芳香族聚碳酸酯组合物、其生产方法及其成型品的制作方法

文档序号:6768026阅读:695来源:国知局
专利名称:芳香族聚碳酸酯组合物、其生产方法及其成型品的制作方法
技术领域
本发明涉及芳香族聚碳酸酯组合物、其生产方法及其成型品。更详细地讲,涉及透明性、色相稳定性好的聚碳酸酯树脂组合物、其生产方法及其成型品。
以往的技术芳香族聚碳酸酯树脂,因耐冲击性等机械特性好,而且耐热性、透明性等也好,故被用于广泛的用途中。作为上述聚碳酸酯树脂的生产方法,可知有双酚A等使芳香族二羟基化合物与碳酸酯键形成性母体的光气直接反应的方法(界面聚合法),或使芳香族二羟基化合物与碳酸酯键形成性母体的碳酸二酯在熔融状态下进行酯交换反应(熔融法)的方法等。
采用芳香族二羟基化合物与碳酸二酯的酯交换反应(熔融法)生产聚碳酸酯树脂的方法与界面聚合法相比,不存在将有毒的光气和二氯甲烷等卤化合物作为溶剂而使用的问题,具有可以廉价地生产聚碳酸酯树脂的优点,可以认为很有发展前景。
对于利用了酯交换反应的熔融聚合法,为了提高生产效率,如在塑料材料讲座17聚碳酸酯48~53页的文献中所述,通常使用酯交换催化剂。
但是,在熔融聚合法聚碳酸酯树脂的生产中,作为上述的酯交换催化剂,是使用作为理想催化剂的碱金属催化剂,由于含有来自催化剂的碱金属化合物,此外,还含有由反应装置或原料混入的金属化合物,故熔融聚合法聚碳酸酯树脂在稳定性方面存在问题。尤其是存在成型加工时的着色、分子量降低、生成黑色异物等问题。
为了解决该问题,特开平4-328124号公报和特开平4-328156号公报提出了用含磺酸酯的酸性化合物中和酯交换催化剂的方法。可是对于这种方法,有时由磺酸酯副产强酸,在成型加工时产生着色、分子量降低、生成黑色异物,以及使用聚碳酸酯成型品时产生水解等劣化的问题方面还没有彻底解决。
按照特开平8-59975号公报所述的方法,在熔融聚合法聚碳酸酯树脂中只加磺酸鏻盐,最好是并用亚磷酸酯系化合物、酚类抗氧化剂时,前述的问题得到很大的改善,但对于如光学信息记录媒体、光学透镜及耐热成型品那样要求更高的耐热稳定性的用途而言,长时间在高温环境下保管组合物后,成型加工时,仍然遗留有聚碳酸酯的分子量降低、成型品的着色或成型品中的黑色异物生成等的问题。
本发明的另一目的在于,提供长时间保存后即使加热成型加工时,也可将分子量降低、着色及黑色异物的生成稳定、良好地抑制到低水平的聚碳酸酯树脂组合物。
本发明的又一其他目的在于,提供生产本发明的聚碳酸酯树脂组合物的工业上有利的方法。
本发明的又一其他目的在于,提供用本发明的聚碳酸酯树脂组合物加工的成型品,尤其是光信息记录媒体用基板、光学材料。
本发明的另外的目的和优点由以下说明可表明。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第1是通过含有(A)及(B),而且粘均分子量在10,000~100,000的范围,且熔体粘度稳定性为0.5%以下的芳香族聚碳酸酯组合物达到的,其中,(A)是主要由用下述式(1)表示的重复单元构成的芳香族聚碳酸酯, 式中,R1、R2、R3及R4互相独立地是氢原子、C1~C10的烷基、C6~C10的芳基或C7~C10的芳烷基,而W是C1~C6的亚烷基、C2~C10的烷叉基、C6~C10的亚环烷基、C6~C10的环烷叉基、C8~C15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基或磺酸基。
(B)是选自磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐中的至少1种鏻盐(以下有时称特定鏻盐)。
根据本发明,本发明的上述目的及优点,第2是利用芳香族聚酯组合物的生产方法(以下有时称为本发明的第1生产方法)达到的,其特征是(1)使主要由用下述式(2)表示的芳香族二羟基化合物构成的二羟基化合物与碳酸二酯在酯交换催化剂的存在下进行熔融缩聚,然后, 式中,R1、R2、R3、R4和W的定义与上述式(1)相同。
(2)在熔融状态下向得到的芳香族聚碳酸酯中添加(a)选自磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐中的至少1种鏻盐,或(b)上述鏻盐与选自磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸中的至少1种磺酸类的组合物。
根据本发明,本发明的上述目的和优点,第3是利用芳香族聚碳酸酯组合物的生产方法(以下,有时称为本发明的第2生产方法)达到的,其特征是(1)准备主要由用下述式(1)表示的重复单元构成的芳香族聚碳酸酯的粒料,然后, 式中R1、R2、R3及R4互相独立地是氢原子、C1~C10的烷基、C6~C10的芳基或C7~C10的芳烷基,而W是C1~C6的亚烷基、C2~C10的烷叉基、C6~C10的亚环烷基、C6~C10的环烷叉基、C8~C15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基或磺酸基。
(2)将上述粒料熔融,并在熔融状态下,添加从磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐组成的群中选出的至少1种鏻盐,并进行混合。
另外,根据本发明,本发明的上述目的和优点,第四是通过由本发明的聚碳酸酯构成的如光信息记录媒体的基板之类的成型品或片材达到的。发明的最佳实施方案以下,首先说明本发明的芳香族聚碳酸酯组合物。
本发明中的芳香族聚碳酸酯主要由以上述式(1)表示的重复单元构成。
上述式(1)中,R1、R2、R3和R4的定义如上所述。
C1~C10的烷基可以是直链状,也可以是支链状。作为其例子,可列举甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、癸基等。作为C6~C10的芳基,例如可列举苯基、甲苯基、异丙苯基、萘基等。作为C7~C10的芳烷基,例如可列举苄基、2-苯乙基、2-甲基-2-苯乙基等。
作为R1、R2、R3和R4,分别独立地是氢原子、甲基和叔丁基为好,最好是氢原子。
又,W的定义也如上述。
C1~C10的亚烷基可以是直链状、也可以是支链状。作为其例子,可列举亚甲基、1,2-亚乙基、1,3-亚丙基、1,4-亚丁基、1,10-亚癸基等。
作为C2~C10的烷叉基,例如可列举乙叉基、2,2-丙叉基、2,2-丁叉基、3,3-己叉基(3,3-ヘシリデン)等。
作为C6~C10的亚环烷基,例如可列举1,4-亚环己基、2-异丙基-1,4-亚环己基等。
作为C6~C10的环烷叉基,例如可列举环己叉基、异丙基环己叉基等。
作为C8~C15的亚烷基-亚芳基-亚烷基,例如可列举间-二异丙基亚苯基等。
作为W以环烷叉基、2,2-丙叉基为好,最好是2,2-丙叉基。
芳香族聚碳酸酯含上述式(1)所表示的重复单元占总重复单元的50摩尔%以上,较好是70摩尔%以上,最好是80摩尔%以上。对于用上述式(1)表示的重复单元以外的根据情况也可以含有的重复单元,本专业技术人员可由以下说明理解。
本发明所用的芳香族聚碳酸酯,主末端基由芳氧基和酚性羟基构成,且酚性末端基浓度较好占50摩尔%以下,更好占40摩尔%以下,最好占30摩尔%以下。通过以这样的含量比例来含有酚性末端基,则可更好地实现本发明的目的,并且还能更加提高组合物的成型性(污模性、脱模性;以下仅简称为成型性)。
即使酚性末端基浓度低于5摩尔%,该树脂物性的提高也少。而导入酚性末端基浓度50摩尔%以上时,不能较好地实现本发明的目的。
作为芳氧基最好使用采用C1~C20的烃基取代的苯氧基或无取代的苯氧基。从树脂热稳定性方面考虑,作为取代基最好是叔烷基、叔芳烷基或芳基。
作为理想的芳氧基的具体例子,可列举苯氧基、4-叔丁基苯氧基、4-叔戊基苯氧基、4-苯基苯氧基、4-异丙苯基苯氧基。
作为芳香族聚碳酸酯(A),最好是以相当的芳香族二羟基化合物与碳酸二酯为起始物质进行熔融缩聚而制得。
另外,芳香族聚碳酸酯(A)的粘均分子量,较好是10,000~100,000,更好是10,000~50,000,最好是10,000~18,000。从树脂流动性和复制性方面考虑,其重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)较好是3.6~1.8,最好是3~2。
构成本发明芳香族聚碳酸酯组合物的特定鏻盐(B),是磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐。这些可用1种或2种以上。
为使芳香族聚碳酸酯树脂熔体粘度稳定而用的特定鏻盐的配合量,优选的是每100重量份芳香族聚碳酸酯树脂,作为磷原子的合计量是0.01×10-4~30×10-4重量份的范围。更优选的是0.005×10-4~20×10-4重量份的范围,最优选的是0.01×10-3~10×10-4重量份的范围,特别优选的是0.05×10-3~8×10-4重量份的范围。
作为上述磷酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐及膦酸鏻盐,例如可列举用下述式(3)-1表示的化合物。 另外,作为亚磷酸鏻盐和亚膦酸鏻盐,例如可列举用下述式(3)-2表示的化合物。 又,作为硼酸鏻盐,例如可列举用下述式(3)-3表示的化合物。 上述式(3)-1、(3)-2及(3)-3中,R5~R8互相独立地表示C1~C10的烃基,X、Y分别独立地表示羟基、用下述式(4)表示的季鏻盐、C1~C20的烷氧基、C4~C20的环烷氧基、C6~C20的芳氧基、C7~C20的芳烷氧基、C1~C20的烷基、C4~C20的环烷基、C6~C20的芳基或C7~C20的芳烷基。
