CN101434743B - 抗静电性优异的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供具有高抗静电性能和优异的阻燃性、耐热性、冲击特性等树脂组合物。本发明是阻燃性、耐热性、冲击特性优异的树脂组合物,其相对于100重量份芳族聚碳酸酯树脂(A成分),含有0.05-10重量份经聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷(B成分),其中,所述聚亚烷基醚具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团;0.01-20重量份选自有机磷系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂和除B成分以外的有机硅系阻燃剂的至少一种阻燃剂(C成分);0.1-10重量份冲击改性材料(D成分)和0.01-5重量份含氟防滴落剂(E成分)。
Description
技术领域
本发明涉及含有芳族聚碳酸酯树脂、由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷、以及阻燃剂的树脂组合物。更具体地说,本发明涉及含有聚碳酸酯树脂,由特定的聚亚烷基醚进行末端改性的聚有机硅氧烷,以及选自有机磷系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂和除由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷以外的有机硅系化合物的至少一种的阻燃剂的树脂组合物,其抗静电性得到大副改善。
背景技术
以聚碳酸酯树脂为代表的热塑性树脂、特别是具有高的玻璃化转变温度的树脂具有优异的耐热性和机械强度等,因此在电气、机械、汽车和医疗用途等中广泛应用。但是,通常树脂材料表面特性电阻大,由于接触或摩擦等诱发的静电难以消失。因此树脂成型品可能发生尘埃附着于成型品表面、并在电子制品中产生干扰或发生误动作等问题。特别是不希望的特征性粉象的铺开而引起树脂部分的迅速污染或沾染粉尘。
通过所谓的抗静电剂的处理来抑制树脂材料的表面电阻和诱发粉尘的倾向,这是公知的,人们总是希望所得的树脂组合物在保持该树脂的基本特征的基础上具有抗静电性。例如,要求极力抑制所述树脂所具有的耐热性、阻燃性、冲击特性的降低。但是,采用聚碳酸酯系树脂时,如果抗静电剂主要使用的是聚亚烷基醚系、磺酸金属盐系、聚醚酯系,则阻燃性、冲击特性、耐热性降低较大,以对环境的影响小的无卤素的阻燃配方难以获得具有优异的抗静电性能的成型品,这是一个大的课题。
例如,已知在芳族聚碳酸酯和磷系阻燃剂中配合氧化丙烯量为60wt%或以上的特定的聚亚烷基醚作为抗静电剂,可以获得抗静电性、阻燃性、冲击特性优异的组合物(专利文献1)。
但是,使用上述聚亚烷基醚时,虽然抗静电性能优异但阻燃性降低较大,难以同时具有制品所必须的阻燃性和抗静电性能。
已知在芳族聚碳酸酯和磷酸酯中配合作为抗静电剂的聚酰胺·聚醚 嵌段共聚物,则可以得到抗静电性、阻燃性优异的组合物(专利文献2)。
但是,采用所述聚酰胺·聚醚嵌段共聚物时,如果不大量添加就不能获得足够的抗静电性能,这种情况下阻燃性或冲击特性、耐热性的降低较大。
还已知在芳族聚碳酸酯中配合具有聚硅氧烷骨架和芳族性官能团的支链型聚醚酯作为具有持续型的抗静电性能的阻燃剂,可以得到具有持续性的抗静电性能的阻燃性树脂组合物(专利文献3)。
但是,使用所述支链型聚醚酯时,对阻燃性的影响小,但所获得的抗静电性能仍不足够。
已知在芳族聚碳酸酯树脂和磷酸酯系阻燃剂中配合磺酸金属盐系的抗静电剂,可以获得抗静电性、抗冲击性优异的组合物(专利文献4)。
但是,采用所述磺酸金属盐系的抗静电剂时,即使添加少量阻燃性的降低也会显著增大。
如上所述,随着近年来数字信息机器的迅猛发展,人们需求在该机器本身中、以及在该机器的制造装置或制造现场中具有更高水平的抗静电性能的树脂材料,但是目前的现状是尚未获得具有高抗静电性和优异的阻燃性、耐热性、冲击特性的树脂材料。
(专利文献1)日本特表2003-535182号公报
(专利文献2)日本特开平7-126513号公报
(专利文献3)日本特开2001-152156号公报
(专利文献4)日本特开2000-63650号公报
发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供可保持原来所具有的阻燃性、耐热性和冲击强度等机械特性,并具有进一步改善的抗静电性的聚碳酸酯树脂组合物。
本发明人为解决上述课题进行了深入的研究,结果发现,在芳族聚碳酸酯树脂中配合由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷,则可以解决上述课题,从而完成了本发明。
根据本发明,上述课题由一种树脂组合物实现,(1)相对于100重量份芳族聚碳酸酯树脂(A成分),该树脂组合物含有0.05-10重量份的由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷(B成分),其中所述聚亚烷基醚具有来自下式(I)所示的氧化丙烯的基团和/或来自下式(II)所示的氧化乙烯的基团;0.01-20重量份选自有机磷系阻燃剂、有机金属盐系阻燃剂、以及除上述B成分以外的有机硅系阻燃剂的至少一种阻燃剂(C成分)。
具体实施方式
本发明的优选方案之一是(2),上述构成(1)的聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于100重量份A成分含有0.1-10重量份冲击改性材料(D成分)。
本发明的优选方案之一是(3),上述构成(1)或(2)的聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于100重量份A成分含有0.01-5重量份含氟防滴落剂(E成分)。
本发明的另一方案是(4),上述构成(1)-(3)中任一项的聚碳酸酯树脂组合物,其中,阻燃剂(C成分)含有下式(V)所示的有机磷化合物(C-1成分)。
(式中,X为由选自氢醌、间苯二酚、双(4-羟基二苯基)甲烷、双酚A、二羟基联苯、二羟基萘、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮和双(4-羟基苯基)硫醚的二羟基化合物衍生的二元酚残基,n为0-5的整数,采用n数目不同的磷酸酯的混合物时则是它们的平均值,R4、R5、R6和R7各自独立,表示由选自苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯 酚和对枯基苯酚的芳基衍生的一元酚残基)。
本发明的优选方案之一是(5),上述构成(1)-(4)中任一项的聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于100重量份A成分含有0.1-50重量份无机填充材料(F成分)。
本发明的另一方案是(6),上述构成(5)的聚碳酸酯树脂组合物,其中,无机填充剂(E成分)是选自云母(F-1成分)、滑石粉(F-2成分)和硅灰石(F-3)成分的至少一种硅酸化合物。
以下对本发明进行详细说明。
(A成分:芳族聚碳酸酯树脂)
本发明的A成分的聚碳酸酯树脂是使二元酚与碳酸酯前体反应得到的芳族聚碳酸酯树脂,反应方法有界面缩聚法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法和环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。
二元酚的代表性例子有氢醌、间苯二酚、4,4’-联苯酚、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[通称双酚A]、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、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-双(4-羟基苯基)戊烷、4,4’-(对亚苯基二异丙叉)双酚、4,4’-(间亚苯基二异丙叉)双酚、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、双(4-羟基苯基)氧化物、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮、双(4-羟基苯基)酯、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、双(3,5-二溴-4-羟基苯基)砜、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫醚、9,9-双(4-羟基苯基)芴和9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等。优选的二元酚为双(4-羟基苯基)烷,其中从抗冲击性的观点出发,特别优选双酚A。
碳酸酯前体可使用酰卤、碳酸酯或卤甲酸酯等,具体有光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤甲酸酯等。
将上述二元酚和碳酸酯前体通过界面聚合法制备聚碳酸酯树脂时,可以根据需要使用催化剂、终端剂、防止二元酚氧化的抗氧化剂等。另外,本发明的聚碳酸酯树脂包括将三官能或以上的多官能性芳香族化合物共聚的支化聚碳酸酯树脂、将芳香族或脂肪族(包含脂环族)的二官能性羧酸共聚的聚酯碳酸酯树脂、将二官能性醇(包含脂环族)共聚的共聚聚碳酸酯树脂以及将该二官能性羧酸与二官能性醇一起共聚的聚酯碳酸酯树脂。另外,还可以是混合所得聚碳酸酯树脂的2种或以上的混合物。
三官能或以上的多官能性芳族化合物可以使用1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷等。
含有产生支化聚碳酸酯的多官能性化合物时,所述比例在芳族聚碳酸酯总量中为0.001-1mol%,优选0.005-0.9mol%,特别优选0.01-0.8mol%。特别是采用熔融酯交换法时,可能会作为副反应产生支链结构,所述支链结构量在芳族聚碳酸酯总量中为0.001-1mol%,优选0.005-0.9mol%,特别优选0.01-0.8mol%。所述比例可通过1H-NMR测定计算。
