CN102834458B - 阻燃的聚乳酸基树脂、其模塑制品以及模塑制品的生产方法 - Google Patents

阻燃的聚乳酸基树脂、其模塑制品以及模塑制品的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种阻燃的聚乳酸树脂组合物，其包含：聚乳酸树脂(A)；包含至少一种具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b 1)的阻燃剂(B)；以及包含至少一种脂肪族碳二亚胺的碳二亚胺化合物(C)。

Description

阻燃的聚乳酸基树脂、其模塑制品以及模塑制品的生产方法
技术领域
本发明涉及一种阻燃的聚乳酸基树脂、其模塑制品以及模塑制品的生产方法。
背景技术
近年来，对石油资源枯竭的担心以及从环境保护的观点来看，由植物衍生的原料制成的树脂引起人们的注意。在这些由植物衍生的原料制成的树脂中，聚乳酸在耐热性和强度方面相对比较令人满意，并且允许大批量生产，因而已应用到多种应用，诸如包装容器、农用膜和电气/电子设备的壳体。
然而，聚乳酸树脂是可燃的，因此当聚乳酸树脂被用于需要高度阻燃性的应用诸如家用电器和OA装置的壳体以及汽车部件时，需要相应的阻燃措施。作为阻燃的通用方法，可以采用这样的方法：将具有高阻燃效应的卤素基阻燃剂（例如溴化合物）混入树脂中。然而，卤素基阻燃剂有时在燃烧时产生卤素衍生的气体，因此可能需要处理废气以及与废弃物焚烧和热循环有关的工作环境。
作为涉及除卤素基阻燃剂之外的阻燃剂的阻燃技术，金属氢氧化物基阻燃剂和磷基阻燃剂添加到树脂中。
专利文献1描述了添加金属氢氧化物（氢氧化铝）和含磷化合物（磷酸三苯酯和/或次膦酸盐），作为用于具有可生物降解性的聚合物化合物（例如聚乳酸）的阻燃技术。
专利文献2描述了包含具有磷杂菲骨架的磷化合物的合成树脂的组合物（ABS树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和环氧树脂），然而没有描述实施例的阻燃效果。
专利文献3描述了作为聚酯纤维用耐火剂的具有磷杂菲骨架的磷化合物。
专利文献4描述了一种阻燃树脂组合物，其包含苯乙烯基树脂（ABS、HIPS(抗冲聚苯乙烯)）和具有磷杂菲骨架的磷化合物。
引用文献列表
专利文献
专利文献1:JP2005-162871A
专利文献2:JP2002-69313A
专利文献3:JP2002-275473A
专利文献4:J JP2001-192565A
发明内容
技术问题
然而，当专利文献1中所述的金属氢氧化物和磷化合物以及专利文献2至专利文献4中所述的具有磷杂菲骨架的磷化合物被用作用于聚乳酸的阻燃剂时，存在一些问题。
第一个问题是，当金属氢氧化物被用作阻燃剂时，聚乳酸基树脂组合物的实用性能（例如流动性）可能降低。出现这种可能性的原因是，为了得到足够的阻燃效果，仅使用金属氢氧化物作为阻燃剂时，需要加入大量会降低树脂流动性的金属氢氧化物，例如氢氧化铝。
第二个问题是，当含磷化合物被用作阻燃剂时，可能无法得到很高程度的阻燃效果。出现这种可能性的原因归因于这种磷化合物的阻燃机理。当被添加到易于碳化的合成树脂（诸如聚碳酸酯树脂）时，燃烧时磷化合物（诸如磷酸酯）形成阻燃的不易燃涂层膜，但被添加到聚乳酸时因为聚乳酸非常易燃，所以难以形成不易燃的涂层膜。特别地，据说仅仅向聚乳酸添加具有磷杂菲骨架的磷化合物不能产生足够的阻燃效果，因为自熄时间长并且易于出现熔融物的滴落（滴落物）。
第三个问题是，在高温和高湿度下储存或长时间储存时，包含加入到其作为阻燃剂的磷化合物的树脂组合物往往发生渗移（添加剂从组合物渗出），换句话说，抗渗移性较差。特别地，在高温和高湿度（例如60℃和95%RH）下，具有充当增塑剂功能的磷酸酯和具有不含羟基的磷杂菲骨架的磷化合物在聚乳酸中的溶解性降低，往往在树脂组合物的表面析出。
第四个问题是，当磷化合物被用作阻燃剂时，聚乳酸的固有的物理性能可能降低。特别地，当使用具有羟基和磷杂菲骨架的磷化合物时，其中加入了该磷化合物的树脂组合物在高温和高湿度下具有优异的抗渗移性，但聚乳酸的酯交换反应在生产树脂组合物的热捏合时得到促进，因此聚乳酸的分子量往往显著降低。
本发明的目标是提供一种具有优异的阻燃性和在高温及高湿度下优异的抗渗移性的聚乳酸基树脂组合物，并且提供由该聚乳酸基树脂组合物制成的模塑制品。
问题的解决方法
根据本发明的一个方面，提供了一种阻燃的聚乳酸基树脂组合物，其包含：
100质量份的聚乳酸基树脂(A);
30到300质量份的阻燃剂(B);
0.1到20质量份的碳二亚胺化合物(C);
0到100质量份的纤维;和
0到5质量份的含氟树脂，
其中所述阻燃剂(B)包含一种或两种或更多种选自由下列组成的组中的组分：具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)、磷腈化合物(b2)和金属氢氧化物(b3)，所述阻燃剂(B)包含至少1质量份或更多的所述磷化合物(b1)；并且
碳二亚胺化合物(C)包含至少0.1质量份或更多的脂肪族碳二亚胺。
根据本发明的另一方面，提供了通过模塑该阻燃的聚乳酸基树脂组合物而得到的模塑制品。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于生产阻燃的聚乳酸基树脂组合物的模塑制品的方法，其包括：
熔融捏合包含聚乳酸基树脂(A)、含有具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)的阻燃剂(B)、以及碳二亚胺化合物(C)的混合物以形成熔融物；并且
将该熔融物填充到模具中并保持温度等于或高于聚乳酸基树脂(A)的玻璃化转变温度且等于或低于（聚乳酸基树脂的熔点-20℃），以形成模塑制品，或者将熔融物填充到模具之后，冷却到低于玻璃化转变温度的温度以形成模塑制品，在等于和高于玻璃化转变温度且等于或低于（熔点-20℃）的温度下热处理模塑制品。
本发明的有益效果
根据本发明，可以提供一种阻燃性和在高温及高湿度下抗渗移性优异的聚乳酸基树脂组合物，并且提供由该聚乳酸基树脂组合物制成的模塑制品。
具体实施方式
