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TWI555795B - 聚碳酸酯樹脂組成物 - Google Patents

聚碳酸酯樹脂組成物 Download PDF

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TWI555795B
TWI555795B TW101105206A TW101105206A TWI555795B TW I555795 B TWI555795 B TW I555795B TW 101105206 A TW101105206 A TW 101105206A TW 101105206 A TW101105206 A TW 101105206A TW I555795 B TWI555795 B TW I555795B
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polycarbonate resin
bis
dihydroxy compound
less
resin composition
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TW101105206A
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橫木正志
佐佐木一雄
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三菱化學股份有限公司
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Description

聚碳酸酯樹脂組成物
本發明係提供一種鉛筆硬度優異之聚碳酸酯樹脂組成物者。
使用以雙酚A為主骨架之芳香族聚碳酸酯樹脂之成形體係耐熱性或耐衝擊性優異。然而,表面硬度較低且與玻璃或聚甲基丙烯酸甲酯樹脂(PMMA,Polymethyl Methacrylate)相比較差。因此,為了改良聚碳酸酯之表面特性而進行各種表面處理。
例如,於專利文獻1中提出有於聚碳酸酯基板表面塗佈(甲基)丙烯酸酯並藉由紫外線硬化而形成保護膜之方法,另外,於專利文獻2中提出有特殊之雙酚與雙酚A之共聚聚碳酸酯。
又,已知使用以異山梨醇為代表之分子內具有酯鍵之二羥基化合物作為原料的聚碳酸酯具有表面硬度較高之優異之特徵(專利文獻3)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特公平4-2614號公報
專利文獻2:日本專利特表2009-500195號公報
專利文獻3:日本專利特開2008-24919號公報
然而,專利文獻1或2存在未必獲得充分之表面硬度之情形,又,於專利文獻3中,由於吸水性較高,故具有物性容易根據外部環境而變化之問題。
因此,本申請案發明之目的在於獲得一種耐熱性或耐衝擊性優異,且表面硬度較高之聚碳酸酯樹脂。
為了解決上述問題而反覆進行潛心研究,結果發現,藉由將分子內具有下述通式(1)所示之構造之聚碳酸酯與芳香族聚碳酸酯混合而具有較高之表面硬度,從而達成本發明。
即,本發明係關於下述聚碳酸酯樹脂組成物。
[1]一種聚碳酸酯樹脂組成物,其係包括含有源自構造之一部分具有下述通式(1)所示之部位之二羥基化合物的構造單位(a)之聚碳酸酯樹脂(A)、及芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之聚碳酸酯樹脂組成物(X),且該芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之對比黏度(reduced viscosity)為0.55 dl/g以下,上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)於該聚碳酸酯樹脂組成物(X)中所佔之比例為30重量%以上,該聚碳酸酯樹脂組成物(X)之總光線透過率為90%以下:
(其中,上述通式(1)所示之部位為-CH2-O-H之一部分之情形除外)。
[2]如上述[1]之聚碳酸酯樹脂組成物,其中上述構造之一部分具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物為具有複數個上述通式(1)所示之部位的二羥基化合物。
[3]如上述[1]或[2]之聚碳酸酯樹脂組成物,其中上述構造之一部分具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物為具有環狀構造之二羥基化合物。
[4]如上述[1]至[3]中任一項之聚碳酸酯樹脂組成物,其中上述構造之一部分具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物為下述式(2)所示之二羥基化合物:
[5]如上述[4]之聚碳酸酯樹脂組成物,其中於聚碳酸酯樹脂(A)中含有20 mol%以上且未達90 mol%之源自上述式(2)所示之二羥基化合物之構造單位。
[6]如上述[1]至[5]中任一項之聚碳酸酯樹脂組成物,其中上述聚碳酸酯樹脂(A)含有10 mol%以上且未達80 mol%之源自脂肪族烴之二羥基化合物的構造單位及源自脂環式烴之二羥基化合物的構造單位中之至少一者。
[7]如上述[1]至[6]中任一項之聚碳酸酯樹脂組成物,其中上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)於源自二羥基化合物之總構造單位中含有超過70 mol%之下述式(7)所示之構造單位:-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)
(於上述式(7)中,Ar1、Ar2分別獨立地表示可具有取代基之伸芳基,X表示單鍵或2價基)。
[8]一種聚碳酸酯樹脂成形品,其係使如上述[1]至[7]中任一項之聚碳酸酯樹脂組成物成形而獲得。
本發明由於使用將具有特定構造之聚碳酸酯與芳香族聚碳酸酯混合而成之樹脂組成物,故可獲得表面硬度較高之樹脂。
以下詳細地說明本發明之實施形態,以下所記載之構成要件之說明為本發明之實施態樣之一例(代表例),本發明只要不超過其主旨,則並不限定於以下內容。
再者,於本說明書中,於使用「~」之表現之情形時,包含其前後之數值或物理值。
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物係包括含有源自構造之一部分具有下述通式(1)所示之部位之二羥基化合物(以下,有時稱作「主要之二羥基化合物」)的構造單位(a)之聚碳酸酯樹脂(A)、芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之樹脂組成物(X),為具 有特定之鉛筆硬度之樹脂組成物。
<聚碳酸酯樹脂(A)>
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係以含有構造之一部分具有下述通式(1)所示之部位之二羥基化合物的二羥基化合物與碳酸二酯作為原料,藉由酯交換反應進行縮聚合而獲得之樹脂。
即,本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)較佳為含有源自具有下述通式(1)所示之部位之二羥基化合物的構造單位(a),其含量為20 mol%以上且未達90 mol%。
(其中,上述通式(1)所示之部位為-CH2-O-H之一部分之情形除外)。
<二羥基化合物>
作為本發明中所使用之二羥基化合物,只要為構造之一部分具有上述通式(1)所示之部位者,則無特別限定,具體而言,可列舉:氧伸烷基二醇類、主鏈上具有鍵結於芳香族基上之醚基之二羥基化合物、具有環狀醚構造之二羥基化合物等。
作為上述氧伸烷基二醇類,可列舉:二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇等。
作為上述側鏈上具有芳香族基,主鏈上具有鍵結於芳香族 基上之醚基的二羥基化合物,可列舉:9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基丙氧基)苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基丙氧基)-3-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丙基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-異丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-第三丁基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-環己基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-苯基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3,5-二甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基)-3-第三丁基-6-甲基苯基)茀、9,9-雙(4-(3-羥基-2,2-二甲基丙氧基)苯基)茀、2,2-雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-(2-羥基丙氧基)苯基)丙烷、1,3-雙(2-羥基乙氧基)苯、4,4'-雙(2-羥基乙氧基)聯苯、雙(4-(2-羥基乙氧基)苯基)碸等。
作為上述具有環狀醚構造之二羥基化合物,具體而言,可列舉以下述通式(2)所示之二羥基化合物為代表之無水糖醇、或下述通式(3)及下述式(4)所示之螺二醇等具有環狀醚構造之化合物。其中,更佳為下述通式(2)所示之二羥基化合物、或下述通式(3)所示之螺二醇等具有複數個環狀醚構造之二羥基化合物,更佳為具有2個環狀醚構造之對象構造之二羥基化合物,尤佳為下述通式(2)所示之二羥基化合物。
