CN102782044B - 热塑性树脂组合物及将其成型而成的成型体 - Google Patents
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Abstract
一种热塑性树脂组合物,其特征在于,是含有聚乳酸(A)、具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)和阻燃剂(D)的树脂组合物,树脂组合物中的聚乳酸(A)的含量是25~60质量%,(B)的含量是30~60质量%,(C)的含量是0.5~20质量%,(D)的含量是5~30质量%,(D)含有磷酸酯系阻燃剂(D-1)和次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2),(D-1)与(D-2)的质量比例〔(D-1)/(D-2)〕为10/90~50/50。
Description
技术领域
本发明涉及使用对石油系制品依赖低的聚乳酸、而且阻燃性、耐冲击性、耐热性优异、能够用于多用途的各种制品的热塑性树脂组合物及将该组合物成型而成的成型体。
背景技术
近年来,从保全环境的观点考虑,以聚乳酸为代表的生物质原料的树脂受到注目。就聚乳酸而言,由于能够进行大量生产因而成本也低廉,而且由于在来自生物质的树脂中耐热性高,因此,研究在以汽车部件、机械部件等为代表的各个领域中的使用。
但是,聚乳酸具有阻燃性低、容易燃烧这种问题,而且具有耐冲击性能低、因冲击而使制品容易破裂这种缺点。
通常在汽车部件、家电箱体等领域中,阻燃性以美国UL标准SUBJECT 94(以下,简称为UL94。)作为基准进行评价,优选为V-1以上。
为了提高阻燃性,已知在树脂组合物中添加氟系化合物是有效的。例如,在专利文献1中,通过在由聚乳酸、聚碳酸酯、苯乙烯系相容剂、单碳二亚胺、多元碳二亚胺和阻燃剂形成的树脂组合物中添加氟系化合物来达到V-1的阻燃性能。
但是,不添加氟系化合物仍然不能达到V-1的阻燃性能。另外已知如果添加氟系化合物,则存在在成型加工时、焚烧时生成有毒气体这种问题。
另外,在专利文献2中记载了通过由聚乳酸和芳香族聚酯形成且具有阻燃剂来赋予阻燃性的树脂组合物。在专利文献2中示出了该树脂组合物能够用于汽车部件、电气·电子部件等,而且能够达到V-1、V-0的阻燃性能。
但是,如上所述,虽然记载了能够用于汽车部件、电气·电子部件等,但在专利文献2中记载的树脂组合物使用了芳香族聚酯,因此,耐冲击性能低,不具有足够的性能。而且,聚乳酸自身也没有进行改性,从而耐热性能也不能充分令人满意。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2009/041054号
专利文献2:日本特开2010-111735号公报
发明内容
本发明是解决上述课题的技术方案,提供即使不使用氟系化合物也阻燃性优异、能够至少达到V-1的性能、且耐冲击性、耐热性也优异、也能够很好地用于使用环境严格的汽车部件、电气·电子部件、并且也考虑到地球环境的热塑性树脂组合物及将其成型而成的成型体。
本发明人为了解决上述课题而进行了研究,结果发现,通过将具有双酚基的非晶性热塑性树脂与聚乳酸一起作为树脂成分使用,并使用丙烯酸系相容剂,然后并用2种特定的阻燃剂,能够获得阻燃性良好、耐冲击性、耐热性也优异的树脂组合物,从而完成了本发明。
即,本发明的主旨如下。
(1)一种热塑性树脂组合物,其特征在于,是含有聚乳酸(A)、具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)和阻燃剂(D)的树脂组合物,树脂组合物中的聚乳酸(A)的含量是25~60质量%,具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)的含量是30~60质量%,丙烯酸系相容剂(C)的含量是0.5~20质量%,阻燃剂(D)的含量是5~30质量%,阻燃剂(D)含有磷酸酯系阻燃剂(D-1)和次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2),磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的质量比例〔(D-1)/(D-2)〕为10/90~50/50。
(2)根据(1)所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,聚乳酸(A)的D型含量为1.0摩尔%以下、或者为99.0摩尔%以上。
(3)根据(1)或(2)所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,聚乳酸(A)导入有交联结构。
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)是聚碳酸酯树脂(B-1)和/或多芳基化合物树脂(B-2)。
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,磷酸酯系阻燃剂(D-1)是芳香族缩合磷酸酯,且次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)是次膦酸铝盐。
(6)根据(1)~(5)中任一项所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,进一步含有芳香族碳二亚胺化合物(E),树脂组合物中芳香族碳二亚胺化合物(E)的含量是0.1~5质量%。
(7)根据(6)所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,芳香族碳二亚胺化合物(E)是芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2),芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2)的质量比例〔(E-1)/(E-2)〕为10/90~90/10。
(8)一种成型体,是将上述(1)~(7)中任一项所述的热塑性树脂组合物成型而成的。
本发明的热塑性树脂组合物含有阻燃性和耐冲击性优异的具有双酚基的非晶性热塑性树脂和聚乳酸,因此,改良了作为聚乳酸缺点的低阻燃性和低耐冲击性,阻燃性和耐冲击性优异。然后,本发明的热塑性树脂组合物含有丙烯酸系相容剂作为相容剂,因此,聚乳酸与具有双酚基的非晶性热塑性树脂的相容性格外地提高,充分地发挥了具有双酚基的非晶性热塑性树脂的高阻燃性和高耐冲击性。进而,并用特定的阻燃剂作为阻燃剂,因此,赋予了更加优异的阻燃性,从而树脂组合物能够具有V-1、V-0等级的阻燃性。
