本發(fā)明涉及一種聚碳酸酯樹脂組合物及成形品。
背景技術(shù):
聚碳酸酯樹脂因其耐沖擊性、耐熱性、透明性等優(yōu)異而一直以來被利用于例如導(dǎo)光板、各種透鏡、標(biāo)牌等成形品中。
例如專利文獻1中公開了一種導(dǎo)光板用芳香族聚碳酸酯樹脂組合物,其在重均分子量與數(shù)均分子量之比被規(guī)定到特定范圍的芳香族聚碳酸酯樹脂中配合有穩(wěn)定劑及脫模劑。
專利文獻2中公開了包含聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、環(huán)狀烯烴共聚物等具有高透光率及低雙折射性的熱塑性樹脂的樹脂組合物作為導(dǎo)光板用樹脂組合物。
專利文獻3中公開了在聚碳酸酯樹脂中配合有聚苯乙烯及1種磷系抗氧化劑的光學(xué)用成形品用聚碳酸酯樹脂組合物。
專利文獻4中公開了一種導(dǎo)光構(gòu)件用聚碳酸酯樹脂組合物,其在具有特定粘均分子量的芳香族聚碳酸酯樹脂中配合有2種亞磷酸酯系穩(wěn)定劑及脂肪酸酯,一種亞磷酸酯系穩(wěn)定劑具有特定結(jié)構(gòu),且其量比另一種亞磷酸酯系穩(wěn)定劑少。
然而,近年來,對光學(xué)用成形品不僅要求透光率而且要求兼具例如熱穩(wěn)定性、機械強度、色調(diào)、亮度、擠出成形性、耐候性、長期可靠性等各種特性中與其用途相應(yīng)的特性,專利文獻1~4中公開的樹脂組合物并不能充分滿足該要求。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2007-204737號公報
專利文獻2:日本特開2007-214001號公報
專利文獻3:日本特開2011-133647號公報
專利文獻4:日本特開2013-234233號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明提供可以根據(jù)成形品的用途而賦予優(yōu)異特性的聚碳酸酯樹脂組合物。另外,本發(fā)明還提供將該聚碳酸酯樹脂組合物成形而成且適合于各種用途的成形品。
用于解決課題的手段
本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂組合物含有聚碳酸酯樹脂(a)、磷系抗氧化劑(b)、脂肪酸酯(c)和紫外線吸收劑(d)而成,
上述磷系抗氧化劑(b)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.04~0.1重量份,
上述脂肪酸酯(c)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.03~0.5重量份,
上述紫外線吸收劑(d)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0~1重量份,
上述磷系抗氧化劑(b)為至少2種化合物,該至少2種化合物中的1種為通式(1)所示的化合物,
【化1】
(式中,r1表示碳數(shù)1~20的烷基,a表示0~3的整數(shù))
上述通式(1)所示的化合物的量為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%。
本發(fā)明的成形品為將聚碳酸酯樹脂組合物成形而成的成形品,所述聚碳酸酯樹脂組合物含有聚碳酸酯樹脂(a)、磷系抗氧化劑(b)、脂肪酸酯(c)和紫外線吸收劑(d)而成,
上述磷系抗氧化劑(b)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.04~0.1重量份,
上述脂肪酸酯(c)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.03~0.5重量份,
上述紫外線吸收劑(d)的量相對于上述聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0~1重量份,
上述磷系抗氧化劑(b)為至少2種化合物,該至少2種化合物中的1種為通式(1)所示的化合物,
【化2】
(式中,r1表示碳數(shù)1~20的烷基,a表示0~3的整數(shù))
上述通式(1)所示的化合物的量為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%。
發(fā)明效果
將本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂組合物成形而得的本發(fā)明的成形品不僅具有高透光率,而且具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、高機械強度、優(yōu)異的色調(diào)、高亮度、優(yōu)異的擠出成形性、優(yōu)異的耐候性等,除此以外,即使在供于高溫高濕條件下后,透光率的降低也少,并且還具有優(yōu)異的長期可靠性。
具體實施方式
以下對實施方式進行詳細(xì)地說明。但是,有時將省略必要以上的詳細(xì)說明。例如,有時省略已知事項的詳細(xì)說明和針對實質(zhì)上相同結(jié)構(gòu)的重復(fù)說明。這是為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解而避免以下的說明變得過于冗長。
予以說明,發(fā)明人等為了本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分理解本發(fā)明而提供了以下的說明,但并無意圖通過這些來限定權(quán)利要求書所述的主題。
(實施方式1:聚碳酸酯樹脂組合物)
實施方式1的聚碳酸酯樹脂組合物含有聚碳酸酯樹脂(a)、磷系抗氧化劑(b)、脂肪酸酯(c)和紫外線吸收劑(d)。予以說明,本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂組合物可以根據(jù)需要含有其他成分。
