本發(fā)明涉及聚碳酸酯樹(shù)脂組合物以及樹(shù)脂組合物的成型體。
背景技術(shù):
聚碳酸酯系樹(shù)脂因其優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、電特性,尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、透明性等而被廣泛用于電氣電子和OA(辦公自動(dòng)化,office automation)設(shè)備、光學(xué)介質(zhì)、汽車(chē)部件、建筑構(gòu)件等。
這樣的聚碳酸酯通常通過(guò)如下方法來(lái)制造:使雙酚A(芳香族二羥基化合物)與光氣直接反應(yīng)的界面法;或者使雙酚A與碳酸二苯酯(碳酸二酯)在熔融狀態(tài)下進(jìn)行酯交換反應(yīng)(縮聚反應(yīng))的熔融法等。
然而,由使用雙酚A作為芳香族二羥基化合物制造的聚碳酸酯系樹(shù)脂得到的成型體例如在汽車(chē)前照燈、眼鏡片、片材等室外使用的用途中,表面硬度是不充分的。
因此,有時(shí)通過(guò)在聚碳酸酯系樹(shù)脂的表層設(shè)置硬涂層等提高表面硬度來(lái)進(jìn)行使用。
然而,通過(guò)在表層設(shè)置硬涂層等,制造工序增加1個(gè)步驟,因此生產(chǎn)效率降低。而且,在復(fù)雜形狀的成型體的情況下,難以設(shè)置硬涂層。
于是,大量研究通過(guò)在聚碳酸酯系樹(shù)脂中配混特定的樹(shù)脂來(lái)維持透明性的同時(shí)提高表面硬度。作為在聚碳酸酯系樹(shù)脂中配混的樹(shù)脂,提出了許多使用與聚碳酸酯系樹(shù)脂同樣為透明樹(shù)脂的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的例子。例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2中記載了包含聚碳酸酯系樹(shù)脂和特定范圍的分子量的丙烯酸類(lèi)樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物。
另外,還提出了配混丙烯酸類(lèi)共聚物的例子。例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)3~8中記載了包含聚碳酸酯系樹(shù)脂和(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物的樹(shù)脂組合物。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)
專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)昭62-131056號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)昭63-139935號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)昭64-1749號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本特開(kāi)2010-116501號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本特開(kāi)平4-359954號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)6:日本特表2011-500914號(hào)公報(bào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)7:國(guó)際公開(kāi)第2013/094898號(hào)
專(zhuān)利文獻(xiàn)8:日本特開(kāi)2014-62148號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問(wèn)題
上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1~7中提出的樹(shù)脂組合物難以兼顧對(duì)成型品賦予足夠的表面硬度以及賦予透明性,或者即便能夠兼顧表面硬度和透明性的物性,也會(huì)有成型后的色相、耐候性惡化的問(wèn)題。另外,上述專(zhuān)利文獻(xiàn)8所提案的樹(shù)脂組合物中,對(duì)于上述的各種特性尋求進(jìn)一步的改善。
因此,本發(fā)明的目的在于提供能夠成型為表面硬度和透明性?xún)?yōu)異的成型體并且成型后的色相、耐候性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂組合物。
用于解決問(wèn)題的方案
本發(fā)明人為了解決上述問(wèn)題進(jìn)行了深入研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn),含有具有特定骨架的(甲基)丙烯酸酯單元的樹(shù)脂組合物能夠在廣泛的成型條件下制造表面硬度和透明性?xún)?yōu)異的成型體,并且通過(guò)組合使用規(guī)定量的紫外線(xiàn)吸收劑和抗氧化劑,能夠顯著地改善成型后的色相、耐候性,至此完成本發(fā)明。即,本發(fā)明例如如下。
[1]一種樹(shù)脂組合物,其為包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)、聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)、紫外線(xiàn)吸收劑(C)和抗氧化劑(D)的樹(shù)脂組合物,相對(duì)于包含(A)和(B)的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份,包含(C)0.1~1.5質(zhì)量份、(D)0.05~1.0質(zhì)量份,前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有下述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)5~85質(zhì)量%和(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)15~95質(zhì)量%:
(式(1)中,
X為選自由單鍵、-C(R2)(R3)-、-C(=O)-、-O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-S-、-SO-、-SO2-及它們的任意組合所組成的組中的二價(jià)的基團(tuán);
R1為氫原子或甲基,
R2和R3分別獨(dú)立地為氫原子、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、苯基或苯基苯基;或者,R2和R3任選相互連接并與它們所鍵合的碳原子一起形成碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基,
R4和R5分別獨(dú)立地為碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、鹵原子、苯基或者苯基苯基;
m為1~10的整數(shù);
p為0~4的整數(shù);
q為0~5的整數(shù)。
[2]根據(jù)[1]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)以GPC的洗脫曲線(xiàn)的峰值為界、分為高分子量區(qū)域和低分子量區(qū)域時(shí),前述低分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的前述(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(L)相對(duì)于前述高分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的前述(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(H)之比((L)/(H)×100%)為80%~120%的范圍。
[3]根據(jù)[1]或[2]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的質(zhì)均分子量為3000~30000。
[4]根據(jù)[1]~[3]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述通式(1)中,m為1~3的整數(shù)。
[5]根據(jù)[1]~[4]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述通式(1)中,X為單鍵、-C(R2)(R3)-、-C(=O)-、-O-、-SO-或-SO2-。
[5-1]根據(jù)[1]~[5]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,X為單鍵、-C(R2)(R3)-、-C(=O)-、-O-、-SO-或-SO2-;
R1為氫原子或甲基;
R4和R5分別獨(dú)立地為甲基、甲氧基、氯基、溴基或苯基;
m為1~3的整數(shù);
p為0~1的整數(shù);
q為0~2的整數(shù)。
[5-2]根據(jù)[1]~[5-1]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述(甲基)丙烯酸酯單元(a)在前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的含量為5~80質(zhì)量%、前述(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)在前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的含量為20~95質(zhì)量%。
[6]根據(jù)[1]~[5-2]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述通式(1)中,p和q為0。
[7]根據(jù)[1]~[6]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,紫外線(xiàn)吸收劑(C)包含苯并三唑系化合物、三嗪系化合物和苯并惡嗪酮系化合物的任一者以上。
