热塑性树脂组合物的制作方法_2

文档序号:9602056阅读:来源:国知局
以任意的组合及比率 组合使用2种以上。
[0107] 另外,列举作为脂肪族聚碳酸酯树脂的原料的单体的例子时,可以举出1,2-乙二 醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基1,3-丙二醇、 1,4- 丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇等烷烃二醇类;
[0108] 1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、4- (2-羟基乙 基)环己醇、2, 2, 4, 4-四甲基-1,3-环丁二醇等环烷烃二醇类;
[0109] 乙二醇、2,2' -氧基二乙醇(即二乙二醇)、三乙二醇、丙二醇、螺环二醇等二醇 类;
[0110] 1,2-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇、1,4-苯二乙醇、1,3-双(2-羟基 乙氧基)苯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、2, 3-双(羟基甲基)萘、1,6_双(羟基乙氧基) 萘、4, 4'-联苯二甲醇、4, 4'-联苯二乙醇、1,4-双(2-羟基乙氧基)联苯、双酚A双(2-羟 基乙基)醚、双酚S双(2-羟基乙基)醚等芳烷基二醇类;
[0111] 1,2-环氧乙烷(即环氧乙烷)、1,2-环氧丙烷(即环氧丙烷)、1,2-环氧环戊烷、 1,2-环氧环己烷、1,4-环氧环己烷、1-甲基-1,2-环氧环己烷、2, 3-环氧降冰片烷、1,3-环 氧丙烷等环状醚类;等。
[0112] 作为聚碳酸酯树脂(A)的原料的单体中,列举作为碳酸酯前体的例子时,可以使 用卤化羰基(carbonylhalide)、碳酸酯等。需要说明的是,碳酸酯前体可以使用1种,也可 以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0113] 作为羰基卤化物,具体而言,例如可以举出碳酰氯;二羟基化合物的双氯甲酸酯 体、二羟基化合物的单氯甲酸酯体等卤代甲酸酯等。
[0114] 作为碳酸酯,具体而言,例如可以举出碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等碳酸二芳基酯 类;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯类;二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合 物的单碳酸酯体、环状碳酸酯等二羟基化合物的碳酸酯体等。
[0115] ?聚碳酸酯树脂(A)的制造方法
[0116] 聚碳酸酯树脂(A)的制造方法没有特别限定,可以采用任意的方法。若举出其例 子,则可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚 物的固相酯交换法等。以下,针对这些方法中特别优选的方法,具体进行说明。
[0117] ??界面聚合法
[0118] 首先,针对采用界面聚合法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。界面聚合法中,反 应中,在非活性的有机溶剂及碱水溶液的存在下、通常将pH保持为9以上,使二羟基化合物 与碳酸酯前体(优选碳酰氯)反应,然后在聚合催化剂的存在下进行界面聚合,由此得到聚 碳酸酯树脂。需要说明的是,反应体系中根据需要可以存在分子量调节剂(末端终止剂), 为了防止二羟基化合物的氧化,可以存在抗氧化剂。
[0119] 二羟基化合物及碳酸酯前体如前所述。需要说明的是,碳酸酯前体中,优选使用碳 酰氯,使用碳酰氯时的方法被特别称为碳酰氯法。
[0120] 作为反应中的非活性的有机溶剂,例如可以举出二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、 单氯苯、二氯苯等氯化烃等;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃;等。需要说明的是,有机溶剂可 以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0121 ] 作为碱水溶液中含有的碱化合物,例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、 碳酸氢钠等碱金属化合物或碱土金属化合物,其中优选氢氧化钠及氢氧化钾。需要说明的 是,碱化合物可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0122] 碱水溶液中的碱化合物的浓度没有特别限制,通常为了将反应的碱水溶液中的pH 控制在10~12,以5~10质量%的浓度使用。另外,例如在吹入碳酰氯时,为了将水相的pH控制为10~12、优选为10~11,优选使双酚化合物与碱化合物的摩尔比通常为1 :1. 9 以上、优选为1 :2. 0以上,另外,通常为1 :3. 2以下、优选为1 :2. 5以下。