脂族二官能性羧酸优选α,ω-二羧酸。作为脂族的二官能性羧酸,例如可以优选举出癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸等直链饱和脂族二羧酸,以及环己烷二羧酸等脂环族二羧酸。作为二官能性醇,更优选脂环族二醇,例如可举出环己烷二甲醇、环己烷二醇和三环癸烷二甲醇等。
还可以使用与聚有机硅氧烷单元共聚得到的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。
芳族聚碳酸酯树脂可以是将两种或以上上述各二元酚不同的聚碳酸酯、含有支链成分的聚碳酸酯、各种聚酯碳酸酯、聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物等各种芳族聚碳酸酯混合所得。并且,可以对下述所示的制备方法不同的聚碳酸酯、终端剂不同的聚碳酸酯等各种将两种或以上混合使用。
聚碳酸酯树脂的制备方法中,界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法和环状碳酸酯化合物的开环聚合法等反应形式是可通过各种文献和专利公报等充分了解的方法。
芳族聚碳酸酯树脂的分子量没有特定,分子量低于1×104,则成型品难以获得足够的强度,超过5×104,则成型加工性降低。因此,以粘度平均分子量表示,优选为1×104-5×104,更优选1.4×104-3×104,进一步优选1.4×104-2.4×104。也可以将两种或以上芳族聚碳酸酯树脂混合。这种情况下,当然也可以混合粘度平均分子量在上述范围之外的芳族聚碳酸酯树脂。
特别是与粘度平均分子量超过5×104的芳族聚碳酸酯树脂的混合物具有熵弹性高、难以产生漩纹(ジエ一テイング)等为代表的流变动态导致的成型品外观不良。发生上述外观不良时上述方法是较为恰当的方 案。并且气相注射成型等中气体注入量稳定、发泡成型中发泡孔稳定、容易形成微细且均匀的发泡孔,因此有利。
更优选为与粘度平均分子量为8×104或以上的聚碳酸酯树脂的混合物,进一步优选与具有1×105或以上的粘度平均分子量的聚碳酸酯树脂的混合物。即,优选使用在GPC(凝胶渗透色谱)等的测定方法中可观察到两个峰或以上的分子量分布的混合物。
本发明中所述的粘度平均分子量首先使用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃下于100ml二氯甲烷中溶解有0.7g聚碳酸酯的溶液通过下式求出比粘度(ηsp)。
比粘度(ηsp)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数、t为试样溶液的落下秒数]
将所得的比粘度代入下式求出粘均分子量M。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(其中[η]为特性粘度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
(B成分:由具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷)
B成分是由具有来自下式(I)所示的氧化丙烯的基团和/或来自下式(II)所示的氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷。
改性的聚有机硅氧烷优选为下式(III)所示的聚有机硅氧烷。
(式中,R1各自独立,表示碳原子数1-15的取代或未取代的一价烃基,R1a表示氢原子或碳原子数1-15的取代或未取代的一价烃基,x为1-200的整数,优选1-100的整数)。
R1和R1a的一价烃基的取代基例如有卤素原子、特别是氯原子或氟原子。R1和R1a的烃基的具体例子有甲基、乙基、丙基、叔丁基、2-乙基己基、十二烷基、十八烷基等烷基,乙烯基、烯丙基、己二烯基等烯基;苯基、萘基等芳基,氯甲基、3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、二氟一氯丙基等取代烷基等。其中,优选烷基、烯基,特别优选甲基。
聚亚烷基醚优选为下式(IV)所示的聚亚烷基醚。
R3aO-(CnH2nO)mR2 (IV)
(式中,R2为氢或碳原子数1-30的烷基,R3a为碳原子数1-10的烷基或烯基,n为1-8的整数,m为4-100的整数,m个n中至少有一个为2或3)。
R2优选为碳原子数1-25的烷基,更优选碳原子数1-20的烷基。烷基有甲基、丙基、叔丁基、2-乙基己基、十二烷基、十八烷基等。
R3a的烷基有甲基、丙基、叔丁基、2-乙基己基等。
B成分是由具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚对通式(VI)所示的两末端进行改性的聚有机硅氧烷、以及由具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚对通式(VII)所示支链进行改性的聚有机硅氧烷,至少聚亚烷基醚优选与二烷基硅氧烷的支链或末端进行化学结合。还可以含有由具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚对一个末端进行改性所得到的聚有机硅氧烷作为杂质。
(式中,R1各自独立,表示碳原子数1-15的取代或未取代的一价烃基,R1a表示氢或碳原子数1-15的取代或未取代的一价烃基,R2为氢或碳原子数1-30的烷基,至少一个为氢,R3表示碳原子数1-10的亚烷基,n为1-8的整数,m为4-100的整数,x为1-200的整数,优选1-100的整数,y、z各自独立,为1-100的整数,优选1-50的整数,各m个n中至少有一个为2或3)。
R1和R1a的一价烃基的取代基例如有卤素原子、特别是氯原子或氟原子。R1和R1a的烃基的具体例子有:甲基、乙基、丙基、叔丁基、2-乙基己基、十二烷基、十八烷基等烷基,乙烯基、烯丙基、己二烯基等烯基,苯基、萘基等芳基,氯甲基、3,3,3-三氟丙基、3,3,4,4,5,5,5-七氟戊基、二氟一氯丙基等取代烷基等。其中,优选烷基、烯基,特别优选甲基。R2的烷基有甲基、乙基、丙基、叔丁基、2-乙基己基、十二烷基、十八烷基等。R2中含有烷基时,优选碳原子数1-25的烷基,更优选碳原子数1-20的烷基。R3的烷基有亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚己基等。
式(CnH2nO)m所示的氧化烯基是一种或以上的氧化烯基结合成无规状或嵌段状,因此,其中特别优选氧化乙烯和氧化丙烯的共聚物,m优选4-80,更优选4-60。
由所述聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷可以使用两末端改性、支链改性的任何形式,也可以根据情况将两末端改性的聚有机硅氧烷和支链改性的聚有机硅氧烷结合使用,优选两末端改性的聚有机硅氧烷。
所述聚有机硅氧烷在25℃下的粘度优选为5-10,000mm2/s,更优选7-7,000mm2/s,进一步优选10-5,000mm2/s。粘度超过10,000mm2/s,则抗静电性能效果变差,低于5mm2/s,则树脂组合物中的分散性变差,制成成型品时发生表面剥离。所述由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷可以含有未化学结合的游离的聚亚烷基醚,其比例优选为所述聚有机硅氧烷中的20重量%或以下。
所述聚有机硅氧烷(C成分)中所含的来自氧化丙烯的基团的含量相对于该聚有机硅氧烷中的聚亚烷基醚优选为低于60重量%,更优选低于55重量%,进一步优选低于50重量%。聚亚烷基醚中的来自氧化丙烯的基团的含量为60重量%或以上,则树脂组合物的阻燃性降低,不优选。
(C成分:阻燃剂)
阻燃剂(C成分)是(i)有机磷系阻燃剂(例如一磷酸酯化合物、磷酸酯低聚化合物、膦酸酯低聚化合物、磷腈低聚化合物和膦酰胺化合物等的磷酸酯)、(ii)有机金属盐系阻燃剂(例如有有机磺酸碱(碱土)金属盐、硼酸金属盐系阻燃剂和锡酸金属盐系阻燃剂等)、(iii)含有机硅化合物的有机硅系阻燃剂。配合作为阻燃剂使用的化合物不仅提高阻燃性,还可提高各化合物的性质例如抗静电性、流动性、刚性和热稳定性等。
(C-1)有机磷系阻燃剂
本发明的有机磷系阻燃剂优选为磷酸酯化合物、特别是磷酸芳基酯化合物。所述磷酸酯化合物在阻燃性提高方面具有效果,并且磷酸酯化合物具有增塑效果,因此,虽然耐热性低但可以提高本发明的树脂组合物的成型加工性,因此有利。所述磷酸酯化合物可以使用以往作为阻燃剂所公知的各种磷酸酯化合物,更优选的是下述通式(V)所示的一种或两种或以上的磷酸酯化合物。
(式中,X是由选自氢醌、间苯二酚、双(4-羟基二苯基)甲烷、双酚A、二羟基联苯、二羟基萘、双(4-羟基二苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮和双(4-羟基苯基)硫醚的二羟基化合物衍生的二元酚残基,n为0-5的整数,使用n数不同的磷酸酯混合物时可以是它们的平均值,R4、R5、R6和R7各自独立,为由选自苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚和对枯基苯酚的芳基衍生的一元酚残基)。
上式(V)的磷酸酯化合物可以是具有不同的n数的化合物的混合物,为混合物时,平均的n数优选为0.5-1.5,更优选0.8-1.2,进一步优选0.95-1.15,特别优选1-1.14的范围。
衍生出上式(V)的X的二元酚的优选具体例子为:间苯二酚、双酚A和二羟基联苯,其中优选间苯二酚、双酚A。
衍生出上式(V)的R4、R5、R6和R7的一元酚的优选具体例子是苯酚、甲酚、二甲苯酚、2,6-二甲基苯酚,其中优选苯酚和2,6-二甲基苯酚。