[7-1]根據(jù)[1]~[7]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,紫外線(xiàn)吸收劑(C)包含苯并三唑系化合物,前述苯并三唑系化合物為2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑或者2,2’-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]。
[8]根據(jù)[1]~[7-1]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,紫外線(xiàn)吸收劑(C)的配混量相對(duì)于前述樹(shù)脂成分100質(zhì)量份為0.3~0.6質(zhì)量份。
[9]根據(jù)[1]~[8]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,抗氧化劑(D)包含酚系抗氧化劑。
[9-1]根據(jù)[9]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述酚系抗氧化劑為季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]或者十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯。
[10]根據(jù)[9]或[9-1]所述的樹(shù)脂組合物,其還包含亞磷酸酯系抗氧化劑。
[10-1]根據(jù)[10]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述亞磷酸酯系抗氧化劑為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯或者雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。
[11]根據(jù)[1]~[10]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,抗氧化劑(D)的配混量相對(duì)于前述樹(shù)脂成分100質(zhì)量份為0.1~0.5質(zhì)量份。
[12]根據(jù)[1]~[11]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述樹(shù)脂成分中的前述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的含量為5~60質(zhì)量%,前述樹(shù)脂組合物中的前述聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的含量為40~95質(zhì)量%。
[12-1]根據(jù)[1]~[12]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,將[1]~[12]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物的材料熔融混煉,在注射溫度300℃、注射速度300m/秒、模具溫度80℃下注射成型而得到的厚度1.5mm的平板試驗(yàn)片的霧度為12%以下。
[12-2]根據(jù)[12-1]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述平板試驗(yàn)片的鉛筆硬度為HB以上。
[12-3]根據(jù)[12-1]或[12-2]所述的樹(shù)脂組合物,其中,前述平板試驗(yàn)片的黃色度為4以下。
[12-4]根據(jù)[12-1]~[12-3]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物,其中,將前述平板試驗(yàn)片供于85℃、無(wú)雨條件下、500小時(shí)的耐候性試驗(yàn)之后的黃色度為30以下。
[13]一種成型體,其是將[1]~[12-4]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物成型而得到的。
[13-1]一種成型體,其是使用[1]~[12-4]中的任一項(xiàng)所述的樹(shù)脂組合物成型而得到的。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,提供在廣泛的成型條件下能夠成型為表面硬度和透明性?xún)?yōu)異的成型體并且成型后的色相、耐候性?xún)?yōu)異的樹(shù)脂組合物。特別是,該樹(shù)脂組合物能夠以高速注射成型,因此生產(chǎn)率提高。
具體實(shí)施方式
以下,詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
一個(gè)實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物的特征在于,包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)、聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)、紫外線(xiàn)吸收劑(C)和抗氧化劑(D),相對(duì)于包含(A)和(B)的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份,包含(C)0.1~1.5質(zhì)量份、(D)0.05~1.0質(zhì)量份,所述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有后述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)5~85質(zhì)量%和(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)15~95質(zhì)量%。
本發(fā)明的樹(shù)脂組合物能夠制造維持聚碳酸酯系樹(shù)脂原本所具有的優(yōu)異的透明性、且由于含有(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物而具有優(yōu)異的表面硬度的成型體。
如上述那樣,對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)中將聚碳酸酯系樹(shù)脂和其它樹(shù)脂組合而成的樹(shù)脂組合物,存在隨著成型溫度變成高溫(約280℃以上)、進(jìn)而隨著注射成型時(shí)注射速度成為高速(約150mm/秒以上),成型體的透明性降低的傾向。然而,將本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物即使在高溫條件下成型的情況、進(jìn)而在注射成型的情況下即使注射速度為高速,也能夠得到透明性?xún)?yōu)異的成型體。
如上述那樣,雖然不明確能夠得到透明性高的成型品的理由,但可以認(rèn)為在后述由通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)中,酯部分的苯環(huán)具有提高成型體的透明性的作用。尤其,具有2個(gè)以上苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯單元與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的相容性?xún)?yōu)異,結(jié)果能夠在廣的范圍的成型條件下維持成型體的透明性。
另外,構(gòu)成本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中大致均勻地導(dǎo)入有后述通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a),不論(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的分子量如何均會(huì)產(chǎn)生該現(xiàn)象(參照后述實(shí)施例)。這樣可以推定,與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的相容性?xún)?yōu)異的構(gòu)成單元均勻地存在于(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中,結(jié)果在將(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)進(jìn)行混合時(shí)也能夠?qū)㈧F度抑制得小,能夠得到透明性高的成型品。
另一方面,可以認(rèn)為本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物具有優(yōu)異的表面硬度是由于配混了一定量的在表面硬度方面優(yōu)異的(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)。該效果也是不論其成型條件如何都能夠得到的。因此,利用本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物,能夠在廣泛的條件下得到兼具高透明性和高表面硬度的成型品。能夠在廣泛的條件下得到良好的成型品,結(jié)果能夠有效而廉價(jià)地制造成型品。本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物可用于光學(xué)介質(zhì)用材料等需要透明性的用途、殼體等的需要發(fā)色性的用途等廣泛的領(lǐng)域。
進(jìn)而,本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物含有規(guī)定量的紫外線(xiàn)吸收劑和抗氧化劑,由此能夠得到色相和耐候性?xún)?yōu)異的成型體。紫外線(xiàn)吸收劑能夠抑制由具有有機(jī)化合物的結(jié)合解離能量以上能量的紫外線(xiàn)引起的樹(shù)脂劣化、變色。具體而言,在紫外線(xiàn)使樹(shù)脂劣化和/或變色為止,紫外線(xiàn)吸收劑吸收紫外線(xiàn)而將光能轉(zhuǎn)換成熱能,由此能夠抑制樹(shù)脂的劣化、變色。另一方面,抗氧化劑能夠抑制在樹(shù)脂受到熱和氧的攻擊而產(chǎn)生的過(guò)氧自由基等自由基引起樹(shù)脂劣化和/或變色。具體而言,通過(guò)抗氧化劑捕捉和分解過(guò)氧自由基等自由基,抑制樹(shù)脂的劣化、變色。
