CN101641411B - 滑动性树脂组合物及其成型品 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供滑动性、耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性优异且具有优异表面外观的树脂组合物以及由该树脂组合物形成的成型品。本发明涉及如下的树脂组合物及其成型品,所述树脂组合物相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份含有丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)3.0~7.0重量份,其中,所述丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)是对特定的聚有机硅氧烷(B1成分)接枝共聚(甲基)丙烯酸酯而成的。

Description

滑动性树脂组合物及其成型品
技术领域
本发明涉及含有聚碳酸酯树脂、滑动特性优异的树脂组合物以及由其形成的成型品。更详细地说,涉及具有耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性等聚碳酸酯树脂本来的性质,且滑动特性和表面外观优异的树脂组合物以及由其形成的成型品。
背景技术
芳香族聚碳酸酯树脂由于具有许多优异的特性,因此通过注射成型等加工成各种产品而用于广泛的产业领域。芳香族聚碳酸酯树脂由于尺寸精度、机械强度和耐热性优异,因此在OA机器、电气-电子机器领域中,用于齿轮等滑动部件的情况增加。但是,单独使用聚碳酸酯树脂时滑动性不充分。因此,对于改善聚碳酸酯树脂的滑动性提出了各种方案。
例如,提出了在聚碳酸酯树脂中添加作为滑动性改良剂的聚四氟乙烯、聚烯烃、聚酰胺、聚酯等树脂的方案(日本特开平4-136065号公报)。在聚碳酸酯树脂中配合作为滑动性改良材料的聚四氟乙烯树脂时,有时成型加工性、冲击强度会降低。而在聚碳酸酯树脂中添加聚烯烃、聚酰胺、聚酯等时,不仅无法得到充分的滑动性,而且会损害机械强度、耐热性、阻燃性等聚碳酸酯树脂本来具有的特性。
此外,还提出了在聚碳酸酯树脂中添加聚有机硅氧烷的方案(日本特开平10-182987号公报、特开平9-316282号公报)。但是,未实现兼具滑动性和耐冲击性。
此外,还提出了在聚碳酸酯树脂中为了赋予阻燃性而添加聚有机硅氧烷系接枝共聚物的方案(日本特开2000-264935号公报、国际公开第2004/092236号文本)。在这些文献中记载的聚有机硅氧烷存在与聚碳酸酯树脂的相容性不充分的缺点。
此外,还提出了在聚碳酸酯树脂中添加硅油和聚有机硅氧烷的方案(日本特开2000-302958号公报)。但是,硅油存在发生相分离而在成型品表面容易产生光泽不均的缺点。
此外,还提出了在聚碳酸酯树脂中为了赋予脱模性而添加聚硅氧烷-聚乙烯基接枝共聚物的方案(日本特开平5-209129号公报)。但是,由于添加量过少而滑动性不充分。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供具有优异的滑动性、且维持了耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性等聚碳酸酯树脂本来特性的树脂组合物。此外,本发明的目的在于提供具有优异的滑动性、且不易产生因滑动性改良剂导致的光泽不均等表面外观不良的树脂组合物。此外,本发明的目的在于提供具有优异的滑动性、阻燃性优异的树脂组合物。此外,本发明的目的在于提供由该树脂组合物形成的成型品。
本发明人为了达成上述目的反复进行了精心研究,结果发现:使芳香族聚碳酸酯树脂中含有特定量的作为滑动性改良剂(B成分)的特定结构的丙烯酸改性聚有机硅氧烷时,可以赋予优异的滑动性。此外还发现:使芳香族聚碳酸酯树脂中含有特定量的滑动性改良剂(B成分)时,不易与芳香族聚碳酸酯树脂发生相分离,不易产生成型品表面的光泽不均。此外还发现:除了滑动性改良剂(B成分)之外,在芳香族聚碳酸酯树脂中添加有机金属盐系阻燃剂(C成分)、有机磷化合物系阻燃剂(D成分)、含氟防滴落剂(E成分)等时,可以得到阻燃性优异的树脂组合物。本发明以这些见解为基础。
即,本发明涉及如下的树脂组合物以及由该树脂组合物形成的成型品,所述树脂组合物的特征在于,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,含有丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)3.0~7.0重量份,
丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)是对下述式(1)所示的聚有机硅氧烷(B1成分)以按B2成分/B1成分的重量比表示为5/95~95/5的比例接枝共聚混合物(B2成分)而成的丙烯酸改性聚有机硅氧烷,所述混合物(B2成分)包含(甲基)丙烯酸酯(B2-1成分)70重量%~100重量%和能够共聚的其他单体(B2-2成分)0重量%~30重量%。
Figure G200880009309XD00031
(式中,R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数1~20的烃基、或碳原子数1~20的卤代烃基,Y表示选自乙烯基、烯丙基和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团。X1和X2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~4的烷基或-SiR4R5R6(R4、R5独立地表示碳原子数1~20的烃基、或碳原子数1~20的卤代烃基,R6表示碳原子数1~20的烃基、碳原子数1~20的卤代烃基、或选自乙烯基、烯丙基和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团)表示的基团;m是10000以下的正整数,n是1~500的整数。)
具体实施方式
以下,对本发明进行详细说明。
(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,是使二元酚与碳酸酯前体反应而得到的。作为反应方法之一例,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和环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。
