CN102869724A - 热塑性树脂组合物及由其形成的成型品 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性树脂组合物,其是相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合阻燃剂(B)1~100重量份而成的热塑性树脂组合物,所述阻燃剂(B)是含有选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1)以及选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2)而成,在透射电镜观察中,树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,而且相对于每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例为70%以上。由该热塑性树脂组合物形成的成型品。本发明提供:成型加工性、耐冲击性、耐热性优异、特别是阻燃性优异的热塑性树脂组合物及由其形成的成型品。
Description
技术领域
本发明涉及成型加工性、耐冲击性、耐热性优异、特别是阻燃性优异的热塑性树脂组合物及由其形成的成型品。
背景技术
聚乳酸树脂具有高熔点,并且可熔融成型,因此可期待作为实用上优异的生物分解性聚合物。另外,将来也可期待作为由生物质原料制造的通用聚合物来利用,通过注射成型、挤出成型等成型,正在扩大作为成型品的利用,是环境低负荷的热塑性树脂。但是,将聚乳酸树脂应用于电气·电子设备部件、OA设备部件等的情况下,需要在提高成型加工性、耐冲击性、耐热性的同时,特别地高度提高阻燃性。
现有技术文献
专利文献
作为提高热塑性树脂的阻燃性的方法,例如,专利文献1中公开了以下发明:通过在合成树脂中配合特定结构的磷酸盐化合物及磷酸酯化合物,从而高度提高阻燃性。另外,专利文献2中公开了在包含哌嗪与无机磷化合物的盐以及三聚氰胺与无机磷化合物的盐的阻燃剂组合物中添加处理特定粘度的硅油而成的阻燃剂组合物以及阻燃性聚烯烃系树脂组合物。进而,专利文献3中公开了在包含哌嗪与无机磷化合物的盐及三聚氰胺与无机磷化合物的盐的阻燃剂组合物中配合硅油、单酰胺化合物和/或单酯化合物而成的阻燃剂组合物以及阻燃性合成树脂组合物。
另外,专利文献4中公开了含有聚乳酸树脂、特定增塑剂、特定结晶成核剂及除了苯基膦酸金属盐以外的磷系阻燃剂的聚乳酸树脂组合物,作为磷系阻燃剂,公开了磷酸盐、缩合磷酸盐。
专利文献1:日本特开2009-242803号公报(第1~4页,实施例)
专利文献2:国际公开2005/080494号(第1~2页,实施例)
专利文献3:日本特开2009-120717号公报(第1~2页,实施例)
专利文献4:日本特开2009-249532号公报(第1~2页,实施例)
发明内容
发明要解决的课题
将专利文献1~3记载的发明应用于聚乳酸树脂的情况下,存在如下课题:聚乳酸树脂的阻燃性提高效果不充分,并且难以充分提高成型加工性、耐冲击性、耐热性。
另外,在专利文献4记载的发明中,存在难以高度提高聚乳酸树脂的阻燃性这样的课题。
为解决上述的现有技术中的课题,本发明提供:在提高含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂的成型加工性、耐冲击性、耐热性的同时、特别是阻燃性优异的热塑性树脂组合物及由其形成的成型品。
解决课题的方法
本发明者们为了解决上述课题进行了深入研究,结果,通过在含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂中配合具有特定结构的阻燃剂,进一步控制热塑性树脂组合物中的阻燃剂的最大粒径及阻燃剂的特定粒径粒子数比例,解决了上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明的课题通过以下热塑性树脂组合物来解决,所述热塑性树脂组合物是相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合有阻燃剂(B)1~100重量份的热塑性树脂组合物,所述阻燃剂(B)含有选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1)以及选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2),在透射电镜观察中,树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,而且相对于每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例为70%以上。
另外,本发明的课题通过由上述热塑性树脂组合物成型而成的成型品来解决。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有缩合磷酸酯(H)1~50重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)的配合比率(阻燃剂(B)/缩合磷酸酯(H)的比)以重量比计为90/10~60/40。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有结晶成核剂(C)0.01~50重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有氟系树脂(D)0.01~10重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有金属氧化物(E)0.01~10重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有增塑剂(F)0.1~50重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有冲击改良剂(G)0.1~50重量份。
本发明的热塑性树脂组合物,优选含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)由聚乳酸系树脂(A-1)1~99重量%及除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)99~1重量%组成。
本发明的热塑性树脂组合物,优选除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)为聚碳酸酯树脂。
本发明的热塑性树脂组合物,优选阻燃剂(B-1)为焦磷酸三聚氰胺。
本发明的热塑性树脂组合物,优选阻燃剂(B-2)为焦磷酸哌嗪。
本发明的热塑性树脂组合物,优选冲击改良剂(G)为核壳型橡胶(G-1)。
本发明的热塑性树脂组合物,优选核壳型橡胶(G-1)含有缩水甘油基。
发明的效果
本发明提供成型加工性、耐热性、耐冲击性优异、特别是阻燃性优异的热塑性树脂组合物及由其形成的成型品,由本发明的热塑性树脂组合物形成的成型品通过发挥上述特性,可以在汽车部件、电气·电子设备部件、OA设备部件、建筑构件及日用品等各种用途中有效地利用。
具体实施方式
以下,对于本发明进行详细说明。
本发明中的含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A),含有聚乳酸系树脂(A-1),也可以含有除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)。在这里所谓聚乳酸系树脂(A-1),是以L-乳酸和/或D-乳酸作为主要构成成分的聚合物,也可以含有除乳酸以外其他的共聚成分。作为其他单体单元,可举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、庚二醇、己二醇、辛二醇、壬二醇、癸二醇、1,4-环己烷二甲醇、新戊二醇、甘油、季戊四醇、双酚A、聚乙二醇、聚丙二醇及聚丁二醇等二醇化合物、草酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、十二烷二酸、丙二酸、戊二酸、环己烷二羧酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、双(对羧基苯基)甲烷、蒽二甲酸、4,4’-二苯醚二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠、5-四丁基间苯二甲酸等二羧酸、乙醇酸、羟基丙酸、羟基丁酸、羟基戊酸、羟基己酸、羟基苯甲酸等羟基羧酸、及己内酯、戊内酯、丙内酯、十一内酯、1,5-氧杂环庚烷-2-酮等内酯类。这样的其他共聚成分,相对于全部单体成分,优选为0~30摩尔%,进一步优选为0~10摩尔%。
在本发明中,从机械特性、热特性、阻燃性的观点出发,优选使用乳酸成分的光学纯度高的聚乳酸系树脂(A-1)。即,优选在聚乳酸系树脂(A-1)的总乳酸成分内,含有80%以上的L体或者含有80%以上的D体,更优选含有90%以上的L体或者含有90%以上的D体,进一步优选含有95%以上的L体或者含有95%以上的D体,最优选含有98%以上的L体或者含有98%以上的D体。
另外,还优选合并使用含有80%以上的L体的聚乳酸和含有80%以上的D体的聚乳酸,更优选合并使用含有90%以上的L体的聚乳酸和含有90%以上的D体的聚乳酸。
本发明中的聚乳酸系树脂(A-1),可使用改性的树脂,通过使用例如马来酸酐改性聚乳酸系树脂、环氧改性聚乳酸系树脂、胺改性聚乳酸系树脂等,不仅是耐热性、机械特性也倾向于提高,因此优选。
作为本发明中的聚乳酸系树脂(A-1)的制造方法,可使用公知的聚合方法,可举出由乳酸的直接聚合法、及介由丙交酯的开环聚合法等。
对于本发明的聚乳酸系树脂(A-1)的分子量,没有特别限制,作为重均分子量,优选10万以上,更优选15万以上,最优选18万以上。作为上限,从成型时的流动性的观点出发优选40万以下。在这里所谓重均分子量,指通过凝胶渗透色谱法(以下,GPC)测定的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)换算的重均分子量。
对于本发明的聚乳酸系树脂(A-1)的熔点,没有特别限制,优选为120℃以上,更优选为150℃以上,最优选为160℃以上。聚乳酸系树脂(A-1)的光学纯度越高则熔点越倾向于变高,因此上述熔点高的聚乳酸系树脂使用光学纯度高的聚乳酸系树脂即可。
另外,作为本发明所使用的聚乳酸系树脂(A-1),在耐热性的方面,优选使用聚乳酸立构复合物。作为形成聚乳酸立构复合物的方法,例如,可举出以下方法:通过将L体为90摩尔%以上、优选为95摩尔%以上、更优选为98摩尔%以上的聚-L-乳酸和D体为90摩尔%以上、优选为95摩尔%以上、更优选为98摩尔%以上的聚-D-乳酸通过熔融混炼、溶液混炼或固相混炼等进行混合的方法。在通过混合得到聚乳酸立构复合物的方法中,聚-L-乳酸或聚-D-乳酸的任一方的重均分子量可以都为10万以上,但优选应用以下组合:聚-L-乳酸或聚-D-乳酸的任一方的重均分子量为10万以下、优选为5万以下,另一方的重均分子量超过10万、优选为12万以上的组合。另外,作为其他的方法,还可举出使聚-L-乳酸与聚-D-乳酸形成嵌段共聚物、即立体嵌段聚乳酸的方法,在可容易形成聚乳酸立构复合物这样的方面,优选使聚-L-乳酸与聚-D-乳酸形成嵌段共聚物的方法。
在本发明中,含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)可以仅是聚乳酸系树脂(A-1),也可以在聚乳酸系树脂(A-1)中含有除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)。在含有除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)的情况下,所谓除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2),是指除聚乳酸系树脂以外的树脂,且该树脂在加热时显示流动性,可以利用该性质进行成型加工。
作为其具体例,可举出例如,聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、乙烯/α-烯烃共聚物(“/”表示共聚。)等烯烃系树脂、聚苯乙烯树脂、苯乙烯/丙烯腈共聚物、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS树脂)、(甲基)丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯酸甲酯树脂、聚丙烯酸丁酯树脂等丙烯酸系树脂、聚乙烯醇系树脂、除聚乳酸系树脂以外的聚酯系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚苯醚树脂、改性聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚甲醛树脂、苯氧树脂、酚树脂等,从作为本发明效果的成型加工性、耐冲击性、耐热性的观点出发,优选聚碳酸酯树脂、烯烃系树脂、苯乙烯系树脂、丙烯酸系树脂、聚乳酸树脂以外的聚酯系树脂,其中,从作为本发明效果的耐冲击性、阻燃性的观点出发,最优选聚碳酸酯树脂。另外,除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2),可以仅使用一种,也可以二种以上合并使用。