另外,通过使用D型含量满足特定范围的聚乳酸、或使用导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸,也能够使聚乳酸的耐热性提高。于是,能够使树脂组合物自身的耐热性提高,并且也使阻燃性提高。
另外,通过含有芳香族碳二亚胺化合物,能够使树脂组合物的耐湿热性也提高。
如上所述,本发明的热塑性树脂组合物阻燃性、耐冲击性、耐热性、进而耐湿热性明显优异,且利用来自天然物的树脂,因此,对石油系制品依赖程度低,也考虑到地球环境。本发明的热塑性树脂组合物能够通过注射成型等形成各种成型体。
本发明的成型体是将如上所述的本发明的树脂组合物成型而成的,因此,能够很好用于各种机械部件、电气·电子部件、建筑构件、汽车部件、日用品等各种用途。
具体实施方式
下面,对本发明进行详细说明。
本发明的热塑性树脂组合物〔以下,有时简称为组合物(X)。〕含有聚乳酸(A)、具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)和阻燃剂(D)。
首先,对于聚乳酸(A)进行说明。
所谓聚乳酸(A)是指聚(L-乳酸)、聚(D-乳酸)、它们的混合物或者共聚物。
聚乳酸在脂肪族聚酯中耐热性高,但为了使耐热性进一步提高,优选聚乳酸的D型含量为1.0摩尔%以下、或者为99.0摩尔%以上。其中,尤为优选D型含量为0.1~0.6摩尔%、或者为99.4~99.9摩尔%。
D型含量满足上述范围的聚乳酸(A)由于结晶性优异而耐热性提高、且结晶化速度也提高,因此,成型周期缩短,成型性也优异。
所谓聚乳酸(A)的D型含量是指构成聚乳酸(A)的总乳酸单元中D乳酸单元所占的比例(摩尔%)。因此,例如,D型含量为1.0摩尔%的聚乳酸时,该聚乳酸的D乳酸单元所占的比例是1.0摩尔%,L乳酸单元所占的比例是99.0摩尔%。
在本发明中,聚乳酸(A)的D型含量是将聚乳酸(A)分解得到的L乳酸和D乳酸全部甲酯化、由利用气相色谱分析仪对L乳酸的甲基酯和D乳酸的甲基酯进行分析的方法而计算出的。
作为满足这种特定的D型含量的聚乳酸(A),能够使用市售的聚乳酸。另外,能够使用作为乳酸环状2聚物的丙交酯中D型含量足够低的L-丙交酯、或者L型含量足够低的D-丙交酯作为原料、采用公知的熔融聚合法、或者进一步并用固相聚合法制造成的聚乳酸。
另外,也优选使用导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸(A)。作为交联方式,可以是聚乳酸分子彼此直接交联,也可以介由交联助剂间接交联,还可以直接交联与间接交联互混。通过导入交联结构,聚乳酸(A)的耐热性得到提高。
作为对聚乳酸(A)导入交联结构的方法,可以举出照射电子束的方法、使用多元异氰酸酯化合物等多官能性化合物的方法、使用过氧化物的方法等公知的方法。从交联效率方面考虑,优选使用过氧化物的方法。
作为过氧化物,可以举出过氧化苯甲酰、双(丁基过氧化)三甲基环己烷、双(丁基过氧化)环十二烷、双(丁基过氧化)戊酸丁酯、二枯基过氧化氢、过氧化苯甲酸丁酯、二丁基过氧化物、双(丁基过氧化)二异丙基苯、二甲基二(丁基过氧化)己烷、二甲基二(丁基过氧化)己烷、丁基过氧化枯烯等。
相对于聚乳酸(A)100质量份,过氧化物的用量优选为0.1~20质量份,更优选为0.1~10质量份。虽然即使超过10质量份也能使用,但不仅效果饱和,而且不经济。应予说明,由于过氧化物在进行交联时分解而被消耗,因此,即使添加到聚乳酸(A)中有时也不在树脂组合物中残留。
为了提高交联效率,优选与过氧化物一起使用交联助剂。使用交联助剂时,相对于过氧化物100质量份,其含量优选为1~50质量份,更优选为1~30质量份。虽然即使超过50质量份也能使用,但不仅效果饱,而且不经济。
作为交联助剂,可以举出具有2个以上选自烷氧基、乙烯基、(甲基)丙烯酰基的官能团的硅烷化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、脂肪族和芳香族乙烯基、芳香族烯丙基、乙烯基杂环式化合物、多官能性(甲基)丙烯酸系化合物、脂肪族以及芳香族多元羧酸的聚乙烯基酯、聚烯丙基酯、氰脲酸或者异氰脲酸的烯丙基酯、马来酰亚胺系化合物、具有2个以上三键的化合物等。其中,从交联反应性方面考虑,优选(甲基)丙烯酸酯化合物。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物,优选在分子内具有2个以上(甲基)丙烯酰基、或者具有1个以上(甲基)丙烯酰基和1个以上缩水甘油基或乙烯基的化合物。这些化合物与生物降解性树脂的反应性高,难以残留单体,树脂的着色也少。
作为(甲基)丙烯酸酯化合物的具体化合物,例如可以举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、烯丙氧基聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、或者这些烷撑基二醇部具有不同的烷撑基的烷撑基二醇的共聚物。
作为使用过氧化物和交联助剂与聚乳酸(A)进行交联反应的方法,可以举出利用普通的挤出机进行熔融混炼的方法。这种情况下,可以预先将过氧化物和/或交联助剂溶解或者分散在介质中。例如,可以边将聚乳酸(A)和过氧化物熔融混炼边注入交联助剂的溶解液或者分散液,另外,也可以边将聚乳酸(A)熔融混炼边注入交联助剂和过氧化物的溶解液或者分散液来熔融混炼。
作为使过氧化物和/或者交联助剂溶解或者分散的介质,没有特别限定,但优选与本发明的树脂组合物的相容性优异的增塑剂。
作为增塑剂,例如可以举出脂肪族多元羧酸酯衍生物、脂肪族多元醇酯衍生物、脂肪族羟基酯衍生物、脂肪族聚醚衍生物、脂肪族聚醚多元羧酸酯衍生物等。
作为增塑剂的具体化合物,可以举出二乙酰化单月桂酸甘油酯、二乙酰化单癸酸甘油酯、聚甘油乙酸酯、聚甘油脂肪酸酯、脂肪酸三甘油酯、己二酸二甲酯、己二酸二丁酯、三乙二醇二乙酸酯、乙酰化蓖麻油酸甲酯、乙酰化柠檬酸三丁酯、聚乙二醇、二丁基二甘醇琥珀酸酯、双(丁基二甘醇)己二酸酯、双(甲基二醇)己二酸酯等。
作为市售品,可以举出理研Vitamin公司制PL-012、PL-019、PL-320、PL-710、ACTOR系列(M-1、M-2、M-3、M-4、M-107FR)、田冈化学公司制的ATBC、大八化学公司制的BXA、MXA、太阳化学公司制的CHIRABASOL VR-01、VR-05、VR-10P、VR-10P改1、VR-623等。