根据本发明的一个示例性实施方式，阻燃聚乳酸基树脂组合物包含：100质量份的聚乳酸基树脂(A)，30到300质量份的阻燃剂(B)，和0.1到20质量份的碳二亚胺化合物(C)。阻燃剂(B)包含一种或两种或更多种选自由下列组成的组中的组分：具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)、磷腈化合物(b2)和金属氢氧化物(b3)，并且阻燃剂(B)包含至少1质量份或更多的磷化合物(b1)。碳二亚胺化合物(C)包含至少0.1质量份或更多的脂肪族碳二亚胺。树脂组合物还可以包含100质量份或更少的纤维，以及5质量份或更少的含氟树脂。
树脂组合物优选地包含1到30质量份的磷腈化合物(b2)作为阻燃剂(B)。
树脂组合物优选地包含10质量份或更多的金属氢氧化物(b3)作为阻燃剂(B)。
脂肪族碳二亚胺优选地为脂肪族聚碳二亚胺，更优选具有脂环结构的脂肪族聚碳二亚胺。
树脂组合物优选地包含0.1质量份或更多的芳香族碳二亚胺作为碳二亚胺化合物(C)，并且该芳香族碳二亚胺优选地为芳香族聚碳二亚胺。
当树脂组合物包含磷腈化合物(b2)时，树脂组合物优选地包含环磷腈化合物，并且该环磷腈化合物优选地具有取代或未取代的苯氧基。
当树脂组合物包含金属氢氧化物(b3)时，该树脂组合物优选地包含氢氧化铝。
下文将详细说明示例性实施方式。
[聚乳酸基树脂(A)]
作为示例性实施方式中的聚乳酸基树脂(A)，可以使用聚(L-乳酸)、聚(D-乳酸)、它们的混合物、以及L-乳酸和D-乳酸的共聚物。聚乳酸基树脂(A)的可用实例包含：含有20-100mol%L-乳酸或D-乳酸单元以及0-8mol%的上述乳酸的对映体乳酸单元的聚乳酸基树脂；优选地聚乳酸基树脂含有80-100mol%L-乳酸和D-乳酸的任意单元以及0-20mol%的上述乳酸的对映体乳酸单元。
聚乳酸基树脂可以是乳酸与另一种单体（例如羟基羧酸）的共聚物；该共聚物优选地包含含量为85mol%或更多的乳酸单元，更优选90mol%或更多，甚至更优选95mol%或更多。
聚乳酸基树脂可按下列方法得到：从L-乳酸、D-乳酸和其他单体（如羟基羧酸）选择符合预期结构的单体，所选的单体被用作原料，并使原料经历脱水缩聚。优选地，聚乳酸基树脂可按下列方法得到：例如从乳酸的环状二聚体（所谓的丙交酯）、乙醇酸的环状二聚体（所谓的乙交酯）、和己内酯选择符合预期结构的单体，并且使所选的化合物经历开环聚合。丙交酯的实例包括：L-乳酸的环状二聚体（所谓的L-丙交酯）、D-乳酸的环状二聚体（所谓的D-丙交酯）、D-乳酸和L-乳酸的环状二聚体（所谓的内消旋-丙交酯）、以及D-丙交酯和L-丙交酯的外消旋混合物（所谓的DL-丙交酯）。在示例性实施方式中，可以使用上述丙交酯中的任何一种。然而，作为主要的原料，优选D-丙交酯或L-丙交酯。
从耐热性的观点来看，在聚乳酸基树脂中，光学纯度为90%或更高的结晶聚乳酸(I)与光学纯度小于90%的聚乳酸(II)之间的比例（就质量比(I/II)而言）优选地为100/0到10/90，更优选100/0到25/75，甚至更优选100/0到50/50，特别优选100/0到90/10。
可商购的聚乳酸的实例包括：由Unitika Ltd.制造的Terramac(商品名)；由Mitsui Chemicals,Inc.制造的Lacea(商品名)；以及由NatureWorksLLC制造的Nature Works(商品名)。
在这些聚乳酸基树脂中，从结晶速率和物理性能的观点来看，优选的聚乳酸基树脂是晶体级的高纯度L-乳酸产品，具体为L-乳酸纯度为95mol%或更大的聚乳酸。
描述与作为聚乳酸基树脂的主要组成组分的乳酸共聚的其他单体的实例。作为酸组分的所述单体的实例包括：芳族二羧酸，例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2,6-萘二甲酸、2,5-萘二甲酸、2,7-萘二甲酸、1,5-萘二甲酸、甲基对苯二甲酸、4,4'-联苯基二羧酸、2,2'-联苯基二羧酸、4,4'-二苯醚二羧酸、4,4'-二苯基甲烷二羧酸、4,4'-二苯基砜二羧酸和4,4'-二苯基异亚丙基二羧酸；饱和的脂肪族二羧酸，例如己二酸、癸二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、壬二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、二十烷二酸和氢化的二聚酸；不饱和的脂肪族二羧酸，例如富马酸、马来酸、衣康酸、中康酸、柠康酸和二聚酸、以及这些酸的酸酐；脂环族二羧酸，例如1,4-环己烷二羧酸、1,3-环己烷二羧酸、1,2-环己烷二羧酸、2,5-降冰片烯二羧酸和四氢化邻苯二甲酸。作为二醇组分的单体的实例包括：脂肪族二醇，例如乙二醇、丙二醇、1,3-丁二醇、二乙二醇、新戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇和1,10-癸二醇；脂环族二醇，例如1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇和1,2-环己烷二甲醇；双酚，例如双酚A和双酚S或双酚的氧化乙烯加成物；芳香族二醇，例如氢醌和间苯二酚。这种单体的实例还包括：羟基羧酸，例如对-羟基苯甲酸、对-(2-羟基乙氧基)苯甲酸和6-羟基己酸；和内酯化合物，例如δ-戊内酯、γ-丁内酯和ε-己内酯。为了赋予阻燃性的目的，有机磷化合物也可被共聚。
其他聚酯树脂也可以以不会损害期望性能的小量添加到聚乳酸基树脂中。所述其他聚酯树脂的实例包括：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚对苯二甲酸环已基二甲醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯、聚间苯二甲酸/对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酸/对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/对苯二甲酸环已基二甲醇酯、间苯二甲酸/对苯二甲酸环已基二甲醇酯、聚(对-羟基苯甲酸/对苯二甲酸乙二醇酯)以及由1,3-丙二醇（植物衍生的原料）制成的聚对苯二甲酸四亚甲酯。
[具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)]
示例性实施方式中使用的磷化合物(b1)具有磷杂菲骨架和羟基。
作为磷化合物(b1)，可以使用由下面的式(1)所表示的化合物：
[式1]
