性優異,故而可較佳地用作電氣及電子設備用零件之外飾及內部零件、汽車及建築材料之零件等。
Claims (21)
- 一種聚碳酸酯系樹脂組合物,其特徵在於包含:50質量%以上且99質量%以下之聚碳酸酯系樹脂(S)及1質量%以上且50質量%以下之聚酯系樹脂(C);上述聚碳酸酯系樹脂(S)包含0.1質量%以上且100質量%以下之聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)、及0質量%以上且99.9質量%以下之上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(A)以外之芳香族聚碳酸酯系樹脂(B),上述聚碳酸酯-聚有機矽氧烷共聚物(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(A-1)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(A-2);且相對於上述聚碳酸酯系樹脂(S)及上述聚酯系樹脂(C)之合計量100質量份,包含0.001質量份以上且1質量份以下之醯胺化合物(D),
- 如請求項1之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之平均鏈長為20以上且500以下。
- 如請求項1或2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)中之聚有機矽氧烷嵌段(A-2)之含有率為1質量%以上且50質量%以下。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(S)中之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1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中聚碳酸酯系樹脂組合物中之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1或2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)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚碳酸酯系樹脂(S)之黏度平均分子量(Mv)為9,000以上且50,000以下。
- 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(A-2)具有下述通式(II-I)所表示之單元,[化2]
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)為聚對苯二甲酸丁二酯。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)中所含之鈦量為120質量ppm以下。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述聚酯系樹脂(C)中所含之錫量為50質量ppm以下。
- 如請求項1之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為上述通式(VI)所表示之化合物。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為1,10-癸二羧酸二(N'-鄰羥苯甲醯基醯肼)。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為3-(N-鄰羥苯甲醯基)胺基-1H-1,2,4-三唑。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其中上述醯胺化合物(D)為鄰苯二甲醯肼。
- 如請求項1或2之聚碳酸酯系樹脂組合物,其依據ASTM D-256標準所測定之23℃下之附缺口之艾氏衝擊強度為70kJ/m2以上。
- 一種成形品,其係將如請求項1至17中任一項之聚碳酸酯系樹脂組合物成形而成。
- 如請求項18之成形品,其依據ASTM D-256標準所測定之23。℃下之附缺口之艾氏衝擊強度為70kJ/m2以上。
- 如請求項18或19之成形品,其係電氣及電子設備用零件之外飾及內部零件。
- 如請求項18或19之成形品,其係汽車及建築材料之零件。
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