上式(V)的磷酸酯化合物的具体例子优选磷酸三苯酯和磷酸三(2,6-二甲苯基)酯等一磷酸酯化合物,以及以间苯二酚双二(2,6-二甲苯基)磷酸酯为主体的磷酸酯低聚物、以4,4-二羟基联苯双(二苯基磷酸酯)为主体的磷酸酯低聚物、以双酚A双(二苯基磷酸酯)为主体的磷酸酯低聚物,其中优选以间苯二酚双二(2,6-二甲苯基)磷酸酯为主体的磷酸酯低聚物、以4,4-二羟基联苯双(二苯基磷酸酯)为主体的磷酸酯低聚物、和以双酚A双(二苯基磷酸酯)为主体的磷酸酯低聚物。
使用有机磷系阻燃剂作为阻燃剂时,其配合量是以100重量份A成分为基准,优选0.1-20重量份,更优选1-19重量份,进一步优选2-18重量份。在上述优选范围内,通过配合有机磷系阻燃剂,则可以发挥所希望的效果(例如阻燃性等)。
(C-2)有机金属盐系阻燃剂
有机金属盐系阻燃剂在大体上保持耐热性方面有利。本发明中,最适合使用的有机金属盐系阻燃剂是磺酸碱(碱土)金属盐。其中优选的是氟取代有机磺酸的碱(碱土)金属盐,特别优选的是具有全氟烷基的磺酸碱(碱土)金属盐。这里,全氟烷基的碳原子数优选1-18的范围,更优选1-10的范围,进一步优选1-8的范围。
构成氟取代有机磺酸碱(碱土)金属盐中,构成金属离子的金属中,碱金属有锂、钠、钾、铷和铯,碱土金属有铍、镁、钙、锶和钡。更优选碱金属。因此,优选的有机金属盐系阻燃剂是全氟烷基磺酸碱金属盐。所述碱金属中,在对透明性的要求更高时,优选铷和铯,但是它们不常用且难以纯化,从成本上来讲不利。从成本或阻燃性方面考虑有利的锂和钠相反在透明性方面不利。可以考虑这些情况区别使用全氟烷基磺酸碱金属盐中的碱金属,在任何情况下均最优选使用特性平衡优异的全氟烷基磺酸钾盐。可以将所述钾盐与含有其它碱金属的全氟烷基磺酸碱金属盐结合使用。
所述全氟烷基磺酸碱金属盐有:三氟甲磺酸钾、全氟丁磺酸钾、全氟己磺酸钾、全氟辛磺酸钾、五氟乙磺酸钠、全氟丁磺酸钠、全氟辛磺酸钠、三氟甲磺酸锂、全氟丁磺酸锂、全氟庚磺酸锂、三氟甲磺酸铯、全氟丁磺酸铯、全氟辛磺酸铯、全氟己磺酸铯、全氟丁磺酸铷和全氟己磺酸铷等,它们可以是将一种或两种或以上结合使用。其中特别优选全氟丁磺酸钾。
上述有机金属盐系阻燃剂中,通过离子色谱法测定的氟化物离子的含量优选50ppm或以下,更优选20ppm或以下,进一步优选10ppm或以下。氟化物离子的含量越低,则阻燃性或耐光性良好。氟化物离子的含量的下限实质上可以为0,但从纯化工序数目和效果的平衡考虑,实际应用时优选为0.2ppm左右。具有上述氟化物离子含量的全氟烷基磺酸碱金属盐例如可如下纯化。全氟烷基磺酸碱金属盐在40℃-90℃(更优选60-85℃)的范围溶解于该金属盐的2-10重量倍的离子交换水中。该全氟烷基磺酸碱金属盐可通过将全氟烷基磺酸碱用金属的碳酸盐或氢氧化物中和的方法,或者将全氟烷基磺酰氟用碱金属的碳酸盐或氢氧化物中和的方法(更优选后者的方法)生成。该离子交换水特别优选电阻值为18MΩ·cm或以上的水。溶解金属盐的液体在上述温度下搅拌0.1-3小时,更优选搅拌0.5-2.5小时。然后将该液体冷却至0-40℃、更优选10-35℃的范围。通过冷却析出晶体。将析出的晶体过滤取出,由此可以制备适合的纯化的全氟烷基磺酸碱金属盐。
使用氟取代有机磺酸的碱(碱土)金属盐作为阻燃剂时,其配合量以100重量份A成分为基准,优选0.01-1重量份,更优选0.05-0.8重量份,进一步优选0.08-0.6重量份。通过在所述优选范围内配合氟取代有机磺酸的碱(碱土)金属盐,可以发挥所希望的效果(例如阻燃性等)。
氟取代有机磺酸的碱(碱土)金属盐以外的有机金属盐系阻燃剂优选 不含有氟原子的有机磺酸的碱(碱土)金属盐。该金属盐例如有脂族磺酸的碱金属盐、脂族磺酸的碱土金属盐、芳族磺酸的碱金属盐和芳族磺酸的碱土金属盐等(均不含有氟原子)。
脂族磺酸金属盐的优选例子可以例举烷基磺酸碱(碱土)金属盐,它们可以将一种或两种或以上结合使用(这里,碱(碱土)金属盐是以包含碱金属盐、碱土金属盐任意一种的含义使用)。所述烷基磺酸碱(碱土)金属盐中使用的链烷磺酸的优选例子有:甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、甲基丁磺酸、己磺酸、庚磺酸、辛磺酸等,它们可以使用一种或将两种或以上结合使用。
芳族磺酸碱(碱土)金属盐中使用的芳族磺酸可以是选自单体状或聚合物状的芳族硫醚的磺酸、芳族羧酸和酯的磺酸、单体状或聚合物状的芳族醚的磺酸、芳族磺酸酯的磺酸、单体状或聚合物状的芳族磺酸、单体状或聚合物状的芳族砜磺酸、芳族酮的磺酸、杂环式磺酸、芳族亚砜的磺酸、芳族磺酸通过亚甲基键形成的缩合物的至少一种酸,它们可以使用一种或将两种或以上结合使用。
芳族磺酸碱(碱土)金属盐的具体例子例如有:二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钠、二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钾、5-磺基间苯二甲酸钾、5-磺基间苯二甲酸钠、聚对苯二甲酸乙二醇酯多磺酸多钠、1-甲氧基萘-4-磺酸钙、4-十二烷基苯基醚二磺酸二钠、聚(2,6-二甲基苯醚)多磺酸多钠、聚(1,3-苯醚)多磺酸多钠、聚(1,4-苯醚)多磺酸多钠、聚(2,6-二苯基苯醚)多磺酸多钾、聚(2-氟-6-丁基苯醚)多磺酸锂、苯磺酸盐的磺酸钾、苯磺酸钠、苯磺酸锶、苯磺酸镁、对苯二磺酸二钾、萘-2,6-二磺酸二钾、联苯-3,3’-二磺酸钙、二苯基砜-3-磺酸钠、二苯基砜-3-磺酸钾、二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3,4’-二磺酸二钾、α,α,α-三氟苯乙酮-4-磺酸钠、二苯甲酮-3,3’-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸二钠、噻吩-2,5-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸钙、苯并噻吩磺酸钠、二苯基亚砜-4-磺酸钾、萘磺酸钠的甲醛缩合物以及蒽磺酸钠的甲醛缩合物等。
这些不含有氟原子的有机磺酸的金属盐中,优选芳族磺酸碱(碱土)金属盐,特别优选钾盐。配合上述芳族磺酸碱(碱土)金属盐作为阻燃剂时,其含量以100重量份A成分为基准,优选0.01-1重量份,更优选0.05-0.8重量份,进一步优选0.08-0.6重量份。
(C-3)有机硅系阻燃剂
作为有机硅系阻燃剂使用的有机硅化合物可通过燃烧时的化学反应提高阻燃性,因此是除B成分-由聚亚烷基醚改性的聚有机硅氧烷以外的有机化合物。该化合物可以使用以往作为芳族聚碳酸酯树脂的阻燃剂而提出的各种化合物。有机硅化合物通过在燃烧时其本身结合或与来自树脂的成分结合形成结构,或者通过在形成该结构时的还原反应使聚碳酸酯树脂具有阻燃效果。因此,优选含有上述反应中活性高的基团,更具体地说,优选以规定量含有选自烷氧基和氢(即Si-H基)的至少一种基团。所述基团(烷氧基、Si-H基团)的含有比例优选为0.1-1.2mol/100g的范围,更优选0.12-1mol/100g的范围,进一步优选0.15-0.6mol/100g的范围。所述比例可由碱分解法,通过测定每单位重量有机硅化合物产生的氢或醇的量来求出。烷氧基优选碳原子数1-4的烷氧基,特别优选甲氧基。
通常的有机硅化合物的结构可通过将以下所示四种硅氧烷单元任意组合构成。即,
M单元:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2 等单官能性硅氧烷单元、
D单元:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等二官能性硅氧烷单元、
T单元:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2 等三官能性硅氧烷单元、
Q单元:由SiO2表示的四官能性硅氧烷单元。
有机硅系阻燃剂中使用的有机硅化合物的结构具体有:示性式Dn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQq。其中优选的有机硅化合物的结构是MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQq,进一步优选的结构是MmDn或MmDnTp。
这里,上述示性式中的系数m、n、p、q是表示各硅氧烷单元的聚合度的1或以上的整数,各示性式中的系数的合计为硅氧烷化合物的平均聚合度。该平均聚合度优选3-150的范围,更优选3-80的范围,进一步优选3-60的范围,特别优选4-40的范围。在上述优选范围内则阻燃性优异。并且如后所述,以规定量含有芳族基团的有机硅化合物其透明性或色相也优异。
m、n、p、q任意之一为2或以上的数值时,具有该系数的硅氧烷单元可以形成所结合的氢原子或有机残基不同的两种或以上的硅氧烷单元。
有机硅化合物可以是直链状也可以具有支链结构。与硅原子结合的有机残基为碳原子数1-30、更优选1-20的有机残基。所述有机残基具体为:甲基、乙基、丙基、丁基、己基和癸基等烷基,环己基等环烷基,苯基等芳基,以及甲苯基等芳烷基。进一步优选碳原子数1-8的烷基、烯基或芳基。烷基特别优选甲基、乙基和丙基等碳原子数1-4的烷基。
并且,作为有机硅系阻燃剂使用的有机硅化合物优选含有芳基。更优选下述通式(VIII)所示的芳族基团所含的比例(芳族基团量)为10-70重量%(更优选15-60重量%)。
(式(VIII)中,X各自独立,表示OH基、碳原子数1-20的一价有机残基,n表示0-5的整数,并且式(VIII)中,n为2或以上时,可以取互相不同种类的X)。
作为有机硅系阻燃剂使用的有机硅化合物还可以含有除上述Si-H基和烷氧基以外的反应基团,所述反应基团可例举氨基、羧基、环氧基、乙烯基、巯基和甲基丙烯氧基等。
具有Si-H基的有机硅化合物优选例举含有至少一种下述通式(IX)和(X)所示的构成单元的有机硅化合物。
(式(IX)和式(X)中,Z1-Z3各自独立,表示氢原子、碳原子数1-20的一价有机残基或下述通式(XI)所示的化合物,α1-α3各自独立,表示0或1,m1表示0或1或以上的整数,式(IX)中,m1为2或以上时,重复单元可以取各自互相不同的多种重复单元)。
(式(XI)中,Z4-Z8各自独立,表示氢原子、碳原子数1-20的一价有机残基,α4-α8各自独立,表示0或1,m2表示0或1或以上的整数,并且式(XI)中,m2为2或以上时,重复单元可以取各自互相不同的多种重复单元)