作为这里使用的二元酚的代表例,可以举出对苯二酚、间苯二酚、4,4’-二羟基联苯、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、以下有时简称为BPA)、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’-(对亚苯基二亚异丙基)二苯酚、4,4’-(间亚苯基二亚异丙基)二苯酚、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、双(4-羟基苯基)氧醚、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、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。优选的二元酚是双(4-羟基苯基)烷烃,其中从耐冲击性的观点出发,特别优选双酚A,已通用。
在本发明中,除了作为通用聚碳酸酯的双酚A系聚碳酸酯以外,还可以将使用其他二元酚类制造的特殊聚碳酸酯作为A成分使用。
例如,作为二元酚成分的一部分或全部,使用了4,4’-(间亚苯基二亚异丙基)二苯酚(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)芴和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),适合于对因吸水导致的尺寸变化、形态稳定性的要求特别严格的用途。这些除了BPA以外的二元酚,优选使用构成该聚碳酸酯的二元酚成分整体的5摩尔%以上,特别是10摩尔%以上。
特别是要求高刚性且更好的耐水解性时,构成树脂组合物的A成分特别优选为下述(1)~(3)的共聚聚碳酸酯。
(1)在构成该聚碳酸酯的二元酚成分100摩尔%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%)的共聚聚碳酸酯。
(2)在构成该聚碳酸酯的二元酚成分100摩尔%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%)的共聚聚碳酸酯。
(3)在构成该聚碳酸酯的二元酚成分100摩尔%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%)的共聚聚碳酸酯。
这些特殊的聚碳酸酯可以单独使用,也可以将2种以上适当地混合使用。此外,还可以将它们和通用的双酚A型聚碳酸酯混合使用。
对于这些特殊的聚碳酸酯的制法和特性,例如,详细地记载于特开平6-172508号公报、特开平8-27370号公报、特开2001-55435号公报和特开2002-117580号公报等中。
应说明的是,在上述的各种聚碳酸酯中,通过调整共聚组成等,使得吸水率和Tg(玻璃化转变温度)在下述范围内的聚碳酸酯,由于聚合物自身的耐水解性良好,且在成型后低翘曲性也格外优异,因此在要求形态稳定性的领域中特别适合。
(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。
在这里,聚碳酸酯的吸水率是使用直径45mm、厚3.0mm的圆板状试验片,依照ISO62-1980在23℃的水中浸渍24小时后测定水分率而得的值。此外,Tg(玻璃化转变温度)是依照JIS K7121用差示扫描热量计(DSC)测定而求出的值。
作为碳酸酯前体,使用酰卤、碳酸二酯或卤代甲酸酯(ハロホルメ一ト)等,具体可以举出碳酰氯、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯等。
通过界面聚合法由二元酚和碳酸酯前体制造芳香族聚碳酸酯树脂时,根据需要,可以使用催化剂、封端剂、用于防止二元酚发生氧化的抗氧化剂等。此外,芳香族聚碳酸酯树脂包括将三官能以上的多官能性芳香族化合物共聚而成的分支聚碳酸酯树脂、将芳香族或脂肪族(包括脂环族)的二官能性羧酸共聚而成的聚酯碳酸酯树脂、将二官能性醇(包括脂环族)共聚而成的共聚聚碳酸酯树脂、以及将所述二官能性羧酸和二官能性醇一起共聚而成的聚酯碳酸酯树脂。此外,可以是将2种以上的所得芳香族聚碳酸酯树脂混合而成的混合物。
分支聚碳酸酯树脂由于能够进一步协同地改善防流挂性,因此优选使用。作为所述分支聚碳酸酯树脂中使用的三官能以上的多官能性芳香族化合物,可以举出间苯三酚、2,3′,4,5′,6-五羟基联苯、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、或偏苯三酸、均苯四酸、二苯甲酮四羧酸以及它们的酸酐等,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。
对于分支聚碳酸酯树脂中的多官能性化合物的比例,在芳香族聚碳酸酯树脂总量中为0.001~1摩尔%、优选0.005~0.9摩尔%、更优选0.01~0.8摩尔%、特别优选0.05~0.4摩尔%。此外,特别是熔融酯交换法的情况,作为副反应有时会生成分支结构,对于所述分支结构的量,也优选在芳香族聚碳酸酯树脂总量中为上述的范围。另外,对于所述分支结构的量,可以通过1H-NMR测定来算出。
脂肪族的二官能性羧酸优选α,ω-二羧酸。作为脂肪族的二官能性羧酸,可以优选例举癸二酸(癸烷二酸)、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肪族二羧酸、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,可例示例如环己烷二甲醇、环己烷二醇以及三环癸烷二甲醇等。
进而,还可以使用将聚有机硅氧烷单元进行共聚而成的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。
作为聚碳酸酯树脂的制造方法的界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法和环状碳酸酯化合物的开环聚合法等的反应形式,是记载于各种文献和专利公报等中的公知方法。对于除了上述以外的反应形式的详细情形,已知记载于各种文献和专利公报等中。
制造本发明的树脂组合物时,芳香族聚碳酸酯树脂的粘均分子量(M)没有特别限定,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
对于粘均分子量小于1×104的芳香族聚碳酸酯树脂,有时无法获得在实用上期待的耐冲击性等,此外由于无法获得充分的防流挂性,因此阻燃性也容易劣化。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,从注射成型时的流动性差的观点出发通用性差。此外,由于成型加工温度升高,因此有时无法充分利用本发明的特征。