其中在式(1)中，R1-R9各自独立地为氢原子、羟基、烷基、烯基、芳基或芳烷基，并且R1-R9中的至少一个为羟基或具有羟基的取代基。
作为烷基，具有1-10个碳原子的烷基是优选的；这种优选的烷基的实例包括：甲基、乙基、丙基（正丙基或异丙基）、丁基（正丁基、异丁基、仲丁基或叔丁基）、线性或支化的戊基以及环烷基（例如环己基）。
作为烯基，具有2-10个碳原子的烯基是优选的；这种优选的烯基的实例包括：乙烯基、烯丙基、丁烯基、己烯基和辛烯基。
作为芳基，具有6-10个碳原子的芳基是优选的；这种优选的芳基的实例包括：苯基、甲苯基、二甲苯基、联苯基和萘基。
作为芳烷基，具有7-10个碳原子的芳烷基是优选的；这种优选的芳烷基的实例包括用上述芳基取代的上述烷基。
可以优选地使用由式(1)所表示的磷化合物，其中R1-R8各自独立地为氢原子，并且R9为具有羟基的芳基。
作为这种磷化合物，由下面的式(2)所表示的(9,10-二氢-10-(2,5-二羟基苯基)-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物)是优选的:
[式2]
其中加入这种具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)的聚乳酸基树脂组合物被赋予阻燃性，同时在高温和高湿度下抗渗移性优异。与之相比，其中加入具有磷杂菲骨架但没有羟基的磷化合物（例如9,10-二氢-10-苄基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(R1-R8各自独立地为氢原子，R9为苄基)或9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(R1-R9各自独立地为氢原子)）的聚乳酸基树脂组合物在高温和高湿度下出现渗移。
磷化合物(b1)具有增塑效果，因而特别地改善了其中加入金属氢氧化物(D)的树脂组合物的流动性。具体地，9,10-二氢-10-(2,5-二羟基苯基)-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物可以部分溶于聚乳酸，因而可以进一步改善树脂组合物的流动性。
当只有磷化合物(b1)被用作阻燃剂(B)时，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，磷化合物(b1)的混入量优选地为30质量份或更多；当磷化合物(b1)和磷腈化合物(b2)和/或金属氢氧化物(b3)被组合使用作为阻燃剂(B)时，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，组分b1、组分b2和组分b3的总量优选地为30质量份或更多，并且在这种情况下，磷化合物(b1)的含量优选地为1质量份或更多，更优选3质量份或更多，甚至更优选5质量份或更多。
另一方面，从抗渗移性、树脂的物理性能、生产成本以及其他的观点来看，阻燃剂(B)的混入量的上限（即，组分b1、组分b2和组分b3的总量）可以被设定为300质量份或更少，优选200质量份或更少，更优选150质量份或更少；甚至当上限为100质量份或更少时，可以得到高阻燃效果。磷化合物(b1)的量可以被设定为150质量份或更少，优选100质量份或更少，更优选90质量份或更少；甚至当磷化合物(b1)的含量为50质量份或更少时，可以得到高阻燃效果。
[碳二亚胺化合物(C)]
本发明的示例性实施方式中所用的碳二亚胺化合物(C)包括至少一种脂肪族碳二亚胺。优选地组合使用脂肪族碳二亚胺和芳香族碳二亚胺。此处，脂肪族碳二亚胺表示除芳香族碳二亚胺之外的碳二亚胺化合物，包括具有脂环结构（例如环己烷环）的脂肪族碳二亚胺。
碳二亚胺化合物(C)是在其分子中具有至少一个碳二亚胺基团(-N=C=N-)的化合物，作为具有一个碳二亚胺基团的碳二亚胺化合物（单碳二亚胺），可以使用由下面的通式所代表的化合物：
[式3]
R1一N=C=N一R2
其中在该式中，R1和R2各自代表有机基团，并且R1和R2可以是相同的或者是相互不同的。这种单碳二亚胺的实例包括二环己基碳二亚胺、二异丙基碳二亚胺、二苯基碳二亚胺、双(甲基苯基)碳二亚胺、双(甲氧基苯基)碳二亚胺、双(硝基苯基)碳二亚胺、双(二甲基苯基)碳二亚胺、双(二异丙基)碳二亚胺、双(叔丁基)碳二亚胺、N-乙基-N'-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺、双(三苯基硅烷基)碳二亚胺和N,N'-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺。作为N,N'-二-2,6-二异丙基苯基碳二亚胺的可商购产品，可以使用由RheinChemie Corp.制造的Stabaxol I(商品名)。
具有两个或更多个碳二亚胺基团的碳二亚胺化合物（聚碳二亚胺）的实例包括由下面的通式所代表的化合物：
[式4]
其中在该式中，R表示有机连接基团，n表示2或更大的整数，并且在结构单元中R可以是相同的或不同的。在该式中，n优选地落入2-50的范围内；例如，可以使用n落入2-20范围内的聚碳二亚胺；此外，可以使用n落入5-20范围内的聚碳二亚胺。
聚碳二亚胺的实例包括：脂肪族聚碳二亚胺，例如聚(4,4'-二环己基甲烷碳二亚胺)；以及芳香族聚碳二亚胺，例如聚(4,4'-二苯基甲烷碳二亚胺)、聚(对亚苯基碳二亚胺)、聚(间亚苯基碳二亚胺)、聚(甲基亚苯基碳二亚胺)、聚(二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(甲基-二异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基亚苯基碳二亚胺)、聚(1,3,5-三异丙基亚苯基和1,5-二异丙基亚苯基碳二亚胺)。
作为脂肪族聚碳二亚胺，具有脂环结构（例如环己烷环）的脂肪族碳二亚胺是优选的。这种脂肪族聚碳二亚胺的实例包括上述通式中的有机连接基R包含至少一个脂环族二价基团（例如环亚己基）的聚碳二亚胺。作为这种脂肪族聚碳二亚胺，优选可以使用聚(4,4'-二环己基甲烷碳二亚胺)。作为聚(4,4'-二环己基甲烷碳二亚胺)的可商购产品，可以使用由Nisshinbo Chemical Inc.制造的Carbodilite LA-1(商品名)。