聚碳酸酯樹脂(a)為利用使各種二羥基二芳基化合物與光氣反應(yīng)的光氣法、或者使二羥基二芳基化合物與碳酸二苯酯等碳酸酯反應(yīng)的酯交換法得到的聚合物。作為代表例,可列舉由2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷(雙酚a)制造的聚碳酸酯樹脂。
作為上述二羥基二芳基化合物,除雙酚a以外,還可列舉例如: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、2,2-雙(4-羥基苯基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基-3-叔丁基苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3、5-二溴苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)丙烷等雙(羥基芳基)烷烴類;1,1-雙(4-羥基苯基)環(huán)戊烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環(huán)己烷等雙(羥基芳基)環(huán)烷烴類;4,4′-二羥基二苯基醚、4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基醚等二羥基二芳基醚類;4,4′-二羥基二苯基硫醚等二羥基二芳基硫醚類;4,4′-二羥基二苯基亞砜、4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基亞砜等二羥基二芳基亞砜類;4,4′-二羥基二苯基砜、4,4′-二羥基-3,3′-二甲基二苯基砜等二羥基二芳基砜類。這些化合物可以單獨使用或混合使用2種以上。除這些化合物以外,還可以混合使用哌嗪、二哌啶基對苯二酚、間苯二酚、4,4′-二羥基聯(lián)苯等。
進而,還可以混合使用上述二羥基二芳基化合物和例如以下所示的三元以上的酚化合物。
作為上述三元以上的酚化合物,可列舉例如間苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羥基苯基)-庚烯、2,4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羥基苯基)-庚烷、1,3,5-三-(4-羥基苯基)-粗苯、1,1,1-三-(4-羥基苯基)-乙烷及2,2-雙-[4,4-(4,4′-二羥基二苯基)-環(huán)己基]-丙烷等。
聚碳酸酯樹脂(a)的粘均分子量優(yōu)選為10000~100000、更優(yōu)選為12000~30000。予以說明,在制造此種聚碳酸酯樹脂(a)時可以根據(jù)需要使用分子量調(diào)節(jié)劑、催化劑等。
磷系抗氧化劑(b)為提高所得的聚碳酸酯樹脂組合物的熱穩(wěn)定性及色調(diào)的成分。
本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂組合物中含有至少2種化合物作為磷系抗氧化劑(b)。至少2種化合物中的1種為通式(1)所示的化合物。
【化3】
(式中,r1表示碳數(shù)1~20的烷基,a表示0~3的整數(shù))
上述通式(1)中,r1為碳數(shù)1~20的烷基,但更優(yōu)選為碳數(shù)1~10的烷基。
作為通式(1)所示的化合物,可列舉例如亞磷酸三苯酯、亞磷酸三甲苯酯、亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯、亞磷酸三(壬基苯基)酯等。其中,特別優(yōu)選亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯,例如在商業(yè)上可以取得basf公司制的irgafos168(“irgafos”為basfsocietas·europaea的注冊商標(biāo))。
作為除上述通式(1)所示的化合物以外的磷系抗氧化劑(b),可列舉例如通式(2)所示的化合物。
【化4】
(式中,r2、r3、r5及r6分別獨立地表示氫原子、碳數(shù)1~8的烷基、碳數(shù)5~8的環(huán)烷基、碳數(shù)6~12的烷基環(huán)烷基、碳數(shù)7~12的芳烷基或苯基。r4表示氫原子或碳數(shù)1~8的烷基。x表示單鍵、硫原子或式:-chr7-(其中,r7表示氫原子、碳數(shù)1~8的烷基或碳數(shù)5~8的環(huán)烷基)所示的基團。a表示碳數(shù)1~8的亞烷基或式:*-cor8-(其中,r8表示單鍵或碳數(shù)1~8的亞烷基,*表示為氧側(cè)的鍵合位)所示的基團。y及z中的任一者表示羥基、碳數(shù)1~8的烷氧基或碳數(shù)7~12的芳烷基氧基,另一方表示氫原子或碳數(shù)1~8的烷基)
通式(2)中,r2、r3、r5及r6分別獨立地表示氫原子、碳數(shù)1~8的烷基、碳數(shù)5~8的環(huán)烷基、碳數(shù)6~12的烷基環(huán)烷基、碳數(shù)7~12的芳烷基或苯基。
在此,作為碳數(shù)1~8的烷基,可列舉例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、異辛基、叔辛基、2-乙基己基等。作為碳數(shù)5~8的環(huán)烷基,可列舉例如環(huán)戊基、環(huán)己基、環(huán)庚基、環(huán)辛基等。作為碳數(shù)6~12的烷基環(huán)烷基,可列舉例如1-甲基環(huán)戊基、1-甲基環(huán)己基、1-甲基-4-異丙基環(huán)己基等。作為碳數(shù)7~12的芳烷基,可列舉例如芐基、α-甲基芐基、α,α-二甲基芐基等。