另外,芳香族聚碳酸酯树脂可以是混合粘均分子量在上述范围之外的芳香族聚碳酸酯树脂而得到的。特别是粘均分子量超过上述范围(5×104)的芳香族聚碳酸酯树脂,通过提高树脂的熵弹性,可以进一步协同地改善防流挂性。所述改善效果比上述分支聚碳酸酯更好。作为更优选的方式,还可以使用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-3-1成分)、和粘均分子量为1×104~3×104的芳香族聚碳酸酯树脂(A-3-2成分)构成,其粘均分子量为1.6×104~3.5×104的芳香族聚碳酸酯树脂(A3成分)(以下,有时称为“含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂”)。
对于所述含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂(A3成分),A-3-1成分的分子量优选为7×104~2×105,更优选8×104~2×105,进一步优选1×105~2×105,特别优选1×105~1.6×105。此外,A-3-2成分的分子量优选为1×104~2.5×104,更优选1.1×104~2.4×104,进一步优选1.2×104~2.4×104,特别优选1.2×104~2.3×104
含高分子量成分的芳香族聚碳酸酯树脂(A3成分)可以将上述A-3-1成分和A-3-2成分以各种比例混合,调整到满足规定分子量范围而得到。优选在A3成分100重量%中A-3-1成分为2~40重量%,更优选A-3-1成分为3~30重量%,进一步优选A-3-1成分为4~20重量%,特别优选A-3-1成分为5~20重量%。
此外,作为A-3成分的制备方法,可以举出(1)将A-3-1成分和A-3-2成分分别独立地聚合并将它们混合的方法;(2)使用以特开平5-306336号公报中给出的方法为代表的、在同一体系内制造采用GPC法得到的分子量分布图中显示多个聚合物峰的芳香族聚碳酸酯树脂的方法,使得该芳香族聚碳酸酯树脂满足本发明的A-1成分的条件来进行制造的方法;以及(3)将采用所述制造方法((2)的制造方法)得到的芳香族聚碳酸酯树脂、与另外制造的A-3-1成分和/或A-3-2成分混合的方法等。
本发明中所说的粘均分子量如下求出:首先使用乌氏粘度计,在20℃下由在二氯甲烷100ml中溶解芳香族聚碳酸酯0.7g而成的溶液,求出用下式算出的比粘度(ηSP),
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0是二氯甲烷的滴落秒数,t是试样溶液的滴落秒数]
由所求出的比粘度(ηSP)根据下述数学式算出粘均分子量M。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(其中[η]是极限粘度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
此外,上述的粘均分子量的计算法也适用于本发明的树脂组合物、由该树脂组合物成型得到的成型品的粘均分子量测定。即,在本发明中,这些粘均分子量是通过将比粘度(ηSP)代入上述式而求出的,该比粘度(ηSP)是由在二氯甲烷100ml中溶解成型品0.7g而成的溶液在20℃下求出的。
(B成分:丙烯酸改性聚有机硅氧烷)
本发明的B成分是对下述式(1)所示的聚有机硅氧烷(B1成分)以按B2成分/B1成分的重量比表示为5/95~95/5的比例接枝共聚混合物(B2成分)而成的丙烯酸改性聚有机硅氧烷,所述混合物(B2成分)包含(甲基)丙烯酸酯(B2-1成分)70重量%~100重量%和能够共聚的其他单体(B2-2成分)0重量%~30重量%。
(B1成分:聚有机硅氧烷)
聚有机硅氧烷(B1成分)用下述式(1)表示。
Figure G200880009309XD00091
式中,R1、R2和R3各自独立地表示(i)碳原子数1~20的烃基或(ii)碳原子数1~20的卤代烃基。
作为(i)碳原子数1~20的烃基,可以举出碳原子数1~20的烷基、碳原子数5~20的芳基。作为烷基例示有甲基、乙基、丙基、丁基等。作为芳基例示有苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等。(ii)碳原子数1~20的卤代烃基,表示将与(i)碳原子数1~20的烃基的碳原子结合的氢原子中的至少一个用卤素原子取代而成的基团。作为取代的卤素原子,可以举出氟原子、氯原子、溴原子。
Y表示选自乙烯基、烯丙基(2-丙烯基)和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团。
X1和X2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~4的烷基或-SiR4R5R6表示的基团。作为碳原子数1~4的烷基,例示有甲基、乙基、丙基、丁基等。-SiR4R5R6表示的基团的R4、R5各自独立地表示(i)碳原子数1~20的烃基或(ii)碳原子数1~20的卤代烃基。它们例示有与在R1~R3中例示的基团相同的基团。R6表示(i)碳原子数1~20的烃基、(ii)碳原子数1~20的卤代烃基或(iii)选自乙烯基、烯丙基和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团。(i)碳原子数1~20的烃基和(ii)碳原子数1~20的卤代烃基,例示有与在R1~R3中例示的基团相同的基团。
m表示10000以下的正整数。n表示1~500的整数。另外,在1分子中,R1~R6、Y分别可以相同也可以不同。
这样的聚有机硅氧烷可以用公知的方法来制造。例如,使用具有上述基团的链状或环状的低分子量聚有机硅氧烷或烷氧基硅烷,通过组合水解、聚合、平衡化的方法来进行制造。水解、聚合、平衡化可以通过公知的技术,在分散于水中的状态下进行。
(B2-1成分:(甲基)丙烯酸酯)
此外,所谓(甲基)丙烯酸酯(B2-1成分),是丙烯酸或甲基丙烯酸的烷基酯、羟基烷基酯、烷氧基烷基酯等。具体可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯等丙烯酸酯。
还可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正十二烷基酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-乙氧基乙酯等甲基丙烯酸酯。它们可以使用一种或将2种以上组合使用,特别优选甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸-2-羟基乙酯。
对于混合物(B2成分)中的(甲基)丙烯酸酯(B2-1成分)的含量,以与其他单体(B2-2成分)的合计量为100重量%时,为70~100重量%,优选为72~100重量%,更优选为74~100重量%。
(B2-2成分:能够共聚的其他单体)