具有複數個環狀醚構造之二羥基化合物為剛直構造,故所得之聚合物亦變剛直,有成為表面硬度較高、耐熱性亦較高 之聚合物之傾向。
該等之中,就獲得之容易程度、操作、聚合時之反應性、所得之聚碳酸酯樹脂(A)之耐熱性之觀點而言,較佳為具有環狀醚構造之二羥基化合物,更佳為以上述通式(2)所示之二羥基化合物為代表之無水糖醇、上述通式(3)或通式(4)所示之具有環狀醚構造之化合物。根據所得之聚碳酸酯樹脂(A)之要求性能,該等可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為上述通式(2)所示之二羥基化合物,可列舉具有立體異構物之關係之異山梨醇、異甘露糖醇、異艾杜糖醇,該等可單獨使用1種,亦可組合2種以上使用。
該等主要之二羥基化合物中,就聚碳酸酯樹脂(A)之耐光性之觀點而言,較佳為使用不具有芳香環構造之二羥基化合物,其中,就獲得及製造之容易程度、耐光性、光學特性、成形性、耐熱性、碳中和之方面而言,最佳為以源自植物之資源之形式豐富地存在,且對由可容易地獲得之各種澱粉製造之山梨糖醇進行脫水縮合所獲得的異山梨醇。
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)亦含有源自除上述主要之二羥基化合物以外之二羥基化合物(以下有時稱作「其他二羥基化合物」)之構造單位。
由於源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物之構造、尤其是含有環狀醚之構造的極性較高,故聚碳酸酯樹脂(A)作為聚合物整體之極性較高,相對於此,下述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之極性相對較低。因此,存在將聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)混合所獲得之樹脂組成物不完全相溶而成為不透明之情形。於完全相溶之情形時,多數情形為2種樹脂之特性幾乎相抵,而獲得均勻之物性。然而於不完全相溶之情形時,容易維持作為聚碳酸酯樹脂(A)之特徵之表面硬度之高度,與完全相溶之情形相比,可較高地維持樹脂組成物及其成形體之表面硬度。根據以上理由,源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物之構造單位(a)之含量較佳為20 mol%以上,更佳為25 mol%以上,尤佳為30 mol%以上。
另一方面,若構造單位(a)之含量過多,則存在與聚碳酸酯樹脂(B)之相溶性完全惡化,所得之成形體中產生不均而外觀變差之情形。根據以上理由,較佳為90 mol%以下,更佳為85 mol%以下,尤佳為80 mol%以下。
較佳為:於聚碳酸酯樹脂(A)中,相對於源自二羥基化合物之總構造單位,除源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物之構造單位(a)以外,具有源自其他二羥基化合物之構造單位。
又,上述源自其他二羥基化合物之構造單位之含量相對於源自二羥基化合物之總構造單位較佳為10 mol%以上,更佳為15 mol%以上,尤佳為20 mol%以上,另一方面,上限較佳為80 mol%以下,更佳為65 mol%以下,尤佳為50 mol%以下。
作為上述其他二羥基化合物,可列舉:直鏈脂肪族烴之二羥基化合物、直鏈分枝脂肪族烴之二羥基化合物等脂肪族烴之二羥基化合物,脂環式烴之二羥基化合物,芳香族雙酚類等。
作為上述直鏈脂肪族烴之二羥基化合物,可列舉:乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丁二醇、1,5-庚二醇、1,6-己二醇等。
作為上述直鏈分枝脂肪族烴之二羥基化合物,可列舉:新戊二醇、己二醇等。
作為上述脂環式烴之二羥基化合物,可列舉:1,2-環己烷二甲醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇、三環癸烷二甲醇、五環十五烷二甲醇、2,6-十氫萘二甲醇、1,5-十氫萘二甲醇、2,3-十氫萘二甲醇、2,3-降烷二甲醇、2,5-降烷二甲醇、1,3-金剛烷二甲醇等。
作為上述芳香族雙酚類,可列舉:2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷[=雙酚A]、2,2-雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二乙基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-(3,5-二苯基)苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基苯基)戊烷、2,4'-二羥基-二苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-5-硝基苯基)甲烷、1,1-雙(4-羥基苯基)乙烷、3,3-雙(4-羥基苯基)戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、雙(4-羥基苯基)碸、2,4'-二羥基二苯基碸、雙(4-羥基苯基)硫醚、4,4'-二羥基二苯基醚、4,4'-二羥基-3,3'-二氯二苯基醚、9,9-雙(4-(2-羥基乙氧基-2-甲基)苯基)茀、9,9-雙(4-羥基苯基)茀、9,9-雙(4-羥基-2-甲基苯基)茀等。
根據聚碳酸酯之要求性能,該等可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
其中,作為脂肪族烴之二羥基化合物,就獲得之容易程度、操作之容易程度之觀點而言,尤佳為1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇。脂環式烴之二羥基化合物係具有環狀構造之烴骨架與2個羥基之化合物,羥基可直接鍵結於環狀 構造上,亦可經由取代基而鍵結於環狀構造上。又,環狀構造可為單環,亦可為多環。作為脂環式烴之二羥基化合物,尤佳為1,4-環己烷二甲醇、三環癸烷二甲醇。
本發明中所使用之二羥基化合物亦可含有還原劑、抗氧化劑、脫氧劑、光穩定劑、制酸劑、pH值穩定劑、熱穩定劑等穩定劑,尤其是就於酸性下本發明中所使用之二羥基化合物容易變質之方面而言,較佳為含有鹼性穩定劑。
作為鹼性穩定劑,可列舉:長週期型週期表(Nomenclature of Inorganic Chemistry IUPAC Recommendations 2005)中之1族金屬或2族金屬之氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽、亞磷酸鹽、次亞磷酸鹽、硼酸鹽、脂肪酸鹽,或氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化三甲基苄基銨、氫氧化三甲基苯基銨、氫氧化三乙基甲基銨、氫氧化三乙基苄基銨、氫氧化三乙基苯基銨、氫氧化三丁基苄基銨、氫氧化三乙基苯基銨、氫氧化四苯基銨、氫氧化苄基三苯基銨、氫氧化甲基三苯基銨、氫氧化丁基三苯基銨等鹼性銨化合物,4-胺基吡啶、2-胺基吡啶、N,N-二甲基-4-胺基吡啶、4-二乙基胺基吡啶、2-羥基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲基胺基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巰基咪唑、2-甲基咪唑、胺基喹啉等胺系化合物。其中,就其效果與下述蒸餾去除之容易程度之方面而言,較佳為鈉或鉀之磷酸鹽、亞磷酸鹽,其中較佳 為磷酸氫二鈉、亞磷酸氫二鈉。
該等鹼性穩定劑於本發明中所使用之二羥基化合物中之含量並無特別限制,若過少,則有無法獲得防止本發明中所使用之二羥基化合物之變質之效果的可能性,若過多,則存在引起本發明中所使用之二羥基化合物之改質之情形,故通常相對於本發明中所使用之二羥基化合物為0.0001重量%~1重量%,較佳為0.001重量%~0.1重量%。
於本發明中所使用之二羥基化合物具有異山梨醇等醚構造之情形時,容易被氧緩慢地氧化,故於保管或製造時,為了防止由氧所引起之分解,重要的是不混入水分,而且使用脫氧劑等或於氮氣環境下操作。若異山梨醇被氧化,則存在產生甲酸等分解物之情形。例如,若使用含有該等分解物之異山梨醇作為聚碳酸酯樹脂之製造原料,則有引起所得之聚碳酸酯樹脂之著色之可能性,又,不僅有使物性顯著劣化之可能性,而且亦存在對聚合反應造成影響,而無法獲得高分子量之聚合物之情形,故不佳。
<碳酸二酯>
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)可以含有上述本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與碳酸二酯作為原料,藉由酯交換反應進行縮聚合而獲得。
作為所使用之碳酸二酯,通常,可列舉下述通式(5)所示者。該等碳酸二酯可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
(於上述通式(5)中,A1及A2分別獨立為經取代或未經取代之碳數1~碳數18之脂肪族基,或者經取代或未經取代之芳香族基)。
作為上述通式(5)所示之碳酸二酯,例如可例示:碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等經取代之碳酸二苯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯及碳酸二-第三丁酯等,較佳為碳酸二苯酯、經取代之碳酸二苯酯,尤佳為碳酸二苯酯。再者,碳酸二酯存在含有氯化物離子等雜質之情形,存在阻礙聚合反應或使所得之聚碳酸酯樹脂之色相惡化之情形,故較佳為視需要使用藉由蒸餾等進行純化之碳酸二酯。
<酯交換反應觸媒>
