CN115477836A - 热塑性树脂组合物及由其生产的模制品 - Google Patents

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Abstract

热塑性树脂组合物及由其生产的模制品。热塑性树脂组合物包括：100重量份的聚碳酸酯树脂；3重量份至20重量份的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂；12重量份至28重量份的平均颗粒尺寸为8μm至20μm且黑度L*小于90的滑石；5重量份至20重量份的针状无机填充剂；和10重量份至30重量份的磷阻燃剂。热塑性树脂组合物在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡等方面具有良好特性。

Description

热塑性树脂组合物及由其生产的模制品
技术领域
本发明涉及热塑性树脂组合物及由其生产的模制品。更具体地，本发明涉及在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡方面具有良好特性的热塑性树脂组合物，以及由其生产的模制品。
背景技术
热塑性树脂组合物由于比玻璃或金属低的比重、良好的可塑性和良好的抗冲击性，而用于电气/电子产品的外壳、汽车内部/外部材料和建筑物的外部材料。特别地，随着电气/电子产品趋向于更大和更轻，由热塑性树脂组合物生产的塑料产品正在迅速取代本领域中典型的玻璃和金属类产品。
在这些热塑性树脂组合物中，通过将聚碳酸酯(PC)树脂与芳族乙烯基共聚物树脂(比如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)共聚物树脂等)掺混而制备的热塑性树脂组合物被用于各种领域，因为热塑性树脂组合物能够使成本降低并使可加工性、耐化学性和其他特性提高，而不劣化聚碳酸酯树脂的抗冲击性和耐热性。
当这种PC/ABS类热塑性树脂组合物应用于电气/电子产品的外壳材料时，防止光穿透外壳材料是重要的。然而，含有用于遮光的颜料和无机填充剂的热塑性树脂组合物可遭受包括抗冲击性和阻燃性等的机械特性的劣化。
因此，需要开发在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡方面具有良好特性的热塑性树脂组合物。
本发明的背景技术在韩国专利登记第10-1534336号等中公开。
发明内容
本发明的一个方面是提供在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡方面具有良好特性的热塑性树脂组合物，以及由其生产的模制品。
1、本发明的一个方面涉及热塑性树脂组合物。热塑性树脂组合物包括：100重量份的聚碳酸酯树脂；3重量份至20重量份的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂；12重量份至28重量份的平均颗粒尺寸为8μm至20μm且黑度L*小于90的滑石；5重量份至20重量份的针状无机填充剂；和10重量份至30重量份的磷阻燃剂。
2、在实施方式1中，橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂可包括橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。
3、在实施方式1或2中，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可通过将包括芳族乙烯基单体和能与芳族乙烯基单体共聚的单体的单体混合物接枝共聚到橡胶聚合物来制备。
4、在实施方式1至3中，针状无机填充剂可包括硅灰石、玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的至少一种。
5、在实施方式1至4中，滑石和针状无机填充剂可以1:0.2至1:1.5的重量比存在。
6、在实施方式1至5中，热塑性树脂组合物可进一步包括：相对于100重量份的聚碳酸酯树脂的5重量份至15重量份的染料和颜料中的至少一种。
7、在实施方式1至6中，当按照ASTM D1003在1mm厚的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有0.16％或更小的透光度。
8、在实施方式1至7中，当按照ASTM D256在1/8"样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有5.5kgf·cm/cm至20kgf·cm/cm的悬臂梁缺口冲击强度。
9、在实施方式1至8中，当按照ASTM D696以5℃/min的速率将温度从0℃升高至60℃的同时在尺寸为10mm×10mm×6.4mm的注射成型的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有30μm/m·℃至50μm/m·℃的线性膨胀系数。
10、在实施方式1至9中，当通过UL-94垂直测试法在1.0mm厚的注射成型的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有V-1或更高的阻燃性。
11、本发明的另一方面涉及模制品。模制品由根据实施方式1至10中任一项的热塑性树脂组合物形成。