此處,“色相優(yōu)異”是指著色少即黃色度低。
以下,依次說(shuō)明本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物中包含的各成分。
[1](甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)
作為本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物的構(gòu)成要素的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有后述通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)和(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)。下面,對(duì)各自分別進(jìn)行說(shuō)明。
(1)(甲基)丙烯酸酯單元(a)
(甲基)丙烯酸酯單元(a)由下述通式(1)表示。需要說(shuō)明的是,本說(shuō)明書(shū)中,將丙烯酸酯單元和甲基丙烯酸酯單元合在一起稱(chēng)為(甲基)丙烯酸酯單元。
由通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)具有如下結(jié)構(gòu)上的特征:酯部位具有2個(gè)以上的苯環(huán),并且酯部分的氧原子與苯環(huán)不直接鍵合。(甲基)丙烯酸酯單元(a)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的相容性?xún)?yōu)異,因此有助于提高得到的成型體的透明性。
上述通式(1)中,R1為氫原子或甲基,優(yōu)選為甲基。
X為選自由單鍵、-C(R2)(R3)-、-C(=O)-、-O-、-OC(=O)-、-OC(=O)O-、-S-、-SO-、-SO2-以及它們的任意組合組成的組中的二價(jià)的基團(tuán),R2和R3各自獨(dú)立地為氫原子、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、苯基或苯基苯基。它們?nèi)芜x具有取代基,作為取代基,例如可以舉出碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、鹵原子等。
X優(yōu)選為單鍵、-C(R2)(R3)-、-C(=O)-、-O-、-SO-或-SO2-,更優(yōu)選為單鍵、-C(R2)(R3)-、-O-或-SO2-。R2和R3優(yōu)選各自獨(dú)立地選自氫原子、甲基、甲氧基、苯基和苯基苯基,更優(yōu)選為氫原子。
R2和R3任選相互連接并與它們所鍵合的碳原子一起形成碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基。
R4和R5各自獨(dú)立地為碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、鹵原子、苯基或苯基苯基。它們?nèi)芜x具有取代基,作為取代基,例如可以舉出碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷基、碳原子數(shù)1~10的直鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的支鏈狀烷氧基、碳原子數(shù)3~10的環(huán)狀烷氧基、鹵原子等。
R4和R5優(yōu)選各自獨(dú)立地選自甲基、甲氧基、氯基、溴基和苯基,更優(yōu)選為苯基。
m為1~10的整數(shù),優(yōu)選為1~3的整數(shù),更優(yōu)選為1。
p為0~4的整數(shù),優(yōu)選為0~1的整數(shù),更優(yōu)選為0。
q為0~5的整數(shù),優(yōu)選為0~2的整數(shù),更優(yōu)選為0。
作為由上述通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯化合物,例如可以舉出4-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-聯(lián)苯芐基(甲基)丙烯酸酯、3-聯(lián)苯芐基(甲基)丙烯酸酯、2-聯(lián)苯芐基(甲基)丙烯酸酯、4-芐基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-芐基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-芐基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-苯乙基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-苯乙基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯乙基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-苯乙基苯乙基(甲基)丙烯酸酯、3-苯乙基苯乙基(甲基)丙烯酸酯、2-苯乙基苯乙基(甲基)丙烯酸酯、4-(4-甲基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(4-甲基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(4-甲氧基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(4-甲氧基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-甲氧基苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(4-溴苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(4-溴苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(4-溴苯基)芐基(甲基)丙烯酸酯、4-苯?;S基(甲基)丙烯酸酯、3-苯酰基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯酰基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(苯基亞磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(苯基亞磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(苯基亞磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(苯基磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(苯基磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(苯基磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯、4-((苯氧基羰基)氧基)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-((苯氧基羰基)氧基)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-((苯氧基羰基)氧基)芐基(甲基)丙烯酸酯、苯甲酸4-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯基酯、苯甲酸3-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯基酯、苯甲酸2-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯基酯、4-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯甲酸苯基酯、3-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯甲酸苯基酯、2-(((甲基)丙烯酰氧基)甲基)苯甲酸苯基酯、4-(1-苯基環(huán)己基)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(1-苯基環(huán)己基)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(1-苯基環(huán)己基)芐基(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-苯氧基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(苯基硫代)芐基(甲基)丙烯酸酯、3-(苯基硫代)芐基(甲基)丙烯酸酯、2-(苯基硫代)芐基(甲基)丙烯酸酯和3-甲基-4-(2-甲基苯基)芐基甲基丙烯酸酯。它們可以單獨(dú)使用1種或者組合使用2種以上。其中,優(yōu)選為4-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-聯(lián)苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-聯(lián)苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-聯(lián)苯基芐基(甲基)丙烯酸酯;更優(yōu)選為4-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、3-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、2-苯基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-芐基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-苯氧基芐基(甲基)丙烯酸酯、4-(苯基磺?;?芐基(甲基)丙烯酸酯。
(2)(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)