上述r2、r3及r5分別獨立地優(yōu)選為碳數(shù)1~8的烷基、碳數(shù)5~8的環(huán)烷基或碳數(shù)6~12的烷基環(huán)烷基。尤其是r2及r5分別獨立地優(yōu)選為叔丁基、叔戊基、叔辛基等叔烷基;環(huán)己基或1-甲基環(huán)己基。尤其是r3優(yōu)選為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基等碳數(shù)1~5的烷基,更優(yōu)選為甲基、叔丁基或叔戊基。
上述r6優(yōu)選為氫原子、碳數(shù)1~8的烷基或碳數(shù)5~8的環(huán)烷基,更優(yōu)選為氫原子、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、叔戊基等碳數(shù)1~5的烷基。
通式(2)中,r4表示氫原子或碳數(shù)1~8的烷基。作為碳數(shù)1~8的烷基,可列舉例如上述r2、r3、r5及r6的說明中所例示的烷基。尤其是r4優(yōu)選為氫原子或碳數(shù)1~5的烷基,更優(yōu)選為氫原子或甲基。
通式(2)中,x表示單鍵、硫原子或式:-chr7-所示的基團。其中,式:-chr7-中的r7表示氫原子、碳數(shù)1~8的烷基或碳數(shù)5~8的環(huán)烷基。作為碳數(shù)1~8的烷基及碳數(shù)5~8的環(huán)烷基,可列舉例如分別在上述r2、r3、r5及r6的說明中所例示的烷基及環(huán)烷基。尤其是x優(yōu)選為單鍵、亞甲基或被甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基等取代后的亞甲基,更優(yōu)選為單鍵。
通式(2)中,a表示碳數(shù)1~8的亞烷基或式:*-cor8-所示的基團。作為碳數(shù)1~8的亞烷基,可列舉例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、亞丁基、五亞甲基、六亞甲基、八亞甲基、2,2-二甲基-1,3-亞丙基等,優(yōu)選為亞丙基。另外,式:*-cor8-中的r8表示單鍵或碳數(shù)1~8的亞烷基。作為表示r8的碳數(shù)1~8的亞烷基,可列舉例如在上述a的說明中所例示的亞烷基。r8優(yōu)選為單鍵或亞乙基。另外,式:*-cor8-中的*為氧側(cè)的鍵合位且表示羰基與亞磷酸酯基的氧原子鍵合。
通式(2)中,y及z中的任一者表示羥基、碳數(shù)1~8的烷氧基或碳數(shù)7~12的芳烷基氧基,另一者表示氫原子或碳數(shù)1~8的烷基。作為碳數(shù)1~8的烷氧基,可列舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、叔丁氧基、戊氧基等。作為碳數(shù)7~12的芳烷基氧基,可列舉例如芐基氧基、α-甲基芐基氧基、α,α-二甲基芐基氧基等。作為碳數(shù)1~8的烷基,可列舉例如在上述r2、r3、r5及r6的說明中所例示的烷基。
作為通式(2)所示的化合物,可列舉例如2,4,8,10-四-叔丁基-6-〔3-(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丙氧基〕二苯并〔d,f〕〔1,3,2〕二氧雜磷七環(huán)(dioxaphosphepin)、6-[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-叔丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷七環(huán)、6-[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙氧基]-4,8-二-叔丁基-2,10-二甲基-12h-二苯并[d,g][1,3,2]二氧磷雜八環(huán)(dioxaphosphocin)、6-[3-(3,5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酰氧基]-4,8-二-叔丁基-2,10-二甲基-12h-二苯并[d,g][1,3,2]二氧磷雜八環(huán)等。其中,尤其在要求光學(xué)特性的領(lǐng)域中使用所得的聚碳酸酯樹脂組合物的情況下,優(yōu)選2,4,8,10-四-叔丁基-6-〔3-(3-甲基-4-羥基-5-叔丁基苯基)丙氧基〕二苯并〔d,f〕〔1,3,2〕二氧雜磷七環(huán),例如在商業(yè)上可以取得住友化學(xué)(株)制的sumilizergp(“sumilizer”為注冊商標(biāo))。
進而,作為除通式(1)所示的化合物以外的磷系抗氧化劑(b),可列舉例如通式(3)所示的化合物。
【化5】
(式中,r9及r10分別獨立地表示碳數(shù)1~20的烷基或可以被烷基取代的芳基,b及c分別獨立地表示0~3的整數(shù))
上述通式(3)中,r9及r10為碳數(shù)1~20的烷基或可以被烷基取代的芳基,更優(yōu)選為碳數(shù)1~10的烷基或可以被烷基取代的芳基。
作為通式(3)所示的化合物,可列舉例如3,9-雙(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5,5]十一烷、3,9-雙(十八烷氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5,5]十一烷等,例如在商業(yè)上可以取得(株)adeka制的adkstabpep-36a、adkstabpep-8(“adkstab”為注冊商標(biāo))。其中,優(yōu)選3,9-雙(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5,5]十一烷。
進而,作為除通式(1)所示的化合物以外的磷系抗氧化劑(b),可列舉例如通式(4)所示的化合物。