即,X、Y中的季鏻基,是从用下述式(4)表示的具有特定结构的一群鏻盐化合物中选出的至少1种。 (式中R9~R12与上述R5~R8的定义相同)作为用式(3)-1表示的鏻盐类,具体地可列举磷酸三鏻盐、磷酸一氢二鏻盐、磷酸二氢鏻盐、膦酸二鏻盐及膦酸一氢鏻盐。作为用式(3)-2表示的鏻盐类,具体地可列举亚磷酸三鏻盐、亚磷酸一氢二鏻盐、亚磷酸二氢鏻盐、亚膦酸二鏻盐及亚膦酸一氢鏻盐。又,用式(3)-3表示的硼酸鏻盐具体地可列举硼酸三鏻盐、硼酸一氢二鏻盐、硼酸二氢鏻盐及一有机基取代羟基硼鏻。
作为磷酸三鏻盐,例如可列举磷酸三(四甲基鏻)、磷酸(四甲基鏻)双(四乙基鏻)、磷酸(四辛基鏻)双(四丙基鏻)、磷酸三(甲基三乙基鏻)、磷酸双(四甲基鏻)(四乙基鏻)、磷酸三(四丁基鏻)、磷酸三(二乙基二丁基鏻)、磷酸三(四癸基鏻)、磷酸三(四苯基鏻)及磷酸三(三甲基苯基鏻)。
作为磷酸一氢二鏻盐,例如可列举磷酸一氢双(四甲基鏻)、磷酸一氢双(四丁基鏻)、磷酸一氢双(四辛基鏻)、磷酸一氢双(四苯基鏻)、磷酸一氢双[四(2,4-二-叔丁基苯基)鏻]、磷酸一氢双(四苄基鏻)、磷酸一氢双(三乙基苄基鏻)、磷酸一氢双(三甲基苄基鏻)、磷酸一氢双(二乙基二辛基鏻)及磷酸一氢双(二甲基二苯基鏻)。
作为磷酸二氢鏻盐,例如可列举磷酸二氢四甲基鏻、磷酸二氢四丁基鏻、磷酸二氢四癸基鏻、磷酸二氢四(十六烷基)鏻、磷酸二氢四苯基鏻、磷酸二氢四苄基鏻、磷酸二氢三甲基苄基鏻、磷酸二氢二甲基二苄基鏻、磷酸二氢乙基三苯基鏻及磷酸二氢丁基三萘基鏻。
作为膦酸二鏻盐,例如可列举辛膦酸双(四甲基鏻)、苯膦酸(四甲基鏻)(四乙基鏻)、苄膦酸(四辛基鏻)(四丙基鏻)、壬膦酸双(甲基三乙基鏻)、甲苯膦酸(四甲基鏻)(四乙基鏻)、甲膦酸双(四丁基鏻)、丁膦酸双(二乙基二丁基鏻)、苯膦酸双(四癸基鏻)、苯膦酸双(四苯基鏻)及苯膦酸双(四甲基鏻)。
作为膦酸一氢鏻,例如可列举苯膦酸一氢(四丁基鏻)、苄膦酸一氢(四丁基鏻)、辛膦酸一氢四甲基鏻、苯膦酸一氢四甲基鏻、苄膦酸一氢四辛基鏻、壬膦酸一氢甲基三乙基鏻、甲苯膦酸一氢四乙基鏻、甲膦酸一氢四丁基鏻、丁膦酸一氢二乙基二丁基鏻及苯磷酸一氢四苯基鏻。
作为亚磷酸三鏻盐,例如可列举亚磷酸三(四甲基鏻)、亚磷酸三(四丁基鏻)、亚磷酸三(四苯基鏻)、亚磷酸三[四(2,4-二叔丁基苯基)鏻]、亚磷酸三(四苄基鏻)、亚磷酸三(甲基三乙基鏻)、亚磷酸三(三甲基苄基鏻)、亚磷酸三(二丁基二(十六烷基)鏻)、亚磷酸三(二甲基二苯基鏻)及亚磷酸双(四癸基鏻)(四甲基鏻)。
作为亚磷酸一氢二鏻盐,例如可例举亚磷酸一氢双(四甲基鏻)、亚磷酸一氢双(四丁基鏻)、亚磷酸一氢双(四苯基鏻)、亚磷酸一氢双[四(2,4-二叔丁基苯基)鏻]、亚磷酸一氢双(四苄基鏻)、亚磷酸一氢双(甲基三乙基鏻)、亚磷酸一氢双(三甲基苄基鏻)、亚磷酸一氢双(二丁基二(十六烷基)鏻)、亚磷酸一氢双(二甲基二苯基鏻)及亚磷酸一氢(四癸基鏻)(四甲基鏻)。
作为亚磷酸二氢鏻盐,例如可列举亚磷酸二氢四甲基鏻、亚磷酸二氢四丁基鏻、亚磷酸二氢四(十六烷基)鏻、亚磷酸二氢四苯基鏻、亚磷酸二氢四苄基鏻、亚磷酸二氢三甲基苄基鏻、亚磷酸二氢二甲基二苄基鏻、亚磷酸二氢乙基三苯基鏻、亚磷酸二氢丁基三萘基鏻及亚磷酸二氢二丁基二辛基鏻。
作为亚膦酸二鏻盐,例如可列举苯基亚膦酸双(四丁基鏻)、苄基亚膦酸双(四丁基鏻)、辛亚膦酸双(四甲基鏻)、苯亚膦酸双(四甲基鏻)、壬亚膦酸双(甲基三乙基鏻)、甲苯亚膦酸双(四乙基鏻)、甲亚膦酸双(四丁基鏻)、丁亚膦酸双(二乙基二丁基鏻)、苯亚膦酸双(四苯基鏻)、苄基亚膦酸双(四苄基鏻)、己亚膦酸酸性双(四甲基鏻)及萘亚膦酸双(四辛基鏻)。
作为亚膦酸一氢鏻盐,可列举,例如苯基亚膦酸一氢(四丁基鏻)、苄基亚膦酸一氢(四丁基鏻)、辛亚膦酸一氢四甲基鏻、苯亚膦酸一氢四甲基鏻、壬亚膦酸一氢甲基三乙基鏻、甲苯亚膦酸一氢四乙基鏻、甲亚膦酸一氢四丁基鏻、丁亚膦酸一氢二乙基二丁基鏻、己亚膦酸一氢四甲基鏻及萘亚膦酸一氢四辛基鏻。
作为硼酸三鏻盐,例如可列举硼酸三(四甲基鏻)、硼酸三(四丁基鏻)、硼酸三(甲基三乙基鏻)、硼酸三(三甲基苄基鏻)、硼酸三(二丁基二(十六烷基)鏻)、硼酸三(二甲基二苯基鏻)、硼酸双(四癸基鏻)(四甲基鏻)、硼酸双(四苯基鏻)(四甲基鏻)、硼酸双(三甲基苯基鏻)(二甲基二苯基鏻)及硼酸双(四甲基鏻)(四苄基鏻)。
作为硼酸一氢二鏻盐,例如可列举硼酸一氢双(四甲基鏻)、硼酸一氢双(四丁基鏻)、硼酸一氢双(甲基三乙基鏻)、硼酸一氢双(三甲基苄基鏻)、硼酸一氢双(二丁基二(十六烷基)鏻)、硼酸一氢双(二甲基二苯基鏻)、硼酸一氢(四癸基鏻)(四甲基鏻)、硼酸氢(四苯基鏻)(四甲基鏻)、硼酸一氢(三甲基苯基鏻)(二甲基二苯基鏻)及硼酸一氢(四甲基鏻)(四苄基鏻)。
作为硼酸二氢鏻盐,例如可列举硼酸二氢四甲基鏻、硼酸二氢四丁基鏻、硼酸二氢四(十六烷基)鏻、硼酸二氢四苯基鏻、硼酸二氢四苄基鏻、硼酸二氢三甲基苄基鏻、硼酸二氢二甲基二苄基鏻、硼酸二氢乙基三苯基鏻、硼酸二氢丁基鏻三萘基鏻及硼酸二氢二丁基鏻二辛基鏻。
作为有机一取代硼酸二鏻盐,例如可列举苯基硼酸双(四甲基鏻)、苯基硼酸双(四丁基鏻)、及苄基硼酸双(四甲基鏻)。
作为有机一取代硼酸一氢鏻盐,可列举,例如苯基硼酸一氢四甲基鏻、苯基硼酸一氢四丁基鏻及苄基硼酸一氢四甲基鏻等。
这些特定鏻盐等中,作为最好的例子可列举磷酸三(四甲基鏻)、磷酸三(四丁基鏻)、磷酸一氢双(四甲基鏻)、磷酸一氢双(四丁基鏻)、磷酸二氢四甲基鏻、磷酸二氢四丁基鏻、苯膦酸双(四甲基鏻)、苯基膦酸一氢(四丁基鏻)、亚磷酸三(四甲基鏻)、亚磷酸三(四丁基鏻)、亚磷酸一氢双(四甲基鏻)、亚磷酸一氢双(四丁基鏻)、亚磷酸二氢四甲基鏻、亚磷酸二氢四丁基鏻、苯基亚膦酸双(四甲基鏻)、苯基亚膦酸双(四丁基鏻)、硼酸三(四甲基鏻)、硼酸三(四丁基鏻)、硼酸一氢双(四甲基鏻)、硼酸一氢双(四丁基鏻)、硼酸二氢四甲基鏻及硼酸二氢四丁基鏻。
如上述的鏻盐中,理想的是酸性鏻盐,即酸性磷酸鏻盐、酸性膦酸鏻盐、缩合酸性磷酸鏻盐、酸性亚磷酸鏻盐、酸性亚膦酸鏻盐和酸性硼酸鏻盐。
本发明还可根据需要,与这些的特定鏻盐一起并用象硫酸酸性鏻盐及亚硫酸酸性鏻盐那样的酸性鏻盐。
作为这样的硫酸酸性鏻盐,例如可列举硫酸一氢四甲基鏻、硫酸一氢四丁基鏻、硫酸一氢四丙基鏻、硫酸一氢四辛基鏻、硫酸一氢四苯基鏻、硫酸一氢乙基三丁基鏻、硫酸一氢三甲基辛基鏻、硫酸一氢四苄基鏻、硫酸一氢二乙基二丁基鏻及硫酸一氢苄基三甲基鏻。
另外,作为酸性亚硫酸鏻盐,例如可列举亚硫酸一氢四甲基鏻、亚硫酸一氢四丁基鏻、亚硫酸一氢四丙基鏻、亚硫酸一氢四辛基鏻、亚硫酸一氢四苯基鏻、亚硫酸一氢乙基三丁基鏻、亚硫酸一氢三甲基辛基鏻、亚硫酸一氢四苄基鏻、亚硫酸一氢二乙基二丁基鏻及亚硫酸一氢苄基三甲基鏻。
另外,在不损害本发明目的范围内,也可根据需要,配合特定鏻盐中的酸性磷酸鏻盐或其酯的单或双碱金属盐、中性磷酸鏻盐、中性磺酸鏻盐、中性硫酸鏻盐或中性亚硫酸鏻盐等。也可看到添加这样的鏻盐附带地使组合物的阻燃性提高的效果。
这样的单或双碱金属盐的使用量,例如相对于所使用的特定酸性磷酸鏻盐中的磷成分合计量,该化合物中的磷成分的合计量为0.001~50重量%的范围。对相同基准,较好是0.01~30重量%,最好是0.05~10重量%的范围。也可看到添加这样的鏻盐附带地使组合物的阻燃性提高的效果。
另外,也可添加上述文献所述的以往公知的熔体粘度稳定剂。作为这样的熔体粘度稳定剂例如可列举磺酸的鏻盐或铵盐、磺酸及磺酸低级酯。这些可以单独使用或两种以上一起使用。
作为这样的化合物的具体例子,例如可列举辛磺酸四丁基鏻盐、苯磺酸四丁基鏻盐、十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐、癸磺酸四甲基铵盐、十二烷基苯磺酸四丁基铵盐之类的磺酸的鏻盐或铵盐;对-甲苯磺酸之类的芳香族磺酸、十六烷基磺酸之类的脂肪族磺酸、苯磺酸丁酯、对-甲苯磺酸丁酯、癸磺酸丁酯等的磺酸或磺酸低级酯。这些之中,最好使用磺酸低级烷基酯。
同时使用特定鏻盐与熔体粘度稳定剂时,对于熔体粘度稳定剂的配合量而言,每1化学当量碱性碱金属化合物催化剂,在使用磺酸的鏻盐或铵盐的情况下,较好是0.7~50化学当量,更好是0.8~20化学当量,最好是0.9~10化学当量,而在使用其他磺酸或磺酸低级烷基酯化合物的情况下,较好是0.7~20化学当量,更好是0.8~10化学当量,最好是0.9~5化学当量。
对于特定鏻盐与上述熔体粘度稳定剂的配合比,为了得到透明性、色相稳定性更好的稳定化聚碳酸酯树脂,要使特定鏻盐化合物的配合比例优选至少在50%(化学当量)以上,更好是80%以上,最好是90%以上的范围。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物还可以含有碳自由基捕捉剂(C)。
作为上述碳自由基捕捉剂(C-Radical Scavenger),理想的例如可列举用下述式(A)或下述式(A)-1表示的硅烷类,以及用下述式(B)表示的丙烯酸的芳酯和用下述式(C)表示的内酯系稳定剂,这些化学结构式如下
R01R02R03SiH (A)式中,R01、R02、和R03互相独立地是氢原子、C1~C30的烷基、C1~C20的烷氧基、可以具有取代基的C6~C20的芳基;-O-SiY1Y2Y3(A)-1式中,Y1、Y2和Y3分别独立地是氢原子、C1~C20的烷基、C1~C10的烷氧基或可以取代的C6~C20的芳基; 式中,R04和R05互相独立地是氢原子或C1~C6的烷基,R06是氢原子或甲基,R07是氢原子、C1~C6的烷基或C6~C10的芳基,R08和R09互相独立地是C1~C10的烷基,m和n是0、1或2; 式中,R010是C1~C10的烷基,n是0~3的数,Ar是可以具有取代基的C6~C20的芳基。