(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)還包含(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)。構(gòu)成(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)的單體為(甲基)丙烯酸甲酯。需要說(shuō)明的是,本說(shuō)明書(shū)中,將丙烯酸甲酯單元和甲基丙烯酸甲酯單元合在一起稱(chēng)為(甲基)丙烯酸甲酯單元。作為(甲基)丙烯酸甲酯單元(b),可以使用公知的單體。(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)對(duì)聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的分散性?xún)?yōu)異,因此具有提高成型體的表面硬度的作用。
(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)優(yōu)選為甲基丙烯酸甲酯單元、或者甲基丙烯酸甲酯單元和丙烯酸甲酯單元的組合。
接著,對(duì)(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)進(jìn)行說(shuō)明。
(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中,相對(duì)于該共聚物以5~85質(zhì)量%的比例包含有通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a),以15~95質(zhì)量%的比例包含有(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)。從透明性的觀點(diǎn)出發(fā),(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的比例優(yōu)選為5質(zhì)量%以上。另一方面,在將酯部分具有苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯單元(a)共聚時(shí),存在(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的成型體的以鉛筆硬度等為代表的表面硬度降低的傾向。然而,(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)的比例為15質(zhì)量%以上時(shí),(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的成型體的表面硬度成為充分的值。因此,通過(guò)使該(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與表面硬度較低的聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)熔融混煉而得到樹(shù)脂組合物成型,能夠得到具有比僅為聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的情況優(yōu)異的表面硬度的成型體。
(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的比例優(yōu)選為5~80質(zhì)量%,更優(yōu)選為10~40質(zhì)量%。另外,(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)的比例優(yōu)選為20~95質(zhì)量%,更優(yōu)選為60~90質(zhì)量%。
另外,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)不論其聚合方法和分子量如何均具有大致均勻地導(dǎo)入了(甲基)丙烯酸酯單元(a)的特性。在將(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)以GPC的洗脫曲線(xiàn)的峰值為界、分為高分子量區(qū)域和低分子量區(qū)域時(shí),低分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(L)相對(duì)于高分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(H)之比((L)/(H)×100%)的值近似為100%。該值優(yōu)選為80%~120%的范圍,更優(yōu)選為85%~115%的范圍。上述值近似為100%表示的是在(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的低分子量區(qū)域和高分子量區(qū)域分別導(dǎo)入有相同程度的(甲基)丙烯酸酯單元(a)。
如上述那樣,可以認(rèn)為,(甲基)丙烯酸酯單元(a)有助于提高(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)之間的相容性。因此推定,通過(guò)使(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)中均勻地存在有(甲基)丙烯酸酯單元(a),能夠進(jìn)一步提高(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)之間的相容性,與得到的成型體的透明性提高相關(guān)。
需要說(shuō)明的是,高分子量區(qū)域中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的比例(H)和低分子量區(qū)域中的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的比例(L)的測(cè)定方法可以參照后述實(shí)施例。
(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的質(zhì)均分子量?jī)?yōu)選3000~30000,更優(yōu)選5000~20000,特別優(yōu)選8000~14000。質(zhì)均分子量為3000~30000時(shí),與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的相容性良好,不僅從成型體的透明性的觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的,而且從表面硬度的觀點(diǎn)出發(fā)也是優(yōu)選的。質(zhì)均分子量為30000以上時(shí),對(duì)于成型時(shí)的剪切等,(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)變得容易聚集,結(jié)果存在得到的成型體的透明性變得容易降低的傾向。質(zhì)均分子量為3000以下時(shí),存在得到的成型體的耐沖擊性、鉛筆硬度這樣的機(jī)械物性降低的傾向。
需要說(shuō)明的是,(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的質(zhì)均分子量(Mw)、數(shù)均分子量(Mn)和分子量分布(Mw/Mn)可以使用凝膠滲透色譜法進(jìn)行測(cè)定。
(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)根據(jù)需要也可以進(jìn)一步與其它的單體共聚來(lái)進(jìn)行制造(以下,稱(chēng)為(c)成分)。(c)成分只要不對(duì)樹(shù)脂組合物的特性帶來(lái)惡劣影響就沒(méi)有特別限定,例如可以舉出:甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯等甲基丙烯酸酯;丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸縮水甘油酯等丙烯酸酯;丙烯腈、甲基丙烯腈等丙烯腈單體;丁二烯、異戊二烯、二甲基丁二烯等二烯烴系單體;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚等乙烯基醚系單體;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等羧酸系乙烯酯單體;乙烯、丙烯、異丁烯等烯烴系單體;丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來(lái)酸、衣康酸等乙烯系不飽和羧酸單體;氯乙烯、偏氯乙烯等鹵化乙烯基單體;馬來(lái)酰亞胺、N-苯基馬來(lái)酰亞胺、N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺、N-甲基馬來(lái)酰亞胺等馬來(lái)酰亞胺系單體;(甲基)丙烯酸烯丙基酯、二乙烯基苯、1,3-亞丁基二甲基丙烯酸酯等交聯(lián)劑。其中,優(yōu)選甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯和丙烯腈單體,從抑制(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的熱分解的觀點(diǎn)出發(fā),更優(yōu)選丙烯酸酯。這些單體可以單獨(dú)使用一種或者組合2種以上使用。
含有(c)成分其他單體的情況下,優(yōu)選相對(duì)于(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有0.1~10質(zhì)量%的量,更優(yōu)選0.1~5質(zhì)量%,特別優(yōu)選0.1~3質(zhì)量%。最優(yōu)選的是,含有(甲基)丙烯酸酯(a)5~79.9質(zhì)量%、(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)20~94.9質(zhì)量%、及其他成分(c)0.1~10質(zhì)量%的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)。
若(c)成分的含有率為0.1質(zhì)量%以上,則能夠抑制(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的熱分解,若為10質(zhì)量%以下,則不會(huì)對(duì)成型體的表面硬度和透明性帶來(lái)惡劣影響。
