CN101747613A - 具有优异的阻燃性和光稳定性的聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有优异的光稳定性和阻燃性的热塑性聚碳酸酯树脂组合物。根据本发明的聚碳酸酯树脂组合物包括约100重量份的聚碳酸酯树脂(A);约0.1至约5重量份的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B);约5至约50重量份的二氧化钛(C);以及约0.1至约5重量份的氟化聚烯烃基树脂(D)。该热塑性聚碳酸酯树脂组合物可以进一步包括约5至约50重量份的填料(E)。
Description
相关申请的引用
本申请要求于2008年12月19日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第2008-130220号的优先权,将其披露的全部内部结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种具有优异的光稳定性和阻燃性的聚碳酸酯树脂组合物。更具体地,本发明涉及一种这样的聚碳酸酯树脂组合物,其通过在聚碳酸酯树脂中以适当的比率使用含聚有机硅氧烷的接枝共聚物、二氧化钛和氟化的烯烃基树脂,在没有使该树脂的机械性能或耐热性变差的情况下,能防止卤素基有害气体产生并且在光稳定性和阻燃性方面是优异的。
背景技术
作为具有优异的机械性能、高耐热性和透光率(transparency)的工程塑料的聚碳酸酯树脂应用于办公自动化系统、电气和电子部件、建筑材料等的各种领域中。用于电气和电子部件中液晶显示器(LCD)背光单元的聚碳酸酯树脂需要较高的光反射率、光稳定性和颜色固定性能,并且由于包括电视机、监视器和笔记本电脑的产品细长化和薄型化而需要高的流动性。
当聚碳酸酯树脂用于LCD背光单元时,经常出现这样的时候,将树脂着色为高白色度并用作背光框架以在使背光损失减少到最小的情况下反射背光。在空气中具有最高折射率的二氧化钛(TiO2)主要用作将树脂着色为高白色度的白色颜料。
为了赋予这样的树脂组合物阻燃性,传统已经使用卤素基阻燃剂和锑化合物或磷基化合物。然而,由于当使用卤素基阻燃剂时在燃烧过程中产生的气体对人体有害的问题,最近对不含有卤素基阻燃剂的树脂的需求快速增加。虽然磷酸酯基阻燃剂通常以磷基化合物形式用作阻燃剂,但是其中使用磷酸酯基阻燃剂的树脂组合物存在问题,例如所谓的“榨汁”现象,即在模塑过程中阻燃剂移动并沉积在模制品(molding)的表面上,并且树脂组合物中的耐热性快速降低。
虽然存在使用磺酸的金属盐作为大多数目前甚至无需使用卤素基阻燃剂而用于赋予高耐热性和阻燃性的技术中的通用技术的方法,但是存在这样的缺点,即树脂组合物的阻燃性变差,并且如果使用大量的二氧化钛来将该树脂着色成高白色度,则树脂在高温下分解,从而导致树脂组合物的机械性能变差。
发明内容
本发明提供了一种具有优异的光稳定性和阻燃性的聚碳酸酯树脂组合物。
本发明进一步提供了一种光稳定性和阻燃性以及例如抗冲击性、耐热性、加工性能、外观等的物理性能优异的热塑性聚碳酸酯树脂组合物。
本发明进一步提供了一种由该聚碳酸酯树脂组合物制造的模制品。
本发明提供了一种热塑性聚碳酸酯树脂组合物,包括100重量份的聚碳酸酯树脂(A);约0.1至约5重量份的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B);约5至约50重量份的二氧化钛(C);以及约0.1至约5重量份的氟化聚烯烃基树脂(D)。
例如,含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)与二氧化钛(C)的重量比是约1∶5至约1∶40。
根据本发明的热塑性聚碳酸酯树脂组合物可以进一步包括约5至约50重量份的填料(E)。
此外,本发明提供了通过挤出根据本发明的热塑性聚碳酸酯树脂组合物而获得的颗粒。
而且,本发明提供了通过模塑根据本发明的热塑性聚碳酸酯树脂组合物而获得的LCD背光部件。
发明内容
现在,在下文中在本发明的以下详细描述中将更充分地描述本发明,其中描述了本发明的一些但不是所有的实施方式。确实,本发明可以以许多不同的形式来具体体现,并且不应视为限于本文陈述的实施方式;相反,提供了这些实施方式以使该披露内容将满足适用的法律要求。
