CN101423655A - 阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,其能够同时满足光扩散性聚碳酸酯的优异的光学特性与高阻燃特性。根据本发明,提供一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,该树脂组合物包括:芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份;光扩散剂(B成分),其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.005重量份以上;阻燃剂(C成分),其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.001~20重量份;具有原纤形成能力的聚四氟乙烯(D成分),其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.01~5重量份;并且上述B成分与D成分的合计量为0.03~8重量份。
Description
技术领域
本发明涉及一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物。更具体地说,涉及一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,其能够同时满足光扩散性聚碳酸酯的优异的光学特性与高阻燃特性。
背景技术
以往以来,在各种照明罩、显示器罩、汽车仪表、各种标记牌等的要求光扩散性的用途上,广泛使用在芳香族聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、苯乙烯树脂等透明性树脂上分散有机物或无机物光扩散剂的材料。在该种透明性树脂中,特别是芳香族聚碳酸酯,由于其机械特性、耐热性、耐气候性优异,因而作为具有高光线透过率的树脂而被广泛应用。另外,作为光扩散性剂,有具有交联结构的有机系粒子,进一步详细地,可举出交联丙烯酸系粒子、交联硅酮系粒子或交联苯乙烯系粒子等。进一步,有碳酸钙、硫酸钡、氢氧化铝、二氧化硅、氧化钛、氟化钙等的无机系粒子或玻璃股线维等的无机系纤维。特别是,与无机系粒子相比,有机系粒子的成型品的表面平滑性优异,能够达成高度的成型品外观,因此,可在宽广的用途上使用。
但是,近年来,鉴于树脂照明罩促进火灾时引起的火的蔓延,因此开始对光扩散性聚碳酸酯树脂也要求具有符合UL规格(美国保险业者安全试验所(Underwriters Laboratories Inc)规格)—94中V—0的高阻燃性。虽然与丙烯酸树脂、苯乙烯树脂等的透明性树脂的阻燃性相比,芳香族聚碳酸酯树脂具有优异的阻燃性,但是为了得到高阻燃性(V—0),有必要防止燃烧时的树脂的滴落(drip)。
通常,为了抑制滴落,已知有添加聚四氟乙烯的方法,但是由于静电等的影响容易引起二次凝集,会有外观不良的问题,该外观不良伴随着配合聚碳酸酯树脂向挤出机料缸送料时的送料性不良以及该树脂的分散性恶化而引起。为了提高该分散性,提出了各种聚四氟乙烯与有机聚合物混合的方法(例如,参照专利文献1~4)。
另外,仅单纯添加这些聚四氟乙烯,其结果是,会导致全光线透过率降低,损害光扩散性聚碳酸酯树脂组合物的优异的光学特性。
为此,在维持光学特性的同时赋予阻燃性,就成为了技术课题。
专利文献5中,虽然记载了通过有机酸金属盐与聚四氟乙烯来赋予阻燃特性,但是不能认为其已满足充分的阻燃特性与光学特性,因而也就没有公开解决该技术课题的有效的技术方案。
专利文献1:JP特许第3469391号公报
专利文献2:JP特开2000—297220号公报
专利文献3:JP特许第3066012号公报
专利文献4:JP特开2005—263908号公报
专利文献5:JP特开2006—143949号公报
发明内容
本发明的目的在于提供一种光学特性与阻燃特性均优异的阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物。
为了解决上述课题,本发明人等进行了悉心研究,其结果发现,在并用光扩散剂与聚四氟乙烯时,聚四氟乙烯表达出光扩散效果,从而,进一步推进研究而完成了本发明。
具体地,该技术方案为,通过在芳香族聚碳酸酯树脂组合物中添加聚四氟乙烯赋予抑制滴落的效果,同时,利用光扩散剂与聚四氟乙烯表达出的光扩散效果来设计光学特性。另外,通过聚四氟乙烯表达的光扩散效果,能够减少成为阻燃特性降低的因素的光扩散剂的量,因而也能够期待阻燃特性的提高。
本发明,提供一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,该树脂组合物包括:芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份;光扩散剂(B成分),优选为高分子粒子,其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.005重量份以上;阻燃剂(C成分),优选为有机磷类阻燃剂及/或有机金属盐类阻燃剂,其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.001~20重量份;具有原纤形成能力的聚四氟乙烯(D成分),优选为聚四氟乙烯系混合物,其相对于芳香族聚碳酸酯树脂为0.01~5重量份;并且上述B成分与D成分的合计量为0.03~8重量份。
具有上述组成的阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,具有现有技术所不曾具有的高度的阻燃性、光学特性以及外观优异的特性。
附图说明
图1是表示本发明的分散度的测定方法的概要图。
符号说明如下
A:平板状试片 B:光源
γ:扩散光角度
具体实施方式
下面,更详细地说明本发明。
(A成分:芳香族聚碳酸酯树脂)
在本发明中作为A成分使用的芳香族聚碳酸酯树脂,是将二元苯酚和碳酸酯前驱体加以反应而得到的树脂。作为反应方法的例子,可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法以及环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。
作为在此使用的二元苯酚的代表性例子,可以举出氢醌、间苯二酚、4,4’—双酚、1,1—双(4—羟基苯基)乙烷、2,2—双(4—羟基苯基)丙烷(通常称之为双酚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’—(对亚苯基二异亚丙基)二酚、4,4’—(间亚苯基二异亚丙基)二酚、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)硫化物、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、双(4—羟基—3—甲基苯基)硫化物、9,9—双(4—羟基苯基)芴以及9,9—双(4—羟基—3—甲基苯基)芴等。优选的二元苯酚为双(4—羟基苯基)链烷烃,其中,从耐冲击性方面考虑,特别优选双酚A,已被广泛应用。
在本发明中,除了作为通用聚碳酸酯的双酚A类聚碳酸酯以外,作为A成分还可以使用通过其他的二元苯酚类而制造的特殊的聚碳酸酯。
例如,作为二元苯酚成分的一部分或全部,使用4,4’—(间亚苯基二异亚丙基)二酚(以下有时简称为“BPM”)、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(以下有时简称为“Bis—TMC”)、9,9—双(4—羟基苯基)芴以及9,9—双(4—羟基—3—甲基苯基)芴(以下有时简称为“BCF”)的聚碳酸酯(均聚物或共聚物),适合用于对吸水引起的尺寸变化或形状稳定性要求特别严格的用途上。这些除了BPA以外的二元苯酚,优选使用构成该聚碳酸酯的二元苯酚成分总量的5摩尔%以上,特别优选为10摩尔%以上。
尤其是,当要求具有高刚性且更良好的耐水解性的情况下,特别优选构成树脂组合物的A成分为下述(1)~(3)的聚碳酸酯共聚物。
(1)在100摩尔%的构成该聚碳酸酯的二元苯酚成分中,BPM为20~80摩尔%(更优选为40~75摩尔%,进一步优选为45~65摩尔%)、且BCF为20~80摩尔%(更优选为25~60摩尔%,进一步优选为35~55摩尔%)的聚碳酸酯共聚物;
(2)在100摩尔%的构成该聚碳酸酯的二元苯酚成分中,BPA为10~95摩尔%(更优选为50~90摩尔%,进一步优选为60~85摩尔%)、且BCF为5~90摩尔%(更优选为10~50摩尔%,进一步优选为15~40摩尔%)的聚碳酸酯共聚物;
(3)在100摩尔%的构成该聚碳酸酯的二元苯酚成分中,BPM为20~80摩尔%(更优选为40~75摩尔%,进一步优选为45~65摩尔%)、且Bis—TMC为20~80摩尔%(更优选为25~60摩尔%,进一步优选为35~55摩尔%)的聚碳酸酯共聚物。