此外,作为能够与(甲基)丙烯酸酯共聚的其他单体(B2-2成分),可以举出苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯这样的苯乙烯系化合物,丙烯腈、甲基丙烯腈这样的不饱和腈,氯乙烯、偏氯乙烯等卤代烯烃,乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯这样的乙烯基酯,丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺等不饱和酰胺,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐这样的不饱和羧酸等具有一个双键的单体。除此之外,还可以举出二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、三聚氰酸三烯丙酯、异氰脲酸三烯丙酯等多不饱和单体作为代表例。它们可以使用2种以上。
对于混合物(B2成分)中的其他单体(B2-2成分)的含量,以与(甲基)丙烯酸酯(B2-1成分)的合计量为100重量%时,为0~30重量%,优选为0~28重量%,更优选为0~26重量%。
(接枝共聚)
接枝共聚可以采用公知的方法进行。例如,可以将聚有机硅氧烷和(甲基)丙烯酸酯或者其与其他单体的混合物在水中乳化分散,在自由基聚合引发剂的存在下使之聚合,进行接枝共聚。在该方法中使用的乳化剂和自由基聚合引发剂可以是作为乳液聚合用所公知的物质。聚合结束后,通过盐析、过滤、水洗、干燥可以得到接枝共聚物。另外,在该乳液接枝共聚中,如前所述地在将聚有机硅氧烷分散于水中的状态下进行制造时,可以将所得的聚有机硅氧烷的乳化液直接作为接枝共聚用原料使用。
丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分),是对聚有机硅氧烷(B1成分)以按B2成分/B1成分的重量比表示为5/95~95/5、优选为10/90~80/20、更优选为15/85~70/30、尤其优选为20/80~60/40的比例接枝共聚由(甲基)丙烯酸酯和能够共聚的其他单体构成的混合物(B2成分)而成的。对于该重量比,当(甲基)丙烯酸酯和能够共聚的其他单体小于5时,与聚碳酸酯的相容性不充分,机械强度、成型品的外观有困难,超过95时,滑动性不充分。
所述丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)由例如日信化学公司以“Shariene”的商品名进行销售,可以从市场容易地获得。
本发明的树脂组合物中的丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)的含量,相对于聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,为3.0~7.0重量份,优选3.2~6.8重量份,进一步优选3.4~6.6重量份。丙烯酸改性聚有机硅氧烷(B成分)的比例小于3.0重量份时,滑动性的改良效果不充分,超过7.0重量份时,由于过剩的表面转移而使外观恶化,而且还使机械特性降低,不优选。
(C成分:有机金属盐系阻燃剂)
本发明的树脂组合物,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)成分100重量份,优选含有有机金属盐系阻燃剂(C成分)0.005~0.6重量份。有机金属盐系阻燃剂(C成分)优选是有机酸的碱(土类)金属盐,更优选是有机磺酸碱(土类)金属盐。有机酸的碱(土类)金属盐的碳原子数,优选为1~50,更优选为1~40。
作为有机磺酸碱(土类)金属盐,可以举出全氟烷基磺酸与碱金属或碱土类金属的金属盐这样的氟取代烷基磺酸的金属盐。全氟烷基磺酸的碳原子数优选为1~10,更优选为2~8。
作为有机磺酸碱(土类)金属盐,包括芳香族磺酸与碱金属或碱土类金属的金属盐。芳香族磺酸的碳原子数优选为7~50,更优选为7~40。
构成有机金属盐的金属,优选为碱金属或碱土类金属。作为碱金属,可以举出锂、钠、钾、铷和铯。作为碱土类金属,可以举出铍、镁、钙、锶和钡。更优选的是碱金属。因此,在本发明中,优选的C成分是全氟烷基磺酸碱金属盐。在所述的碱金属中,在透明性的要求更高时,优选铷和铯,另一方面由于它们并非通用且精制困难,因此结果有时在成本上成为不利。另一方面,在成本和阻燃性上有利的锂和钠反而在透明性上有时会不利。考虑到这些情况,可以分开使用全氟烷基磺酸碱金属盐中的碱金属,但最优选无论从哪个方面来说特性的平衡均优异的全氟烷基磺酸钾盐。还可以将所述的钾盐和由其他碱金属形成的全氟烷基磺酸碱金属盐并用。
作为优选的全氟烷基磺酸碱金属盐,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、全氟丁烷磺酸铷和全氟己烷磺酸铷等,它们可以使用1种或将2种以上并用。其中特别优选全氟丁烷磺酸钾。
C成分可以采用公知的方法,且通过如下方法等来进行制造,即,使制造含氟有机金属盐时的原料中含有的氟化物离子的量降低的方法;将通过反应得到的氟化氢等利用反应时产生的气体或加热来除去的方法;以及在制造含氟有机金属盐时使用重结晶和再沉淀等精制方法来使氟化物离子的量降低的方法。特别是由于C成分较易溶于水,因此优选采用如下工序来进行制造:使用离子交换水、特别是满足电阻值在18MΩ·cm以上、即电导度约0.55μS/cm以下的水,且在高于常温的温度下使之溶解后进行洗涤,然后使之冷却,进行重结晶。
在本发明中作为优选C成分的全氟烷基磺酸碱金属盐的制造通常采用如下方法进行:将全氟烷基磺酸或全氟烷基磺酰氟用碱金属的碳酸盐或氢氧化物等碱性化合物进行中和。使用全氟烷基磺酸时,由于其自身为液状的情况很多,其精制困难,因此较多地含有在制造该磺酸时混入的氟化物离子。另一方面,使用全氟烷基磺酰氟时,通过其的中和反应生成氟化物离子。
使用全氟烷基磺酸时,通过特开平1-268671号公报中公开的在pH为3以下的酸性范围进行中和反应的方法,可以减少氟化物离子。根据该方法,在不含进一步的精制工序的情况下就可以得到氟化物离子减少的全氟烷基磺酸碱金属盐。另一方面,将全氟烷基磺酰氟作为原料使用时,优选在制造金属盐后,如上所述地使之重结晶,使氟化物离子减少到规定量为止。此外,将全氟烷基磺酸作为原料时,也优选进一步包含利用重结晶的精制工序。更具体地说,优选如下进行:将通过用碱金属的碳酸盐或氢氧化物中和全氟烷基磺酸的方法,以及用碱金属的碳酸盐或氢氧化物中和全氟烷基磺酰氟的方法(更优选采用后者的方法)制造的全氟烷基磺酸碱金属盐,在该金属盐的2~10重量倍的离子交换水(特别优选电阻值在18MΩ·cm以上)中,在40~90℃(更优选60~85℃)的范围溶解后搅拌0.1~3小时,更优选0.5~2.5小时,然后冷却到0~40℃、更优选10~35℃的范围,通过过滤而分离出所析出的结晶,由此制造本发明的优选C成分即全氟烷基磺酸碱金属盐。