根据本发明的具有优异的光稳定性和阻燃性的热塑性聚碳酸酯树脂组合物包括约100重量份的聚碳酸酯树脂(A);约0.1至约5重量份的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B);约0.1至约50重量份的二氧化钛(C);以及约0.1至约5重量份的氟化聚烯烃基树脂。特别地,本发明的发明人努力解决现有技术的问题。作为该努力的结果,本发明的发明人通过向聚碳酸酯树脂中以适当的比率加入含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物、二氧化钛和氟化烯烃基树脂开发了一种这样的聚碳酸酯树脂组合物,该组合物可以防止卤化的有害气体生成并且在光稳定性和阻燃性方面优异,而不会使该树脂的机械性能或耐热性劣化。在下文中,将更详细地描述根据本发明的该热塑性聚碳酸酯树脂组合物的各组分。
聚碳酸酯树脂(A)
作为用于制备本发明的树脂组合物的组分的聚碳酸酯树脂(A)是例如通过使由以下化学式1表示的二酚与光气(碳酰氯)、卤代甲酸酯(卤素甲酸酯)或碳酸二酯反应而制备的芳香族聚碳酸酯树脂。
[化学式1]
其中,A1选自由单键、取代或未取代的C1-C5亚烷基、取代或未取代的C1-C5次烷基(alkylidene)、取代或未取代的C3-C6环亚烷基、取代或未取代的C5-C6环次烷基、CO、S、和SO2组成的组;R1和R2中的每一个独立地选自由取代或未取代的C1-C30烷基和取代或未取代C6-C30芳基组成的组;n1和n2中的每一个独立地是0至4的整数;并且术语“取代的”是指氢原子被选自由卤素基团、C1-C30烷基、C1-C30卤代烷基、C6-C30芳基、C2-C30杂芳基、C1-C20烷氧基、以及它们的组合组成的组中的取代基取代。
由上述化学式1表示的化合物的具体实例可以包括4,4’-二羟基联苯、2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷、2,4-双-(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷、2,2-双-(3-氯-4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷等。在这些二酚中,作为实例,可以使用2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷、2,2-双-(3,5-二氯-4-羟基苯基)-丙烷、或1,1-双-(4-羟基苯基)-环己烷。此外,作为另一个实例,可以使用称作双酚A的2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷。
聚碳酸酯树脂的实施例可以包括具有约10,000至约200,000g/mol,例如,约15,000至约80,000g/mol的重均分子量(Mw)的聚碳酸酯树脂,但它们不必限于此。
本发明的聚碳酸酯树脂可以具有线型聚碳酸酯树脂、分支聚碳酸酯树脂、它们的共聚物、它们的组合、聚酯碳酸酯共聚物等的形式,其披露在美国专利第2,999,846、3,028,365、3,271,367和4,452,968号中,将其结合于此作为参考。
线型聚碳酸酯树脂可以是双酚A基聚碳酸酯树脂,并且分支聚碳酸酯树脂可以通过使多官能芳香族化合物例如偏苯三酸酐、和偏苯三酸与二羟基酚和聚碳酸酯前体反应而制备。该聚酯碳酸酯共聚物可以通过使双官能羧酸与二羟酚和碳酸酯前体反应而制备。
聚碳酸酯树脂可以包括同聚碳酸酯树脂、共聚碳酸酯树脂、以及共聚碳酸酯树脂和同聚碳酸酯树脂的混合形式。
而且,聚碳酸酯树脂能够部分或完全用例如在双官能羧酸存在的情况下通过聚合反应而获得的芳香族聚酯-碳酸酯树脂的酯前体替代。
含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)
在根据本发明的一个示例性实施方式中,包括由聚有机硅氧烷形成的核并且其中乙烯基单体与核接枝共聚合以形成壳的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物用于本发明的树脂组合物。
在根据本发明的另一个示例性实施方式中,本发明的树脂组合物中使用的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物可以以这样的方式获得,即,首先在按重量计约40%至约90%的聚有机硅氧烷颗粒(B-1)存在的情况下通过聚合按重量计约0.5%至约10%的乙烯基单体(B-2),然后使获得的聚合物与按重量计约5%至约50%的乙烯基单体(B-3)另外聚合,其中所述乙烯基单体(B-2)包括按重量计约100%至约50%的具有两个或更多个可聚合不饱和键的多官能单体(B-2-a)以及按重量计约0至约50%的其它可共聚单体(B-2-b)。例如,乙烯基单体接枝在橡胶的核结构上,以在适合于本发明的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物中形成硬壳。