这些特殊的聚碳酸酯既可以单独使用,也可以两种以上适当地混合使用。另外,也可以将这些与通用的双酚A型聚碳酸酯混合使用。
关于这些特殊的聚碳酸酯的制造方法以及特性,例如在JP特开平6-172508号公报、JP特开平8-27370号公报、JP特开2001-55435号公报以及JP特开2002-117580号公报等中有详细的记载。
另外,在上述的各种聚碳酸酯中,通过调整共聚物组成等将吸水率以及Tg(玻璃化转变温度)调整在下述范围内的聚碳酸酯,其聚合物自身的耐水解性良好,且成型后的低弯曲性也特别优异,因此,特别适合用于要求具有形状稳定性的领域中。
(i)吸水率为0.05~0.15%,优选为0.06~0.13%;且Tg为120~180℃的聚碳酸酯;或者
(ii)Tg为160~250℃,优选为170~230℃;且吸水率为0.10~0.30%、优选为0.13~0.30%、更优选为0.14~0.27%的聚碳酸酯。
在此,聚碳酸酯的吸水率,是利用直径为45mm、厚度为3.0mm的圆板状试片,根据ISO62-1980,测定在23℃的水中浸渍24小时后的水分含量而得到的数值。另外,Tg(玻璃化转变温度),是根据JIS K7121,用差示扫描量热仪(DSC)测定而求得的数值。
作为碳酸酯前躯体,使用酰卤(Carbonyl halide)、碳酸二酯或者卤代甲酸酯(ハロホルメ—ト)等,具体地说,可以举出光气(Phosgene)、二苯基碳酸酯或二元苯酚的二卤代甲酸酯等。
当通过界面聚合法,由上述二元苯酚和碳酸酯前躯体制造芳香族聚碳酸酯树脂时,根据需要也可以使用催化剂、末端停止剂、抗氧化剂等,其中抗氧化剂用以防止二元苯酚的氧化。另外,本发明的芳香族聚碳酸树脂包括:将三官能度以上的多官能芳香族化合物加以共聚合的支链聚碳酸酯树脂;将芳香族或者脂肪族(包括脂环式)的二官能度羧酸加以共聚合的聚酯碳酸酯树脂;将二官能度醇(包括脂环式)加以共聚合的共聚聚碳酸酯树脂;以及将该二官能度羧酸和二官度醇加以共聚合的聚酯碳酸酯树脂。另外,也可以是将所得到的芳香族聚碳酸酯树脂的两种以上加以混合的混合物。
支链聚碳酸酯树脂,能够赋予树脂组合物防滴落功能等。作为用于该支链聚碳酸酯树脂中的三官能度以上的多官能芳香族化合物,可以举出均苯三酚、根皮葡酚或者4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烯-2、2,4,6-三甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、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、2,6-双(2-羟基—5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、4-{4-[1,1-双(4-羟基苯基)乙基]苯}-α,α-二甲基苄基苯酚等的三酚;四(4-羟基苯基)甲烷、双(2,4-二羟基苯基)酮、1,4-双(4,4-二羟基三苯基甲基)苯或者偏苯三酸、均苯四甲酸、二苯酮四甲酸(Benzophenone tetracarboxylic)以及它们的酸氯化物等。其中,优选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,特别优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。
在100摩尔%的从二元苯酚衍生的结构单元和从该多官能度芳香族化合物衍生的结构单元的总量中,优选支链聚碳酸酯中的从多官能度芳香族化合物衍生的结构单元为0.01~1摩尔%,优选为0.05~0.9摩尔%,特别优选为0.05~0.8摩尔%。
另外,特别是采用熔融酯交换法时,有时作为副反应产生支链结构单元,关于该支链结构单元的含量,也在100摩尔%的从二元苯酚衍生的结构单元的总量中占0.001~1摩尔%,优选为0.005~0.9摩尔%,特别优选为0.01~0.8摩尔%。另外,上述支链结构的含量可通过1H-NMR测定来算出。
优选脂肪族的二官能度羧酸为α,ω-二羧酸。作为脂肪族的二官能度羧酸,优选可以举出皮脂酸(癸二酸)、十二烷二酸(Dodecandioic acid)、十四烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸等直连饱和脂肪族二羧酸;以及环己烷二羧酸等的脂环族二羧酸。作为二官能度醇,优选为脂环族二醇,例如可以举出环己烷二甲醇、环己烷二醇以及三环癸烷二甲醇等。
另外,还可以使用对聚有机硅氧烷单元加以共聚合的聚碳酸酯—聚有机硅氧烷共聚物。
作为本发明的聚碳酸酯树脂的制造方法的界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物固相酯交换法、以及环状聚碳酸酯化合物的开环聚合法等反应方式,是通过各种文献以及专利公报等已公知的方法。
在制造本发明的阻燃性树脂组合物时,对芳香族聚碳酸酯树脂的粘均分子量(M)未作特别的限定,但优选为1×104~5×104,更优选为1.4×104~3×104,进一步优选为1.4×104~2.4×104。
在粘均分子量低于1.0×104的芳香族聚碳酸酯树脂中,无法得到良好的机械特性。另一方面,由粘均分子量超过5×104的芳香族聚碳酸酯树脂得到的树脂组合物,其在注射成型时的流动性差,因此通用性差。
另外,上述芳香族聚碳酸酯树脂,也可以通过将粘均分子量在上述范围以外的芳香族聚碳酸酯树脂加以混合而得到。特别是,具有超过上述范围(5×104)的粘均分子量的芳香族聚碳酸酯树脂,可提高树脂的熵弹性(entropy elasticity)。其结果,在将强化树脂材料成型为结构部件时采用的气体辅助成型、以及发泡成型中,能发挥良好的成型加工性。此时成型加工性的改善比上述支链聚碳酸酯更优异。作为更优选的形式,也可以使用A成分由粘均分子量为7×104~3×105的芳香族聚碳酸酯树脂(A-1-1成分)、以及粘均分子量为1×104~3×104的芳香族聚碳酸酯树脂(A-1-2成分)组成,其粘均分子量为1.6×104~3.5×104的芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)(以下,有时也称作“含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂”)。
在上述含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)中,优选A-1-1成分的分子量为7×104~2×105,更优选为8×104~2×105,进一步优选为1×105~2×105,特别优选为1×105~1.6×105。另外,A-1-2成分的分子量优选为1.0×104~2.5×104,更优选为1.1×104~2.4×104,进一步优选为1.2×104~2.4×104,特别优选为1.2×104~2.3×104。
含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分),可通过将上述A-1-1成分和A-1-2成分以各种比例加以混合,并将其调整为满足规定的分子量范围而得到。在100重量%的A-1成分中,优选A-1-1成分为2~40重量%,更优选为3~30重量%,进一步优选为4~20重量%,特别优选为5~20重量%。
另外,作为A-1成分的制备方法,可以举出,(1)分别独立地聚合A-1-1成分和A-1-2成分,并将它们加以混合的方法;(2)采用以JP特开平5—306336号公报所示方法为代表的、将根据GPC方法的分子量分布图中表示多个聚合物峰值的芳香族聚碳酸酯树脂在同一体系内进行制造的方法,并使该芳香族聚碳酸酯树脂制造成满足本发明的A-1成分的条件的方法:以及(3)将通过该制造方法((2)的制造方法)得到的芳香族聚碳酸酯树脂和另行制造的A-1-1成分及/或A-1-2成分加以混合的方法等。
本发明所说的粘均分子量,可根据下述方法算出。首先,从在20℃下将0.7g芳香族聚碳酸酯溶解在100ml二氯甲烷而得到的溶液中,用奥斯特瓦尔特粘度计,通过下式求出比粘度(ηsp):
比粘度(ηsp)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的滴落秒数、t为试样溶液的滴落秒数];
根据所得到的比粘度(ηsp),通过下式算出粘均分子量M:
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c([η]是极限粘度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7。
另外,本发明的树脂组合物中,芳香族聚碳酸酯树脂的粘均分子量的计算是按照下述方法进行。即,将该组合物与其重量的20~30倍的二氯甲烷进行混合,从而溶解组合物中的可溶成分。通过硅藻土过滤得到该可溶成分。然后,去除所得溶液中的溶剂。对去除溶剂后的固体进行充分的干燥,得到能够溶解在二氯甲烷的固体成分。从将0.7g该固体溶解在100ml二氯甲烷而得到的溶液中,与上述同样操作求出20℃下的比粘度,并从该比粘度,与上述同样操作求出粘均分子量M。
