CN105358625A - 热塑性树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
提供一种阻燃性、耐冲击性及外观优异、且高温成型时的冲击强度也优异的聚碳酸酯/ABS树脂合金。一种热塑性树脂组合物,其特征在于,相对于包含聚碳酸酯树脂(A)60~90质量%、ABS树脂(B)5~20质量份和式(1)表示的磷酸酯化合物(C)5~20质量%的基础树脂100质量份,含有:含氟聚合物(D)0.01~1质量份、使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而得到的接枝共聚物(E)1~3.5质量份,所述ABS树脂(B)包含:芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%,ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为100~350nm,并且接枝共聚物(E)的数均粒径为100~350nm。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂组合物,详细而言,本发明涉及阻燃性、耐冲击性及外观优异、且高温成型时的冲击强度也优异的聚碳酸酯/ABS树脂合金组合物。
背景技术
聚碳酸酯树脂是耐热性、机械物性、电特性优异的树脂,例如广泛用于汽车材料、电气·电子设备材料、住宅材料、其他工业领域中的部件制造用材料等。进行了阻燃化的聚碳酸酯/苯乙烯类树脂的合金组合物特别适合作为计算机、笔记本型电脑、各种便携式终端、打印机、复印机等电气·电子设备、办公自动化(OA)·信息设备等的构件使用。
其中,利用磷类阻燃剂进行了阻燃化的聚碳酸酯/苯乙烯类树脂合金组合物由于磷类阻燃剂的增塑化效果从而成型性非常优异,因此是为了得到薄壁、大型成型品最普遍的组合物(例如参见专利文献1~4)。
为了获得近年的薄壁、大型成型品,为了获得更高的成型性,不得不提高加工温度而且有滞留时间延长的倾向,因此,上述那样的聚碳酸酯/苯乙烯类树脂合金具有无法维持高冲击强度的问题。
另外,对于一般的电气·电子设备壳体,为了提高成型品的强度,设置肋、或者设置自攻用的毂。想要使用如上所述的聚碳酸酯/苯乙烯类树脂合金成型成这样的设置有肋、毂的成型品时,还具有下述问题:从浇口起通过肋、毂的后面部分产生条纹状的外观不良,明显破坏了商品价值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第3638806号公报
专利文献2:日本专利第4080851号公报
专利文献3:日本专利第3655979号公报
专利文献4:日本专利第4157271号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述现有技术的问题而发明的,目的在于提供一种阻燃性、耐冲击性及外观优异、且高温成型时的冲击强度也优异的热塑性树脂组合物。
用于解决问题的方案
本发明人为了达成上述课题,进行了反复深入研究,结果发现:包含聚碳酸酯树脂和苯乙烯类树脂的热塑性树脂组合物含有具有特定分散粒径的ABS树脂,且含有特定量的磷类阻燃剂和含氟聚合物,进而含有特定量的具有特定分散粒径的接枝共聚物,由此阻燃性、耐冲击性的均衡性优异,进而,即使在将设置有肋、毂的成型品成型的情况下也能得到良好的外观,即使在高温条件下成型的情况下,冲击强度的下降也少,从而完成了本发明。
本发明提供以下的热塑性树脂组合物及其成型体。
[1]一种热塑性树脂组合物,其特征在于,相对于包含聚碳酸酯树脂(A)60~90质量%、ABS树脂(B)5~20质量%和下述式(1)表示的磷酸酯化合物(C)5~20质量%的基础树脂100质量份,含有:
含氟聚合物(D)0.01~1质量份、使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而得到的接枝共聚物(E)1~3.5质量份,
所述ABS树脂(B)包含:芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%,
ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为100~350nm,并且接枝共聚物(E)的数均粒径为100~350nm。
(式中,R1、R2、R3及R4分别表示碳数1~6的烷基或被烷基取代的碳数6~20的芳基,p、q、r及s分别为0或1,k为0~5的整数,X1表示亚芳基。)
[2]根据上述[1]所述的热塑性树脂组合物,其中,相对于前述基础树脂100质量份,还含有平均粒径为5~15μm的滑石(F)0.5~3质量份。
[3]根据上述[1]或[2]所述的热塑性树脂组合物,其中,ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为130~280nm。
[4]根据上述[1]~[3]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,接枝共聚物(E)的数均粒径为130~280nm。
[5]根据上述[1]~[4]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,粒径1000nm以上的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的比率为2%以下。
[6]根据上述[1]~[5]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,ABS树脂(B)相对于接枝共聚物(E)的质量比((B)/(E))为4~25。
[7]根据上述[1]~[6]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,接枝共聚物(E)相对于滑石(F)的质量比((E)/(F))为1.4~5。
[8]根据上述[1]~[7]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,厚1.5mm时的基于UL94的阻燃性为5VA或5VB。
[9]根据上述[1]~[8]中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,厚1.2mm时的基于UL94的阻燃性为V-0。
[10]一种成型体,其是将上述[1]~[9]中任一项所述的热塑性树脂组合物成型而形成的。
[11]根据上述[10]所述的成型体,其是选自打印机、复印机、投影仪、调制解调器及路由器中的至少1种OA设备的壳体。
发明的效果
根据本发明,提供一种阻燃性、耐冲击性及外观优异、且高温成型时的冲击强度也优异的聚碳酸酯/ABS树脂合金组合物、及由其形成的成型体。
附图说明
图1为用于实施例的外观评价的平板状成型体的俯视图。
具体实施方式
以下,给出实施方式及示例物等,详细说明本发明,但本发明并不解释为限定于以下所示的实施方式及示例物等。
需要说明的是,本说明书中,“~”只要没有特别说明,就以包含其前后记载的数值作为下限值及上限值的意思使用。另外,“份”只要没有特别说明,表示基于质量基准的质量份。
[概要]
本发明的热塑性树脂组合物的特征在于,相对于包含聚碳酸酯树脂(A)60~90质量%、ABS树脂(B)5~20质量份和前述式(1)表示的磷酸酯化合物(C)5~20质量%的基础树脂100质量份,含有:含氟聚合物(D)0.01~1质量份、使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而得到的接枝共聚物(E)1~3.5质量份,
所述ABS树脂(B)包含:芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%,
ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为100~350nm,并且接枝共聚物(E)的数均粒径为100~350nm。
另外,本发明的热塑性树脂组合物优选相对于上述基础树脂100质量份,还含有平均粒径为5~15μm的滑石(F)0.5~3质量份。
[聚碳酸酯树脂(A)]
本发明的热塑性树脂组合物中使用的聚碳酸酯树脂(A)的种类没有特别限制。另外,聚碳酸酯树脂(A)可以使用1种,也可以以任意的组合及任意的比率组合使用2种以上。
聚碳酸酯树脂是具有式:-[-O-X-O-C(=O)-]-表示的碳酸酯键的基本结构的聚合物。式中,X通常为烃基,但也可以使用导入了用于赋予各种特性的杂原子、杂键的X。
另外,对于聚碳酸酯树脂,可以分类为:分别地,与碳酸酯键直接键合的碳为芳香族碳的芳香族聚碳酸酯树脂、及与碳酸酯键直接键合的碳为脂肪族碳的脂肪族碳酸酯树脂,可以使用其中任意种。其中,从耐热性、机械物性、电特性等观点出发,优选芳香族聚碳酸酯树脂。
聚碳酸酯树脂(A)的具体种类没有特别限制,例如可以举出使二羟基化合物与碳酸酯前体反应而形成的聚碳酸酯树脂。此时,除了二羟基化合物及碳酸酯前体之外,可以使多羟基化合物等反应。另外,也可以使用将二氧化碳作为碳酸酯前体、使之与环状醚反应的方法。
另外,聚碳酸酯树脂(A)可以为直链状或支链状。进而,聚碳酸酯树脂(A)可以为由1种重复单元形成的单聚合物,也可以为具有2种以上重复单元的共聚物。此时,共聚物可以选择无规共聚物、嵌段共聚物等各种共聚形式。需要说明的是,通常,这样的聚碳酸酯聚合物形成热塑性树脂。
作为聚碳酸酯树脂(A)的原料的单体中,作为芳香族二羟基化合物的例子,可以举出:
1,2-二羟基苯、1,3-二羟基苯(即间苯二酚)、1,4-二羟基苯等二羟基苯类;