12、在实施方式11中，模制品可为电子装置外壳的塑料构件，电子装置外壳包括金属框架和邻接金属框架的至少一个表面的塑料构件。
附图说明
图1为根据本发明的一个实施方式的电子装置外壳的示意性截面图。
具体实施方式
下文，将详细描述本发明的实施方式。
根据本发明的热塑性树脂组合物包括：(A)聚碳酸酯树脂；(B)橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂；(C)滑石；(D)针状无机填充剂；(E)磷阻燃剂。
如本文中为表示特定的数值范围使用的，“a至b”表示“≥a且≤b”。
(A)聚碳酸酯树脂
根据一个实施方式的聚碳酸酯树脂可包括用于热塑性树脂组合物的任何典型的聚碳酸酯树脂。例如，聚碳酸酯树脂可为通过使二酚(芳族二醇化合物)与前体(比如光气、卤素甲酸酯或碳酸二酯)反应制备的芳族聚碳酸酯树脂。
在一些实施方式中，二酚可包括，例如，4,4'-二酚，2,2-双(4-羟苯基)-丙烷、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、2,2-双(3-氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷和2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷，但不限于此。例如，二酚可为2,2-双(4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3-甲基-4-羟苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟苯基)丙烷或1,1-双(4-羟苯基)环己烷，具体地为2,2-双(4-羟苯基)丙烷，其也称为双酚-A。
在一些实施方式中，聚碳酸酯树脂可为支链聚碳酸酯树脂。例如，聚碳酸酯树脂可为通过添加三或更高的多官能的化合物，具体地，三价或更高价的含酚基化合物(基于用于聚合的二酚的总摩尔数，以0.05mol％至2mol％的量添加)，而制备的聚碳酸酯树脂。
在一些实施方式中，聚碳酸酯树脂可为均聚碳酸酯树脂、共聚碳酸酯树脂或其掺混物。另外，聚碳酸酯树脂可部分或完全被芳族聚酯-碳酸酯树脂代替，芳族聚酯-碳酸酯树脂通过在存在酯前体例如双官能羧酸的情况下聚合而制备。
在一些实施方式中，当通过凝胶渗透色谱(GPC)测量时，聚碳酸酯树脂可具有18,000g/mol至50,000g/mol，例如，25,000g/mol至40,000g/mol的重均分子量(Mw)。在该范围内，热塑性树脂组合物可具有良好的抗冲击性和流动性(可加工性)等。
在一些实施方式中，当按照ISO 1133在300℃和1.2kgf的负荷下测量时，聚碳酸酯树脂可具有5g/10min至80g/10min的熔体流动指数(MI)。可选地，聚碳酸酯树脂可为至少两种具有不同熔体流动指数的聚碳酸酯树脂的混合物。
(B)橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂
根据一个实施方式的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂可包括(B1)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物，或(B1)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物和(B2)芳族乙烯基共聚物树脂。
(B1)橡胶改性的乙烯基接枝共聚物
根据一个实施方式的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可通过将包括芳族乙烯基单体和能与芳族乙烯基单体共聚的单体的单体混合物接枝聚合到橡胶聚合物来制备。例如，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可通过将包括芳族乙烯基单体和能与芳族乙烯基单体共聚的单体的单体混合物接枝聚合到橡胶聚合物来制备，其中能与芳族乙烯基单体共聚的单体包括乙烯基氰单体，用于赋予可加工性和耐热性的单体，或其组合。这里，聚合可通过本领域已知的任何聚合方法，比如乳液聚合和悬浮聚合等，来进行。另外，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可具有核(橡胶聚合物)-壳(单体混合物的共聚物)结构，但不限于此。
在一些实施方式中，橡胶聚合物可包括，例如，二烯橡胶，比如聚丁二烯和聚(丙烯腈-丁二烯)；通过向二烯橡胶添加氢而制备的饱和橡胶；异戊二烯橡胶；(甲基)丙烯酸C2至C10烷基酯橡胶；(甲基)丙烯酸C2至C10烷基酯和苯乙烯的共聚物；以及乙烯-丙烯-二烯单体三元共聚物(EPDM)。这些可单独使用或作为其混合物使用。例如，橡胶聚合物可包括二烯橡胶和(甲基)丙烯酸酯橡胶，具体地为丁二烯橡胶和丙烯酸丁酯橡胶。
在一些实施方式中，橡胶聚合物(橡胶颗粒)可具有0.05μm至6μm，例如，0.15μm至4μm，具体地0.25μm至3.5μm的平均粒径。在该范围内，热塑性树脂组合物可在抗冲击性和外观等方面具有良好特性。这里，橡胶聚合物(橡胶颗粒)的平均粒径(z均)可通过光散射法以乳胶状态测量。具体地，通过筛网过滤橡胶聚合物乳胶，以除去在橡胶聚合物的聚合过程中产生的凝结物。然后，将0.5g的乳胶和30ml的蒸馏水的混合溶液置于1,000ml烧瓶中，再用蒸馏水装满烧瓶以制备样品。然后，将10ml的样品转移到石英样品池中，随后使用光散射颗粒分析仪(Malvern Co.，Ltd.，Nano-zs)测量橡胶聚合物的平均粒径。