碳自由基捕捉剂在Hans Zweifel著的“高分子物质的稳定化(Stabilization of Polymeric Materials)”中第52页的2.1、2.5项中解释了其定义及作用等。
这些碳自由基捕捉剂的使用量,相对于每100重量份芳香族聚碳酸酯,较好是0.5×10-4~500×10-4重量份、更好是5×10-4~300×10-4重量份、再好是10×10-4~300×10-4重量份、最好是50×10-4~300×10-4重量份的范围。
碳自由基捕捉剂的使用量在低于0.5×10-4重量份时,则很难充分得到减少凝胶状异物生成量的效果和提高湿热耐久性、色相稳定性的效果,当大于500×10-4重量份时,则往往给所得聚碳酸酯的色相、透明性、机械物性带来坏的影响而不好。
作为用上述式(A)表示的硅烷类,例如可列举苯基二甲氧基硅烷、苯基二甲基硅烷、苄基二甲基硅烷、1,2-二(二甲基甲硅烷基)苯、1,4-二(二甲基甲硅烷基)苯、二[(对-二甲基甲硅烷基)苯基]醚、二(三甲基甲硅烷氧基)乙基硅烷、二(三甲基甲硅烷氧基)甲基硅烷、叔丁基二甲基硅烷、二-叔-丁基甲基硅烷、二-叔-丁基硅烷、二甲基乙氧基硅烷、二苯基甲基硅烷、二苯基硅烷、乙基二(三甲基甲硅烷氧基)硅烷、乙基二甲基硅烷、己基硅烷、甲基二乙氧基硅烷、甲基三(二甲基甲硅烷氧基)硅烷、正十八(烷)基硅烷、正-辛基硅烷、五甲基环戊硅氧烷、苯基二乙氧基硅烷、苯基二甲基硅烷、苯基甲基硅烷、苯基硅烷、四乙基环四硅氧烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、1,1,4,4-四甲基亚乙基硅氧烷、三-叔-丁基硅烷、三乙氧基硅烷、三乙基硅烷、三-正己基硅烷、三异丁基硅烷、三异丙氧基硅烷、三异丙基硅烷及三苯基硅烷等。
另外,作为用上述式(B)表示的丙烯酸酯,例如可列举2-叔-丁基-6-(3-叔-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-叔-戊基-6-(3-叔-戊基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二-叔-戊基苯基)乙基]4,6-二-叔-戊基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3,5-二-叔-丁基苯基)乙基]-4,6-二-叔丁基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3-叔-丁基-5-甲基苯基)乙基]-4-甲基-6-叔-丁基苯基丙烯酸酯、2-[1-(2-羟基-3-叔-戊基-5-甲基苯基)乙基]-4-甲基-6-叔-戊基苯基丙烯酸酯、2,4-二-叔-戊基-6-(3,5-二-叔-戊基-2-羟基-苄基)-苯基丙烯酸酯、2,4-二-叔-丁基-6-(3,5-二-叔-丁基-2-羟基-苄基)-苯基丙烯酸酯等。
作为用上述式(C)表示的内酯系稳定剂,例如可列举3-苯基-3H-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-叔-丁基-3-(3,4-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-叔-丁基-3-(3,5-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-戊基-3-(3,5-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮及5,7-二-枯基-3-(3,4-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物还可含有作为(D)成分的磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、缩合磷酸及缩合亚磷酸。这些可以用1种,或两种以上一起使用。这些(D)成分显示出防止芳香族聚碳酸酯的分子量降低和色相恶化的作用。这些的(D)成分,最好是对于每100重量份芳香族聚碳酸酯使用1×10-4~100×10-4重量份。作为缩合磷酸,例如可列举焦磷酸和多磷酸,作为缩合亚磷酸,例如可列举焦亚磷酸和多亚磷酸。
另外,对于本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,为了提高熔融成型时离开模具的脱模性,可以使之含有多元醇与高级脂肪酸的酯(E)。作为这样的酯,优选多元醇和C10~C22的饱和或不饱和高级脂肪酸酯。另外,这样的酯较好是具有HLB值3~7,更好是具有3~6的HLB。将HLB 3~6的部分酯与特定鏻盐并用时,提高脱模性和减低模具污染的效果大。
所谓HLB值例如如“表面活性剂”(讲谈社)著;北原文男等3人;在p 24页所述,是hydrophile-lipophile balance的略语,是指亲水、疏水平衡的意思。
作为满足这种平衡的部分酯,可列举饱和或不饱和的脂肪族的单、二或三羧酸与饱和或不饱和的多元醇的部分酯。作为这样的多元醇,例如可列举乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、二乙二醇之类的饱和或不饱和的二元醇、丙三醇、三羟甲基丙烷之类饱和或不饱和的三元醇、季戊四醇之类饱和或不饱和的四元醇,或五元以上的饱和或不饱和的多元醇。
具体地讲,作为高级脂肪酸,例如可列举作为直链羧酸的月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山砢酸及作为支链羧酸的异癸酸、异十三(烷)酸、异十四(烷)酸、异十六(烷)酸、异十八(烷)酸、异二十碳酸、作为其他不饱和羧酸的油酸、亚油酸、亚麻酸、5,8,11,14-二十碳四烯酸、4,7,10,13,16,19-二十二碳六烯酸等。
另外,作为多元醇类,例如可列举丙二醇、丙三醇、2,2-二羟基全氟丙醇、季戊二醇以及季戊四醇、二三羟甲基丙烷等。
作为这些多元醇与高级脂肪酸形成的部分酯,可列举乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇单油酸酯、丙二醇单油酸酯、丙二醇单山砢酸酯、丙二醇单硬酯酸酯、丙三醇单硬脂酸酯、丙三醇单异硬脂酸酯、丙三醇单月桂酸酯、丙三醇单油酸酯、丙三醇单棕榈酸酯、丙三醇单乙酰硬脂酸酯、丙三醇单十八烷酸酯、三羟甲基丙烷二硬脂酸酯及季戊二醇单硬脂酸酯等。
这样的酯的理想配合量,对于每100重量份芳香族聚碳酸酯,较好是1×10-3~3×10-1重量份、更好是5×10-3~2×10-1重量份、最好是6×10-3~1×10-1重量份的范围,上述范围以外的配合量对于本发明的目的有时产生不适合的情况因而不好。
此外,也可根据需要并用以下例示的其他脱模剂。可列举1)天然、合成石蜡类、聚乙烯蜡、氟代烃类的烃类脱模剂,2)硬脂酸、羟基硬脂酸之类的高级脂肪酸或羟基脂肪酸的三羟甲基丙烷之类的脂肪羧类脱模剂,3)亚乙基双硬脂酰胺等硬脂酸酰胺、芥酸酰胺之类的亚烷基双脂肪酸酰胺类等脂肪酸酰胺系脱模剂,4)硬脂醇、鲸蜡醇之类的脂肪族醇、多元醇、聚二醇、聚丙三醇等的醇系脱模剂以及5)聚硅氧烷类。
这样的其他脱模剂的配合量,对每100重量份本发明的芳香族聚碳酸酯树脂,最好是0.0001~0.1重量份。这些可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。
为了提高成型品感观满意度,可使本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物中含有上蓝剂(F)。上蓝剂虽然在加热熔融成型时变色倾向大,但本发明的该组合物中,由于特定鏻盐的稳定效果大,故上蓝剂的变色被抑制。
作为上蓝剂,较好是有机上蓝剂,最好是蒽醌化合物的上蓝剂。
作为这样的上蓝剂的具体例子,例如可列举溶剂紫13[CA.NO(染料索引No)60725;商品名Bayer公司制“マクロレツクス紫B”、三菱化学公司制“ダイアレジン蓝G”、住友化学工业制“スミプラスト紫B”、有本化学制“プラスト紫8840”]、溶剂紫31[CA.No 68210;商品名三菱化学公司制“ダイアレジン紫D”]、溶剂紫33[CA.No60725;商品名三菱化学公司“ダイアレジン蓝J”]、溶剂蓝94[CA.No 61500;商品名三菱化学公司制“ダイアレジン蓝N”]、溶剂紫36[CA.No 68210;商品名Bayer公司制“マクロレツクス紫3R”]、溶剂蓝97[商标名Bayer公司“マクロレツクス蓝RR”]、溶剂蓝45[CA.No 61110;商标名Sandoz公司制“四唑蓝RLS”]以及Ciba SpecialtyChemicals(千叶精细化学公司)的マクロレツクス紫和三唑蓝RLS等。其中,最好是マクロレツクス紫和三唑蓝RLS。
这些着色剂可单独使用,或一起使用。这些上蓝剂,相对于每100重量份树脂成分较好的使用量是0.001×10-4~100×10-4重量份,再好是0.01×10-4~10×10-4重量份,更好是0.05×10-4~5×10-4重量份,最好是0.1×10-4~3×10-4重量份。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物的优选方案是i)发明1中记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是,芳香族聚碳酸酯(A)的粘均分子量在10,000~100,000的范围,熔体粘度稳定性为0.5%以下,而且,末端羟基浓度为总末端基的50摩尔%以下;以及ii)鏻盐(B)为磷酸鏻盐和/或亚磷酸鏻盐,而且对于每100重量份芳香族聚碳酸酯(A),作为磷原子含有0.01×10-4~30×10-4重量份;还含有多元醇与高级脂肪酸的酯(E),每100重量份芳香族聚碳酸酯含1×10-3~3×10-1重量份,另外根据需要还含有碳自由基捕捉剂(C);以及iii)鏻盐(B)为磷酸鏻盐和/或亚磷酸鏻盐,而且对于每100重量份芳香族聚碳酸酯(A),作为磷原子含有0.01×10-4~30×10-4重量份,并且还含多元醇与高级脂肪酸的酯(E)和上蓝剂(F),每100重量份芳香族聚碳酸酯,分别含有1×10-3~3×10-1重量份及0.001×10-4~100×10-4重量份,而且根据需要还含有碳自由基捕捉剂(C)。