2,5-二羟基联苯、2,2’-二羟基联苯、4,4’-二羟基联苯等二羟基联苯类;
2,2’-二羟基-1,1’-联萘、1,2-二羟基萘、1,3-二羟基萘、2,3-二羟基萘、1,6-二羟基萘、2,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、2,7-二羟基萘等二羟基萘类;
2,2’-二羟基二苯醚、3,3’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基二苯醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯醚、1,4-双(3-羟基苯氧基)苯、1,3-双(4-羟基苯氧基)苯等二羟基二芳基醚类;
2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即双酚A)、
1,1-双(4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-甲基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、
2-(4-羟基苯基)-2-(3-甲氧基-4-羟基苯基)丙烷、
1,1-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3,5-二甲基-4-羟基苯基)丙烷、
2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、
2-(4-羟基苯基)-2-(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、
α,α’-双(4-羟基苯基)-1,4-二异丙基苯、
1,3-双[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯、
双(4-羟基苯基)甲烷、
双(4-羟基苯基)环己基甲烷、
双(4-羟基苯基)苯基甲烷、
双(4-羟基苯基)(4-丙烯基苯基)甲烷、
双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、
双(4-羟基苯基)萘基甲烷、
1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-1-萘基乙烷、
1,1-双(4-羟基苯基)丁烷、
2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、
2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、
1,1-双(4-羟基苯基)己烷、
2,2-双(4-羟基苯基)己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)辛烷、
2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、
1,1-双(4-羟基苯基)己烷、
2,2-双(4-羟基苯基)己烷、
4,4-双(4-羟基苯基)庚烷、
2,2-双(4-羟基苯基)壬烷、
1,1-双(4-羟基苯基)癸烷、
1,1-双(4-羟基苯基)十二烷
等双(羟基芳基)烷烃类;
1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、
1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,4-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,5-二甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-丙基-5-甲基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-叔丁基-环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-4-叔丁基-环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-3-苯基环己烷、
1,1-双(4-羟基苯基)-4-苯基环己烷
等双(羟基芳基)环烷烃类;
9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含Cardo结构的双酚类;
4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚等二羟基二芳基硫醚类;
4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜等二羟基二芳基亚砜类;
4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜等二羟基二芳基砜类;等。
其中,优选双(羟基芳基)烷烃类,特别优选双(4-羟基苯基)烷烃类,从耐冲击性、耐热性的方面出发,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(即双酚A)。
需要说明的是,芳香族二羟基化合物可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
另外,列举作为脂肪族聚碳酸酯树脂的原料的单体的例子时,可以举出1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,10-癸二醇等烷烃二醇类;
1,2-环戊二醇、1,2-环己二醇、1,4-环己二醇、1,4-环己烷二甲醇、4-(2-羟基乙基)环己醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等环烷烃二醇类;
乙二醇、2,2’-氧基二乙醇(即二乙二醇)、三乙二醇、丙二醇、螺环二醇等二醇类;
1,2-苯二甲醇、1,3-苯二甲醇、1,4-苯二甲醇、1,4-苯二乙醇、1,3-双(2-羟基乙氧基)苯、1,4-双(2-羟基乙氧基)苯、2,3-双(羟基甲基)萘、1,6-双(羟基乙氧基)萘、4,4’-联苯二甲醇、4,4’-联苯二乙醇、1,4-双(2-羟基乙氧基)联苯、双酚A双(2-羟基乙基)醚、双酚S双(2-羟基乙基)醚等芳烷基二醇类;
1,2-环氧乙烷(即环氧乙烷)、1,2-环氧丙烷(即环氧丙烷)、1,2-环氧环戊烷、1,2-环氧环己烷、1,4-环氧环己烷、1-甲基-1,2-环氧环己烷、2,3-环氧降冰片烷、1,3-环氧丙烷等环状醚类;等。
作为聚碳酸酯树脂(A)的原料的单体中,列举作为碳酸酯前体的例子时,可以使用卤化羰基(carbonylhalide)、碳酸酯等。需要说明的是,碳酸酯前体可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
作为羰基卤化物,具体而言,例如可以举出碳酰氯;二羟基化合物的双氯甲酸酯体、二羟基化合物的单氯甲酸酯体等卤代甲酸酯等。
作为碳酸酯,具体而言,例如可以举出碳酸二苯酯、碳酸二甲苯酯等碳酸二芳基酯类;碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等碳酸二烷基酯类;二羟基化合物的双碳酸酯体、二羟基化合物的单碳酸酯体、环状碳酸酯等二羟基化合物的碳酸酯体等。
·聚碳酸酯树脂(A)的制造方法
聚碳酸酯树脂(A)的制造方法没有特别限定,可以采用任意的方法。若举出其例子,则可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚物的固相酯交换法等。以下,针对这些方法中特别优选的方法,具体进行说明。
··界面聚合法
首先,针对采用界面聚合法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。界面聚合法中,反应中,在非活性的有机溶剂及碱水溶液的存在下、通常将pH保持为9以上,使二羟基化合物与碳酸酯前体(优选碳酰氯)反应,然后在聚合催化剂的存在下进行界面聚合,由此得到聚碳酸酯树脂。需要说明的是,反应体系中根据需要可以存在分子量调节剂(末端终止剂),为了防止二羟基化合物的氧化,可以存在抗氧化剂。
二羟基化合物及碳酸酯前体如前所述。需要说明的是,碳酸酯前体中,优选使用碳酰氯,使用碳酰氯时的方法被特别称为碳酰氯法。
作为反应中的非活性的有机溶剂,例如可以举出二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、单氯苯、二氯苯等氯化烃等;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃;等。需要说明的是,有机溶剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
作为碱水溶液中含有的碱化合物,例如可以举出氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸氢钠等碱金属化合物或碱土金属化合物,其中优选氢氧化钠及氢氧化钾。需要说明的是,碱化合物可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
碱水溶液中的碱化合物的浓度没有特别限制,通常为了将反应的碱水溶液中的pH控制在10~12,以5~10质量%的浓度使用。另外,例如在吹入碳酰氯时,为了将水相的pH控制为10~12、优选为10~11,优选使双酚化合物与碱化合物的摩尔比通常为1:1.9以上、优选为1:2.0以上,另外,通常为1:3.2以下、优选为1:2.5以下。