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係如上所述藉由使含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與上述通式(5)所示之碳酸二酯進行酯交換反應而製造聚碳酸酯樹脂。更詳細而言,本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係藉由進行酯交換,將副產之單羥基化合物等去除至體系外而獲得。於此情形時,通常於酯交換反應觸媒存在下藉由酯交換反應進行縮聚合。
於製造本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)時可使用之酯 交換反應觸媒(以下,有時僅稱作觸媒、聚合觸媒)尤其是可對波長350 nm下之光線透過率或黃變指數值造成影響。
作為所使用之觸媒,只要為可滿足所製造之聚碳酸酯樹脂(A)之耐光性、透明性、色相、耐熱性、熱穩定性及機械強度之中尤其是耐光性者,則並無限定,可列舉:長週期型週期表中之1族或2族(以下,僅記作「1族」、「2族」)之金屬化合物、鹼性硼化合物、鹼性磷化合物、鹼性銨化合物、胺系化合物等鹼性化合物。較佳為使用1族金屬化合物及/或2族金屬化合物。
亦可與1族金屬化合物及/或2族金屬化合物一起輔助地併用鹼性硼化合物、鹼性磷化合物、鹼性銨化合物、胺系化合物等鹼性化合物。尤佳為僅使用1族金屬化合物及/或2族金屬化合物。
又,作為1族金屬化合物及/或2族金屬化合物之形態,通常以氫氧化物或碳酸鹽、羧酸鹽、苯酚鹽等鹽之形態使用,就獲得之容易程度、操作之容易程度而言,較佳為氫氧化物、碳酸鹽、乙酸鹽,就色相與聚合活性之觀點而言,較佳為乙酸鹽。
作為1族金屬化合物,例如可列舉:氫氧化鈉,氫氧化鉀,氫氧化鋰,氫氧化銫,碳酸氫鈉,碳酸氫鉀,碳酸氫鋰,碳酸氫銫,碳酸鈉,碳酸鉀,碳酸鋰,碳酸銫,乙酸鈉,乙酸鉀,乙酸鋰,乙酸銫,硬脂酸鈉,硬脂酸鉀,硬脂酸鋰,硬 脂酸銫,氫硼化鈉,氫硼化鉀,氫硼化鋰,氫硼化銫,苯硼鈉,苯硼鉀,苯硼鋰,苯硼銫,苯甲酸鈉,苯甲酸鉀,苯甲酸鋰,苯甲酸銫,磷酸氫二鈉,磷酸氫二鉀,磷酸氫二鋰,磷酸氫二銫,磷酸苯基二鈉,磷酸苯基二鉀,磷酸苯基二鋰,磷酸苯基二銫,鈉、鉀、鋰、銫之醇鹽、酚化物,雙酚A之二鈉鹽、二鉀鹽、二鋰鹽、二銫鹽等,其中較佳為鋰化合物。
作為2族金屬化合物,例如可列舉:氫氧化鈣、氫氧化鋇、氫氧化鎂、氫氧化鍶、碳酸氫鈣、碳酸氫鋇、碳酸氫鎂、碳酸氫鍶、碳酸鈣、碳酸鋇、碳酸鎂、碳酸鍶、乙酸鈣、乙酸鋇、乙酸鎂、乙酸鍶、硬脂酸鈣、硬脂酸鋇、硬脂酸鎂、硬脂酸鍶等,其中較佳為鎂化合物、鈣化合物、鋇化合物,就聚合活性與所得之聚碳酸酯樹脂之色相之觀點而言,更佳為鎂化合物及/或鈣化合物,最佳為鈣化合物。
作為鹼性硼化合物,例如可列舉:四甲基硼、四乙基硼、四丙基硼、四丁基硼、三甲基乙基硼、三甲基苄基硼、三甲基苯基硼、三乙基甲基硼、三乙基苄基硼、三乙基苯基硼、三丁基苄基硼、三丁基苯基硼、四苯基硼、苄基三苯基硼、甲基三苯基硼、丁基三苯基硼等之鈉鹽、鉀鹽、鋰鹽、鈣鹽、鋇鹽、鎂鹽、或鍶鹽等。
作為鹼性磷化合物,例如可列舉:三乙基膦、三正丙基膦、三異丙基膦、三-正丁基膦、三苯基膦、三丁基膦、或四級 鏻鹽等。
作為鹼性銨化合物,例如可列舉:氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化三甲基乙基銨、氫氧化三甲基苄基銨、氫氧化三甲基苯基銨、氫氧化三乙基甲基銨、氫氧化三乙基苄基銨、氫氧化三乙基苯基銨、氫氧化三丁基苄基銨、氫氧化三丁基苯基銨、氫氧化四苯基銨、氫氧化苄基三苯基銨、氫氧化甲基三苯基銨、氫氧化丁基三苯基銨等。
作為胺系化合物,例如可列舉:4-胺基吡啶、2-胺基吡啶、N,N-二甲基-4-胺基吡啶、4-二乙基胺基吡啶、2-羥基吡啶、2-甲氧基吡啶、4-甲氧基吡啶、2-二甲基胺基咪唑、2-甲氧基咪唑、咪唑、2-巰基咪唑、2-甲基咪唑、胺基喹啉等。
上述聚合觸媒之使用量較佳為於每1 mol之聚合時所使用之總二羥基化合物中為0.1 μmol~300 μmol,更佳為0.5 μmol~100 μmol,其中於使用含有選自由鋰及長週期型週期表中之2族所構成之群中之至少1種金屬的化合物之情形時,尤其是於使用鎂化合物及/或鈣化合物之情形時,作為金屬量,於每1 mol之上述總二羥基化合物中較佳為設為0.1 μmol以上,更佳為設為0.5 μmol以上,尤佳為設為0.7 μmol以上。而且作為上限,較佳為20 μmol,更佳為10 μmol,尤佳為3 μmol,最佳為1.5 μmol,其中較佳為1.0 μmol。
若觸媒量過少,則聚合速度變慢,故結果若欲獲得所需分子量之聚碳酸酯樹脂(A),則必需提高聚合溫度,從而所得之聚碳酸酯樹脂(A)之色相或耐光性惡化,或未反應之原料於聚合過程中揮發,因此存在含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與上述通式(5)所示之碳酸二酯之莫耳比率失衡,未達到所需分子量之可能性。另一方面,若聚合觸媒之使用量過多,則有引起所得之聚碳酸酯樹脂(A)之色相之惡化,聚碳酸酯樹脂(A)之耐光性惡化之可能性。
進而,於使用碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等經取代之碳酸二苯酯作為上述通式(5)所示之碳酸二酯,而製造本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)之情形時,副產有苯酚、經取代之苯酚,且無法避免其殘存於聚碳酸酯樹脂(A)中,由於苯酚、經取代之苯酚亦具有芳香環,故不僅存在吸收紫外線,成為耐光性惡化之因素之情形,而且存在成為成形時之臭氣之原因之情形。通常之分批反應後於聚碳酸酯樹脂(A)中含有1000重量ppm以上之副產物苯酚等具有芳香環之芳香族單羥基化合物,但就耐光性或降低臭氣之觀點而言,較佳為使用去揮發性能優異之橫型反應器或附帶真空通氣孔之擠出機,較佳為設為700量ppm以下,更佳為設為500重量ppm以下,尤佳為設為300重量ppm以下。然而,工業上完全去除較為困難,芳香族單羥基化合物之含量之下限通常為1重量ppm。
再者,該等芳香族單羥基化合物根據所使用之原料當然亦可具有取代基,例如,亦可具有碳數為5以下之烷基等。
又,若1族金屬、其中鈉、鉀、銫尤其是鋰、鈉、鉀、銫大量含於聚碳酸酯樹脂(A)中,則有對色相造成不良影響之可能性,該金屬不僅存在自所使用之觸媒中混入之情形,而且存在自原料或反應裝置中混入之情形,故聚碳酸酯樹脂(A)中之該等之合計量以金屬量計通常為1重量ppm以下,較佳為0.8重量ppm以下,更佳為0.7重量ppm以下。
聚碳酸酯樹脂(A)中之金屬量可於利用濕式灰化等方法回收聚碳酸酯樹脂中之金屬後,使用原子發光、原子吸光、Inductively Coupled Plasma(ICP,電感耦合等離子體)等方法進行測定。
<聚碳酸酯樹脂(A)製造方法>
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係藉由利用酯交換反應使含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與上述通式(5)之碳酸二酯進行聚縮合而獲得,較佳為作為原料之二羥基化合物與碳酸二酯於酯交換反應前均勻地混合。
混合之溫度通常為80℃以上,較佳為90℃以上,其上限通常為250℃以下,較佳為200℃以下,更佳為150℃以下。其中較佳為100℃以上且120℃以下。若混合之溫度過低,則有溶解速度緩慢,或溶解度不足之可能性,常常引起固化 等不良情況。若混合之溫度過高,則存在引起二羥基化合物之熱劣化之情形,結果有所得之聚碳酸酯樹脂之色相惡化,對耐光性造成不良影響之可能性。
將本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)之原料即含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與上述通式(5)所示之碳酸二酯混合的操作係於氧氣濃度10體積%以下、進而於0.0001體積%~10體積%、尤其是0.0001體積%~5體積%、尤其是0.0001體積%~1體積%之環境下進行,上述操作就防止色相惡化之觀點而言較佳。
為了獲得本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A),上述通式(5)所示之碳酸二酯較佳為相對於反應中所使用之含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物,以0.90~1.20之莫耳比率使用,進而較佳為0.95~1.10之莫耳比率。
若該莫耳比率變小,則有所製造之聚碳酸酯樹脂之末端羥基增加,聚合物之熱穩定性惡化,於成形時引起著色或酯交換反應之速度降低,而無法獲得所需高分子量體之可能性。
又,若該莫耳比率變大,則存在酯交換反應之速度降低或所需分子量之聚碳酸酯樹脂(A)之製造變困難之情形。酯交換反應速度之降低有使聚合反應時之受熱歷程增大,結果有使所得之聚碳酸酯樹脂之色相或耐光性惡化之可能性。
進而,若相對於含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物,而上述通式(5)所示之碳酸二酯之莫耳比率增 大,則存在所得之聚碳酸酯樹脂(A)中之殘存碳酸二酯量增加,該等吸收紫外線從而使聚碳酸酯樹脂之耐光性惡化之情形,故不佳。
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)中殘存之碳酸二酯之濃度較佳為200重量ppm以下,更佳為100重量ppm以下,尤佳為60重量ppm以下,其中較佳為30重量ppm以下。現實中有時聚碳酸酯樹脂(A)包含未反應之碳酸二酯,濃度之下限值通常為1重量ppm。