聚乳酸(A)进一步优选为对D型含量为1.0摩尔%以下、或者为99.0摩尔%以上的聚乳酸导入交联结构而得到的物质。
通过使用特定D型含量的聚乳酸、导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸(A),聚乳酸(A)的耐热性提高,进而组合物(X)的耐热性提高。作为表示组合物(X)的耐热性提高的指标,有如下所示的热变形温度。在本发明中,通过使用特定D型含量的聚乳酸、导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸(A),能够使组合物(X)的热变形温度为110℃以上。通过热变形温度为110℃以上,能够使用得到的成型体的领域、用途拓宽,从而能够用于各种汽车部件、电气·电子部件等。
进一步由于特定的D型含量的聚乳酸(A)、导入了交联结构的聚乳酸(A)的结晶性优异,因此,在将使用这种聚乳酸(A)的组合物(X)形成成型体时,通过高温下成型、或在成型后实施热处理,能够使得到的成型体的结晶性更加提高。
在本发明的组合物(X)中,如果使用后述特定的阻燃剂(D),且使用这种结晶性优异的聚乳酸(A),则得到的成型体的结晶性提高,并且阻燃性也更加提高。该理由尚不明确,但可以设想如果聚乳酸的结晶性提高而使结晶结构发生变化,则在组合物(X)中含有的特定的2种阻燃剂(D-1)和(D-2)的功能被活化,从而向充分地发挥阻燃性能的方向起作用。
也就是,在本发明中,通过使用特定D型含量的聚乳酸、导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸(A),组合物(X)的耐热性提高并且阻燃性也提高。
进而,聚乳酸(A)基于后述测定方法得到的熔体流动速率(以下,简称为MFR。)优选为0.1~50g/10分钟,更优选为0.2~20g/10分钟,进一步优选为0.5~15g/10分钟。如果MFR超过50g/10分钟,则有时熔融粘度过低而使成型物的机械特性、耐热性较差。另一方面,如果MFR低于0.1g/10分钟,则成型加工时的负荷提高,从而作业性降低。
组合物(X)中聚乳酸(A)的含量必须为25~60质量%,其中尤为优选30~50质量%。如果聚乳酸(A)的含量低于25质量%,则在组合物(X)中使用生物质原料的树脂的比例减小,环境方面的优势减小。另一方面,如果含量超过60质量%,则具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)的比例减少,因此,组合物(X)的耐冲击性、阻燃性变得较差。
接着,对于具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)进行说明。
所谓非晶性热塑性树脂是指采用以下所示的熔点测定方法无法观测到熔点的热塑性树脂。
(熔点测定方法)
利用DSC(示差扫描热量测定)装置(Perkinelmer公司制PyrislDSC),以20℃/分钟从-100℃升温到300℃,接着,以50℃/分钟降温到-100℃,然后,以20℃/分钟从-100℃升温到300℃。将第2次升温过程中的熔解峰值作为熔点。
作为具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)〔以下,简称为非晶性热塑性树脂(B)。〕,从耐冲击性、阻燃性优异方面考虑,优选聚碳酸酯树脂(B1)、多芳基化合物树脂(B2)、含有聚碳酸酯树脂(B1)与多芳基化合物树脂(B2)两者的树脂(B3)。
对于聚碳酸酯树脂(B1)进行说明。
所谓聚碳酸酯树脂(B1)是指有双酚类残基和碳酸酯残基形成的树脂。
作为双酚类,可以举出2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(以下,简称为双酚A。)、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(以下,简称为双酚TMC。)、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、1,3-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环十二烷、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二硫代联苯酚、4,4’-二羟基-3,3’-二氯二苯基醚、4,4’-二羟基-2,5-二羟基二苯基醚等。其中,从通用性方面考虑,优选双酚A和双酚TMC。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。
聚碳酸酯树脂(B1)能够采用公知的方法制造。例如可以举出使双酚类与光气、或者使双酚类与碳酸二苯酯进行反应的方法。
聚碳酸酯树脂(B1)的特性粘度优选处于0.35~0.64的范围。如果聚碳酸酯树脂(B1)的特性粘度低于0.35,则有时得到的成型体的冲击强度不足。另一方面,如果特性粘度超过0.64,则有时树脂组合物的熔融粘度增高而使混炼挤出和注射成型变得困难。
对于多芳基化合物树脂(B2)进行说明。
所谓多芳基化合物树脂(B2)是指由芳香族二羧酸残基和双酚类残基形成的树脂。
作为双酚类,可以举出双酚A、双酚TMC、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二溴苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙烷、4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基二苯基酮、4,4’-二羟基二苯基甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷等。它们可以单独使用,也可以将2种以上并用。其中,优选双酚A与双酚TMC并用。
作为芳香族二羧酸,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、萘二甲酸、4,4’-二羧基苯基等。其中,从熔融加工性、机械特性方面考虑,优选对苯二甲酸和间苯二甲酸,更优选两者并用。
并用对苯二甲酸和间苯二甲酸时,两者的摩尔比例没有特别限定,但优选为90/10~10/90的范围,更优选为70/30~30/70的范围,进一步优选为50/50。如果两者的摩尔比例处于该范围,则进行界面聚合时能够充分地提高聚合度。
多芳基化合物树脂(B2)的制造方法没有特别限定,可以举出界面聚合法、熔融聚合法等。