芳香族聚碳二亚胺具有芳香环结构，例如苯环，这种芳香族聚碳二亚胺的实例包括其中上述通式中的有机连接基R包含至少一个取代或未取代的亚苯基的聚碳二亚胺。亚苯基中的取代基优选地为具有1到6个碳原子的烷基，更优选具有1到4个碳原子的烷基。烷基的实例包括甲基、乙基、丙基（正丙基、异丙基）、丁基（正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基）、线性或支化的戊基、线性或支化的己基、以及环己基。亚苯基可以具有多个取代基。作为这种芳香族聚碳二亚胺，可以使用由Rhein ChemieCorp.制造的可商购产品，例如Stabaxol P（商品名，聚(1,3,5-三异丙基亚苯基碳二亚胺)）和Stabaxol P-100(商品名)。
碳二亚胺化合物(C)的功能是抑制聚乳酸基树脂的水解，并且可以抑制在生产树脂组合物时例如因具有羟基的磷化合物(b1)而导致的聚乳酸基树脂(A)的分子量降低。此外，碳二亚胺化合物(C)对阻燃性有改善作用。通过碳二亚胺化合物（特别是脂肪族碳二亚胺），聚乳酸基树脂(A)与磷化合物(b1)之间部分形成交联结构，因此聚乳酸基树脂(A)与磷化合物(b1)之间的相容性得到改善，磷化合物(b1)在聚乳酸基树脂(A)中的分散性得到改善，因而解释了阻燃效果为何得到增强。因为想要得到更高的阻燃效果，所以具有两个或更多个碳二亚胺基团的聚碳二亚胺是优选的。
脂肪族碳二亚胺和芳香族碳二亚胺的组合使用使得阻燃效果更加得到增强。这可能是因为在相对较高的温度下，由于芳族碳二亚胺得到再交联效应，因而聚乳酸在高温下的热分解速率降低。如下面所述的实施例的结果所示，脂肪族碳二亚胺和芳香族碳二亚胺组合使用作为碳二亚胺化合物(C)改善了阻燃性，并且与之相比，芳香族碳二亚胺的单独使用无法改善阻燃性。
为了得到足够的阻燃性改善效果，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，碳二亚胺化合物(C)的混入量被设定为0.1质量份或更多，优选为0.5质量份或更多，更优选1质量份或更多；具体地，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，脂肪族碳二亚胺的混入量被设定为0.1质量份或更多，优选为0.5质量份或更多，更优选1质量份或更多。当脂肪族碳二亚胺和芳香族碳二亚胺组合使用时，为了得到足够的添加效果，芳香族碳二亚胺的混入量优选地为0.1质量份或更多，更优选0.5质量或更多，甚至更优选1质量份或更多。脂肪族碳二亚胺和芳香族碳二亚胺的混合比（质量比）可以被设定落入例如1/9到9/1的范围内，优选被设定落入3/7到7/3的范围内，可以被设定落入4/6到6/4的范围内。当碳二亚胺化合物(C)的混入量过大时，无法得到与加入量相对应的效果，因而碳二亚胺化合物(C)的混入量可以被设定为20质量份或更少，从树脂的可成型性、抗渗移性、生产成本等观点来看，优选为10质量份或更少，更优选5质量份或更少。
[磷腈化合物(b2)]
除磷化合物(b1)之外，优选地还使用磷腈化合物(b2)作为阻燃剂(B)。磷腈化合物(b2)是具有氮原子和磷原子的双键结构(N=P)的化合物，并且被分为链状化合物(聚磷腈化合物)和环状化合物(环磷腈化合物)。
链状聚磷腈化合物的实例包括由下面的通式所代表的化合物:
[式5]
其中在该式中，m表示3或更大的整数，并且R1和R2各自代表有机基团。在该式中，m优选地落入3-1000的范围内；例如可以使用m落入3-100范围内的聚磷腈化合物，以及可以使用m落入3-50范围内的聚磷腈化合物。聚磷腈化合物可以具有例如取代或未取代的苯氧基或者取代或未取代的萘氧基作为R1和R2，前提是R1和R2是相互独立的。苯氧基中的取代基和萘氧基中的取代基的实例包括：具有1-4个碳原子的烷基、烯丙基、氰基和氨基。
环状环磷腈化合物的实例包括由下面的通式所代表的环状化合物：
[式6]
其中在该式中，n表示3或更大的整数，并且R1和R2各自代表有机基团。在该式中，n优选地落入3-25的范围内，例如，更优选落入3-5的范围内。环磷腈化合物可以具有例如取代或未取代的苯氧基或者取代或未取代的萘氧基(β-萘氧基)作为R1和R2，前提是R1和R2是相互独立的。苯氧基中的取代基和萘氧基中的取代基的实例包括：具有1-4个碳原子的烷基、烯丙基、氰基和氨基。作为具有带取代基的苯氧基的环磷腈化合物，例如可以使用具有4-氰基苯氧基或4-氨基苯氧基的环磷腈化合物。
这种环磷腈化合物的实例包括：具有苯氧基的环磷腈化合物、具有氰基苯氧基的环磷腈化合物、具有氨基苯氧基的环磷腈化合物、具有取代的或未取代的萘氧基的环磷腈化合物、以及具有酚羟基的环磷腈化合物；可以使用这些中的一种或这些中的两种或更多种的混合物。酚羟基易于形成醌结构，这是当酚羟基被氧化时变色的原因，因而优选环磷腈不含有酚羟基。换句话说，从耐变色性的观点来看，环磷腈化合物优选地为至少一种选自由下列组成的组中的化合物：具有苯氧基的环磷腈化合物、具有氰基苯氧基的环磷腈化合物、具有氨基苯氧基的环磷腈化合物、具有取代的或未取代的萘氧基的环磷腈化合物。作为这样的环磷腈化合物，具有取代的或未取代的苯氧基或取代的或未取代的萘氧基的环三磷腈、环四磷腈或环五磷腈是优选的，并且可以优选使用具有取代的或未取代的苯氧基的环三磷腈。这样的环磷腈化合物的实例包括六苯氧基环三磷腈（苯氧基可以具有取代基）。
为了得到与加入量相对应的阻燃性改善效果，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，磷腈化合物(b2)的混入量优选地为1质量份或更多，更优选2质量份或更多，甚至更优选3质量份或更多。另一方面，从抗渗移性的观点来看，相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，磷腈化合物(b2)的混入量优选地为30质量份或更少，更优选20质量份或更少，甚至更优选10质量份或更少，可以被设定为7质量份或更少。
与其中单独使用磷化合物(b1)作为磷基阻燃剂的情况相比，磷化合物(b1)与磷腈化合物(b2)的组合使用允许可燃气体的稀释在较宽的温度范围内进行，因而实现更高的阻燃效果。磷腈化合物(b2)具有熔点并且与聚乳酸的相容性低，因而在聚乳酸熔融并分解之前磷腈化合物(b2)在相对低的温度下熔融；因此，磷腈化合物(b2)在树脂组合物的表面聚集并挥发（或部分分解）以形成磷衍生的不燃气体。通过这种方法，在较宽的温度范围内，产生不燃气体来稀释可燃气体的量，因而得到更高的阻燃效果。