又,对于本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,在不损害本发明目的的范围内,为了改进刚性等,可配合固体填料,例如无机填料和有机填料。作为这样的填料,例如可列举滑石粉、云母、玻璃片、玻璃球、碳酸钙、氧化钛之类的片状或粒状的无机填料和玻璃纤维、玻璃磨断纤维、硅灰石、碳纤维、芳香族聚酰胺纤维、金属系导电性纤维之类的纤维状填料及交联丙烯酸粒子、交联聚硅氧烷粒子之类的有机粒子。这些无机填料和有机填料的配合量,相对于每100重量份的本发明的芳香族聚碳酸酯,较好是用1~150重量份,最好是3~100重量份。
另外,如上述的无机填料也可以用硅烷偶合剂等进行表面处理。通过该表面处理,可得到抑制芳香族聚碳酸酯分解等良好的结果。
对于本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,在不损本发明目的的范围内,可配合与芳香族聚碳酸酯(A)不同的其他热塑性树脂。
作为这样的其他树脂,例如可列举聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂、非晶性聚芳酯树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS树脂)、聚甲基丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等树脂。
这些其他的热塑性树脂,相对于每100重量份芳香族聚碳酸酯(A),例如含有10~150重量份。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物的粘均分子量在10,000~100,000的范围。优选的粘均分子量是10,000~50,000,更好是10,000~18,000。
又,本发明的芳香族聚碳酸酯组合物的熔体粘度稳定性为0.5%以下,较好是0.2%以下,最好是0%。熔体粘度稳定性差的聚碳酸酯树脂,除成型加工时的稳定性不好外,高湿条件及成型品长期使用时的机械物理性能的稳定性也不好,尤其是耐冲击性的恶化和降低明显,是不耐实用性的树脂组合物。
以下,关于本发明的芳香族聚碳酸酯组合物的生产方法进行说明。
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂是采用溶液法或熔融法,使用前述式(2)表示的主要由芳香族二羟基化合物构成的二羟基化合物与碳酸酯键形成性母体反应而制得的。其中,利用熔融法生产本发明的芳香族聚碳酸酯树脂为好。
作为这样的芳香族二羟基化合物,具体地可列举双(4-羟基苯基)甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、4,4′-双羟基苯基-1,1′-间-二异丙基苯等双(4-羟基芳基)链状烷烃类;1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,2,2′,2′-四氢-3,3,3′,3′,四甲基-1,1′-螺双-[1H-茚]-6,6′-二醇、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等双(羟基芳基)环链烷烃类;双(4-羟基苯基)醚等二羟基芳基醚类、4,4′-二羟基二苯基硫醚、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基硫醚等二羟基二芳基硫醚类;4,4′-二羟基二苯基亚砜等二羟基二芳基亚砜类、4,4′-二羟基二苯砜、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯砜等二羟基二芳基砜类;4,4′-二羟基二苯基-3,3′-靛红等二羟基芳基靛红类、3,6-二羟基-9,9-二甲基呫吨等二羟基二芳基呫吨类;间苯二酚、5-苯基间苯二酚、2-叔-丁基对苯二酚、2-苯基对苯二酚等二羟基苯类及4,4′-二羟基联苯等二羟基联苯类。
其中,作为单体的稳定性、其中所含有的杂质量又少的容易得到的更理想的物质,可列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下有时称为BPA)。
本发明中,以玻璃化转变温度的控制、流动性的提高、折射率的提高、或双折射的降低等光学性能的控制等为目的,也可根据需要,使芳香族聚碳酸酯中共聚1种或2种以上的各种单体共聚。作为这些的具体例,例如可列举1,4-丁二醇、1,4-环己二甲醇、1,10-癸二醇、3,9-双(1,1-二甲基-2-羟基乙基)-2,4,8,10-四噁螺[5,5]十一烷、二乙二醇、聚四亚甲基二醇之类的脂肪族二羟基化合物;对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸、己二酸、环己二羧酸之类的二羧酸或对羟基安息香酸、6-羟基-2-萘酸、乳酸之类的羟基酸。
作为碳酸酯键形成性母体,对于溶液法,例如可列举光气之类的卤化酰基化合物及卤代甲酸酯化合物,对于熔融法,例如可列举芳香族碳酸二酯,具体地可列举碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等。此外,根据需要也可以用碳酸二甲酯、碳酸二环己酯等。从反应性、所得树脂对着色的稳定性及成本方面看,这些之中最好是碳酸二苯酯(以下有时称为DPC)。
对于固相聚合法,使采用上述溶液法或熔融法生产的分子量小的聚碳酸酯低聚物结晶化,在高温、根据需要在减压下,以固体状态进行聚合,可得到聚碳酸酯树脂。这样得到的聚碳酸酯树脂也可同样可满意地使用。
在生产聚碳酸酯时,通过与碳酸酯键形成性母体一起并用酯键形成性母体制得的含有酯键的聚酯碳酸酯,也可用作本发明中作为对象的芳香族聚碳酸酯。
作为这样的酯键形成性母体,可列举二羧酸或二羧酸衍生物。作为这些的具体例,例如可列举对苯二甲酸、对苯二酰氯、间苯二酰氯、对苯二甲酸二苯酯、间苯二甲酸二苯酯之类的芳香族二羧酸衍生物;琥珀酸、己二酸、十二烷二酸、己二酰氯、癸二酸二苯酯、十二烷二酸二苯酯之类的脂肪族二羧酸衍生物类;1,3-环丁烷二羧酸、1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二酰氯、环丙烷二羧酸二苯酯、1,4-环己烷二羧酸二苯酯之类的脂环式二羧酸衍生物。
此外,在生产上述芳香族聚碳酸酯时,为了达到所要求的目的,也可以与芳香族二羟基化合物一起并用一个分子中带有3个以上官能基的多官能性化合物。作为这样的多官能化合物最好使用具有酚性羟基、羧基的化合物。作为这样的多官能性化合物,例如可列举1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、α,α′,α″-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)-戊烷-2,1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、偏苯三酸、均苯四甲酸等。
这些之中,最好使用1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、α,α′,α″-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯、偏苯三酸等。
生产芳香族聚碳酸酯时,对于溶液法,作为催化剂使用叔胺、季铵盐、季鏻盐、含氮杂环化合物及其盐、亚胺酸酯及其盐、具有酰胺基的化合物等。对于溶液法,作为反应时产生的盐酸等卤化氢的捕捉剂,使用大量的碱金属化合物或碱土类金属化合物。为此,最好进行充分的洗涤和精制,以避免生产后的聚合物中残留这样的杂质。
对于熔融法和固相聚合法,作为催化剂最好使用含有碱金属化合物的催化剂系。对于其使用量,作为碱金属相对于1摩尔芳香族二羟基化合物,为5×10-8~1×10-6化学当量是有利的。脱离上述范围时,则给所得到的聚碳酸酯的诸物性造成坏的影响,或不能充分进行酯交换反应,存在难以得到高分子量的聚碳酸酯等问题而不好。
作为这样的催化剂,历来作为酯交换催化剂的碱金属化合物、碱土类金属化合物,例如可列举氢氧化物、烃化合物、碳酸盐、羧酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、亚硫酸盐、氰酸盐、硫氰酸盐、硼氢盐、磷酸氢化物、芳香族羟基化合物盐等。
作为碱金属化合物的具体例子,例如可列举氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化铷、氢氧化铯、碳酸氢锂、碳酸氢钾、碳酸氢铷、碳酸氢铯、碳酸锂、碳酸钠、碳酸铷、碳酸铯、醋酸锂、醋酸钠、醋酸钾、醋酸铷、硬脂酸锂、硬脂酸铷、硬脂酸铯、安息香酸锂、安息香酸钠、安息香酸铷、安息香酸铯、硝酸铯、亚硝酸铷、亚硫酸钾、氰酸锂、氰酸钠、氰酸铷、氰酸铯、硫氰酸锂、硫氰酸钾、硫氰酸铷、硫氰酸铯、硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾、四苯基合硼酸钾、亚磷酸二锂、次亚磷酸钾、磷酸氢二锂、磷酸三锂。