聚有机硅氧烷颗粒(B-1)具有通过光散射法或电子显微镜观察测量的约0.008至约0.6μm的数均粒径,例如约0.01至约0.2μm,作为另一实例,例如约0.01至约0.15μm。
小于约0.008μm的平均粒径使加工困难,而大于约0.6μm的平均粒径倾向于降低阻燃性。
为了改善阻燃性和抗冲击性,聚有机硅氧烷颗粒(B-1)可以包括约95%以下的含量,例如约50%以下,作为另一实例约20%以下(通过在约23℃下用约80ml的甲苯浸渍约0.5g的颗粒24小时测定)的不溶于甲苯的物质。除了由聚有机硅氧烷制成的颗粒外,聚有机硅氧烷颗粒(B-1)还可以包括含有约5%以下的其它共聚物,例如约5%以下的聚丙烯酸丁基酯、丙烯酸丁酯-苯乙烯共聚物等的改性聚有机硅氧烷颗粒。
聚有机硅氧烷颗粒(B-1)可以由环硅氧烷制备,环硅氧烷的具体实例可以包括六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷、十二甲基环六硅氧烷、三甲基三苯基环三硅氧烷、四甲基四苯基环四硅氧烷、八苯基环四硅氧烷等。使用这些硅氧烷中的一种或多种固化剂来制备硅酮基橡胶。固化剂的实例可以包括三甲氧基甲基硅烷、三乙氧基苯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等。该固化剂可以单独或以它们中的两种或多种的组合的形式使用。
多官能单体(B-2-a)的实例可以包括甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸-1,3-丁二醇酯、二乙烯基苯等。可共聚单体(B-2-b)的实例可以包括芳香族乙烯基单体,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对丁基苯乙烯等,乙烯基氰单体,例如丙烯腈、甲基丙烯腈等,丙烯酸酯基单体,例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟基乙酯、丙烯酸羟基丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸羟基乙酯等,以及含有羧基基团的乙烯基单体,例如丙烯酸、马来酸等。这些实例可以单独或以它们中的两种或多种的组合的形式使用。
包括多官能单体(B-2-a)和可共聚单体(B-2-b)的乙烯基单体(B-2)用来改善阻燃性和抗冲击性的效果。该乙烯基单体(B-2)包括约100%至约50%、例如约100%至约80%、作为另一实例约100%至约90%的在分子中含有两个或多个可聚合不饱和键的多官能单体(B-2-a)以及约0至约50%、例如约0至约20%,作为另一实例约0至约10%的可共聚单体(B-2-b)。在太少量的多官能单体(B-2-a)或太大量的可共聚单体(B-2-b)的情况下,最终获得的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物的抗冲击性可能变差。
乙烯基单体(B-3)的实例可以包括作为乙烯基单体(B-2)的可共聚单体(B-2-b)的实例所提及的单体。这些实例可以单独或以它们中的两种或多种的组合的形式使用。
乙烯基单体(B-3)是用于获得含聚有机硅氧烷接枝共聚物的组分。而且,该乙烯基单体(B-3)是这样的组分,其在使该接枝共聚物与热塑性树脂混合然后改善混合物的阻燃性和抗冲击性时用于确保接枝共聚物与热塑性树脂的相容性,并且使该接枝共聚物均匀分散在热塑性树脂中。
此外,该乙烯基单体(B-3)具有约9.15至约10.15cal/cm3,例如约9.17至约10.10cal/cm3,作为另一实例约9.20至约10.05cal/cm3的聚合物溶解参数。乙烯基单体(B-3)的实例可以包括聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸丁酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈等。
含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物结构上将乙烯基单体(B-2)接枝于聚有机硅氧烷颗粒(B-1)上,并且通过将乙烯基单体(B-3)接枝到通过聚有机硅氧烷颗粒(B-1)和乙烯基单体(B-2)形成的聚合物上获得的乙烯基单体包括低含量的通过接枝聚合生产的自由聚合物(free polymer)。为了获得优异的阻燃效果,含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物包括例如约80%以上,作为另一实例约85%以上的量的不溶于丙酮的物质,其通过在约23℃下用80ml的丙酮浸渍1g的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物约48小时而获得。