(B成分:光扩散剂)
作为本发明的B成分的光扩散剂为微粒子状。作为B成分,例如可举出以玻璃微粒子为代表的无机微粒子、聚苯乙烯树脂、(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂等的有机微粒子。其中,优选有机微粒子。作为该有机微粒子,优选为交联的有机微粒子,在其制造过程中至少部分交联,在热可塑性树脂的加工过程中没有实用上的变形,能维持微粒子状态。即,更优选,即使加热至热可塑性树脂的成型温度(例如,聚碳酸酯树脂的成型温度为约350℃)也不在热可塑性树脂中熔融的微粒子,具体地,是交联的(甲基)丙烯酸树脂、硅树脂的有机微粒子。作为特别优选的具体例子,可举出,以部分交联的甲基丙烯酸甲酯为基体的聚合物微粒子、具有聚(丙烯酸丁酯)芯/聚(甲基丙烯酸甲酯)壳的聚合物、含有橡胶状乙烯聚合物芯以及壳的具有芯/壳结构(モノホルジ—)的聚合物(例如,パラロイドEXL-5136(商品名),ロ—ム·アンド·ハ—ズ·カンパニ—制造)、具有交联硅氧烷键的硅树脂(例如,トスパ—ル120(商品名),东芝シリコ—ン(株)制造)。上述微粒子状的光扩散剂的平均粒径优选为0.1~50μm,更优选为0.5~30μm,进一步优选为0.7~20μm。该光扩散剂的粒径,为用呼叫计数法(CallCounter)测定的重量平均粒径,其测定机为株式会社日科机制造的粒子数·粒度分布分析器MODEL Zm。重量平均粒径不足0.1μm或超过50μm,则不能得到充分的光扩散性,而要为了得到充分的光扩散性,则配合量变多,透光性受损。
关于B成分的含量,当仅以B成分的含量计数时,为相对于A成分100重量份为0.005重量份以上,优选为0.01重量份以上,更优选为0.02重量份以上;当以与D成分的合计量计数时,为0.03~8.0重量份,优选为0.05~6.0重量份,特别优选为0.1~5.0重量份。B成分的含量为不足0.005重量份时,或与D成分的合计量为不足0.03重量份时,不能得到充分的光扩散性,当与D成分的合计量为超过8.0重量份时,则透光率不充分,因而不优选。
(C成分:阻燃剂)
作为C成分的阻燃剂,可以举出作为聚碳酸酯树脂的阻燃剂而已知的各种化合物。该化合物的配合可带来阻燃性的提高,除此之外,还可以基于各化合物的性质,带来例如防静电性、流动性、刚性以及热稳定性的提高等。作为上述阻燃剂,可以举出(i)有机磷化合物类阻燃剂(例如,含有有机基团的单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚物、膦酸酯低聚物、膦腈低聚物以及膦酸酰胺化合物等);(ii)有机金属盐类阻燃剂(例如,有机磺酸碱(碱土类)金属盐、有机硼酸金属盐类阻燃剂以及有机锡酸金属盐类阻燃剂等);(iii)由硅化合物形成的硅类阻燃剂,其中,优选有机磷化合物类阻燃剂,有机金属盐类阻燃剂。
(i)有机磷化合物类阻燃剂
作为本发明的有机磷化合物类阻燃剂,优选芳基磷酸酯化合物。这是因为该磷酸酯化合物通常色泽都很优异的缘故。另外,磷酸酯化合物具有可塑性效果,因此,在提高本发明的树脂组合物的成型加工性方面有利。作为该磷酸酯化合物,虽然可以使用以往作为阻燃剂已公知的各种磷酸酯化合物,但更优选举出特别是用下述通式(i)表示的一种或两种以上的磷酸酯化合物。
(式(i)中,X1为从二元苯酚衍生的二价有机基团;R1、R2、R3以及R4分别独立、且表示从一元苯酚衍生的一价有机基团;j、k、l及m分别独立、且为0或1;n为0~5的整数,当为聚合度不同的磷酸酯混合物的情况下,n表示其平均值,为0~5的数值。)
上述式的磷酸酯化合物,也可以是具有不同的n数值的化合物的混合物,当为该混合物时,优选n的平均值为0.5~1.5,更优选为0.8~1.2,进一步优选为0.95~1.15,特别优选为1~1.14的范围。
作为衍生上述X1的二元苯酚的优选具体例子,可以举出由氢醌、间苯二酚、双(4-羟基二苯基)甲烷、双酚A、二羟基二苯基,二羟基萘、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮以及双(4-羟基苯基)硫化物组成的群中选择的二羟基化合物中去除两个羟基而得到的二价基团。作为R1、R2、R3以及R4的具体例子,可以举出分别独立且可以被一个以上的卤原子取代的、由苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚以及对枯基苯酚组成的群中选择的单羟基化合物中去除一个羟基而得到的一价基团。
作为衍生上述R1、R2、R3以及R4的一价苯酚的优选具体例子,可以举出苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚以及对枯基苯酚,其中,优选为苯酚以及2,6—二甲基苯酚。
另外,该一元苯酚可被卤原子取代,作为含有由该一元苯酚衍生的基团的磷酸酯化合物的具体例子,可以举出三(2,4,6-三溴苯基)磷酸酯、三(2,4-溴苯基)磷酸酯以及三(4-溴苯基)磷酸酯等。
另一方面,作为没有被卤原子取代的磷酸酯化合物的具体例子,可以优选举出三苯基磷酸酯以及三(2,6-二甲基苯基)磷酸酯等单磷酸酯化合物;以及间苯二酚双二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯作为主体的磷酸酯低聚物;以4,4-二羟基二苯基双(二苯基磷酸酯)作为主体的磷酸酯低聚物;以及以双酚A双(二苯基磷酸酯)作为主体的磷酸酯低聚物(在此所说的作为主体,是表示可以少量含有聚合度不同的其他成分,优选表示上述式(i)中n=1的成分含量为80重量%以上,更优选为85重量%以上,进一步优选为90重量%以上。)。
相对于100重量份的A成分,有机磷化合物类阻燃剂的含量优选为0.01~20重量份,更优选为0.1~10重量份,进一步优选为1~7重量份。
(ii)有机金属盐类阻燃剂
本发明中的有机金属盐化合物是碳原子数为1~50、优选为1~40的有机磺酸的碱(碱土类)金属盐。该有机磺酸碱(碱土类)金属盐,包括:氟取代烷基磺酸的金属盐,如碳原子数为1~10、优选为2~8的全氟烷基磺酸和碱金属或碱土类金属的金属盐;以及碳原子数为7~50、优选为7~40的芳香族磺酸和碱金属或碱土类金属的金属盐。
作为构成本发明的金属盐的碱金属,可以举出锂、钠、钾、铷以及铯;作为碱土类金属,可以举出铍、镁、钙、锶以及钡。更优选的是碱金属。在该碱金属中,在透明性的要求更高的情况下优选使用离子半径更大的铷以及铯,但另一方面,由于它们不是通用的而且也难以精制,因此,在成本上存在缺陷。另外,锂以及钠等离子半径更小的金属则有时对阻燃性不利。可根据上述情况区别使用磺酸碱金属盐中的碱金属,但不管考虑哪一方面,特性平衡优异的磺酸钾盐都是最适合使用的。也可以将该钾盐与由其他的碱金属形成的磺酸碱金属盐并用。
作为全氟烷基磺酸碱金属盐的具体例子,可以举出三氟甲烷磺酸钾、全氟丁烷磺酸钾、全氟己烷磺酸钾、全氟辛烷磺酸钾、五氟乙烷磺酸钠、全氟丁烷磺酸钠、全氟辛烷磺酸钠、三氟甲烷磺酸锂、全氟丁烷磺酸锂、全氟庚烷磺酸锂、三氟甲烷磺酸铯、全氟丁烷磺酸铯、全氟辛烷磺酸铯、全氟己烷磺酸铯、全氟丁烷磺酸铷以及全氟己烷磺酸铷等。这些既可以单独使用一种,也可以两种以上并用。在此,全氟烷基的碳原子数优选为1~18的范围,更优选为1~10的范围,进一步优选为1~8的范围。其中,特别优选为全氟丁烷磺酸钾。
由碱金属形成的全氟烷基磺酸碱(碱土类)金属盐中,通常混入很多氟化物离子(F-)。该氟化物离子的存在有可能成为降低阻燃性的原因,因此,优选尽可能减少氟化物离子的存在。该氟化物离子的含量可通过离子色谱法来测定。优选氟化物离子的含量为100ppm以下、更优选为40ppm以下、特别优选为10ppm以下。另外,从制造效率考虑时,优选0.2ppm以上。减少了上述氟化物离子含量的全氟烷基磺酸碱(碱土类)金属盐,其制造方法采用公知的制造方法,并可通过如下方法来制得。即,减少制造含氟有机金属盐时原料中含有的氟化物离子含量的方法、用反应时产生的气体或加热来去除通过反应所得到的氟化氢等的方法、以及制造含氟有机金属盐时用重结晶以及再沉淀等的精制方法来减少氟化物离子含量的方法等。特别是,由于C成分比较容易溶解于水,因此,特别优选通过下述工序进行制造。该工序是,采用离子交换水,特别是采用电阻值为18MΩ·cm以上,即导电率满足约为0.55μS/cm以下的水,且在比常温高的温度下进行溶解并洗涤,然后加以冷却使之重结晶的工序。