於本發明中,使二羥基化合物與碳酸二酯聚縮合之方法係於上述觸媒存在下,通常使用複數個反應器於多階段中實施。反應之形式可為分批式、連續式、或分批式與連續式之組合中之任一方法。較佳為:於聚合初期,於相對低溫、低真空下獲得預聚物,於聚合後期,於相對高溫、高真空下使分子量上升至特定值,就色相或耐光性之觀點而言,較重要的是適當選擇各分子量階段中之套管溫度與內溫、反應體系內之壓力。例如,若於聚合反應達到特定值前較早地使溫度、壓力之任一者發生變化,則有未反應之單體餾出,二羥基化合物與碳酸二酯之莫耳比失衡,引起聚合速度之降低或者無法獲得特定分子量之聚合物或具有末端基之聚合物,結果無法達成本申請案發明之目的之可能性。
進而,為了抑制餾出之單體之量,於聚合反應器中使用回流冷卻器較為有效,尤其是於未反應單體成分較多之聚合初 期之反應器中其效果較大。導入回流冷卻器中之冷媒之溫度可根據所使用之單體適當選擇,通常,導入回流冷卻器中之冷媒之溫度於該回流冷卻器之入口處為45℃~180℃,較佳為80℃~150℃,尤佳為100℃~130℃。若導入回流冷卻器中之冷媒之溫度過高,則回流量減少,其效果下降,若過低,則有本來應蒸餾去除之單羥基化合物之蒸餾去除效率降低之傾向。作為冷媒,可使用溫水、蒸氣、熱媒油等,較佳為蒸氣、熱媒油。
為了一面適當地維持聚合速度,抑制單體之餾出,一面不損害最終之聚碳酸酯樹脂之色相或熱穩定性、耐光性等,上述觸媒之種類與量之選定較為重要。
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)較佳為使用觸媒並使用複數個反應器於多階段中聚合而製造,於複數個反應器中實施聚合之理由如下:於聚合反應初期,由於反應液中所含之單體較多,一面維持必要之聚合度一面抑制單體之揮散較為重要,於聚合反應後期,為了使平衡向聚合側偏移,充分蒸餾去除副產之單羥基化合物較為重要。如此,為了設定不同之聚合反應條件,就生產效率之觀點而言,較佳為使用串聯地配置之複數個聚合反應器。
如上所述,本發明之方法中所使用之反應器只要為至少2個以上即可,就生產效率等之觀點而言,為3個以上,較佳為3~5個,尤佳為4個。
於本發明中,只要反應器為2個以上,則亦可於該反應器中連續地改變進而保持複數個條件不同之反應階段的溫度、壓力。
於本發明中,聚合觸媒亦可添加至原料製備槽、原料儲槽中,亦可直接添加至聚合槽中,但就供給之穩定性、聚合之控制之觀點而言,於供給至聚合槽中之前的原料線之中途設置觸媒供給線,較佳為以水溶液之形式供給。
若聚合反應之溫度過低,則引起生產性之下降或對製品之受熱歷程之增大,若過高,則不僅引起單體之揮散,而且有助長聚碳酸酯樹脂之分解或著色之可能性。
具體而言,第1階段之反應係於聚合反應器之內溫之最高溫度為140℃~270℃、較佳為180℃~240℃、更佳為200℃~230℃,110 kPa~1 kPa、較佳為70 kPa~5 kPa、更佳為30 kPa~10 kPa(絕對壓力)之壓力下,一面將產生之單羥基化合物蒸餾去除至反應體系外一面實施0.1小時~10小時、較佳為0.5小時~3小時。
第2階段以後係自第1階段之壓力起緩慢地降低反應體系之壓力,繼而將產生之單羥基化合物排除至反應體系外,最終使反應體系之壓力(絕對壓力)為200 Pa以下,內溫之最高溫度為210℃~270℃、較佳為220℃~250℃,通常進行0.1小時~10小時,較佳為進行1小時~6小時,尤佳為進行0.5小時~3小時。
尤其是為了抑制聚碳酸酯樹脂(A)之著色或熱劣化,獲得色相或耐光性良好之聚碳酸酯樹脂(A),較佳為總反應階段中之內溫之最高溫度未達250℃,尤佳為225℃~245℃。又,為了抑制聚合反應後半部分之聚合速度之下降,將由受熱歷程所引起之劣化控制在最小限度,較佳為於聚合之最終階段使用活塞流性與界面更新性優異之橫型反應器。
為了獲得指定分子量之聚碳酸酯樹脂(A),若過度提高聚合溫度,過度延長聚合時間,則有紫外線透過率下降,黃變指數(YI,Yellow Index)值變大之傾向。
就資源有效活用之觀點而言,較佳為視需要進行純化後,再利用副產之單羥基化合物作為碳酸二苯基或雙酚A等之原料。
本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)係如上所述於聚縮合後,通常進行冷卻固化,利用旋轉式切割機等進行顆粒化。
顆粒化之方法並無限定,可列舉:自最終聚合反應器中以熔融狀態選出,以股線之形態冷卻固化並進行顆粒化之方法;自最終聚合反應器中以熔融狀態向單軸擠出機或雙軸擠出機中供給樹脂,熔融擠出後,冷卻固化並進行顆粒化之方法;或自最終聚合反應器中以熔融狀態選出,以股線之形態冷卻固化並暫時顆粒化後,再次向單軸擠出機或雙軸擠出機中供給樹脂,熔融擠出後,冷卻固化並進行顆粒化之方法等。
此時,亦可於擠出機中對殘存單體進行減壓去揮發,或添 加通常所知之熱穩定劑、中和劑、紫外線吸收劑、脫模劑、著色劑、抗靜電劑、滑劑、潤滑劑、可塑劑、相溶劑、難燃劑等並進行混練。擠出機中之熔融混練溫度依賴於聚碳酸酯樹脂(A)之玻璃轉移溫度或分子量,而通常為150℃~300℃,較佳為200℃~270℃,更佳為230℃~260℃。若熔融混練溫度低於150℃,則聚碳酸酯樹脂(A)之熔融黏度較高,擠出機中之負荷變大,生產性下降。若高於300℃,則聚碳酸酯之熱劣化變激烈,引起由分子量之下降所引起之機械強度下降或著色、氣體之產生。
於製造本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)時,為了防止異物之混入,較理想為設置過濾器。過濾器之設置位置較佳為擠出機之下游側,過濾器去除異物之大小(網眼)以99%去除之過濾精度計較佳為100 μm以下。尤其是於在膜用途等中忌諱微少之異物之混入之情形時,較佳為40 μm以下,進而較佳為10 μm以下。
為了防止擠出後之異物混入,較理想為本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)之擠出係較佳為於JIS B 9920(2002年)中所定義之潔淨度7、更佳為清潔度較潔淨度6高之無塵室中實施。又,於冷卻所擠出之聚碳酸酯樹脂並進行碎片化時,較佳為使用空氣冷卻、水冷等冷卻方法。空氣冷卻時所使用之空氣較理想為使用利用高效率空氣過濾器等事前除去空氣中之異物之空氣,防止空氣中之異物之再附著。於使用水 冷時,較理想為使用利用離子交換樹脂等除去水中之金屬成分,進而利用過濾器除去水中之異物之水。所使用之過濾器之網眼以99%去除之過濾精度計較佳為10 μm~0.45 μm。
以此種方式所獲得之本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)之分子量可以對比黏度表示,對比黏度通常為0.30 dl/g以上,較佳為0.35 dl/g以上,對比黏度之上限為1.20 dl/g以下,更佳為1.00 dl/g以下,更佳為0.80 dl/g以下。
若聚碳酸酯樹脂(A)之對比黏度過低,則有成形品之機械強度較小之可能性,若過大,則有成形時之流動性下降,降低生產性或成形性之傾向。
再者,對比黏度係使用二氯甲烷作為溶劑,將聚碳酸酯濃度精密地製備成0.6 g/dL,於溫度20.0℃±0.1℃下使用烏式黏度管進行測定。
進而本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)中的下述通式(6)所示之末端基之濃度之下限量通常為20 μeq/g,較佳為40 μeq/g,尤佳為50 μeq/g,上限通常為160 μeq/g,較佳為140 μeq/g,尤佳為100 μeq/g。
若下述通式(6)所示之末端基之濃度過高,則有即便聚合後不久或成形時之色相良好,亦引起紫外線曝露後之色相之惡化之可能性,相反若過低,則有熱穩定性下降之虞。為了控制下述通式(6)所示之末端基之濃度,除控制作為原料的含有本發明中所使用之二羥基化合物之二羥基化合物與上 述通式(5)所示之碳酸二酯之莫耳比率以外,可列舉控制酯交換反應時之觸媒之種類或量、聚合壓力或聚合溫度之方法等。
又,於將本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)中之鍵結於芳香環上之H之莫耳數設為(C),鍵結於芳香環以外之H之莫耳數設為(D)之情形時,鍵結於芳香環上之H之莫耳數相對於總H之莫耳數之比率係以C/(C+D)表示,但如上所述有具有紫外線吸收能力之芳香族環對耐光性造成影響之可能性,故較佳為C/(C+D)為0.1以下,更佳為0.05以下,尤佳為0.02以下,較佳為0.01以下。C/(C+D)可利用1H-NMR(Nuclear Magnetic Resonance,核磁共振)進行定量。
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物(A)可利用射出成形法、擠出成形法、壓縮成形法等通常所知之方法製造成形物。又,本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)亦可於進行各種成形前,視需要利用滾筒、高速混合機、浮箱、V型混合器、納德(Nautor)攪拌器、班伯裏混合機、擠出機等混含熱穩定劑、中和劑、紫外線吸收劑、脫模劑、著色劑、抗靜電劑、滑劑、潤滑劑、可塑劑、相溶劑、難燃劑等添加劑。
上述聚碳酸酯樹脂(A)之玻璃轉移溫度較佳為75℃以上、 160℃以下,更佳為80℃以上、150℃以下,更佳為85℃以上、145℃以下,尤佳為90℃以上、140℃以下。藉由使用玻璃轉移溫度為上述範圍內之聚碳酸酯樹脂(A),可提供具有優異之耐熱性之成形品。
<芳香族聚碳酸酯樹脂(B)>
本發明中所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)係以碳酸酯鍵連結源自二羥基化合物之構造單位而成之聚碳酸酯樹脂,只要為構造中具有芳香族環者,亦可使用先前所知之任一者,亦可為含有源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物之構造單位者。然而,於為含有源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物之構造單位者之情形時,可使用與聚碳酸酯樹脂(A)不同之構造之聚碳酸酯樹脂。