在一些实施方式中，基于100wt％的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以20wt％至80wt％，例如，25wt％至70wt％的量包括橡胶聚合物。在一些实施方式中，基于100wt％的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80wt％的量包括橡胶聚合物。此外，根据一些实施方式，橡胶聚合物的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。
在一些实施例中，基于100wt％的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以20wt％至80wt％，例如，30wt％至75wt％的量包括单体混合物。在一些实施方式中，基于100wt％的橡胶改性的乙烯基接枝共聚物，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可以以20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79或80wt％的量包括单体混合物。此外，根据一些实施方式，单体混合物的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。
在该范围内，热塑性树脂组合物可在抗冲击性、耐热性、可加工性和外观等方面具有良好特性。
在一些实施方式中，芳族乙烯基单体可与橡胶聚合物接枝共聚，并且可包括，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基二甲苯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯和乙烯基萘等。这些可单独使用或作为其混合物使用。基于100wt％的单体混合物，单体混合物可以以10wt％至90wt％，例如，20wt％至80wt％的量包括芳族乙烯基单体。在一些实施方式中，基于100wt％的单体混合物，单体混合物可以以10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或90wt％的量包括芳族乙烯基单体。此外，根据一些实施方式，芳族乙烯基单体的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。在该范围内，热塑性树脂组合物可在可加工性和抗冲击性等方面具有良好特性。
在一些实施方式中，乙烯基氰单体可与芳族乙烯基单体共聚，并且可包括，例如，丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、苯基丙烯腈、α-氯丙烯腈和反丁烯二腈等。这些可单独使用或作为其混合物使用。例如，乙烯基氰单体可包括丙烯腈和甲基丙烯腈等。另外，用于赋予可加工性和耐热性的单体可包括，例如，(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸C1至C10烷基酯、马来酐和N取代的马来酰亚胺，但不限于此。
在一些实施方式中，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物可包括通过将作为芳族乙烯基化合物的苯乙烯单体和作为乙烯基氰化合物的丙烯腈单体接枝到丁二烯橡胶聚合物制备的共聚物(g-ABS)，通过将作为芳族乙烯基化合物的苯乙烯单体和作为可与其共聚的单体的甲基丙烯酸甲酯接枝到丁二烯橡胶聚合物制备的共聚物(g-MBS)，通过将苯乙烯单体、丙烯腈单体和甲基丙烯酸甲酯接枝到丁二烯橡胶聚合物制备的共聚物(g-MABS)，以及通过将作为芳族乙烯基化合物的苯乙烯单体和作为乙烯基氰化合物的丙烯腈单体接枝到丙烯酸丁酯橡胶聚合物制备的丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈接枝共聚物(g-ASA)等。例如，可使用g-MBS等。
(B2)芳族乙烯基共聚物树脂
根据一个实施方式的芳族乙烯基共聚物树脂可包括在典型的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂中使用的芳族乙烯基共聚物树脂。例如，芳族乙烯基共聚物树脂可为包括芳族乙烯基单体和能与芳族乙烯基单体共聚的单体的单体混合物的聚合物。
在一些实施方式中，芳族乙烯基共聚物树脂可通过将芳族乙烯基单体与能与芳族乙烯基单体共聚的单体混合，随后将混合物聚合来制备。这里，聚合可通过本领域已知的任何适当的聚合方法，比如乳液聚合、悬浮聚合和本体聚合等，来进行。
在一些实施方式中，芳族乙烯基单体可包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙基苯乙烯、乙烯基二甲苯、一氯苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯和乙烯基萘等。这些可单独使用或作为其混合物使用。基于100wt％的芳族乙烯基共聚物树脂，芳族乙烯基共聚物树脂可以以10wt％至95wt％，例如，20wt％至90wt％的量包括芳族乙烯基单体。在一些实施方式中，基于100wt％的芳族乙烯基共聚物树脂，芳族乙烯基共聚物树脂可以以10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94或95wt％的量包括芳族乙烯基单体。此外，根据一些实施方式，芳族乙烯基单体的含量可为任意的上述量至任意其他的上述量。在该范围内，热塑性树脂组合物可在抗冲击性和流动性等方面具有良好特性。