作为聚合催化剂,例如可以举出三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己胺等脂肪族叔胺;N,N’-二甲基环己胺、N,N’-二乙基环己胺等脂环式叔胺;N,N’-二甲基苯胺、N,N’-二乙基苯胺等芳香族叔胺;三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等季铵盐等;吡啶;鸟嘌呤;胍的盐;等。需要说明的是,聚合催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
作为分子量调节剂,例如可以举出具有一元酚羟基的芳香族酚;甲醇、丁醇等脂肪族醇;硫醇;邻苯二甲酰亚胺等,其中优选芳香族酚。作为这样的芳香族酚,具体可以举出间甲基苯酚、对甲基苯酚、间丙基苯酚、对丙基苯酚、对叔丁基苯酚、对长链烷基取代苯酚等烷基取代苯酚;异丙烯基苯酚等含乙烯基苯酚;含环氧基苯酚;邻羟基苯甲酸、2-甲基-6-羟基苯基乙酸等含羧基苯酚;等。需要说明的是,分子量调节剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
分子量调节剂的使用量相对于二羟基化合物100摩尔通常为0.5摩尔以上、优选为1摩尔以上,另外,通常为50摩尔以下、优选为30摩尔以下。通过使分子量调节剂的使用量在该范围内,可以提高热塑性树脂组合物的热稳定性及耐水解性。
反应时,对于混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序,只要能够得到期望的聚碳酸酯树脂则是任意的,任意设定适当的顺序即可。例如,使用碳酰氯作为碳酸酯前体时,分子量调节剂只要在二羟基化合物与碳酰氯的反应(碳酰氯化)开始时至聚合反应开始时为止的期间,则可以在任意时期混合。
需要说明的是,反应温度通常为0~40℃,反应时间通常为几分钟(例如10分钟)~几小时(例如6小时)。
··熔融酯交换法
接着,针对采用熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂的情况进行说明。熔融酯交换法中,例如进行碳酸二酯与二羟基化合物的酯交换反应。
二羟基化合物如前所述。
另一方面,作为碳酸二酯,例如可以举出碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二叔丁酯等碳酸二烷基酯化合物;碳酸二苯酯;碳酸二甲苯酯等取代碳酸二苯酯等。其中,优选碳酸二苯酯及取代碳酸二苯酯,尤其更优选碳酸二苯酯。需要说明的是,碳酸二酯可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
关于二羟基化合物与碳酸二酯的比率,只要能够得到期望的聚碳酸酯树脂,则是任意的,相对于二羟基化合物1摩尔,优选使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中更优选使用1.01摩尔以上的碳酸二酯。需要说明的是,上限通常为1.30摩尔以下。通过为这样的范围,可以将末端羟基量调节为适宜的范围。
对于聚碳酸酯树脂,存在其末端羟基量对热稳定性、水解稳定性、色调等有较大影响的倾向。因此,可以通过公知任意的方法根据需要调节末端羟基量。酯交换反应中,通常通过调节碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率、酯交换反应时的减压度等,能够得到调节了末端羟基量的聚碳酸酯树脂。需要说明的是,通过该操作,通常也可以调节所得聚碳酸酯树脂的分子量。
调节碳酸二酯与二羟基化合物的混合比率来调节末端羟基量时,其混合比率如前所述。
另外,作为更积极的调节方法,可以举出在反应时另行混合末端终止剂的方法。作为此时的末端终止剂,例如可以举出一元酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类等。需要说明的是,末端终止剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
通过熔融酯交换法制造聚碳酸酯树脂时,通常使用酯交换催化剂。酯交换催化剂可以使用任意的催化剂。其中,例如优选使用碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外,可以辅助性地组合使用例如碱性硼化合物、碱性磷化合物、碱性铵化合物、胺类化合物等碱性化合物。需要说明的是,酯交换催化剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
熔融酯交换法中,反应温度通常为100~320℃。另外,反应时的压力通常为2mmHg以下的减压条件。作为具体的操作,在前述的条件下、边去除芳香族羟基化合物等副产物边进行熔融缩聚反应即可。
熔融缩聚反应可以采用分批式、连续式的任意方法进行。采用分批式进行时,关于混合反应基质、反应介质、催化剂、添加剂等的顺序,只要能够得到期望的芳香族聚碳酸酯树脂,则是任意的,可以任意设定适当的顺序。但是,其中考虑到聚碳酸酯树脂及热塑性树脂组合物的稳定性等时,优选采用连续式进行熔融缩聚反应。
熔融酯交换法中,根据需要可以使用催化失活剂。作为催化失活剂,可以任意使用中和酯交换催化剂的化合物。若列举其例子,则可以举出含硫酸性化合物及其衍生物等。需要说明的是,催化失活剂可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
相对于前述酯交换催化剂含有的碱金属或碱土金属,催化失活剂的使用量通常为0.5当量以上、优选为1当量以上,另外,通常为10当量以下、优选为5当量以下。进而,相对于芳香族聚碳酸酯树脂,通常为1ppm以上,另外,通常为100ppm以下、优选为20ppm以下。
·关于聚碳酸酯树脂(A)的其他事项
聚碳酸酯树脂(A)的分子量为任意的,适当选择来确定即可,由溶液粘度换算的粘度平均分子量[Mv]通常为10000以上、优选为16000以上、更优选为17000以上,另外,通常为40000以下、优选为30000以下、更优选为24000以下。通过使粘度平均分子量为前述范围的下限值以上,能够进一步提高本发明的热塑性树脂组合物的机械强度,用于机械强度要求高的用途时更优选。另一方面,通过使粘度平均分子量为前述范围的上限值以下,能够抑制本发明的热塑性树脂组合物的流动性下降从而改善,提高成型加工性,使得能够容易进行成型加工。需要说明的是,可以混合使用粘度平均分子量不同的2种以上的聚碳酸酯树脂,此时,也可以混合粘度平均分子量在上述适宜的范围外的聚碳酸酯树脂。
需要说明的是,粘度平均分子量[Mv]是指,使用二氯甲烷作为溶剂、使用乌氏粘度计求出在温度20℃下的特性粘度[η](单位dl/g)、由Schnell的粘度式即η=1.23×10-4Mv0.83算出的值。另外,特性粘度[η]是指测定各溶液浓度[C](g/dl)下的比粘度[ηsp]、通过下式算出的值。
聚碳酸酯树脂(A)的末端羟基浓度是任意的,适当选择来确定即可,通常为1000ppm以下、优选为800ppm以下、更优选为600ppm以下。由此,可以进一步提高本发明的热塑性树脂组合物的滞留热稳定性及色调。另外,对于其下限,特别在采用熔融酯交换法制造的聚碳酸酯树脂中,通常为10ppm以上、优选为30ppm以上、更优选为40ppm以上。由此,可以抑制分子量下降,进一步提高本发明的热塑性树脂组合物的机械特性。
需要说明的是,对于末端羟基浓度的单位,用ppm表示末端羟基的质量相对于聚碳酸酯树脂的质量。其测定方法是基于四氯化钛/乙酸法的比色定量(Macromol.Chem.88215(1965)中记载的方法)。
聚碳酸酯树脂(A)可以使用聚碳酸酯树脂单独(所谓聚碳酸酯树脂单独并不限定于仅包含1种聚碳酸酯树脂的方式,例如其意思包括:包含单体组成、分子量彼此不同的多种聚碳酸酯树脂的方式。),也可以将聚碳酸酯树脂与其他热塑性树脂的合金(混合物)组合使用。进而,例如可以为如下的作为以聚碳酸酯树脂作为主体的共聚物而构成:出于进一步提高阻燃性、耐冲击性的目的,聚碳酸酯树脂与具有硅氧烷结构的低聚物或聚合物的共聚物;出于进一步提高热氧化稳定性、阻燃性的目的,与具有磷原子的单体、低聚物或聚合物的共聚物;出于提高热氧化稳定性的目的,与具有二羟基蒽醌结构的单体、低聚物或聚合物的共聚物;为了改良光学性质,与聚苯乙烯等具有烯烃类结构的低聚物或聚合物的共聚物;出于提高耐试剂性的目的,与聚酯树脂低聚物或聚合物的共聚物;等。
另外,为了实现成型品的外观提高、流动性的提高,聚碳酸酯树脂(A)可以含有聚碳酸酯低聚物。该聚碳酸酯低聚物的粘度平均分子量[Mv]通常为1500以上、优选为2000以上,另外,通常为9500以下、优选为9000以下。进而,所含有的聚碳酸酯低聚物优选为聚碳酸酯树脂(包含聚碳酸酯低聚物)的30质量%以下。
进而,聚碳酸酯树脂(A)不仅可以为未用过原料,而且可以为从使用过的产品再生而得到的聚碳酸酯树脂(所谓的经过材料再利用的聚碳酸酯树脂)。作为前述的使用过的产品,例如可以举出光盘等光记录介质;导光板;汽车窗玻璃、汽车前照灯透镜、挡风玻璃等车辆透明构件;水瓶等容器;眼镜透镜;隔音墙、玻璃窗、波形板等建筑构件等。另外,也可以使用产品的不合格品、从浇口(sprue)、流道等得到的粉碎品或将它们熔融而得到的颗粒等。
但是,经过再生的聚碳酸酯树脂在本发明的热塑性树脂组合物所包含的聚碳酸酯树脂中优选为80质量%以下,其中更优选为50质量%以下。这是因为:经过再生的聚碳酸酯树脂受到热劣化、经年劣化等劣化的可能性高,因此,以比前述范围多的量使用这样的聚碳酸酯树脂时,有可能降低色相、机械物性。