作为芳香族磺酸碱(碱土类)金属盐的具体例子,例如,可以举出二苯基硫化物—4,4’—二磺酸二钠、二苯基硫化物—4,4’—二磺酸二钾、5—磺基异酞酸钾、5—磺基异酞酸钠、聚乙烯对苯二甲酸多磺酸多钠(ポリエチレンテレフタル酸ポリスルホン酸ポリナトリウム)、1—甲氧基萘—4—磺酸钙、4—月桂基苯基醚二磺酸二钠、聚(2,6—二甲基亚苯基氧化物)多磺酸多钠(ポリ(2,6—ジメチルフエ二レンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム)、聚(1,3—亚苯基氧化物)多磺酸多钠(ポリ(1,3—フエ二レンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム)、聚(1,4—亚苯基氧化物)多磺酸多钠(ポリ(1,4—フエ二レンオキシド)ポリスルホン酸ポリナトリウム)、聚(2,6—二苯基亚苯基氧化物)多磺酸多钾(ポリ(2,6—ジフエ二ルフエ二レンオキシド)ポリスルホン酸ポリカリウム)、聚(2—氟代—6—丁基亚苯基氧化物)聚磺酸锂、苯磺酸酯的磺酸钾、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、萘磺酸钠的福尔马林缩合物、以及蒽磺酸钠的福尔马林缩合物等。这些芳香族磺酸碱(碱土类)金属盐中,特别优选钾盐。在这些芳香族磺酸碱(碱土类)金属盐中,优选二苯基砜—3—磺酸钾以及二苯基砜—3,3’—二磺酸二钾,特别优选它们的混合物(前者和后者的重量比为15/85~30/70)。
作为磺酸碱(碱土类)金属盐以外的有机金属盐,可以优选举出硫酸酯的碱(碱土类)金属盐以及芳香族磺酰胺的碱(碱土类)金属盐等。作为硫酸酯的碱(碱土类)金属盐,特别地可以举出一元及/或多元醇类硫酸酯的碱(碱土类)金属盐,作为该一元及/或多元醇类硫酸酯,可以举出硫酸甲酯、硫酸乙酯、硫酸月桂酯、硫酸十六烷基酯、聚羟乙烯基烷基苯基醚的硫酸酯、季戊四醇的一、二、三、四硫酸酯、月硅酸单甘油酯的硫酸酯、棕榈酸单甘油酯的硫酸酯以及硬脂酸单甘油酯的硫酸酯等。作为这些硫酸酯的碱(碱土类)金属盐,优选举出硫酸月桂酯的碱(碱土类)金属盐。
作为芳香族磺酰胺的碱(碱土类)金属盐,例如可以举出糖精、N—对甲苯磺酰基—对甲苯磺酰亚胺、N—(N’—苄基氨基羰基)磺酰亚胺以及N—(苯基羧基)磺酰亚胺的碱(碱土类)金属盐等。
相对于100重量份的A成分,有机金属盐类阻燃剂的含量为0.001~1重量份、优选为0.005~0.5重量份、更优选为0.01~0.3重量份,进一步优选为0.03~0.15重量份。
(iii)硅类阻燃剂
作为硅类阻燃剂使用的硅化合物,是指通过燃烧时的化学反应提高阻燃性的化合物。作为该化合物,可使用以往作为芳香族聚碳酸酯树脂的阻燃剂提出的各种化合物。硅化合物被认为是在燃烧时,通过其自身的结合或者通过与来自树脂的成分结合形成结构(structure),或者通过形成该结构时的还原反应,对聚碳酸酯树脂赋予阻燃效果。因此,优选含有在上述反应中活性高的基团。更具体地说,优选以规定的量含有选自烷氧基以及氢基(ハィドロジエン)(即Si-H基)中的至少一种基团。优选该基团(烷氧基,Si-H基)的含量比为0.1~1.2mol/100g的范围、更优选为0.12~1mol/100g的范围、进一步优选为0.15~0.6mol/100g的范围。该含量比,可利用碱分解法,通过测定每单位重量的硅化合物产生的氢或者醇的量来求出。另外,优选烷氧基是碳原子数为1~4的烷氧基,特别优选为甲氧基。
通常,硅化合物的结构是通过任意组合下述四种硅氧烷单元而构成。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等的单官能度硅氧烷单元;
D单元:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等的二官能度硅氧烷单元;
T单元:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等的三官能度硅氧烷单元;
Q单元:用SiO2表示的四官能度硅氧烷单元。
用于硅类阻燃剂中的硅化合物的结构,具体地可举出用下述示意式来表示的结构,即,Dn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQq。其中,优选的硅化合物结构为MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQq,更优选的结构为MmDn或MmDnTp。
在此,上述示意式中的系数m、n、p、q为表示各硅氧烷单元的聚合度的1以上的整数,各示意式中系数的总和为硅化合物的平均聚合度。优选该平均聚合度在3~150的范围、更优选为3~80的范围、进一步优选为3~60的范围、特别优选为4~40的范围。该平均聚合度处于越优选的范围,其阻燃性则越优异。而且,含有如后述的规定量的芳香族基团的硅化合物,其透明性或色泽也优异。其结果是,能够得到良好的反射光。
另外,当m、n、p、q中的任何一个为2以上的数值时,附有该系数的硅氧烷单元,可以是所结合的氢原子或有机残基为不同的两种以上的硅氧烷单元。
硅化合物既可以是直链结构,也可以是具有支链结构的硅化合物。另外,与硅原子结合的有机残基优选为碳原子数为1~30、更优选为1~20的有机残基。作为该有机残基,具体地可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基以及癸基等的烷基;环己基等的环烷基;苯基等的芳基;甲苯基等的芳烷基等。更优选的是碳原子数为1~8的烷基、烯基或者芳基。作为烷基,特别优选为甲基、乙基、丙基等的碳原子数为1~4的烷基。
而且,作为硅类阻燃剂使用的硅化合物优选含有芳基。另一方面,作为二氧化钛颜料的有机表面处理剂的硅烷化合物以及硅氧烷化合物,当其不含芳基时能够得到理想的效果,因此,与硅类阻燃剂在其优选的形式中能够明确地被区别开。更优选的硅类阻燃剂,是用下述通式(ii)表示的芳香族基团的比例(芳香族基团量)为10~70重量%(更优选为15~60重量%)的硅化合物。
(式(ii)中,X分别独立地表示OH基、碳原子数为1~20的一价有机残基;n表示0~5的整数。而且在式(ii)中,当n为2以上时,可分别取相互不同种类的X。)
作为硅类阻燃剂使用的硅化合物,除了上述Si-H基以及烷氧基以外还可以含有反应基团,作为该反应基团,例如可以举出氨基、羧基、环氧基、乙烯基、巯基、甲基丙烯酰氧基等。
作为具有Si-H基的硅化合物,优选举出含有用下述通式(iii)以及(iv)表示的结构单元中的至少一种以上的硅化合物:
(式(iii)以及式(iv)中,Z1~Z3分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的一价有机残基、或者用下述通式(v)表示的化合物;α1~α3分别独立地表示0或者1;m1表示0或者1以上的整数;进一步,在式(iii)中,当ml为2以上时,其重复单元可以分别取相互不同的多个重复单元。)
(式(v)中,Z4~Z8分别独立地表示氢原子、碳原子数为1~20的一价有机残基;α4~α8分别独立地表示0或者1;m2表示0或者1以上的整数;进一步,在式(v)中,当m2为2以上时,其重复单元可以分别取相互不同的多个重复单元。)
在用于硅类阻燃剂的硅化合物中,作为具有烷氧基的硅化合物,例如可以举出选自用通式(vi)以及通式(vii)表示的化合物中的至少一种化合物:
(式(vi)中,β1表示乙烯基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~6的环烷基、碳原子数为6~12的芳基以及芳烷基;γ1、γ2、γ3、γ4、γ5以及γ6表示碳原子数为1~6的烷基以及环烷基、以及碳原子数为6~12的芳基以及芳烷基,其中至少一个基团为芳基或芳烷基;δ1、δ2、δ3表示碳原子数为1~4的烷氧基。)
(式(vii)中,β2、β3表示乙烯基、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~6的环烷基、以及碳原子数为6~12的芳基以及芳烷基;γ7、γ8、γ9、γ10、γ11、γ12、γ13以及γ14表示碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为3~6的环烷基、碳原子数为6~12的芳基以及芳烷基,其中至少一个基团为芳基或芳烷基;δ4、δ5、δ6、δ7表示碳原子数为1~4的烷氧基。)
相对于100重量份的A成分,硅类阻燃剂的含量为0.01~20重量份、优选为0.5~10重量份、更优选为1~5重量份。
(D成分:具有原纤化形成功能的聚四氟乙烯)
本发明的D成分中使用的具有原纤化形成功能的聚四氟乙烯(下面,有时也简称为原纤化PTFE),既可以为单独的原纤化PTFE,也可以为混合形态的原纤化PTFE,即,也可以为原纤化PTFE粒子与有机类聚合物构成的聚四氟乙烯类混合物。
原纤化PTFE具有极高分子量,显示出通过剪切力等的外部作用使PTFE之间结合而形成纤维状的倾向。其数均分子量为150万~几千万的范围。该数均分子量的下限更优选为300万。如JP特开平6—145520号公报中所示,该数均分子量可根据380℃下的聚四氟乙烯的熔融粘度而算出。即,作为B成分的原纤化PTFE,其通过该公报中记载的方法测定的380℃下的熔融粘度为107~1013poise的范围,优选为108~1012poise的范围。