【化6】
(式中,r11、r12、r13及r14分別獨立地表示碳數(shù)1~20的烷基或可以被烷基取代的芳基)
作為通式(4)所示的化合物,可列舉例如[1,1′-聯(lián)苯]-4,4′-二基雙[雙(2,4-二-叔丁基苯氧基)膦]等,例如在商業(yè)上可以取得clariantjapan(株)制的sandostabp-epq(商品名)。
磷系抗氧化劑(b)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.04~0.1重量份,優(yōu)選為0.05~0.09重量份。在磷系抗氧化劑(b)的量不足0.04重量份的情況下,熱穩(wěn)定性及色調(diào)的提高效果不充分。相反,在磷系抗氧化劑(b)的量超過0.1重量份的情況下,也會導(dǎo)致熱穩(wěn)定性及色調(diào)的提高效果不充分。
作為除通式(1)所示的化合物以外的磷系抗氧化劑(b),例如只要從上述通式(2)~(4)所示的化合物等中適當(dāng)選擇至少1種即可。
本發(fā)明的聚碳酸酯樹脂組合物中含有上述通式(1)所示的化合物和除其以外的化合物共計至少2種作為磷系抗氧化劑(b),通式(1)所示的化合物的量為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%,優(yōu)選為42~70重量%。在通式(1)所示的化合物的量不足磷系抗氧化劑(b)總量的40重量%的情況下,尤其使熱穩(wěn)定性的提高效果不充分,利用高溫下的成形加工不會抑制黃變而導(dǎo)致色調(diào)降低。相反,在通式(1)所示的化合物的量超過磷系抗氧化劑(b)總量的80重量%的情況下,也尤其使熱穩(wěn)定性的提高效果不充分,利用在高溫下的成形加工不會抑制黃變而導(dǎo)致色調(diào)降低。
脂肪酸酯(c)是與上述磷系抗氧化劑(b)一起發(fā)揮作用、抑制所得的聚碳酸酯樹脂組合物的黃變且使色調(diào)提高的成分。進而,脂肪酸酯(c)是對聚碳酸酯樹脂組合物賦予在利用擠出成形制造成形品時的擠出成形性的成分。
作為脂肪酸酯(c),可以使用通常的脂肪族羧酸與醇的縮合化合物。
作為上述脂肪族羧酸,可列舉飽和或不飽和的單羧酸、二羧酸、三羧酸等。予以說明,該脂肪族羧酸中也包含脂環(huán)式羧酸。其中,優(yōu)選碳數(shù)6~36的單羧酸及二羧酸,更優(yōu)選碳數(shù)6~36的飽和單羧酸。
作為上述脂肪族羧酸的具體例,可列舉例如棕櫚酸、硬脂酸、戊酸、己酸、癸酸、月桂酸、花生酸、山崳酸、木蠟酸、蠟酸、蜂花酸、三十四酸、褐煤酸、戊二酸、己二酸、壬二酸等。
作為上述醇,可列舉飽和或不飽和的一元醇及多元醇,這些醇可以具有氟原子、氯原子、溴原子、芳基等取代基。其中,優(yōu)選碳數(shù)30以下的飽和醇,更優(yōu)選碳數(shù)30以下的脂肪族飽和一元醇及脂肪族飽和多元醇。予以說明,脂肪族醇還包括脂環(huán)式醇。
作為上述醇的具體例,可列舉例如辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、硬脂醇、二十二烷醇、乙二醇、二乙二醇、甘油、季戊四醇、2,2-二羥基全氟丙醇、新戊二醇、二(三羥甲基)丙烷、二季戊四醇等。
作為脂肪酸酯(c)的具體例,可列舉例如山萮酸二十二烷基酯、山萮酸辛基十二烷基酯、硬脂酸硬脂酯、甘油單棕櫚酸酯、
甘油單硬脂酸酯、甘油單油酸酯、甘油二硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、季戊四醇單棕櫚酸酯、季戊四醇單硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯等,這些脂肪酸酯可以單獨使用或組合使用2種以上。其中,優(yōu)選甘油單硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯等硬脂酸酯,例如在商業(yè)上可以取得理研維生素(株)制的rikemals-100a(商品名)、日油(株)制的unistarh476dp(“unistar”為注冊商標(biāo))。
上述脂肪酸酯(c)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0.03~0.5重量份,優(yōu)選為0.05~0.2重量份。在脂肪酸酯(c)的量不足0.03重量份的情況下,抑制黃變而提高色調(diào)的效果或賦予擠出成形性的效果不充分。相反,在脂肪酸酯(c)的量超過0.5重量份的情況下,導(dǎo)致提高色調(diào)的效果或賦予擠出成形性的效果不充分。
紫外線吸收劑(d)為進一步提高所得聚碳酸酯樹脂組合物的耐候性的成分,可以根據(jù)成形聚碳酸酯樹脂組合物而得的成形品的用途而適當(dāng)使用。如后述那樣,例如在成形品為光學(xué)透鏡的情況下,通過使用配合有該紫外線吸收劑(d)的聚碳酸酯樹脂組合物,從而即使在基于太陽光或led照明等的照射后,也可以使成形品的透光率維持在較高的狀態(tài)。
作為紫外線吸收劑(d),例如可以單獨或組合2種以上地使用苯并三唑系化合物、三嗪系化合物、草酰替苯胺系化合物等通常配合于聚碳酸酯樹脂的紫外線吸收劑。
作為苯并三唑系化合物,可列舉例如通式(5)所示的化合物等。
【化7】
(式中,r15及r16分別獨立地表示碳數(shù)1~20的烷基或可以被烷基取代的芳基,d及e分別獨立地表示0~3的整數(shù))
作為通式(5)所示的化合物,可列舉例如2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑等,例如在商業(yè)上可以取得basf公司制的tinuvin329(tinuvin為注冊商標(biāo))、shiprokasei(株)制的seesorb709、chemiprokasei(株)制的kemisorb79等。