在含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)中形成核的部分,即,橡胶部分可以包括按重量计约10%以上且按重量计约90%以下的量的硅酮。如果硅酮的含量少于按重量计约10%,则由于阻燃性变差,可能难以获得产品中需要的阻燃级别(flame retarding degree)。此外,如果硅酮的含量大于按重量计约90%,则由于抗冲击性变差,可以很难获得产品中所需的冲击强度。
在本发明中,基于100重量份的聚碳酸酯树脂(A),含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的用量可以为约0.1至约5重量份。如果含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物的用量小于约0.1重量份,则阻燃性可能变差。如果含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物的用量大于约5重量份,则制造成本可能会增加并且耐热性和阻燃性可能会变差。
二氧化钛(C)
普通的二氧化钛可以用作本发明的二氧化钛,并且二氧化钛的制备方法和粒径没有限制。其表面用无机表面处理试剂或有机表面处理试剂处理的二氧化钛可以用作本发明的二氧化钛。
无机表面处理试剂的实例可以包括氧化铝(矾土,Al2O3)、二氧化硅(硅石,SiO2)、锆土(二氧化锆,ZrO2)、硅酸钠、铝酸钠、铝硅酸钠、氧化锌、云母等。
有机表面处理试剂的实例可以包括聚二甲基硅氧烷、三甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等。
基于100重量份的二氧化钛,以约0.3重量份以下,例如约0.01至约0.3重量份的量使用无机或有机表面处理试剂来处理二氧化钛的表面。
在本发明中,可以使用用基于100重量份的二氧化钛的小于约2重量份的作为无机表面处理试剂的矾土(Al2O3)涂覆的二氧化钛。例如,二氧化钛的表面用约0.01至约2重量份的矾土(Al2O3)来处理。
此外,在用无机表面处理试剂如二氧化硅、二氧化锆、硅酸钠、铝酸钠、铝硅酸钠、云母等,或有机表面处理试剂如聚二甲基硅氧烷、三甲基丙烷(TMP)、季戊四醇等进一步改性后,可以使用其表面用矾土处理的二氧化钛。
例如,以约0.1至约50重量份,作为另一实例约5至约30重量份的量范围使用二氧化钛(C)。小于约0.1重量份的二氧化钛(C)使光稳定性变差,而大于约50重量份的二氧化钛(C)使抗冲击性变差。
在根据本发明的热塑性聚碳酸酯树脂组合物中,特别地,含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)与二氧化钛(C)的重量比为例如约1∶5至约1∶40。如果该重量比小于约1∶5,即如果含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的含量比二氧化钛(C)相对较大,或二氧化钛(C)的含量比含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)相对较小,则可能存在光稳定性变差的问题。此外,如果该重量比大于约1∶40,即,如果含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的含量比二氧化钛(C)相对较小,或二氧化钛(C)的含量比含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)相对较大,则存在抗冲击性变差的问题。
氟化聚烯烃基树脂(D)
在本发明的树脂组合物中使用的氟化聚烯烃基树脂的具体实例可以包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物等。这些实施例可以单独或以它们中的两种或多种的组合的形式使用。
当将该氟化聚烯烃基树脂与作为本发明的组分的其它树脂混合并挤出该混合物时,该氟化聚烯烃基树脂通过在树脂中形成原纤网络(fibrillar networks)防止了树脂的滴漏现象以在燃烧过程中增加树脂的收缩比并降低树脂的熔融粘度。
用于制备本发明的树脂组合物的氟化聚烯烃基树脂可以通过公知的聚合方法制备。例如,可以在包含自由基形成催化剂如过二硫酸钠、过二硫酸钾和过二硫酸铵的水溶性介质中在约7至约71kg/cm2的压力和约0至约200℃,例如约20℃至约100℃的温度的条件下制备氟化聚烯烃基树脂。
可以以乳液状态或粉末状态来使用氟化聚烯烃基树脂。如果使用乳液状态的氟化聚烯烃基树脂,则存在虽然在总的树脂组合物中分散性很好,但生产过程变得复杂的缺点。因此,虽然氟化聚烯烃基树脂以粉末状态,但如果氟化聚烯烃基树脂可以适当地分散在总的树脂组合物中以形成原维网络,则可以使用粉末状态的氟化聚烯烃基树脂。