在一些实施方式中，能与芳族乙烯基单体共聚的单体可包括乙烯基氰单体和/或烷基(甲基)丙烯酸单体。例如，能与芳族乙烯基单体共聚的单体可包括乙烯基氰单体或乙烯基氰单体和烷基(甲基)丙烯酸单体。
在一些实施方式中，乙烯基氰单体可包括丙烯腈、甲基丙烯腈、乙基丙烯腈、苯基丙烯腈、α-氯丙烯腈和反丁烯二腈，但不限于此。这些单体可单独使用或作为其混合物使用。例如，乙烯基氰单体可包括丙烯腈和甲基丙烯腈等。
在一些实施方式中，烷基(甲基)丙烯酸单体可包括(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸C1至C10烷基酯。这些单体可单独使用或作为其混合物使用。例如，可使用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸甲酯等。
基于100wt％的芳族乙烯基共聚物树脂，芳族乙烯基共聚物树脂可以以5wt％至90wt％，例如，10wt％至80wt％的量包括能与芳族乙烯基单体共聚的单体。在一些实施方式中，基于100wt％的芳族乙烯基共聚物树脂，芳族乙烯基共聚物树脂可以以5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或90wt％的量包括能与芳族乙烯基单体共聚的单体。此外，根据一些实施方式，能与芳族乙烯基单体共聚的单体的含量可为任意的上述量至任意其他的上述量。在该范围内，热塑性树脂组合物可在抗冲击性和流动性等方面具有良好特性。
在一些实施方式中，当通过凝胶渗透色谱(GPC)测量时，芳族乙烯基共聚物树脂可具有10,000g/mol至300,000g/mol，例如，15,000g/mol至150,000g/mol的重均分子量(Mw)。在该范围内，热塑性树脂组合物可具有良好的机械强度和可塑性等。
在一些实施方式中，当芳族乙烯基共聚物树脂存在时，基于100wt％的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物的含量可为10wt％至50wt％，例如，20wt％至45wt％，并且基于100wt％的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂，芳族乙烯基共聚物树脂的含量可为50wt％至90wt％，例如，55wt％至80wt％。
在这些实施方式中，基于100wt％的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂，橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂可以以10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50wt％的量包括橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。此外，根据一些实施方式，橡胶改性的乙烯基接枝共聚物的含量可为任意的上述量至任意其他的上述量。
同样在这些实施方式中，基于100wt％的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂，橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂可以以50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89或90wt％的量包括芳族乙烯基共聚物树脂。此外，根据一些实施方式，芳族乙烯基共聚物树脂的含量可为任意的上述量至任意其他的上述量。
在该范围内，热塑性树脂组合物可在抗冲击性和流动性(模塑可加工性)等方面展示良好特性。
在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以3重量份至20重量份，例如，5重量份至15重量份的量包括橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20重量份的量包括橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂。此外，根据一些实施方式，橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂的含量可为任意的上述量至任意其他的上述量。如果相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂的含量小于3重量份，则热塑性树脂组合物可遭受抗冲击性等的劣化，并且如果橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂的含量超过20重量份，则热塑性树脂组合物可遭受阻燃性、热稳定性和尺寸稳定性等的劣化。
(C)滑石