有机硅系阻燃剂中使用的有机硅化合物中,具有烷氧基的有机硅化合物例如有选自通式(XII)和通式(XIII)所示化合物的至少一种化合物。
(式(XII)中,β1表示乙烯基、碳原子数1-6的烷基、碳原子数3-6的环烷基、以及碳原子数6-12的芳基和芳烷基,γ1、γ2、γ3、γ4、γ5和γ6表示碳原子数1-6的烷基和环烷基、以及碳原子数6-12的芳基和芳烷基,至少一个基团为芳基或芳烷基,δ1、δ2和δ3表示碳原子数1-4的烷氧基)。
(式(XIII)中,β2和β3表示乙烯基、碳原子数1-6的烷基、碳原子数3-6的环烷基以及碳原子数6-12的芳基和芳烷基,γ7、γ8、γ9、γ10、γ11、γ12、γ13和γ14表示碳原子数1-6的烷基、碳原子数3-6的环烷基以及碳原子数6-12的芳基和芳烷基,至少一个基团为芳基或芳烷基,δ4、δ5、δ6和δ7表示碳原子数1-4的烷氧基)。
使用有机硅系阻燃剂作为阻燃剂时,其配合量是以100重量份A成分为基准,优选0.1-5重量份,更优选0.2-4重量份,进一步优选0.3-3重量份。
上述阻燃剂(C-1)、(C-2)和(C-3)可以单独或将两种或以上结合使用。
(D成分:冲击改性材料)
本发明中使用的冲击改性材料(D成分)是指使橡胶成分、可与该橡胶成分共聚的单体成分共聚所得的聚合物。
橡胶成分有:聚丁二烯、聚异戊二烯、二烯系共聚物(例如苯乙烯·丁二烯的无规共聚物和嵌段共聚物、丙烯腈·丁二烯共聚物、以及丙烯酸酯·丁二烯橡胶(丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与丁二烯的共聚物))等、乙烯与α-烯烃的共聚物(例如乙烯·丙烯无规共聚物和嵌段共聚物、乙烯·丁烯的无规共聚物和嵌段共聚物等)、乙烯与不饱和羧酸酯的共聚物(例如乙烯·甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯·甲基丙烯酸丁酯共聚物等)、乙烯与脂族乙烯基的共聚物(例如乙烯·乙酸乙烯酯共聚物等)、乙烯与丙烯以及非共轭二烯三聚体(例如乙烯·丙烯·己二烯共聚物等)、丙烯酸酯橡胶(例如聚丙烯酸丁酯、聚(丙烯酸2-乙基己酯)、以及丙烯酸丁酯与丙烯酸2-乙基己酯的共聚物等)、以及有机硅系橡胶(例如聚有机硅氧烷橡胶、含有聚有机硅氧烷橡胶成分和聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分的IPN型橡胶,即,具有两种橡胶成分无法分离的互相络合的结构的橡胶、以及含有聚有机硅氧烷橡胶成分与聚异丁烯橡胶成分的IPN型橡胶等)。其中,更优选的是其效果容易表达的聚丁二烯、聚异戊二烯或二烯系共聚物,特别优选聚丁二烯。
100重量%冲击改质材料中的橡胶量为40-95重量%,优选45-90重量%,进一步优选50-85重量%。橡胶量低于40重量%则冲击特性的改良效果不足,超过90质量%则在树脂组合物中的分散差,并且发生结块等生产性的问题,不优选。所述橡胶成分的重均橡胶粒径优选为100-500nm,更优选130-480nm,特别优选150-460nm。重均橡胶粒径低于100nm或超过500nm时,冲击改善效果不足,不优选。可以使用橡胶粒径的分布为单一分布的橡胶或者具有两个峰值或以上的多个峰值分布的橡胶,其形态可以是橡胶颗粒形成单一的相,也可以是通过在橡胶颗粒周围含有包藏相而具有腊肠状结构。更优选的橡胶成分为橡胶颗粒形成具有单一分布且具有腊肠状结构的单一相。橡胶颗粒的重均粒径是使用图像分析装置,由电子显微镜观察图像从各橡胶颗粒的图像面积来计算与该面积相对应的直径,由对各橡胶颗粒求出的所述直径计算其重均值,由此可求出重均粒径。所述图像分析中,所计测的橡胶颗粒的数为400或以上、500或以下。考虑到精度和简便性,优选上述范围。
D成分中,可与橡胶成分共聚的单体成分优选例举芳族乙烯基化合 物、氰化乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸化合物等。
芳族乙烯基化合物有: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、对叔丁基苯乙烯和乙烯基萘等,特别优选苯乙烯。
氰化乙烯基化合物有丙烯腈和甲基丙烯腈等,特别优选丙烯腈。
(甲基)丙烯酸酯化合物具体有:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯等。(甲基)丙烯酸酯表示包含甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯的任意一种。特别优选的(甲基)丙烯酸酯化合物是甲基丙烯酸甲酯。
除芳族乙烯基化合物、氰化乙烯基化合物和(甲基)丙烯酸酯化合物以外的可与芳族乙烯基化合物共聚的其它乙烯基单体有:甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的甲基丙烯酸酯,马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺系单体,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、邻苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸及其酸酐。
作为冲击改性材料更具体的有:ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)树脂、MB(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯)树脂、MABS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)树脂、AES(丙烯腈-乙烯丙烯橡胶-苯乙烯)树脂、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯橡胶)树脂、SB(苯乙烯-丁二烯)树脂、MA(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯橡胶)树脂、以及MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸酯橡胶-苯乙烯)树脂等。上述甲基丙烯酸甲酯(M)是指以甲基丙烯酸甲酯作为主要成分,可以少量含有丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等其它(甲基)丙烯酸烷基酯(100mol%它们与甲基丙烯酸甲酯的合计中,优选20mol%或以下)。
上述中更优选的是ABS树脂、MBS树脂、MB树脂和MABS树脂等橡胶成分含有聚丁二烯或二烯系共聚物的橡胶质聚合物,其中优选ABS树脂、MBS树脂。所述ABS树脂、MBS树脂在薄壁成型品中以少量的添加即可具有良好的抗冲击性,因此适合OA或电气电子仪器的外壳用途。
上述所例举的冲击改性材料均优选为含有上述单体的聚合物链与含有橡胶成分的聚合物的芯结合得到的芯鞘型的接枝共聚物。所述接枝共聚物可以通过任意的一步反应的接枝反应、和两步或以上的多步反应的接枝反应制备。接枝共聚物中,被接枝的聚合物链的比例(接枝聚合物链的重量相对于橡胶成分重量的比例)、即接枝率(重量%)优选5-100重量%,更优选15-66重量,进一步优选25-55重量%。
上述所例举的冲击改性材料中,已知接枝聚合物树脂通常是橡胶成分和可与该橡胶成分共聚的单体成分共聚得到的接枝共聚物、和不与该橡胶成分接枝的单体成分的聚合物(以下简称为“游离聚合物”)的混合物。本发明的橡胶质聚合物也含有上述游离的聚合物。所述游离的聚合物的比例在100重量%与接枝共聚物的合计中优选50重量%或以下,进一步优选30重量%或以下。
(E成分:含氟防滴落剂)
本发明中使用的含氟防滴落剂(E成分)是防止燃烧时熔融滴落、使阻燃性进一步提高的含氟化合物,代表性的是具有原纤形成能力的聚四氟乙烯。以下,将聚四氟乙烯简称为PTFE。具有原纤形成能力的PTFE的分子量具有极高的分子量,通过剪切力等外力作用使PTFE之间结合,显示形成纤维状的倾向。该分子量中,由标准比重求出的数均分子量在100万-1,000万,更优选200万-900万。所述PTFE除固体形状之外,也可以使用水性分散液形式。为了提高在树脂中的分散性、进一步获得良好的阻燃性和机械特性,所述具有原纤形成能力的PTFE可以使用与其它树脂的混合形式的PTFE混合物。
所述具有原纤形成能力的PTFE的市售商品例如有三井·デュポンフロロケミカル(株)生产的テフロン(注册商标)6J、ダイキン工业(株)生产的ポリフロン MPA FA500和F-201L等。作为PTFE的水性分散液的市售品,可以举出旭アイシ一アイフロロポリマ一ズ(株)生产的フルオンAD-1、AD-936、ダイキン工业(株)生产的フルオンD-1和D-2、三井·デユポンフロロケミカル(株)生产的テフロン(注册商标)30J等为代表。
作为混合形态的PTFE,可以使用通过以下方法制得的物质:(1)将PTFE的水性分散液和有机聚合物的水性分散液或溶液混合,进行共沉 淀,获得共凝聚混合物的方法(日本特开昭60-258263号公报、日本特开昭63-154744号公报等所记载的方法)、(2)将PTFE的水性分散液和干燥的有机聚合物颗粒混合的方法(日本特开平4-272957号公报所记载的方法)、(3)均匀地混合PTFE的水性分散液和有机聚合物颗粒溶液,从该混合物中同时除去各介质的方法(日本特开平06-220210号公报、日本特开平08-188653号公报等所记载的方法)、(4)在PTFE的水性分散液中将形成有机聚合物的单体聚合的方法(日本特开平9-95583号公报所记载的方法)以及(5)将PTFE的水性分散液与有机聚合物分散液均匀地混合后,进一步在该混合分散液中将乙烯基系单体聚合,之后获得混合物的方法(日本特开平11-29679号公报等所记载的方法)。作为这些混合形态的PTFE市售品,可以举出三菱レイヨン(株)生产的“メタブレンA3800”(商品名)和GEスペシヤリテイ一ケミカルズ公司生产“BLENDEX B449”(商品名)等。