[0123] 作为聚合催化剂,例如可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己胺等脂肪 族叔胺;N,N' -二甲基环己胺、N,N' -二乙基环己胺等脂环式叔胺;N,N' -二甲基苯胺、 Ν,Ν' -二乙基苯胺等芳香族叔胺;三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等 季铵盐等;吡啶;鸟嘌呤;胍的盐;等。需要说明的是,聚合催化剂可以使用1种,也可以以 任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0124] 作为分子量调节剂,例如可以举出具有一元酚羟基的芳香族酚;甲醇、丁醇等脂 肪族醇;硫醇;邻苯二甲酰亚胺等,其中优选芳香族酚。作为这样的芳香族酚,具体可以举 出间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯 酚等烷基取代苯酚;异丙烯基苯酚等含乙烯基苯酚;含环氧基苯酚;邻羟基苯甲酸、2-甲 基-6-羟基苯基乙酸等含羧基苯酚;等。需要说明的是,分子量调节剂可以使用1种,也可 以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0125] 分子量调节剂的使用量相对于二羟基化合物100摩尔通常为0. 5摩尔以上、优选 为1摩尔以上,另外,通常为50摩尔以下、优选为30摩尔以下。通过使分子量调节剂的使 用量在该范围内,可以提高热塑性树脂组合物的热稳定性及耐水解性。
[0126] 反应时,对于混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序,只要能够得到期 望的聚碳酸酯树脂则是任意的,任意设定适当的顺序即可。例如,使用碳酰氯作为碳酸酯前 体时,分子量调节剂只要在二羟基化合物与碳酰氯的反应(碳酰氯化)开始时至聚合反应 开始时为止的期间,则可以在任意时期混合。
[0127] 需要说明的是,反应温度通常为0~40°C,反应时间通常为几分钟(例如10分 钟)~几小时(例如6小时)。
[0128] ??熔融酯交换法
[0129] 接着,针对采用熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。熔融酯交换法 中,例如进行碳酸二酯与二羟基化合物的酯交换反应。
[0130] 二羟基化合物如前所述。
[0131] 另一方面,作为碳酸二酯,例如可以举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯 等碳酸二烷基酯化合物;碳酸二苯酯;碳酸二甲苯酯等取代碳酸二苯酯等。其中,优选碳酸 二苯酯及取代碳酸二苯酯,尤其更优选碳酸二苯酯。需要说明的是,碳酸二酯可以使用1 种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0132] 关于二羟基化合物与碳酸二酯的比率,只要能够得到期望的聚碳酸酯树脂,则是 任意的,相对于二羟基化合物1摩尔,优选使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中更优选使用 1.01摩尔以上的碳酸二酯。需要说明的是,上限通常为1.30摩尔以下。通过为这样的范 围,可以将末端羟基量调节为适宜的范围。
[0133] 对于聚碳酸酯树脂,存在其末端羟基量对热稳定性、水解稳定性、色调等有较大影 响的倾向。因此,可以通过公知任意的方法根据需要调节末端羟基量。酯交换反应中,通常 通过调节碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率、酯交换反应时的减压度等,能够得 到调节了末端羟基量的聚碳酸酯树脂。需要说明的是,通过该操作,通常也可以调节所得聚 碳酸酯树脂的分子量。
[0134] 调节碳酸二酯与二羟基化合物的混合比率来调节末端羟基量时,其混合比率如前 所述。
[0135] 另外,作为更积极的调节方法,可以举出在反应时另行混合末端终止剂的方法。作 为此时的末端终止剂,例如可以举出一元酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类等。需要说明的是, 末端终止剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0136] 通过熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂时,通常使用酯交换催化剂。酯交换催化剂 可以使用任意的催化剂。其中,例如优选使用碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外, 可以辅助性地组合使用例如碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺类化合物等碱 性化合物。需要说明的是,酯交换催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使 用2种以上。
[0137] 熔融酯交换法中,反应温度通常为100~320°C。另外,反应时的压力通常为2mmHg 以下的减压条件。作为具体的操作,在前述的条件下、边去除芳香族羟基化合物等副产物边 进行熔融缩聚反应即可。
[0138] 熔融缩聚反应可以采用分批式、连续式的任意方法进行。采用分批式进行时,关于 混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序,只要能够得到期望的芳香族聚碳酸酯 树脂,则是任意的,可以任意设定适当的顺序。但是,其中考虑到聚碳酸酯树脂及热塑性树 脂组合物的稳定性等时,优选采用连续式进行熔融缩聚反应。
[0139] 熔融酯交换法中,根据需要可以使用催化失活剂。作为催化失活剂,可以任意使用 中和酯交换催化剂的化合物。若列举其例子,则可以举出含硫酸性化合物及其衍生物等。需 要说明的是,催化失活剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