作為三嗪系化合物,可列舉例如2,4-二苯基-6-(2-羥基苯基-4-己基氧基苯基)1,3,5-三嗪等,例如在商業(yè)上可以取得basf公司制的tinuvin1577等。
作為草酰替苯胺系化合物,可列舉例如式(6)所示的化合物等,例如在商業(yè)上可以取得clariantjapan(株)制的sanduvorvsu等。
【化8】
紫外線吸收劑(d)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份為0~1重量份,優(yōu)選為0.05~0.5重量份。在紫外線吸收劑(d)的量超過1重量份的情況下,存在使所得的聚碳酸酯樹脂組合物的初始的色調(diào)降低的風(fēng)險。予以說明,在紫外線吸收劑(d)的量為0.1重量份以上的的情況下,尤其大大發(fā)揮進一步提高聚碳酸酯樹脂組合物的耐候性的效果。
進而,在實施方式1的聚碳酸酯樹脂組合物中可以在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)適當(dāng)配合例如抗氧化劑、著色劑、脫模劑、軟化劑、抗靜電劑、沖擊性改良劑等各種添加劑、除聚碳酸酯樹脂(a)以外的聚合物等。
對于聚碳酸酯樹脂組合物的制造方法并無特別限定,可列舉對聚碳酸酯樹脂(a)、磷系抗氧化劑(b)、脂肪酸酯(c)及紫外線吸收劑(d)、以及根據(jù)需要添加的上述各種添加劑、除聚碳酸酯樹脂(a)以外的聚合物等適當(dāng)調(diào)整各成分的種類及量,并將它們用例如滾筒、帶式混合機等公知的混合機進行混合的方法或者利用擠出機進行熔融混煉的方法。利用這些方法,可以容易地得到聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒。
對于如上述那樣得到的聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒的形狀及大小并無特別限定,只要為一般的樹脂顆粒所具有的形狀及大小即可。例如,作為顆粒的形狀,可列舉橢圓柱狀、圓柱狀等。作為顆粒的大小,適合使長度為2~8mm左右,在橢圓柱狀的情況下,適合使截面橢圓的長徑為2~8mm左右、短徑為1~4mm左右,在圓柱狀的情況下,適合使截面圓的直徑為1~6mm左右。予以說明,可以使所得的每個顆粒均為這樣的大小,也可以使形成顆粒集合體的全部顆粒為這樣的大小,還可以使顆粒集合體的平均值為這樣的大小,并無特別限定。
如上所述,作為在本申請中公開的技術(shù)的例示,對實施方式1進行了說明。然而,本發(fā)明的技術(shù)并不限定于此,也可以應(yīng)用于適當(dāng)進行了變更、替換、添加、省略等的實施方式。
(實施方式2:成形品)
實施方式2的成形品為將如上述那樣得到的實施方式1的聚碳酸酯樹脂組合物成形而得的成形品。
對于上述成形品的制造方法并無特別限定,可列舉例如利用公知的注射成形法、壓縮成形法等成形聚碳酸酯樹脂組合物的方法。
作為本發(fā)明的成形品,優(yōu)選例示光學(xué)透鏡、車燈用導(dǎo)光件、導(dǎo)光膜、面發(fā)光體材料、標(biāo)牌等。
尤其在成形品為光學(xué)透鏡的情況下,通過配合上述紫外線吸收劑(d),并且使用耐候性更優(yōu)異的聚碳酸酯樹脂組合物,從而即使在基于太陽光或led照明等的照射后,也可以使成形品的透光率維持在較高的狀態(tài)。
尤其在成形品為車燈用導(dǎo)光件的情況下,該車燈用導(dǎo)光件的熱穩(wěn)定性優(yōu)異,即使在高溫下成形加工的情況下,也具有高透光率,充分抑制黃變而使色調(diào)優(yōu)異,并且作為利用在其附近所具備的led等光源進行點燈而發(fā)揮高能見性的照明工具來利用。因此,即使該車燈用導(dǎo)光件為厚度0.4mm左右的薄型,也較少發(fā)生因色調(diào)變化而使外觀降低、經(jīng)過高溫成形而使樹脂本身劣化,工業(yè)上的利用價值極高。
予以說明,本發(fā)明的車燈用導(dǎo)光件(日間導(dǎo)光件)是指:在頭燈等車輛前照燈、霧燈等輔助前照燈、日間行車燈等各種車輛用燈具附近所具備的日間點燈用導(dǎo)光件。
尤其在成形品為導(dǎo)光膜的情況下,該導(dǎo)光膜的熱穩(wěn)定性優(yōu)異,即使在高溫成形加工的情況下,也具有高透光率,充分抑制黃變而使色調(diào)優(yōu)異。因此,該導(dǎo)光膜即使為600μm左右以下的厚度,也較少發(fā)生因色調(diào)變化而使外觀降低、經(jīng)過高溫成形而使樹脂本身劣化,亮度、透光率及色調(diào)穩(wěn)定性的平衡良好,并且擠出成形性也優(yōu)異,因此工業(yè)的利用價值極高。
予以說明,本發(fā)明的導(dǎo)光膜是指:例如在智能手機等攜帶型計算機的液晶顯示裝置等各種顯示部所使用的、優(yōu)選厚度600μm以下、更優(yōu)選厚度400μm以下的膜。
本發(fā)明的導(dǎo)光膜通過將上述聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒進行擠出成形等而得到。對于導(dǎo)光膜的制造方法并無特別限定,可以采用例如公知的t模擠出成形法、壓延成形法等以往的成形法。另外,也可以利用公知的注射成形法、壓縮成形法等而得到聚碳酸酯樹脂組合物的片狀成形品,并根據(jù)需要利用切削加工等從該片狀成形品加工成所需厚度的膜。
如上所述,作為在本申請中公開的技術(shù)的例示,對實施方式2進行了說明。然而,本發(fā)明的技術(shù)并不限定于此,也可以應(yīng)用于適當(dāng)進行了變更、替換、添加、省略等的實施方式。
實施例
以下,利用實施例對本發(fā)明進行更具體地說明,但本發(fā)明不受這些實施例的限制。予以說明,只要沒有特別說明,“份”及“%”分別為重量基準(zhǔn)。
作為原料,使用了以下物質(zhì)。
1.聚碳酸酯樹脂(a)
由雙酚a和碳酰氯合成的聚碳酸酯樹脂