[金属氢氧化物(b3)]
除了磷化合物(b1)之外，优选地还使用金属氢氧化物(b3)作为阻燃剂(B)。
金属氢氧化物(b3)的实例包括氢氧化铝、氢氧化镁、片钠铝石、水合铝酸钙、水合石膏、氢氧化钙、硼酸锌、偏硼酸钡、硼砂和高岭土。在这些之中，选自氢氧化铝、氢氧化镁和氢氧化钙中的一种或两种或更多种的混合物是优选的，并且氢氧化铝是更优选的。
在金属氢氧化物(b3)中，从抑制磷基化合物或聚乳酸基树脂(A)的水解的观点来看，碱金属基材料和碱土金属基材料的含量优选地为0.2质量%或更少。金属氢氧化物(b3)中所含的碱金属基材料和碱土金属基材料的实例包括：盐，例如碱金属（如锂、钠和钾）的氧化物或氯化物，以及例如碱土金属（如铍、镁、钙、锶和钡）的氧化物或氯化物。通过原子吸收分析或ICP发射光谱化学分析来测量碱金属基材料的含量。
金属氢氧化物(b3)优选地由平均颗粒尺寸为10μm或更小的颗粒材料构成，更优选由平均颗粒尺寸为0.1-5μm的颗粒材料构成。可以通过衍射散射法测量体积中值直径来确定金属氢氧化物(b3)的平均颗粒尺寸。这种测量可以通过使用可商购的测量装置来进行，例如由Shimadzu Corp制造的激光衍射颗粒尺寸分布分析仪SALD-3100(商品名)。
金属氢氧化物(b3)也可以在这样的条件下使用，即，用硅烷偶联剂对金属氢氧化物(b3)进行表面处理。用硅烷偶联剂对金属氢氧化物(b3)进行表面处理的方法没有特别的限制；这种方法的实例包括如下方法：将通过将硅烷偶联剂溶于溶剂（例如丙酮、乙酸乙酯或甲苯）而制备的溶液喷洒或涂覆在金属氢氧化物(b3)的表面，然后干燥金属氢氧化物(b3)以除去溶剂。
添加金属氢氧化物(b3)可以增强阻燃性。这种阻燃性改善效果可能归因于，在金属氢氧化物(b3)的热分解时的吸热以及因热分解时生成的水而产生的对可燃气体的稀释作用。金属氢氧化物(b3)的加入不会干扰上述由于磷化合物(b1)和磷腈化合物(b2)造成的对可燃气体的稀释作用。
相对于100质量份的聚乳酸基树脂(A)，就金属氢氧化物(b3)、磷化合物(b1)和磷腈化合物(b2)的总量而言，金属氢氧化物(b3)的混入量可以被设定落入30-150质量份的范围。从得到足够的金属氢氧化物(b3)的添加效果的观点来看，金属氢氧化物(b3)的含量优选地为10质量份或更多，更优选15质量份或更多，甚至更优选20质量份或更多；从足以确保聚乳酸基树脂(A)的流动性和机械强度的观点来看，金属氢氧化物(b3)的含量优选地为200质量份或更少，更优选150质量份或更少，甚至更优选100质量份或更少；甚至当金属氢氧化物(b3)的含量为70质量份或更少时，亦可以得到足够的阻燃性改善效果。
[纤维(D)]
根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂可以包含纤维（例如无机纤维、有机合成纤维或植物衍生的天然纤维）。从耐热性的观点来看，无机纤维是优选的；无机纤维的实例包括这样的无机纤维，例如金属纤维、玻璃纤维、金属硅酸盐纤维、无机氧化物纤维和无机氮化物纤维。这些纤维可以单独使用或者其中的两种或更多种作为混合物使用。也可以使用无机纤维、有机合成纤维和植物衍生的天然纤维中的两种或更多种的混合物；优选包含至少一种无机纤维。包含纤维使要得到的模塑制品具有防热变形效果和滴落抑制效果。
纤维的形状可以使纤维的横截面为圆形；或者使纤维的横截面为多边形，或者为不确定的形状或者是粗糙不平的形状。从增加与树脂的结合面积的观点来看，纤维的形状优选地为粗糙不平的高纵横比的形状或纤维直径小的形状。
为了增强与作为基质材料的树脂的亲和性、以及纤维间的缠结，如果需要的话，纤维可以进行表面处理。作为表面处理的方法，采用偶联剂（例如硅烷基偶联剂或钛酸酯基偶联剂）处理、臭氧处理、等离子体处理以及用烷基磷酸酯型表面活性剂的处理都很有效。然而，表面处理的方法不限于这些方法，可以使用那些经常用于填料的表面改性的处理方法。
纤维的平均纤维长度（不包括纤维片段的纤维的数均纤维长度）优选地落入0.1mm到20mm的范围内，更优选落入0.1到10mm的范围内。还优选地包含纤维长度为300μm到20mm的纤维。
纤维的含量没有特别的限制；然而为了得到足够的添加效果，相对于整个聚乳酸基树脂，纤维的含量优选地为1质量%或更多，更优选3质量%或更多；为了足以确保树脂组合物的可成型性和机械强度，相对于整个聚乳酸基树脂，纤维的含量优选地为50质量%或更少，更优选30质量%或更少，并且可以被设定为例如1质量%或更多且10质量%或更少。
[含氟树脂(E)]
在根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物中可以包括含氟树脂。组合物中包含含氟树脂可以增强抗滴落性。
含氟树脂优选地为成纤型（形成原纤状结构的类型）；这种含氟树脂的实例包括：氟化聚乙烯，例如聚四氟乙烯；和四氟乙烯基共聚物（例如四氟乙烯/六氟丙烯共聚物）。
为了得到足够的添加效果，相对于整个聚乳酸基树脂，含氟树脂的含量优选地为0.05质量%或更多，更优选0.1质量%或更多。另一方面，从树脂组合物的生产（造粒）等观点来看，含氟树脂的含量优选地为5质量%或更少，更优选1质量%或更少。
[结晶成核剂]
根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物可以进一步包含结晶成核剂。包含结晶成核剂可以改善聚乳酸基树脂的结晶速率。作为结晶成核剂，可以使用无机结晶成核剂或有机结晶成核剂。
无机结晶成核剂的实例包括滑石、碳酸钙、云母、氮化硼、合成硅酸、硅酸盐、硅石、高岭土、炭黑、锌华、蒙脱土、粘土矿物、碱式碳酸镁、石英粉、玻璃纤维、玻璃粉、硅藻土、白云石粉、氧化钛、氧化锌、氧化锑、硫酸钡、硫酸钙、氧化铝、硅酸钙和氮化硼。
有机结晶成核剂的实例包括：有机羧酸，例如辛酸、甲苯酸、庚酸、壬酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、山嵛酸、蜡酸、褐煤酸、蜂花酸、苯甲酸、对叔丁基苯甲酸、对苯二甲酸、对苯二甲酸单甲酯、间苯二甲酸、间苯二甲酸单甲酯、松香酸、12-羟基硬脂酸、胆酸等；有机羧酸的碱金属（碱土金属）盐，例如上述有机羧酸的碱金属（碱土金属）盐等；含有羧基金属盐的高分子有机化合物，例如通过聚乙烯的氧化得到的含有羧基的聚乙烯的金属盐，通过聚丙烯的氧化得到的含有羧基的聚丙烯的金属盐，烯烃（如乙烯、丙烯和1-丁烯）与丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物的金属盐，苯乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸的共聚物的金属盐，烯烃与马来酸酐的共聚物的金属盐，苯乙烯与马来酸酐的共聚物的金属盐。