本发明的树脂组合物中的有机金属盐系阻燃剂(C成分)的含有比例,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,为0.005~0.6重量份,优选为0.005~0.2重量份,更优选为0.008~0.13重量份。越在所述优选的范围阻燃性越好。
(D成分:有机磷化合物系阻燃剂)
本发明的树脂组合物,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,优选含有有机磷化合物系阻燃剂(D成分)4.0~9.0重量份。
作为有机磷化合物系阻燃剂(D成分),可以举出红磷、有机磷酸酯系阻燃剂等。其中优选有机磷酸酯系阻燃剂,特别优选下述式(2)所示的1种或2种以上的磷酸酯。
Figure G200880009309XD00141
式中的X是由选自对苯二酚、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)硫醚中的二羟基化合物衍生的二元酚残基。
j、k、l和m各自独立地为0或1,n是0~5的整数(其中,为聚合度n不同的磷酸酯的混合物时,n表示其平均值)。
R11、R12、R13和R14各自独立地为由选自可以被卤素原子取代的苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚和对枯基苯酚中的芳基衍生的一元酚残基。
式(2)中的X优选是由选自对苯二酚、间苯二酚和双酚A中的二羟基化合物衍生的二元酚残基。j、k、l和m优选分别是1,n优选是0~3的整数(其中,为聚合度n不同的磷酸酯的混合物时,n表示其平均值)。R11、R12、R13和R14优选各自独立地为由选自可以被1个以上卤素原子取代的苯酚、甲酚和二甲苯酚中的芳基衍生的一元酚残基。
特别优选的是:X是由间苯二酚衍生的二元酚残基,j、k、l和m分别是1,n是0或1,R11、R12、R13和R14各自独立地为由苯酚或二甲苯酚衍生的一元酚残基。
在所述的有机磷酸酯中,作为磷酸酯化合物的磷酸三苯酯、作为磷酸酯寡聚物的间苯二酚双(二甲苯基磷酸酯)和双酚A双(二苯基磷酸酯)由于耐水解性等优异而可以优选使用。从耐热性等观点出发,更优选的是间苯二酚双(二甲苯基磷酸酯)和双酚A双(二苯基磷酸酯)。
本发明的树脂组合物中的有机磷化合物系阻燃剂(D成分)的含量,相对于A成分100重量份,为4.0~9.0重量份,优选为4.8~8.4重量份,更优选为5.2~8.0重量份。通过该优选的组成比例,提供具有良好阻燃性的树脂组合物。有机磷化合物系阻燃剂(D成分)过于少于上述范围时,难以获得阻燃效果,超过上述范围而过多时,有时引起组合物的物性降低和因耐热性的降低而导致的极限PV值降低。
(E成分:含氟防滴落剂)
本发明的树脂组合物,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,优选含有含氟防滴落剂(E成分)0.01~1重量份。作为含氟防滴落剂(E成分),例示有具有原纤形成能力的聚四氟乙烯等。
具有原纤形成能力的聚四氟乙烯(PTFE)具有极高的分子量,通过剪切力等外力作用结合PTFE之间而显示成为纤维状的趋势。其分子量以由标准比重求出的数均分子量计,为100万~1000万,更优选200万~900万。该PTFE除了固体形状之外,还可以使用水性分散液形态的PTFE。此外,该具有原纤形成能力的PTFE,为了使在树脂中的分散性提高、获得更好的阻燃性和机械特性,还可以使用与其他树脂混合的混合形态的PTFE混合物。作为该具有原纤形成能力的PTFE的市售品,可以举出例如三井-杜邦氟化学公司的TEFLON(注册商标)6J、DAIKIN化学工业公司的POLYFLON MPA FA500、F-201L等。作为PTFE的水性分散液的市售品,可以举出ASAHI-ICI FLUORO POLYMERS公司制的FLUONAD-1、AD-936、DAIKIN化学工业公司制FLUON D-1、D-2、三井-杜邦氟化学公司的TEFLON(注册商标)30J等作为代表。
作为混合形态的PTFE,可以使用通过如下方法得到的混合物:(1)将PTFE的水性分散液与有机聚合物的水性分散液或溶液混合,进行共沉淀而得到共凝聚混合物的方法(特开昭60-258263号公报、特开昭63-154744号公报等中记载的方法);(2)将PTFE的水性分散液与干燥的有机聚合物粒子混合的方法(特开平4-272957号公报中记载的方法);(3)将PTFE的水性分散液与有机聚合物粒子溶液均匀地混合,从该混合物中将各种介质同时除去的方法(特开平06-220210号公报、特开平08-188653号公报等中记载的方法);(4)在PTFE的水性分散液中将待形成有机聚合物的单体进行聚合的方法(特开平9-95583号公报中记载的方法);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聚合乙烯基系单体,然后得到混合物的方法(特开平11-29679号等中记载的方法)。作为这些混合形态的PTFE的市售品,可以举出三菱丽阳公司的“METABLEN A3000”(商品名)以及GESpecialty Chemicals公司制的“BLENDEX B449”(商品名)等。
作为混合形态的PTFE的比例,在PTFE混合物100重量%中,优选PTFE为1~60重量%,更优选为5~55重量%。PTFE的比例在所述范围时,可以实现PTFE良好的分散性。
本发明的树脂组合物中的含氟防滴落剂(E成分)的含量,相对于A成分100重量份为0.01~1重量份,优选为0.03~0.8重量份,更优选为0.05~0.6重量份。E成分小于0.01重量份时难以获得阻燃效果,超过1重量份时成型品外观恶化而不优选。
本发明的树脂组合物,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,优选含有有机磷化合物系阻燃剂(D成分)4.0~9.0重量份和含氟防滴落剂(E成分)0.01~1重量份。
(磷系稳定剂)
本发明的树脂组合物优选进一步含有磷系稳定剂。所述磷系稳定剂使制造时或成型加工时的热稳定性提高,使机械特性、色调和成型稳定性提高。此外,在紫外线劣化中多伴有氧化劣化,因此对该劣化的抑制也具有辅助的效果。作为该磷系稳定剂,例示有亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸以及它们的酯等。