calibre200-30
(商品名,sumikastyronpolycarbonate(株)制、“calibre”為styroneuropegmbh的注冊商標(biāo)、粘均分子量:18000,以下稱為“pc”)
2.磷系抗氧化劑(b)
2-1.以下的式子所示的亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯
【化9】
(商品名,basf公司制,以下稱為“b1”)
2-2.以下的式子所示的3,9-雙(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5,5]十一烷
【化10】
(商品名,(株)adeka制,以下稱為“b2”)
3.脂肪酸酯(c)
甘油單硬脂酸酯
rikemals-100a
(商品名,理研維生素(株)制,以下稱為“gm”)
4.紫外線吸收劑(d)
2-(2-羥基-5-叔辛基苯基)苯并三唑
tinuvin329
(商品名,basf公司制,以下稱為“uv”)
(1)第1實施方式
實施例1-1~1-3及比較例1-1~1-2
將上述各原料按照表1所示的比例一并投入到滾筒中,干式混合10分鐘后,使用雙螺桿擠出機((株)日本制鋼所制、tex30α),在熔融溫度240℃下進行熔融混煉,得到聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒。
予以說明,實施例1-1~1-3及比較例1-1~1-2中所得的顆粒均為大致橢圓柱狀,包含100個顆粒的集合體的尺寸(平均值(mm))分別如以下所示。
使用所得的顆粒,按照以下的方法進行了各評價。其結(jié)果如表1所示。
(a)初始色調(diào)
將所得的顆粒在120℃下干燥4小時以上后,使用注射成形機(fanuc(株)制、roboshots2000i100a),在成形溫度280℃、模具溫度80℃下制作jisk7139“塑料-試驗片”中規(guī)定的a型多功能試驗片(全長168mm×厚度4mm)。切削該168mm長光程試驗片的端面,對切削端面使用樹脂板端面鏡面機(megarotechnica(株)制、pla-beautypb-500)進行鏡面加工。
在分光光度計((株)日立制作所制、uh4150)上設(shè)置長光程測定附屬裝置,使用50w鹵素?zé)糇鳛楣庠?,在使用光源前掩?.6mm×2.8mm、試樣前掩模6.0mm×2.8mm的狀態(tài)下,在波長380~780nm的區(qū)域,對總長方向,使用標(biāo)準(zhǔn)光源d65,以10度視野測定每1nm的試驗片的光譜透射率?;谒鶞y定的光譜透射率,求出各自的黃色度,將其作為168mm長的初始色調(diào)yi。予以說明,將yi為13以下設(shè)為良好(表中以○表示),若yi超過13,則設(shè)為不良(表中以×表示)。
(b)黃變抑制效果
使熔融顆粒在上述(a)初始色調(diào)中采用的注射成形機的料筒內(nèi)在280℃下滯留15分鐘后,與上述(a)同樣地制作168mm長光程試驗片。
對該試驗片與上述(a)同樣地求得168mm長的yi,并由所得的值減去(a)中所求的值,計算δyi。予以說明,將δyi為11以下設(shè)為良好(表中以○表示),若δyi超過11,則設(shè)為不良(表中以×表示)。
(c)長期可靠性
與上述(a)同樣地制作168mm長光程試驗片。在分光光度計((株)日立制作所制、uh4150)上設(shè)置長光程測定附屬裝置,使用50w鹵素?zé)糇鳛楣庠?,在使用光源前掩?.6mm×2.8mm、試樣前掩模6.0mm×2.8mm的狀態(tài)下,在波長380~780nm的區(qū)域,對總長方向測定每1nm的試驗片的光譜透射率。將測定得到的光譜透射率進行累計,并將十位進行四舍五入,由此求得試驗前累計透射率。
接著,將上述試驗片設(shè)置于恒溫恒濕槽(advantec公司制、恒溫恒濕器ag-327)中,在溫度90℃、相對濕度90%的條件下進行500小時水解試驗。試驗結(jié)束后,與上述同樣地求得試驗片的試驗后累計透射率,計算δ累計透射率(累計透射率之差=試驗前累計透射率-試驗后累計透射率)。δ累計透射率表示試驗前后的累計透射率的變化程度,且表示以下情況:δ累計透射率越小,則即使在供于高溫高濕條件后,透光率的降低也越小,長期可靠性越優(yōu)異。予以說明,將δ累計透射率不足5000設(shè)為良好(表中以○表示),將δ累計透射率為5000以上設(shè)為不良(表中以×表示)。
【表1】
實施例1-1~1-3的聚碳酸酯樹脂組合物不僅配合2種化合物作為磷系抗氧化劑(b),而且將通式(1)所示的化合物即亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量調(diào)整為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%的范圍內(nèi)。因此,由這些聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片均不僅黃色度小、初始色調(diào)優(yōu)異,而且即使是在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片,也充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性優(yōu)異。而且,由這些聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片即使在溫度90℃、相對濕度90%的條件下進行長達500小時的水解試驗,透光率的降低也非常少,長期可靠性也優(yōu)異。