作为混合形态的PTFE的比例,在100重量%PTFE混合物中,PTFE优选为1-60重量%、更优选为5-55重量%。PTFE的比例为该范围时,可以达成PTFE的良好分散性。
含氟防滴落剂(E成分)的含量是以100重量份A成分为基准,为0.01-5重量份,优选0.01-2重量份,更优选0.05-1重量份,进一步优选0.1-0.6重量份。
(F成分:无机填充材料)
F成分优选选自云母(F-1成分)、滑石粉(F-2成分)和硅灰石(F-3)的至少一种。
本发明中,F成分可以含有玻璃纤维以外的各种无机填充材料。例如有滑石粉、硅灰石、云母、粘土、蒙脱石、绿土、高岭土、碳酸钙、碳纤维、碳片、碳珠、碳研磨纤维、金属片、金属纤维、金属涂层的玻璃纤维、金属涂层的碳纤维、金属涂层的玻璃片、二氧化硅、陶瓷颗粒、陶瓷纤维、陶瓷球、芳族聚酰胺颗粒、芳族聚酰胺纤维、聚芳酯纤维、石墨、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、碱性硫酸镁等各种晶须等。其中,优选使用滑石粉、硅灰石、云母等硅酸盐系的填充材料。这些无机填充材料可以将一种或两种或以上结合使用含有。
(F-1成分:云母)
本发明中使用的云母(F-1成分)有平均粒径为1-80μm的粉末状云母。进一步优选平均粒径为2-50μm的云母。所述平均粒径是通过激光衍射·散射法测定的值。平均粒径在1-80μm时,在阻燃性方面具有更良好的作用,同时可满足在树脂中微分散的条件,因此耐湿热性也可保持良好。云母的厚度可以使用通过电子显微镜的观察实测的厚度为0.01-1μm的云母。优选厚度为0.03-3μm。所述云母可以通过硅烷偶联剂等进行表面处理,还可以通过环氧系、氨酯系、丙烯酸酯系等粘合剂制粒,制成颗粒状。
(F-2成分:滑石粉)
本发明中使用的滑石粉(F-2成分)有平均粒径为5μm或以下的滑石粉。进一步优选平均粒径为3μm或以下,特别优选2μm或以下。下限为0.05μm。这里,滑石粉的平均粒径是指通过液相沉淀法之一的X射线透射法测定的D50(粒径分布的中间值直径)。进行所述测定的装置的具体例子有マイクロメリテイックス制造的Sedigraph5100等。
滑石粉优选以制成颗粒的形式使用。制粒方法分为使用粘合剂的情况和实质上不使用的情况。更优选不使用粘合剂。不使用粘合剂时的制粒方法有脱气压缩的方法(例如在真空状态下一边脱气一边通过压块机等进行辊压缩的方法等)、以及旋转制粒或凝聚制粒的方法等。
(F-3成分:硅灰石)
本发明中使用的硅灰石(F-3成分)优选数均纤维直径0.5-5μm。所述数均纤维直径是从通过电子显微镜照片等观察的图像中随机抽取共1,000个纤维直径进行测定,计算其数均值,求出数均纤维直径。优选长宽比L/D(L:数均纤维长、D:数均纤维直径)为5或以上,更优选6或以上。数均纤维长度可如下计算:通过光学显微镜或电子显微镜等,以几乎可以完全观察硅灰石整体图像的倍率对硅灰石进行观察,将所述图像输入到图像分析装置中进行计算。图像分析装置例如有ピアス制造的PIAS-III***等。本发明中使用的硅灰石优选在1,000℃下的强热减量为2重量%或以下,更优选1.5重量%或以下,进一步优选1重量%或以下。
本发明的树脂组合物中可以含有用于抑制强化填料的折断的折断抑制剂。折断抑制剂抑制基质树脂与强化填料之间的贴合性,降低在熔融混炼时作用于强化填料的应力,抑制填料的折断。折断抑制剂的效果 有:1)提高刚性(填料的长宽比增大)、2)提高韧性(容易发挥基质树脂的韧性,特别对于以韧性良好的芳族聚碳酸酯为主体的情况有效)、3)提高导电性(导电性填料的情况)等。具体来说,折断抑制剂为(i)将与树脂的亲合性低的化合物直接覆盖在强化填料表面上时的该化合物、以及(ii)具有与树脂的亲合性低的结构、且具有可与强化填料的表面反应的官能团的化合物。
与树脂亲合性低的化合物代表性的可以例举各种润滑剂。润滑剂例如有矿物油、合成油、高级脂肪酸酯、高级脂肪酰胺、聚有机硅氧烷(硅油、硅橡胶等)、烯烃系蜡(石蜡、聚烯烃蜡等)、聚亚烷基二醇、氟化脂肪酸酯、三氟氯乙烯、聚六氟丙二醇等氟油等。
将与树脂的亲合性低的化合物直接覆盖在强化填料表面的方法有:(1)使强化填料浸渍该化合物直接或将该化合物的溶液或乳液的方法、(2)使强化填料通过该化合物的蒸气中或粉体的方法、(3)将该化合物的粉体等以高速照射到强化填料上的方法、(4)将强化填料与该化合物摩擦的机械化学方法等。
具有与树脂的亲和性低的结构、且具有可与强化填料的表面反应的官能团的化合物可以例举用各种官能团改性的上述润滑剂。所述官能团例如有羧基、羧酸酐基、环氧基、唑啉基、异氰酸酯基、酯基、氨基、烷氧基甲硅烷基等。
折断抑制剂更优选的是具有选自羧基和羧酸酐基的至少一种官能团的聚烯烃蜡。分子量优选重均分子量为500-20,000,更优选1,000-15,000。所述聚烯烃蜡中,每1g具有选自羧基和羧酸酐基的至少一种官能团的润滑剂中,羧基和羧酸酐基的量优选0.05-10meq/g的范围,更优选0.1-6meq/g,进一步优选0.5-4meq/g。其它官能团优选与羧基同等程度含有。
折断抑制剂特别优选的是α-烯烃和马来酸酐的共聚物。所述共聚物可以按照常规方法、在自由基催化剂存在下,通过熔融聚合或本体聚合法制备。这里,α-烯烃优选其碳原子数平均值为10-60的化合物。α-烯烃更优选其碳原子数的平均值为16-60、进一步优选25-55。在100重量%本发明的树脂组合物中,折断抑制剂优选0.01-2重量%,更优选0.05-1.5重量%,进一步优选0.1-0.8重量%。
(关于各成分的含量)
本发明的树脂组合物中,相对于100重量份A成分,B成分为0.05-10重量份,优选0.07-7重量份,进一步优选0.1-4重量份。低于0.05重量份则抗静电性能不足,比10重量份多则阻燃性、耐热性或机械强度显著降低,不适当。
C成分的含量相对于100重量份A成分为0.01-20重量份,优选0.05-19重量份,进一步优选0.1-18重量份。低于0.01重量份则阻燃性不足,比20重量份多则耐热性或机械强度显著降低,不适当。
D成分的含量相对于100重量份A成分为0.1-10重量份,优选0.5-8重量份,进一步优选1-7重量份。低于0.1重量份则没有改善冲击的效果,而比10重量份多则热稳定性、耐热性显著降低,不适当。
E成分的含量相对于100重量份A成分为0.01-5重量份,优选0.05-3重量份,更优选0.1-2重量份。E成分的含量低于0.01重量份则阻燃性不足,超过5重量份则冲击强度等机械特性降低,不适当。
F成分的含量相对于100重量份A成分为0.1-50重量份,优选0.5-40重量份,进一步优选1-30重量份。F成分的量超过50重量份则发生流动性降低或冲击强度显著降低,不适当。
(其它添加剂)
本发明的树脂组合物中可以使用用于使成型加工时的分子量或色相稳定的各种稳定剂或色材。所述稳定剂有磷系稳定剂、受阻酚系稳定剂、紫外线吸收剂和光稳定剂等。
(i)磷系稳定剂
作为磷系稳定剂,例如可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸及它们的酯、以及叔膦等。
作为亚磷酸酯化合物,具体可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、亚磷酸三(二正丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇 酯、二亚磷酸双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双{2,4-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯基}季戊四醇酯、二亚磷酸苯基双酚A季戊四醇酯、二亚磷酸双(壬基苯基)季戊四醇酯和二亚磷酸二环己基季戊四醇酯等。
作为其它的亚磷酸酯化合物,还可以使用与二元酚类反应、具有环状结构的物质。例如可以举出亚磷酸2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)酯、和亚磷酸2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基酯等。
作为磷酸酯化合物,可以举出磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三氯苯酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基甲苯酯、磷酸二苯基单邻联苯酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等,优选磷酸三苯酯、磷酸三甲酯。
作为亚膦酸酯化合物,可以举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯等,优选四(二叔丁基苯基)-联苯二亚膦酸酯、双(二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯,更优选四(2,4-二叔丁基苯基)-联苯二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物优选能够与上述具有2个或以上烷基取代的芳基的亚磷酸酯化合物并用。
作为膦酸酯化合物,可以举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯等。
叔膦可例举三乙基膦、三丙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三戊基膦、二甲基苯基膦、二丁基苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基辛基膦、三苯膦、三对甲苯基膦、三萘基膦和二苯基苄基膦等。特别优选的叔膦是三苯膦。
上述磷系稳定剂不仅可以使用1种,还可以混合2种或以上使用。 在上述磷系稳定剂中,优选亚膦酸酯化合物或下述通式(XIV)所示的亚磷酸酯化合物。
(式(XIV)中,R和R’表示碳原子数6-30的烷基或碳原子数6-30的芳基,互相可以相同或不同)。
如上所述,亚膦酸酯化合物优选四(2,4-二叔丁基苯基)-联苯二亚膦酸酯,以该亚膦酸酯作为主要成分的稳定剂的商品有:Sandostab P-EPQ(商标、Clariant制备)和Irgafos P-EPQ(商标、CIBA SPECIALTYCHEMICALS制备),均可利用。