该PTFE既可以使用固体形状的PTFE,也可以使用水性分散液形式的PTFE。另外,为了提高原纤化PTFE在树脂中的分散性,而且为了得到更优异的阻燃性及机械特性,也可以使用与其它的树脂混合的混合形态的PTFE混合物。另外,也优选利用如JP特开平6—145520号公报中公开的,具有以该原纤化PTFE为芯、以低分子量的聚四氟乙烯为壳的结构的物质。
作为该原纤化PTFE的市售品,例如可举出DU PONT-MITSUIFLUOROCHEMICALS COMPANY,LTD的テフロン(注册商标)6J、DAIKIN化学工业(株)制造的ポリフロンMPA FA500、F—201L等。作为原纤化PTFE的水性分散液的市售品,例如可举出旭アイシ—アイフロロポリマ—ズ(株)制造的フルオンAD—1、AD—936,DAIKIN工业(株)制造的フルオンD—1、D—2,DU PONT-MITSUI FLUOROCHEMICALSCOMPANY,LTD制造的テフロン(注册商标)30J等。
作为聚四氟乙烯系混合物可通过如下所示的乳液聚合、悬浮聚合等的方法获得。其中,优选通过悬浮聚合制造的聚四氟乙烯系混合物。
通过乳液聚合的聚合方法,是如下方法,即,通过在搅拌混合聚四氟乙烯系粒子分散液(D1)与有机聚合体粒子分散液(D2)的分散液中聚合乙烯单体(d2),从而制造聚四氟乙烯系混合物。另外,上述有机物聚合体粒子分散液(D2)是通过乳液聚合等公知的方法聚合乙烯系单体(d1)而得到。
另外,上述聚四氟乙烯粒子水性分散液(D1)中含有的聚四氟乙烯粒子,粒径为10μm以下,具体地,优选为不成为粒径超过10μm的凝集体的聚四氟乙烯系粒子。进一步地,从配合芳香族聚碳酸酯树脂时的分散性方面考虑,更优选粒径为0.05~1.0μm的聚四氟乙烯粒子。聚四氟乙烯粒子水性分散液(D1),通过使用含氟界面活性剂的乳液聚合法聚合聚四氟乙烯单体而得到。
聚四氟乙烯粒子乳液聚合时,在不伤害聚四氟乙烯的特性的范围内,作为共聚成分,可使用六氟丙烯、氯三氟乙烯、氟烷基乙烯、全氟烷基乙烯醚等的含氟链烯烃或全氟(甲基)丙烯酸烷基酯等的含氟(甲基)丙烯酸烷基酯。相对于聚四氟乙烯,共聚成分的含量,优选为10重量%以下。
作为聚四氟乙烯粒子分散液(D1)的市售原料,可举出旭硝子フロロポリマ—社制造的フルオンAD-1、AD-936、ダイキン工业社制造的ポリフロンD-1、D-2、三井デユポンフロロケミカル(株)制造的テフロン(注册商标)30J等为代表。
在乳液聚合中,为了降低搅拌混合时的凝集速度,在混合前,有必要预先在聚四氟乙烯系粒子及/或有机物聚合体粒子的表面上吸附非离子型乳化剂。
作为非离子型乳化剂没有特别的限制,作为具体实例,可举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基丙烯酸醚、二烷基苯氧聚(乙烯氧)乙醇、聚乙烯乙醇、聚丙烯酸、烷基纤维素等。
上述乙烯单体(d1)及乙烯单体(d2)可以相同也可以不同,没有特别的限制。从在与芳香族聚碳酸酯配合时的分散性方面考虑,优选与聚碳酸酯树脂的亲和性高的物质。
作为乙烯单体(d1)及(d2)的具体例子,可以举出,苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、邻乙基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻氯苯乙烯、2,4-二氯苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯等的芳香族乙烯单体;丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十三烷基酯、甲基丙烯酸十三烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己基酯等的(甲基)丙烯酸酯单体;丙烯腈、甲基丙烯腈等的氰化乙烯单体;马来酸酐等的α,β-不饱和羧酸;N-苯基马来酸酐缩亚胺、N-甲基马来酸酐缩亚胺、N-环己基马来酸酐缩亚胺等的马来酸酐缩亚胺单体;缩水甘油基甲基丙烯酸酯等的含有环氧基的单体;乙烯甲基醚、乙烯乙基醚等的乙烯醚单体;醋酸乙烯、丁酸乙烯等的羧酸乙烯单体;乙烯、丙烯、异丁烯等的α-烯烃单体;丁二烯、异戊二烯、二甲基丁二烯等的二烯烃单体等。这些单体即可单独使用也可混合两种以上使用。
从与聚碳酸酯树脂的亲和性方面考虑,这些单体中,优选含有30重量%以上的从由芳香族乙烯系单体、氰化乙烯系单体所组成的组中选出的一种以上的单体的单体。特别优选的,可举出从由苯乙烯、丙烯腈所组成的组中选出的一种以上的单体,进一步更优选的是含有30重量%以上的丙烯腈的单体。
通过乳液聚合法制造的聚四氟乙烯系混合物,可通过将其水性分散液投入到溶解有氯化钙、硫酸镁等的金属盐的热水中,盐析、凝固,然后,通过干燥而粉体化。
通过悬浮聚合的聚合方法,是如下方法,即,在聚四氟乙烯系粒子分散液(D1)中,添加上述乙烯单体(d1)以及水溶性引发剂,使其反应,制造聚四氟乙烯系混合物。
使用的引发剂,只要能用于乙烯单体的聚合反应即可,没有限制。作为上述引发剂,可例示枯基氢过氧化物(クミルハイドロパ—オキサイド)、二叔丁基过氧化物、苯甲酰基过氧化物、氢化过氧化物、以及钾过氧化物,但没并不限定于此,可根据反应条件使用一种以上。上述引发剂的量,可在考虑聚四氟乙烯的量及单体的种类/量的使用的范围内自由地选择,优选以全部组成物的量为基准使用0.15~0.25重量份。
作为具体的制造步骤,可举出如下所述的方法。即,首先,在反应器中加入水以及聚四氟乙烯系粒子分散液(固体成分浓度:60%、聚四氟乙烯粒径:0.15~0.3μm),然后,边搅拌边添加丙烯酸单体、苯乙烯单体以及水溶性引发剂枯基氢化过氧化物(クメンハイドロパ—オキサイド),在80~90℃下反应9小时。反应结束后,用离心分离机进行30分钟离心分离,除去水分,得到膏状生成物。然后,在热风干燥机下在80~100℃下干燥膏状生成物8小时。然后,粉碎该干燥的生成物,得到本发明的聚四氟乙烯系混合物。
该悬浮聚合法,没有必要含有乳液聚合法中的乳化分散的聚合工序,因此,没有必要添加为了凝固沉淀乳化剂以及聚合后的乳液的电解质盐类。另外,用乳液聚合法制造的聚四氟乙烯混合物,该混合物中的乳化剂以及电解质盐类易于混杂而难以除去,因此,难以降低来自乳化剂与电解质盐类的钠金属离子、钾金属离子。悬浮聚合法制造的聚四氟乙烯系混合物,由于不使用该乳化剂、电解质盐类,所以能够降低混合物中钠金属离子、钾金属离子,能够提高热稳定性及耐加水分解性。
本发明中使用的聚四氟乙烯系混合物中含有的钾金属离子(其中,除去聚四氟乙烯中的钾金属离子)的量优选为15ppm以下,更优选为10ppm以下,进一步优选为5ppm以下。另外,聚四氟乙烯系混合物中含有的钠金属离子(其中,除去聚四氟乙烯中的钠金属离子)的量优选为10ppm以下,更优选为8ppm以下,进一步优选为5ppm以下。这些金属元素的含量超过规定值,则由于在挤出时、成型时等发生的热及/或水分等,会出现促进聚碳酸酯树脂的分解的催化效果,因此,配合聚四氟乙烯系混合物的聚碳酸酯树脂组合物的热稳定性及加水分解性恶化。另外,上述钠金属离子与钾金属离子的含量通过下述方法测定。
首先,将聚四氟乙烯系混合物称量约0.1g至石英制容器中,加入5ml硝酸密闭,通过微波照射(MULTIWAVE型,Anton Paar制造)进行分解。该工序中,聚四氟乙烯并没有被分解。在分解后,取出聚四氟乙烯,用超纯水洗涤,在水洗后的液体中加入分解液,用超纯水定容至50ml。适宜稀释定容后的溶液,作为检测液。然后,通过诱导结合等离子体质量分析法(ICP-MS法)(Agilent7500cs型,(株)横河ァナリティシステムズ制造)定量分析检测液中的钠金属离子、钾金属离子,换算成每试样重量的浓度。
本发明中使用的聚四氟乙烯系混合物中聚四氟乙烯的含有比例,优选为0.1重量%~90重量%,更优选为1.0重量%~80重量%,最优选为10重量%~70重量%。不足0.1重量%,则阻燃性的改良效果不充分,超过90重量%则可能对表面外观产生坏的影响,因而不优选。
本发明中使用的聚四氟乙烯系混合物中的涂层中含有的来自丙烯酸系单体的单元的量,相对于100重量份来自苯乙烯系单体的单元,优选为8~11重量份,更优选为8~10重量份,进一步优选为8~9重量份。来自丙烯酸系单体的单元的量少于8重量份,则涂层强度降低,多于11重量份,则成型品的表面外观恶化。
另外,本发明中使用的聚四氟乙烯系混合物中的残留水分含量优选为0.5重量%以下,更优选为0.1~0.4重量%,进一步优选为0.2~0.3重量%。残留水分含量多于0.5重量%,则对阻燃性产生坏的影响。
相对于100重量份的A成分,D成分的含量为0.01~5重量份,优选为0.03~3重量份,特别优选为0.05~2重量份。当低于0.01重量份时,抑制滴落效果不充分,当超过5重量份时,全光线透过率降低,因而不优选。