在本发明的含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)中含有除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)的情况下,聚乳酸系树脂(A-1)与除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)的配合比(重量比),将(A-1)和(A-2)的合计作为100重量%,(A-1)为1~99重量%,(A-2)为99~1重量%,更优选(A-1)为5~95重量%,(A-2)为95~5重量%,最优选(A-1)为10~90重量%,(A-2)为90~10重量%。
在本发明中,除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)为聚碳酸酯树脂的情况下,这里所谓的聚碳酸酯树脂具体是指使2价以上的酚系化合物与如碳酰氯或者碳酸二苯酯这样的碳酸二酯化合物反应而得的热塑性树脂。
作为上述2价以上的酚系化合物,没有特别限制,可举出例如2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(通称双酚A)、双(4-羟基苯基)甲烷、双(4-羟基苯基)苯基甲烷、双(4-羟基苯基)萘基甲烷、双(4-羟基苯基)-(4-异丙基苯基)甲烷、双(3,5-二氯-4-羟基苯基)甲烷、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1-萘基-1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1-苯基-1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、1,2-双(4-羟基苯基)乙烷、2-甲基-1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1-乙基-1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-氟-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、1,4-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、4-甲基-2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)己烷、4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、2,2-双(4-羟基苯基)壬烷,1,10-双(4-羟基苯基)癸烷、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)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等二羟基二芳基烷烃类;1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)环癸烷等二羟基二芳基环烷烃类;双(4-羟基苯基)砜、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)砜、双(3-氯-4-羟基苯基)砜等的二羟基二芳基砜类;双(4-羟基苯基)醚、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)醚等二羟基芳基醚类;4,4’-二羟基二苯甲酮、3,3’,5,5’-四甲基-4,4’-二羟基二苯甲酮等二羟基二芳基酮类;双(4-羟基苯基)硫醚、双(3-甲基-4-羟基苯基)硫醚、双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)硫醚等二羟基二芳基硫醚类;双(4-羟基苯基)亚砜等二羟基二芳基亚砜类;4,4’-二羟基联苯等二羟基联苯类;9,9-双(4-羟基苯基)芴等二羟基芳基芴类等。另外,除了上述2价酚化合物以外,作为2价的酚系化合物可使用氢醌、间苯二酚、甲基氢醌等二羟基苯类;1,5-二羟基萘、2,6-二羟基萘等二羟基萘类等。
另外,3价以上的酚系化合物也可在得到的聚碳酸酯树脂维持热塑性的范围内使用。作为上述3价以上的酚系化合物的例子,可举出2,4,4’-三羟基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,4,4’-三羟基苯醚、2,2’,4,4’-四羟基苯醚、2,4,4’-三羟基二苯基-2-丙烷、2,2’-双(2,4-二羟基)丙烷、2,2’,4,4’-四羟基二苯基甲烷、2,4,4’-三羟基二苯基甲烷、1-[α-甲基-α-(4’-二羟基苯基)乙基]-3-[α’,α’-双(4”-羟基苯基)乙基]苯、1-[α-甲基-α-(4’-二羟基苯基)乙基]-4-[α’,α’-双(4”-羟基苯基)乙基]苯、α,α’,α”-三(4-羟基苯基)-1,3,5-三异丙基苯、2,6-双(2-羟基-5’-甲基苄基)-4-甲基苯酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4’-羟基苯基)-2-庚烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4’-羟基苯基)-2-庚烷、1,3,5-三(4’-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双[4,4-双(4’-羟基苯基)环己基]丙烷、2,6-双(2’-羟基-5’-异丙基苄基)-4-异丙基苯酚、双[2-羟基-3-(2’-羟基-5’-甲基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、双[2-羟基-3-(2’-羟基-5’-异丙基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、四(4-羟基苯基)甲烷、三(4-羟基苯基)苯基甲烷、2’,4’,7-三羟基黄烷、2,4,4-三甲基-2’,4’,7-三羟基黄烷、1,3-双(2’,4’-二羟基苯基异丙基)苯、三(4’-羟基苯基)-戊基-s-三嗪等。
这些2价以上的酚系化合物可以分别单独使用,也可以2种以上组合。
在本发明中所使用的聚碳酸酯树脂中,根据需要,除了3价以上的酚系化合物以外,可在不损害本发明的效果的范围内含有用于形成支链聚碳酸酯系树脂的成分。作为用于得到上述支链聚碳酸酯系树脂而使用的3价以上的酚系化合物以外的成分(支化剂),可举出例如间苯三酚、苯六甲酸、偏苯三酸、氯化偏苯三酸、偏苯三酸酐、没食子酸、没食子酸正丙酯、原儿茶酸、苯均四酸、苯均四酸二酐、α-雷琐酸、β-雷琐酸、二羟基苯甲醛、氯化三甲基、靛红双(o-甲酚)、三氯化三甲基、4-氯甲酰基邻苯二甲酸酐、二苯甲酮四甲酸等。
作为本发明中所使用的聚碳酸酯树脂的共聚成分,此外,还可以使用例如己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、癸烷二甲酸等直链状脂肪族2元羧酸和/或二甲基硅氧烷等的硅氧烷化合物。
作为本发明中所使用的聚碳酸酯树脂的成分,根据需要,可在不损害本发明的效果的范围内使用作为聚合时的末端停止剂所使用的公知的各种化合物。具体可举出作为1价酚系化合物的苯酚、对甲酚、对叔丁基苯酚、对叔辛基苯酚、对枯基苯酚、溴苯酚、三溴苯酚、壬基苯酚等。
作为用作本发明中所使用的聚碳酸酯树脂的原料的碳酸二酯化合物,可举出碳酸二苯酯等碳酸二芳基酯和/或碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯。
作为本发明中所使用的聚碳酸酯树脂的优选具体例,可举出例如,通过使双酚A与碳酰氯反应的界面缩聚法得到的聚碳酸酯树脂、通过使双酚A与碳酸二苯酯反应的熔融聚合法得到的聚碳酸酯树脂等。
本发明中所使用的聚碳酸酯树脂的数均分子量(Mn)优选为3000~50000,更优选为4000~40000,最优选为5000~30000。这里所说的数均分子量(Mn),是将聚碳酸酯树脂溶解于四氢呋喃,通过GPC测定的PMMA换算的数均分子量。
另外,本发明的热塑性树脂组合物,相相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合有阻燃剂(B)1~100重量份,更优选为3~90重量份,进一步优选为5~80重量份,最优选为10~70重量份,所述阻燃剂(B)含有选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1)以及选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2)。
本发明的选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1),是三聚氰胺与选自磷酸、焦磷酸及聚磷酸的1种以上的无机磷化合物的盐,这些化合物可以单独使用,另外,也可以使用混合物。
上述三聚氰胺与无机磷化合物的配合比只要是在能够表现作为本发明的效果的阻燃性的范围内,就没有特别限制,优选三聚氰胺的氮原子与无机磷化合物的磷原子的摩尔比为1:5~5:1,更优选为1:3~3:1。
从阻燃性的观点出发,在本发明的选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1)中,最优选焦磷酸三聚氰胺。
关于三聚氰胺与无机磷化合物的盐的制造,没有特别限制,例如,在焦磷酸三聚氰胺的情况下,可以加入盐酸并以任意的反应比率使焦磷酸钠与三聚氰胺反应,用氢氧化钠进行中和,从而得到。
另外,本发明的选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2),是哌嗪与选自磷酸、焦磷酸及聚磷酸的1种以上的无机磷化合物的盐,这些化合物可以单独使用,另外,也可以使用混合物。
上述哌嗪与无机磷化合物的配合比,只要是在能够表现作为本发明的效果的阻燃性的范围内,就没有特别限制,优选哌嗪的氮原子与无机磷化合物的磷原子的摩尔比为1:5~5:1,更优选为1:3~3:1。
从阻燃性的观点出发,在本发明的选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2)中,最优选焦磷酸哌嗪。
关于哌嗪与无机磷化合物的盐的制造,没有特别限制,例如,在焦磷酸哌嗪的情况下,可以使哌嗪与焦磷酸在水中或者甲醇水溶液中进行反应,作为水难溶性的沉淀物得到。
本发明的阻燃剂(B)中的(B-1)成分与(B-2)成分的配合比,将(B-1)成分和(B-2)成分的合计作为100重量%,(B-1)为1~99重量%、(B-2)为99~1重量%,更优选(B-1)为10~90重量%、(B-2)为90~10重量%,最优选(B-1)为20~80重量%、(B-2)为80~20重量%。
本发明的阻燃剂(B)中还可以添加(B-1)成分及(B-2)成分以外的化合物。作为(B-1)成分及(B-2)成分以外的化合物,可举出例如硅油和/或高级脂肪族羧酸的单酰胺化合物、高级脂肪族羧酸与醇化合物反应而成的单酯化合物等。另外,本发明的阻燃剂(B)中还可以配合后述的金属氧化物(E)。
另外,在本发明中,透射电镜观察中的树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,优选9.5μm以下,最优选9μm以下。
另外,在本发明中,相对于透射电镜观察中的树脂组合物中的每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例为70%以上,更优选73%以上,最优选75%以上。另外,此时,优选下限值为0.3μm,更优选0.4μm,最优选0.5μm。
相对于透射电镜观察中的树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径及每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的(B)阻燃剂的粒子数的比例可以如下测定:例如,由树脂组合物的挤出成型品或注射成型品,使用超薄切片机切出超薄切片,对于该超薄切片,使用(株)日立制作所制H-7100型透射电镜,观察扩大500倍后的任意部分的照片,共观察10片,求出该10片内的阻燃剂(B)的最大粒子的长径,以及对每1片求出相对于每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例,算出10片的平均值。
在本发明中,在透射电镜观察中的树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,且相对于树脂组合物中的每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例为70%以上的情况下,在树脂组合物燃烧时,阻燃剂(B)形成均匀的发泡绝热层,发挥非常优异的阻燃性提高效果。
在本发明中,作为使透射电镜观察中的树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,且使相对于树脂组合物中的每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的(B)阻燃剂的粒子数的比例为70%以上的方法,可使用例如:将配合前的阻燃剂(B)、或阻燃剂(B)与后述的金属氧化物(E)的混合物用气流粉碎机等粉碎机进行粉碎的方法,将阻燃剂(B)中的(B-1)成分及(B-2)成分分别进行粉碎后混合制成阻燃剂(B)的方法,以及通过将含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)与阻燃剂(B)进行熔融混炼,来制成高度含有阻燃剂(B)的母炼胶,将该母炼胶与含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)进行熔融混炼的方法等。上述方法,可分别单独实施,另外,也可组合各个方法来实施。