[ABS树脂(B)]
本发明的热塑性树脂组合物含有的ABS树脂(B)为包含如下物质的ABS树脂(B):芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%。
作为ABS树脂(B)中的芳香族乙烯基单体成分(b1),可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、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、三溴苯乙烯等,特别优选苯乙烯。
对于芳香族乙烯基单体成分(b1)在ABS树脂(B)中的比率,在ABS树脂(B)100质量%中为40~80质量%的范围,优选为45质量%以上、更优选为50质量%以上、进一步优选为55质量%以上;并且优选为75质量%以下、更优选为70质量%以下、进一步优选为65质量%以下。
作为ABS树脂(B)中的氰化乙烯基单体成分(b2),可以举出丙烯腈、甲基丙烯腈等,特别优选丙烯腈。
对于氰化乙烯基单体成分(b2)在ABS树脂(B)中的比率,在ABS树脂(B)100质量%中为10~30质量%的范围,优选为12质量%以上、更优选为14质量%以上、进一步优选为15质量%以上;并且优选为28质量%以下、更优选为26质量%以下、进一步优选为25质量%以下。
作为ABS树脂(B)的二烯类橡胶质聚合物成分(b3),例如可以使用聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯-丁二烯共聚物等橡胶成分,对于二烯类橡胶质聚合物成分(b3)在ABS树脂(B)中的比率,在ABS树脂(B)100质量%中为10~30质量%的范围,优选为13质量%以上、更优选为14质量%以上、进一步优选为15质量%以上;并且优选为28质量%以下、更优选为26质量%以下。
进而,可以共聚有能够与它们共聚的其他单体成分(b4),这种情况下,作为能够共聚的其他乙烯基单体,例如可以举出:马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺类单体;丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺等丙烯酰胺类单体;马来酸酐、衣康酸酐等不饱和酸酐;丙烯酸、甲基丙烯酸等不饱和酸;丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯等。
对于其他单体成分(b4)在ABS树脂(B)中的比率,在ABS树脂(B)100质量%中为0~30质量%的范围,优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下。
作为ABS树脂(B)的具体例,可以优选举出:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-α-甲基苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯-N-苯基马来酰亚胺共聚物等。
本发明的热塑性树脂组合物含有的ABS树脂(B)的特征在于,ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为100~350nm。这样,发现本发明的热塑性树脂组合物的耐冲击性优异,消除了从前述浇口通过肋、毂的后面部分产生条纹状的外观不良的问题。
此处,ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径通过扫描电子显微镜(SEM)测定。具体而言,定义如下:使用HitachiHigh-TechnologiesCorporation制造的扫描电子显微镜“SU8020”,对本发明的热塑性树脂组合物(颗粒)在外加电压2.0kV、倍率10000倍下进行观察的图像中的300个粒子的数均粒径。
ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径优选为130~280nm。进而,ABS树脂(B)优选粒径1000nm以上的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的比率为2%以下。
ABS树脂通常利用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合及乳液聚合等方法来制造,也可以使用基于任意方法得到的树脂。本发明中,优选使用通过乳液聚合使二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的粒径变细从而制造的ABS树脂。
需要说明的是,这样的ABS树脂(B)也可以从市售的商品中适当选择。
本发明中,ABS树脂并不限定于仅包含1种ABS树脂的方式,例如也可以包括组合了单体组成、分子量彼此不同的多种ABS树脂的方式,另外,可以将ABS树脂与AS树脂等其他树脂组合。
如此组合的情况下,可以在本发明的热塑性树脂组合物的制造时使用事先熔融混炼而得到的树脂,也可以在本发明的树脂组合物制造时一次性地使用事先熔融混炼而得到的树脂。
如上所述进行组合时,所得热塑性树脂组合物中的ABS树脂满足如下范围即可:芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%。
[磷酸酯化合物(C)]
本发明的热塑性树脂组合物含有下式(1)表示的磷酸酯化合物(C)。
(式(1)中,R1、R2、R3及R4分别表示碳数1~6的烷基或任选被烷基取代的碳数6~20的芳基,p、q、r及s分别为0或1,k为0~5的整数,X1表示亚芳基。)
上述式(1)表示的磷酸酯化合物可以为具有k为不同的数的化合物的混合物,所述k不同的缩合磷酸酯的混合物的情况下,k为这些混合物的平均值。k通常为0~5的整数,具有不同的k数的化合物的混合物的情况下,平均的k数优选为0.5~2、更优选为0.6~1.5、进一步优选为0.8~1.2、特别优选为0.95~1.15的范围。
另外,X1表示二价的亚芳基,为例如由间苯二酚、对苯二酚、双酚A、2,2’-二羟基联苯、2,3’-二羟基联苯、2,4’-二羟基联苯、3,3’-二羟基联苯、3,4’-二羟基联苯、4,4’-二羟基联苯、1,2-二羟基萘、1,3-二羟基萘、1,4-二羟基萘、1,5-二羟基萘、1,6-二羟基萘、1,7-二羟基萘、1,8-二羟基萘、2,3-二羟基萘、2,6-二羟基萘、2,7-二羟基萘等二羟基化合物衍生的二价基团。其中,特别优选由间苯二酚、双酚A、3,3’-二羟基联苯衍生的二价基团。
另外,式(1)中的p、q、r及s分别表示0或1,其中优选为1。
另外,R1、R2、R3及R4分别表示碳数1~6的烷基或任选被烷基取代的碳数6~20的芳基。作为这样的芳基,可以举出苯基、甲苯基、二甲苯基、异丙基苯基、丁基苯基、叔丁基苯基、二叔丁基苯基、对枯基苯基等,更优选苯基、甲苯基、二甲苯基。
作为式(1)表示的磷酸酯化合物的具体例,可以举出:
磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三(二甲苯)酯(TXP)、甲苯基二苯基磷酸酯(CDP)、2-乙基己基二苯基磷酸酯(EHDP)、叔丁基苯基二苯基磷酸酯、双-(叔丁基苯基)苯基磷酸酯、三-(叔丁基苯基)磷酸酯、异丙基苯基二苯基磷酸酯、双-(异丙基苯基)二苯基磷酸酯、三-(异丙基苯基)磷酸酯等芳香族磷酸酯类;
间苯二酚双-二苯基磷酸酯(RDP)、间苯二酚双-二(二甲苯)磷酸酯(RDX)、双酚A双-二苯基磷酸酯(BDP)、联苯双-二苯基磷酸酯等缩合磷酸酯类;等。
式(1)表示的磷酸酯化合物的酸值优选为0.2mgKOH/g以下、更优选为0.15mgKOH/g以下、进一步优选为0.1mgKOH/g以下、特别优选为0.05mgKOH/g以下。所述酸值的下限实质上也可以为0。另一方面,半酯的含量更优选为1.1质量份以下、进一步优选为0.9质量份以下。酸值超过0.2mgKOH/g时、半酯含量超过1.5mg时,容易导致本发明的热塑性树脂组合物的热稳定性、耐水解性降低。
[聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)和磷酸酯化合物(C)的含有比率]
本发明的热塑性树脂组合物中,对于聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)、磷酸酯化合物(C)的含有比率,以聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量%为基准,聚碳酸酯树脂(A)为60~90质量%,ABS树脂(B)为5~20质量份,磷酸酯化合物(C)为5~20质量%。
聚碳酸酯树脂(A)超过上述范围且ABS树脂(B)过少时,热塑性树脂组合物的成型加工性降低,聚碳酸酯树脂(A)比60质量%少且ABS树脂(B)过多时,热塑性树脂组合物的机械强度、耐热性、阻燃性等变差。
优选的含有比率如下:聚碳酸酯树脂(A)为63质量%以上、更优选为65质量%以上且为85质量%以下、更优选为80质量%以下;ABS树脂(B)优选为8质量%以上、更优选为10质量%以上且优选为19质量%以下、更优选为18质量%以下。
磷酸酯化合物(C)的含量为5~20质量%,优选为8质量%以上、更优选为10质量%以上且优选为19质量%以下、更优选为18量%以下、进一步优选为17质量%以下。磷酸酯化合物(C)的含量低于5质量%时,阻燃性不充分,而大于20质量%时,引起耐热性的显著降低、机械物性的降低。