双酚A的二锂盐、单锂盐、锂钠盐、酚锂、酚钠、酚铷、酚铯、2,6-二-叔-丁基-4-甲基酚锂、2,6-二-叔-丁基-4-甲基酚钠、2,6-二-叔-丁基-4-甲基酚铷、2,6-二-叔-丁基-4-甲基酚铯等。
作为碱土类金属化合物的具体例子,例如可列举氢氧化钙、氢氧化锶、碳酸氢钡、碳酸钡、碳酸镁、醋酸钡、肉豆蔻酸镁、安息香酸锶、氰酸钙、氰酸钡、硫氰酸钙、硫氰酸钡等。
另外,作为助催化剂,最好并用碱性含氮化合物和/或碱性含磷化合物。
其使用量,相对于1摩尔二羟基化合物使用5×10-5~1×10-3化学当量,最好为7×10-5~7×10-4化学当量,这是有利的。当脱离上述范围时,则对所得的聚碳酸酯的诸物性带来不好的影响,或不能充分进行酯交换反应,存在难以得到高分子量的聚碳酸酯等问题而不好。
作为碱性含氮化合物的具体例子,可列举氢氧化四甲铵(Me4NOH)、氢氧化四丁铵、氢氧化苄基三甲铵(φ-CH2(Me)3NOH)之类具有烷基、芳基、烷芳基等的氢氧化季铵类;乙酸四甲铵、四乙铵酚盐、四丁铵碳酸盐、十六烷基三甲铵乙醇盐之类具有烷基、芳基、烷芳基等的碱性铵盐;三乙胺之类叔胺;或氢硼四甲铵(Me4NBH4)、氢硼四丁铵(Bu4NBH4)、四苯基硼四甲胺(Me4NBPh4)之类的碱性盐等。
另外,作为碱性含磷化合物的具体例子,可列举氢氧化四丁基鏻(Bu4POH)、氢氧化苄基三甲基鏻(φ-CH2(Me)3POH)、氢氧化十六烷基三甲基鏻之类具有烷基、芳基、烷芳基等的氢氧化季鏻类;或氢硼四丁基鏻(Bu4PBH4)、四苯基硼四丁基鏻(Bu4PBPh4)之类碱性盐等。
上述聚合法中,对于熔融聚合法而言,在化学反应观点上因为容易制造末端酚性末端基为50摩尔%或更多的聚合物质,故要设法减少末端羟基。
即,为了使末端羟基浓度在上述范围内,可用以下所述的以往公知的1)或2)的方法达到。
1)聚合原料进料摩尔比控制法通过提高聚合反应进料时的DPC/BPA摩尔比,例如考虑聚合反应装置的特征,设定在1.03~1.10之间。
2)封端基法在聚合反应结束时,例如按照美国专利5696222号说明书记载的方法,采用上述文献中记载的水杨酸酯类化合物封末端羟基。
水杨酸酯类化合物的使用量,相以于每1化学当量的封端反应前的末端羟基,较好是用0.8~10摩尔、更好是0.8~5摩尔、最好是0.9~2摩尔的范围。通过以这样的用量比添加,可适当地封住80%以上的末端羟基。另外,进行本封端反应时,最好使用上述美国专利记载的催化剂。末端羟基浓度的降低,最好在聚合催化剂失活之前的阶段进行。
作为水杨酸酯系化合物,具体地可列举2-甲氧基羰基苯基-苯基碳酸酯、2-甲氧基羰基苯基-枯基苯基碳酸酯之类的2-甲氧基羰基苯基芳基碳酸酯类;2-甲氧基羰基苯基-月桂基碳酸酯之类的2-甲氧基羰基苯基-烷基碳酸酯类;2-乙氧基羰基苯基-苯基碳酸酯、2-乙氧基羰基苯基-己基苯基碳酸酯之类的2-乙氧基羰基苯基-芳基碳酸酯类;2-乙氧基羰基苯基-辛基碳酸酯之类的2-乙氧基羰基苯基-烷基碳酸酯类;(2-甲氧基羰基苯基)苯甲酸酯、(2-甲氧基羰基苯基)-4-丁氧基苯甲酸酯、4-(邻-乙氧基羰基苯基)羟基羰基安息香酸(2′-甲氧基羰基苯基)酯之类的芳香族羧酸的(2′-甲氧基羰基苯基)酯;(2-乙氧基羰基苯基)苯甲酸酯之类的芳香族羧酸的(2′-乙氧基羰基苯基)酯;(2-甲氧基羰基苯基)硬脂酸酯、双(2-甲氧基羰基苯基)己二酸酯之类的脂肪族羧酸酯。
以下,关于本发明的第1生产方法和第2生产方法进行说明。第1生产方法和第2生产方法可理解为上述生产方法的记载中所包含的最佳方案。
本发明的第1生产方法,是通过(1)在酯交换催化剂的存在下,使以前述式(2)表示的主要由芳香族二羟基化合物构成的二羟基化合物与碳酸二酯熔融缩聚,然后,(2)在熔融状态下,向所得的芳香族聚碳酸酯中添加(a)上述特定鏻盐或选自由(b)上述鏻盐与从磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸构成的群中的至少1种磺酸类的组合而实施的。
作为工序(1)的酯交换催化剂,相对于1摩尔二羟基化合物,可用(i)5×10-5~1×101化学当量的从由碱性含氮化合物及碱性含磷化合物所构成的群中选出的至少1种碱性化合物及(ii)5×10-8~1×10-6化学当量的碱金属化合物。
碱性含氮化合物及盐性含磷化合物的具体例子如前所述,为了更好地达到本申请发明的目的,作为酯交换催化剂成分的碱金属化合物,最好使用含有从铷及铯中选出的金属化合物(以下有时简称为铷金属化合物等)的催化剂。
本发明中的这些聚合催化剂的使用量,每1摩尔芳香族二羟基化合物,作为碱金属及碱土类金属化合物的总量为0.01~5μ化学当量,较好是0.02~3μ化学当量,更好是0.02~2.5μ化学当量的范围。可只使用铷金属化合物等,但与其他的碱金属化合物及碱土类金属化合物并用也是优选的方法。此时的铷金属化合物等使用量,相对于碱金属及碱土类金属化合物的总量,按化学当量比为0.3以上,较好是0.4以上,更好是0.5以上,最好选择0.7以上的用量比。
在工序(2)中,与特定鏻盐一起使用的磺酸类是磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸。这些可用1种或2种以上一起使用。所谓这些磺酸类,作为与特定鏻盐一起使用的熔体粘度稳定剂,是与前述相同的化合物。
在工序(2)中,在使用磺酸类时,特定鏻盐要在添加磺酸类之后添加。
本发明的第1生产方法中,可在为生产芳香族聚碳酸酯的熔融聚合装置内实施上述工序(1)和工序(2),另外也可在熔融缩聚装置内实施上述工序(1),而在熔融挤出机内实施上述工序(2)。工业上希望是后者的方法。另外,此时工序(2)的特定鏻盐(a)或特定鏻盐与磺酸类的组合(b)的添加,可作为含特定鏻盐(a)或含特定鏻盐与磺酸类的组合(b)的芳香族聚碳酸酯的母料进行添加,又,在特定鏻盐与磺酸类的组合(b)的添加中,也可以只将鏻盐作为芳香族聚碳酸酯的母料而添加。
以下,关于本发明的第2生产方法进行说明。
本发明的第2生产方法,是通过(1)准备主要由用前述式(1)表示的重复单元构成的芳香族聚碳酸酯的粒料,然后(2)将上述粒料熔融,并在熔融状态下添加、混合特定鏻盐而实施的。
在工序(1)中准备的芳香族聚碳酸酯的粒料采用如前所述的方法生产,是用其本身公知的方法造粒而成。
该芳香族聚碳酸酯,最好含有从磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸组成的群中选出的至少1种磺酸类。这些化合物的具体例子和配合量前面已经叙述。
在第2生产方法中,工序(2)最好在熔融挤出机内实施。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,可采用注射成型法等成型方法制成耐久性、稳定性良好的成型品。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,由于保持耐久性、尤其是在苛刻的湿热条件下长时间的耐久性的效果及抗静电性好,故可制成各种成型品,例如光信息记录媒体的基板和各种用途的片材。例如,以用该组合物制得的小型磁盘(CD)、CD-ROM、CD-R、CD-RW等、磁性光盘(MO)等、数字多用光盘(DVD-ROM、DVD-Video、DVD-Audio、DVD-R、DVD-RAM等)所代表的高密光盘用的基板可以得到长时间的高可靠性。尤其是在数字多用光盘的高密度光盘方面很有用。
用本发明的芳香族聚碳酸酯组合物生产的片材,不仅阻燃性、抗静电性好,而且是粘接性和印刷性好的片材,有效利用其特性广泛用于电气部件、建材部件、汽车部件等,具体地讲,在各种窗材,即一般房屋、体育馆、棒球室、车辆(建设机械、汽车、公共汽车、新干线地铁、电车车辆等)等窗材的抛光产品,还有各种侧壁板(机舱、天窗、拱廊、高层建筑的腰板、道路护栏板)、车辆等的窗材、OA机器的显示器和指示标牌、膜开关、相片保护膜、水槽用聚碳酸酯树脂层压板、投影电视和等离子体显示的前面板和费涅耳透镜、光卡、光盘或与偏振光板组合成的液晶元件、位相差修正板等的光学用途等方面是有用的。这样的芳香族聚碳酸酯组合物片材的厚度不需要特别地限制,但一般为0.1~10mm、较好是0.2~8mm、最好是0.2~3mm。另外,也可对这样的芳香族聚碳酸酯组合物片材进行附加新功能的各种加工处理(为改进耐候性的各种层压处理,为改进表面硬度的耐擦伤性改良处理、表面的皱纹加工、半透明及不透明化加工等)。
为了向本发明的芳香族聚碳酸酯组合物中配合添加剂,可采用任意的方法。例如,采用转鼓式混合机、V型混合机、超级混合机、诺塔混合机、班伯里混合机、混炼辊、挤出机等进行混合的方法均可适当地使用。这样制得的芳香族聚碳酸酯组合物以原始状态或用熔融挤出机先制成粒状后采用熔融挤出法制成片材。
本发明的芳香族聚碳酸酯组合物,可用任意的方法,例如转鼓式混炼机、V型混合机、诺塔混合机、班伯里混合机、混炼辊、挤出机等将前述各成分进行混合而制得。
以下,用实施例进一步详述本发明。
实施例1)聚碳酸酯的特性粘度[η]在二氯甲烷中,20℃下用厄布洛德(Ubbelohde)粘度管进行测定。另外通过下式由特性粘度计算粘均分子量。
=1.23×10-4Mw0.832)末端基浓度将0.02g样品溶解在0.4ml的氘化氯仿中,在20℃用1H-NMR(日本电子公司制EX-270)测定末端羟基及末端羟基浓度。
3)熔体粘度稳定性用レオメトリツクス公司的RAA型流动解析装置,测定在氮气流、剪切速度1 rad/sec、300℃下测定的熔体粘度的变化的绝对值30分钟,求每1分钟的变化率。
为使聚碳酸酯树脂组合物的短期、长期稳定性良好,该值不能超过0.5%。
尤其是该值超过0.5%时,树脂组合物的水解稳定性不好。因此,该值超过0.5%时,将水解稳定性的评价记为NG,而在0.5%以下时将水解稳定性的评价记为OK。