根据一个实施方式，少量的滑石与针状无机填充剂和磷阻燃剂一起使用，以提高包括聚碳酸酯树脂和橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂的热塑性树脂组合物在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡的方面的各种特性，并且滑石具有8μm至20μm的平均颗粒尺寸和小于90的黑度L*。
在一些实施方式中，滑石可为薄片无机填充剂并且当通过颗粒分析仪(MalvernMastersizer 3000)测量时，可具有8μm至20μm，例如，9μm至13μm的平均颗粒尺寸。在一些实施方式中，滑石可具有8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20μm的平均颗粒尺寸。此外，根据一些实施方式，滑石的平均颗粒尺寸可以为任意的上述平均颗粒尺寸至任意其他的上述平均颗粒尺寸。如果滑石具有在该范围之外的平均颗粒尺寸，则热塑性树脂组合物可遭受蔽光性和抗冲击性等的劣化。
在一些实施方式中，当使用Minolta色度计(CM-2500C)测量时，滑石可具有小于90，例如，80至89的黑度L*。在一些实施方式中，滑石可具有80、81、82、83、84、85、86、87、88或89的黑度L*。此外，根据一些实施方式，滑石的黑度L*可以为任意的上述黑度L*至任意其他的上述黑度L*。如果滑石的黑度L*为90或更高，则热塑性树脂组合物可遭受蔽光特性等的劣化。
在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以12重量份至28重量份，例如，15重量份至25重量份的量包括滑石。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27或28重量份的量包括滑石。此外，根据一些实施方式，滑石的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。如果滑石的含量相对于100重量份的聚碳酸酯树脂小于12重量份，则热塑性树脂组合物可遭受蔽光特性和尺寸稳定性等的劣化，并且如果滑石的含量超过28重量份，则热塑性树脂组合物可遭受抗冲击性和热稳定性等的劣化。
(D)针状无机填充剂
根据一个实施方式的针状无机填充剂与滑石和磷阻燃剂一起使用，以提高包括聚碳酸酯树脂和橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂的热塑性树脂组合物在蔽光性、抗冲击性、尺寸稳定性、阻燃性和它们之间的平衡方面的特性。
在一些实施方式中，针状无机填充剂可包括硅灰石、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维及其组合。例如，可使用硅灰石。
在一些实施方式中，硅灰石为白色针状钙类矿物质，并且可在其表面的至少部分上进行疏水性表面处理。这里，疏水性表面处理可包括，例如，用烯烃、环氧树脂或硅烷材料涂覆硅灰石，但不限于此。
在一些实施方式中，当使用颗粒分析仪(Malvern Mastersizer 3000)测量时，针状无机填充剂可具有5μm至20μm，例如，10μm至15μm的横截面直径，10mm至500mm的预加工长度，和50μm至200μm，例如，100μm至150μm的后加工长度。在该范围内，热塑性树脂组合物可在尺寸稳定性和抗冲击性等方面展示良好特性。
在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以5重量份至20重量份，例如，7重量份至17重量份的量包括针状无机填充剂。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20重量份的量包括针状无机填充剂。此外，根据一些实施方式，针状无机填充剂的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。如果针状无机填充剂的含量相对于100重量份的聚碳酸酯树脂小于5重量份，则热塑性树脂组合物可遭受蔽光性和尺寸稳定性等的劣化，并且如果针状无机填充剂的含量超过20重量份，则热塑性树脂组合物可遭受抗冲击性、流动性和外观等的劣化。
在一些实施方式中，滑石(C)和针状无机填充剂(D)可以以1:0.2至1:1.5，例如，1:0.3至1:1的重量比(C:D)存在。在一些实施方式中，滑石(C)和针状无机填充剂(D)可以以1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:1、1:1.1、1:1.2、1:1.3、1:1.4或1:1.5的重量比(C:D)存在。此外，根据一些实施方式，滑石(C)和针状无机填充剂(D)的重量比(C:D)可以为任意的上述比至任意其他的上述比。在该范围内，热塑性树脂组合物可在蔽光性、抗冲击性和尺寸稳定性等方面展示良好特性。
(E)磷阻燃剂
根据一个实施方式的磷阻燃剂可包括在典型的阻燃剂热塑性树脂组合物中使用的任何典型的磷阻燃剂。例如，磷阻燃剂可包括磷酸酯化合物、膦酸酯化合物、亚膦酸酯化合物、氧化膦化合物、磷腈化合物及其金属盐。这些化合物可单独使用或作为其混合物使用。
在一些实施方式中，磷阻燃剂可包括由式1表示的芳族磷酸酯化合物。
[式1]
Figure BDA0003668558810000101