具体地说,作为亚磷酸酯化合物,可以举出例如亚磷酸三苯酯、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、亚磷酸二癸基单苯基酯、亚磷酸二辛基单苯基酯、亚磷酸二异丙基单苯基酯、亚磷酸单丁基二苯基酯、亚磷酸单癸基二苯基酯、亚磷酸单辛基二苯基酯、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、二硬脂基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。
进而,作为其他的亚磷酸酯化合物,还可以使用与二元酚类反应而具有环状结构的亚磷酸酯化合物。可以举出例如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’-乙叉基双(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、磷酸二苯基甲苯基酯、磷酸二苯基单邻联苯基酯、磷酸三(丁氧基乙基)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’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-亚联苯基二亚膦酸酯、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。
优选四(二叔丁基苯基)-亚联苯基二亚膦酸酯、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)-亚联苯基二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。所述亚膦酸酯化合物优选能够与上述具有取代有2个以上烷基的芳基的亚磷酸酯化合物并用。
作为膦酸酯化合物,可以举出苯磺酸二甲酯、苯磺酸二乙酯和苯磺酸二丙酯等。
上述磷系稳定剂不仅可以使用一种,还可以将2种以上混合使用。在上述磷系稳定剂中,优选亚磷酸酯化合物或亚膦酸酯化合物。特别优选三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-亚联苯基二亚膦酸酯和双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。此外,将它们与磷酸酯化合物并用也是优选的方式。
(受阻酚系稳定剂)
本发明的树脂组合物可以进一步含有受阻酚系稳定剂。含有受阻酚系稳定剂时,可以防止树脂组合物的干热劣化。此外,由于在紫外线劣化中多伴有氧化劣化,因此对于抑制该劣化也是有效的。作为所述受阻酚系稳定剂,例如,例示有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-羟基苄基膦酸酯二乙基酯、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’-乙叉基-双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-丁叉基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-丁叉基双(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’-六亚甲基双-[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、以及四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。它们都容易获得。上述受阻酚系抗氧化剂可以单独使用或将2种以上组合使用。
选自磷系稳定剂和受阻酚系稳定剂中的至少一种稳定剂的含量,相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,优选为0.001~1重量份,更优选为0.003~0.5重量份,进一步优选为0.005~0.1重量份。稳定剂过于少于上述范围时,难以获得良好的稳定化效果,超过上述范围而过多时,有时会引起组合物的物性降低、阻燃性恶化。
(强化填充材料)
本发明的树脂组合物中可以配合作为强化填料公知的各种填充材料。作为所述填充材料,例如,例示有滑石、硅灰石、云母、粘土、蒙脱石、绿土、高岭土、碳酸钙、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃中空球、磨碎玻璃纤维、玻璃薄片、碳纤维、碳薄片、碳珠、磨碎碳纤维、金属薄片、金属纤维、金属涂布玻璃纤维、金属涂布碳纤维、金属涂布玻璃薄片、二氧化硅、陶瓷粒子、陶瓷纤维、陶瓷中空球、石墨、芳族聚酸胺纤维、以及各种晶须(钛酸钾晶须、硼酸铝晶须和碱性硫酸镁等)等。这些强化填料可以包括单独一种或并用2种以上的情形。填充材料的含量优选相对于A成分100重量份为1~50重量份的范围。
(光反射用白色颜料)
本发明的树脂组合物可以含有白色颜料。作为白色颜料,特别优选二氧化钛(特别是通过硅酮等有机表面处理剂进行了处理的二氧化钛)颜料。白色颜料的含量相对于A成分100重量份,优选为1~30重量份,更优选为2~20重量份。
(自由基引发剂)
本发明的树脂组合物可以含有自由基引发剂。作为优选的自由基引发剂,可以举出2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧化)己炔-3、二枯基过氧化物等有机过氧化物、2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(二枯基)等,它们以日本油脂公司制的PERHEXINE 25B、PERCUMYL D、NOFMAR(ノフマ一)BC等商品名进行市售,可以容易地获得。特别优选在熔融混炼时自由基的产生极少、而在燃烧时有效产生一定程度的稳定自由基的自由基引发剂,因此可以举出2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(二枯基)作为更优选的自由基引发剂。需要阻燃性时,通过所述自由基引发剂可以使阻燃性进一步提高。自由基引发剂的含量相对于A成分100重量份,优选为0.001~0.3重量份,更优选0.01~0.1重量份。
(光稳定剂)
此外,本发明的树脂组合物还可以含有以双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]}、以及聚甲基丙基3-氧-[4-(2,2,6,6-四甲基)哌啶基]硅氧烷等为代表的受阻胺系光稳定剂。
光稳定剂可以单独使用或使用2种以上的混合物。相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份,光稳定剂的含量优选为0.0005~3重量份,更优选0.01~2重量份,进一步优选0.02~1重量份。
(其他树脂、弹性体)