(E成分:磷类稳定剂及/或受阻酚类稳定剂)
(I)磷类稳定剂
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中,在不促进加水分解性的程度内,优选还配合有磷类稳定剂。该磷类稳定剂可提高制造时或成型加工时的热稳定性,且提高机械特性、色相以及成型稳定性。作为该磷类稳定剂,可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸及这些酸的酯、以及叔膦等。
作为具体的亚磷酸酯(phosphite)化合物,可举出,亚磷酸三苯酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三癸基亚磷酸酯、三辛基亚磷酸酯、三(十八烷基)亚磷酸酯、二癸基单苯基亚磷酸酯、二辛基单苯基亚磷酸酯、二异丙基单苯基亚磷酸酯、单丁基二苯基亚磷酸酯、单癸基二苯基亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、2,2—亚甲基双(4,6—二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、三(二乙基苯基)亚磷酸酯、三(二异丙基苯基)亚磷酸酯、三(二正丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,4—二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,6—二叔丁基苯基)亚磷酸酯、二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4—二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6—二叔丁基—4—甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6—二叔丁基—4—乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等。
进一步,作为其他的亚磷酸酯化合物,可以使用与二元苯酚类反应且具有环状结构的亚磷酸酯化合物。例如,可以举出2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯、2,2’-亚乙基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯等。
作为磷酸酯(phosphate)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、三氯苯基磷酸酯、磷酸三乙酯、二苯基甲苯磷酸酯、二苯基单邻联苯基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯、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(phosphonite),可以举出四(2,4—二叔丁基苯基)—4,4’—联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4—二叔丁基苯基)—4,3’—联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4—二叔丁基苯基)—3,3’—联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6—二叔丁基苯基)—4,4’—联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6—二叔丁基苯基)—4,3’—联亚苯基二亚膦酸酯、四(2,6—二叔丁基苯基)—3,3’—联亚苯基二亚膦酸酯、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。其中,优选四(二叔丁基苯基)—联亚苯基二亚膦酸酯、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)—联亚苯基二亚膦酸酯、双(2,4—二叔丁基苯基)—苯基—苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物可与上述烷基具有两个以上取代芳基的亚磷酸酯化合物并用,并优选采用这种方式。
作为膦酸酯化合物(phosphonate),可以举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯以及苯膦酸二丙酯等。
作为叔膦,可以举出三乙基膦、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、三苯基膦、三对甲苯膦、三萘基膦以及二苯基苄基膦等。特别优选的叔膦为三苯基膦。
上述磷类稳定剂既可以单独使用,也可以两种以上混合使用。在上述磷类稳定剂中,优选配合以磷酸三甲酯为代表的磷酸烷基酯化合物。另外,也优选将该磷酸烷基酯化合物与亚磷酸酯化合物及/或亚膦酸酯化合物并用。
(II)受阻酚类稳定剂
本发明的树脂组合物中,还可以配合受阻酚类稳定剂。通过配合该受阻酚类稳定剂,例如,能够发挥抑制成型加工时的色相恶化或长时间使用时的色相的恶化等的效果。作为该受阻酚类稳定剂,例如可以举出α-生育酚、丁基羟基甲苯、芥子醇、维生素E、正十八烷基—β—(4’—羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)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-羟基苄基膦酸二乙基酯、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)、三乙二醇-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)硫化物、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-硫代二乙烯基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3’,5’-二叔丁基苯氨基)-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)异氰尿酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰尿酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰尿酸酯、1,3,5-三2[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基异氰尿酸酯、以及四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。这些均很容易得到。上述受阻酚类稳定剂既可以单独使用,也可以两种以上组合使用。
相对于100重量份的A成分,磷类稳定剂及/或受阻酚类稳定剂的配合量优选为0.005~0.5重量份、更优选为0.01~0.5重量份、更优选为0.01~0.3重量份。
(III)上述以外的热稳定剂
在本发明的树脂组合物中,除了上述磷类稳定剂以及受阻酚类稳定剂以外,还可以配合其他的热稳定剂。作为该其他的热稳定剂,例如可以优选举出以3-羟基-5,7-二叔丁基-呋喃-2-酮和邻二甲苯的反应生成物为代表的内酯类稳定剂。关于该稳定剂的详细内容,在JP特开平7-233160号公报中有记载。该化合物作为Irganox HP-136(商标,CIBA SPECIALTY CHEMICALS公司制造)而市售,可利用该化合物。另外,市售的还有将该化合物与各种亚磷酸酯化合物以及受阻酚类化合物加以混合的稳定剂。例如,可以举出上述公司的Irganox HP-2921。相对于100重量份的A成分,优选内酯类稳定剂的配合量为0.0005~0.05重量份,更优选为0.001~0.03重量份。
另外,作为其他稳定剂,可以举出季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)以及丙三醇-3-硬脂酰硫代丙酸酯等的含硫稳定剂。相对于100重量份的A成分,优选该含硫稳定剂的含量为0.001~0.1重量份,更优选为0.01~0.08重量份。
(F成分:荧光增白剂)
本发明的F成分荧光增白剂,为了改善树脂等的色调为白色或蓝白色而使用,没有特别限制,例如,可举出芪类、苯并咪唑类、苯并噁唑类,萘二甲酰亚胺类、若丹明类、香豆素类、噁嗪类化合物等。作为具体实例,可举出例如CI荧光增白剂219:1或ィ—ストマンケミカル社制造的EASTOBRITE OB-1等。此处的荧光增白剂,具有吸收光线的紫外部分的能量,将该能量在可见光部分放射出的作用。相对于100重量份的A成分,该荧光增白剂的含量优选为0.0005~0.1重量份,更优选为0.001~1重量份。即使超过0.1重量份,该组合物的色调的改良效果也小。