酰胺基或脲基有机成核剂的实例包括：脂肪族羧酸酰胺，例如油酸酰胺、硬脂酸酰胺、芥酸酰胺、山嵛酸酰胺、N-油基棕榈酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺、N,N'-亚乙基-双(硬脂酰胺)、亚乙基-双-12-羟基硬脂酰胺、六亚甲基-双-10-羟基硬脂酰胺、六亚甲基-双-9,10-二羟基硬脂酰胺、对亚二甲苯基-双-11,12-二羟基硬脂酰胺、对亚二甲苯基-双-9,10-二羟基硬脂酰胺、N,N’-亚甲基双(硬脂酰胺)、羟甲基硬脂酰胺、亚乙基双油酸酰胺、亚乙基双山嵛酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、亚乙基双月桂酸酰胺、六亚甲基双油酸酰胺、六亚甲基双硬脂酸酰胺、亚丁基双硬脂酸酰胺、N,N'-二油基癸二酸酰胺、N,N'-二油基己二酸酰胺、N,N'-二硬脂基己二酸酰胺、N,N'-二硬脂基癸二酸酰胺、亚间二甲苯基双硬脂酸酰胺、N,N'-二硬脂基间苯二甲酸酰胺、N,N'-二硬脂基对苯二甲酸酰胺、N-油基油酸酰胺、N-硬脂基油酸酰胺、N-硬脂基芥酸酰胺、N-油基硬脂酸酰胺、N-硬脂基硬脂酸酰胺、二羟甲基油酰胺、二甲基月桂酸酰胺、二甲基硬脂酸酰胺、N,N'-环己烷双(硬脂酰胺)和N-月桂酰基-L-谷氨酸-α,γ-正丁酰胺；脲化合物，例如N-丁基-N'-硬脂基脲、N-丙基-N'-硬脂酸脲、N-烯丙基-N'-硬脂基脲、N-苯基-N'-硬脂基脲和N-硬脂基-N'-硬脂基脲。
由高分子化合物构成的有机成核剂的实例包括：具有5个或更多个碳原子并且在第3位支化的α-烯烃，例如3,3-二甲基-1-丁烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-甲基-1-己烯、3,5,5-三甲基-1-己烯；乙烯基环烷的聚合物，例如乙烯基环戊烷、乙烯基环己烷和乙烯基降冰片烷；聚烷二醇，例如聚乙二醇和聚丙二醇；聚乙醇酸；纤维素基化合物，例如纤维素、纤维素酯和纤维素醚；聚酯；以及聚碳酸酯。
由磷基化合物构成的有机成核剂的实例包括：磷酸或亚磷酸基的有机化合物及其金属盐，例如磷酸二苯酯、亚磷酸二苯酯、双(4-叔丁基苯基)磷酸钠和亚甲基(2,4-叔丁基苯基)磷酸钠。
其他有机成核剂的实例包括：山梨醇衍生物，例如双(对甲基亚苄基)山梨醇和双(对乙基亚苄基)山梨醇；胆固醇衍生物，例如胆固醇硬脂酸酯和胆固醇氧基硬脂酸酰胺；巯基乙酸酐；以及甲苯磺酸基化合物，例如对甲苯磺酸、对甲苯磺酰胺及其金属盐。
也可以使用除了这些结晶成核剂之外的其他迄今为止已知的结晶成核剂。无机结晶成核剂中的一种和有机结晶成核剂中的一种可以组合使用，或者选自所述结晶成核剂中的多种结晶成核剂也可以组合使用。
在根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物中，结晶成核剂的含量没有特别的限制；然而，例如，相对于100质量份的聚乳酸基树脂，结晶成核剂的含量可以适当地设定在0.1到20质量份的范围内。
[结晶促进助剂]
在根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物中，可以包含增塑剂作为结晶促进助剂以改善聚乳酸基树脂的结晶速率。添加结晶促进助剂能够使得聚乳酸基树脂即使在相对低的温度下也保持柔性，因而结晶在相对短的时间内进行，由此可以进行令人满意的成型。
这种结晶促进剂的实例包括：乙酸与甘油的氧化乙烯加成物（每摩尔甘油平均3到6摩尔氧化乙烯）形成的酯；乙酸和聚乙二醇（具有4到6的平均氧化乙烯加成物的摩尔数）形成的酯；琥珀酸和聚乙二醇单甲基醚形成的酯（具有2到3的平均氧化乙烯加成物的摩尔数）；己二酸和二乙二醇单甲醚形成的酯；1,3,6-己烷三甲酸和二乙二醇单甲醚形成的酯。
[其他组分]
在根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物中，可以包含抗氧化剂（例如受阻酚或亚磷酸酯基化合物）或者润滑剂（例如烃基蜡或阴离子表面活性剂）。相对于100质量份的聚乳酸基树脂，抗氧化剂和润滑剂各自的含量优选地为0.05到3质量份，更优选0.1到2质量份。
如果需要的话，根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物可以包含：抗静电剂、防雾化剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、发泡剂、热稳定剂、耐候剂、脱模剂和填料，各自的含量在不损害根据本发明的目的的期望效果的范围内。
[用于制备聚乳酸基树脂组合物的方法]
用于混合根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物中的多种待混组分的方法没有特别的限制；混合方法的实例包括：用公知的混合机混合，例如滚筒、带式混合器、单螺杆或双螺杆捏合机；用挤出机或辊熔融混合。
当金属氢氧化物(b3)或纤维被混入组合物时，优选地将其直接加入熔融的聚乳酸基树脂中，或者在熔融之前加入聚乳酸基树脂中。
[聚乳酸基树脂的模塑制品及其生产方法]
通过根据示例性实施方式的方法使用上述示例性实施方式中的聚乳酸基树脂组合物，可以通过注射成型、薄膜成型、吹塑或得到适用于下列应用的模塑制品：电气和电子设备应用（例如电器的外壳）、建筑材料应用、汽车部件应用、日常用品应用、医疗护理应用、农业应用、玩具和娱乐用品应用。
根据本发明的示例性实施方式的模塑制品的形状和尺寸（例如厚度、长度和高度）并没有特别的限制；可以将示例性实施方式的模塑制品加工成各种成型产品，例如注射成型产品、挤出成型产品、压制成型产品、吹塑成型产品、片材、膜、纱线和织物。特别地，这种模塑制品的实例包括电气/电子装置的壳体、产品包装用的膜、各种类型的容器和汽车部件。当根据本发明的示例性实施方式的模塑制品被用作片材时，模塑制品可以被用作通过层叠片材和纸或其他聚合物片材而得到的多层结构的叠层。