在本发明中,将配合前的阻燃剂(B)、或阻燃剂(B)与后述的金属氧化物(E)的混合物进行粉碎的情况下,或者将(B-1)成分及(B-2)成分分别进行粉碎后混合来制成阻燃剂(B)的情况下,粒度分布测定中的粉碎后的阻燃剂(B)的众数径优选为4μm以下,更优选为3.5μm以下,最优选为3μm以下。这里所谓的粒度分布测定中的(B)阻燃剂的众数径,是将阻燃剂(B)以0.03重量%浓度分散于甲醇溶剂,进行10分钟超声波处理后,通过(株)岛津制作所制SALD-2100测定的粒度分布曲线(频率)的最大值,表示阻燃剂(B)中最多含有的粒径。
进而,从高度的阻燃性提高的观点出发,本发明的热塑性树脂组合物中优选配合缩合磷酸酯(H)。作为可在本发明的热塑性树脂组合物中含有的缩合磷酸酯(H),从阻燃性及水解性的方面出发,优选可举出下述(1)式所示的芳香族缩合磷酸酯。
(在上式中,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4表示相同或不同的不含有卤素的芳香族基。另外,X表示选自下述的(2)~(4)式的结构,在下述(2)~(4)式中,R1~R8表示相同或不同氢原子或碳数1~5的烷基,Y表示直接键合、O、S、SO2、C(CH3)2、CH2、CHPh,Ph表示苯基。另外,(1)式的n为1以上的整数。另外,(1)式的k、m分别为0~2的整数,且(k+m)为0~2的整数。)另外,该芳香族缩合磷酸酯,可以是具有不同的n和/或不同的结构的芳香族缩合磷酸酯的混合物。
上述式(1)的式中n为1以上的整数,上限从阻燃性的观点出发优选为40以下。优选为1~10,特别优选为1~5。
另外,k、m分别为0~2的整数,且k+m为0~2的整数,优选k、m分别为0~1的整数,特别优选k、m分别为1。
另外,上述式(2)~(4)的式中,R1~R8表示相同或不同氢或碳数1~5的烷基。在这里作为碳数1~5的烷基的具体例,可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、新戊基等,优选氢、甲基、乙基,特别优选氢。
另外,Ar1、Ar2、Ar3、Ar4表示相同或不同的不含有卤素的芳香族基。作为该芳香族基,可举出具有苯骨架、萘骨架、茚骨架、蒽骨架的芳香族基,其中优选具有苯骨架或者萘骨架的芳香族基。这些芳香族基可以被不含有卤素的有机残基(优选碳数1~8的有机残基)取代,对取代基的数也没有特别限制,优选为1~3个。作为具体例,可举出苯基、甲苯基、二甲苯基、枯烯基、2,4,6-三甲苯基、萘基、茚基、蒽基等芳香族基,优选苯基、甲苯基、二甲苯基、枯烯基、萘基,特别优选苯基、甲苯基、二甲苯基。
特别优选下述化合物(5)、(6)、(7)。
作为市售的芳香族缩合磷酸酯,可举出例如,大八化学工业(株)制PX-200、PX-201、PX-202、CR-733S、CR-741、CR747等,(株)ADEKA制FP-600、FP-700、FP-800等。
本发明的缩合磷酸酯(H)可以使用1种,也可以2种以上合并使用。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合缩合磷酸酯(H)的情况下,缩合磷酸酯(H)的配合量,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为1~50重量份,进一步优选为2~40重量份,最优选为3~30重量份。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合缩合磷酸酯(H)的情况下,阻燃剂(B)和缩合磷酸酯(H)的配合比率(阻燃剂(B)/缩合磷酸酯(H)的比),从阻燃性、耐热性、机械特性的平衡的方面出发,优选按照重量比为90/10~60/40,更优选为87/13~63/37,最优选为85/15~65/35。
在本发明的热塑性树脂组合物中,优选进一步相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合结晶成核剂(C)0.01~50重量份,更优选为0.05~40重量份,最优选为0.1~30重量份。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合结晶成核剂(C)的情况下,作为结晶成核剂(C),可没有特别限制地使用一般作为聚合物的结晶成核剂使用的物质,只要是选自无机系结晶成核剂及有机系结晶成核剂的1种以上的结晶成核剂,就可以任意使用。
作为无机系结晶成核剂的具体例,可举出滑石、高岭石、云母、合成云母、粘土、沸石、二氧化硅、炭黑、硫化钙、碳酸镁、碳酸钙、硫酸钡等,在提高耐热性的效果较大这样的方面,优选滑石、高岭石、云母及合成云母,在成型性的方面,更优选滑石。这些物质可以使用1种,也可以2种以上合并使用。为了提高在组合物中的分散性,这些无机系结晶成核剂优选用有机物进行修饰。
作为有机系结晶成核剂的具体例,可举出苯甲酸钠、苯甲酸钾、苯甲酸锂、苯甲酸钙、苯甲酸镁、苯甲酸钡、对苯二甲酸锂、对苯二甲酸钠、对苯二甲酸钾、草酸钙、月桂酸钠、月桂酸钾、肉豆蔻酸钠、肉豆蔻酸钾、肉豆蔻酸钙、二十八烷酸钠、二十八烷酸钙、硬脂酸钠、硬脂酸钾、硬脂酸锂、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸钡、褐煤酸钠、褐煤酸钙、甲苯酸钠、水杨酸钠、水杨酸钾、水杨酸锌、联苯二甲酸铝、联苯二甲酸钾、联苯二甲酸锂、β-萘二甲酸钠、环己烷甲酸钠等有机羧酸金属盐、对甲苯磺酸钠、间苯二甲酸磺酸钠等有机磺酸盐、均苯三甲酸三(叔丁基酰胺)等羧酸酰胺、己二酸二酰肼、邻苯二甲酸二酰肼及N,N’-二苯甲酰基癸二酸二酰肼等酰肼化合物、乙烯/丙烯酸或甲基丙烯酸共聚物的钠盐/苯乙烯/马来酸酐共聚物的钠盐等具有羧基的聚合物的钠盐或钾盐(所谓离子交联聚合物)、亚苄基山梨糖醇及其衍生物、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)磷酸钠等的磷化合物金属盐以及2,2-甲基双(4,6-二叔丁基苯基)钠、苯基膦酸镁、苯基膦酸钙及苯基膦酸锌等具有芳香环的膦酸金属盐等,在提高耐热性的效果较大的方面,优选有机羧酸金属盐、羧酸酰胺、酰肼化合物及具有芳香环的膦酸金属盐。这些化合物可使用1种,也可2种以上合并使用。
在本发明的热塑性树脂组合物中,优选进一步相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合氟系树脂(D)0.01~10重量份,更优选为0.05~8重量份,最优选为0.1~5重量份。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合氟系树脂(D)的情况下,所谓氟系树脂(D)是在物质分子中含有氟的树脂,具体可举出聚四氟乙烯、聚六氟丙烯、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、六氟丙烯/丙烯共聚物、聚1,1-二氟乙烯、1,1-二氟乙烯/乙烯共聚物等,其中优选聚四氟乙烯、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、四氟乙烯/乙烯共聚物、聚1,1-二氟乙烯,特别优选聚四氟乙烯、四氟乙烯/乙烯共聚物,进一步优选聚四氟乙烯,还优选使用由聚四氟乙烯粒子和有机系聚合物形成的含有聚四氟乙烯的混合粉末。聚四氟乙烯等氟系树脂的分子量优选为10万~1000万的范围,特别地更优选10万~100万的范围,对于本发明的热塑性树脂组合物的挤出成型性和阻燃性提高特别有效。作为聚四氟乙烯的市售品,市售有三井·デユポンフロロケミカル(株)制的“テフロン(注册商标)”6-J、“テフロン(注册商标)”6C-J、“テフロン(注册商标)”62-J,旭アシ一アフロロポリマ一ズ(株)制的“フルオン”CD1、CD076等。另外,作为由聚四氟乙烯粒子和有机系聚合物形成的含有聚四氟乙烯混合粉末的市售品,由三菱レヨウン(株)作为“メタブレン(注册商标)”A系列市售,市售有“メタブレン(注册商标)”A-3000、“メタブレン(注册商标)”A-3800等。另外,聚四氟乙烯的“テフロン(注册商标)”6-J等容易凝集,如果与其他树脂组合物一起用亨舍尔混合机等强烈地进行机械混合,则有时通过凝集而产生块,根据混合条件不同而在操作性或分散性上存在课题。另一方面,由聚四氟乙烯粒子和有机系聚合物形成的含有聚四氟乙烯混合粉末在上述的操作性、分散性上优异,因而特别优选使用。对上述的由聚四氟乙烯粒子和有机系聚合物形成的含有聚四氟乙烯混合粉末并没有限定,可举出日本特开2000-226523号公报中公开的由聚四氟乙烯粒子和有机系聚合物形成的含有聚四氟乙烯混合粉末等,作为上述的有机系聚合物是含有10重量%以上的芳香族乙烯基系单体、丙烯酸酯系单体及氰化乙烯基系单体的有机系聚合物等,可以是它们的混合物,优选含有聚四氟乙烯混合粉末中的聚四氟乙烯的含量为0.1重量%~90重量%。
另外,从提高成型加工性、阻燃性的观点出发,在本发明的热塑性树脂组合物中,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份配合金属氧化物(E)0.01~10重量份,更优选0.05~8重量份,最优选0.1~5重量份。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合金属氧化物(E)的情况下,作为金属氧化物(E),可举出氧化锌、氧化钛、氧化铝、氧化镁、氧化硅、氧化锆、氧化钒、氧化钼及其表面处理品,其中,从阻燃性提高的观点出发,优选氧化锌、氧化钛、氧化镁及氧化硅。
上述金属氧化物(E),可以在含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)中直接配合,也可以如上所述,预先混合于阻燃剂(B)中后在含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)中配合。
另外,从提高成型加工性的观点出发,在本发明的热塑性树脂组合物中,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选配合增塑剂(F)0.1~50重量份,更优选0.5~40重量份,最优选1~30重量份。
上述增塑剂(F)可以没有限制地使用一般作为聚合物的增塑剂使用的公知的物质,可举出例如聚酯系增塑剂、甘油系增塑剂、多元羧酸酯系增塑剂、聚亚烷基二醇系增塑剂及环氧系增塑剂等。
作为聚酯系增塑剂的具体例,可举出由己二酸、癸二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸、松香等酸成分与丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇、二乙二醇等二醇成分形成的聚酯,聚己内酯等由羟基羧酸形成的聚酯等。这些聚酯可以用单官能羧酸或者单官能醇进行封端,另外,也可以用环氧化合物等进行封端。
作为甘油系增塑剂的具体例,可举出甘油单乙酰单月桂酸酯、甘油二乙酰单月桂酸酯、甘油单乙酰单硬脂酸酯、甘油二乙酰单油酸酯及甘油单乙酰单褐煤酸酯等。
作为多元羧酸系增塑剂的具体例,可举出邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸丁基苄基酯等邻苯二甲酸酯;偏苯三酸三丁酯、偏苯三酸三辛酯、偏苯三酸三己酯等偏苯三酸酯;己二酸二异癸酯、己二酸正辛基正癸基酯、己二酸甲基二甘醇丁基二甘醇酯、己二酸苄基甲基二甘醇酯、己二酸苄基丁基二甘醇酯等己二酸酯;乙酰柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三丁酯等柠檬酸酯;壬二酸二-2-乙基己酯等壬二酸酯;癸二酸二丁酯及癸二酸二-2-乙基己酯等癸二酸酯等。
作为聚亚烷基二醇系增塑剂的具体例,可举出聚乙二醇、聚丙二醇、聚(环氧乙烷/环氧丙烷)嵌段和/或无规共聚物、聚1,4-丁二醇、双酚类的环氧乙烷加聚物、双酚类的环氧丙烷加聚物、双酚类的四氢呋喃加聚物等聚亚烷基二醇或者其末端环氧改性化合物、末端酯改性化合物及末端醚改性化合物等封端化合物等。
所谓环氧系增塑剂,通常指由环氧硬脂酸烷基酯和大豆油形成的环氧甘油三酯等,此外,还可使用如主要以双酚A和表氯醇作为原料的所谓环氧树脂。
作为其他增塑剂的具体例,可举出新戊二醇联苯二甲酸酯、二乙二醇联苯二甲酸酯、三乙二醇二-2-乙基丁酸酯等脂肪族多元醇的苯甲酸酯、硬脂酰胺等脂肪酸酰胺、油酸丁酯等脂肪族羧酸酯、乙酰蓖麻酸甲酯、乙酰蓖麻酸丁酯等羟基酸酯、季戊四醇、聚丙烯酸酯及石蜡类等。作为上述增塑剂,上述例示的物质中,特别优选选自聚酯系增塑剂、甘油系增塑剂及聚亚烷基二醇系增塑剂的至少1种,也可2种以上合并使用。
另外,从耐冲击性提高的观点出发,在本发明的热塑性树脂组合物中,优选相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份配合冲击改良剂(G)0.1~50重量份,更优选0.5~40重量份,最优选1~30重量份。
上述冲击改良剂(G)只要是可用于热塑性树脂的耐冲击性改良的物质则没有特别限制,是室温下显示橡胶弹性的聚合物,表示除了除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)以外的聚合物。