多芳基化合物树脂(B2)的特性粘度优选为0.35~0.65。如果多芳基化合物树脂(B2)的特性粘度低于0.35,则有时得到的成型体的冲击强度不足。另一方面,如果特性粘度超过0.65,则有时熔融粘度增高而使注射成型变得困难。
对于含有聚碳酸酯树脂(B1)和多芳基化合物树脂(B2)两者的树脂(B3)进行说明。
作为含有聚碳酸酯树脂(B1)和多芳基化合物树脂(B2)两者的树脂(B3),包括混合有聚碳酸酯树脂(B1)和多芳基化合物树脂(B2)的树脂、将聚碳酸酯树脂(B1)与多芳基化合物树脂(B2)进行共聚而得到的树脂。
作为混合有聚碳酸酯树脂(B1)和多芳基化合物树脂(B2)的树脂,可以仅将聚碳酸酯树脂(B1)和多芳基化合物树脂(B2)各自的片或者粉末掺和。但是,从使与聚乳酸的相容性提高、使物性提高的观点考虑,优选将聚碳酸酯树脂(B1)与多芳基化合物树脂(B2)熔融混炼制作成的混合树脂。
从耐热性和流动性方面考虑,聚碳酸酯树脂(B1)与多芳基化合物树脂(B2)的含有比例〔(B1)/(B2)〕优选为70/30~30/70(质量比)的范围。
从相容性、机械物性、耐热性方面考虑,含有两者的树脂(B3)的特性粘度优选为0.55以下,从冲击强度方面考虑,优选为0.35以上。
组合物(X)中非晶性热塑性树脂(B)的含量必须为30~60质量%,其中尤为优选35~50质量%。如果非晶性热塑性树脂(B)的含量低于30质量%,则形成耐冲击性、阻燃性较差的组合物(X)。另一方面,如果非晶性热塑性树脂(B)的含量超过60质量%,则聚乳酸(A)的比例减少,由此环境方面的优势减小。
接着,对于丙烯酸系相容剂(C)进行说明。
在本发明的组合物(X)中,由于含有丙烯酸系相容剂(C),聚乳酸(A)与非晶性热塑性树脂(B)的相容性格外地提高。由于相容性提高,组合物(X)的耐冲击性、强度等提高。进而,由于相容性提高,与聚乳酸(A)相比,阻燃性能高的非晶性热塑性树脂(B)的阻燃性能最大限度地得到发挥。因此,如果与由添加特定的阻燃剂而产生的阻燃性的提高效果互相结合,与使用非丙烯酸系相容剂的相容剂时相比,则组合物(X)的阻燃性飞跃地提高。
作为丙烯酸系相容剂(C),可以举出(甲基)丙烯酸系共聚物、苯乙烯系单体与(甲基)丙烯酸系单体的共聚物、橡胶强化丙烯酸系化合物、核壳型丙烯酸系化合物、丙烯酸系烯烃化合物、以及具有环氧基的丙烯酸系化合物等。其中,具有环氧基的丙烯酸系化合物能够使相容性格外地提高,因而优选。
所谓(甲基)丙烯酸系共聚物,是将(甲基)丙烯酸系单体均聚而成的聚合物、或者将2种以上(甲基)丙烯酸系单体共聚而成的聚合物。
作为(甲基)丙烯酸系单体,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异冰片酯等烷基(包括环烷基)的碳原子数为1~18的(甲基)丙烯酸烷基酯系单体、甲基丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸芳酯系单体、甲基丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳烷基酯系单体等。
所谓苯乙烯系单体与(甲基)丙烯酸单体的共聚物,是将苯乙烯系单体与构成上述(甲基)丙烯酸系共聚物的单体共聚而成的聚合物。
作为苯乙烯系单体,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯、一溴苯乙烯、二溴苯乙烯、氟苯乙烯、三溴苯乙烯的苯乙烯衍生物。其中,优选苯乙烯、α-甲基苯乙烯等。这些可以单独使用,也可以将2种以上并用。
所谓橡胶强化丙烯酸系化合物,是在橡胶状聚合物的存在下、将(甲基)丙烯酸系单体共聚而成的聚合物、或者将2种以上的单体共聚而成的聚合物。
作为橡胶状聚合物,可以举出聚丁二烯、聚异戊二烯、丁二烯·苯乙烯共聚物、异戊二烯·苯乙烯共聚物、丁二烯·丙烯腈共聚物、丁二烯·异戊二烯·苯乙烯共聚物、聚氯丁烯等二烯系橡胶、乙烯·丙烯共聚物、乙烯·丙烯·非共轭二烯共聚物、乙烯·丁烯·非共轭二烯共聚物等乙烯-丙烯系橡胶、聚丙烯酸丁酯等丙烯酸系橡胶、聚硅氧烷系橡胶等硅系橡胶、由这些2种以上橡胶形成的复合橡胶等。其中,优选二烯系橡胶或者丙烯酸系橡胶。这些可以单独使用,也可以将2种以上并用。
所谓核壳型丙烯酸系化合物是由在内层具有橡胶层、在外层具有(甲基)丙烯酸系树脂的层形成的丙烯酸系化合物。
作为核壳结构的一例,可以举出核(内层)由使丙烯酸成分、硅酮成分、苯乙烯成分、腈成分、共轭二烯成分、聚氨酯成分或者乙烯丙烯成分等聚合而成的橡胶等构成、壳(外层)由甲基丙烯酸甲酯聚合物等构成的结构。
作为市售品,可以举出三菱Rayon制METABLEN、钟渊化学工业公司制KANE ACE、吴羽化学工业公司制PARALOID、Rohm and Haas公司制ACRYLOID、武田药品工业公司制STAFILOID或者Kuraray公司制PARAPET SA等。这些可以单独使用,也可以将2种以上并用。
所谓丙烯酸系烯烃化合物,是(甲基)丙烯酸酯聚合物接枝共聚而成的改性烯烃化合物。作为市售品,可以举出日本油脂公司制MODIPER等。
所谓具有环氧基的丙烯酸系化合物,是在分子内分别具有1个以上环氧基和丙烯酰基的化合物。
例如,可以举出具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯单体彼此的共聚物、具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯单体与(甲基)丙烯酸酯单体的共聚物、具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯单体与苯乙烯单体的共聚物、具有环氧基的(甲基)丙烯酸酯聚合物与苯乙烯系共聚物接枝共聚而成的化合物、(甲基)丙烯酸酯聚合物与乙烯·甲基丙烯酸缩水甘油酯共聚物接枝共聚合而成的化合物、或者核(内层)由使丙烯酸成分、硅酮成分、苯乙烯成分、腈成分、共轭二烯成分、聚氨酯成分或者乙烯丙烯成分等聚合而成的橡胶等构成、壳(外层)由具有环氧基的甲基丙烯酸甲酯共聚物等构成的核壳结构的聚合物等。
作为市售品,可以举出东亚合成公司制ARUFON UG-4000系列、东亚合成公司制RESEDA、日本油脂公司制MODIPER A4200、三菱Rayon公司制METABLEN S-2200等。
组合物(X)中的丙烯酸系相容剂(C)的含量必须为0.5~20质量%,其中尤为优选3~10质量%。如果丙烯酸系相容剂(C)的含量低于0.5质量%,则不能使聚乳酸(A)与非晶性热塑性树脂(B)充分相容化。于是,取得由相容化而产生的效果、即取得耐冲击性、强度、阻燃性的提高效果变得困难。另一方面,如果含量超过20质量%,则产生组合物(X)的耐热性、阻燃性降低的问题。