對(duì)用于得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的聚合方法沒(méi)有特別限定,例如可以使用乳液聚合法、懸浮聚合法、溶液聚合法、本體聚合法等公知的方法。優(yōu)選懸浮聚合法、本體聚合法,更優(yōu)選懸浮聚合法。另外,聚合所需的添加劑等可根據(jù)需要適宜地添加,作為添加劑,例如可以舉出聚合引發(fā)劑、乳化劑、分散劑、鏈轉(zhuǎn)移劑。
聚合溫度會(huì)因(甲基)丙烯酸酯單體組成、聚合引發(fā)劑等添加劑而發(fā)生改變,優(yōu)選50℃~150℃,更優(yōu)選70℃~130℃。需要說(shuō)明的是,聚合也可以以多步驟升溫來(lái)進(jìn)行。
聚合時(shí)間會(huì)因聚合方法、(甲基)丙烯酸酯單體組成、聚合引發(fā)劑等添加劑而發(fā)生改變,在目標(biāo)溫度下優(yōu)選1小時(shí)~8小時(shí),更優(yōu)選2小時(shí)~6小時(shí)。需要說(shuō)明的是,前述聚合時(shí)間還包括升溫至目標(biāo)溫度的時(shí)間。
反應(yīng)壓力會(huì)因聚合方法、(甲基)丙烯酸酯單體組成等而發(fā)生改變,優(yōu)選在常壓~3MPa下進(jìn)行聚合,更優(yōu)選在常壓~1MPa下進(jìn)行聚合。
[2]聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物包含聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)。
聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)只要在分子主鏈中包含碳酸酯鍵、即具有-[O-R-OCO]-單元的聚碳酸酯系樹(shù)脂就沒(méi)有特別限定。式中的R可以為脂肪族基團(tuán)、芳香族基團(tuán)、或者也可以為脂肪族基團(tuán)和芳香族基團(tuán)二者。其中,從成本方面出發(fā),優(yōu)選使用雙酚A等芳香族二羥基化合物而得到的芳香族聚碳酸酯。另外,這些聚碳酸酯系樹(shù)脂可以單獨(dú)使用1種或者組合2種以上使用。
聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的粘均分子量(Mv)可根據(jù)粘度法算出,優(yōu)選為15000~30000,更優(yōu)選17000~25000。粘均分子量處于上述范圍時(shí),與(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的相容性良好,能夠得到具有更優(yōu)異的透明性和表面硬度的成型體。
聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的制造方法可根據(jù)用作原料的單體來(lái)適宜地選擇,例如可以舉出光氣法、酯交換法等。另外,也可以使用市售的聚碳酸酯系樹(shù)脂,例如可以使用UPILON(注冊(cè)商標(biāo))S-3000(Mitsubishi Engineering Plastics Co.,Ltd.制,Mv=22000)、Tarflon(注冊(cè)商標(biāo))FN1700(出光興產(chǎn)制,Mv=18000)等。
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物中的樹(shù)脂成分優(yōu)選含有(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)5~60質(zhì)量%和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)40~95質(zhì)量%(以各樹(shù)脂成分總計(jì)質(zhì)量為基準(zhǔn))。此處,將本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物中所包含的全部樹(shù)脂統(tǒng)稱(chēng)為“樹(shù)脂成分”,“樹(shù)脂成分”包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)、以及任意的以下所示的樹(shù)脂(R)。另外,樹(shù)脂成分優(yōu)選含有(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)10~50質(zhì)量%和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)50~90質(zhì)量%(以各樹(shù)脂成分總計(jì)質(zhì)量為基準(zhǔn))。樹(shù)脂成分中的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的含量為5質(zhì)量%以上時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的相容性的提高、流動(dòng)性的提高。另一方面,(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的含量過(guò)多時(shí)存在霧度變大的傾向,但若(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)的含量為60質(zhì)量%以下,則能夠抑制所得成型體的透明性的降低。
另外,在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi),樹(shù)脂組合物中的樹(shù)脂成分除了上述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)以外,還含有其他的樹(shù)脂(R)。
作為這樣的樹(shù)脂(R),例如可以舉出ABS、HIPS、PS、PAS等聚苯乙烯系樹(shù)脂;用于改良耐試劑性等的聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯等聚酯系樹(shù)脂;聚烯烴系樹(shù)脂;配混有其它熱塑性樹(shù)脂的彈性體等聚合物合金。這些樹(shù)脂的含量?jī)?yōu)選在不損害聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)本來(lái)具有的耐熱性、耐沖擊性、阻燃性等物性的范圍內(nèi)。樹(shù)脂成分中,優(yōu)選以0~50質(zhì)量%的比率含有樹(shù)脂(R),更優(yōu)選為0~30質(zhì)量%,進(jìn)而優(yōu)選為0~10質(zhì)量%。
[3]紫外線(xiàn)吸收劑(C)
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物包含紫外線(xiàn)吸收劑(C)。
作為紫外線(xiàn)吸收劑(C),可列舉出:氧化鈰、氧化鋅等無(wú)機(jī)系紫外線(xiàn)吸收劑;苯并三唑系化合物、二苯甲酮系化合物、水楊酸酯系化合物、氰基丙烯酸酯系化合物、三嗪系化合物、草酰替苯胺系化合物、丙二酸酯化合物、受阻胺系化合物、草酰苯胺系化合物、苯并惡嗪酮系化合物等有機(jī)系紫外線(xiàn)吸收劑。其中,優(yōu)選為有機(jī)系紫外線(xiàn)吸收劑,更優(yōu)選為苯并三唑系化合物、三嗪系化合物或苯并惡嗪酮系化合物,特別優(yōu)選為苯并三唑系化合物(具有苯并三唑結(jié)構(gòu)的化合物)。
作為苯并三唑系化合物的具體例,可列舉出例如,2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-[2’-羥基-3’,5’-雙(α,α-二甲基芐基)苯基]-苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基-苯基)-苯并三唑、2-(2’-羥基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔丁基-苯基)-5-氯苯并三唑)、2-(2’-羥基-3’,5’-二叔戊基)-苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚]等,其中,優(yōu)選2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2,2’-亞甲基雙[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)苯酚],特別優(yōu)選2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑。作為這樣的苯并三唑系化合物,可列舉出例如:SHIPRO KASEI KAISHA,LTD.制“SEESORB701”、“SEESORB705”、“SEESORB703”、“SEESORB702”、“SEESORB704”、“SEESORB709”、共同藥品公司制“BioSorb520”、“BioSorb582”、“BioSorb580”、“BioSorb583”、ChemiPro KASEI制“KEMISORB71”、“KEMISORB72”、Cytec Industries Inc.制“CYASORB UV5411”、ADEKA公司制“LA-32”、“LA-38”、“LA-36”、“LA-34”、“LA-31”、Ciba SpecialtyChemicals制“TinuvinP”、“Tinuvin234”、“Tinuvin326”、“Tinuvin327”、“Tinuvin328”等。