作为本发明中的冲击改良剂(G)的具体例,可举出乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯-非共轭二烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、各种丙烯酸系橡胶、核壳型橡胶、乙烯-丙烯酸共聚物及其碱金属盐(所谓离子交联聚合物)、乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物(例如乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物)、酸改性乙烯-丙烯共聚物、二烯橡胶(例如聚丁二烯、聚异戊二烯、聚氯丁二烯)、二烯与乙烯基单体的共聚物(例如苯乙烯-丁二烯无规共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物及它们的氢化物、苯乙烯-异戊二烯无规共聚物、苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物及它们的氢化物)、聚异丁烯、异丁烯与丁二烯或异戊二烯的共聚物、天然橡胶、聚硫橡胶、多硫化橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、聚醚橡胶、表氯醇橡胶,聚酯系弹性体及聚酰胺系弹性体等,更优选乙烯-丙烯共聚物、乙烯-1-丁烯共聚物、核壳型橡胶、二烯与乙烯基单体的共聚物、聚酯系弹性体及聚酰胺系弹性体,最优选核壳型橡胶(G-1)。
本发明中的所谓核壳型橡胶(G-1),是由核层(最内层)和覆盖该核层的1以上的层(壳层)构成,且具有相邻接的层由不同种的聚合物构成的结构的聚合物。对构成上述核壳型橡胶的层的数没有特别限定,是2层以上即可,也可以是3层以上或4层以上。作为上述核壳型橡胶,优选内部具有至少1层以上的橡胶层,进一步优选核层(最内层)具有橡胶层。
在本发明中的核壳型橡胶(G-1)中,对橡胶层的种类没有特别限定,只要是由具有橡胶弹性的聚合物成分构成的即可。可举出由例如丙烯酸成分、硅氧烷成分、苯乙烯成分、腈成分、共轭二烯成分、聚氨酯成分或乙烯丙烯成分等聚合而得的聚合物构成的橡胶。作为优选的橡胶,例如,由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分,二甲基硅氧烷单元、苯基甲基硅氧烷单元等硅氧烷成分、苯乙烯单元、α-甲基苯乙烯单元等苯乙烯成分、丙烯腈单元、甲基丙烯腈单元等腈成分或丁二烯单元、异戊二烯单元等共轭二烯成分聚合而成的聚合物构成的橡胶。另外,还优选由这些成分2种以上组合进行共聚而成的共聚物构成的橡胶,可举出例如,(i)由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分及二甲基硅氧烷单元、苯基甲基硅氧烷单元等硅氧烷成分共聚而得的成分构成的橡胶,(ii)由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分及苯乙烯单元、α-甲基苯乙烯单元等的苯乙烯成分共聚而得的成分构成的橡胶,(iii)由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分及丁二烯单元、异戊二烯单元等共轭二烯成分共聚而得的成分构成的橡胶,(iv)由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分及二甲基硅氧烷单元、苯基甲基硅氧烷单元等硅氧烷成分及苯乙烯单元、α-甲基苯乙烯单元等苯乙烯成分共聚而得的成分构成的橡胶等。另外,还优选除了这些成分以外还共聚交联了二乙烯基苯单元、丙烯酸烯丙酯单元或二丙烯酸丁二醇酯单元等交联性成分的橡胶。
作为橡胶层的进一步优选的具体例,优选由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分聚合而得的成分构成的橡胶,由二甲基硅氧烷单元、苯基甲基硅氧烷单元等硅氧烷成分聚合而得的成分构成的橡胶,以及它们的组合,即由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分及二甲基硅氧烷单元、苯基甲基硅氧烷单元等硅氧烷成分共聚而得的成分所构成的橡胶。最优选的橡胶层,是由丙烯酸乙酯单元、丙烯酸丁酯单元等丙烯酸成分聚合而得的成分构成的橡胶。
在本发明中,为了显著地表现作为本发明的效果的耐冲击性,优选在核壳型橡胶(G-1)的最外层中含有缩水甘油基。作为在最外层中含有缩水甘油基的核壳型橡胶,没有特别限制,作为最外层所含的含缩水甘油基的化合物,可举出含缩水甘油基的乙烯基系单元的聚合物。作为含缩水甘油基的乙烯基系单元的具体例,可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸缩水甘油酯、衣康酸二缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚、苯乙烯-4-缩水甘油醚或4-缩水甘油基苯乙烯等,从耐冲击性提高的观点出发,最优选使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯。这些单元可单独或2种以上使用。
在本发明的核壳型橡胶(G-1)中,在包含最外层的壳层中,除了上述含缩水甘油基的乙烯基系单元的聚合物以外,还可以含有:含有选自不饱和羧酸烷基酯系单元、不饱和二羧酸酐系单元、脂肪族乙烯基系单元、芳香族乙烯基系单元、氰化乙烯基系单元、马来酰亚胺系单元、不饱和二羧酸系单元或其他乙烯基系单元等的至少1种以上的单元的聚合物,其中,优选含有:含有选自不饱和羧酸烷基酯系单元或不饱和二羧酸酐系单元的至少1种以上的单元的聚合物。
作为不饱和羧酸烷基酯系单元,没有特别限定,优选使用(甲基)丙烯酸烷基酯。具体可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸硬脂基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸氯甲酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5,6-五羟基己酯、(甲基)丙烯酸2,3,4,5-四羟基戊酯、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸丙基氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲酯氨基乙酯、甲基丙烯酸乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸苯基氨基乙酯或甲基丙烯酸环己基氨基乙酯等,从提高耐冲击性的效果大这样的观点出发,优选使用(甲基)丙烯酸甲酯。这些单元可单独或2种以上使用。
作为不饱和二羧酸酐系单元,可举出马来酸酐、衣康酸酐、戊烯二酸酐、柠康酸酐或乌头酸酐等,从提高耐冲击性的效果大这样的观点出发,优选使用马来酸酐。这些单元可单独或2种以上使用。
另外,作为脂肪族乙烯基系单元,可举出乙烯、丙烯或丁二烯等;作为芳香族乙烯基系单元,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、1-乙烯基萘、4-甲基苯乙烯、4-丙基苯乙烯、4-环己基苯乙烯、4-十二烷基苯乙烯、2-乙基-4-苄基苯乙烯、4-(苯基丁基)苯乙烯或卤化苯乙烯等;作为氰化乙烯基系单元,可举出丙烯腈、甲基丙烯腈或乙基丙烯腈等;作为马来酰亚胺系单元,可举出马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-(对溴苯基)马来酰亚胺或N-(氯苯基)马来酰亚胺等;作为不饱和二羧酸系单元,可举出马来酸、马来酸单乙酯、衣康酸、邻苯二甲酸等;作为其他乙烯基系单元,可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-甲基-丙烯酰胺、丁氧基甲基-丙烯酰胺、N-丙基-甲基丙烯酰胺、N-乙烯基二乙胺、N-乙酰乙烯基胺、烯丙基胺、甲代丙烯基胺,N-甲基烯丙基胺、对氨基苯乙烯、2-异丙烯基唑啉、2-乙烯基唑啉、2-丙烯酰基唑啉或2-苯乙烯基唑啉等,这些单元可单独或2种以上使用。
作为本发明中的核壳型橡胶(G-1)的优选具体例,可举出核层为丙烯酸丁酯聚合物、且最外层为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物;核层为二甲基硅氧烷/丙烯酸丁酯共聚物、且最外层为甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物等。
对本发明中的核壳型橡胶(G-1)的粒径没有特别限定,作为一次粒径,优选为0.05~1μm,进一步优选为0.1~0.8μm,最优选为0.2~0.6μm。
在本发明中的核壳型橡胶(G-1)中,对核与壳的重量比没有特别限定,相对于核壳型橡胶全体,核层优选为50~95重量份,更优选为55~93重量份,最优选为60~90重量份。
作为本发明中的核壳型橡胶(G-1),可以使用满足上述条件的市售品,另外,也可以通过公知的方法来制作。
作为市售品,可举出例如三菱レイヨン(株)制“メタブレン”、(株)カネカ制“カネエ一ス”、ロ一ムアンドハ一ス制“パラロイド”、武田药品工业(株)制“スタフイロイド”或(株)クラレ制“パラフエイス”等,这些市售品可单独或2种以上使用。
进而在本发明的含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)由聚乳酸系树脂(A-1)及除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)形成的情况下,作为优选方式,可配合增容剂(I)。这里所说的增容剂,可降低聚乳酸系树脂(A-1)及除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)的表面张力,提高这2种成分的相容性,并且可以提高耐冲击性和/或耐热性。
作为本发明中的增容剂(I),可举出接枝或共聚有缩水甘油基化合物或酸酐的高分子化合物,通过接枝而含有丙烯酸树脂或者苯乙烯树脂单元的高分子化合物等,可使用1种或2种以上。
另外,本发明中的增容剂(I)的配合量,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.5重量份~30重量份,更优选为0.8重量份~25重量份,特别优选为1重量份~20重量份。
作为上述接枝或共聚有缩水甘油基化合物或酸酐的高分子化合物中的缩水甘油基化合物,可举出丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙基丙烯酸缩水甘油酯、衣康酸缩水甘油酯等不饱和有机酸的缩水甘油基酯类,烯丙基缩水甘油醚等缩水甘油醚类及它们的衍生物(例如甲基丙烯酸2-甲基缩水甘油酯等),其中优选使用丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯,这些化合物可单独使用或2种以上组合使用。
另外,作为酸酐,优选举出马来酸酐等。
另外,对将缩水甘油基化合物或酸酐与高分子化合物进行接枝或共聚时的使用量没有特别限定,相对于高分子化合物优选为0.05~20重量%,进一步优选0.1~15重量%。
作为接枝或共聚有缩水甘油基化合物或酸酐的高分子化合物,并没有限定,是通过在丙烯腈/苯乙烯、乙烯基系共聚物、聚酰胺树脂及聚酯树脂等中通过接枝或共聚而含有上述的缩水甘油基化合物或酸酐的高分子化合物,可使用选自其中的一种或2种以上。具体可举出丙烯腈/苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯/丙烯-g-马来酸酐、乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯/丙烯酸乙酯-g-马来酸酐、乙烯/1-丁烯-g-马来酸酐等。另外,其中“/”表示共聚,“-g-”表示接枝。
通过接枝而含有丙烯酸树脂或者苯乙烯树脂单元的高分子化合物,是作为接枝共聚物的支链而含有至少1种以上的丙烯酸树脂或者苯乙烯树脂单元的高分子化合物,这种情况下,作为成为主链的高分子的例子,可举出聚烯烃、聚苯乙烯、丙烯酸系树脂及聚碳酸酯树脂等。
上述的聚烯烃,是指乙烯、丙烯、1-丁烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、4-甲基-1-戊烯、1-庚烯、1-辛烯等α-烯烃的均聚物,形成无规或嵌段等形式的相互共聚物,过半重量的这些α-烯烃与其他不饱和单体的无规、嵌段或者接枝等的共聚化物,这里作为其他不饱和单体,可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、芳基马来酰亚胺、烷基马来酰亚胺等不饱和有机酸或其衍生物、或者乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯基酯、或者苯乙烯、甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、或者乙烯基三甲基甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷、或者二聚环戊二烯、4-亚乙基-2-降冰片烯等非共轭二烯等,在共聚的情况下,α-烯烃和/或其他单体不限于2种,也可以包含多种。