接着,对于阻燃剂(D)进行说明。
通常高分子材料的燃烧现象是由于燃烧而生成燃烧气体,由该燃烧气体进一步燃烧而使燃烧现象继续。有效地抑制燃烧气体的生成优选根据树脂来选择阻燃剂。对于聚乳酸(A),次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)作为阻燃剂是特别有效的,而对于非晶性热塑性树脂(B),磷酸酯系阻燃剂(D-1)作为阻燃剂是特别有效的。通过以特定的比例并用两阻燃剂,能够使获得的组合物(X)的阻燃性飞跃地提高。
因此,在本发明中,必须将磷酸酯系阻燃剂(D-1)和次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)并用作为阻燃剂(D)。通过在含有特定量的如上所述的聚乳酸(A)、非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)的组合物中,以特定的比例并用该2种阻燃剂,能够使阻燃性飞跃地提高。因此,本发明的组合物(X)能够不加入氟系化合物等其它添加剂地达到V-1等级、V-0等级的阻燃性。
作为磷酸酯系阻燃剂(D-1),可以举出磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸甲苯2,6-二甲苯酯等磷酸酯、缩合磷酸酯、芳香族缩合磷酸酯等。其中,优选缩合磷酸酯,进一步优选芳香族缩合磷酸酯。
作为如上所述的磷酸酯系阻燃剂的市售品,可以举出大八化学工业公司制TMP、TEP、TPP、TCP、TXP、CDP、PX-110等,作为缩合磷酸酯、芳香族缩合磷酸酯,可以举出大八化学公司制PX-200、PX-201、PX-202、CR-733S、CR-741、CR-747等。
作为次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2),可以举出次膦酸钙盐、次膦酸镁盐、次膦酸锌、次膦酸铝盐等,其中优选次膦酸铝盐。
作为次膦酸金属盐的市售品,可以举出Clariant公司的OP系列(OP930、OP935、OP1230、OP1312、OP1240等)等。
另外,次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的平均粒径越小,阻燃性能越提高。因此,次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的平均粒径优选为15μm以下,其中尤为优选10μm以下,进一步优选2~5μm。应予说明,次膦酸金属盐平均粒径的测定利用激光衍射/散射式粒度分布测定装置LA-910(堀场制作所公司制)来进行。
组合物(X)中阻燃剂(D)的含量必须为5~30质量%,其中尤为优选10~25质量%。应予说明,所谓本发明中的阻燃剂(D)的含量,是指磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的合计量。如果阻燃剂(D)的含量低于5质量%,则不能赋予足够的阻燃性。另一方面,如果阻燃剂(D)的含量超过30质量%,则得到的组合物(X)的耐冲击性、耐热性降低。
进而,在组合物(X)中添加的磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的质量比例〔(D-1)/(D-2)〕必须为10/90~50/50,其中尤为优选20/80~40/60。也就是,通过使用磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)两者、且以特定的质量比例使用,得到的组合物(X)的阻燃性飞跃地提高。于是,通过添加阻燃剂,组合物(X)的耐热性降低也得到抑制。
因此,磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的质量比例〔(D-1)/(D-2)〕不满足上述范围时,阻燃性的提高效果变得不充分。磷酸酯系阻燃剂(D-1)的质量比例过高时,组合物(X)的耐热性也降低。
在本发明的组合物(X)中,优选进一步含有芳香族碳二亚胺化合物(E)。由于聚乳酸(A)的吸湿性高而易于水解,因此含有聚乳酸(A)的组合物(X)的耐湿热性也容易降低。但是,通过含有芳香族碳二亚胺化合物(E),能够不使组合物(X)的阻燃性降低地提高耐湿热性,并能够提高组合物(X)的通用性、实用性。应予说明,如果含有脂肪族或者脂环族碳二亚胺化合物作为碳二亚胺化合物,则虽然能够使耐湿热性提高,但阻燃性降低,因而不优选。
所谓芳香族碳二亚胺化合物(E)是指在分子内具有(-N=C=N-)表示的碳二亚胺基的化合物与芳香族化合物进行反应而生成的化合物。应予说明,将在分子内具有1个碳二亚胺基的化合物表示成芳香族单碳二亚胺化合物(E-1),将在分子内具有2个以上碳二亚胺基的化合物表示成芳香族多元碳二亚胺化合物(E-2)。
在本发明中,优选将芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2)并用作为芳香族碳二亚胺化合物(E)。与各自单独使用时相比,能够使得到的组合物(X)的耐湿热性提高。其理由尚不明确,但能够作如下推测。
已知聚乳酸分子的水解通过聚乳酸的羧酸末端基团而得以促进。由于芳香族单碳二亚胺化合物(E-1)的分子量小,易于移动,因此分散性优异,从而迅速地与聚乳酸分子的羧酸末端进行反应,因此,对聚乳酸分子的末端进行封闭而抑制水解。另一方面,芳香族多元碳二亚胺化合物(E-2)与聚乳酸水解新生成的羧酸末端进行反应,使链延长,由此使分子量增大,从而抑制分子量的降低。推测这2个效果互相结合,从而组合物(X)的耐湿热性飞跃地提高。
芳香族单碳二亚胺化合物(E-1)与芳香族多元碳二亚胺化合物(E-2)的质量比例〔(E-1)/(E-2)〕优选为10/90~90/10的范围,更优选为30/70~70/30的范围。通过使芳香族单碳二亚胺与芳香族多元碳二亚胺的质量比例处于该范围,能够获得极其优异的耐湿热性。