[含氟聚合物(D)]
本发明的热塑性树脂组合物中,相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量份,含有0.01~1质量份的含氟聚合物(D)。含氟聚合物(D)可以使用1种,也可以以任意的组合及任意的比率组合使用2种以上。
作为含氟聚合物(D),例如可以举出氟代烯烃树脂。氟代烯烃树脂通常为含有氟代乙烯结构的聚合物或共聚物。作为具体例,可以举出二氟乙烯树脂、四氟乙烯树脂、四氟乙烯/六氟丙烯共聚树脂、四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚树脂等。其中,可以优选举出四氟乙烯树脂等。作为该氟代乙烯树脂,可以举出具有原纤维形成能力的氟代乙烯树脂。
作为具有原纤维形成能力的氟代乙烯树脂,例如可以举出DuPont-MitsuiFluorochemicalsCo.,Ltd.制造的“Teflon(注册商标)6J”、“Teflon(注册商标)640J”、DAIKININDUSTRIES,Ltd.制造的“PolyflonF201L”、“PolyflonF103”、“PolyflonFA500B”、“PolyflonFA500H”等。进而,作为氟代乙烯树脂的水性分散液的市售品,例如可以举出DuPont-MitsuiFluorochemicalsCo.,Ltd.制造的“Teflon(注册商标)31-JR”、DAIKININDUSTRIES,Ltd.制造的“FluonD-210C”等。进而,也可以使用具有将乙烯基类单体聚合而成的多层结构的氟代乙烯聚合物,作为这样的氟代乙烯聚合物,可以举出聚苯乙烯-氟代乙烯复合物、聚苯乙烯-丙烯腈-氟代乙烯复合物、聚甲基丙烯酸甲酯-氟代乙烯复合物、聚甲基丙烯酸丁酯-氟代乙烯复合物等,作为具体例,可以举出MitsubishiRayonCo.,Ltd.制造的“METABLENA-3800”、GESpecialtyChemicals,Inc.制造的“BLENDEXCO.,LTD.449”等。需要说明的是,抗滴落剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
本发明中的含氟聚合物(D)优选使用标准比重的值为2.15~2.22的含氟聚合物。标准比重低于2.15时,存在成型品外观下降的倾向,因此不优选。另外,标准比重超过2.22时,存在耐滴落性下降的倾向,因此不优选。标准比重的值优选为2.155~2.215、进一步优选为2.16~2.1、特别优选为2.16~2.20、最优选为2.165~2.19。需要说明的是,标准比重(也称为SSG)是使用根据ASTMD4895成型的样品,通过水置换法测定的值。
另外,本发明中的含氟聚合物(D)的平均粒径没有特别限制,优选为300~1000μm。平均粒径低于300μm时,本发明的热塑性树脂组合物的耐滴落性有可能下降,另外,超过1000μm时,含氟聚合物容易聚集,制成成型体时,有可能引起白点异物等外观不良,因此不优选。从这样的观点出发,含氟聚合物的平均粒径更优选为350~800μm、进一步优选为380~750μm、特别优选为400~700μm。
关于含氟聚合物(D)的含量,如前所述,相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量份为0.01质量份以上、优选为0.03质量份以上、更优选为0.05质量份以上、特别优选为0.1质量份以上,另外,为1质量份以下、优选为0.8质量份以下、更优选为0.7质量份以下。含氟聚合物(D)的含量小于前述范围的0.01质量份时,由抗滴落剂产生的阻燃性的效果变得不充分,含量超过1质量份时,容易产生将热塑性树脂组合物成型而得到的成型品的外观不良、机械强度下降。
[接枝共聚物(E)]
本发明的热塑性树脂组合物含有芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而得到的接枝共聚物(E)。
作为构成接枝共聚物(E)的二烯类橡胶的具体例,可以举出聚丁二烯橡胶、聚异戊二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶等。它们可以单独使用,也可以混合使用2种以上。
其中,从机械特性、表面外观的方面出发,优选聚丁二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶。
使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上。
作为接枝聚合的(甲基)丙烯酸酯化合物,可以优选举出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯等。
(甲基)丙烯酸酯化合物可以单独使用1种,或者混合使用2种以上。
作为接枝聚合的芳香族乙烯基化合物,只要为具有至少1个乙烯键和至少1个芳香族环的化合物,就没有特别限定,但优选不具有官能团等取代基。作为芳香族乙烯基化合物的例子,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、β-甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基二甲苯、乙烯基萘等。其中,优选苯乙烯及α-甲基苯乙烯,特别优选苯乙烯。
芳香族乙烯基化合物可以单独使用或组合使用2种以上,另外,也可以组合使用(甲基)丙烯酸酯化合物。
进而,也可以组合使用除了芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物以外的其他能够接枝共聚的单体,作为这样的单体的具体例,可以举出:氰化乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸化合物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含环氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物;马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等马来酰亚胺化合物;马来酸、邻苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸化合物、它们的酐(例如马来酸酐等)等。这些单体成分可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
需要说明的是,接枝共聚物(E)使用与前述ABS树脂(B)不同的物质。
关于使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而形成的接枝共聚物(E),从耐冲击性、表面外观的方面出发,优选为核/壳型接枝共聚物类型的物质。其中,特别优选包含使二烯类橡胶为核层、在其周围接枝共聚芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物而形成的壳层的、核/壳型接枝共聚物。
这样的核/壳型接枝共聚物中,优选含有40质量%以上的橡胶成分,进一步优选含有60质量%以上的橡胶成分。另外,芳香族乙烯基化合物及(甲基)丙烯酸优选含有10质量%以上。
作为这些核/壳型接枝共聚物的优选具体例,可以举出甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(MABS)、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯共聚物(MB)、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸·丁二烯橡胶共聚物、甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸·丁二烯橡胶-苯乙烯共聚物等。这样的橡胶性聚合物可以单独使用1种,也可以组合使用2种以上。
作为使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而形成的接枝共聚物(E)的制造方法,可以为本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等任意的制造方法。
共聚的方式可以为一步接枝,也可以为多步接枝,优选为多步接枝共聚。
本发明的热塑性树脂组合物含有的接枝共聚物(E)的特征在于,数均粒径为100~350nm。含有不具有这样的数均粒径的接枝共聚物的热塑性树脂组合物在从前述浇口通过肋、毂的后面部分容易产生条纹状的外观不良。
此处,接枝共聚物(E)的数均粒径通过扫描电子显微镜(SEM)测定,具体而言,定义如下:使用HitachiHigh-TechnologiesCorporation制造的扫描电子显微镜“SU8020”,对本发明的热塑性树脂组合物(颗粒)在外加电压2.0kV、倍率10000倍下观察的图像中的300个粒子的数均粒径。
接枝共聚物(E)的数均粒径优选为130~280nm,进一步优选为150~250nm。
接枝共聚物(E)优选使用通过乳液聚合使粒径变细而制造的接枝共聚物。
需要说明的是,这样的接枝共聚物(E)也可以从市售的商品中适当选择来使用。
本发明中,接枝共聚物(E)并不限定于仅含有1种的方式,例如也可以为组合含有单体组成、分子量彼此不同的多种接枝共聚物(E)的方式。