與此相對,比較例1-1的聚碳酸酯樹脂組合物中,磷系抗氧化劑(b)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份超過0.1重量份,且亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量低于磷系抗氧化劑(b)總量的40重量%。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度大、初始色調(diào)差,而且在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。而且,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片在高溫高濕條件下進行長時間的水解試驗后,透光率的降低顯著,長期可靠性也差。
比較例1-2的聚碳酸酯樹脂組合物中,亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量高于磷系抗氧化劑(b)總量的80重量%。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度大、初始色調(diào)差,而且在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。
(2)第2實施方式
實施例2-1~2-4及比較例2-1~2-2
將上述各原料按照表2所示的比例一并投入到滾筒中,利用與第1實施方式同樣的方法得到聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒。予以說明,實施例2-1~2-4及比較例2-1~2-2中所得的顆粒均為大致橢圓柱狀,包含100個顆粒的集合體的尺寸(平均值(mm))分別如以下所示。
使用所得的顆粒,利用與第1實施方式同樣的方法進行各評價。其結(jié)果如表2所示。
予以說明,在(a)初始色調(diào)的評價中,將yi為16以下設(shè)為良好(表中以○表示),若yi超過16,則設(shè)為不良(表中以×表示)。另外,在(b)黃變抑制效果的評價中,將在注射成形機的料筒內(nèi)的停留時間變更為10分鐘,將δyi為18以下設(shè)為良好(表中以○表示),若δyi超過18,則設(shè)為不良(表中以×表示)。
【表2】
實施例2-1~2-4的聚碳酸酯樹脂組合物不僅配合2種化合物作為磷系抗氧化劑(b),而且將通式(1)所示的化合物即亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量調(diào)整為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%的范圍內(nèi)。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度小、初始色調(diào)優(yōu)異,而且即使為在280℃下滯留10分鐘后所成形的168mm長光程試驗片,也充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性優(yōu)異。而且,由這些聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片即使在溫度90℃、相對濕度90%的條件下進行長達500小時的水解試驗后,透光率的降低也非常少,長期可靠性也優(yōu)異。
與此相對,比較例2-1的聚碳酸酯樹脂組合物中,紫外線吸收劑(d)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份超過1重量份。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片的黃色度大、初始色調(diào)低劣。
比較例2-2的聚碳酸酯樹脂組合物中,磷系抗氧化劑(b)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份超過0.1重量份,且亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量低于磷系抗氧化劑(b)總量的40重量%。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度大、初始色調(diào)差,而且在280℃下滯留10分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。而且,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片在高溫高濕條件下進行長時間的水解試驗后,透光率的降低顯著,長期可靠性也差。
(3)第3實施方式
實施例3-1~3-4及比較例3-1~3-4
將上述各原料按照表3所示的比例一并投入到滾筒中,利用與第1實施方式同樣的方法得到聚碳酸酯樹脂組合物的顆粒。予以說明,實施例3-1~3-4及比較例3-1~3-4中所得的顆粒均為大致橢圓柱狀,包含100個顆粒的集合體的尺寸(平均值(mm))分別如以下所示。
使用所得的顆粒,按照以下的方法進行各評價。其結(jié)果如表3所示。
(a)初始色調(diào)
將所得的顆粒在120℃下干燥4小時以上后,使用注射成形機(fanuc(株)制、roboshots2000i100a),在成形溫度280℃、模具溫度80℃下制作jisk7139“塑料-試驗片”中規(guī)定的a型多功能試驗片(全長168mm×厚度4mm)。切削該168mm長光程試驗片的端面,對切削端面使用樹脂板端面鏡面機(megarotechnica(株)制、pla-beautypb-500)進行鏡面加工。
在分光光度計((株)日立制作所制、uh4150)上設(shè)置長光程測定附屬裝置,使用50w鹵素?zé)糇鳛楣庠?,在使用光源前掩?.6mm×2.8mm、試樣前掩模6.0mm×2.8mm的狀態(tài)下,在波長380~780nm的區(qū)域,對總長方向,使用標(biāo)準(zhǔn)光源d65,以10度視野測定每1nm的試驗片的光譜透射率?;谒鶞y定的光譜透射率,求出各自的黃色度,將其作為168mm長的初始色調(diào)yi。予以說明,將yi為13以下設(shè)為良好(表中以○表示),若yi超過13,則設(shè)為不良(表中以×表示)。