(紫外线吸收剂)
在本发明的树脂组合物中,还可配合有以赋予耐光性为目的的紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂,具体地可以举出二苯甲酮类,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-磺氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺氧基三氢化物二苯甲酮(2—ヒドロキシ—4—メトキシ—5—スルホキシトリハイドライドレイトベンゾフエノン)、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-磺氧酸钠二苯甲酮、双(5-苯甲酰-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷氧基二苯甲酮以及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,在苯并三唑类中,例如可以举出2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯烯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-枯烯基-6-苯并三唑苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并噁嗪-4-酮)、及2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、以及2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和能够与该单体共聚合的乙烯类单体的共聚物或2-(2’-羟基-5-丙烯酰氧乙基苯基)-2H-苯并三唑和能够与该单体共聚合的乙烯类单体的共聚物等的具有2-羟基苯基-2H-苯并三唑骨架的聚合物等。
作为紫外线吸收剂,在羟基苯基三嗪类中,例如,具体地可以举出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-甲基氧苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-乙基氧苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丙基氧苯酚以及2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丁基氧苯酚等。进一步,还可以举出2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧苯酚等上述示例化合物中的苯基成为2,4-二甲基苯基的化合物。
作为紫外线吸收剂,在环状亚胺基酯中,具体地,例如,可以举出2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)、2,2’-间亚苯基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)以及2,2’-p,p’-二亚苯基双(3,1-苯并噁嗪-4-酮)等。
作为紫外线吸收剂,在氰基丙烯酸酯类中,具体地,例如,可以举出1,3-双-[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧]-2,2-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]甲基丙烷以及1,3-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧]苯等。
进一步,上述紫外线吸收剂也可以是,通过采用可进行自由基聚合的单体化合物结构,将该紫外线吸收性单体以及/或者光稳定性单体与(甲基)丙烯酸烷基酯等的单体进行共聚合而得到的聚合物型紫外线吸收剂。作为上述紫外线吸收剂单体,可优选举出(甲基)丙烯酸酯的酯取代基中含有苯并三唑骨架、二苯甲酮骨架、三嗪骨架、环状亚胺酯骨架以及氰基丙烯酸酯骨架的化合物。
上述中,在考虑紫外线吸收能力时优选采用苯并三唑类以及羟基苯基三嗪类,而在考虑耐热性以及色相(透明性)时,优选采用环状亚胺酯类以及氰基丙烯酸酯类。上述紫外线吸收剂既可以单独使用,还可以使用两种以上的混合物。
相对于100重量份的A成分,紫外线吸收剂的配合量优选为0.01~2重量份,更优选为0.03~2重量份,进一步优选为0.02~1重量份,更进一步优选为0.05~0.5重量份。
(上述以外的其他成分)
除了上述以外,为了向成型品赋予各种功能或改善特性,本发明的树脂组合物中还可以配合少量的其自身已被公知的添加剂。这些添加剂在不损害本发明目的的范围内,可以按照通常的配合量加以配合。
作为该添加剂,可以举出着色剂(例如碳黑、氧化钛等的颜料、染料)、荧光染料、光稳定剂(以受阻胺类化合物为代表)、无机类荧光体(例如以铝酸盐作为结晶母料的荧光体)、抗静电剂、结晶成核剂、无机或有机抗菌剂、光催化剂类防污剂(例如微粒子氧化钛、微粒子氧化锌)、脱模剂、流动改质剂、自由基发生剂、红外线吸收剂(热线吸收剂)以及光致变色剂等。
<关于树脂组合物的制造方法>
在制造本发明的树脂组合物时,对其制造方法未作特别的限定。但是,本发明的树脂组合物的优选的制造方法,为采用如双轴挤出机的多轴挤出机对各成分加以熔融混炼的方法。
作为双轴挤出机的代表性例子,可以举出ZSK(商品名,Werner &Pfleiderer公司制造)。作为相同型号的具体例子,可以举出TEX(商品名,(株)日本制钢所制造)、TEM(商品名,东芝机械(株)制造)、KTX(商品名,(株)神户制钢所制造)等。另外,作为具体例子,还可以举出FCM(商品名,Farrel社制造)、Ko-Kneader(商品名,Buss社制造)以及DSM(商品名,Krauss-Maffei社制造)等的熔融混炼机。上述中,优选以ZSK为代表的型号。在该ZSK型号的双轴挤出机中,其螺杆为完全齿合型,螺杆由长度和间距不同的各种螺杆部分以及宽度不同的各种捏合盘(kneader disc)(或与其相当的混炼用部分)组成。
在双轴挤出机中,更优选的方式为如下所述。即,螺杆形状可以采用单线螺纹、双线螺纹以及三线螺纹的螺纹式螺杆(ネジスクリユ—),特别优选使用对熔融树脂的运送能力或剪切混炼能力的两方面适用范围都宽的双线螺纹螺杆。双轴挤出机中的螺杆长度(L)和直径(D)之比(L/D)优选为20~45,更优选为28~42。L/D值越大越容易达成均匀的分散状态,但过于大时,因热老化容易产生树脂的分解。螺杆必须具有一个以上的混炼区,优选具有1~3个,其中,所述混炼区由用于提高混炼性的捏合盘部分(或者与其相当的混炼部分)构成。
进一步,作为挤出机,优选使用具有可以对原料中的水分或由熔融混炼树脂产生的挥发性气体进行脱除的排气口的挤出机。优选设置有用于从排气口将所产生的水分或挥发气体有效地排至挤出机外部的真空泵。另外,在挤出机模具部前的区域设置有用于去除混入在挤出原料中的杂质等的过滤网,由此也可以将杂质从树脂组合物中除去。作为该过滤网,可以举出金属网、滤网更换器、烧结金属板(盘式过滤器等)等。
而且,对将B~D成分及其他添加剂(下面例示中,仅称为“添加剂”)供给挤出机的供给方法没有特别的限定,但作为其代表性的例子可以举出以下方法:(i)将添加剂与聚碳酸酯树脂分别独立地供给挤出机的方法;(ii)采用超级混合机等的混合机,事先对添加剂与聚碳酸酯树脂粉末进行预混合后,再供给挤出机的方法;以及(iii)事先对添加剂与聚碳酸酯树脂进行熔融混炼,制成主颗粒(マスタ—ペレツト)的方法。
上述方法(ii)之一,为将所需要的原材料全部进行预混合后再供给挤出机的方法。另外,其他的方法,为先制成高浓度地配合有添加剂的主剂(マスタ—剤),将该主剂单独地或与剩下的聚碳酸酯树脂进一步进行预混合后,再供给挤出机的方法。另外,该主剂可以选择粉末状以及对该粉末进行压缩造粒等的任意形状。另外,作为其他的预混合方法,例如可以举出诺塔混合器、V型混合器、亨舍尔混合器、化学动力装置以及挤出混合器等,但优选超级混合器等的高速搅拌型的混合器。进一步,其他的预混合方法,例如是将聚碳酸酯树脂和添加剂均匀分散在溶剂而配制溶液后,去除该溶剂的方法。
通过挤出机挤出的树脂,可以直接切断而进行颗粒化,或形成股线后,将该股线用造粒机加以切断而进行颗粒化。另外,当有必要减少外部的如尘埃等的影响时,优选对挤出机周围的环境气体进行洁净化。进一步,在该颗粒的制造中,可通过在光盘用聚碳酸酯树脂中已经提出的各种方法,适当地进行颗粒形状分布的狭小化、短切物(ミスカツト物)的减少、运输或输送时产生的微小粉粒的减少以及股线或颗粒内部产生的气泡(真空气泡)的减少。根据这些配方,可以进行成型的高循环化以及减少银斑(シルバ—)等的不良现象的产生比例。另外,颗粒的形状可以是圆柱形、角柱形、球形等的通常的形状,更优选为圆柱形。优选该圆柱的直径为1~5mm,更优选为1.5~4mm,进一步优选为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。