作为芳香族单碳二亚胺化合物,可以举出N,N’-二-对氯苯基碳二亚胺、N,N’-二-邻氯苯基碳二亚胺、N,N’-二-3,4-二氯苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,5-二氯苯基碳二亚胺、对苯撑-双邻甲苯酰基(トリイル)碳二亚胺、对苯撑-双-二环己基碳二亚胺、对苯撑-双-二-对氯苯基碳二亚胺、亚乙基-双-二苯基碳二亚胺、N,N’-二苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二甲基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二-叔丁基苯基碳二亚胺、N-甲苯酰基-N’-苯基碳二亚胺、N,N’-二-对硝基苯基碳二亚胺、N,N’-二-对氨基苯基碳二亚胺、N,N’-二-对羟基苯基碳二亚胺、N-十八烷基-N’-苯基碳二亚胺、N-苄基-N’-苯基碳二亚胺、N-苯基-N’-甲苯基碳二亚胺、N,N’-二-邻乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-对乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-邻异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-对异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-邻异丁基苯基碳二亚胺、N,N’-二-对异丁基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,6-二乙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2-乙基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2-异丁基-6-异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三甲基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三异丙基苯基碳二亚胺、N,N’-二-2,4,6-三异丁基苯基碳二亚胺等。其中,从湿热耐久性方面考虑,优选N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺。
作为芳香族多元碳二亚胺化合物,可以举出聚(4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(3,3’-二甲基-4,4’-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(亚萘基碳二亚胺)、聚(对苯撑碳二亚胺)、聚(间苯撑碳二亚胺)、聚(甲基-二异丙基苯撑碳二亚胺)、聚(三乙基苯撑碳二亚胺)、聚(三异丙基苯撑碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基苯)碳二亚胺、聚(1,5-二异丙基苯)碳二亚胺、聚(4,4’-亚甲基双环己基碳二亚胺)。其中,优选聚(4,4’-亚甲基双环己基碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基苯)碳二亚胺、聚(1,5-二异丙基苯)碳二亚胺。
组合物(X)中芳香族碳二亚胺化合物(E)的含量优选为0.1~5质量%,其中尤为优选0.5~4质量%。如果芳香族碳二亚胺化合物(E)的含量低于0.1质量%,则耐湿热性几乎没有提高。另一方面,如果含量超过5质量%,则有时耐热性降低,因而不优选。应予说明,使用2种以上碳二亚胺化合物作为芳香族碳二亚胺化合物(E)时,组合物(X)中的含量是全部芳香族碳二亚胺化合物的合计量。
本发明的组合物(X)能够在不添加背景技术栏中记载的专利文献1中为了使阻燃性提高而必须的氟系化合物的情况下达到V-1、V-0等级的阻燃性。如前所述,如果含有氟系化合物,则出现在成型加工时、燃烧时生成有害气体这个问题,因而优选不含有氟系化合物。更具体而言,本发明的组合物(X)优选氟原子的含量为0.1ppm以下。氟原子的含量超过0.1ppm时,出现在成型加工时、焚烧时生成有害气体的问题,因而不优选。
只要是不损害效果的范围,则在本发明的组合物(X)中可以含有聚乳酸(A)以外的其它生物降解性树脂。作为其它生物降解性树脂,例如可以举出聚(琥珀酸乙二醇酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯)、聚(琥珀酸丁二醇酯-共聚己二酸丁二醇酯)等由二醇与二羧酸形成的脂肪族聚酯、聚乙醇酸、聚(3-羟基丁酸)、聚(3-羟基戊酸)、聚(3-羟基己酸)等聚羟基羧酸、聚(ε-己内酯)、聚(δ-戊内酯)等聚(ω-羟基链烷酸酯)、即使进一步含有芳香族成分也显示出生物降解性的聚(琥珀酸丁二醇酯-共聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(己二酸丁二醇酯-共聚对苯二甲酸丁二醇酯)、聚酯酰胺、聚酯碳酸酯、淀粉等多糖类。这些可以单独使用,也可以将2种以上并用。
在不很大地损害其特性的范围内,在本发明的组合物(X)中也可以进一步含有热稳定剂、抗氧化剂、耐候剂、耐光剂、颜料、增塑剂、润滑剂、脱模剂、防静电剂、填充材、成核剂等。
作为热稳定剂、抗氧化剂,可以举出受阻酚类、磷化合物、受阻胺、硫化合物、铜化合物、碱金属的卤化物、维生素E等。
作为填充材,以提高机械强度、耐热性为目的,优选使用玻璃纤维、金属纤维、碳纤维等纤维状强化材,其中,尤为优选使用玻璃纤维等。
作为纤维状强化材以外的填充材,可以举出滑石、碳酸钙、碳酸锌、硅灰石、氧化硅、氧化铝、氧化镁、硅酸钙、铝酸钠、铝酸钙、铝硅酸钠、硅酸镁、玻璃球、炭黑、氧化锌、三氧化锑、沸石、水滑石、金属晶须、陶瓷晶须、钛酸钾、氮化硼、石墨等无机填充材、淀粉、纤维素微粒、木粉、豆渣、稻壳、麦糠等天然存在的聚合物等有机填充材。
接着,对于制造本发明的组合物(X)的方法进行说明。
作为本发明的组合物(X)的制造方法,可以举出将聚乳酸(A)、非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)、阻燃剂(D)进行熔融混炼的方法。可以为将它们同时混合的方法、依次混合的方法中的任一种。含有芳香族碳二亚胺化合物(E)时也可以与聚乳酸(A)、非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)、阻燃剂(D)一起同时添加,还也可以将聚乳酸(A)、非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)、阻燃剂(D)预先进行熔融混炼,然后添加混炼。
本发明的组合物(X)能够采用注射成型、吹塑成型、挤出成型、吹胀成型、以及片材加工后的真空成型、压空成型、真空压空成型等成型方法形成各种成型体。