其中R1、R2、R4和R5各自独立地为氢原子、C6至C20(6至20个碳原子)芳基或C1至C10烷基取代的C6至C20芳基；R3为C6至C20亚芳基或C1至C10烷基取代的C6至C20亚芳基，例如，二醇的衍生物，比如间苯二酚、对苯二酚、双酚-A或双酚-S；并且n为选自0至10，例如，0至4，的整数。
当n在式1中为0时，芳族磷酸酯化合物的示例可包括二芳基磷酸酯(比如磷酸二苯酯等)、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三二甲苯酯、磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯、磷酸三(2,4,6-三甲基苯基)酯、磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯和磷酸三(2,6-二甲基苯基)酯；并且当n在式1中为1时，芳族磷酸酯化合物的示例可包括双酚-A双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双(磷酸二苯酯)、间苯二酚双[双(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]、间苯二酚双[双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯]、对苯二酚双[双(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]和对苯二酚双[双(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯]，但不限于此。这些化合物可单独使用或作为其混合物使用。
在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以10重量份至30重量份，例如，15重量份至25重量份的量包括磷阻燃剂。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29或30重量份的量包括磷阻燃剂。此外，根据一些实施方式，磷阻燃剂的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。如果磷阻燃剂的含量相对于100重量份的聚碳酸酯树脂小于10重量份，则热塑性树脂组合物可遭受阻燃性和流动性等的劣化，并且如果磷阻燃剂的含量超过30重量份，则热塑性树脂组合物可遭受抗冲击性和耐热性等的劣化。
根据一个实施方式的热塑性树脂组合物可进一步包括在典型的热塑性树脂组合物中使用的染料和/或颜料，以在提高蔽光性等的同时赋予模制品颜色。
在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以5重量份至15重量份，例如，6重量份至10重量份的量包括染料和/或颜料。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15重量份的量包括染料和/或颜料。此外，根据一些实施方式，染料和/或颜料的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。在该范围内，热塑性树脂组合物(模制品)可展示良好的颜色和良好的蔽光性等。
根据一个实施方式的热塑性树脂组合物可进一步包括添加剂。添加剂可包括抗氧化剂、抗滴落剂、润滑剂、脱模剂、抗静电剂、稳定剂及其混合物，但不限于此。相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以0.001重量份至40重量份，例如，0.1重量份至10重量份的量包括添加剂。在一些实施方式中，相对于100重量份的聚碳酸酯树脂，热塑性树脂组合物可以以0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39或40重量份的量包括添加剂。此外，根据一些实施方式，添加剂的含量可以为任意的上述量至任意其他的上述量。
根据一个实施方式的热塑性树脂组合物可通过混合前述组分，随后在典型的双螺杆型挤出机中在240℃至300℃，例如，在250℃至290℃下，熔融挤出以粒料形式制备。
在一些实施方式中，当按照ASTM D1003在1mm厚的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有0.16％或更小，例如，0.01％至0.15％的透光度。在一些实施方式中，热塑性树脂组合物可具有0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.10、0.11、0.12、0.13、0.14、0.15或0.16％的透光度。此外，根据一些实施方式，热塑性树脂组合物的透光度可以为任意的上述透光度至任意其他的上述透光度。
在一些实施方式中，当按照ASTM D256在1/8"样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有5.5kgf·cm/cm至20kgf·cm/cm，例如，5.7kgf·cm/cm至15kgf·cm/cm的悬臂梁缺口冲击强度。在一些实施方式中，热塑性树脂组合物可具有5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5或20kgf·cm/cm的悬臂梁缺口冲击强度。此外，根据一些实施方式，热塑性树脂组合物的悬臂梁缺口冲击强度可以为任意的上述悬臂梁缺口冲击强度至任意其他的上述悬臂梁缺口冲击强度。