本發明中所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)亦可為均聚物及共聚物之任一者。又,芳香族聚碳酸酯樹脂(B)亦可具有分枝構造。
更具體而言,可列舉具有下述通式(7)所示之重複構造之聚碳酸酯樹脂。
-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)
(於上述通式(7)中,Ar1、Ar2分別獨立地表示可具有取代基之伸芳基,X表示單鍵或2價基)。
作為上述可具有取代基之伸芳基,只要為伸芳基,則並無特別限制,較佳為芳香族環為3個以下之伸芳基,更佳為伸 苯基。
作為Ar1、Ar2可分別獨立地具有之取代基,可列舉:可具有取代基之碳數1~10之烷基、可具有取代基之碳數1~10之烷氧基、鹵基、碳數1~10之鹵化烷基、或可具有取代基之碳數6~20之芳香族基。該等取代基之中,較佳地列舉可具有取代基之碳數1~10之烷基、或可具有取代基之碳數6~20之芳香族基,更佳地列舉碳數1~10之烷基,尤佳地列舉甲基。
作為上述X所示之2價基,可列舉:可具有取代基之碳數1~6之鏈狀構造之伸烷基、可具有取代基之碳數1~6之鏈狀構造之亞烷基、可具有取代基之碳數3~6之環狀構造之伸烷基、可具有取代基之碳數3~6之環狀構造之亞烷基、-O-、-S-、-CO-或-SO2-,其中,尤佳為碳數3之鏈狀構造之亞烷基。作為碳數1~6之鏈狀構造之伸烷基所具有之取代基,較佳為芳基,尤佳為苯基。
源自構成本發明中所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之二羥基化合物之構造單位為自二羥基化合物之羥基中去除氫原子者。作為相當於其之二羥基化合物之具體例,可列舉:聯苯化合物、雙酚化合物、鹵化雙酚化合物等。
作為上述聯苯化合物,可列舉:4,4'-聯苯酚、2,4'-聯苯酚、3,3'-二甲基-4,4'-二羥基-1,1'-聯苯、3,3'-二甲基-2,4'-二羥基-1,1'-聯苯、3,3'-二-(第三丁基)-4,4'-二羥基-1,1'-聯苯、 3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二羥基-1,1'-聯苯、3,3',5,5'-四-(第三丁基)-4,4'-二羥基-1,1'-聯苯、2,2',3,3',5,5'-六甲基-4,4'-二羥基-1,1'-聯苯等。
又,作為上述雙酚化合物,可列舉:雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)甲烷、雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)丁烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)戊烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)己烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)環戊烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)環己烷、雙-(3-苯基-4-羥基苯基)甲烷、1,1-雙-(3-苯基-4-羥基苯基)乙烷、1,1-雙-(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙-(3-苯基-4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙-(4-羥基-3-甲基苯基)乙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-乙基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-異丙基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-第二丁基苯基)丙烷、1,1-雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)乙烷、2,2-雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-雙-(4-羥基-3,6-二甲基苯基)乙烷、雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)甲烷、1,1-雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)乙烷、2,2-雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)丙烷、雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)苯基甲烷、1,1-雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)苯基乙烷、1,1-雙-(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)環己烷、雙-(4-羥基苯基)苯基甲烷、1,1-雙-(4-羥基 苯基)-1-苯基乙烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、雙-(4-羥基苯基)二苯基甲烷、雙-(4-羥基苯基)二苄基甲烷、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙-[苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙亞甲基]雙-[苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙-[2,6-二甲基苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙亞甲基]雙-[2,6-二甲基苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙亞甲基]雙-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4'-[1,3-伸苯基雙(1-甲基亞乙基)]雙-[2,3,6-三甲基苯酚]、4,4'-二羥基二苯基醚、4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基二苯基硫醚、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二羥基二苯基醚、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二羥基二苯基碸、3,3',5,5'-四甲基-4,4'-二羥基二苯基硫醚、酚酞、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙烯)]雙酚、4,4'-[1,4-伸苯基雙(1-甲基亞乙烯)]雙[2-甲基苯酚]、(2-羥基苯基)(4-羥基苯基)甲烷、(2-羥基-5-甲基苯基)(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-(2-羥基苯基)(4-羥基苯基)乙烷、2,2-(2-羥基苯基)(4-羥基苯基)丙烷、1,1-(2-羥基苯基)(4-羥基苯基)丙烷等。
進而,作為上述鹵化雙酚化合物,可列舉2,2-雙(3,5-二溴-4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(3,5-二氯-4-羥基苯基)丙烷等。
該等之中,作為較佳之二羥基化合物,可列舉:雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)甲烷、雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)乙烷、2,2-雙-(4-羥 基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)環己烷、雙-(4-羥基苯基)苯基甲烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)-1-苯基乙烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)-1-苯基丙烷、雙-(4-羥基苯基)二苯基甲烷、2-羥基苯基(4-羥基苯基)甲烷、2,2-(2-羥基苯基)(4-羥基苯基)丙烷等由亞烷基連結苯酚類而成之雙酚化合物。該等就耐熱性、機械物性之方面而言較佳。
進而,該等之中,尤其是雙-(4-羥基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3-甲基苯基)甲烷、雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)甲烷、2,2-雙-(4-羥基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-雙-(4-羥基-3,5-二甲基苯基)丙烷、1,1-雙-(4-羥基苯基)環己烷等亞烷基之碳數為6以下之雙酚化合物就通用性之方面而言尤佳。
源自具有芳香族環之二羥基化合物之構造單位、例如上述式(7)所示之構造單位相對於源自上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)中所使用的二羥基化合物之總構造單位之含量較佳為超過70 mol%,更佳為75 mol%以上,更佳為80 mol%以上,尤佳為85 mol%以上。若少於70 mol%,則存在耐熱性或機械物性下降之情形。另一方面,含量之上限並無特別限制,亦可為100 mol%。
<芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之製造方法>
本發明中所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之製造方法亦 可使用光氣法、酯交換法、吡啶法等先前所知之任一方法。以下作為一例來說明利用酯交換法之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之製造方法。
酯交換法係添加鹼性觸媒、以及中和該鹼性觸媒之酸性物質,對二羥基化合物與碳酸二酯進行熔融酯交換縮聚合之製造方法。作為二羥基化合物,可列舉上述例示之聯苯化合物、雙酚化合物。
作為碳酸二酯之代表例,可列舉:碳酸二苯酯、碳酸對甲苯酯(ditolyl carbonate)、碳酸雙(氯苯基)酯、碳酸間甲苯酯、碳酸二萘酯、碳酸雙(聯苯基)酯等碳酸二芳酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二丁酯、碳酸二環己酯等碳酸二烷基酯。該等中,尤其是可較佳地使用碳酸二苯酯。
本發明中所使用之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之對比黏度通常為0.4 dl/g以上、0.55 dl/g以下,較佳為0.45 dl/g以上、0.53 dl/g以下,更佳為0.47 dl/g以上、0.52 dl/g以下之範圍內。
通常芳香族聚碳酸酯樹脂(B)相對於聚碳酸酯樹脂(A)熔融黏度較高。若混練之樹脂之黏度差變大,則於混練時有分散性變差之傾向。為了提高分散性,由於在提高混練溫度之情形時,脂肪族聚碳酸酯(A)通常熱穩定性相對較低,故有於混練中進行聚碳酸酯(A)之分解之可能性。又,若聚碳酸酯樹脂(B)之黏度變高,則流動性惡化,於成形時變得容易 產生成形不均或變形。於黏度較低之情形時,無法保持強度或延伸等機械物性之可能性較高。
再者,於本發明中,可單獨使用僅1種芳香族聚碳酸酯樹脂(B),或亦可混合2種以上之芳香族聚碳酸酯樹脂(B)來使用。
<聚碳酸酯樹脂組成物(X)>
本發明中之聚碳酸酯樹脂組成物(X)係包括含有源自構造之一部分具有下述通式(1)所示之部位的二羥基化合物之構造單位(a)之聚碳酸酯樹脂(A)、與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)的聚碳酸酯樹脂組成物(X),較佳為由聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)所構成。
(其中,上述通式(1)所示之部位為-CH2-O-H之一部分之情形除外)。
聚碳酸酯樹脂(B)於包括上述聚碳酸酯樹脂(A)及芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之聚碳酸酯樹脂組成物(X)中所佔之比例為30重量%以上,較佳為35重量%以上,更佳為40重量%以上,尤佳為45重量%以上。另一方面,較佳為80重量%以下,更佳為75重量%以下,尤佳為70重量%以下。
於芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之比例未達上述下限之情形時,存在有產生機械物性下降或耐熱性下降之可能性之問 題。另一方面,於芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之比例大於上述上限之情形時,存在引起表面硬度下降之問題。
由於源自具有上述通式(1)所示之部位之二羥基化合物的構造、尤其是含有環狀醚之構造之極性較高,故聚碳酸酯樹脂(A)於聚合物整體中極性較高,相對地芳香族聚碳酸酯樹脂(B)極性相對較低。因此,將聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)混合所獲得之樹脂組成物不完全相溶而總光線透過率下降。於完全相溶之情形時,多數情形為2種樹脂之特性幾乎相抵,獲得均勻之物性。然而於不完全相溶之情形時,容易維持作為聚碳酸酯樹脂(A)之特徵之表面硬度之高度,與完全相溶之情形相比,可較高地維持樹脂組成物及其成形體之表面硬度。
以上,就較高地保持聚碳酸酯樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂成形品之表面硬度之觀點而言,本發明中之聚碳酸酯樹脂組成物(X)較佳為不完全相溶而總光線透過率為90%以下。
又,聚碳酸酯樹脂組成物(X)中之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)只要為不同種類者即可,作為聚碳酸酯樹脂(A),較佳為具有環構造者,其中尤佳為含有異山梨醇者。
<除聚碳酸酯樹脂以外之樹脂>
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物、及使用該聚碳酸酯樹脂所獲得之成形品亦可調配除聚碳酸酯樹脂以外之樹脂或除樹 脂以外之添加劑。
作為以進一步提高、調整成形加工性或諸物性為目的而調配的除聚碳酸酯樹脂以外之樹脂之具體例,可列舉:聚酯系樹脂,聚醚、聚醯胺、聚烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯等樹脂或如核-殼型、接枝型或線狀之無規共聚合物及嵌段共聚合物之橡膠狀改質劑等。
作為上述除聚碳酸酯樹脂以外之樹脂之調配量,相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為以1重量份以上、30重量份以下之比例進行調配,更佳為以3重量份以上、20重量份以下比例進行調配,進而較佳為以5重量份以上、10重量份以下比例進行調配。
<熱穩定劑>
為了防止成形時之分子量之下降或色相之惡化,可於本發明之聚碳酸酯樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂成形品中調配熱穩定劑。作為上述熱穩定劑,可列舉:亞磷酸、磷酸、亞膦酸、膦酸及該等之酯等,具體而言,亞磷酸三苯酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯、亞磷酸三(2,4-二-第三丁基苯基)酯、亞磷酸十三烷基酯、亞磷酸三辛酯、亞磷酸三-十八烷基酯、亞磷酸二癸基單苯酯、亞磷酸二辛基單苯酯、亞磷酸二異丙基單苯酯、亞磷酸單丁基二苯酯、亞磷酸單癸基二苯酯、亞磷酸單辛基二苯酯、雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇 二亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二-第三丁基苯基)辛基亞磷酸酯、雙(壬基苯基)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、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、磷酸三丁酯、磷酸三乙酯、磷酸三甲酯、磷酸三苯酯、磷酸單鄰苯基二苯酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二異丙酯、4,4'-伸聯苯基二膦酸四(2.4-二-第三丁基苯基)酯、苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯等。其中,可較佳地使用亞磷酸三壬基苯酯、磷酸三甲酯、亞磷酸三(2,4-二-第三丁基苯基)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、及苯膦酸二甲酯。
該等熱穩定劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。上述熱穩定劑之調配量相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為以0.0001重量份以上、1重量部以下之比例進行調配,更佳為以0.0005重量份以上、0.5重量份以下之比例進行調配,進而較佳為以0.001重量份以上、0.2重量份以下之比例進行調配。藉由於上述範圍內調配熱穩定劑,可不產生添加劑之逸出等地防止樹脂之分子量下降或變色。
<抗氧化劑>
又,為了抗氧化,可於本發明之聚碳酸酯樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂成形品中調配通常所知之抗氧化劑。作為上述抗 氧化劑,例如可列舉:季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-硫代丙酸月桂酯)、硫代丙酸甘油-3-硬脂酯、三伸乙甘醇-雙[3-(3-第三丁基-5-甲基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、丙酸十八烷基-3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)苯、N,N-六亞甲基雙(3,5-二-第三丁基-4-羥基-苯丙醯胺)、3,5-二-第三丁基-4-羥基-苄基膦酸-二乙酯、異氰尿酸三(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)酯、4,4'-聯伸苯基二膦酸四(2,4-二-第三丁基苯基)酯、3,9-雙(1,1-二甲基-2-[β-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基)-2,4,8,10-四氧螺環(5,5)十一烷等之1種或2種以上。
上述抗氧化劑之調配量相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為以0.0001重量份以上、1重量份以下之比例進行調配,更佳為以0.0005重量份以上、0.5重量份以下之比例進行調配,進而較佳為以0.001重量份以上、0.2重量份以下之比例進行調配。藉由於上述範圍內調配抗氧化劑,可不產生抗氧化劑向成形體表面逸出、各種成形品之機械特性下降地防止樹脂之氧化劣化。