另外,上述的聚苯乙烯,是指苯乙烯、甲基苯乙烯、缩水甘油基取代苯乙烯等苯乙烯系单体的均聚物,形成无规或嵌段等形式的相互共聚物,过半重量这些单体与其他不饱和单体的无规、嵌段或者接枝等的共聚化物,这里作为其他不饱和单体,可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、芳基马来酰亚胺、烷基马来酰亚胺等不饱和有机酸或其衍生物、或者乙酸乙烯酯、丁酸乙烯等乙烯基酯、或者苯乙烯、甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、或者乙烯基三甲基甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷、或者二聚环戊二烯、4-亚乙基-2-降冰片烯等非共轭二烯等,在共聚的情况下,α-烯烃和/或其他单体不限于2种,也可以包含多种。
另外,上述的丙烯酸系树脂,是指丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等丙烯酸系树脂单体的均聚物、形成无规或嵌段等形式的相互共聚物,过半重量的这些单体与其他不饱和单体的无规、嵌段或者接枝等的共聚化物,这里作为其他不饱和单体,可使用马来酸、衣康酸、马来酸酐、芳基马来酰亚胺、烷基马来酰亚胺等不饱和有机酸或其衍生物、或者乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯基酯、或者苯乙烯、甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、或者乙烯基三甲基甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷、或者二聚环戊二烯、4-亚乙基-2-降冰片烯等非共轭二烯等,在共聚的情况下,α-烯烃和/或其他单体不限于2种,也可以包含多种。
上述聚碳酸酯树脂,可举出芳香族聚碳酸酯树脂、脂肪族聚碳酸酯树脂、脂肪族聚酯碳酸酯树脂及支链(交联)聚碳酸酯树脂等,是指过半重量的这些单体与其他不饱和单体的无规、嵌段或者接枝等的共聚化物,这里作为其他不饱和单体,可使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯、马来酸酐、甲基丙烯酸缩水甘油酯、芳基马来酰亚胺、烷基马来酰亚胺等不饱和有机酸或其衍生物、或者乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等乙烯基酯、或者苯乙烯、甲基苯乙烯等芳香族乙烯基化合物、或者乙烯基三甲基甲氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等乙烯基硅烷、或者二聚环戊二烯、4-亚乙基-2-降冰片烯等非共轭二烯等,在共聚的情况下,α-烯烃和/或其他单体不限于2种,也可以包含多种。
在这里,通过接枝而被导入的丙烯酸树脂,是将(甲基)丙烯酸酯单体进行聚合,或将(甲基)丙烯酸酯单体和可与其共聚的单体进行共聚而得的聚合物,作为(甲基)丙烯酸酯单体的例子,可举出(甲基)丙烯酸与碳数1~12的醇的酯,具体可举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯等。其中,优选甲基丙烯酸甲酯单独(以下,PMMA)聚合得到的聚合物、或者将甲基丙烯酸甲酯与其他共聚物性乙烯基或亚乙烯基系单体的混合物进行聚合得到的聚合物,进一步优选含有80重量%以上的甲基丙烯酸甲酯的聚合物。作为其他共聚物性乙烯基或亚乙烯基系单体,优选列举丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯等碳数1~8的丙烯酸烷基酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、马来酸酐、苯乙烯及丙烯腈。被导入的丙烯酸树脂不限于2种,也可以是多种。
另外,通过接枝而被导入的苯乙烯树脂,优选使用苯乙烯均聚物(以下,PS)或者苯乙烯与丙烯腈的共聚物(以下,AS)。
另外,作为通过接枝而含有丙烯酸树脂或者苯乙烯树脂单元的高分子化合物的具体例,可举出聚乙烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PE-g-PMMA)、聚丙烯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PP-g-PMMA)、聚(乙烯/丙烯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/PM-g-PMMA)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/EA-g-PMMA)、聚(乙烯/乙酸乙烯酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/VA-g-PMMA)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯/马来酸酐)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/EA/MAH-g-PMMA)、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/GMA-g-PMMA)、聚(丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(EA/GMA-g-PMMA)、聚碳酸酯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PC-g-PMMA)、聚碳酸酯-g-聚甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PC-g-PMMA/GMA)、聚乙烯-g-聚苯乙烯(PE-g-PS)、聚丙烯-g-聚苯乙烯(PP-g-PS)、聚(乙烯/丙烯)-g-聚苯乙烯(E/PM-g-PS)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯)-g-聚苯乙烯(E/EA-g-PS)、聚(乙烯/乙酸乙烯酯)-g-聚苯乙烯(E/VA-g-PS)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯/马来酸酐)-g-聚苯乙烯(E/EA/MAH-g-PS)、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚苯乙烯(E/GMA-g-PS)、聚(丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚苯乙烯(EA/GMA-g-PS)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯(PC-g-PS)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯/马来酸酐(PC-g-PS/MAH)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PC-g-PS/GMA)、聚乙烯-g-AS(PE-g-AS)、聚丙烯-g-AS(PP-g-AS)、聚(乙烯/丙烯)-g-AS(E/PM-g-AS)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯)-g-AS(E/EA-g-AS)、聚(乙烯/乙酸乙烯酯)-g-AS(E/VA-g-AS)、聚(乙烯/丙烯酸乙酯/马来酸酐)-g-AS(E/EA/MAH-g-AS)、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-AS(E/GMA-g-AS)、聚(丙烯酸乙酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-AS(EA/GMA-g-AS)、聚碳酸酯-g-AS(PC-g-AS)、聚碳酸酯-g-AS/马来酸酐(PC-g-AS/MAH)、聚碳酸酯-g-AS/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PC-g-AS/GMA)等。
另外,作为其他增容剂(I),还适合使用聚甲基丙烯酸甲酯-g-聚酯、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯-g-聚酯等。
在除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)为聚碳酸酯树脂的情况下,增容剂(I)的优选具体例,可举出聚乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯-g-聚酯、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/GMA-g-PMMA)、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚苯乙烯(E/GMA-g-PS)、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-AS(E/GMA-g-AS)、聚碳酸酯-g-聚甲基丙烯酸甲酯(PC-g-PMMA)、聚碳酸酯-g-聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PC-g-PMMA/GMA)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯(PC-g-PS)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯/马来酸酐(PC-g-PS/MAH)、聚碳酸酯-g-聚苯乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PC-g-PS/GMA)、聚碳酸酯-g-AS(PC-g-AS)、聚碳酸酯-g-AS/马来酸酐(PC-g-AS/MAH)、聚碳酸酯-g-AS/甲基丙烯酸缩水甘油酯(PC-g-AS/GMA)等作为优选例。作为更优选的具体例,可举出聚乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯-g-聚酯、聚(乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)-g-聚甲基丙烯酸甲酯(E/GMA-g-PMMA)、聚碳酸酯-g-聚(甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸缩水甘油酯)(PC-g-PMMA/GMA)等。
进而,从高度的提高阻燃性的观点出发,在本发明的热塑性树脂组合物中,可配合除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的阻燃剂。可在本发明的热塑性树脂组合物中含有的除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的阻燃剂,是除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的阻燃剂,只要是为了赋予树脂以阻燃性而添加的物质则没有特别限定,具体地可举出溴系阻燃剂、除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的磷系阻燃剂、氮化合物系阻燃剂、硅氧烷系阻燃剂及其他无机系阻燃剂等,这些物质可选择至少1种以上来使用。
作为适合在本发明中使用的溴系阻燃剂的具体例,可列举十溴二苯醚、八溴二苯醚、四溴二苯醚、四溴邻苯二甲酸酐、六溴环十二烷、双(2,4,6-三溴苯氧基)乙烷、亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)、六溴苯、1,1-磺酰[3,5-二溴-4-(2,3-二溴丙氧基)]苯、聚二溴苯醚、四溴双酚-S、三(2,3-二溴丙基-1)异氰尿酸酯、三溴苯酚、三溴苯基烯丙基醚、三溴新戊醇、溴化聚苯乙烯、溴化聚乙烯、四溴双酚-A、四溴双酚-A衍生物、四溴双酚-A-环氧低聚物或聚合物、四溴双酚-A-碳酸酯低聚物或聚合物、溴化苯酚酚醛清漆环氧等溴化环氧树脂、四溴双酚-A-双(2-羟基二乙基醚)、四溴双酚-A-双(2,3-二溴丙基醚)、四溴双酚-A-双(烯丙基醚)、四溴环辛烷、亚乙基双五溴二苯基、三(三溴新戊基)磷酸酯、聚(五溴苄基聚丙烯酸酯)、八溴三甲基苯基茚满、二溴新戊二醇、五溴苄基聚丙烯酸酯、二溴甲苯基缩水甘油醚、N、N’-亚乙基-双-四溴邻苯二甲酰亚胺等。其中,优选四溴双酚-A-环氧低聚物、四溴双酚-A-碳酸酯低聚物、溴化环氧树脂。
本发明中适合使用的除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的磷系阻燃剂,只要是除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的磷系阻燃剂则没有特别限制,代表性地可举出除缩合磷酸酯(H)以外的磷酸酯、除阻燃剂(B)以外的聚磷酸盐等有机磷系化合物、红磷。