本发明的树脂组合物中可以在无损本发明目的的范围内少量地使用其他树脂、弹性体。
作为所述其他树脂,可以举出例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、有机硅树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、丙烯腈/苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(ABS树脂)、聚甲基丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等树脂。
此外,作为弹性体,可以举出例如异丁烯/异戊二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶、丙烯酸系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、核壳型弹性体MBS(甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/丁二烯)橡胶、MAS(甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/苯乙烯)橡胶等。
此外,为了对成型品赋予各种功能、改善特性,本发明的树脂组合物中可以少量地配合其自身为已知的添加物。这些添加物只要无损本发明的目的,则为通常的配合量。
作为所述的添加剂,可以举出着色剂(例如炭黑、氧化钛等颜料、染料)、无机系荧光体(例如以铝酸盐为结晶母核的荧光体)、防静电剂、流动改性剂、结晶成核剂、无机和有机的抗菌剂、光催化剂系防污剂(例如微粒氧化钛、微粒氧化锌)、以接枝橡胶为代表的冲击改性剂、红外线吸收剂(热线吸收剂)、以及光致变色剂等。
(树脂组合物的制造)
本发明的树脂组合物可以如下制造,例如,将A成分、B成分以及C成分、D成分、E成分等其他成分分别用V型搅拌机、亨舍儿混合机、机械化学装置、挤出混合机等预混合装置充分混合后,根据情况采用挤出造粒机、压块机等进行造粒,然后用以排气式双轴刳刨机为代表的熔融混炼机进行熔融混炼,以及用造粒机等机器进行颗粒化来进行制造。
作为各成分向熔融混炼机的供给方法,例示有(i)A成分、B成分和其他成分分别独立地供给于熔融混炼机的方法,(ii)将A成分、B成分和其他成分的一部分预混合后,与剩余成分分开地供给于熔融混炼机的方法等。
作为挤出机,可以优选使用具有能够排出原料中的水分、对由熔融混炼树脂产生的挥发气体进行脱气的通风孔的挤出机。优选设置用于从通风孔将产生水分、挥发气体高效地排出到挤出机外部的真空泵。此外,还可以在挤出机口模部前面的区域设置用于将混入挤出原料中的异物等除去的筛网,将异物从树脂组合物中除去。作为所述筛网,可以举出金属网、换网器(screen changer)、烧结金属板(盘滤器等)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、三轴以上的多轴挤出机等。
如上所述挤出的树脂直接切断而颗粒化,或者在形成股线后将所述股线用造粒机切断而颗粒化。颗粒化时需要减少外部尘埃等的影响时,优选将挤出机周围的环境清洁化。所得的颗粒的形状可以为圆柱、方柱和球状等一般的形状,更优选圆柱。所述圆柱的直径优选为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。
(成型品)
由本发明的树脂组合物形成的成型品通常可以通过将其颗粒进行注射成型而得到。在所述注射成型中,不仅可以列举通常的成型方法,而且还可以列举注射压缩成型、注射加压成型、气体辅助注射成型、发泡成型(包括注入超临界流体的方法)、嵌件成型、模内涂布成型、隔热模具成型、急速加热冷却模具成型、双色成型、夹芯成型和超高速注射成型等。此外,成型可以选择冷流道方式和热流道方式中的任一种。
此外,根据本发明,将树脂组合物挤出成型,还可以形成各种异型挤出成型品、片、膜等的形状。此外,片、膜的成型还可以使用吹胀法、压延法、流延法等。进而,通过施加特定的拉伸操作,还可以成型为热收缩管。此外,还可以通过旋转成型、吹塑成型等将本发明的树脂组合物制成成型品。
(表面处理)
进而,本发明的成型品可以进行各种表面处理。作为表面处理,可以举出硬涂处理、疏水-疏油涂布处理、亲水性涂布处理、防静电涂布处理、紫外线吸收涂布处理、红外线吸收涂布处理、以及金属化处理(蒸镀等)等各种处理。此外,作为表面处理方法,除了涂布液剂之外,还可以举出蒸镀法、火焰喷涂法、以及镀敷法。作为蒸镀法,可以使用物理蒸镀法和化学蒸镀法中的任一种。作为物理蒸镀法,例示有真空蒸镀法、溅射以及离子镀。作为化学蒸镀(CVD)法,例示有热CVD法、等离子体CVD法、以及光CVD法等。
实施例
以下,举出实施例进一步进行说明,但本发明并不限于此。评价按以下的方法进行。
(1)动态摩擦系数
作为评价机器使用ORIENTEC公司制的往复动态摩擦磨耗试验机AFT-15M。将在圆截面部分结合有直径5mmφ的半球和直径5mmφ、长30mm的圆柱且在前端具有球面的针状试验片(材质:不锈钢)安装在固定侧试验片支架上。另一方面,采用注射成型由实施例和比较例的树脂组合物制作长150mm×宽150mm×厚2mm的平板状试验片(浇口是靠边的一端宽40mm×厚1mm的鳍状(fin)浇口),将中心部切割成长50mm×宽100mm,将所述切割试验片固定在往复运动的台座上。在针状试验片的圆柱轴方向与平板状试验片的平面法线方向成为平行的状态下,在施加了负荷荷重9.8N的荷重的状态下,使上述针状试验片的前端球面部分与所述平板状试验片的切割试验片的平面部分接触。在该接触状态下,在23℃、相对湿度50%RH的氛围中于平面内的1直线上以一次往复为2秒的速度来回往复运动单程为25mm的距离1000次,通过与针状试验片侧接接的容量49N的测压元件(load cell)测定1000次往复运动后的摩擦力,由与上述负荷荷重的关系算出动态摩擦系数。
(2)极限PV值
将外径25mm、内径20mm的圆筒状试验片成型,使用摩擦试验机[ORIENTEC公司制的フリクトロン摩擦磨耗试验机]进行止推(スラスト)摩擦磨耗试验(在一定荷重下,使圆筒状试验片与对象材料的端面接触,旋转)。作为对象材料,使用机械结构用碳钢(S-45C),在无润滑的状态下进行,在滑动速度为20cm/sec(转数167rpm)的条件下,使加压荷重以每3分钟从0到500kg阶段性地变化,进行极限PV值的测定。这里所说的极限PV值,是表示材料的滑动表面因摩擦发热而发生变形(熔融),将发生破坏的极限的加压荷重(P)和滑动速度(V)相乘而得的值。
(3)耐冲击性
依照ISO 179实施带槽口的沙尔皮(Charpy)冲击强度的测定。
(耐热性)
依照ISO 75-1和75-2,测定荷重弯曲温度。另外,测定荷重在1.80MPa下进行。