用于模塑根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物的方法没有特别的限制；可以使用公知的用于制备各种产品（例如电气和电子设备产品）通常使用的模塑方法，例如注射成型、注射-压制成型以及压制成型。
熔融混合聚乳酸基树脂组合物的待混组分或模塑组合物时的温度可以被适当地设定在等于或高于作为基体材料的树脂的熔融温度到聚乳酸基树脂和添加组分没有热降解的温度范围内。
根据本发明的示例性实施方式的聚乳酸基树脂组合物通过促进结晶，使得模塑制品的热变形温度或强度提高。为了促进结晶化，在模塑时或模塑之后的冷却过程中，优选地将聚乳酸基树脂组合物保持在等于或高于聚乳酸基树脂(A)的玻璃化转变温度Tg(℃)且比聚乳酸基树脂(A)的熔点Tm(℃)低20℃或更低的温度。
例如，在注射成型时，模具中的冷却促进结晶。在这种情况下，优选地使模具温度在Tg或更高、但在(Tm-20)℃或更低下保持预定时间。更优选地，模具温度在Tg或更高、但在(Tm-20)℃或更低下保持预定时间之后，将模塑温度冷却至Tg或更低。
另一方面，可以通过在成型之后进行热处理而促进结晶。在这种情况下，优选地在Tg或更高、但在(Tm-20)℃或更低下热处理已被冷却到Tg或更低的模塑制品。
实施例
下文将通过参考实施例进一步说明本发明。
(1)树脂组合物的制备
使用捏合机(S1捏合机，由Kurimoto,Ltd.制造)将根据表1所示的各实施例和对比例的组分及混合比而制备的材料在190±2℃的捏合温度下熔融混合，以得到由聚乳酸基树脂组合物制成的粒料。
(2)用于评估的模塑制品的制备（样品）
将所得到的粒料在100℃下干燥4小时或更长时间，然后使用注射成型机(EC20P-0.4A，由Toshiba Machine Co.,Ltd.制造)在190℃的料筒温度和30℃的模具温度下以得到厚度为3.2-mm的样品(长度:125±5mm,宽度:13±0.5mm,厚度:3.2±0.5mm)和厚度为1.6-mm的样品(长度:125±5mm,宽度:13±0.5mm,厚度:1.6±0.5mm)。这些样品在设定为100℃的恒温室中热处理4小时或更长，然后将样品的温度恢复为室温，之后样品被用作评估阻燃性用的模塑制品。
(3)阻燃性评估测试
根据Underwriters Laboratories LLC的安全标准UL94，对通过上述方法制备的样品进行燃烧测试。按阻燃性降低排序，将测试结果判定为V-0,V-1,V-2和Not。所得结果如表1所示。
在由5个样品组成的各组中进行燃烧测试。每组中的各样品垂直支持，燃烧器的火焰与样品的下端接触，与燃烧器火焰的接触保持10秒，然后使燃烧器的火焰与样品分离。如果火焰熄灭，再使得燃烧器火焰与样品的下端接触10秒，然后使燃烧器的火焰与样品分离。
V-0、V-1和V-2的评估是根据下列几方面来进行：第一次火焰接触完成之后火焰燃烧的持续时间（第一续燃时间:t1），第二次火焰接触完成之后火焰燃烧的持续时间（第二续燃时间:t2），第二次火焰接触完成之后火焰燃烧的持续时间（第二续燃时间:t2）与无焰燃烧的持续时间（阴燃时间:t3）之和(t2+t3)、五个样品的火焰燃烧的持续时间（续燃时间）之和(T)，以及是/否发生燃烧滴下物（滴落物）点燃棉线。
V-0:t1和t2均在10秒内；t2+t3在30秒内；T在50秒内；没有发生因滴落物点燃棉线；并且没有发生烧尽。
V-1:t1和t2均在30秒内；t2+t3在60秒内；T在250秒内；没有发生因滴落物点燃棉线；并且没有发生烧尽。
V-2:t1和t2均在30秒内；t2+t3在60秒内；T在250秒内；发生因滴落物点燃棉线；并且没有发生烧尽。
Not:V-0、V-1和V-2均不适用。
按下列方法评估滴落性能。
○:在5个样品中均没有发生因滴落物点燃棉线。
Δ:在5个样品中的1个到2个发生因滴落物点燃棉线。
×:在5个样品中的3个到5个发生因滴落物点燃棉线。
(4)抗渗移性评估测试
将通过上述方法制备的1.6mm厚的各样品在设定为60℃和95RH%的恒定温度和恒定湿度下储存60小时，然后通过光学显微镜观察模塑制品表面上是否出现渗出的组分（析出物），按下列评估抗渗移性。
○:在样品的表面上没有观察到析出物。
×:在样品的表面上观察到一个或更多个5μm×5μm或更大的析出物。
表中的各组分如下所示。
聚乳酸(A):商品名:TE4000，由Unitika Ltd.制造。
磷化合物1(b1):9,10-二氢-10-(2,5-二羟基苯基)-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(商品名:HCA-HQ,由Sanko Co.,Ltd.制造)。
磷化合物2:9,10-二氢-10-苄基-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(商品名:SANKO-BCA,由Sanko Co.,Ltd.制造)
磷化合物3:芳香族缩合磷酸酯(商品名:PX-200,由Daihachi ChemicalIndustry Co.,Ltd.制造)
磷腈化合物(b2):苯氧基环磷腈(商品名:SPS-100,结构式:[N=P(OC6H5)2]3),由Otsuka Chemical Co.,Ltd.制造)
氢氧化铝(b3):商品名:HP350,平均颗粒尺寸:5μm,由Showa DenkoK.K.制造。
脂肪族碳二亚胺(C1):商品名:Carbodilite LA-1,由Nisshinbo ChemicalInc.制造
芳香族碳二亚胺(C2):商品名:Stabaxol P,由Rhein Chemie Corp.制造。
玻璃纤维(D):商品名:CS03JAFT592,纤维直径:13μm,纤维长度:3mm,由Owens Corning Corp.制造。
氟化聚乙烯(E):商品名:FA500,由Daikin Industries,Ltd.制造。
在该表中，玻璃纤维和(D)与氟化聚乙烯(E)的含量通过相对于整个聚乳酸基树脂组合物的含量（质量%）来表示，而其他组分的含量是通过相对于100质量份聚乳酸(A)的质量份来表示。
从实施例1与对比例1和2的比较中可以看出，向聚乳酸(A)加入具有磷杂菲骨架和羟基的特定磷化合物(b1)和脂肪族碳二亚胺(C1)，提供了耐热性同时可以改善阻燃性。
如在实施例2中，磷腈化合物(b2)的加入可以更加改善阻燃性。