本发明的组合物(X)尤其适于注射成型法,除一般的注射成型以外,还能够用于气体注射成型、注射压制成型等。注射成型条件根据热塑性树脂的种类、含有比例来进行适当选择,料筒温度优选为180~260℃,更优选为190~250℃。如果考虑作业性,则模具温度优选为100℃以下,更优选为80℃以下。
但是,使用D型含量为1.0摩尔%以下、或为99.0摩尔%以上的聚乳酸、或者使用导入了交联结构的聚乳酸作为聚乳酸(A)时,为了产生这些优异的结晶性能,模具温度优选为比较高温,其中尤为优选80~120℃。
如果成型温度(模具温度)过低,则易于产生成型体的一部分缺失而形成不完全形状的成型体这种问题。相反如果成型温度过高,则组合物(X)有时变得易于分解,从而产生得到的成型体的强度降低、或着色等问题。
本发明的成型体是将本发明的组合物(X)成型而成的。于是,可以举出采用如上所述的注射成型、吹塑成型、挤出成型、吹胀成型、以及片材加工后的真空成型、压空成型、真空压空成型等成型方法形成的各种成型体。
作为这种本发明的成型体,具体地可以举出注射成型品、挤出成型品、吹塑成型品、膜、纤维和片材等。其中,注射成型品能够进行薄壁化。由于这些成型体具有阻燃性、耐热性、耐冲击性优异的性能,因此,能够用于电气·电子部件、机械部件、光学机器、建筑构件、汽车部件和日用品等各种用途,尤其适合用作电子机器用箱体(笔记本电脑、投影仪、复印机、打印机等的箱体)。
实施例
下面,通过实施例进一步具体地说明本发明。
1.评价项目
(1)MFR
依照JIS标准K-7210(试验条件4),在190℃、荷重为21.2N下进行测定。
(2)熔点
利用DSC(示差扫描热量测定)装置(Perkin Elmer公司制PyrislDSC),以20℃/分钟从-100℃升温到300℃,接着,以50℃/分钟降温到-100℃,然后,以20℃/分钟从-100℃升温到300℃。第2次升温过程中的熔解峰值为熔点。
(3)特性粘度
将1,1,2,2-四氯乙烷作为测定溶剂,在浓度为1g/dl、温度为25℃的条件下进行测定。
(4)耐热性(热变形温度)
依照ISO标准75-1、2,采用得到的试验片,在荷重为0.45MPa下测定热变形温度。
(5)冲击强度(夏比冲击强度)
依照ISO标准179-1eA,采用得到的试验片(带有V字型切口),测定夏比冲击强度。
(6)弯曲强度
依照ISO标准178,采用得到的试验片,以1mm/分钟的变形速度测定弯曲强度。
(7)阻燃性
依照UL94的垂直燃烧试验法,采用得到的试验片(厚度约1.6mm),进行燃烧试验来评价阻燃性。阻燃性实用上优选V-1、V-0。
(8)耐湿热性(强度保持率)
与上述(6)同样地采用依照ISO标准178得到的弯曲强度试验片,在温度为65℃、湿度为90%RH的环境下处理500小时后,测定弯曲强度。然后,用下述式计算出相对于未处理品弯曲强度((6)中测定的弯曲强度)的强度保持率。
强度保持率(%)=(处理后的弯曲强度/未处理品的弯曲强度)×100
2.原料
<(A)聚乳酸>
(1)聚乳酸(PLA)
·PLA-1NatureWorks公司制3001DK,MFR=10g/10分钟,熔点=168℃、D型含量=1.4摩尔%
·PLA-2Toyota汽车公司制A-1,MFR=2g/10分钟,熔点=172℃,D型含量=0.6摩尔%
·PLA-3Toyota汽车公司制S-12,MFR=8g/10分钟,熔点=176℃,D型含量=0.1摩尔%
(2)交联聚乳酸(交联PLA)
·交联PLA-1
使用二轴挤出机(东芝机械公司制TEM-37BS),向其顶料器中注入将100质量份的PLA-1、1.0质量份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯(日本油脂制)、1.0质量份二叔丁基过氧化物(日本油脂制)溶解在2.5质量份二乙酰化单癸酸甘油酯而得到的溶液,190℃下进行混炼。将吐出树脂切成颗粒状,获得交联PLA-1(MFR=1.2g/10分钟,熔点=172℃、D型含量=1.4摩尔%)。
·交联PLA-2
使用PLA-3,除此之外,采用与交联PLA-1相同的方法获得交联PLA-2(MFR=1.0g/10分钟,熔点=176℃,D型含量=0.1摩尔%)。
<(B)具有双酚基的非晶性热塑性树脂>
(B-1)聚碳酸酯树脂
·PC住友Dow公司制200-13,特性粘度0.49
(B-2)多芳基化合物树脂
·PAR Unitika公司制Powder L,特性粘度0.54
<(C)丙烯酸系相容剂>
(具有环氧基的丙烯酸系相容剂)
·EA-1三菱Rayon公司制METABLEN S-2200
·EA-2东亚合成公司制ARUFON UG-40
·EA-3日本油脂公司制MODIPER A4200
(不具有环氧基的丙烯酸系相容剂)
·A-1三菱Rayon公司制METABLEN C-223A
·A-2三菱Rayon公司制ACRYPET VH-001(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)
<苯乙烯系相容剂>
·S-TPE旭化成Chemicals公司制TUFTEC H1041(苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)
<(D)阻燃剂>
(D-1)磷酸酯系阻燃剂
·FR-1大八化学工业公司制PX-200(芳香族缩合磷酸酯)
·FR-2大八化学工业公司制PX-202(芳香族缩合磷酸酯)
·FR-3大八化学工业公司制TPP(磷酸三苯酯)
(D-2)次膦酸金属盐系阻燃剂
·FR-4Clariant公司制EXOLIT OP1230(次膦酸铝盐,平均粒径18μm)
·FR-5Clariant公司制EXOLIT OP935(次膦酸铝盐,平均粒径2.5μm)
应予说明,FR-4和FR-5平均粒径的测定利用激光衍射/散射式粒度分布测定装置LA-910(堀场制作所公司制)来进行。
(磷系阻燃剂)
·FR-6Ciba Specialty Chemicals公司制MELAPUR200/70(聚磷酸三聚氰胺)
<(E)芳香族碳二亚胺化合物>
(E-1)芳香族单碳二亚胺
·HMCD Rhein Chemie公司制STABAXOL I(N,N’-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺)
(E-2)芳香族聚碳二亚胺
·HPCD Rhein Chemie公司制STABAXOL P(聚(1,3,5-三异丙基苯)碳二亚胺)
实施例1