4)组合物水分含有率精确称取约100g试样,然后在真空干燥机中、120℃、3Pa以下干燥10小时,称重,由其重量减少量求出含水率。
5)成型加工时的热稳定性;停留稳定性和黑色异物的生成在组合物刚刚生产后及室温保管3个月后实施。
i)停留稳定性用色差计(日本电色公司制Z-1001 DP色差计)测定用注射成型机在机筒温度380℃、模具温度80℃下成型的颜色样本板的色相(颜色L,a,b)和机筒中380℃停留10分钟后成型得到的颜色样本板的色相(颜色L′,a′,b′),通过用下述式表示的ΔE评价停留稳定性。
ΔE=[(L-L′)2+(a-a′)2+(b-b′)2]1/2ΔE值与分子量降低的大小有关,另一方面极大地左右成型品的感觉试验。
由ΔE值判定如下ΔE>3.0不好、大幅度恶化成型品的色相,得到黄色深的成型品的可能性大。
2.5≤ΔE≤3.0合格○2.0≤ΔE<2.5良好合格○2.0<ΔE优秀合格◎再者,该数越小越良好,不用说1.9是比2.0更好的。
ii)黑色异物采用注射成型机在机筒温度380℃、模具温度80℃的条件下将100mm×100mm×2mm的平板成型后,进行在机筒中380℃停留10分钟的后成型,将制得的5个平板中的黑色异物的总个数进行目视、计测评价。黑色异物数是直接左右成型品的质量本身的重要判断项目。表中分为多(10个以上、不好)、中(6~9个、良好)、少(0~5个,优秀)。
比较例1(PC-1的生产)芳香族聚碳酸酯的生产如下进行。
在备有搅拌装置、精馏塔及减压装置的反应槽中,加入作为原料的精制BPA 137重量份以及精制DPC 133重量份、作为聚合催化剂的双酚A二钠盐(以后有时简称为BPA2Na盐)4.1×10-5重量份、氢氧化四甲铵(以后有时简称为TMAH)5.5×10-3重量份,在氮气氛围、180℃下熔融。
搅拌后,将反应槽内减压到13.33kPa(100mmHg)、一边馏去生成的苯酚一边反应20分钟。然后升温到200℃后慢慢减压,一边馏去苯酚一边在4.000kPa(30mmHg)下反应20分钟。再慢慢升温,在220℃下反应20分钟、在240℃下反应20分钟、在260℃下反应20分钟,然后,在260℃慢慢减压,在2.666kPa(20mmHg)下继续反应10分钟,在1.333kPa(10mmHg)下继续进行反应5分钟,最终在260℃/66.7Pa(0.5mmHg)下反应到粘均分子量达15,300。聚合后将聚碳酸酯造粒,最终得到粘均分子量15,300、末端羟基浓度130(eq/ton聚碳酸酯)(以后简称为eq/ton)、苯氧基末端基浓度109(eq/ton)、熔体粘度稳定性1.1%的聚碳酸酯。表2示出了制得的聚碳酸酯的诸物性值。
比较例2(PC-2的生产)在比较例1中,在粘均分子量达到15,300的时刻,添加作为封端剂的2-甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯(以后包括表简称为SAM)4.0重量份,在260℃、133.3Pa(1mmHg)下搅拌10分钟,然后添加作为磺酸类的十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐(以后包括表中简称为DBSP)3.6×10-4重量份,在260℃、66.7Pa(0.5mmHg)下搅拌10分钟。得到的聚碳酸酯的粘均分子量为15,300,末端羟基浓度为46(eq/ton)、苯氧基末端基浓度为193(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%。把得到的聚碳酸酯的诸物性值示于表2。
实施例1~12(PC-3~14的生产)与比较例2一样地继续进行聚合反应,将聚合反应继续到粘均分子量达到15,300。
但,PC-3、4、5使用与PC-2相同的催化剂体系,使用BPA2Na盐4.1×10-5重量份、TMAH 5.5×10-3重量份,使用表1中记载的(B)特定鏻盐代替DBSP。
在PC-6、7、8中,与PC-2一样地进行聚合,添加作为磺酸类的DBSP后,再使用表1中记载的(B)特定鏻盐。
PC-9、10与PC-2同样,但使用酚钠(以后有时简称为PhONa盐)3.48×10-5重量份代替BPA2Na盐4.1×10-5重量份,使用氢氧化四丁基鏻(以后有时简称为TBPOH)1.66×10-2重量份代替TMAH 5.5×10-3重量份进行聚合后,不使用磺酸类,而使用表1中记载的(B)特定鏻盐。
PC-11、12与PC-2一样,但作为催化剂使用氢氧化钠(以后有时简称为NaOH)1.2×10-5重量份代替BPA2Na盐4.1×10-5重量份进行聚合。在粘均分子量达到15,300的时刻,添加2-甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯4.0重量份,在260℃、133.3Pa(1mmHg)下搅拌10分钟,然后不使用磺酸类,相对于酯交换催化剂的Na盐添加2倍当量表中记载的(B)特定鏻盐,在260℃、66.7Pa(0.5mmHg)下搅拌10分钟。所得到的聚碳酸酯PC-11的粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为49(eq/ton)、苯氧基末端基浓度为190(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%;聚碳酸酯PC-12的粘均分子量为15,300,末端羟基浓度为47(eq/ton)、苯氧基末端基浓度为192(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%。
在PC-13、14中,分别使用氢氧化铷、氢氧化铯(以后有时简称为RbOH、CsOH)1.85×10-5重量份、2.7×10-5重量份代替PC-2中使用的BPA2Na盐4.1×10-5重量份进行聚合。在粘均分子量达到15,300的时刻,添加2-甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯4.0重量份,在260℃、133.3Pa(1mmHg)下搅拌10分钟,然后相对酯交换催化剂Rb、Cs,添加3.3倍当量的表中记载的磺酸类及(B)特定鏻盐,在260℃、66.7Pa(0.5mmHg)下搅拌10分钟。所得到的聚碳酸酯PC-13的粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为49(eq/ton)、苯氧基末端基浓度为190(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%,PC-14的粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为47(eq/ton)、苯氧基末端基浓度为192(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%。
表1

实施例4、5、6、11及12的聚碳酸酯的诸物性值示于表2。
实施例13~15(PC-15~17的生产);界面聚合的例子在设有光气吹入管、温度计及搅拌机的容量为5L的反应槽中,加入精制双酚A 502.8g(2.21摩尔)、7.2%的氢氧化钠水溶液2.21L(氢氧化钠4.19摩尔)及亚硫酸氢钠0.98g(0.0056摩尔)进行溶解,在搅拌下加入二氯甲烷1.27L及48.5%的氢氧化钠水溶液80.70g(氢氧化钠0.98摩尔)后,在25℃经180分钟加入光气250.80g(0.253摩尔)进行光气化反应。
光气化结束后加入p-叔-丁基苯酚17.51g(0.117摩尔)及48.5%的氢氧化钠水溶液80.40g(氢氧化钠0.97摩尔)及作为催化剂的三乙胺1.81mL(0.013摩尔),保持在33℃搅拌2小时结束反应。从反应混合液中分离二氯甲烷,反复水洗5次,进行精制,得到粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为15(eq/ton)、末端苯氧基浓度为224(eq/ton聚碳酸酯)、熔体粘度稳定性为0.1%的聚碳酸酯树脂(PC-15)。再者,在实施例14、15中,水洗后分别添加(B)鏻盐B-1为8×10-4g(聚碳酸酯中浓度为1.45ppm)、B-2为13.2×10-4g(聚碳酸酯中浓度为2.43ppm)。结果PC-16得到粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为16(eq/ton)、末端苯氧基浓度为223(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%的聚碳酸酯树脂。又,PC-17得到粘均分子量为15,300、末端羟基浓度为14(et/ton)、末端苯氧基浓度为225(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%的聚碳酸酯树脂。
实施例16~19(PC-18~21的生产)与比较例1一样地进行聚合,进行聚合到粘均分子量为22,500为止。此时得到末端羟基浓度是73、末端苯氧基浓度是77(eq/ton-聚碳酸酯)、熔体粘度稳定性为1.0%的(PC-18)。
然后同比较例2一样地处理得到的聚碳酸酯,添加SAM 1.95重量份、作为磺酸类的DBSP 3.6×10-4重量份。最终所得的聚碳酸酯的粘均分子量均为22,500、末端羟基浓度为37(eq/ton)、末端苯氧基浓度为113(eq/ton-聚碳酸酯)、熔体粘度稳定性为0%(PC-19)。