作為二苯甲酮系化合物的具體例,可列舉出例如:2,4-二羥基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羥基-4-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羥基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羥基-正癸氧基二苯甲酮、雙(5-苯甲?;?4-羥基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’-二羥基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羥基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮等。作為這樣的二苯甲酮系化合物,可列舉出例如:SHIPRO KASEI KAISHA,LTD.制“SEESORB10 0”、“SEESORB101”、“SEESORB101S”、“SEESORB102”、“SEESORB103”、共同藥品公司制“BioSorb100”、“BioSorb110”、“BioSorb130”、ChemiPro KASEI制“KEMISORB10”、“KEMISORB11”、“KEMISORB11S”、“KEMISORB12”、“KEMISORB13”、“KEMISORB111”、BASF公司制“Uvinul400”、BASF公司制“UvinulM-40”、BASF公司制“UvinulMS-40”、Cytec Industries Inc.制“CYASORB UV9”、“CYASORB UV284”、“CYASORB UV531”、“CYASORB UV24”、ADEKA公司制“ADKSTAB1413”、“ADKSTABLA-51”等。
作為水楊酸酯系化合物的具體例,可列舉出例如:苯基水楊酸酯、4-叔丁基苯基水楊酸酯等。作為這樣的水楊酸酯系化合物,可列舉出例如:SHIPRO KASEI KAISHA,LTD.制“SEESORB201”、“SEESORB202”、ChemiPro KASEI制“KEMISORB21”、“KEMISORB22”等。
作為氰基丙烯酸酯系化合物的具體例,可列舉出例如:乙基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯、2-乙基己基-2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸酯等。作為這樣的氰基丙烯酸酯化合物,可列舉出例如:SHIPRO KASEI KAISHA,LTD.制“SEESORB501”、共同藥品公司制“BioSorb910”、第一化成公司制“Uvisolator300”、BASF公司制“UvinulN-35”、“UvinulN-539”等。
作為草酰替苯胺系化合物的具體例,可列舉出例如:2-乙氧基-2’-乙基草酸雙酰替苯胺等,作為這樣的草酰替苯胺系化合物,可列舉出例如,Clariant(Japan)KK制“Sanduvor VSU”等。
作為丙二酸酯化合物,優(yōu)選為2-(烷叉基)丙二酸酯類(lèi),更優(yōu)選為2-(1-芳基烷叉基)丙二酸酯類(lèi)。作為這樣的丙二酸酯化合物,可列舉出例如:Clariant(Japan)KK制“PR-25”、Ciba Specialty Chemicals制“B-CAP”等。
作為三嗪系化合物,可列舉出:2,4-雙[2-羥基-4-丁氧基苯基]-6-(2,4-二丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(2-羥基-4-[1-辛基氧基羰基乙氧基]苯基)-4,6-雙(4-苯基苯基)-1,3,5-三嗪、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己?;趸?乙氧基]-苯酚、2-[4,6-雙(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛基氧基)苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧基]-苯酚、2,4,6-三(2-羥基-4-己氧基-3-甲基苯基)-1,3,5-三嗪等。作為這樣的三嗪系化合物,可列舉出:ADEKA公司制“ADKSTAB LA-46”、“ADKSTAB LA-F70”、BASF公司制“Tinuvin460”、“Tinuvin479”、“Tinuvin1577”、Cytec Industries Inc.制“CYASORB UV1164”等。
相對(duì)于包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份,紫外線(xiàn)吸收劑(C)的配混量為0.1~1.5質(zhì)量份,優(yōu)選為0.2~1.0質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.3~1.0質(zhì)量份,特別優(yōu)選為0.3~0.6質(zhì)量份,所述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有上述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)5~85質(zhì)量%和(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)15~95質(zhì)量%。
配混量為0.1質(zhì)量份以上時(shí),有能夠表現(xiàn)出充分的耐候性的傾向;為1.5質(zhì)量份以下時(shí),有能夠抑制成型時(shí)的脫氣量、難以產(chǎn)生模具污染問(wèn)題的傾向。
需要說(shuō)明的是,紫外線(xiàn)吸收劑可以只含有一種,也可以以任意的組合和比率含有兩種以上。
[4]抗氧化劑(D)
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物包含抗氧化劑(D)。
作為抗氧化劑(D),可列舉出例如:酚系抗氧化劑、胺系抗氧化劑、亞磷酸酯系抗氧化劑、硫醚系抗氧化劑等??寡趸瘎┛梢灾缓幸环N,也可以以任意的組合和比率含有兩種以上。其中,優(yōu)選使用酚系抗氧化劑,或者組合使用酚系抗氧化劑和亞磷酸酯系抗氧化劑。
作為酚系抗氧化劑的具體例,可列舉出:季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、硫代二亞乙基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、N,N’-己烷-1,6-二基-雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基丙酰胺)、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[[3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基苯基]甲基]磷酸酯、3,3’,3”,5,5’,5”-六-叔丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對(duì)甲酚、4,6-雙(辛基硫代甲基)-鄰甲酚、亞乙基雙(氧基亞乙基)雙[3-(5-叔丁基-4-羥基-間甲苯基)丙酸酯]、六亞甲基雙[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮,2,6-二叔丁基-4-(4,6-雙(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基-氨基)苯酚等。
其中,優(yōu)選季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯。作為這樣的酚系抗氧化劑,可列舉出例如:Ciba Japan K.K.制“Irganox1010”、“Irganox1076”、ADEKA公司制“ADKSTAB AO-50”、“ADKSTAB AO-60”等。
作為亞磷酸酯系抗氧化劑的具體例,可列舉出:三苯基亞磷酸酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯、二月桂基氫亞磷酸酯、三乙基亞磷酸酯、十三烷基亞磷酸酯、三(2-乙基己基)亞磷酸酯、三(十三烷基)亞磷酸酯、三硬脂基亞磷酸酯、二苯基單癸基亞磷酸酯、單苯基二癸基亞磷酸酯、二苯基單(十三烷基)亞磷酸酯、四苯基二丙二醇二亞磷酸酯、四苯基四(十三烷基)季戊四醇四亞磷酸酯、氫化雙酚A苯酚亞磷酸酯聚合物、二苯基氫亞磷酸酯、4,4’-丁叉基-雙(3-甲基-6-叔丁基苯基二(十三烷基)亞磷酸酯)四(十三烷基)4,4’-異丙叉基二苯基二亞磷酸酯、雙(十三烷基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(壬基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、二月桂基季戊四醇二亞磷酸酯、二硬脂基季戊四醇二亞磷酸酯、三(4-叔丁基苯基)亞磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、氫化雙酚A季戊四醇亞磷酸酯聚合物、雙(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯、2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯、雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯等。
其中,優(yōu)選為三(2,4-二叔丁基苯基)亞磷酸酯、2,2’-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)辛基亞磷酸酯、雙(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯和雙(2,4-二枯基苯基)季戊四醇二亞磷酸酯。作為這樣的亞磷酸酯系抗氧化劑,可列舉出例如:ADEKA公司制“ADKSTAB2112”、“ADKSTAB HP-10”、“ADKSTAB PEP36”、Dover Chemical Corporation制“Doverphos S-9228”等。
作為胺系抗氧化劑的具體例,可列舉出聚(2,2,4-三甲基-1,2-二氫喹啉、6-乙氧基-1,2-二氫-2,2,4-三甲基喹啉、苯基-α-萘基胺、4,4'-雙(α,α-二甲基芐基)二苯胺、(對(duì)甲苯磺酰胺)二苯基胺、N,N'-二苯基-對(duì)苯二胺、N,N'-二β-萘基-對(duì)苯二胺、N,N'-二(1,4-二甲基戊基)-對(duì)苯二胺、N-苯基-N'-異丙基-對(duì)苯二胺、N-苯基-N'-1,3-二甲基丁基-對(duì)苯二胺、N-(1-甲基庚基)-N'-苯基-對(duì)苯二胺等芳香族胺。
作為硫醚系抗氧化劑的具體例,可列舉出:季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、二月桂基-3,3’-硫代二丙酸酯、二肉豆蔻基-3,3’-硫代二丙酸酯、二硬脂基-3,3’-硫代二丙酸酯等。