作为上述有机磷系化合物中的除缩合磷酸酯(H)以外的磷酸酯的具体例,可举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三丁氧基乙基酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸三(异丙基苯基)酯、磷酸三(苯基苯基)酯、磷酸三萘酯、甲苯基二苯基磷酸酯、(二甲苯基)二苯基磷酸酯、二苯基(2-乙基己基)磷酸酯、二(异丙基苯基)苯基磷酸酯、单异癸基磷酸酯、2-丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、2-甲基丙烯酰氧基乙基酸式磷酸酯、二苯基-2-丙烯酰氧基乙基磷酸酯、二苯基-2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酸酯、三苯基氧化膦、三甲苯基氧化膦、甲烷膦酸二苯酯、苯基膦酸二乙酯等。
另外,可举出包含磷酸、聚磷酸与元素周期表ⅠA族~ⅣB族的金属、氨、除了哌嗪以外的脂肪族胺、除了三聚氰胺以外的芳香族胺的盐的磷酸盐、聚磷酸盐。作为聚磷酸盐的代表性的盐,作为金属盐有锂盐、钠盐、钙盐、钡盐、亚铁盐、铁盐、铝盐等;作为除了哌嗪盐以外的脂肪族胺盐有甲胺盐、乙胺盐、二乙胺盐、三乙胺盐、乙二胺盐等,作为除了三聚氰胺盐以外的芳香族胺盐可列举吡啶盐、三嗪盐等。
另外,除了上述以外,可举出三氯乙基磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯、三(β-氯丙基)磷酸酯)等含卤素的磷酸酯,以及具有磷原子与氮原子以双键结合而成的结构的磷腈化合物、磷酸酯酰胺。
另外,作为红磷,不仅是未处理的红磷,还可优选使用以选自热固性树脂被膜、金属氢氧化物被膜、金属镀敷被膜中的1种以上化合物被膜进行处理后的红磷。作为热固性树脂被膜的热固性树脂,只要是可使红磷被膜的树脂则没有特别限制,可举出例如酚醛系树脂、脲醛系树脂、三聚氰胺-甲醛系树脂、醇酸系树脂等。作为金属氢氧化物被膜的金属氢氧化物,只要是可使红磷被膜的金属氧化物则没有特别限制,可举出例如氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌、氢氧化钛等。作为金属镀敷被膜的金属,只要是可使红磷被膜的金属则没有特别限制,可举出Fe、Ni、Co、Cu、Zn、Mn、Ti、Zr、Al或它们的合金等。进一步这些被膜可以组合2种以上,或者叠层2种以上。
作为本发明中适合使用的氮化合物系阻燃剂,可举出脂肪族胺化合物、芳香族胺化合物、含氮杂环化合物、氰化合物、脂肪族酰胺、芳香族酰胺、尿素、硫脲等。另外,如上述磷系阻燃剂中例示的聚磷酸铵等含氮磷系阻燃剂不包含在这里所说的氮化合物系阻燃剂中。作为脂肪族胺,可举出乙胺、丁胺、二乙胺、乙二胺、丁二胺、三亚乙基四胺、1,2-二氨基环己烷、1,2-二氨基环辛烷等。作为芳香族胺,可举出苯胺、苯二胺等。作为含氮杂环化合物,可举出尿酸、腺嘌呤、鸟嘌呤、2,6-二氨基嘌呤、2,4,6-三氨基吡啶、三嗪化合物等。作为氰化合物,可举出双氰胺等。作为脂肪族酰胺,可举出N,N-二甲基乙酰胺等。作为芳香族酰胺,可举出N,N-二苯基乙酰胺等。
在上述中例示的三嗪化合物,是具有三嗪骨架的含氮杂环化合物,可举出三嗪、三聚氰胺、苯胍胺、甲基胍胺、氰尿酸、氰尿酸三聚氰胺、异氰尿酸三聚氰胺、三甲基三嗪、三苯基三嗪、三聚氰胺二酰胺、三聚氰胺一酰胺、硫氰尿酸、二氨基巯基三嗪、二氨基甲基三嗪、二氨基苯基三嗪、二氨基异丙氧基三嗪等。
作为氰尿酸三聚氰胺或异氰尿酸三聚氰胺,优选氰尿酸或异氰尿酸与三嗪化合物的加成物,可列举通常具有1比1(摩尔比),根据情况为1比2(摩尔比)的组成的加成物。另外,用公知的方法来制造,例如,将三聚氰胺与氰尿酸或异氰尿酸的混合物制成水浆料,充分混合使得两者的盐形成微粒状后,过滤该浆料,干燥后通常以粉末状获得。另外,上述的盐没有必要是完全纯粹的,可以残存有一些未反应的三聚氰胺或氰尿酸、异氰尿酸。另外,配合到树脂中之前的平均粒径从成型品的阻燃性、机械强度、表面性的观点出发优选为100~0.01μm,更优选为80~1μm。
在氮化合物系阻燃剂中,优选含氮杂环化合物,尤其优选三嗪化合物,进一步优选氰尿酸三聚氰胺。
另外,在上述氮化合物系阻燃剂的分散性差的情况下,可合并使用三(β-羟基乙基)异氰尿酸酯等分散剂和/或聚乙烯醇、金属氧化物等公知的表面处理剂等。
作为本发明中适合使用的硅氧烷系阻燃剂,可举出硅树脂、硅油。上述硅树脂可举出具有可组合SiO2、RSiO3/2、R2SiO、R3SiO1/2的结构单元的三维网状结构的树脂等。其中,R表示甲基、乙基、丙基等烷基,或苯基、苄基等芳香族基,或在上述取代基中含有乙烯基的取代基。上述硅油可举出:聚二甲基硅氧烷,以及聚二甲基硅氧烷的侧链或者末端的至少1个甲基被选自氢元素、烷基、环己基、苯基、苄基、氨基、环氧基、聚醚基、羧基、巯基、氯烷基、烷基高级醇酯基、醇基、芳烷基、乙烯基或三氟甲基的至少1个基团改性而得的改性聚硅氧烷,或它们的混合物。进而,在除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)为聚碳酸酯树脂的情况下,还可以使用在聚碳酸酯树脂(A-2)中共聚了硅氧烷系树脂、聚二甲基硅氧烷等硅氧烷化合物的树脂。
作为本发明中适合使用的其他无机系阻燃剂,可举出氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化锑、五氧化锑、锑酸钠、羟基锡酸锌、锡酸锌、偏锡酸、氧化锡、氧化锡盐、硫酸锌、氧化锌、氧化亚铁、氧化铁、氧化锡、二氧化锡、硼酸锌、硼酸钙、硼酸铵、八钼酸铵、钨酸的金属盐、钨与准金属的复合氧化物酸、氨基磺酸铵、石墨、膨润性石墨等。其中,优选氢氧化铝、硼酸锌、膨润性石墨。
本发明中的除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的阻燃剂,可使用1种,也可2种以上合并使用。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合除阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)以外的阻燃剂的情况下,其配合量相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.1~50重量份,进一步优选为0.5~40重量份,最优选为1~30重量份。
另外,在本发明的热塑性树脂组合物中,作为优选方式,还可含有无机填充剂。作为无机填充剂,可举出例如板状、粒状或者粉末状的无机填充剂,优选可在含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)中均匀地分散的物质,优选使用将硅酸矿物、硅酸盐矿物或各种矿物类通过粉碎等加工而微粉化而得的物质。作为具体例,可举出膨润土、白云石、珍珠岩、微粉硅酸、硅酸铝、碳钠铝石、火山灰空心球(shirasu.Balloon)、绢云母、长石粉、玻璃片、玻璃珠、石墨、金属箔、陶瓷珠、钛酸钾、石膏、均密石英岩、白土、水滑石等。
上述的无机填充剂,特别是当平均粒径为10μm以下时机械性质低下较少,更优选为5μm以下。作为下限,从制造时的操作性的观点出发优选0.5μm以上的平均粒径,更优选0.8μm以上的平均粒径。另外,平均粒径的测定是通过激光衍射散射式的方法测定的累积分布50%平均粒径。
另外,在本发明的热塑性树脂组合物中配合无机填充剂的情况下,无机填充剂的配合量相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.5重量份~30重量份,更优选为0.8重量份~25重量份,最优选为1重量份~20重量份。
在本发明的热塑性树脂组合物中可进一步配合除增塑剂(F)及增容剂(I)以外的环氧化合物。作为环氧化合物,可以是单官能的环氧化合物,也可以是2官能以上的环氧化合物,没有特别限制,优选具有缩水甘油基的环氧化合物,可举出例如缩水甘油酯化合物、缩水甘油醚化合物及缩水甘油酯醚化合物。这些环氧化合物可以使用1种以上。作为上述的缩水甘油基酯化合物,并没有限定,作为具体例,可举出苯甲酸缩水甘油酯、叔丁基-苯甲酸缩水甘油酯、对甲苯酸缩水甘油酯、环己烷甲酸缩水甘油酯、壬酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、月桂酸缩水甘油酯、棕榈酸缩水甘油酯、山萮酸缩水甘油酯、叔碳酸缩水甘油酯、油酸缩水甘油酯、亚油酸缩水甘油酯、亚油酸缩水甘油酯、山萮酸缩水甘油酯、硬脂炔酸缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油基酯、间苯二甲酸二缩水甘油基酯、邻苯二甲酸二缩水甘油基酯、萘二甲酸二缩水甘油基酯、联苯二甲酸二缩水甘油基酯、甲基对苯二甲酸二缩水甘油基酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油基酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油基酯、环己烷二甲酸二缩水甘油基酯、己二酸二缩水甘油基酯、琥珀酸二缩水甘油基酯、癸二酸二缩水甘油基酯、十二烷二酸二缩水甘油基酯、十八烷二甲酸二缩水甘油基酯、偏苯三酸三缩水甘油基酯、苯均四酸四缩水甘油基酯等,这些物质可使用1种或2种以上。
另外,作为上述的缩水甘油醚化合物,并没有限定,作为具体例,可举出苯基缩水甘油醚、对苯基苯基缩水甘油醚、1,4-双(β,γ-环氧丙氧基)丁烷、1,6-双(β,γ-环氧丙氧基)己烷、1,4-双(β,γ-环氧丙氧基)苯、1-(β,γ-环氧丙氧基)-2-乙氧基乙烷、1-(β,γ-环氧丙氧基)-2-苄氧乙烷、2,2-双-[对(β,γ-环氧丙氧基)苯基]丙烷及双-(4-羟基苯基)甲烷等其他双酚与表氯醇的反应所得到的二缩水甘油醚等,这些物质可使用1种或2种以上。
另外,作为其他具有缩水甘油基的环氧化合物,可举出三(2,3-环氧丙基)异氰尿酸酯等。
优选上述环氧化合物的环氧当量小于500的环氧化合物,进一步特别优选环氧当量小于400的环氧化合物。这里所谓环氧当量,是含有1当量的环氧基的环氧化合物的克数,通过将环氧化合物溶解于吡啶,加入0.05N盐酸并于45℃加热后,指示剂使用麝香草酚蓝和甲酚红的混合液,用0.05N氢氧化钠进行逆滴定的方法来求得。
上述环氧化合物对于不阻碍粘度稳定性和机械特性而提高聚乳酸系树脂(A-1)的耐水解性具有大的效果,环氧化合物的配合量从粘度稳定性和耐水解性的方面出发,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.01~10重量份,更优选为0.05~9重量份,最优选为0.1~8重量份。
作为上述环氧化合物的添加方法,可举出以下方法:在制造本发明的热塑性树脂组合物时,与聚乳酸系树脂(A-1)及除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)一起添加于挤出机等加热熔融混炼装置的方法;预先将聚乳酸系树脂(A-1)和上述环氧化合物用挤出机等加热熔融混炼装置进行加热熔融混炼,然后将其与除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)进行加热熔融混炼的方法等。
本发明的热塑性树脂组合物中可以进一步含有碱土类金属化合物,作为碱土类金属化合物,优选举出镁化合物、钙化合物及钡化合物等碱土类金属化合物。另外,作为上述碱土类金属化合物,可举出碱土类金属的氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐、乙酸盐、乳酸盐、油酸、棕榈酸、硬脂酸及褐煤酸等的有机酸盐。另外,作为上述碱土类金属化合物的具体例,可举出氢氧化镁、氢氧化钙、氢氧化钡、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡、乙酸镁、乙酸钙、乙酸钡、乳酸镁、乳酸钙、乳酸钡、以及油酸、棕榈酸、硬脂酸及褐煤酸等有机酸的镁盐、钙盐、及钡盐等。其中,优选使用碱土类金属的氢氧化物、碳酸盐,特别优选使用氢氧化镁及碳酸钙,更优选使用碳酸钙。该碱土类金属可使用1种或2种以上。另外,上述的碳酸钙根据制造方法,已知有胶体碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、湿式粉碎微粉重质碳酸钙、湿式重质碳酸钙(白垩)等,任一种都包含在碳酸钙中。这些碱土类金属化合物,可以用硅烷偶联剂、有机物及无机物等的1种以上的表面处理剂来处理,形状可以是粉末状、板状或者纤维状,从分散性等出发优选以平均粒径10μm以下的粉末状来使用。粒径进一步细时,耐水解性的提高效果大,因而优选。
作为配合上述碱土类金属化合物的效果,推测由于阻燃剂、特别是磷系阻燃剂容易被水解,因此对聚乳酸树脂的耐水解性带来不良影响,但通过除了环氧化合物以外合并使用添加碱土类金属化合物,以碱土类金属化合物中和由上述的被水解的磷系阻燃剂产生的磷酸,从而进一步提高耐水解性。另外,在使用碱金属化合物来代替碱土类金属化合物的情况下,碱金属化合物多具有碱性,通常促进聚乳酸树脂的水解,因而不优选。上述碱土类金属化合物优选使用在中性状态下对水为难溶性,在磷酸酯分解而体系变成酸性的情况下,在酸性环境下溶解并显示中和作用的化合物。中性状态的溶解度如例如日本化学会编(昭和41年)“化学便览”丸善出版(株)发行等的便览中记载,对水的溶解度优选为1g/100g水以下,进一步优选为10-1g/100g水以下。另外,最优选使用的碳酸钙的对水的溶解度为5.2×10-3g/100g水。
另外,碱土类金属化合物的配合量,从机械特性和耐水解性的方面出发,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份为0.01~10重量份,优选为0.05~9重量份,更优选为0.1~8重量份。