上式(XIV)中,更优选的亚磷酸酯化合物是二亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯、二亚磷酸双(2,6-二-叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯、和二亚磷酸双{2,4-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯基}季戊四醇酯。
二亚磷酸二硬脂基季戊四醇酯的商品有:アデカスタブPEP-8(商标、旭电化工业(株)制备)、JPP681S(商标、城北化学工业(株)制备),均可利用。二亚磷酸双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇酯的商品有:アデカスタブPEP-24G(商标、旭电化工业(株)制备)、Alkanox P-24(商标、GreatLakes制备)、Ultranox P626(商标、GE Specialty Chemicals制备)、Doverphos S-9432(商标、Dover Chemical制备)、以及Irgaofos 126和126FF(商标、CIBA SPECIALTY CHEMICALS制备)等,均可利用。二亚磷酸双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯的商品有アデカスタブPEP-36(商标、旭电化工业(株)制备),可容易地利用。二亚磷酸双{2,4-双(1-甲基-1-苯基乙基)苯基}季戊四醇酯的商品有:アデカスタブPEP-45(商标、旭电化工业(株)制备)和Doverphos S-9228(商标、DoverChemical制备),均可利用。
(ii)受阻酚系抗氧化剂
受阻酚化合物可以使用通常配合在树脂中的各种化合物。所述受阻 酚化合物例如有α-生育酚、丁基羟基甲苯、芥子醇、维生素E、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,6-二叔丁基-4-(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,2’-二亚甲基双(6-α-甲基苄基-对甲酚)、2,2’-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚丁基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、双[2-叔丁基-4-甲基6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)苯基]对苯二甲酸酯、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、4,4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、4,4’-二-硫代双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-三-硫代双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2-硫代二亚乙基双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛硫基)-6-(4-羟基-3,5-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、N,N’-六亚甲基双-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰脲酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三2[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基异氰脲酸酯、四[亚甲基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷、三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)乙酸酯、3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)乙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、四[亚甲基-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]甲烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苄基)苯、以及三(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苄基)异氰脲酸酯等。
上述化合物中,本发明优选利用四[亚甲基-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯]甲烷、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}- 2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷。特别优选3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷。上述受阻酚系抗氧化剂可以单独或将2种或以上组合使用。
优选配合磷系稳定剂和受阻酚系抗氧化剂的任意一种,进一步优选它们结合使用。磷系稳定剂和受阻酚系稳定剂的配合量相对于100重量份A成分为0.001-3重量份,优选为0.005-2重量份,更优选为0.01-1重量份。结合使用时,以100重量份A成分为基准,更优选配合0.01-0.3重量份磷系稳定剂和0.01-0.3重量份受阻酚系抗氧化剂。
(iii)脱模剂
为了提高成型时的产率或降低成型品的变形,进一步优选本发明的聚碳酸酯树脂组合物中配合脱模剂。所述脱模剂可以使用公知的脱模剂。例如有饱和脂肪酸酯、不饱和脂肪酸酯、聚烯烃系蜡(聚乙烯蜡、1-烯聚合物等。也可以使用酸改性等的用含有官能团的化合物进行改性所得的蜡)、有机硅化合物、氟化合物(聚氟烷基醚为代表的氟油等)、石蜡、蜜蜡等。所述脱模剂的配合量以100重量份A成分为基准,优选0.005-2重量份。
其中优选的脱模剂是脂肪酸酯。所述脂肪酸酯是脂族醇与脂族羧酸的酯。所述脂族醇可以是一元醇,也可以是二元或以上的多元醇。该醇的碳原子数在3-32的范围,更优选5-30的范围。所述一元醇例如有十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十四烷醇、二十六烷醇和三十烷醇等。所述多元醇例如有季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、聚甘油(三甘油至六甘油)、二(三羟甲基丙烷)、木糖醇、山梨醇和甘露醇等。本发明的脂肪酸酯中更优选多元醇。
脂族羧酸优选为碳原子数3-32,特别优选碳原子数10-22的脂族羧酸。该脂族羧酸有癸酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸(棕榈酸)、十七烷酸、十八烷酸(硬脂酸)、十九烷酸、山嵛酸、二十烷酸、二十二烷酸等饱和脂族羧酸,以及棕榈烯酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、二十碳五烯酸、鲸蜡烯酸等不饱和脂肪羧酸。其中,脂族羧酸优选碳原子数14-20。优选饱和脂族羧酸。特别优选硬脂酸和棕榈酸。
硬脂酸或棕榈酸等上述脂族羧酸通常由牛油或猪油等为代表的动物性油脂、以及棕榈油或红花油为代表的植物性油脂等天然油脂类制 备,因此,这些脂族羧酸通常是含有碳原子数不同的其它羧酸成分的混合物。因此,本发明的脂肪酸酯的制备中,可以由所述天然油脂类制备,优选使用包含含有其它羧酸成分的混合物的形式的脂族羧酸、特别是硬脂酸或棕榈酸。
本发明的脂肪酸酯可以是偏酯和全酯的任何形式。偏酯中,通常羟值增高,容易诱发高温时树脂的分解等,因此更优选全酯。本发明的脂肪酸酯中,从热稳定性的角度考虑,酸值优选为20或以下,更优选4-20的范围,进一步优选4-12的范围。酸值实质上可以取0。脂肪酸酯的羟值更优选为0.1-30的范围。并且碘值优选为10或以下。碘值实质上可以取0。这些特性可通过JIS K 0070所规定的方法求出。
脱模剂的含量是以100重量份A成分为基准,优选0.005-2重量份,更优选0.01-1重量份,进一步优选0.05-0.5重量份。在所述范围中,树脂组合物具有良好的脱模性和离辊性。特别是所述量的脂肪酸酯可以提供无损良好的色相并具有良好的脱模性和离辊性的树脂组合物。
(iv)紫外线吸收剂
本发明的树脂组合物可以含有紫外线吸收剂。本发明的树脂组合物的透明性优异,因此特别适合在透射光的用途中使用。
作为紫外线吸收剂,具体地说在二苯甲酮系中,例如可以举出2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-スルホキシ二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-スルホキシトリハイドライドレイト二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5-钠スルホキシ二苯甲酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷基氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。