(b)黃變抑制效果
使熔融顆粒在上述(a)初始色調(diào)中采用的注射成形機的料筒內(nèi)在280℃下滯留15分鐘后,與上述(a)同樣地制作168mm長光程試驗片。
對該試驗片與上述(a)同樣地求得168mm長的yi,并由所得的值減去(a)中所求的值,計算δyi。予以說明,將δyi為11以下設(shè)為良好(表中以○表示),若δyi超過11,則設(shè)為不良(表中以×表示)。
(c)擠出成形性
使用擠出片材成形機(tanabeplasticsmachinery(株)制、單螺桿40mm片材擠出機),在螺桿轉(zhuǎn)速90rpm、熔融溫度260℃的條件下,從所得的顆粒成形寬度250mm、厚度0.5mm的片材。以目視觀察所得片材的外觀及由成形時的揮發(fā)成分所致的輥表面的污物,基于以下的評價基準(zhǔn)進行了評價。予以說明,若評價為優(yōu)良或良好,則為實用上沒有問題的水平。
(評價基準(zhǔn))
優(yōu)良(表中以◎表示):
在片材表面完全沒有條紋狀的印跡,也沒有輥表面的污物。
良好(表中以○表示):
在片材表面幾乎沒有條紋狀的印跡,也幾乎沒有輥表面的污物。
普通(表中以△表示):
在片材表面具有條紋狀的印跡,也有輥表面的污物。
不良(表中以×表示):
在片材表面存在較多條紋狀的印跡,輥表面的污物也顯著。
(d)長期可靠性
利用與第1實施方式同樣的方法進行長期可靠性的評價。
【表3】
實施例3-1-3-4的聚碳酸酯樹脂組合物不僅配合2種化合物作為磷系抗氧化劑(b),而且將通式(1)所示的化合物即亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量調(diào)整為磷系抗氧化劑(b)總量的40~80重量%的范圍內(nèi)。因此,由這些聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片均不僅黃色度小、初始色調(diào)優(yōu)異,而且即使為在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片,也充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性優(yōu)異。進而,這些聚碳酸酯樹脂組合物的成形為片材時的擠出成形性優(yōu)異。而且,由這些聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片即使在溫度90℃、相對濕度90%的條件下進行長達500小時的水解試驗,透光率的降低也非常少,長期可靠性也優(yōu)異。
與此相對,比較例3-1的聚碳酸酯樹脂組合物中,磷系抗氧化劑(b)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份超過0.1重量份,且亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量低于磷系抗氧化劑(b)總量的40重量%。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度大、初始色調(diào)差,而且在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。而且,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片在高溫高濕條件下進行長時間的水解試驗后,透光率的降低顯著,長期可靠性也差。
比較例3-2的聚碳酸酯樹脂組合物中,亞磷酸三(2,4-二-叔丁基苯基)酯的量高于磷系抗氧化劑(b)總量的80重量%。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片不僅黃色度大、初始色調(diào)差,而且在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。
比較例3-3的聚碳酸酯樹脂組合物中,脂肪酸酯(c)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份不足0.03重量份。因此,使該聚碳酸酯樹脂組合物在280℃下滯留15分鐘后所成形的168mm長光程試驗片無法充分抑制黃變,熱穩(wěn)定性差。進而,該聚碳酸酯樹脂組合物在成形為片材時的擠出成形性也差。
比較例3-4的聚碳酸酯樹脂組合物中,脂肪酸酯(c)的量相對于聚碳酸酯樹脂(a)100重量份超過0.5重量份。因此,由該聚碳酸酯樹脂組合物成形的168mm長光程試驗片的黃色度大、初始色調(diào)差。進而,該聚碳酸酯樹脂組合物在成形為片材時的擠出成形性也差。
如上所述,作為本發(fā)明的技術(shù)的例示,對實施方式進行了說明。因此,提供了詳細(xì)的說明。
因此,在詳細(xì)的說明所記載的構(gòu)成要素之中,不僅包含為了解決課題而必需的構(gòu)成要素,而且還包含為了例示上述技術(shù)而并不是為了解決課題所必需的構(gòu)成要素。因此,不應(yīng)因?qū)⑦@些非必須的構(gòu)成要素記載于詳細(xì)的說明中而直接認(rèn)定這些并非必須的構(gòu)成要素為必需的要素。
另外,上述的實施方式用于例示本發(fā)明的技術(shù),因此能夠在權(quán)利要求書的范圍或者其等同的范圍內(nèi)進行各種變更、替換、添加、省略等。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明可以適合用作例如光學(xué)透鏡、車燈用導(dǎo)光件、導(dǎo)光膜、面發(fā)光體材料、標(biāo)牌等成形品。