在一些实施方式中，当按照ASTM D696以5℃/min的速率将温度从0℃升高至60℃的同时在尺寸为10mm×10mm×6.4mm的注射成型的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有30μm/m·℃至50μm/m·℃，例如，31μm/m·℃至48μm/m·℃，的线性膨胀系数。在一些实施方式中，热塑性树脂组合物可具有30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50μm/m·℃的线性膨胀系数。此外，根据一些实施方式，热塑性树脂组合物的线性膨胀系数可以为任意的上述线性膨胀系数至任意其他的上述线性膨胀系数。
在一些实施方式中，当通过UL-94垂直测试法在1.0mm厚的注射成型的样品上测量时，热塑性树脂组合物可具有V-1或更高(例如，V-1或V-0)的阻燃性。
根据本发明的模制品由热塑性树脂组合物形成。
在一些实施方式中，模制品可为电子产品(装置)的外壳的塑料构件，电子产品(装置)包括金属框架和邻接金属框架的至少一个表面的塑料构件。
图1为根据本发明的一个实施方式的电子产品的外壳的示意性截面图。应理解，为了附图中描述的清楚，附图不是精确的比例而是夸大了组件的尺寸。参见图1，根据一个实施方式的电子产品的外壳包括金属框架10和邻接金属框架10的至少一个表面的至少一个塑料构件20，其中塑料构件20由根据本发明的实施方式的热塑性树脂组合物形成。
在一些实施方式中，金属框架10和塑料构件20可具有各种形状，而不限于附图中显示的形状。金属框架10和塑料构件20形成邻接结构，其中金属框架10邻接塑料构件20的至少一个表面。邻接结构可以通过粘合或***来实现，但不限于此。
在一些实施方式中，金属框架10可为不锈钢框架，或可选自可应用于电子产品的典型的外壳的任何商业上可得的产品的组中。
在一些实施方式中，塑料构件20可通过各种模塑方法，比如注射成型、挤出成型、真空成型和浇铸等由热塑性树脂组合物形成。具体地，塑料构件20可通过热水成型或蒸气成型(RHCM(快速热循环模塑))等形成，并且可为22"至85"薄膜型TV和薄膜监控器等的前盖或后盖。塑料构件20适用于外观规格，比如细线图案(hairline pattern)和腐蚀图案(corrosion pattern)等。
接下来，将参考实施例更详细地描述本发明。然而，应该注意，这些实施例仅用于说明，并且不应以任何方式解释为限制本发明。
实施例
实施例和比较例中使用的组分的细节如下。
(A)聚碳酸酯树脂
使用双酚-A聚碳酸酯树脂(重均分子量：25,000g/mol)。
(B)橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂
使用橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(g-MBS，制造商：Dow，产品名称：EXL2616)，其通过将包括苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯的单体混合物接枝共聚到平均粒径为0.15μm的丁二烯橡胶制备。
(C)滑石
使用(C1)滑石(制造商：KOCH，产品名称：KCP-04，平均颗粒尺寸：12μm，黑度(L*值)：85)。
使用(C2)滑石(制造商：KOCH，产品名称：KCKA-400，平均颗粒尺寸：12μm，黑度(L*值)：90)。
使用(C3)滑石(制造商：KOCH，产品名称：KCM-6300C，平均颗粒尺寸：12μm，黑度(L*值)：95)。
使用(C4)滑石(制造商：KOCH，产品名称：KCP-2000，平均颗粒尺寸：5μm，黑度(L*值)：85)。
使用(C5)滑石(制造商：KOCH，产品名称：NAP-400，平均颗粒尺寸：21μm，黑度(L*值)：85)。
(D)针状无机填充剂
使用硅灰石(制造商：Hubei，产品名称：W4101，平均颗粒尺寸：6μm)。
(E)磷阻燃剂
使用低聚物型双酚-A二磷酸酯(制造商：Yoke Chemical，产品名称：YOKE BDP)。
(F)颜料
作为白色颜料，使用二氧化钛(TiO2，制造商：CITIC Titanium Industry，产品名称：CR-211)。
实施例1至11和比较例1至12
将前述组分以表1、2、3和4中所列的量混合，随后在250℃下挤出，从而制备粒料形式的热塑性树脂组合物。这里，使用双螺杆挤出机(L/D：44，Φ：45mm)进行挤出。将所制备的粒料在80℃下干燥4小时或更长时间，并且然后使用6oz.注塑机进行注射成型(成型温度：250℃，模具温度：60℃)，从而制备样品。针对以下特性评估所制备的样品。结果显示于表1、2、3和4中。
特性评估
(1)蔽光特性：按照ASTM D1003，使用浊度计NDH 2000(Nippon Denshoku Co.，Ltd.)在1mm厚的样品上测量透光度(总透光度，单位：％)。
(2)抗冲击性：按照ASTM D256，在1/8"厚的样品上测量悬臂梁缺口冲击强度(单位：kgf·cm/cm)。
(3)尺寸稳定性：按照ASTM D696以5℃/min的速率将温度从0℃升至60℃的同时，在尺寸为10mm×10mm×6.4mm的注射成型的样品上测量线性膨胀系数(单位：μm/m·℃)，。
(4)阻燃性：按照UL 94垂直测试标准，在1.0mm厚的注射成型的样品上测量阻燃性。