作为紫外线吸收剂,具体地说在苯并***系中,例如可以举出2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并***、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并***、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯基苯并***、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并***、2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并***-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并***、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并***、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并***、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并***、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并***、2-(2-羟基 -4-辛氧基苯基)苯并***、2,2’-亚甲基双(4-枯基-6-苯并***基苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并嗪-4-酮)、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5-甲基苯基]苯并***、以及2-(2’-羟基-5-甲基丙烯氧基乙基苯基)-2H-苯并***与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物,或者2-(2’-羟基-5-丙烯氧基乙基苯基)-2H-苯并***与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物等具有2-羟基苯基-2H-苯并***骨架的聚合物等。
紫外线吸收剂具体地说在羟基苯基三嗪系中,例如可以举出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-甲氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-乙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丁氧基苯酚等。还可以举出2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚等上述示例化合物的苯基为2,4-二甲基苯基的化合物。
紫外线吸收剂具体地说在环状亚氨酸酯系中,例如可以举出2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2’-(4,4’-二亚苯基)双(3,1-苯并嗪-4-酮)和2,2’-(2,6-萘)双(3,1-苯并嗪-4-酮)等。
作为紫外线吸收剂,具体地说在氰基丙烯酸酯系中,例如可以举出1,3-双-[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基)丙烷、1,3-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]苯等。
上述紫外线吸收剂还可以是通过取得能够自由基聚合的单体化合物的结构,将该紫外线吸收性单体和/或具有受阻胺结构的光稳定性单体与(甲基)丙烯酸烷基酯等单体共聚得到的聚合物型紫外线吸收剂。作为上述紫外线吸收性单体,优选举出在(甲基)丙烯酸酯的酯取代基中含有苯并***骨架、二苯甲酮骨架、三嗪骨架、环状亚氨酸酯骨架以及氰基丙烯酸酯骨架的化合物。
其中,从紫外线吸收能力的角度考虑,优选苯并***系和羟基苯基三嗪系,从耐热性或色相(透明性)的角度考虑,优选环状亚氨酸酯系和氰基丙烯酸酯系。上述紫外线吸收剂可以单独或者以两种或以上的混合物的形式使用。
紫外线吸收剂的含量是以100重量份A成分为基准,为0.01-2重量份,优选0.03-2重量份,更优选0.02-1重量份,进一步优选0.05-0.5重 量份。
(v)染料颜料
本发明的树脂组合物可以进一步含有各种染料颜料,提供可表达多种创意性的成型品。本发明的树脂组合物透明性优异,因此极为适合在透射光的用途中使用。因此,例如通过配合荧光增白剂,可以使本发明的组合物具有更高的光透射性或自然的透明感,以及通过配合荧光增白剂或除此之外的发光的荧光染料,可以产生发光色并获得更好的创意效果。通过极微量的染料颜料进行微妙的着色,可以提供具有高透明性的树脂组合物。
本发明中使用的荧光染料(包括荧光增白剂)例如有香豆素系荧光染料、苯并吡喃系荧光染料、苝系荧光染料、蒽醌系荧光染料、硫靛蓝系荧光染料、呫吨系荧光染料、呫吨酮系荧光染料、噻吨系荧光染料、噻吨酮系荧光染料、噻嗪系荧光染料和二氨基芪系荧光染料等。其中,优选耐热性良好、在聚碳酸酯树脂成型加工时劣化较少的香豆素系荧光染料、苯并吡喃系荧光染料和苝系荧光染料。
上述上蓝剂和荧光染料以外的染料可以例举苝系染料、香豆素系染料、硫靛蓝系染料、蒽醌系染料、噻吨酮系染料、藏青等氰亚铁化物、苝酮系染料、喹啉系染料、喹吖啶酮系染料、二嗪系染料、异吲哚满酮系染料、以及酞菁系染料等。本发明的树脂组合物配合金属颜料则可以获得更为良好的金属色彩。金属颜料优选使用在各种板状填料上具有金属被膜或金属氧化物被膜的颜料。
上述染料颜料的含量是以100重量份A成分为基准,优选0.00001-1重量份,更优选0.00005-0.5重量份。
(vi)其它热稳定剂
本发明的树脂组合物中可以配合上述磷系稳定剂和受阻酚系抗氧化剂以外的其它热稳定剂。所述其它热稳定剂优选与稳定剂和抗氧化剂任意之一结合使用,特别优选与两者结合使用。所述热稳定剂例如有以3-羟基-5,7-二叔丁基-呋喃-2-酮与邻二甲苯的反应产物为代表的内酯系稳定剂(所述稳定剂的详细内容记载于日本特开平7-233160号公报中)。所述化合物的商品有Irganox HP-136(商标、CIBA SPECIALTYCHEMICALS制备),可以利用该化合物。并且还有该化合物与各种亚磷酸酯化合物和受阻酚化合物混合的稳定剂作为商品出售。例如有上述公 司制备的Irganox HP-2921。本发明中,也可以利用将上述预先混合的稳定剂。内酯系稳定剂的配合量以100重量份A成分为基准,优选0.0005-0.05重量份,更优选0.001-0.03重量份。
其它稳定剂可以例举四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、四(3-月桂基硫代丙酸)季戊四醇酯和甘油-3-硬脂基硫代丙酸酯等含硫稳定剂。所述稳定剂应用于树脂组合物的旋转成型时特别有效。上述含硫稳定剂的配合量是以100重量份A成分为基准优选0.001-0.1重量份,更优选0.01-0.08重量份。
(vii)高光反射用白色颜料
本发明的树脂组合物中可以配合高光反射用白色颜料,使其具有光反射效果。所述白色颜料特别优选二氧化钛(特别是通过有机硅等有机表面处理剂处理的二氧化钛)颜料。所述高光反射用白色颜料的含量以100重量份A成分为基准优选3-30重量份,更优选8-25重量份。高光反射用白色颜料可以将两种或以上结合使用。
(viii)其它添加剂
本发明的树脂组合物中可以配合除A成分和D成分以外的热塑性树脂、冲击改性材料、其它流动改性剂、抗菌剂、液体石蜡等的分散剂、光催化系抗污剂、热吸收剂和光致敏剂等。
A成分和D成分以外的热塑性树脂有:除D成分之外的苯乙烯系树脂(例如丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)和聚苯乙烯树脂等)、芳族聚酯树脂(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET树脂)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT树脂)、环己烷二甲醇共聚聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(所谓的PET-G树脂)、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂和聚萘二甲酸丁二醇酯树脂等、聚甲基丙烯酸甲酯树脂(PMMA树脂)、环状聚烯烃树脂、聚乳酸树脂、聚己内酯树脂、热塑性氟树脂(例如以聚偏氟乙烯树脂为代表)、以及聚烯烃树脂(聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等)。
(树脂组合物的制备)
制备本发明的树脂组合物时可以采用任意方法,例如可以是以下的方法:使用V型混合机、亨歇尔高速捏合机、机械化学装置、挤出混合机等预混装置将例如A成分-F成分以及任意的其它添加剂进行充分混合,然后根据需要通过挤出制粒机或压块机等进行预混物的制粒,然后 通过排气式双轴挤出机为代表的熔融混炼机进行熔融混炼,通过制粒机制成颗粒。
除此之外,还有将各成分分别独立地供给以排气式双轴挤出机为代表的熔融混炼机的方法;或者将各成分的一部分预混,然后与其余成分独立地供给熔融混炼机的方法等。将各成分的一部分预混的方法例如有将A成分以外的成分预混,然后混合到A成分的聚碳酸酯树脂中或者直接供给挤出机的方法。
预混的方法例如在含有具粉末形态的物质作为A成分时,可以将所述粉末的一部分与要配合的添加剂通过搅拌机制备用粉末稀释的添加剂的母料,利用所述母料的方法。还可以是将一种成分由挤出机的中途独立供给的方法等。所配合的成分为液体状时,可以使用供给熔融挤出机的所谓注液装置或者加液装置。
作为挤出机,可以优选使用具有能够将原料中的水分、由熔融混炼树脂所产生的挥发气体脱气的排气口的挤出机。优选设置用于将所产生的水分或挥发性气体从排气口高效地排出到挤出机外部的真空泵。另外,还可以将用于除去混入在挤出原料中的杂质等的筛网设置在挤出机口模部前的区域,将杂质从树脂组合物中除去。作为该筛网,可以举出金属网、换网器、烧结金属板(盘滤机等)等。
作为熔融混炼机,除了双轴挤出机之外,还可以举出班伯里混炼机、混炼辊、单轴挤出机、3轴或以上的多轴挤出机等。