另外,在PC-20、21中,不使用磺酸类,而使用(B)特定鏻盐B-1和B-2分别为2.2×10-4重量份、3.7×10-4重量份。最后所得的聚碳酸酯PC-20的粘均分子量都是22,500、末端OH基浓度为38(eq/ton)、末端苯氧基浓度为112(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%(PC-20)。又,聚碳酸酯PC-21的粘均分子量为22,500、末端OH基浓度为36(eq/ton)、末端苯氧基浓度为114(eq/ton)、熔体粘度稳定性为0%(PC-21)。
实施例20~52及比较例3~11(聚碳酸酯组合物粒料的制作)向上述比较例及实施例的芳香族聚碳酸酯粒料中,添加表2~11中记载的种类及量的(B)特定鏻盐、(E)多元醇与高级脂肪酸的酯、(F)有机上蓝剂、(G)亚磷酸酯及(H)酚类抗氧化剂进行混炼。
然后,用排气式双螺杆挤出机[神户制钢公司制KTX-46],将这样的组合物在机筒温度240℃下一边脱气一边熔融混炼,进行挤出造粒。表2~11中示出使用该组合物的稳定性的评价。但对于实施例41~44,是预先制成分别独立地将特定鏻盐与芳香族聚碳酸酯、DBSP与芳香族聚碳酸酯进行熔融混炼的母料,其中对于实施例41、42,是使用特定鏻盐和DBSP两方的母料,对于实施例43、44,是将特定鏻盐添加到芳香族聚碳酸酯中进行混炼,使用该母料,使用上述排气式双螺杆挤出机熔融混炼,进行挤出造粒。
表2

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合表3

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)使用双螺杆挤出机添加混合表4

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表5

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表6

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表7

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表8

(*)刚熔融聚合,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表9

表中M-1~M-4表示使用母料添加(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表10

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合表11

(*)刚熔融聚合后,在反应槽中熔融时添加混合(#)用双螺杆挤出机添加混合再者,表2~11中的缩略号的意思如下。B)特定磷酸鏻盐等B-1 磷酸三(四甲基鏻)B-2 磷酸一氢双(四丁基鏻)B-3 磷酸二氢四甲基鏻B-4 苯基膦酸双(四甲基鏻)B-5 苯基膦酸一氢(四甲基鏻)B-6 亚磷酸三(四甲基鏻)B-7 亚磷酸一氢双(四丁基鏻)B-8 亚磷酸二氢(四丁基鏻)B-9 硼酸三(四甲基鏻)B-10 硼酸一氢双(四丁基鏻)B-11 硼酸二氢(四丁基鏻)B-12 磷酸一氢双(四甲基鏻)B-13 焦磷酸二氢(四甲基鏻)B-14 焦磷酸三氢(四丁基鏻)B-15 焦亚磷酸一氢四丁基鏻C)自由基捕捉剂 C-1 2-叔-丁基-6-(3-叔-丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯C-2 2-[1-(2-羟基-3,5-二-叔-戊基苯基)乙基]-4,6-二-叔-戊基苯基丙烯酸酯C-3 5,7-二-叔丁基-3-(3,5-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮C-4 5,7-二-叔-戊基-3-(3,4-二甲基苯基)-3-H-苯并呋喃-2-酮D)磷酸 D-1 磷酸D-2 磷酸二丁酯D-3 磷酸一丁酯D-4 亚磷酸D-5 亚磷酸一辛酯
D-6 焦磷酸E)多元醇的酯E-1 乙二醇一硬脂酸酯E-2 丙二醇一油酸酯E-3 丙三醇一油酸酯E-4 丙三醇一硬脂酸酯E-5 丙三醇二硬脂酸酯E-6 丙二醇一鲨肝醚E-7 丙三醇一鲨肝醚E-8 三羟甲基丙烷二硬脂酸酯E-9 三羟甲基丙烷四硬脂酸酯E-10 丙三醇三硬脂酸酯E-11 山梨糖醇酐一月桂酸酯E-12 D-11季戊四醇四硬脂酸酯G)亚磷酸酯类化合物 G-1 亚磷酸三壬基苯酯G-2 二亚磷酸双(2,4-二-叔丁基苯基)季戊四醇酯G-3 二亚磷酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-二苯酯G-4 亚磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯H)酚类抗氧化剂H-1 正-十八烷基-3-(4′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基)丙酸酯F)蓝着色剂 V-1 有本化学制(プラスト紫8840)实施例53(片材评价例)调制在上述PC-20的聚合物中含有G-4 100ppm、V-1 0.8ppm的组合物,将该组合物熔融后,用齿轮泵定量供料送到成型机的T口模。用镜面冷却辊和镜面辊夹住或以一面接触熔融挤出成厚2mm或0.2mm、宽800mm的片材。
在所得的芳香族聚碳酸酯片材(2mm厚)的一面上涂布可见光固化型塑料粘接剂“ア-デル公司BENEF IX PC”,为了避免气泡进入该片材,一边在一方上挤压,一边进行叠层后,利用备有可见光专用金属卤化物型的光固化装置照射5,000 mJ/cm2的光,按JIS K-6852(粘接剂的压缩剪切粘接强度试验方法)测定所得的叠层板的粘接强度,结果粘接强度良好,为10.4 MPa(106 Kgf/cm2)。
另一方面,使油墨“ナツダ70-9132颜色136D烟色”和溶剂“异佛尔酮/环己烷/异丁醇=40/40/20(重量%)”混合、均匀,用丝网印刷机在厚0.2mm的芳香族聚碳酸酯片上进行印刷,在100℃干燥60分钟。在被印刷的油墨面上没有不良转移,是良好的印刷。
此外,使1,1-双(4-羟基苯基)环己烷与光气进行通常的界面缩聚反应,将所得的聚碳酸酯树脂(比粘度0.895、Tg 175℃)30份、作为染料的Plast Red 8370(有本化学工业制)15份、作为溶剂的二噁烷130份混合制成印刷用油墨,将用该印刷油墨印刷的片材(厚为0.2mm)装在注射成型模具内,使用聚碳酸酯树脂粒料(パンライトL-1225帝人化成制)在310℃的成型温度下进行嵌件成型。嵌件成型后的成型品的印刷部图案上也没有渗出和模糊等异常,得到具有良好的印刷外观的嵌件成型品。
实施例54~60(聚合物掺混物的评价)调制在上述PC-20聚合物中含有G-4 100ppm、V-1 0.8ppm及磷酸三甲酯0.05重量%的组合物,使用转鼓式混合机将该组合物和表3、4记载的各成份均匀混合后,采用φ30mm的排气式双螺杆挤出机(神户制钢公司制KTX-30),在料筒温度260℃、1.33kPa(10mmHg)的真空度下一边脱气一边造粒。将得到的粒料在120℃干燥5小时后,使用注射成型机(住友重机械工业公司制SG 150U型),在料筒温度270℃、模具温度80℃的条件下制成测定用的成型片,进行下述的评价。将结果示于表12及表13。表12及表13中的符号有下述意义。
①-1 ABS苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物,サンタツクUT-61;三井化学公司制①-2 AS苯乙烯-丙烯腈共聚物;スタイラツク-AS 767 R27;旭化成工业公司制①-3 PET聚对苯二甲酸乙二醇酯;TR-8580;帝人公司制、特性粘度0.8①-4 PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯;TRB-H;帝人公司制、特性粘度1.07②-1 MBS(甲基)丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物;カネエ一スB-56;钟渊化学工业公司制②-2 Z-1丁二烯-烷基丙烯酸酯-烷基甲基丙烯酸酯共聚物;パラロイド EXL-2602;吴羽化学工业公司制②-3 Z-2聚有机硅氧烷成分与聚烷基(甲基)丙烯酸酯橡胶成分具有互穿网络结构的复合橡胶;メタブレン S-2001;三菱人造丝公司制③-1 T滑石粉;HS-T 0.8;林化成公司制;用激光衍射法测定的平均粒子直径L=5μm、L/D=8③-2 G玻璃纤维;チヨツプドストラン ド ECS-03T-511;日本电气玻璃公司制、氨基甲酸酯集束处理、纤维直径13μm③-3 W硅灰石;サイカテツクNN-4;巴工业公司制、通过电子显微镜观察求出的数平均的平均纤维直径D=1.5μm、平均纤维长17μm、形状比L/D=20④ WAXα-烯烃与马来酸酐共聚的烯烃系蜡;ダイヤカルナ-P30;三菱化成公司制(马来酸酐含量=10重量%)物性评价内容(A)弯曲弹性模量按照ASTM D790测定弯曲弹性模量。
(B)带缺口冲击值按照ASTM D256,用厚3.2mm的试验片,从缺口处使摆锤冲击测定冲击值。
(C)流动性在料筒温度250℃、模具温度80℃、注射压力98.1 MPa下,通过阿基米德型螺旋液流(厚2mm、宽8mm)测定流动性。
(D)耐药品性在在ASTM D638中使用的拉伸试验片上附加1%变形,在30℃的埃索普通汽油中浸渍3分钟后,测定拉伸强度算出保持率。保持率按下述式计算。
保持率(%)=(处理样品的强度/未处理样品的强度)×100
表12

表13