本发明的热塑性树脂组合物中可以进一步含有纤维状强化材,可谋求耐热性特别是热变形温度的提高。
作为上述纤维状强化材,可使用通常在热塑性树脂的强化中使用的材料。具体地可举出玻璃纤维、石棉纤维、碳纤维、石墨纤维、金属纤维、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、镁系晶须、硅系晶须、硅灰石、海泡石、石棉、矿渣纤维、烧蛭石(Zonolite)、硅磷灰石、石膏纤维、二氧化硅纤维、二氧化硅-氧化铝纤维、氧化锆纤维、氮化硼纤维、氮化硅纤维及硼纤维等无机纤维状强化材、聚酯纤维、尼龙纤维、丙烯酸系纤维、再生纤维素纤维、乙酸纤维、洋麻、竹、苎麻、木棉、黄麻、麻、剑麻、亚麻、亚麻布、绢、马尼拉麻、甘蔗、木浆、纸屑、废纸及羊毛等有机纤维状强化材,在这些纤维强化材料中,优选无机纤维状强化材,特别优选玻璃纤维、硼酸铝晶须、硅灰石。另外,也优选使用有机纤维状强化材,从发挥聚乳酸系树脂(A-1)的生物分解性这样的观点出发进一步优选天然纤维、再生纤维,特别优选洋麻、废纸。另外,供于配合的纤维状强化材的长宽比(平均纤维长/平均纤维径)优选为5以上,进一步优选为10以上,从提高热变形温度的观点出发最优选为20以上。
上述纤维状强化材,可以用乙烯/乙酸乙烯酯共聚物等热塑性树脂、环氧树脂等热固性树脂进行被覆或集束处理,也可以用氨基硅烷、环氧硅烷等偶联剂等进行处理。
上述纤维状强化材的配合量,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.1~200重量份,进一步优选为0.5~100重量份。
本发明的热塑性树脂组合物中可进一步配合层状硅酸盐,从而可以提高成型性。另外,上述层状硅酸盐进一步优选配合存在于层间的交换性阳离子被有机离子交换后的层状硅酸盐。所谓存在于层间的交换性阳离子被有机离子交换后的层状硅酸盐,是将层间具有交换性阳离子的层状硅酸盐的交换性的阳离子用有机离子进行置换而得的笼形化合物。
层间具有交换性阳离子的层状硅酸盐,具有宽0.05~0.5μm、厚6~15埃的板状物叠层而成的结构,该板状物的层间具有交换性的阳离子。其阳离子交换容量可举出0.2~3meq/g,优选阳离子交换容量为0.8~1.5meq/g。
另外,作为上述层状硅酸盐的具体例,可举出蒙脱石、贝得石、绿脱石、滑石粉、锂蒙脱石、锌蒙脱石等蒙皂石系粘土矿物;蛭石、埃洛石、水硅钠石(Kanemite)、水羟硅钠石、磷酸锆、磷酸钛等各种粘土矿物、Li型氟带云母、Na型氟带云母、Na型四硅氟云母、Li型四硅氟云母等膨润性云母等,可以是天然的也可以是合成的。其中优选蒙脱石、锂蒙脱石等蒙皂石系粘土矿物、Na型四硅氟云母、Li型氟带云母等膨润性合成云母。
另外,作为上述有机离子可举出铵离子、离子、锍离子等。这其中优选铵离子和离子,特别优选使用铵离子。作为铵离子,可以是伯铵、仲铵、叔铵、季铵铵的任一种,作为伯铵离子可举出癸基铵、十二烷基铵、十八烷基铵、油烯基铵、苄基铵等,作为仲铵离子,可举出甲基十二烷基铵、甲基十八烷基铵等,作为叔铵离子,可举出二甲基十二烷基铵、二甲基十八烷基铵等,作为季铵离子,可举出苄基三甲基铵、苄基三乙基铵、苄基三丁基铵、苄基二甲基十二烷基铵、苄基二甲基十八烷基铵、苯甲烃铵(benzalkonium)等苄基三烷基铵离子、三甲基辛基铵、三甲基十二烷基铵、三甲基十八烷基铵等烷基三甲基铵离子、二甲基二辛基铵、二甲基二(十二烷基)铵、二甲基二(十八烷基)铵等二甲基二烷基铵离子、三辛基甲基铵、三(十二烷基)甲基铵等三烷基甲基铵离子、具有2个苯环的苯齐松(benzethonium)离子等。另外,这些物质以外还可举出由苯胺、对苯二胺、α-萘胺、对氨基二甲基苯胺、联苯胺、吡啶,哌啶、6-氨基己酸、11-氨基十一烷酸、12-氨基十二烷酸、末端具有氨基的聚亚烷基二醇等衍生的铵离子等。这些铵离子中,作为优选化合物,可举出三辛基甲基铵、苄基二甲基十二烷基铵、苄基二甲基十八烷基铵、苯甲烃铵等。这些铵离子一般可作为混合物获得,上述的化合物名称是含有少量的类似物的代表化合物的名称。这些铵离子可以使用1种,也可以2种以上混合使用。
另外,优选具有反应性官能基的铵离子和/或亲和性高的铵离子,还优选由12-氨基十二烷酸、末端具有氨基的聚亚烷基二醇等衍生的铵离子等。存在于上述层间的交换性阳离子被有机离子交换后的层状硅酸盐,可通过公知的方法使层间具有交换性阳离子的层状硅酸盐与有机离子反应来制造。具体地可举出利用水、甲醇、乙醇等极性溶剂中的离子交换反应的方法,或利用使液状或者熔融的铵盐与层状硅酸盐直接反应的方法等。
有机离子相对于上述层状硅酸盐的量,从层状硅酸盐的分散性、熔融时的热稳定性、抑制成型时的气体、臭气的产生等的观点出发,相对于层状硅酸盐的阳离子交换容量通常为0.4~2.0当量的范围,优选为0.8~1.2当量。
另外,为了获得更优异的机械性强度,优选上述层状硅酸盐除了上述的有机盐以外,还用具有反应性官能基的偶联剂进行预备处理而使用。作为该具有反应性官能基的偶联剂,可举出异氰酸酯系化合物、硅氧烷烷系化合物、有机钛酸酯系化合物、有机硼烷系化合物、环氧化合物等。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合上述层状硅酸盐的情况下,其配合量相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.1~40重量份,进一步优选为0.5~30重量份,特别优选为1~20重量份。
本发明的热塑性树脂组合物中可以进一步通过含有1种以上的炭黑、氧化钛、铁丹、群青、烧成黄及其他各种颜色的颜料和/或染料而将树脂调色为各种颜色,还可改善耐气候(光)性及导电性。
在本发明的热塑性树脂组合物中配合上述颜料和/或染料的情况下,其配合量相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份为0.01~10重量份,优选为0.02~9重量份,更优选为0.03~8重量份。
另外,作为上述炭黑,并没有限定,可举出槽法炭黑、炉黑、乙炔黑、蒽黑、油烟、松烟及石墨等,优选使用平均粒径500nm以下、邻苯甲二酸二丁酯吸油量50~400cm3/100g的炭黑,也可用作为处理剂的氧化铝、氧化硅、氧化锌、氧化锆、多元醇、硅烷偶联剂等进行处理。
另外,作为上述氧化钛,优选使用具有金红石型或者锐钛矿型型等的结晶形、且平均粒径5μm以下的氧化钛,可用作为处理剂的氧化铝,氧化硅、氧化锌、氧化锆、多元醇、硅烷偶联剂等进行处理。另外,上述炭黑、氧化钛及各种颜色的颜料和/或染料,为了提高与本发明的热塑性树脂组合物的分散性和/或提高制造时的操作性,可作为与各种的热塑性树脂进行熔融混合或者单独混合的混合材料来使用。特别是作为上述热塑性树脂,优选聚乳酸树脂等聚酯树脂,特别优选使用聚乳酸树脂。
另外,本发明的热塑性树脂组合物,从提高聚乳酸系树脂(A-1)的耐水解性的观点出发,还可配合碳二亚胺化合物。作为碳二亚胺化合物,优选使用例如选自N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺、2,6,2’,6’-四异丙基二苯基碳二亚胺、聚碳二亚胺等碳二亚胺化合物的至少1种的化合物,最优选聚碳二亚胺。作为聚碳二亚胺,可使用例如使用了选自多价异氰酸酯化合物的至少1种的聚合物或者共聚物。作为多价异氰酸酯的具体例,可举出例如,六亚甲基二异氰酸酯、二异氰酸二甲苯酯、环己烷二异氰酸酯、吡啶二异氰酸酯、2,4-苯亚甲基二异氰酸酯、2,6-苯亚甲基二异氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、间苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯等。
上述碳二亚胺化合物的配合量相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,优选为0.01~10重量份,更优选为0.05~9重量份,最优选为0.1~8重量份。
本发明的热塑性树脂组合物中,在不损害本发明的目的的范围内,根据需要可进一步添加稳定剂(受阻酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、耐光剂、紫外线吸收剂、铜抑制剂等)、脱模剂(脂肪酸、脂肪酸金属盐、羟基脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪族部分皂化酯、石蜡、低分子量聚烯烃、脂肪酸酰胺、亚烷基双脂肪酸酰胺、脂肪族酮、脂肪酸低级醇酯、脂肪酸多元醇酯、脂肪酸聚乙二醇酯、改性硅氧烷)等。
作为本发明的热塑性树脂组合物的制造方法,没有特别限制,优选使用通过使用挤出机或捏合机等加热熔融混炼装置来制造的方法,更优选通过使用挤出机来制造的方法。作为挤出机,可举出单螺杆挤出机、双螺杆杆挤出机、三螺杆以上的多螺杆挤出机、双螺杆杆-单螺杆复合挤出机等,从混炼性及方便性的观点出发,优选双螺杆杆挤出机。
例如,作为优选的制造方法,可举出以下方法:将聚乳酸系树脂(A-1)、根据情况的除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)、阻燃剂(B)及根据需要的其他的添加剂,供给于挤出机等的熔融混炼装置,由该熔融混炼装置的原料供给口同时供给并进行加热熔融混炼的方法;由附属于熔融混炼装置的侧向进料口,将原料分别供给并进行加热熔融混炼的方法等。
上述熔融混炼温度只要在本发明中所使用的含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)熔融的范围,则没有特别限制,优选为150℃~300℃,更优选为160℃~290℃,进一步优选为170℃~280℃。
本发明的热塑性树脂组合物,可通过挤出成型、注射成型、吹塑成型及对于未拉伸丝、拉伸丝、超拉伸丝等各种纤维的纺丝等方法,加工成各种制品形状来利用,特别是可作为机械结构部件、电气·电子部件、汽车部件、光学设备、建筑土木构件及日用品等各种用途的成型品来利用,特别优选作为机械结构部件、电气·电子部件、汽车部件的成型品来使用。
作为通过上述的挤出成型得到的挤出成型品,可举出铰线、膜、吹胀薄膜、片、管及圆棒等各种形状的棒等的挤出成型品,可拉伸使用,并可进一步加工成机械结构部件、电气·电子部件、汽车部件、光学设备、建筑部材及日用品等的各种用途的成型品来利用。
作为上述机械结构部件,例如,洗涤用夹具、含油轴承、船尾轴承、水中轴承等各种轴承、电动机部件、打火机、打字机等。
作为上述电机·电子部件,可列举电气设备的外壳、OA设备的外壳、各种罩和/或筐体、各种齿轮、各种箱、传感器、LED灯、连接器、插座、电阻器、继电器箱、开关、线圈骨架、电容器、可变电容器箱、光学拾波器、振荡器、各种端子板、变压器、电流断路器、插头、印刷配线板、调谐器、扬声器、麦克风、耳机、小型电动机、磁头底座、电源组、半导体、液晶、FDD托架、FDD底盘、电机刷柄、抛物面天线、CD托盘、磁带盒、盒式磁带、分类器、AC接合器、充电器、配电盘、插座罩、电话机关联部件、传真关联部件、复印机关联部件、个人电脑筐体及内部部件、CRT显示器筐体及内部部件、液晶显示器筐体及内部部件、打印机筐体及内部部件、手机、手提型移动终端等的携带端末筐体及内部部件、记录媒介(CD、DVD、PD、FDD等)驱动器的筐体及内部部件、复写机的筐体及内部部件、传真的筐体及内部部件、VTR部件、电视部件、熨斗、吹风机、电饭锅部件、微波炉部件、音响部件、摄像机、オ一デオ·レ一ザ一デイスク(注册商标)·光盘等的音声设备部件、照明部件、冰箱部件、空调部件、打字机部件、文字处理机部件、电子乐器、家庭用游戏机、便携式游戏机等的筐体及内部部件、抛物面天线等。
作为上述汽车部件,可举出内装部件、外装部件、电动机舱部件,具体地可举出仪表盘、装饰、转矩变速杆、安全带部件、记录器刮刀(registerblade)、洗涤机控制杆、玻璃升降器、玻璃升降器的旋钮、会车灯调平器、遮光板支架、控制箱、后备箱罩、备用轮胎罩、顶蓬材料、床材、内板、薄板材料、门板、门板、方向盘、后视镜外壳、风管板、窗口压条扣件、速度电缆线路、遮光板支架、头枕杆支架、各种电动机外壳、各种板材、各种面板、车顶纵梁、仪表板、挡泥板、装饰、保险杠、保险杠弯角、缓冲器边缘散热器护栅、车篷、门镜撑杆、扰流器、电动机罩通气孔、车轮罩、轮毂盖、护栅围板覆盖框、灯光反光镜、车灯聚光圈、门拉手、门板、侧面后视镜外壳、中柱、电源插座孔、车标、外装用装饰·装饰绳、滑动车顶、尾灯边缘、精密机械关联部件、交流发电机端子、交流发电机连接器、IC调制器、排气阀等的各种阀、燃料关系·排气系·吸气系各种管、进气口喷嘴通气管、电动机冷却水接头、化油器主体、化油器隔板、排气传感器、冷却水传感器、油温传感器、刹车片磨损传感器、节气门传感器、曲轴位置传感器、空气流量计、空调用恒温器底座、取暖设备热风流量控制阀、散热器隔栅、散热器电动机用电刷架、水泵叶轮、雨刷器电动机关系部件、分配器、起动开关、起动继电器、变速器用线束、洗窗喷嘴、空调板开关基板、燃料关系电磁阀用线圈、保险丝用连接器、喇叭端子、电装部件绝缘板、步进电机、灯插座、螺线管线轴等。
作为上述光学设备,可举出显微镜、双筒望远镜、照相机、钟表、显示器等的相关部件。
另外,作为吹塑成型品,成型加工成作为波纹管、长靴、瓶及异径管·筒类必要的形状,可作为机械结构部件、电气·电子部件、汽车部件、光学设备、建筑部材及日用品等的成型品在各种用途中利用。
实施例
以下,通过实施例,对于本发明进一步详细地进行说明,但这些实施例并不限定本发明。