如上挤出的树脂直接切断进行颗粒化,或者形成线材后利用造粒机将该线材切割而进行颗粒化。进行颗粒化时,当有必要减少外部尘埃等的影响时,优选净化挤出机周围的气氛。所述颗粒的制备中,采用在光盘用聚碳酸酯树脂中提出的各种方法,适当使颗粒形状分布狭窄、降低错切物、降低搬运或运输时产生的微小粉末、以及降低在线材或颗粒内部产生的气泡(真空气泡)。通过上述配比,可以实现成型的高循环周期,以及降低如银纹等不良发生比例。所得颗粒形状可以采用圆柱、方柱和球状等一般的形状,更优选为圆柱。该圆柱的直径优选为1-5mm、更优选为1.5-4mm、更优选为2-3.3mm。另一方面,圆柱的长度优选为1-30mm、更优选为2-5mm、进一步优选为2.5-3.5mm。
还有预先将A成分和E成分通过熔融混炼机熔融混炼,以使含有本发明的高浓度的E成分,然后制成颗粒化的母料颗粒,将所述母料颗粒 与其余的A成分及其它添加剂混合,通过熔融混炼机制成颗粒的方法。
(含有本发明的树脂组合物的成型品)
本发明的树脂组合物通常可以将由上述方法得到的颗粒注射成型,制备各种制品。所述注射成型不仅是通常的成型方法,还可以使用注射压缩成型、注射加压成型、气体辅助注射成型、发泡成型(包含注入超临界流体的方法)、镶嵌成型、模内涂布成型、绝热模具成型、急速加热冷却模具成型、二色成型、夹芯注塑成型以及超高速注射成型等注射成型法,获得成型品。上述各种成型法的优点广泛已知。另外,成型可以选择冷流道方式和热流道方式的任一种。
本发明的树脂组合物可以通过挤出成型,以各种异形挤出成型品、片材、薄膜等形状使用。另外,在片材、薄膜的成型中还可以使用吹胀法、流延法、铸塑法等。而且,通过实施特定的拉伸操作,还可以成型为热收缩管形式。另外,还可以通过对本发明的树脂组合物进行旋转成型或吹塑成型等制成成型品。
利用本发明的树脂组合物的成型品具体例子有:适合应用于OA机器和家电制品的内部部件或外壳等。这些制品例如有:个人计算机、笔记本式个人计算机、CRT显示器、打印机、可移动终端、移动电话、复印机、传真机、记录介质(CD、CD-ROM、DVD、PD、FDD等)驱动器、抛物面天线、电动工具、VTR、电视、熨斗、头发吹风机、电饭煲、微波炉、音响设备、音响·激光光盘·CD等音响机器、照明机器、冰箱、空调、打字机、文字处理机等,这些框体等各种部件均可使用由本发明的树脂组合物形成的树脂产品。其它树脂产品还有显示器部件、偏导器部件、汽车导航部件、汽车音响部件等车辆用部件。
本发明人认为目前最佳的发明方式是将上述各要件的优选范围集成,例如其代表性的例子在下述实施例中记载。当然,本发明并不限于这些方案。
实施例
以下给出实施例进一步说明本发明。如无特别说明,实施例中的份为重量份,%为重量%。评价按下述方法实施。
(树脂组合物的评价)
(i)阻燃性
按照UL规格94V,以厚度1.5mm实施燃烧实验。
阻燃性的分级优选为V-1等级或以上。
(ii)抗静电性
制作150mm×150mm×2mmt的方形板,在23℃、湿度50%的环境下调节一周。然后通过东亚电波工业(株)制造的SM-8210极超绝缘计测定成型板的表面特性电阻值(Ω)。数值越小则显示抗静电性能优异。
(iii)摆锤式冲击强度
按照ISO179,实施带凹口的摆锤冲击强度的测定。
(iv)载荷挠曲温度
按照ISO75-1和75-2,测定载荷挠曲温度。测定载荷以1.80MPa实施。
(v)刚性
按照ISO178测定弯曲弹性模量(试验片尺寸:长80mm×宽10mm×厚4mm)。
(vi)面冲击强度
制作150mm×150mm×2mmt的方形板,对于高速面冲击试验机进行破坏时所需要的能量(破坏能量)和破坏状态实施测定。破坏状态是:
○:展延性破坏
×:脆性破坏
优选的是展延性破坏。试验机使用高速面冲击试验机ハイドロショツトHTM-1(岛津制作所(株)制造),试验条件是冲击芯的冲击速度为7m/s,是先端呈半圆状、半径为6.35mm的冲击芯以及承受台的孔径为25.4mm。
实施例1-18、比较例1-23
如表1-表3所示的组成,将含有除去了C成分(只为FR-1的磷酸酯时)的混合物由挤出机第一供料口供给。所述混合物是用V型搅拌机将下述的(i)的预混物与其它成分混合所得。即,(i)E成分(含氟防滴落剂)与A成分的芳族聚碳酸酯的混合物,E成分是使其为2.5重量%、在聚乙烯袋中将该袋整体振荡、均匀混合得到的混合物。C成分的FR-1是在加热到80℃的状态下,使用注液装置(富士テクノ工业(株)制造的 HYM-JS-08),由料筒中途的第二供料口(位于第一供料口和排气口之间)按照分别规定的比例供给挤出机。注液装置设定为供给一定量,其它原料的供给量通过计量器[(株)クボタCWF]精密测量。挤出是使用直径为30mm的排气式双轴挤出机((株)日本制钢所TEX30α-38.5BW-3V),以螺杆转数180rpm、挤出量20kg/小时、排气孔的真空度为3kPa进行熔融混炼,得到颗粒。关于挤出温度,是在第一供料口至口模部分280℃下实施。
所得颗粒的一部分在100-110℃下进行6小时的热风循环式干燥机干燥,然后使用注射成型机成型评价用的试验片。
表1-表3中的符号标记的各成分如下所述。
(A成分)
PC-1:芳族聚碳酸酯树脂[按照常规方法由双酚A和光气制备的粘度平均分子量为22,500的聚碳酸酯树脂粉末,帝人化成(株)制备パンライトL-1225WP]
PC-2:芳族聚碳酸酯树脂[按照常规方法由双酚A和光气制备的粘度平均分子量为19,700的聚碳酸酯树脂粉末,帝人化成(株)制备パンライトL-1225WX]
(B成分)
PESi-1:聚醚改性硅氧烷(两末端改性)[東レ·ダウコ一ニング(株)制备SF8427(商品名),粘度(25℃)320mm2/s]
PESi-2:聚醚改性硅氧烷(侧链改性)[東レ·ダウコ一ニング(株)制备SF8410(商品名),粘度(25℃)2,900mm2/s]
(C成分)
FR-1:以双酚A双(二苯基磷酸酯)为主要成分的磷酸酯(大八化学工业(株)制备:CR-741(商品名))
FR-2:全氟丁磺酸钾盐(大日本油墨化学工业(株)制备メガフアツクF-114P(商品名))
FR-3:含有Si-H基和甲基以及苯基的有机硅氧烷系阻燃剂(信越化学工业(株)制备X-40-2600J(商品名))
(D成分)
MBS-1:芯鞘式接枝共聚物(三菱レイヨン(株)制备:メタブレンC-223A(商品名);芯为70重量%聚丁二烯,鞘为苯乙烯和甲基丙烯酸 甲酯的接枝共聚物,平均橡胶粒径为270nm)
MBS-2:芯鞘式接枝共聚物(吴羽化学工业(株)制备:パラロイドEXL-2638(商品名),芯为80重量%聚丁二烯、鞘为苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的接枝共聚物,平均橡胶粒径为200nm)
ABS-1:由乳液聚合法制备的ABS树脂(CHEIL INDUSTRY INC制备:CHT(商品名),含有聚丁二烯的橡胶成分量约58重量%,平均橡胶粒径310nm)
(E成分)
PTFE:聚四氟乙烯(ダイキン工业(株)制备ポリフロンMP FA500(商品名))
(F成分)
WSN:硅灰石(清水工业(株)制备,H-1250F(商品名))
滑石粉:滑石粉(林化成(株)制备,HST0.8(商品名))
云母:((株)山口云母工业所制备,A-41(商品名))
(其它成分)
ASN:烷基磺酸钠[三洋化成(株)制备ケミスタツト3033]
PEEA:聚酯醚酰胺[三洋化成(株)制备ペレスタツトNC6321]
S412:十二烷基苯磺酸钠[竹本油酯(株)制备エレカツトS-412-2]
DC30M:α-烯烃与马来酸酐的共聚得到的烯烃系蜡(三菱化学(株)制备,ダイヤカルナ30M(商品名))
SL900:脂肪酸酯系脱模剂(理研ビタミン(株)制备:リケマ一ルSL900(商品名))
PE:聚乙烯蜡(三井化学(株)制备,ハイワツクス310MP(商品名),粘度平均分子量3,000)
IRGX:酚系热稳定剂(Ciba Specialty Chemicals K.K.制备,IRGANOX1076(商品名))
TMP:磷酸酯系热稳定剂(大八化学工业(株)制备,TMP(商品名))
D048:异丁基三甲氧基硅烷(東レ·ダウコ一ニング(株)制备,AY43-048)
[0286]
[0296]
[0300]
[0304] 由上表可知,通过以特定量添加本发明的由聚醚改性的聚有机硅氧烷,不会使冲击强度、耐热性、阻燃性降低,可以获得优异的抗静电性能。
发明效果
本发明的聚碳酸酯树脂组合物的抗静电性能、耐热性和抗冲击性优异,因此在OA用途,其它各种领域中广泛应用。因此,本发明的产业上的效果极大。
Claims (12)
2.权利要求1的树脂组合物,其中,相对于100重量份芳族聚碳酸酯树脂,含有0.1-10重量份冲击改性材料。
3.权利要求1的树脂组合物,其中,相对于100重量份芳族聚碳酸酯树脂,含有0.01-5重量份含氟防滴落剂。
4.权利要求1的树脂组合物,其中,芳族聚碳酸酯树脂是来自双酚A的芳族聚碳酸酯树脂。
5.权利要求1的树脂组合物,其中,聚亚烷基醚为下式(IV)所示的聚亚烷基醚,
R3aO-(CnH2nO)mR2 (IV)
式中,R2为氢或碳原子数1-30的烷基,R3a表示碳原子数1-10的烷基或烯基,n为1-8的整数,m为4-100的整数,m个n中至少一个为2或3。
6.权利要求1的树脂组合物,其中,阻燃剂只含有有机磷系阻燃剂,该有机磷系阻燃剂为磷酸酯。
7.权利要求1的树脂组合物,其中,阻燃剂含有有机金属盐系阻燃剂,该有机金属盐系阻燃剂为磺酸碱金属盐或磺酸碱土金属盐。
9.权利要求2的树脂组合物,其中,冲击改性材料是橡胶成分与可与该橡胶成分共聚的单体成分共聚而成的聚合物。
10.权利要求1的树脂组合物,其中,相对于100重量份芳族聚碳酸酯树脂,含有0.1-50重量份无机填充材料。
11.权利要求1的树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷是用具有来自氧化丙烯和/或氧化乙烯的基团的聚亚烷基醚使两末端改性的聚有机硅氧烷。
12.权利要求10的树脂组合物,其中,无机填充材料是选自云母、滑石粉和硅灰石的至少一种硅酸化合物。
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