作为可以用于制备本发明的树脂组合物的氟化聚烯烃基树脂,可以使用粒径为约0.05至约1,000μm并且比重为约1.2至约2.3g/cm3的聚四氟乙烯。
基于100重量份的聚碳酸酯树脂(A),用于制备本发明的树脂组合物的氟化聚烯烃基树脂(D)的含量是约0.1至约5重量份。如果基于100重量份的聚碳酸酯树脂(A),在制备本发明的树脂组合物中使用的氟化聚烯烃基树脂(D)的含量小于约0.1重量份,则可能存在阻燃性变差的问题,而如果在制备本发明的树脂组合物中使用的氟化聚烯烃基树脂(D)的含量大于约5重量份,则冲击强度变差。
填料(E)
为了增加根据本发明的组合物的机械性能、耐热性、尺寸稳定性等,可以向该组合物中进一步加入具有各种颗粒形状的填料。
通常使用的有机和无机填料可以用于本发明。填料的具体实例可以包括碳纤维、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃片、炭黑、滑石、粘土、高岭土、云母、碳酸钙、以及它们的组合。它们中的滑石和粘土可以是一个实例,并且特别地,玻璃纤维是另一个实例。
根据玻璃纤维的特定用途,除了圆形截面形状以外,玻璃纤维还可以具有各种截面形状。在本发明中,玻璃纤维可以具有任何类型的截面形状。
基于100重量份的聚碳酸酯树脂(A),填料的用量范围可以为约5至约50重量份。如果填料的用量范围小于约5重量份,则机械刚度可能会变差,而如果填料的用量范围大于约50重量份,则树脂组合物的抗冲击性可能会变差。
本发明的具有优异的阻燃性的热塑性聚碳酸酯树脂组合物根据树脂组合物的各自用途,可以进一步包括除了前述组分之外的其它添加剂和填料,包括紫外线稳定剂、荧光增白剂、润滑剂、脱模剂、成核剂、抗静电剂、稳定剂、增强剂、无机添加剂和诸如颜料和染料的着色剂。
当用紫外光照射该树脂组合物时,紫外线稳定剂用来阻止该树脂组合物颜色改变及光反射性变差。紫外线稳定剂的实例可以包括苯并三唑基化合物、二苯甲酮基化合物、三嗪基化合物等。
用来改善聚碳酸酯树脂组合物的光反射性的荧光增白剂可以包括芪-双苯并噁唑衍生物,例如4-(苯并噁唑-2-基)-4’-(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪、4,4’-双(苯并噁唑-2-基)芪等。
脱模剂的实例可以包括含氟聚合物、硅酮油、硬脂酸的金属盐、褐煤酸的金属盐、褐煤酸的酯蜡、和聚乙烯蜡。成核剂的实例可以包括滑石和粘土。
有机和无机填料可以用作填料。填料的具体实例可以包括碳纤维、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃片、炭黑、滑石、粘土、高岭土、云母、碳酸钙、以及它们的组合。它们中的玻璃纤维、滑石和粘土是实例,并且特别地,玻璃纤维是另一个实例。
通过以下实施例将可以很好地理解本发明。本发明的以下实施例仅用于说明的目的,并且不应被解释为限制由所附权利要求限定的本发明的范围。
实施例
本发明的实施例和比较例中使用的聚碳酸酯树脂(A)、含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)、二氧化钛(C)、氟化聚烯烃基树脂(D)、磺酸金属盐基阻燃剂(E)以及磷酸酯基阻燃剂(F)的说明如下。
聚碳酸酯树脂(A)
由韩国共和国Cheil Industries Inc.制造的SC-1080(一种具有约25,000g/mol的重均分子量的双酚A型聚碳酸酯)用于本发明的实施例和比较例中。
硅酮基核-壳接枝共聚物(B)
由Kaneka Corporation制造的Kaneace MR-01用于本发明的实施例和比较例中。
二氧化钛(C)
由Kronos Inc.制造的Kronoss 2233用于本发明的实施例和比较例中。
氟化聚烯烃基树脂(D)
由DuPont制造的Teflon(注册商标)CFP 614A用于本发明的实施例和比较例中。
填料(E)
由Nittobo Co.,Ltd.制造的玻璃纤维CSF 3PE 936S用于本发明的实施例和比较例中。
橡胶改性的乙烯基接枝共聚物(F)
由Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.,制造的Metablene C233A,一种一般经常用作聚碳酸酯的抗冲改性剂的甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物用于比较例中。
磺酸金属盐基阻燃剂(G)
由美国3M Company制造的FR-2025用于比较例中。
磷酸酯基阻燃剂(H)