本发明的实施中,使用的原料如下所述。
(A-1-1)聚乳酸系树脂:D体量为1.4%,通过GPC测定的PMMA换算的重均分子量为16万的聚乳酸树脂
(A-1-2)聚乳酸系树脂:D体量为1.4%,通过GPC测定的PMMA换算的重均分子量为20万的聚乳酸树脂
(A-1-3)聚乳酸系树脂:D体量为4%,通过GPC测定的PMMA换算的重均分子量为20万的聚乳酸树脂
(A-2)聚碳酸酯树脂:出光兴产(株)制“タフロンA1900”
(B-1-1)焦磷酸三聚氰胺(焦磷酸与三聚氰胺以1:1的摩尔比反应)
(B-1-2)磷酸三聚氰胺(磷酸与三聚氰胺以1:1的摩尔比反应)
(B-2-1)焦磷酸哌嗪(焦磷酸与哌嗪以1:1的摩尔比反应)
(B-2-2)磷酸哌嗪(磷酸与哌嗪以1:1的摩尔比反应)
(C-1)滑石:日本タルク(株)制“P-6”
(C-2)苯基膦酸锌:日产化学工业(株)制“エコプロモ一ト”
(C-3)有机酰胺系结晶成核剂:富士化成(株)制“SDH-005”
(D-1)氟系树脂:三菱レヨン(株)制丙烯酸改性四氟乙烯“メタブレンA3800”
(E-1)氧化锌:堺化学工业(株)制“氧化锌1种”
(F-1)聚乙二醇系增塑剂:(株)ADEKA制“プルロニツクF68”
(F-2)甘油脂肪酸酯系增塑剂:理研ビタミン(株)制“リケマ一ルPL-019”
(G-1-1)含缩水甘油基的核壳型橡胶:ロ一ム·アンド·ハ一ス社制“パラロイドEXL2314”
(G-1-2)不含缩水甘油基的核壳型橡胶:三菱レイヨン(株)制“メタブレンW-341”
(G-2)脂肪酸系聚酰胺弹性体:富士化成(株)制“TPAE-12”
(G-3)乙烯-1-丁烯共聚物:三井化学(株)制“タフマ一A35070S”
(G-4)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物氢化物:旭化成ケミカルズ(株)制“タフテツクH1041”
(H-1)缩合磷酸酯系阻燃剂:大八化学工业(株)制“PX-200”
(H-2)缩合磷酸酯系阻燃剂:(株)ADEKA制“FP-600”
(I-1)增容剂:住友化学(株)制“ボンドフア一ストE”
(其他添加剂)纤维状强化材(玻璃纤维):日东纺织(株)制“3J948”
<参考例1>阻燃剂的粉碎及众数径测定
(B-1-1)将混合有焦磷酸三聚氰胺50重量份及(B-2-1)焦磷酸哌嗪50重量份的(B-a)阻燃剂,供给于セイシン企业(株)制气流粉碎机“コ二エツトシステムα-mkIV”,得到粉碎的(B-b)阻燃剂。将粉碎的(B-b)阻燃剂以0.03重量%浓度分散于甲醇溶剂中,进行10分钟超声波处理后,供给于(株)岛津制作所制“SALD-2100”,测定粒度分布,结果众数径为2.64μm,平均粒径为1.21μm。
另外,关于(B-a)阻燃剂,与上述同样地测定众数径,结果众数径为6.08μm,平均粒径为3.59μm。
<参考例2>阻燃剂的粉碎及众数径测定
将混合有(B-1-2)磷酸三聚氰胺50重量份及(B-2-2)磷酸哌嗪50重量份的(B-c)阻燃剂,供给于セイシン企业(株)制气流粉碎机“コジエツトシステムα-mkIV”,得到粉碎的(B-d)阻燃剂。将粉碎的(B-d)阻燃剂以0.03重量%浓度分散于甲醇溶剂中,进行10分钟超声波处理后,供给于(株)岛津制作所制“SALD-2100”,测定粒度分布,结果众数径为2.85μm,平均粒径为1.45μm。
另外,关于(B-c)阻燃剂,与上述同样地测定众数径,结果众数径为7.32μm,平均粒径为5.15μm。
<实施例1~6,8~30>
使用<参考例1>中粉碎加工的(B-b)阻燃剂,将表1~6表示的其他原料,按照表1~6所示的配合比进行配合,由螺杆径:30mmφ,螺杆长L与螺杆径D的比L/D=45.5的带弯头的双螺杆挤出机“TEX30α”((株)日本制钢所制)的原料供给口进行供给,设定温度:210℃,螺杆旋转数:200转/分钟,供给量:15kg/小时的条件下,进行熔融混炼,通过造粒机得到颗粒状的热塑性树脂组合物,进行下述(1)~(6)的评价。
<实施例7>
使用<参考例2>中粉碎加工的(B-d)阻燃剂,将表2表示的其他原料,按照表2所示的配合比进行配合,由螺杆径:30mmφ,螺杆长L与螺杆径D的比L/D=45.5的带弯头的双螺杆挤出机“TEX30α”((株)日本制钢所制)的原料供给口进行供给,设定温度:210℃,螺杆旋转数:200转/分钟,供给量:15kg/小时的条件下,进行熔融混炼,通过造粒机得到颗粒状的热塑性树脂组合物,进行下述(1)~(6)的评价。
<比较例1~10>
使用未粉碎加工的(B-a)阻燃剂,将表7、8表示的其他原料,按照表7、8所示的配合比进行配合,由螺杆径:30mmφ,螺杆长L与螺杆径D的比L/D=45.5的带弯头的双螺杆挤出机“TEX30α”((株)日本制钢所制)的原料供给口进行供给,设定温度:210℃,螺杆旋转数:200转/分钟,供给量:15kg/小时的条件下,进行熔融混炼,通过造粒机得到颗粒状的热塑性树脂组合物,进行下述(1)~(6)的评价。
<实施例31~47>
使用<参考例1>中粉碎加工的(B-b)阻燃剂,将表9~12表示的其他原料,按照表9~12所示的配合比进行配合,由螺杆径:30mmφ,螺杆长L与螺杆径D的比L/D=45.5的带弯头的双螺杆挤出机“TEX30α”((株)日本制钢所制)的原料供给口进行供给,设定温度:240℃,螺杆旋转数:200转/分钟,供给量:15kg/小时的条件下,进行熔融混炼,通过造粒机得到颗粒状的热塑性树脂组合物,进行下述(1)~(6)的评价。
<比较例11~20>
使用未粉碎加工的(B-a)阻燃剂,将表13、14表示的其他原料,按照表13、14所示的配合比进行配合,由螺杆径:30mmφ,螺杆长L与螺杆径D的比L/D=45.5的带弯头的双螺杆挤出机“TEX30α”((株)日本制钢所制)的原料供给口进行供给,设定温度:240℃,螺杆旋转数:200转/分钟,供给量:15kg/小时的条件下,进行熔融混炼,通过造粒机得到颗粒状的热塑性树脂组合物,进行下述(1)~(6)的评价。
(1)透射电镜观察(树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒径的长径)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,得到127mm×12.7mm×1.6mm厚的试验片。由得到的试验片,使用超薄切片机切出超薄切片,对于该超薄切片,使用(株)日立制作所制H-7100型透射电镜,观察10片扩大至500倍的任意部分的照片,求该10片内的树脂组合物中的(B)阻燃剂的最大粒子的长径。
(2)透射电镜观察(相对于每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的(B)阻燃剂的粒子数的比例)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,得到127mm×12.7mm×1.6mm厚的试验片。由得到的试验片,使用超薄切片机切出超薄切片,对于该超薄切片,使用(株)日立制作所制H-7100型透射电镜,观察10片扩大至500倍的任意的部分的照片,对每1张求出相对于每1000μm2面积阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例,算出10片的平均值。
(3)成型加工性(注射成型时的注射成型周期)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,对于成型加工性,将可供于拉伸试验的拉伸试验片由金属模具取出时,将得到未变形的固化的成型品的最短时间作为注射成型周期来计量。注射成型周期越短表示成型加工性越优异。
(4)耐冲击性评价(悬臂梁缺口冲击强度)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,成型为3.2mm厚带缺口短条状成型品,根据ASTM D256,测定悬臂梁冲击强度。
(5)耐热性评价(低负荷:0.45MPa DTUL测定的负荷弯曲温度)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,成型为12.7mm×127mm×3.2mm的成型品,根据ASTM D648,测定低负荷(0.45MPa)的负荷弯曲温度(DTUL)。
(6)阻燃性评价(UL94燃烧试验)
将得到的颗粒在80℃下热风干燥一晚后,使用注射成型机(住友重机械工业(株)制SG75H-MIV),在料筒温度210℃(实施例1~30、比较例1~10)或240℃(实施例31~47、比较例11~20)、金属模具温度80℃下进行注射成型,使用成型的127mm×12.7mm×1.6mm厚及0.8mm厚的试验片,根据美国UL标准主题94(UL94)的垂直燃烧试验法进行燃烧试验,评价阻燃性。将其评价等级,按照阻燃性优异的顺序依次以V-0、V-1、V-2、标准外表示。
通过实施例1~3、5~6及比较例1~5的比较可知,即使热塑性树脂组合物为相同组成,通过将阻燃剂(B)的最大粒子的长径控制为10μm以下并且将长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例控制为70%以上,耐冲击性、耐热性、阻燃性也明显优异。
另外,通过实施例1及2的比较可知,通过配合结晶成核剂而成型加工性、耐热性大幅度提高,通过实施例2及实施例3的比较可知,通过添加氟系树脂而阻燃性大幅度提高,通过实施例3及实施例4的比较可知,通过配合金属氧化物而阻燃性进一步提高,通过实施例4及实施例5的比较可知,通过配合增塑剂而成型加工性、耐热性提高,通过实施例5及实施例6的比较可知,通过配合冲击改良剂而耐冲击性大幅提高。
另外,通过实施例6及实施例7的比较可知,作为阻燃剂使用焦磷酸三聚氰胺及焦磷酸哌嗪时,阻燃性更优异。
另外,通过实施例6及实施例11的比较可知,通过作为核壳型橡胶使用含有缩水甘油基的核壳型橡胶而耐冲击性、耐热性优异。
另外,通过实施例15及16的比较可知,作为聚乳酸系树脂,光学纯度越高,耐冲击性、耐热性、阻燃性越优异。
另外,通过实施例1~5及实施例18~22的比较可知,通过合并使用阻燃剂(B)和缩合磷酸酯(H),阻燃性进一步提高。进而,通过实施例23、25~27的比较可知,通过将阻燃剂(B)与缩合磷酸酯(H)的配合比率控制在一定的范围内,耐冲击性、耐热性、阻燃性的平衡优异。
Claims (15)
1.一种热塑性树脂组合物,其是相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,配合有阻燃剂(B)1~100重量份的热塑性树脂组合物,所述阻燃剂(B)含有选自磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及聚磷酸三聚氰胺的任一种以上的阻燃剂(B-1)以及选自磷酸哌嗪、焦磷酸哌嗪及聚磷酸哌嗪的任一种以上的阻燃剂(B-2),在透射电镜观察中,树脂组合物中的阻燃剂(B)的最大粒子的长径为10μm以下,而且相对于每1000μm2面积的阻燃剂(B)的粒子数,长径为3μm以下的阻燃剂(B)的粒子数的比例为70%以上。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有缩合磷酸酯(H)1~50重量份。
3.根据权利要求2所述的热塑性树脂组合物,阻燃剂(B)及缩合磷酸酯(H)的配合比率、即阻燃剂(B)/缩合磷酸酯(H)的比,以重量比计为90/10~60/40。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有结晶成核剂(C)0.01~50重量份。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有氟系树脂(D)0.01~10重量份。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有金属氧化物(E)0.01~10重量份。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有增塑剂(F)0.1~50重量份。
8.根据权利要求1~7的任一项所述的热塑性树脂组合物,相对于含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A)100重量份,进一步配合有冲击改良剂(G)0.1~50重量份。
9.根据权利要求1~8的任一项所述的热塑性树脂组合物,含有聚乳酸系树脂的热塑性树脂(A),由聚乳酸系树脂(A-1)1~99重量%及除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)99~1重量%组成。
10.根据权利要求9所述的热塑性树脂组合物,其中,除聚乳酸系树脂以外的热塑性树脂(A-2)为聚碳酸酯树脂。
11.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,阻燃剂(B-1)为焦磷酸三聚氰胺。
12.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,阻燃剂(B-2)为焦磷酸哌嗪。
13.根据权利要求8所述的热塑性树脂组合物,其中,冲击改良剂(G)为核壳型橡胶(G-1)。
14.根据权利要求13所述的热塑性树脂组合物,其中,核壳型橡胶(G-1)含有缩水甘油基。
15.一种成型品,其是由权利要求1~14的任一项所述的热塑性树脂组合物成型而成的。
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