实施例61将在实施例31中得到的聚碳酸酯组合物加工成型为光盘基板。使用日精树脂工业公司制造的注射成型机(型号M040D3H),模具和印模使用存储容量2.6GB的相变化型光记录媒体基板用(盘径120mm、厚0.6mm)的部件。对于模具温度,可动部分为123℃,固定部分为128℃。另外,切刀、流道的温度为60℃。树脂温度达到料筒温度380℃。在注射速度250mm/sec下,将实施例1制得的聚碳酸酯组合物充填到模具阴模中,连续注射成型100次得光盘基板。连续成型中所有的盘基板脱模好,未产生脱模不良问题。另外,制得的基板均透明,信息记录用沟槽和台(凹和凸)部分的复制性好、没有翘曲等变形,作为光盘基板是理想的。
权利要求
1.一种芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是该组合物含有(A)与(B),粘均分子量在10,000~100,000的范围,且熔体粘度稳定性为0.5%以下,其中,(A)是主要由用下述式(1)表示的重复单元构成的芳香族聚碳酸酯, 式中,R1、R2、R3和R4彼此独立地是氢原子、C1~C10的烷基、C6~C10的芳基或C7~C10的芳烷基,而W是C1~C6的亚烷基、C2~C10的烷叉基、C6~C10的亚环烷基、C6~C10的环烷叉基、C8~C15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基或磺酸基;(B)是从由磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐组成的群中选出的至少1种鏻盐。
2.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是磷酸鏻盐是酸性磷酸鏻盐,膦酸鏻盐是酸性膦酸鏻盐,缩合磷酸鏻盐是缩合酸性磷酸鏻盐,亚磷酸鏻盐是酸性亚磷酸鏻盐,亚膦酸鏻盐是酸性亚膦酸鏻盐,且硼酸鏻盐是酸性硼酸鏻盐。
3.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是相对于100重量份芳香族聚碳酸酯(A),含有作为磷原子为0.01×10-4~30×10-4重量份的鏻盐(B)。
4.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是芳香族聚碳酸酯(A)的粘均分子量在10,000~100,000的范围,熔体粘度稳定性为0.5%以下,且末端羟基浓度相对于总末端基在50摩尔%以下。
5.按照权利要求4记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是芳香族聚碳酸酯(A)是以相当的芳香族二羟基化合物和碳酸二酯为起始原料熔融缩聚而得到的。
6.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有(C)碳自由基捕捉剂0.5×10-4~500×10-4重量份。
7.按照权利要求6记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是碳自由基捕捉剂(C)是丙烯酸的芳基酯或内酯。
8.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有(D)从由磷酸、亚磷酸、次亚磷酸、缩合磷酸及缩合亚磷酸组成的群中选出的至少1种1×10-4~100×10-4重量份。
9.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有(E)多元醇与高级脂肪酸的酯1×10-3~3×10-1重量份。
10.按照权利要求9记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是上述酯是HLB值为3~7的部分酯。
11.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有(F)上蓝剂0.001×10-4~100×10-4重量份。
12.按照权利要求10记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是上蓝剂(F)是蒽醌化合物。
13.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是鏻盐(B)是磷酸鏻盐和/或亚磷酸鏻盐,且每100重量份芳香族聚碳酸酯(A)含有作为磷原子为0.01×10-4~30×10-4重量份的鏻盐(B),且每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有多元醇与高级脂肪酸的酯(E)1×10-3~3×10-1重量份,而且根据情况还含有碳自由基捕捉剂(C)。
14.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是鏻盐(B)是磷酸鏻盐和/或亚磷酸鏻盐,而且每100重量份芳香族聚碳酸酯(A)含有作为磷原子为0.01×10-4~30×10-4重量份的鏻盐(B),且每100重量份芳香族聚碳酸酯还含有多元醇与高级脂肪酸的酯(E)和上蓝剂(F)分别为1×10-3~3×10-1重量份及0.001×10-4~100×10-4重量份,而且根据情况还含有碳自由基捕捉剂(C)。
15.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是相对于100重量份芳香族聚碳酸酯(A)还含有固体填料1~150重量份。
16.按照权利要求1记载的芳香族聚碳酸酯组合物,其特征是每100重量份芳香族聚碳酸酯(A)还含有与芳香族聚碳酸酯(A)不同的热塑性树脂10~150重量份。
17.一种芳香族聚碳酸酯组合物的生产方法,其特征是(1)使主要由用下述式(2)表示的芳香族二羟基化合物构成的二羟基化合物与碳酸酯键形成性母体在酯交换催化剂的存在下进行熔融缩聚, 式中,R1、R2、R3、R4及W的定义与上述式(1)相同;然后(2)在熔融状态下,向得到的芳香族聚碳酸酯中添加(a)从由磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐组成的群中选出的至少1种鏻盐,或(b)上述鏻盐与从由磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸组成的群中选出的至少1种磺酸类的组合。
18.按照权利要求17记载的方法,其特征是作为酯交换催化剂,相对于1摩尔二羟基化合物使用(i)从由碱性含氮化合物及碱性含磷化合物组成的群中选出的至少1种碱性化合物5×10-5~1×10-3化学当量,以及(ii)碱金属化合物5×10-8~1×10-6化学当量。
19.按照权利要求18记载的方法,其特征是碱金属化合物是从由铷化合物及铯化合物组成的群中选出的至少1种。
20.按照权利要求17记载的方法,其特征是以添加磺酸类之后再添加鏻盐的方式使用上述鏻盐与从由磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸组成的群中选出的至少1种磺酸类的组合(b)。
21.按照权利要求17记载的方法,其特征是在熔融缩聚装置内实施上述工序(1),然后在熔融挤出机内实施上述工序(2)。
22.按照权利要求20记载的方法,其特征是将鏻盐(a)或鏻盐与磺酸类的组合(b)作成芳香族聚碳酸酯的母料进行添加。
23.按照权利要求20记载的方法,其特征是在鏻盐与磺酸类的组合(b)中,只将鏻盐作成芳香族聚碳酸酯的母料进行添加。
24.一种芳香族聚碳酸酯组合物的生产方法,其特征是(1)准备主要由用下述式(1)表示的重复单元构成的芳香族聚碳酸酯的粒料, 式中,R1、R2、R3及R4彼此独立地是氢原子、C1~C10的烷基、C6~C10的芳基或C7~C10的芳烷基,而W是C1~C6的亚烷基、C2~C10的烷叉基、C6~C10的亚环烷基、C6~C10的环烷叉基、C8~C15的亚烷基-亚芳基-亚烷基、氧原子、硫原子、亚砜基或磺酸基;然后(2)将上述粒料熔融,在熔融状态下添加从由磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐组成的群中选出的至少1种鏻盐并进行混合。
25.按照权利要求24记载的方法,其特征是工序(1)的芳香族聚碳酸酯含有从由磺酸鏻盐、磺酸铵盐、磺酸低级烷基酯及磺酸组成的群中选出的至少1种磺酸类。
26.一种成型品,它是由权利要求1、13或14记载的芳香族聚碳酸酯组合物构成的。
27.一种光信息记录媒体的基板,它是由权利要求1或13记载的芳香族聚碳酸酯组合物构成的。
28.一种片材,它是由权利要求1或14记载的芳香族聚碳酸酯组合物构成的。
29.权利要求1或13记载的芳香族聚碳酸酯组合物作为光信息记录媒体基板材料的用途。
30.权利要求1或14记载的芳香族聚碳酸酯组合物作为片材材料的用途。
全文摘要
一种芳香族聚碳酸酯组合物,它含有从由磷酸鏻盐、膦酸鏻盐、缩合磷酸鏻盐、亚磷酸鏻盐、亚膦酸鏻盐及硼酸鏻盐组成的群中选出的至少1种鏻盐,并且粘均分子量在10,000~100,000的范围,同时熔体粘度稳定性为0.5%以下。该芳香族聚碳酸酯组合物的透明性、耐热性及色相稳定性好。本发明也公开了芳香族聚碳酸酯组合物的生产方法。
文档编号G11B7/2533GK1380896SQ01801430
公开日2002年11月20日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年3月30日
发明者船越涉, 影山裕一, 兼子博章, 佐佐木胜司, 三好孝则 申请人:帝人株式会社
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