由日本Daihachi Chemical Industry Co.,Ltd.制造的PX-200用于比较例中。
实施例1-6和比较例1-16
通过以根据下面表1的量加入各自组分,然后将该组分在加热至约240℃至约280℃的温度的双螺杆熔体挤出机中融化并捏合(混炼),以薄片形式制备树脂组合物。在将获得的薄片在约130℃的温度下干燥约5小时以上后,通过使用加热至约240℃至约280℃的温度的螺杆型注射机由干燥的薄片制造用于测量阻燃性的样品和用于评价机械性能的样品。
[表1]
[表2]
在制造前述表1和表2中所示的组合物的样品后,评价该样品的阻燃性、维卡软化点、冲击强度和光稳定性,并且评价的结果在下面的表3和表4中示出。
用于评价物理性能的方法
(1)按照UL94垂直测试(vertical test)测量样品的阻燃性。
(2)按照ASTM D1525测量样品的维卡软化温度(VST)。
(3)按照ASTM D256测量样品的冲击强度。
(4)按照ASTM G53使用紫外光缩合机(UV-Condensationmachine)用紫外光照射样品之前和之后,通过借助于Minolta 3600DCIE Lab分光光度计测量黄色指数(黄度指数)来评价光稳定性。
[表3]
[表4]
从前述表3的结果中可以看出,根据本发明的实施例1至3的热塑性聚碳酸酯树脂组合物在冲击强度、光稳定性和阻燃性方面是优异的,而没有使耐热性变差。具体地,可以证实,当含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)和二氧化钛(C)没有一起使用时或它们以不同于预定量的范围的范围使用时,阻燃性变差。在没有使用含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的比较例1和2中,阻燃性变差,并且在没有使用二氧化钛(C)的比较例3和4中,阻燃性和光稳定性变差。而且,在以不同于本发明的预定量的范围的量范围使用含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的比较例5的情况下,阻燃性变差,并且在以不同于本发明的预定量的范围的量范围使用二氧化钛(C)的比较例6的情况下,阻燃性和冲击强度变差。此外,可以证实,在使用磺酸金属盐基阻燃剂(G)的比较例7和8中,阻燃性降低,并且在使用磷酸酯基阻燃剂(H)的比较例9和10的情况下,阻燃性和冲击强度也降低。
此外,从前述表4的结果可知,根据本发明的实施例4至6的热塑性聚碳酸酯树脂组合物在保持优异的机械性能的同时,在光稳定性和阻燃性方面是优异的。具体地,可以证实,当含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)和二氧化钛(C)不一起使用时,或者以不同于预定量的范围的量范围使用时,阻燃性变差。在没有使用含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的比较例11和12中,阻燃性变差,并且在没有使用二氧化钛(C)的比较例14中,阻燃性、挠曲模量和光稳定性都变差。此外,在以不同于本发明的预定量的范围的量范围使用含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的比较例13的情况下,阻燃性变差同时冲击强度得到改善,并且在以不同于本发明的预定量的范围的量范围使用二氧化钛(C)的比较例5的情况下,阻燃性和冲击强度都变差。而且,可以证实,在使用橡胶改性的乙烯基接枝共聚物代替含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)的比较例6的情况下,阻燃性降低。
本发明实现提供一种具有优异的光稳定性和阻燃性的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,由于防止卤素基气体产生,因此其是环境友好的,并且由于阻燃性和机械性能优异,因此可用作电气和电子部件的材料。
显然的是,本领域技术人员可以在由权利要求书所限定的本发明的范围内对本发明进行简单更改和变化,并且这些更改和变化将包括在本发明的范围内。
Claims (18)
1.一种热塑性聚碳酸酯树脂组合物,包括:
(A)100重量份的聚碳酸酯树脂;
(B)0.1至5重量份的含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物;
(C)5至50重量份的二氧化钛;以及
(D)0.1至5重量份的氟化聚烯烃基树脂。
2.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)与所述二氧化钛(C)的重量比为1∶5至1∶40。