通过聚碳酸酯树脂及ABS树脂中分别以本发明中规定的量含有磷酸酯化合物(C)及含氟聚合物(D)、以及接枝共聚物(E),从而能够形成阻燃性、耐冲击性及外观优异、进而高温成型时的冲击强度也优异的聚碳酸酯/ABS树脂合金。
接枝共聚物(E)的含量相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)和磷酸酯化合物(C)的总计100质量份为1~3.5质量份。含量低于1质量份时,耐冲击性提高效果变得不充分,超过3.5质量份时,产生将热塑性树脂组合物成型而得到的成型品的外观不良、耐热性、阻燃性下降。相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量份,接枝共聚物(E)的含量优选为1.5质量份以上、更优选为1.8质量份以上,另外,优选为3.4质量份以下、更优选为3.3质量份以下。
ABS树脂(B)相对于接枝共聚物(E)的质量比((B)/(E))优选处于4~25的范围。通过质量比((B)/(E))处于这样的范围,具有ABS树脂(B)及接枝共聚物(E)在聚碳酸酯树脂(A)中的分散性提高这样的协同效果,能够改善耐冲击性、外观不良。例如,考虑到耐冲击性的提高的情况,虽然通过只增加接枝共聚物(E)也能实现,但是质量比((B)/(E))在该范围外且低于4时,相对于接枝共聚物(E)的增加量的耐冲击性的提高效果变小,相反,外观不良、耐热性·阻燃性的下降等不理想的现象增加。另外,质量比((B)/(E))大于25时,同样无法期待耐冲击性的充分提高。质量比((B)/(E))更优选为4.5以上、更优选为20以下、进一步优选为15以下。
[滑石(F)]
本发明的热塑性树脂组合物也优选含有平均粒径为5~15μm的滑石(F)。滑石(F)的平均粒径小于5μm时,阻燃性容易变差,平均粒径超过15μm时,成型品的耐冲击性容易降低。作为这样的滑石(F),可以从市售的滑石中选择来使用。滑石(F)的平均粒径更优选为6μm以上、进一步优选为7μm以上、特别优选为14μm以下。
此处,滑石(F)的平均粒径是指基于激光衍射的粒度分布测定的D50。作为能够进行这样的测定的装置,可以举出岛津制作所株式会社制造的“SALD-200VER”型激光衍射式粒度分布测定装置等。
含有滑石(F)时,相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量份,热塑性树脂组合物中的滑石(F)的优选含量为0.5~3质量份。含量低于0.5质量份时,阻燃性容易变得不充分,超过3质量份时,容易产生耐冲击性的下降。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)与磷酸酯化合物(C)的总计100质量份,滑石(F)的含量更优选为0.6质量份以上、进一步优选为0.7质量份以上,另外,更优选为2.5质量份以下、进一步优选为2质量份以下。
含有滑石(F)时,接枝共聚物(E)相对于滑石(F)的质量比((E)/(F))优选处于1.4~5的范围。通过质量比((E)/(F))处于这样的范围,能够提高ABS树脂(B)及接枝共聚物(E)在聚碳酸酯树脂(A)中的分散性,能够改善耐冲击性、外观不良。即,发现:通过与上述的ABS树脂(B)相对于接枝共聚物(E)的质量比相结合,使(B)、(E)及(F)的质量比率在特定的范围内,能够适当地控制聚碳酸酯树脂(A)中的各成分的分散状态,从而能够同时提高耐冲击性和外观不良的改善、阻燃性的提高这样的目前难以同时提高的的特性。质量比((E)/(F))大于5时,阻燃性的下降显著,小于1.4时,耐冲击性的下降容易变得显著。质量比((E)/(F))更优选为1.45以上、进一步优选为1.5以上,更优选为4以下、进一步优选为3.5以下。
[炭黑]
本发明的热塑性树脂组合物含有炭黑时,在成型品的高级感的提高效果的方面优选。对使用的炭黑的制造方法、原料种类等没有限制,可以使用现有公知的任意物质,例如也可以使用油炉法炭黑(oilfurnaceblack)、槽法炭黑、乙炔黑、科琴黑等任意种。其中,从着色性和成本的方面出发,优选油炉法炭黑。
使用的炭黑的平均粒径适当选择来确定即可,其中,优选为5~60nm、进一步优选为7~55nm、特别优选为10~50nm。通过使平均粒径在前述范围内,有抑制炭黑的聚集、外观提高的倾向。需要说明的是,炭黑的平均粒径可以使用透射式电子显微镜求出。
本发明中使用的炭黑的氮吸附比表面积通常优选小于1000m2/g,其中优选为50~400m2/g。通过使氮吸附比表面积小于1000m2/g,有本发明的热塑性树脂组合物的流动性、成型品的外观提高的倾向,故优选。需要说明的是,氮吸附比表面积可以根据JISK6217进行测定(单位为m2/g)。
另外,炭黑的DBP吸收量优选小于300cm3/100g,其中,优选为30~200cm3/100g。通过使DBP吸收量小于300cm3/100g,有本发明的热塑性树脂组合物的流动性、成型品的外观提高的倾向,故优选。
需要说明的是,DBP吸收量可以根据JISK6217进行测定(单位为cm3/100g)。另外,本发明中使用的炭黑,对其pH也没有特别限制,通常为2~10、优选为3~9、进一步优选为4~8。
本发明中使用的炭黑可以单独使用,或者组合使用2种以上。进而,炭黑也可以使用粘结剂进行颗粒化,也可以使用在其他树脂中以高浓度熔融混炼而得到的母料。通过使用熔融混炼的母料,可以实现挤出时的操作性改良、在树脂组合物中的分散性改良。作为上述树脂,可以举出聚苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、丙烯酸类树脂等。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,炭黑的含量优选为0.0001质量份以上、更优选为0.0005质量份以上、进一步优选为0.001质量份以上,另外,优选为2质量份以下、更优选为1质量份以下。炭黑小于前述范围的下限值时,有外观、漆黑性差的可能性,炭黑的含量超过前述范围的上限值时,本发明的热塑性树脂组合物的热稳定性有可能下降。
[磷类稳定剂]
本发明的热塑性树脂组合物优选含有磷类稳定剂。作为磷类稳定剂,可以使用公知的任意物质。举出具体例时,可以举出:磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、多磷酸等磷的含氧酸;酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾、酸性焦磷酸钙等酸性焦磷酸金属盐;磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、磷酸锌等第1族或第2B族金属的磷酸盐;有机磷酸酯化合物、有机亚磷酸酯化合物、有机亚膦酸酯化合物等,特别优选有机亚磷酸酯化合物。
作为有机亚磷酸酯化合物,可以举出:三苯基亚磷酸酯、三(单壬基苯基)亚磷酸酯、三(单壬基/二壬基·苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、单辛基二苯基亚磷酸酯、二辛基单苯基亚磷酸酯、单癸基二苯基亚磷酸酯、二癸基单苯基亚磷酸酯、三癸基亚磷酸酯、三月桂基亚磷酸酯、三硬脂基亚磷酸酯、2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯等。
作为这样的有机亚磷酸酯化合物,具体可以举出例如ADEKA株式会社制造的“ADKSTAB1178”、“ADKSTAB2112”、“ADKSTABHP-10”、城北化学工业株式会社制造的“JP-351”、“JP-360”、“JP-3CP”、BASF公司制造的“IRGAFOS168”等。
需要说明的是,磷类稳定剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,磷类稳定剂的含量通常为0.001质量份以上、优选为0.01质量份以上、更优选为0.03质量份以上,另外,通常为1质量份以下、优选为0.7质量以下、更优选为0.5质量份以下。磷类稳定剂的含量低于前述范围的下限值时,有可能热稳定效果变得不充分,磷类稳定剂的含量超过前述范围的上限值时,有可能效果达到顶点、变得不经济。
[酚类稳定剂]
本发明的热塑性树脂组合物也优选含有酚类稳定剂。作为酚类稳定剂,例如可以举出受阻酚类抗氧化剂。作为其具体例,可以举出:季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、硫代二乙撑双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N’-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙硫异烟胺]、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)苯酚、二乙基[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]磷酸酯、3,3’,3”,5,5’,5”-六叔丁基-a,a’,a”-(均三甲基苯-2,4,6-三基)三-对甲酚、4,6-双(辛基硫代甲基)-邻甲酚、亚乙基双(氧亚乙基)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、2,6-二叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)苯酚、2-[1-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)乙基]-4,6-二叔戊基苯基丙烯酸酯等。