<关于由本发明的树脂组合物形成的成型品>
如上所述得到的本发明的阻燃光扩散性树脂组合物,通常可通过对如上所述制造的颗粒进行注射成型而制造出各种产品。而且,也可以不经过造粒,用挤出机直接将熔融混炼后的树脂制造成片状、薄膜状、异型挤出成型品、吹塑(direct blow)成型品以及注射成型品。
在上述注射成型中,不仅可以采用通常的成型方法,还可以根据目的,适当采用注射压缩成型、注射压力成型、气体辅助注射成型、发泡成型(包括通过超临界流体注入的成型)、插入成型、模内涂层(In-Mold Coating)成型、隔热模具成型、急速加热冷却模具成型、双色成型、夹层成型、超高速注射成型等的注射成型法,从而得到成型品。这些各种成形方法的优点都已经公知。另外,成型可以选择冷流道方式以及热流道方式中的任何一种。
另外,本发明的树脂组合物,也可通过挤出成型成为各种异形挤出成型品、片状、薄膜状等形式而加以利用。另外,在片状、薄膜状成型中,还可以使用吹塑法、压延法、铸塑法等。而且,通过实施特定的延伸操作,也可以成型为热收缩管。另外,也可以通过旋转成型或吹塑成型等,将本发明的树脂组合物制造成成型品。
如此地,可提供具有优异的光学特性及阻燃性的树脂组合物的成型品。
而且,对由本发明的阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物形成的成型品,可以进行各种表面处理。在此所说的表面处理,是指蒸镀(物理蒸镀、化学蒸镀等)、电镀(电气电镀、非电解电镀、熔融电镀等)、涂装、涂层、印刷等的在树脂成型品的表面形成新的涂层的处理,可以使用通常用于聚碳酸酯树脂的方法。作为表面处理,具体地可以举出硬涂层、疏水·疏油涂层、紫外线吸收涂层、红外线吸收涂层、金属涂层(蒸镀)等的各种表面处理。
实施例
本发明人目前认为最佳的本发明的实施方式,是满足上述各要件的优选范围的实施方式,例如,将其代表例记载于下述的实施例中。当然,本发明并不限定于这些实施方式。
下面,通过实施例详细说明本发明。另外,评价是按照下述方法进行。
表1中所述的树脂组合物通过以下的方法制成。称量表1中的比例的各成分,使用大玻璃杯(タンブラ—)均匀混合后,将该混合物投入挤出机进行树脂组合物的制作。作为挤出机,使用直径30mmφ的排气式双轴挤出机(KTX-30,(株)神户制钢所制造)。在料筒温度及模具温度均为280℃、排气部真空度:3000Pa的条件下挤出股线,然后,在水浴中冷却后,用造粒机切割股线得到颗粒。用热风循环式干燥机,在120℃下对所得到的颗粒干燥6小时,然后,通过注射成型机(IS150EN—5Y,东芝机械(株)制造),在料筒温度为280℃、模具温度为80℃的条件下,成型试片,用下述方法进行评价。
(1)全光线透过率:在上述条件下成型一边长150mm、厚度2mm的平板状试片。使用村上色彩技术研究所(株)制的雾度计HR—100,按照ASTMD1003测定其厚度方向的透光率。
(3)光扩散度:在与(1)相同条件下成型一边长150mm、厚度2mm的平板状试片。使用日本电色工业(株)制造的分散度测定计进行测定。其测定方法示于图1。另外,光扩散度,是指,在图1中光线从上方垂直照射试片表面γ=0度时的透光量为100时,在透光量为50时的γ的角度。
(3)阻燃特性:用厚度2mm实施UL规格94的垂直燃烧试验,评价其等级。
实施例1~16及比较例1~8
表1中的符号表示的各成分的内容如下所示。
(A成份)
PC-1:通过界面缩聚法,由双酚A、作为末端停止剂的对叔丁基苯酚、光气合成的直链芳香族聚碳酸酯树脂粉末(パンライトL-1225WP(商品名),粘均分子量为22400,帝人化成株式会社制造)
PC-2:通过界面缩聚法,由双酚A、作为末端停止剂的对叔丁基苯酚、光气合成的直链芳香族聚碳酸酯树脂粉末(L-1225WX(商品名),粘均分子量为19700,帝人化成株式会社制造)
(B成分)
B-1:珠状交联硅(トスパ—ル120(商品名),平均粒径2μm,东芝シリコ—ン(株)制造))
B-2:珠状交联丙烯酸粒子(MBX-5(商品名),平均粒径5μm,积水化成品工业(株)制造)
(C成分)
C-1:以间苯二酚双[二(2,6—二甲基苯基)磷酸酯]作为主要成分的磷酸酯(PX—200(商品名),大八化学工业株式会社制造)
C-2:以双酚A双(二苯基磷酸酯)作为主要成分的磷酸酯(CR-741(商品名),大八化学工业株式会社制造)
C-3:全氟丁烷磺酸钾盐(メガフアツクF—114P(商品名),大日本油墨化学株式会社制造)
(D成分)
D-1:该聚四氟乙烯类混合物为由悬浮聚合法制造的苯乙烯—丙烯腈共聚物粒子构成的混合物(聚四氟乙烯含量为50重量%,钾金属离子的含量为0.1ppm以下)(POLY TS AD001(商品名),PIC社制造)
D-2:该聚四氟乙烯类混合物为由乳液聚合法制造的聚四氟乙烯丙烯酸类共聚物构成的混合物(聚四氟乙烯的含量为50重量%,钾金属离子的含量为16ppm以上)(A3700(商品名),Mitsubishi Rayon Co.Ltd.制造)
工业实用性
本发明的阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,其光学特性、阻燃特性以及外观优异,适用于各种电子、电器、OA机器、车辆部件、机械部件上,特别是适用于各种照明罩、显示器罩、汽车仪表、各种标记牌等的对光扩散性有要求的用途上,其在工业上达成很特殊的效果。
Claims (12)
1.一种阻燃光扩散性聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,该树脂组合物包括:作为A成分的芳香族聚碳酸酯树脂、作为B成分的光扩散剂、作为C成分的阻燃剂、以及作为D成分的具有原纤形成能力的聚四氟乙烯,其中,相对于100重量份的A成分,B成分为0.005重量份以上、C成分为0.001~20重量份、D成分为0.01~5重量份,并且上述B成分与D成分的合计量为0.03~8重量份。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,作为B成分的光扩散剂为高分子微粒子。
3.如权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,作为C成分的阻燃剂为有机磷化合物类阻燃剂或有机金属盐类阻燃剂。
4.如权利要求3所述的树脂组合物,其中,有机磷化合物类阻燃剂,是用下述通式(i)表示的磷酸酯,
式中,X1为由二羟基化合物衍生的二元苯酚残基,该二羟基化合物选自由氢醌、间苯二酚、双(4-羟基二苯基)甲烷、双酚A、二羟基二苯基,二羟基萘、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮以及双(4-羟基苯基)硫化物所组成的组中;j、k、l及m分别独立、且为0或1;n为0~5的整数,当为聚合度不同的磷酸酯混合物的情况下,n表示其平均值,为0~5的数值;R1、R2、R3以及R4分别独立,且为被卤素原子取代或未被卤素原子取代的由芳基衍生的一元苯酚残基,该芳基选自由苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚以及对枯基苯酚组成的组中。
5.如权利要求3所述的树脂组合物,其中,有机金属盐类阻燃剂为有机磺酸的碱金属盐或有机磺酸碱土类金属盐。
6.如权利要求1~5中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于100重量份的作为A成分的芳香族聚碳酸酯树脂,作为E成分的磷类稳定剂及/或受阻酚类稳定剂为0.005~0.5重量份。
7.如权利要求1~6中任一项所述的树脂组合物,其中,相对于100重量份的作为A成分的芳香族聚碳酸酯树脂,作为F成分的荧光增白剂为0.0005~0.1重量份。
8.如权利要求1~7中任一项所述的树脂组合物,其中,作为D成分的具有原纤形成能力的聚四氟乙烯为聚四氟乙烯系混合物。
9.如权利要求8所述的树脂组合物,其中,聚四氟乙烯系混合物中所含有的聚四氟乙烯的比例为0.1重量%~90重量%。
10.如权利要求8或9所述的树脂组合物,其中,聚四氟乙烯系混合物中所含有的钾金属离子的比例为15ppm以下,上述比例不包括聚四氟乙烯中的钾金属离子。
11.如权利要求8~10中任一项所述的树脂组合物,其中,聚四氟乙烯系混合物是通过悬浮聚合法制造而成的聚四氟乙烯系混合物。
12.一种成型品,其是由权利要求1~11中任意一项所述的树脂组合物形成。
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