<紫外線吸收劑>
為了進一步提高本發明之聚碳酸酯樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂成形品之耐候性,可調配紫外線吸收劑。作為上述紫外線吸收劑,例如可列舉:2-(2'-羥基--5'-第三辛基苯基)苯并三唑、2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(5-甲基-2-羥基苯基)苯并三唑、2-[2-羥基-3,5-雙(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2'-亞甲基雙(4-異丙苯基-6-苯并三唑苯基)、2,2'-對伸苯基雙(1,3-苯并-4-酮)等
作為紫外線吸收劑之熔點,尤其是位於120~250℃之範圍內者較佳。若使用熔點為120℃以上之紫外線吸收劑,則可減少並改善成形品表面之由氣體所引起之污點。具體而言,可使用2-(2'-羥基-5'-甲基苯基)苯并三唑、2-(2'-羥基-3'-第三丁基-5'-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-[2'-羥基-3'-(3",4",5",6"-四氫鄰苯二甲醯亞胺甲基)-5'-甲基苯基]苯并三唑、2,2-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚、2-(2-羥基-3,5-二異丙苯基苯基)苯并三唑等苯并三唑系紫外線吸收劑,該等之中,尤其是2-(2-羥基-3,5-二異丙苯基苯基)苯并三唑、2,2-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚較佳。該等紫外線吸收劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
上述紫外線吸收劑之調配量相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為以0.0001重量份以上、1重量份以下之比例進行 調配,更佳為以0.0005重量份以上、0.5重量份以下之比例進行調配,進而較佳為以0.001重量份以上、0.2重量份以下之比例進行調配。於上述範圍內可不產生紫外線吸收劑向紫外線吸收劑成形品表面逸出、各種成形品之機械特性下降地提高樹脂組成物及成形品之耐候性。
<受阻胺系光穩定劑>
又,為了進一步提高本發明之聚碳酸酯樹脂組成物及聚碳酸酯樹脂成形品之耐候性,可調配受阻胺系光穩定劑。作為上述受阻胺系光穩定劑,可列舉:癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-1,3,5-三-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]]、N,N'-雙(3-胺基丙基)伸乙基二胺-2,4-雙[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基胺基)-6-氯-1,3,5-三縮合物、二丁基胺.1,3,5-三.N,N'-雙(2,2,6,6)-四甲基-4-哌啶基-1,6-六亞甲基二胺與N-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)丁基胺之聚縮合物等。其中較佳為癸二酸雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸雙-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯。
上述受阻胺系光穩定劑之調配量相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為以0.001重量份以上、1重量份以下之比例進行調配,更佳為以0.005重量份以上、0.5重量份以下之 比例進行調配,進而較佳為以0.01重量份以上、0.2重量份以下之比例進行調配。藉由於上述範圍內調配受阻胺系光穩定劑,可不產生抗氧化劑向成形體表面逸出、各種成形品之機械特性下降地提高對本發明之聚碳酸酯樹脂組成物進行成形而成的成形品之耐候性。
<脫模劑>
為了進一步提高來自熔融成形時之模具之脫模性,本發明之聚碳酸酯樹脂組成物較佳為進而含有脫模劑。作為脫模劑,可列舉:高級脂肪酸、一元醇或多元醇之高級脂肪酸酯、蜂蠟等天然動物系蠟、巴西棕櫚蠟等天然植物系蠟、石蠟等天然石油系蠟、褐煤蠟等天然煤系蠟、烯烴系蠟、聚矽氧油、有機聚矽氧烷等,尤佳為高級脂肪酸、一元醇或多元醇之高級脂肪酸酯。
作為高級脂肪酸酯,較佳為經取代或未經取代之碳數1~碳數20之一元醇或多元醇與經取代或未經取代之碳數10~30之飽和脂肪酸之部分酯或全酯。作為上述一元醇或多元醇與飽和脂肪酸之部分酯或全酯,可列舉:硬脂酸甘油一酸酯、硬脂酸甘油二酯、硬脂酸甘油三酸酯、單山梨糖醇硬脂酸酯(monosorbitol stearate)、硬脂酸硬脂酯、二十二烷酸甘油一酸酯、二十二烷酸二十二烷基酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、季戊四醇四壬酸酯、丙二醇單硬脂酸酯、硬脂酸硬脂酯、棕櫚酸棕櫚酯、硬脂酸丁酯、月桂 酸甲酯、棕櫚酸異丙酯、聯苯基氟氯菊酯(biphenyl biphenate)、山梨糖醇單硬脂酸酯、硬脂酸2-乙基己酯等。其中,可較佳地使用硬脂酸甘油一酸酯、硬脂酸甘油三酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、二十二烷酸二十二烷基酯。
作為高級脂肪酸,較佳為經取代或未經取代之碳數10~30之飽和脂肪酸。作為此種飽和脂肪酸,可列舉:肉豆蔻酸、月桂酸、棕櫚酸、硬脂酸、二十二烷酸等。該等脫模劑可單獨使用1種,亦可混合2種以上使用。
上述脫模劑之含量相對於本發明中所使用之聚碳酸酯樹脂(A)與芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之混合物100重量份,較佳為0.0001重量份以上,更佳為0.01重量份以上,尤佳為0.1重量份以上,另一方面,較佳為2重量份以下,更佳為1重量份以下,尤佳為0.5重量份以下。於較該範圍過少之情形時,有產生脫模不良之虞,另一方面,若較該範圍過多,則有引起成形體之耐熱性下降之虞。
於本實施形態中,聚碳酸酯樹脂組成物中所調配之上述脫模劑之添加時期、添加方法並無特別限定。作為添加時期,例如可列舉:於利用酯交換法製造聚碳酸酯樹脂之情形時為聚合反應結束時,進而,不論聚合方法,聚碳酸酯樹脂與其他調配劑之混練中途等聚碳酸酯樹脂進行熔融之狀態;使用擠出機等與顆粒或粉末等固體狀態之聚碳酸酯樹脂進行乾摻、混練時等。作為添加方法,有於聚碳酸酯樹脂中直接混 合或混練上述脫模劑之方法;亦可分批地添加使用少量聚碳酸酯樹脂或其他樹脂等與上述脫模劑製作而成之高濃度之母料。
<成形>
於本實施形態中,可獲得使上述聚碳酸酯樹脂組成物成形而成之聚碳酸酯樹脂成形品。聚碳酸酯樹脂成形品之成形方法並無特別限定,可列舉如下方法:將聚碳酸酯樹脂(A)、芳香族聚碳酸酯樹脂(B)及視需要之其他樹脂或添加劑等原料直接混合,投入擠出機或射出成形機中後進行成形,或使用雙軸擠出機對上述原料進行熔融混合,以股線形狀之方式擠出並製作顆粒後,將該顆粒投入至擠出機或射出成形機中進行成形。又,本發明之聚碳酸酯樹脂成形品由於耐光性、透明性優異,故可用於道路隔音壁、拱廊頂棚片材、拱廊頂棚板、設施屋頂、設施壁材等。
<鉛筆表面硬度>
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物之鉛筆硬度可使用由該聚碳酸酯樹脂組成物所構成之厚度3 mm之試驗片,依據JIS-K5600(1999年),以荷重750 g、測定速度30 mm/min、測定距離7 mm進行測定。利用該方法所測定之本發明之聚碳酸酯樹脂組成物之鉛筆硬度較佳為B以上之硬度,較佳為HB以上之硬度。若鉛筆硬度為較B柔軟之硬度,則有產生所得之成形品容易受傷,外觀容易受損之問題之虞。再 者,鉛筆硬度係自較硬一側起依序由4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B表示,其中4B表示最軟之表面硬度。
<總光線透過率>
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物之總光線透過率係使用由該聚碳酸酯樹脂組成物所構成之試驗片,依據JIS-K7105(1981年),利用D65光源測定而成者。本發明之樹脂組成物由於所含有之聚碳酸酯樹脂彼此之相溶性不高而且具有技術性特徵,故存在利用該方法所測定之本發明之聚碳酸酯樹脂組成物之總光線透過率較低,而成為不透明且白色混濁之成形體之情形,因此,例如較佳為適用於防窺玻璃(磨砂玻璃)等要求不透明性之用途或混合各種染料或顏料等著色劑而利用之用途。另一方面,總光線透過率之上限較佳為90%,更佳為85%以下,更佳為80%以下,尤佳為75%以下。
實施例
以下,藉由實施例更加詳細地說明本發明,但本發明只要不超過其主旨,則並不限定於以下實施例。
以下,聚碳酸酯樹脂、聚碳酸酯樹脂組成物、成形品等物性甚至特性之評價係藉由以下方法而進行。
[物性、特性之評價]
(1)對比黏度之測定
使用二氯甲烷作為溶劑溶解聚碳酸酯樹脂試樣,而製備 0.6 g/dL之濃度之聚碳酸酯溶液。使用森友理化工業公司製造之烏式型黏度管於溫度20.0℃±0.1℃下進行測定,根據溶劑之通過時間t0與溶液之通過時間t藉由下式求出相對黏度ηrel
ηrel=t/t0
又,根據相對黏度藉由下式求出比黏度ηsp
ηsp=(η-η0)/η0rel-1
其次,比黏度除以濃度c(g/dL),求出對比黏度ηsp/c。該值越高分子量越大。
(2)表面鉛筆硬度
使用東洋精機(股)製造:鉛筆劃傷塗膜硬度試驗機作為測定裝置,依據JIS-K5600(1999年)於下述條件下進行測定。
.荷重:750 g
.測定速度:30 mm/min
.測定距離:7 mm