其中,优选季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯。作为这样的酚类抗氧化剂,具体而言,例如可以举出BASF公司制造的“IRGANOX1010”、“IRGANOX1076”、ADEKA公司制造的“ADKSTABAO-50”、“ADKSTABAO-60”等。
需要说明的是,酚类稳定剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,酚类稳定剂的含量通常为0.001质量份以上、优选为0.01质量份以上,另外,通常为1质量份以下、优选为0.5质量份以下。酚类稳定剂的含量低于前述范围的下限值时,有可能作为酚类稳定剂的效果变得不充分,酚类稳定剂的含量超过前述范围的上限值时,有可能效果达到顶点、变得不经济。
[脱模剂]
另外,也优选含有脱模剂。作为脱模剂,例如可以优选举出脂肪族羧酸、脂肪族羧酸与醇的酯、数均分子量200~15000的脂肪族烃化合物、聚硅氧烷类硅油等。
作为脂肪族羧酸,例如可以举出饱和或不饱和的脂肪族一元、二元或三元羧酸。此处,所谓脂肪族羧酸也包含脂环式的羧酸。其中优选的脂肪族羧酸为碳数6~36的一元或二元羧酸,进一步优选碳数6~36的脂肪族饱和一元羧酸。作为所述脂肪族羧酸的具体例,可以举出:棕榈酸、硬脂酸、己酸、癸酸、月桂酸、花生酸、山萮酸、木蜡酸、蜡酸、蜂花酸、三十四烷酸、褐煤酸、己二酸、壬二酸等。
作为脂肪族羧酸与醇形成的酯中的脂肪族羧酸,例如可以使用与前述脂肪族羧酸相同的物质。另一方面,作为醇,例如可以举出饱和或不饱和的一元或多元醇。这些醇可以具有氟原子、芳基等取代基。其中,优选碳数30以下的一元或多元饱和醇,进一步优选碳数30以下的脂肪族饱和一元醇或脂肪族饱和多元醇。需要说明的是,此处,脂肪族的也用作包含脂环式化合物的术语。
作为所述醇的具体例,可以举出辛醇、癸醇、十二烷醇、硬脂醇、山萮醇、乙二醇、二乙二醇、丙三醇、季戊四醇、2,2-二羟基全氟丙醇、新戊二醇、双(三羟甲基)丙烷、二季戊四醇等。
需要说明的是,上述酯可以含有脂肪族羧酸和/或醇作为杂质。另外,上述酯可以为纯物质,也可以为多种化合物的混合物。进而,键合而构成一个酯的脂肪族羧酸及醇分别可以使用1种,也可以以任意的组合及比率组合使用2种以上。
作为脂肪族羧酸与醇形成的酯的具体例,可以举出:蜂蜡(以软脂酸蜂花酯作为主要成分的混合物)、硬脂酸硬脂酯、山萮酸山萮酯、山萮酸硬脂酯、单棕榈酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、季戊四醇单棕榈酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯等。
作为数均分子量200~15000的脂肪族烃,例如可以举出液体石蜡、石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、费-托蜡、碳数3~12的α-烯烃低聚物等。需要说明的是,此处作为脂肪族烃,也包含脂环式烃。另外,这些烃可以被部分氧化。
其中,优选石蜡、聚乙烯蜡或聚乙烯蜡的部分氧化物,进一步优选石蜡、聚乙烯蜡。
另外,前述脂肪族烃的数均分子量优选为5000以下。
需要说明的是,脂肪族烃可以为单一物质,也可以为构成成分、分子量不同的物质的混合物,只要主要成分在上述范围内,就可以使用。
作为聚硅氧烷系硅油,例如可以举出:二甲基硅油、甲基苯基硅油、二苯基硅油、氟化烷基硅酮等。
需要说明的是,上述脱模剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,脱模剂的含量通常为0.001质量份以上、优选为0.01质量份以上,另外,通常为2质量份以下、优选为1质量份以下。脱模剂的含量低于前述范围的下限值时,存在脱模性的效果不充分的情况,脱模剂的含量超过前述范围的上限值时,有可能产生耐水解性的下降、注射成型时的模具污染等。
[其他成分]
对于本发明的热塑性树脂组合物,只要不显著损害期望的各物性,就可以根据需要含有除上述成分以外的其他成分。举出其他成分的例子时,可以举出除聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)及接枝共聚物(E)以外的树脂、各种树脂添加剂等。需要说明的是,其他成分可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
·其他树脂
作为其他树脂,例如可以举出:聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯树脂等热塑性聚酯树脂;聚苯乙烯树脂、高冲击聚苯乙烯树脂(HIPS)、丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈-乙烯丙烯系橡胶-苯乙烯共聚物(AES树脂)等苯乙烯系树脂;聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等聚烯烃树脂;聚酰胺树脂;聚酰亚胺树脂;聚醚酰亚胺树脂;聚氨酯树脂;聚苯醚树脂;聚苯硫醚树脂;聚砜树脂等。
需要说明的是,其他树脂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
·树脂添加剂
作为树脂添加剂,例如可以举出紫外线吸收剂、染料和颜料、抗静电剂、防雾剂、防结块剂、流动性改良剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。需要说明的是,树脂添加剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
以下,对本发明的热塑性树脂组合物中适宜的添加剂的例子具体进行说明。
··紫外线吸收剂
作为紫外线吸收剂,例如可以举出:氧化铈、氧化锌等无机紫外线吸收剂;苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、水杨酸酯化合物、氰基丙烯酸酯化合物、三嗪化合物、草酰替苯胺化合物、丙二酸酯化合物、受阻胺化合物等有机紫外线吸收剂等。其中,优选有机紫外线吸收剂,更优选苯并三唑化合物。通过选择有机紫外线吸收剂,本发明的热塑性树脂组合物的透明性、机械物性变得良好。
作为苯并三唑化合物的具体例,例如可以举出:2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-[2’-羟基-3’,5’-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基-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’-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)-苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)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]等,其中,优选2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)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],特别优选2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑。
作为这样的苯并三唑化合物,具体而言,例如可以举出:SHIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“SEESORB701”、“SEESORB705”、“SEESORB703”、“SEESORB702”、“SEESORB704”、“SEESORB709”、共同药品株式会社制造的“Biosorb520”、“Biosorb582”、“Biosorb580”、“Biosorb583”、CHEMIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“KEMISORB71”、“KEMISORB72”、CytecIndustriesInc.制造的“CYASORBUV5411”、ADEKA公司制造的“LA-32”、“LA-38”、“LA-36”、“LA-34”、“LA-31”、BASF公司制造的“TINUVINP”、“TINUVIN234”、“TINUVIN326”、“TINUVIN327”、“TINUVIN328”等。
作为二苯甲酮化合物的具体例,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-甲氧基二苯甲酮-5-磺酸、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-羟基-正十二烷氧基二苯甲酮、双(5-苯甲酰-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮等,作为这样的二苯甲酮化合物,具体而言,例如可以举出:SHIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“SEESORB100”、“SEESORB101”、“SEESORB101S”、“SEESORB102”、“SEESORB103”、共同药品株式会社制造的“Biosorb100”、“Biosorb110”、“Biosorb130”、CHEMIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“KEMISORB10”、“KEMISORB11”、“KEMISORB11S”、“KEMISORB12”、“KEMISORB13”、“KEMISORB111”、BASF公司制造的“Uvinul400”、BASF公司制造的“UvinulM-40”、BASF公司制造的“UvinulMS-40”、CytecIndustriesInc.制造的“CYASORBUV9”、“CYASORBUV284”、“CYASORBUV531”、“CYASORBUV24”、ADEKA公司制造的“ADKSTAB1413”、“ADKSTABLA-51”等。