3.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)包括由聚有机硅氧烷形成的核,并且具有乙烯基单体与所述核接枝共聚以形成壳的结构。
4.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述含有聚有机硅氧烷的接枝共聚物(B)包括:
(B-1)按重量计40%至90%的聚有机硅氧烷颗粒;
(B-2)按重量计0.5%至10%的乙烯基单体,所述乙烯基单体包括(B-2-a)按重量计100%至50%的具有两个或多个可聚合不饱和键的多官能单体和(B-2-b)按重量计0至50%的其它可共聚单体;以及
(B-3)按重量计5%至50%的乙烯基单体。
5.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷颗粒(B-1)具有通过光散射法或电子显微镜观察测量的0.008至0.6μm的数均粒径。
6.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述乙烯基单体(B-3)选自具有9.15至10.15(cal/cm3)1/2的溶解参数的聚合物。
7.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述聚有机硅氧烷颗粒(B-1)由环硅氧烷制备。
8.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述多官能单体(B-2-a)选自甲基丙烯酸烯丙酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、邻苯二甲酸二烯丙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸-1,3-丁二醇酯、二乙烯基苯以及它们的组合。
9.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述可共聚单体(B-2-b)选自芳香族乙烯基单体、乙烯基氰单体、丙烯酸酯基单体、含有羧基基团的乙烯基单体以及它们的组合。
10.根据权利要求4所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述乙烯基单体(B-3)选自芳香族乙烯基单体、乙烯基氰单体、丙烯酸酯基单体、含有羧基基团的乙烯基单体以及它们的组合。
11.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述二氧化钛(C)用无机表面处理试剂或有机表面处理试剂进行表面处理。
12.根据权利要求11所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述二氧化钛(C)用以下试剂进行表面处理:
基于100重量份的所述二氧化钛(C)的0.3或更少重量份的无机表面处理试剂,所述无机表面处理试剂选自二氧化硅、二氧化锆、硅酸钠、铝酸钠、铝硅酸钠、云母以及它们的组合;或
基于100重量份的所述二氧化钛(C)的0.3或更少重量份的选自聚二甲基硅氧烷、三甲基丙烷(TMP)、季戊四醇以及它们的组合的有机表面处理试剂。
13.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述氟化聚烯烃基树脂(D)选自聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、四氟乙烯/偏氟乙烯共聚物、四氟乙烯/六氟丙烯共聚物、乙烯/四氟乙烯共聚物以及它们的组合。
14.根据权利要求1所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,进一步包括5至50重量份的填料(E)。
15.根据权利要求14所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物,其中,所述填料(E)选自碳纤维、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃片、炭黑、滑石、粘土、高岭土、云母、碳酸钙以及它们的组合。
16.一种通过压出根据权利要求1至15中任一项所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物而制备的颗粒。
17.根据权利要求16所述的颗粒,其具有按照UL 94垂直测试的V-0的阻燃性。
18.一种液晶显示器(LCD)背光单元,其通过模塑根据权利要求1至15中任一项所述的热塑性聚碳酸酯树脂组合物而获得。
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