相對(duì)于包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)和聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份,抗氧化劑(D)的配混量為0.05~1.0質(zhì)量份,優(yōu)選為0.05~0.8質(zhì)量份,更優(yōu)選為0.1~0.5質(zhì)量份,特別優(yōu)選為0.2~0.4質(zhì)量份,所述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)含有上述通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)5~85質(zhì)量%和(甲基)丙烯酸甲酯單元(b)15~95質(zhì)量%。
抗氧化劑的含量為0.05質(zhì)量份以上時(shí),有表現(xiàn)出作為抗氧化劑的充分的效果的傾向;抗氧化劑的含量為1.0質(zhì)量份以下時(shí),有能夠抑制由效果的極限導(dǎo)致的過(guò)剩的添加從而變得經(jīng)濟(jì)的傾向。
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物在不阻礙本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),根據(jù)需要也可以含有添加劑等。
作為上述樹(shù)脂組合物任選含有的添加劑,例如可以舉出穩(wěn)定劑、增強(qiáng)劑、耐候劑、無(wú)機(jī)填料、耐沖擊性改性劑、阻燃劑、抗靜電劑、脫模劑、染顏料和氟代烯烴。具體而言,為了提高成型體的強(qiáng)度、剛性、阻燃性等,可以使用滑石、云母、碳酸鈣、玻璃纖維、碳纖維、鈦酸鉀纖維等。進(jìn)而,也可以含有用于提高耐沖擊性的包含核/殼雙層結(jié)構(gòu)的橡膠狀彈性體等。
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物可通過(guò)如下方法來(lái)制造:將上述(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)、上述聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)、紫外線(xiàn)吸收劑(C)和抗氧化劑(D)以粉末狀態(tài)混合的方法;將它們加熱熔融而進(jìn)行混煉的方法。上述混合例如可以使用亨舍爾混合機(jī)、班伯里密煉機(jī)、單軸螺桿擠出機(jī)、雙軸螺桿擠出機(jī)、雙軸輥、捏合機(jī)、布拉本德混合機(jī)(Brabender)等。
[5]成型體
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,能夠提供將上述樹(shù)脂組合物成型而得到的成型體。
本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物即使在高溫條件下成型的情況下,也能夠得到兼具優(yōu)異的透明性和表面硬度的成型體。例如,對(duì)包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)(粘均分子量:22000)為30/70(質(zhì)量%)比率的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份、紫外線(xiàn)吸收劑0.1~1.5質(zhì)量份、抗氧化劑0.05~1.0質(zhì)量份的材料進(jìn)行熔融混煉,以注射溫度300℃、注射速度300m/秒、模具溫度80℃進(jìn)行注射成型而得到的厚度1.5mm平板試驗(yàn)片的霧度優(yōu)選為12%以下,更優(yōu)選為10%以下,特別優(yōu)選為5%以下。另外,上述平板試驗(yàn)片的鉛筆硬度優(yōu)選為HB以上,更優(yōu)選為F以上。
進(jìn)而,本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物在注射成型后的成型體為低黃色度、進(jìn)而耐候性試驗(yàn)后的黃變小。例如,對(duì)包含(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物(A)與聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)(粘均分子量:22000)為30/70(質(zhì)量%)比率的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份、紫外線(xiàn)吸收劑0.1~1.5質(zhì)量份、抗氧化劑0.05~1.0質(zhì)量份的材料進(jìn)行熔融混煉,以注射溫度300℃、注射速度300m/秒、模具溫度80℃進(jìn)行注射成型而得到的厚度1.5mm平板試驗(yàn)片的黃色度優(yōu)選為4以下,更優(yōu)選為3.8以下,特別優(yōu)選為3.5%以下。另外,將上述平板試驗(yàn)片供于使用了日光老化試驗(yàn)機(jī)(85℃、無(wú)雨)的500小時(shí)耐候性試驗(yàn)后的黃色度優(yōu)選為30以下,更優(yōu)選為25以下,特別優(yōu)選為20以下。
如上述那樣,本實(shí)施方式的成型體為維持聚碳酸酯系樹(shù)脂(B)優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度、耐熱性、電特性、尺寸穩(wěn)定性、阻燃性、透明性等特性、且表面硬度優(yōu)異的成型體。進(jìn)而,成型后的色相優(yōu)異(即,低黃色度)、耐候性也優(yōu)異。因此,本實(shí)施方式的成型體能夠用于電氣電子和OA設(shè)備、光學(xué)介質(zhì)、汽車(chē)部件、建筑構(gòu)件等。
作為本實(shí)施方式的成型體的成型方法,例如可以舉出壓縮成型、傳遞成型、注射成型、吹塑成型、擠出成型、層疊成型、壓延成型。在使用注射成型的情況下,作為注射成型條件,從提高表面硬度的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選注射溫度為230~330℃、注射速度為10~500mm/秒、模具溫度為60℃以上。另外,本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物能夠使注射速度達(dá)到高速,因此從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)也是優(yōu)選的。
實(shí)施例
下面,參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)地說(shuō)明,但本發(fā)明的技術(shù)的范圍不限于此。實(shí)施例中的“份”和“%”分別表示“質(zhì)量份”和“質(zhì)量%”。
另外,實(shí)施例和比較例中的各物性的測(cè)定根據(jù)以下方法進(jìn)行。
[(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物的分子量]
將(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物溶解于四氫呋喃(THF)中,使用凝膠滲透色譜法進(jìn)行測(cè)定。需要說(shuō)明的是,各共聚物的Mw、Mn和Mw/Mn基于利用標(biāo)準(zhǔn)聚苯乙烯的校正曲線(xiàn)來(lái)算出。
裝置:TOSOH Co.,Ltd.制HLC-8320GPCEcoSEC
柱:TOSOH Co.,Ltd.制TSK gel Super H M-H×3根
流動(dòng)相溶劑:四氫呋喃
流速:0.6mL/分鐘
溫度:40℃
試樣濃度:0.1%
試樣注入量:10μL
檢測(cè)器:RI(UV)
[(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物中的通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元的分布]
將(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物溶解于氯仿(CHCl3),使用制備型凝膠滲透色譜法(制備型GPC),以洗脫曲線(xiàn)的峰為界分為高分子量區(qū)域和低分子量區(qū)域進(jìn)行分取。其后,用1HNMR測(cè)定分取后的共聚物,算出高分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物中的通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(H)以及低分子量區(qū)域的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物中的通式(1)所表示的(甲基)丙烯酸酯單元(a)的質(zhì)量比例(L)。進(jìn)而,計(jì)算出(甲基)丙烯酸酯單元(a)的分布比((L)/(H)×100%)。
(制備型GPC)
裝置:日本分析工業(yè)公司制LC-9104
柱:日本分析工業(yè)公司制JAIGEL-2.5H×1根,JAIGEL-3H×1根
流動(dòng)相溶劑:CHCl3
流速:3.5mL/分鐘
溫度:40℃
試樣濃度:10%
試樣注入量:5mL
檢測(cè)器:RI(UV)
(1HNMR)
裝置:BRUKAER制AscendTM500
溶劑:CHCl3
試樣濃度:2.5mg/mL
累積次數(shù):16次
[鉛筆硬度]
制作厚度為1.5mm的平板試驗(yàn)片,根據(jù)JIS K5600-5-4測(cè)定在試驗(yàn)片表面上未觀察到擦傷劃痕的鉛筆硬度。
[透明性]
使用濁度計(jì)NDH4000(日本電色工業(yè)公司制),根據(jù)JIS K 7136對(duì)厚度為1.5mm的平板試驗(yàn)片進(jìn)行霧度的測(cè)定。
[黃色度]
使用濁度計(jì)NDH4000(日本電色工業(yè)公司制),根據(jù)JIS K 7136對(duì)厚度為1.5mm的平板試驗(yàn)片進(jìn)行黃色度的測(cè)定。
[耐候性試驗(yàn)]
使用日光老化試驗(yàn)機(jī)S80(Suga Test Instruments Co.,Ltd.制),在85℃、無(wú)雨條件下,將厚度1.5mm的平板試驗(yàn)片放入500小時(shí)試驗(yàn)機(jī)內(nèi),進(jìn)行耐候性試驗(yàn)。之后,利用上述的黃色度測(cè)定方法進(jìn)行黃色度的測(cè)定。