使用二轴挤出机(东芝机械公司制TEM-37BS),向其顶料器中供给30质量份作为聚乳酸(A)的PLA-1、41质量份作为非晶性热塑性树脂(B)的PC、7质量份作为丙烯酸系相容剂(C)的EA-1、5质量份作为磷酸酯系阻燃剂(D-1)的FR-1、15质量份作为次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的FR-4、1质量份作为芳香族单碳二亚胺(E-1)的HMCD、以及1质量份作为芳香族聚碳二亚胺(E-2)的HPCD,230℃下进行熔融混炼、并挤出。然后,将挤出的树脂切成颗粒状,获得组合物(X)。
利用热风干燥机在80℃下对得到的组合物(X)干燥处理5小时后,利用注射成型机(东芝机械制IS-80G型)成型,获得适合于各种的性能评价的大小的试验片。在获得任意试验片时均为在料筒设定温度(注射温度)为220℃下熔融,以100MPa的注射压力、15秒的注射时间填充到80℃(模具温度)的模具中,保持30秒钟后,取出。
实施例2~41、比较例1~25
将构成组合物(X)的成分的种类、量、以及制造条件(熔融混炼温度、注射温度)按表1~3所示地变更,除此之外,与实施例1同样地进行,获得各种的试验片。
将实施例、比较例中得到的组合物(X)的组成和特性值示于表1~3。
[表1]
[表2]
[表3]
实施例1~41中得到的组合物(X)的阻燃性、耐冲击性、耐热性优异,而且利用来自天然物的聚乳酸,因此,对石油系制品的依赖程度低,也考虑到地球环境。
尤其是实施例2~5、17、19~22、26、28~34、36、38~39、41中得到的组合物(X),聚乳酸(A)是特定的D型含量的聚乳酸、或导入了交联结构的聚乳酸,因此,耐热性(热变形温度)和阻燃性优异。
另外,实施例18~19、37~38中得到的组合物(X)采用平均粒径小的阻燃剂作为次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2),因此,形成阻燃性优异的组合物。实施例1~24、27~39中得到的组合物(X)含有芳香族碳二亚胺化合物(E),因此,耐湿热性优异。其中实施例1~23、27~39中得到的组合物(X)并用了芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2),因此,耐湿热性明显优异。
与此相对地,比较例1~2、24中得到的组合物(X)的聚乳酸(A)的含量比本发明中规定的量多,且非晶性热塑性树脂(B)的含量比本发明中规定的量少,因此,没有充分发挥非晶性热塑性树脂(B)的效果,阻燃性、耐热性、耐冲击性全部较差。比较例3、25中得到的组合物(X)的非晶性热塑性树脂(B)的含量比本发明中规定的量少,因此,没有充分发挥非晶性热塑性树脂(B)的效果,阻燃性、耐热性、耐冲击性的全部较差。比较例4、5中得到的组合物(X)的丙烯酸系相容剂(C)的含量比本发明中规定的量少,因此,聚乳酸(A)与非晶性热塑性树脂(B)无法充分地相容,耐冲击性、耐热性、阻燃性较差,弯曲强度也低。而比较例6中得到的组合物(X)的丙烯酸系相容剂(C)的含量比本发明中规定的量多,因此,耐热性、弯曲强度、阻燃性降低。进而比较例7、8中得到的组合物(X)使用苯乙烯系相容剂作为相容剂,因此,无法确认丙烯酸系相容剂(C)的效果,耐热性、耐冲击性、阻燃性较差。
比较例9~12中得到的组合物(X)的磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的质量比例不满足本发明中规定的范围,因此,阻燃性较差。进而,磷酸酯系阻燃剂(D-1)的质量比例过高时,耐热性也降低。比较例13、14中得到的组合物(X)仅含有磷酸酯系阻燃剂(D-1),因此,阻燃性较差。比较例15~16、21中得到的组合物(X)并用了磷酸酯系阻燃剂(D-1)与磷系阻燃剂,因此,阻燃性较差。比较例17~18、22中得到的组合物(X)并用了次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)与磷系阻燃剂,因此,阻燃性较差。比较例19~20、23中得到的组合物(X)仅含有磷系阻燃剂,因此,阻燃性较差。
Claims (7)
1.一种热塑性树脂组合物,其特征在于,是含有聚乳酸(A)、具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)、丙烯酸系相容剂(C)和阻燃剂(D)的树脂组合物,树脂组合物中的聚乳酸(A)的含量是25~60质量%,具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)的含量是30~60质量%,丙烯酸系相容剂(C)的含量是0.5~20质量%,阻燃剂(D)的含量是5~30质量%,其中,聚乳酸(A)的熔体流动速率为0.1~50g/10分钟,具有双酚基的非晶性热塑性树脂(B)是特性粘度为0.35~0.64的聚碳酸酯树脂(B1)和/或特性粘度为0.35~0.65的多芳基化合物树脂(B2),阻燃剂(D)含有磷酸酯系阻燃剂(D-1)和次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2),磷酸酯系阻燃剂(D-1)与次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)的质量比例(D-1)/(D-2)为10/90~50/50。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,聚乳酸(A)的D型含量为1.0摩尔%以下、或者为99.0摩尔%以上。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,聚乳酸(A)导入有交联结构。
4.根据权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,磷酸酯系阻燃剂(D-1)是芳香族缩合磷酸酯,且次膦酸金属盐系阻燃剂(D-2)是次膦酸铝盐。
5.根据权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,进一步含有芳香族碳二亚胺化合物(E),树脂组合物中芳香族碳二亚胺化合物(E)的含量是0.1~5质量%。
6.根据权利要求5所述的热塑性树脂组合物,其特征在于,芳香族碳二亚胺化合物(E)是芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2),芳香族单碳二亚胺(E-1)与芳香族多元碳二亚胺(E-2)的质量比例(E-1)/(E-2)为10/90~90/10。
7.一种成型体,是将权利要求1~6中任一项所述的热塑性树脂组合物成型而成的。
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