表1
Figure BDA0003668558810000141
表2
Figure BDA0003668558810000142
表3
Figure BDA0003668558810000151
表4
Figure BDA0003668558810000152
从结果可见，根据本发明的热塑性树脂组合物在蔽光性(透光度)、抗冲击性(悬臂梁缺口冲击强度)、尺寸稳定性(线性膨胀系数)、阻燃性和它们之间的平衡方面展示了良好特性。
相反可见，使用不足量的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂制备的比较例1的组合物遭受抗冲击性等的劣化，并且使用过量的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂制备的比较例2的组合物遭受阻燃性等的劣化。可见，使用不足量的滑石制备的比较例3的组合物遭受蔽光性等的劣化；使用过量的滑石制备的比较例4的组合物遭受抗冲击性等的劣化；使用滑石(C2)制备的比较例5的组合物遭受蔽光性等的劣化；使用滑石(C3)制备的比较例6的组合物遭受蔽光性等的劣化；使用滑石(C4)制备的比较例7的组合物遭受抗冲击性等的劣化；并且使用滑石(C5)制备的比较例8的组合物遭受蔽光性等的劣化。可见，使用不足量的针状无机填充剂制备的比较例9的组合物遭受蔽光性和尺寸稳定性等的劣化，并且使用过量的针状无机填充剂制备的比较例10的组合物遭受抗冲击性等的劣化。进一步可见，使用不足量的磷阻燃剂制备的比较例11的组合物遭受阻燃性等的劣化，并且使用过量的磷阻燃剂制备的比较例12的组合物遭受抗冲击性等的劣化。
尽管本文已经描述了一些示例性实施方式，但是本领域技术人员应理解，这些实施方式仅通过说明的方式给出，并且在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改、变化和变更。因此，实施方式不应被解释为限制本发明的技术精神，而应被解释为说明本发明的技术精神。本发明的范围应根据所附权利要求解释为覆盖从所附权利要求及其等效方式得到的所有修改或变化。

Claims (12)

1.一种热塑性树脂组合物，包括：
100重量份的聚碳酸酯树脂；
3重量份至20重量份的橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂；
12重量份至28重量份的平均颗粒尺寸为8μm至20μm且黑度L*小于90的滑石；
5重量份至20重量份的针状无机填充剂；和
10重量份至30重量份的磷阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中所述橡胶改性的芳族乙烯基共聚物树脂包括橡胶改性的乙烯基接枝共聚物。
3.根据权利要求2所述的热塑性树脂组合物，其中所述橡胶改性的乙烯基接枝共聚物通过将包括芳族乙烯基单体和能与芳族乙烯基单体共聚的单体的单体混合物接枝共聚到橡胶聚合物来制备。
4.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中所述针状无机填充剂包括硅灰石、玻璃纤维、碳纤维和玄武岩纤维中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中所述滑石和所述针状无机填充剂以1:0.2至1:1.5重量比存在。
6.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，进一步包括：相对于100重量份的所述聚碳酸酯树脂的5重量份至15重量份的染料和颜料中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，当按照ASTM D1003在1mm厚的样品上测量时，所述热塑性树脂组合物具有0.16％或更小的透光度。
8.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，当按照ASTM D256在1/8"样品上测量时，所述热塑性树脂组合物具有5.5kgf·cm/cm至20kgf·cm/cm的悬臂梁缺口冲击强度。
9.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，当按照ASTM D696以5℃/min的速率将温度从0℃升高至60℃的同时在尺寸为10mm×10mm×6.4mm的注射成型的样品上测量时，所述热塑性树脂组合物具有30μm/m·℃至50μm/m·℃的线性膨胀系数。
10.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物，其中，当通过UL-94垂直测试法在1.0mm厚的注射成型的样品上测量时，所述热塑性树脂组合物具有V-1或更高的阻燃性。
11.一种模制品，由根据权利要求1至10中任一项所述的热塑性树脂组合物生产。
12.根据权利要求11所述的模制品，其中所述模制品为电子装置外壳的塑料构件，所述电子装置外壳包括金属框架和邻接所述金属框架的至少一个表面的所述塑料构件。
CN202210597953.5A 2021-05-31 2022-05-30 热塑性树脂组合物及由其生产的模制品 Pending CN115477836A (zh)

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