(阻燃性)
使用依照UL规格制成的1.5mm厚的试验片,采用基于UL规格94的垂直燃烧试验进行评价。
(6)表面外观
用目视测定宽50mm×长80mm×厚2mm的方板。将表面外观良好的用○表示,将在成型品表面因发生相分离而产生光泽不均等的、或者在注射成型时丙烯酸改性聚有机硅氧烷成分从成型品表面发生剥离的用×表示。
此外,表1记载的所使用的原材料等如下。
(A成分)
PC-1:芳香族聚碳酸酯树脂[帝人化成公司制L-1225WP、粘均分子量22400]
PC-2:芳香族聚碳酸酯树脂[帝人化成公司制L-1225WX、粘均分子量19700]
(B成分)
R-170:丙烯酸改性聚有机硅氧烷[日信化学工业公司制CHALINER-170、聚二甲基硅氧烷含量70重量%]
(B成分以外)
PTFE:聚四氟乙烯树脂[DAIKIN工业公司制RUBRON L-5、平均粒径约7μm]
(C成分)
F-114P:全氟丁烷磺酸钾盐[大日本油墨公司制MEGAFAC F-114P]
(D成分)
PX-200:以间苯二酚双[二(2,6-二甲基苯基)磷酸酯]为主要成分的磷酸酯[大八化学工业公司制PX-200]
(E成分)
FA500:具有原纤形成能力的聚四氟乙烯[DAIKIN工业公司制POLYFLON MP FA500]
(其他成分)
IRX:亚磷酸酯化合物[汽巴精化公司制Irgafos168]
实施例1~17和比较例1~12
按以下的要领制作表1~3中记载的树脂组合物。称量表1~3的比例的各成分,用滚筒混合均匀,将所述混合物投入到挤出机中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(神户制钢所制KTX-30)。在筒体温度和口模温度为280℃、以及通气孔抽吸度为3000Pa的条件下挤出股线,在水浴中冷却后,用造粒机进行股线切割,进行颗粒化。所得的颗粒在120℃用热风循环式干燥机干燥6小时,用注射成型机[东芝机械公司制IS150EN-5Y]在筒体温度280℃、模具温度70℃下将试验片成型,采用上述方法进行评价。
表1
表2
Figure G200880009309XD00271
表3
Figure G200880009309XD00281
由表1~3中的实施例和比较例的比较可知,本发明的树脂组合物的滑动性、耐冲击性、耐热性、阻燃性和表面外观优异。
本发明的树脂组合物,不使用氟系滑动剂就具有优异的滑动性和表面外观。此外,本发明的树脂组合物保持作为聚碳酸酯树脂本来特性的耐冲击强度、耐热性、阻燃性、尺寸稳定性。
产业上的可利用性
由本发明的树脂组合物形成的成型品在环境应对要求强的电气-电子机器、办公机器等内部机构部件中有用。

Claims (11)

1.一种树脂组合物,其特征在于,是相对于芳香族聚碳酸酯树脂即A成分100重量份含有丙烯酸改性聚有机硅氧烷即B成分3.2~6.8重量份、且不含有硅油的树脂组合物,其中,
丙烯酸改性聚有机硅氧烷即B成分是对下述式(1)所示的聚有机硅氧烷即B1成分以按B2成分/B1成分的重量比表示为5/95~95/5的比例接枝共聚混合物即B2成分而成的丙烯酸改性聚有机硅氧烷,所述混合物即B2成分包含(甲基)丙烯酸酯即B2-1成分70重量%~100重量%和能够共聚的其他单体即B2-2成分0重量%~30重量%,
Figure FSB00001014076100011
式中,R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数1~20的烃基、或碳原子数1~20的卤代烃基,Y表示选自乙烯基、烯丙基和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团,X1和X2各自独立地表示氢原子、碳原子数1~4的烷基或-SiR4R5R6表示的基团,其中,R4、R5独立地表示碳原子数1~20的烃基、或碳原子数1~20的卤代烃基,R6表示碳原子数1~20的烃基、碳原子数1~20的卤代烃基、或选自乙烯基、烯丙基和γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基中的自由基反应性基团,m是10000以下的正整数,n是1~500的整数。
2.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,B2-1成分是甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸-2-羟基乙酯。
3.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,B2成分/B1成分的重量比为20/80~60/40的比例。
4.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂即A成分100重量份,含有有机金属盐系阻燃剂即C成分0.005~0.6重量份。
5.如权利要求4所述的树脂组合物,其中,有机金属盐系阻燃剂即C成分是有机酸的碱(土类)金属盐。
6.如权利要求5所述的树脂组合物,其中,有机酸的碱(土类)金属盐即C成分是有机磺酸碱(土类)金属盐。
7.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂即A成分100重量份,含有有机磷化合物系阻燃剂即D成分4.0~9.0重量份。
8.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂即A成分100重量份,含有含氟防滴落剂即E成分0.01~1重量份。
9.如权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于芳香族聚碳酸酯树脂即A成分100重量份,含有有机磷化合物系阻燃剂即D成分4.0~9.0重量份和含氟防滴落剂即E成分0.01~1重量份。
10.如权利要求7所述的树脂组合物,其中,有机磷化合物系阻燃剂即D成分是下述式(2)所示的磷酸酯,
式中的X是由选自对苯二酚、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)硫醚中的二羟基化合物衍生的二元酚残基,j、k、l和m各自独立地为0或1,n是0~5的整数,其中,为聚合度n不同的磷酸酯的混合物时,n表示其平均值,R11、R12、R13和R14各自独立地为由选自可以被卤素原子取代的苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚和对枯基苯酚中的芳基衍生的一元酚残基。
11.一种成型品,由权利要求1所述的树脂组合物形成。
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