.使用三菱鉛筆製造:UNI(硬度:4H、3H、2H、H、F、HB、B、2B、3B、4B)作為鉛筆。
測定5次,將有2次以上之帶有損傷之鉛筆硬度之一的柔軟之硬度設為測定物質之鉛筆硬度。
(3)總光線透過率測定
依據JIS K7105(1981年),使用濁度計(日本電色工業公司製造之NDH2000),利用D65光源測定射出成形片之總光線 透過率。
[原材料] <聚碳酸酯樹脂(A)>
以下實施例之記載之中所使用之化合物之略號係如下所述。
.ISB:異山梨醇(Roquette-freres公司製造,商品名POLYSORB)
.CHDM:1,4-環己烷二甲醇(新日本理化(股)製造,SKY CHDM)
.BPC:2,2-雙(4-羥基-3-甲基苯基)丙烷(本州化學工業(股)製造)
.DPC:碳酸二苯酯(三菱化學(股)製造)
<PC1之製造方法>
向具備攪拌翼及控制在100℃之回流冷卻器的聚合反應裝置中以按照莫耳比率計成ISB/CHDM/DPC/乙酸鈣一水合物=0.70/0.30/1.00/6.5×10-7之方式添加ISB、CHDM、進行蒸餾純化而使氯化物離子濃度為10 ppb以下之DPC及乙酸鈣一水合物,並充分地進行氮氣置換。
繼而,利用熱媒進行加熱,於內溫成為100℃之時刻開始攪拌,一面以內溫成為100℃之方式進行控制一面使內容物熔融並使其變均勻。其後,開始升溫,於40分鐘內使內溫為210℃,於內溫到達210℃之時刻以保持該溫度之方式進 行控制,同時開始減壓,到達210℃後於90分鐘內使壓力為13.3 kPa(絕對壓力,以下相同),一面保持該壓力,一面進一步保持30分鐘。
將與聚合反應一起副產之苯酚蒸氣導入使用作為朝向回流冷卻器之入口溫度之控制在100℃的蒸氣作為冷媒之回流冷卻器中,使苯酚蒸氣中所含之若干量之單體成分返回聚合反應器中,將未冷凝之苯酚蒸氣繼而導入使用45℃之溫水作為冷媒之冷凝器中回收。
將以此種方式低聚物化之內容物暫時恢復到大氣壓後,轉移至具備攪拌翼及控制在與上述相同溫度之回流冷卻器的另一聚合反應裝置中,開始升溫及減壓,於60分鐘內使內溫為210℃、壓力為200 Pa。其後,歷時20分鐘使內溫為230℃、壓力為133 Pa以下,於成為指定攪拌動力之時刻恢復壓力,自聚合反應裝置出口藉由造粒機對熔融狀態之聚碳酸酯樹脂進行顆粒化,而獲得顆粒。對比黏度為0.44 dl/g。
<PC2之製造方法>
以按照莫耳比率計成為ISB/CHDM/DPC/乙酸鈣一水合物=0.50/0.50/1.00/6.5×10-7之方式添加,除此以外,以與PC1相同之方式進行製造。
對比黏度為0.61 dl/g。
<PC3之製造方法>
以按照莫耳比率計成為ISB/CHDM/DPC/乙酸鈣一水合物 =0.80/0.20/1.00/6.5×10-7之方式添加,除此以外,以與PC1相同之方式進行製造。
對比黏度為0.37 dl/g。
<PC4之製造方法>
以按照莫耳比率計成為ISB/CHDM/DPC/乙酸鈣一水合物=0.40/0.60/1.00/6.5×10-7之方式添加,除此以外,以與PC1相同之方式進行製造。
對比黏度為0.63 dl/g。
<芳香族聚碳酸酯樹脂(B)> <芳香族聚碳酸酯樹脂(PC5)>
PC5:Mitsubishi Engineering-Plastics(股)製造之Novarex 7022J(僅具有源自2,2-雙-(4-羥基苯基)丙烷之構造之芳香族聚碳酸酯樹脂,對比黏度為0.51 dl/g)。
<芳香族聚碳酸酯樹脂(PC6)之製造方法>
向具備攪拌翼及控制在100℃之回流冷卻器之聚合反應裝置中以按照莫耳比率計成BPC/DPC/乙酸鈣一水合物=1.00/1.03/1.5×10-6之方式添加BPC、進行蒸餾純化使氯化物離子濃度為10 ppb以下之DPC及乙酸鈣一水合物,並充分地進行氮氣置換。
繼而,利用熱媒進行加熱,於內溫成為100℃之時刻開始攪拌,一面以內溫成為100℃之方式進行控制一面使內容物熔融並使其變均勻。其後,開始升溫,於40分鐘內使內溫 為230℃,於內溫到達230℃時刻以保持該溫度之方式進行控制,同時開始減壓,到達230℃後於40分鐘內使壓力為13.3 kPa(絕對壓力,以下相同),一面保持該壓力,一面進一步保持80分鐘。
將與聚合反應一起副產之苯酚蒸氣導入至使用作為朝向回流冷卻器之入口溫度之控制在100℃的蒸氣作為冷媒之回流冷卻器中,使苯酚蒸氣中所含之若干量之單體成分返回聚合反應器中,將未冷凝之苯酚蒸氣繼而導入使用45℃之溫水作為冷媒之冷凝器中回收。
將以此種方式低聚物化之內容物暫時恢復到大氣壓後,轉移至具備攪拌翼及控制在與上述相同溫度之回流冷卻器的另一聚合反應裝置中,開始升溫及減壓,於40分鐘內使內溫為240℃、壓力為13.3 kPa以下。其後,繼續升溫歷時40分鐘減壓至壓力為339 Pa而將餾出之苯酚去除至系統外,進而繼續升溫與減壓,於壓力到達70 Pa後,保持70 Pa並進行聚縮合反應。最終之內部溫度為285℃。於成為指定攪拌動力之時刻恢復壓力,自聚合反應裝置出口藉由造粒機對熔融狀態之聚碳酸酯樹脂進行顆粒化,而獲得顆粒。所得之芳香族聚碳酸酯樹脂(PC6)之對比黏度為0.52 dl/g。
(實施例1)
將PC1及PC5以重量比為60:40之比例進行乾摻後,使用日本製鋼所(股)製造之雙軸擠出機(TEX30HSS-32),於樹 脂溫度250℃下擠出,利用水使其冷卻固化後,利用旋轉式切割機進行顆粒化。於氮氣環境下,於80℃下對顆粒進行10小時乾燥後,供給至射出成形機(日本製鋼所公司製造之J75Ell型)中,於樹脂溫度250℃、模具溫度60℃、成形週期40秒之條件下成形為射出成形板(寬度60mm×長度60mm×厚度3 mm)。
將對所得之試樣進行表面鉛筆硬度、總光線透過率之測定之結果示於表1中。
(實施例2)
將PC1及PC5以混合重量比為40:60之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(實施例3)
將PC2及PC6以混合重量比為60:40之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(實施例4)
將PC2及PC6以混合重量比為40:60之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(實施例5)
將PC3及PC6以混合重量比為25:75之比例進行混合, 除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(比較例1)
將PC4及PC5以混合重量比為90:10之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(比較例2)
將PC4及PC5以混合重量比為80:20之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
(比較例3)
將PC4及PC5以混合重量比為60:40之比例進行混合,除此以外,以與實施例1相同之方法進行試樣之製作、評價。將結果示於表1中。
表中空欄部表示未使用(即0)。
根據該表可知,若成為非相溶狀態且總光線透過率成為90%以下,則表面鉛筆硬度較相溶狀態之聚碳酸酯樹脂組成物高,而成為不易損失之成形體。
另外參照特定之實施態樣詳細地說明本發明,但同業者明白可不脫離本發明之精神與範圍地加以各種變更或修正。本申請案係基於2011年2月17日申請之日本專利申請案(日本專利特願2011-031777)、2011年2月17日申請之日本專利申請案(日本專利特願2011-031789)、及2012年2月16日申請之日本專利申請案(日本專利特願2012-031567)而成者,此處以參照之方式併入其內容。
[產業上之可利用性]
本發明之聚碳酸酯樹脂組成物具有優異之表面硬度,故可較佳地用於建築材料領域、電性/電子領域、汽車領域、光學零件領域等中。

Claims (5)

  1. 一種聚碳酸酯樹脂組成物,其係包括含有源自下述通式(2)所示之二羥基化合物之構造單位(a)之聚碳酸酯樹脂(A)、及芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之聚碳酸酯樹脂組成物(X); 上述聚碳酸酯樹脂(A)進而含有源自脂肪族烴之二羥基化合物的構造單位及源自脂環式烴之二羥基化合物的構造單位中之至少一者;上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)之對比黏度(reduced viscosity)為0.55dl/g以下,上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)於該聚碳酸酯樹脂組成物(X)中所佔之比例為30重量%以上,該聚碳酸酯樹脂組成物(X)之總光線透過率為90%以下;且上述芳香族聚碳酸酯樹脂(B)於源自二羥基化合物之總構造單位中含有超過70mol%之下述式(7)所示之構造單位:-[-O-Ar1-X-Ar2-]-OC(=O)- (7)(於上述式(7)中,Ar1、Ar2分別獨立地表示可具有取代基之伸芳基,X表示單鍵或2價基)。
  2. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物,其中,於聚碳酸酯樹脂(A)中含有20mol%以上且未達90mol%之源自上述式(2)所示之二羥基化合物的構造單位。
  3. 如申請專利範圍第1項之聚碳酸酯樹脂組成物,其中, 上述聚碳酸酯樹脂(A)含有10mol%以上且未達80mol%之上述源自脂肪族烴之二羥基化合物的構造單位及上述源自脂環式烴之二羥基化合物的構造單位中之至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之聚碳酸酯組成物,其中,上述聚碳酸酯組成物(X)之總光線透過率為15.4%以下。
  5. 一種聚碳酸酯樹脂成形品,其係使申請專利範圍第1至4項中任一項之聚碳酸酯樹脂組成物成形而獲得。
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