[0140] 相对于前述酯交换催化剂含有的碱金属或碱土金属,催化失活剂的使用量通常为 〇. 5当量以上、优选为1当量以上,另外,通常为10当量以下、优选为5当量以下。进而,相 对于芳香族聚碳酸酯树脂,通常为lppm以上,另外,通常为lOOppm以下、优选为20ppm以 下。
[0141] ?关于聚碳酸酯树脂(A)的其他事项
[0142] 聚碳酸酯树脂(A)的分子量为任意的,适当选择来确定即可,由溶液粘度换算的 粘度平均分子量[Mv]通常为10000以上、优选为16000以上、更优选为17000以上,另外, 通常为40000以下、优选为30000以下、更优选为24000以下。通过使粘度平均分子量为前 述范围的下限值以上,能够进一步提高本发明的热塑性树脂组合物的机械强度,用于机械 强度要求高的用途时更优选。另一方面,通过使粘度平均分子量为前述范围的上限值以下, 能够抑制本发明的热塑性树脂组合物的流动性下降从而改善,提高成型加工性,使得能够 容易进行成型加工。需要说明的是,可以混合使用粘度平均分子量不同的2种以上的聚碳 酸酯树脂,此时,也可以混合粘度平均分子量在上述适宜的范围外的聚碳酸酯树脂。
[0143] 需要说明的是,粘度平均分子量[Μν]是指,使用二氯甲烷作为溶剂、使用乌氏 粘度计求出在温度20°c下的特性粘度[η](单位dl/g)、由Schnell的粘度式即η= 1.23X10 4Μν°·83算出的值。另外,特性粘度[η]是指测定各溶液浓度[C] (g/dl)下的比粘 度[nsp]、通过下式算出的值。
[0144]
[0145] 聚碳酸酯树脂㈧的末端羟基浓度是任意的,适当选择来确定即可,通常为 lOOOppm以下、优选为800ppm以下、更优选为600ppm以下。由此,可以进一步提高本发明的 热塑性树脂组合物的滞留热稳定性及色调。另外,对于其下限,特别在采用熔融酯交换法制 造的聚碳酸酯树脂中,通常为lOppm以上、优选为30ppm以上、更优选为40ppm以上。由此, 可以抑制分子量下降,进一步提高本发明的热塑性树脂组合物的机械特性。
[0146] 需要说明的是,对于末端羟基浓度的单位,用ppm表示末端羟基的质量相对于 聚碳酸酯树脂的质量。其测定方法是基于四氯化钛/乙酸法的比色定量(Macromol. Chem. 88215 (1965)中记载的方法)。
[0147] 聚碳酸酯树脂(A)可以使用聚碳酸酯树脂单独(所谓聚碳酸酯树脂单独并不限定 于仅包含1种聚碳酸酯树脂的方式,例如其意思包括:包含单体组成、分子量彼此不同的多 种聚碳酸酯树脂的方式。),也可以将聚碳酸酯树脂与其他热塑性树脂的合金(混合物)组 合使用。进而,例如可以为如下的作为以聚碳酸酯树脂作为主体的共聚物而构成:出于进一 步提高阻燃性、耐冲击性的目的,聚碳酸酯树脂与具有硅氧烷结构的低聚物或聚合物的共 聚物;出于进一步提高热氧化稳定性、阻燃性的目的,与具有磷原子的单体、低聚物或聚合 物的共聚物;出于提高热氧化稳定性的目的,与具有二羟基蒽醌结构的单体、低聚物或聚合 物的共聚物;为了改良光学性质,与聚苯乙烯等具有烯烃类结构的低聚物或聚合物的共聚 物;出于提高耐试剂性的目的,与聚酯树脂低聚物或聚合物的共聚物;等。
[0148] 另外,为了实现成型品的外观提高、流动性的提高,聚碳酸酯树脂(A)可以含有聚 碳酸酯低聚物。该聚碳酸酯低聚物的粘度平均分子量[Mv]通常为1500以上、优选为2000 以上,另外,通常为9500以下、优选为9000以下。进而,所含有的聚碳酸酯低聚物优选为聚 碳酸酯树脂(包含聚碳酸酯低聚物)的30质量%以下。
[0149] 进而,聚碳酸酯树脂(Α)不仅可以为未用过原料,而且可以为从使用过的产品再 生而得到的聚碳酸酯树脂(所谓的经过材料再利用的聚碳酸酯树脂)。作为前述的使用过 的产品,例如可以举出光盘等光记录介质;导光板;汽车窗玻璃、汽车前照灯透镜、挡风玻 璃等车辆透明构件;水瓶等容器;眼镜透镜;隔音墙、玻璃窗、波形板等建筑构件等。另外, 也可以使用产品的不合格品、从浇口(sprue)、流道等得到的粉碎品或将它们熔融而得到的 颗粒等。
[0150] 但是,经过再生的聚碳酸酯树脂在本发明的热塑性树脂组合物所包含的聚碳酸酯 树脂中优选为80质量%以下,其中更优选为50质量%以下。这是因为:经过再生的聚碳酸 酯树脂受到热劣化、经年劣化等劣化的可能性高,因此,以比前述范围多的量使用这样的聚 碳酸酯树脂时,有可能降低色相、机械物性。
[0151] [ABS树脂⑶]
[0152] 本发明的热塑性树脂组合物含有的ABS树脂(B)为包含如下物质的ABS树脂(B): 芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2) 10~30质量%、二 烯类橡胶质聚合物成分(b3) 10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%。
[0153] 作为ABS树脂(B)中的芳香族乙烯基单体成分(bl),可以举出苯乙烯、α-甲基苯 乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、对叔丁基 苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯、一溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、三溴苯乙烯等,特别 优选苯乙稀。
[0154] 对于芳香族乙烯基单体成分(bl)在ABS树脂(B)中的比率,在ABS树脂(B) 100 质量%中为40~80
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