<合成例1:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a的合成>
在具備有攪拌裝置的可加溫的高壓反應(yīng)器中加入去離子水200質(zhì)量份、作為懸浮穩(wěn)定劑的磷酸三鈣0.5質(zhì)量份、作為表面活性劑的十二烷基苯磺酸鈉0.01質(zhì)量份之后,進(jìn)行攪拌。另外,將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)20質(zhì)量份、甲基丙烯酸甲酯(b-1)77質(zhì)量份、丙烯酸甲酯(b-2)3質(zhì)量份、作為引發(fā)劑的Perbutyl E(日油株式會(huì)社制)0.3質(zhì)量份以及作為鏈轉(zhuǎn)移劑的正辛硫醇(nOM)1.75質(zhì)量份進(jìn)行混合,制備成為均勻的單體溶液,加入到反應(yīng)容器內(nèi)。使反應(yīng)容器內(nèi)充滿(mǎn)氮?dú)?,加壓?.1MPa。在110℃下反應(yīng)1小時(shí),接著在120℃下反應(yīng)2小時(shí),結(jié)束聚合反應(yīng)。對(duì)得到的珠狀的聚合物進(jìn)行水洗、干燥,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a。
<合成例2:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物b的合成>
除了使用4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)40質(zhì)量份、甲基丙烯酸甲酯(b-1)57質(zhì)量份以外,用與合成例1同樣的方法得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物b。
<合成例3:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物c的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為4-苯基苯基甲基丙烯酸酯、作為鏈轉(zhuǎn)移劑的正辛硫醇(nOM)的量設(shè)為2.50質(zhì)量份以外,用與合成例1同樣的方法得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物c。
<合成例4:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物d的合成>
除了將4-苯基苯基甲基丙烯酸酯替換為甲基丙烯酸苯酯以外,用與合成例3同樣的方法,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物d。
<合成例5:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物e的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為甲基丙烯酸芐酯以外,用與合成例1同樣的方法得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物e。
<合成例6:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物f的合成>
除了使用4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)0質(zhì)量份、甲基丙烯酸甲酯(b-1)97質(zhì)量份以外,用與合成例1同樣的方法得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物f。
<合成例7:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物g的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為2-苯基芐基甲基丙烯酸酯以外,用與合成例1同樣的方法,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物g。
<合成例8:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物h的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為4-芐基芐基甲基丙烯酸酯以外,用與合成例1同樣的方法,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物h。
<合成例9:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物i的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為4-苯氧基芐基甲基丙烯酸酯以外,用與合成例1同樣的方法,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物i。
<合成例10:(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物j的合成>
除了將4-苯基芐基甲基丙烯酸酯(a-1)替換為4-(苯基磺酰基)芐基甲基丙烯酸酯以外,用與合成例1同樣的方法,得到(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物j。
表1中總結(jié)了上述合成例1~10的組成。另外,表2中總結(jié)了上述合成例1~10中得到的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物的物性。
[表1-1]
[表1-2]
[表2]
<樹(shù)脂顆粒的制造>
將前述合成例中得到的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物、作為聚碳酸酯系樹(shù)脂的UPILON(注冊(cè)商標(biāo))S-3000(Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation制、粘均分子量:22000)、紫外線(xiàn)吸收劑、酚系抗氧化劑和亞磷酸酯系抗氧化劑按照以下表3所示的質(zhì)量比配混。用桶混機(jī)混合20分鐘之后,供給至具備有1個(gè)排氣孔的日本制鋼所制造的“TEX30HSST”,在螺桿轉(zhuǎn)速為200rpm、排出量為20kg/小時(shí)、料筒溫度為260℃的條件下進(jìn)行混煉。將擠出為股線(xiàn)狀的熔融樹(shù)脂在水槽中進(jìn)行驟冷,使用造粒機(jī)進(jìn)行顆?;瑥亩玫綐?shù)脂組合物的顆粒。
<成型體的制作>
將由上述制造方法得到的顆粒在100℃下干燥5小時(shí)之后,在注射成型機(jī)(住友重機(jī)械工業(yè)公司制“SE100DU”)中使用鋼材模具,以下述注射溫度和注射速度、在模具溫度80℃下進(jìn)行注射成型,得到50×90×1.5mm厚的平板試驗(yàn)片。
注射條件I注射溫度:260℃,注射速度:200mm/秒
注射條件II注射溫度:300℃,注射速度:200mm/秒
注射條件III注射溫度:260℃,注射速度:300mm/秒
注射條件IV注射溫度:300℃,注射速度:300mm/秒
使用上述平板試驗(yàn)片內(nèi)、注射條件I的物質(zhì),如上所述,測(cè)定鉛筆硬度、注射成型后的透明性和黃色度、耐候性試驗(yàn)后的黃色度。將其結(jié)果示于以下表3。需要說(shuō)明的是,作為紫外線(xiàn)吸收劑和抗氧化劑,使用表4和表5所示的物質(zhì)。
[表3-1]
[表3-2]
[表3-3]
[表4]
表4
[表5]
表5
如表3所示,將相對(duì)于混合了(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a或b和聚碳酸酯系樹(shù)脂而成的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份包含紫外線(xiàn)吸收劑0.1~1.5質(zhì)量份、抗氧化劑0.05~1.0質(zhì)量份的樹(shù)脂組合物進(jìn)行注射成型時(shí)(實(shí)施例1~16),表面硬度高,且在注射速度高速、注射溫度高溫時(shí)也具有高的透明性,成型后的黃色度低、耐候性試驗(yàn)后的黃變也小。
另一方面,紫外線(xiàn)吸收劑的量相對(duì)于混合了(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a和聚碳酸酯系樹(shù)脂而成的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份大于1.5質(zhì)量份的情況下(比較例1),成型后的成型體的黃色度變高。抗氧化劑的量相對(duì)于混合了(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a和聚碳酸酯的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份小于0.05質(zhì)量份、或者大于1.0質(zhì)量份時(shí)(比較例3和4),也同樣地,成型后的成型體的黃色度變高。紫外線(xiàn)吸收劑的量相對(duì)于混合了(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物a和聚碳酸酯系樹(shù)脂的樹(shù)脂成分100質(zhì)量份小于0.1質(zhì)量份時(shí)(比較例2),耐候性試驗(yàn)后的成型體的黃色度變高。
另外,如(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物f那樣,通式(1)所示的(甲基)丙烯酸酯單元小于5質(zhì)量%的情況下(比較例8),透明性降低。比較例8的樹(shù)脂組合物的霧度過(guò)大而沒(méi)能測(cè)定黃色度。在使用包含酯部分與苯環(huán)直接鍵合而成的(甲基)丙烯酸酯單元的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物c或d時(shí)(比較例5和6),由于注射條件,透明性降低。即使在酯部分與苯環(huán)沒(méi)有直接鍵合的情況下,在包含具有1個(gè)苯環(huán)的(甲基)丙烯酸酯單元的(甲基)丙烯酸類(lèi)共聚物e的情況下(比較例7),由于注射條件也導(dǎo)致透明性降低。