在对比例4中，加入具有磷杂菲骨架但没有羟基的磷化合物2，抗渗移性和阻燃性均很低。在对比例5中，加入具有羟基但没有磷杂菲骨架的磷化合物3，阻燃性低。从这些结果中可以看出，既有磷杂菲骨架又有羟基的磷化合物(b1)的使用可以兼顾高阻燃性和抗渗移性。
从实施例3与对比例3的比较中可以看出，与因为加入氢氧化铝(b3)但加入量小而导致阻燃性低的树脂组合物（对比例3）相比，包含少量既有磷杂菲骨架又有羟基的特定磷化合物(b1)（实施例3）改善了阻燃性。从实施例3与实施例4之间的比较中还可以看出，适当地调整特定磷化合物1(b1)与氢氧化铝(b3)的混入量允许阻燃性被进一步改善。
从实施例4与实施例5的比较中可以看出，脂肪族碳二亚胺(C1)和芳香族碳二亚胺(C2)组合使用作为碳二亚胺化合物(C)允许阻燃性被进一步改善。从实施例5和6与对比例6和7的比较中可以看出，仅存在特定的磷化合物1(b1)便可以得到这种高阻燃性。
如上所述，根据本发明的示例性实施方式，制备聚乳酸基树脂组合物，使其包含难渗移的阻燃组分，因而没必要使用易于渗移的常用磷基阻燃剂；即使使用常用的磷基阻燃剂，其用量可以减小；因此，可以得到抗渗移性优异的阻燃树脂组合物。
此外，根据本发明的示例性实施方式，制备聚乳酸基树脂组合物，使其包含能大大增强阻燃性的组分，因而没必要使用金属氢氧化物作为阻燃剂；即使使用金属氢氧化物，金属氢氧化物的用量可以减小；因此，可以得到流动性优异的阻燃树脂组合物。
尽管参考示例性实施方式来说明本发明，但本发明不限于上述示例性实施方式。在本发明的范围内可以对本发明的组成和细节做出本领域技术人员能够理解的多种变化。
本发明要求基于2010年3月30递交的日本专利申请No.2010-077915的优先权，其全部内容通过引用结合在本文中。

Claims (19)

1.一种阻燃聚乳酸基树脂组合物，其包含：
100质量份的聚乳酸基树脂(A)；
30到300质量份的阻燃剂(B)；
0.1到20质量份的碳二亚胺化合物(C)；
0到100质量份的纤维；和
0到5质量份的含氟树脂，
其中所述阻燃剂(B)包含一种或两种或更多种选自由下列组成的组中的组分：具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)、磷腈化合物(b2)和金属氢氧化物(b3)，所述阻燃剂(B)包含至少1质量份或更多的所述磷化合物(b1)；
所述碳二亚胺化合物(C)包含至少0.1质量份或更多的脂肪族碳二亚胺；并且
所述阻燃聚乳酸基树脂组合物进一步包含0.1质量份或更多的芳香族碳二亚胺作为所述碳二亚胺化合物(C)。
2.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其包含1到30质量份的所述磷腈化合物(b2)。
3.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其包含10质量份或更多的所述金属氢氧化物(b3)。
4.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中，所述磷化合物(b1)是由下面的式(1)所表示的化合物：
其中在式(1)中，R1-R9各自独立地代表氢原子、羟基、烷基、烯基、芳基、或芳烷基，并且R1-R9中的至少一个为羟基。
5.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中，所述磷化合物(b1)是由式(1)所表示的化合物，
其中R1-R8各自为氢原子，R9为具有羟基的芳基。
6.如权利要求5所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中，所述磷化合物(b1)是由式(1)所表示的化合物，其中R9为2,5-二羟基苯基。
7.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中，所述脂肪族碳二亚胺是脂肪族聚碳二亚胺。
8.如权利要求7所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中，所述脂肪族聚碳二亚胺具有脂环结构。
9.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中所述芳香族碳二亚胺是芳香族聚碳二亚胺。
10.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其包含环磷腈化合物作为所述磷腈化合物(b2)。
11.如权利要求10所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其中所述环磷腈化合物具有取代或未取代的苯氧基。
12.如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物，其包含氢氧化铝作为所述金属氢氧化物(b3)。
13.通过模塑权利要求1所述的阻燃聚乳酸树脂组合物而得到的模塑制品。
14.一种用于生产如权利要求1所述的阻燃聚乳酸基树脂组合物的模塑制品的方法，其包括：
熔融捏合包含聚乳酸树脂(A)、含有具有磷杂菲骨架和羟基的磷化合物(b1)的阻燃剂(B)、以及碳二亚胺化合物(C)的混合物以形成熔融物；并且
将所述熔融物填充到模具中并保持温度等于或高于所述聚乳酸基树脂(A)的玻璃化转变温度、但等于或低于(所述聚乳酸基树脂的熔点-20)℃以形成模塑制品，或者将所述熔融物填充到模具并冷却到低于所述玻璃化转变温度的温度以形成模塑制品之后，在等于和高于所述玻璃化转变温度、但等于或低于(所述熔点-20)℃的温度下热处理所述模塑制品。
15.如权利要求14所述的生产方法，其中，所述混合物包含磷腈化合物(b2)。
16.如权利要求14所述的生产方法，其中，所述混合物包含金属氢氧化物(b3)。
17.如权利要求14所述的生产方法，其中，所述混合物包含纤维和含氟树脂中的至少一种。
18.如权利要求14所述的方法，其中，所述磷化合物(b1)是由下面的式(1)所表示的化合物：
其中在式(1)中，R1-R9各自独立地代表氢原子、羟基、烷基、烯基、芳基、或芳烷基，并且R1-R9中的至少一个为羟基。
19.如权利要求14所述的方法，其中，所述磷化合物(b1)是由式(1)所表示的化合物，
其中R1-R8各自为氢原子，R9为具有羟基的芳基。
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