作为水杨酸酯化合物的具体例,例如可以举出水杨酸苯酯、水杨酸-4-叔丁基苯酯等,作为这样的水杨酸酯化合物,具体而言,例如可以举出SHIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“SEESORB201”、“SEESORB202”、CHEMIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“KEMISORB21”、“KEMISORB22”等。
作为氰基丙烯酸酯化合物的具体例,例如可以举出2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸乙酯、2-氰基-3,3-二苯基丙烯酸-2-乙基己酯等,作为这样的氰基丙烯酸酯化合物,具体而言,例如可以举出SHIPROKASEIKAISHA,LTD.制造的“SEESORB501”、共同药品株式会社制造的“Biosorb910”、第一化成株式会社制造的“Yubisoreta300”、BASF公司制造的“UvinulN-35”、“UvinulN-539”等。
作为三嗪化合物,例如可以举出具有1,3,5-三嗪骨架的化合物等,作为这样的三嗪化合物,具体而言,例如可以举出ADEKA公司制造的“LA-46”、BASF公司制造的“TINUVIN1577ED”、“TINUVIN400”、“TINUVIN405”、“TINUVIN460”、“TINUVIN477-DW”、“TINUVIN479”等。
作为草酰替苯胺化合物的具体例,例如可以举出2-乙氧基-2’-乙基苯胺羰酸双苯胺等,作为这样的草酰替苯胺化合物,具体而言,例如可以举出Clariant(Japan)K.K.制造的“SunDuBoisVSU”等。
作为丙二酸酯化合物,优选2-(烷叉基)丙二酸酯类,更优选2-(1-芳基烷叉基)丙二酸酯类。作为这样的丙二酸酯化合物,具体而言,例如可以举出Clariant(Japan)K.K.制造的“PR-25”、BASF公司制造的“B-CAP”等。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,紫外线吸收剂的含量通常为0.01质量份以上、优选为0.1质量份以上,另外,通常为3质量份以下、优选为1质量份以下。紫外线吸收剂的含量低于前述范围的下限值时,有可能耐候性的改良效果变得不充分,紫外线吸收剂的含量超过前述范围的上限值时,有可能产生模垢等、引起模具污染。需要说明的是,紫外线吸收剂可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
··染料和颜料
作为染料和颜料,例如可以举出无机颜料、有机颜料、有机染料等。
作为无机颜料,例如可以举出:镉红、镉黄等硫化物系颜料;群青等硅酸盐类颜料;氧化钛、氧化锌、三氧化二铁、氧化铬、铁黑、钛黄、锌-铁类棕、钛钴类绿、钴绿、钴蓝、铜-铬类黑、铜-铁类黑等氧化物类颜料;镉黄、钼橙等铬酸系颜料;普鲁士蓝等亚铁氰化物类颜料等。
作为有机颜料及有机染料,例如可以举出:铜酞菁蓝、铜酞菁绿等酞菁类染料和颜料;镍络偶氮黄等偶氮类染料和颜料;硫靛类、紫环酮类、苝类、喹吖啶酮类、二恶嗪类、异吲哚啉酮类、喹酞酮类等缩合多环染料和颜料;蒽醌类、杂环类、甲基类的染料和颜料等。
其中,从热稳定性的方面出发,优选氧化钛、花青类、喹啉类、蒽醌类、酞菁类化合物等。
需要说明的是,染料和颜料可以含有1种,也可以以任意的组合及比率含有2种以上。
相对于聚碳酸酯树脂(A)和ABS树脂(B)的总计100质量份,染料和颜料的含量通常为5质量份以下、优选为3质量份以下、更优选为2质量份以下。染料和颜料的含量过多时,耐冲击性有可能变得不充分。
[热塑性树脂组合物的制造方法]
对制造本发明的热塑性树脂组合物的制造方法没有限制,可以广泛采用公知的热塑性树脂组合物的制造方法。
举出具体例时,可以举出下述方法:将聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)、磷酸酯化合物(C)、含氟聚合物(D)及接枝共聚物(E)、以及根据需要配混的其他成分,使用例如桶混机、亨舍尔混合机等各种混合机预先混合后,利用班伯里密炼机、辊、布雷本登混炼机(Brabender)、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等混合机进行熔融混炼的方法。
另外,也可以不预先混合各成分、或者预先混合仅一部分成分,使用喂料机供给至挤出机进行熔融混炼,制造本发明的热塑性树脂组合物。
另外,例如也可以将一部分成分预先混合,供给至挤出机进行熔融混炼,将由此得到的树脂组合物作为母料,将该母料再次与残留的成分混合,进行熔融混炼,从而制造本发明的热塑性树脂组合物。
另外,例如将难以分散的成分混合时,使该难以分散的成分预先溶解或分散于水、有机溶剂等溶剂中,与该溶液或分散液混炼,由此也可以提高分散性。
本发明的热塑性树脂组合物具有极高的阻燃性:在美国UnderwritersLaboratories(UL)制定的UL94试验(机器的部件用塑料材料的燃烧试验)中,厚1.5mm时的基于UL94试验的阻燃性优选为5VA或5VB。
另外,本发明的热塑性树脂组合物具有极高的阻燃性:在UL94试验中,厚1.2mm时的基于UL94试验的阻燃性非常高优选为V-0。
进而,本发明的热塑性树脂组合物在UL94试验中,厚1.5mm时的阻燃性为5VA或5VB,并且厚1.2mm时的阻燃性也优选为V-0。
[成型体]
本发明的热塑性树脂组合物通常成型为任意形状,作为成型体(树脂组合物成型体)使用。对于该成型体的形状、图案、色彩、尺寸等没有限制,根据该成型体的用途任意设定即可。
举出成型体的例子时,可以举出电气·电子设备、OA设备、信息终端设备、机械部件、家电产品、车辆部件、建筑构件、各种容器、照明仪器等部件。其中,特别适宜用于电气·电子设备、OA设备的壳体,特别适合于打印机、复印机、投影仪、调制解调器及路由器等的壳体。
成型体的制造方法没有特别限定,可以任意采用对于热塑性树脂组合物通常采用的成型法。举出其例子时,可以举出注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、双色成型法、气体辅助等中空成型法、使用了绝热模具的成型法、使用了快速加热模具的成型法、发泡成型(也包括超临界流体)、嵌入成型、IMC成型法(In-MoldCoating,模内涂布成型)、挤出成型法、片状模成型法(sheetmolding)、热成型法、旋压成型法、层压成型法、加压成型法、吹塑成型法等。另外,也可以采用使用热流道方式的成型法。
所得本发明的成型体的阻燃性、耐冲击性及外观优异。
实施例
以下,示出实施例对本发明进一步具体地说明。但是,本发明并不限定于以下实施例,在不脱离本发明主旨的范围内可以任意变更而实施。需要说明是,以下的说明中,“份”只要没有特别说明,表示基于质量基准的“质量份”。
(实施例1~4、比较例1~4)
[树脂颗粒制造]
表1所记载的各成分中,以表4~表5所记载的比率(质量比)配混除C成分以外的各成分,利用桶混机混合20分钟后,从上游的喂料机供给至具备1个排气孔的日本制钢所株式会社制造的双螺杆挤出机(TEX30α)中,进而,边从机筒的中途供给C成分,边在转速250rpm、排出量45kg/小时、机筒温度260℃的条件下进行混炼,将挤出成条片状的熔融树脂在水槽中迅速冷却,使用造粒机进行颗粒化,得到树脂组合物的颗粒。
[表1]
需要说明的是,上述表1中,ABS树脂(B)中的丁二烯橡胶(b3)的数均粒径、及接枝共聚物(E)的数均粒径利用前述的方法测定。
[试验片的制作]
使利用上述制造方法得到的颗粒以80℃进行5小时干燥,然后使用住友重机械工业株式会社制造的SE100DU型注射成型机,在料筒温度240℃、模具温度40℃的条件下注射成型,成型为长125mm、宽13mm、厚1.5mm及1.2mm的UL试验用试验片。
同样地使利用上述制造方法得到的颗粒以80℃干燥5小时,然后使用住友重机械工业株式会社制造的注射成型机サイキャップM-2(合模力75T),在料筒温度240℃、模具温度60℃的条件下注射成型,成型为240℃成型ISO多目的试验片(4mm)及240℃成型ISO多目的试验片(3mm)。
另外,在料筒温度260℃、模具温度60℃的条件下注射成型,成型为260℃成型ISO多目的试验片(3mm)。
[阻燃性评价]
各树脂组合物的阻燃性的评价如下进行:将上述得到的UL试验用试验片(1.5mm厚及1.2mm厚)在温度23℃、湿度50%的恒温室中调节湿度48小时,根据美国UnderwritersLaboratories(UL)制定的UL94试验(机器的部件用塑料材料的燃烧试验)的94-5V标准、以及94-V标准进行。
94-5V试验是使用1.5mm厚的UL试验用试验片(棒状和板状的2种)、由5秒×5次点火后的棒状试验片的余焰时间、滴落性、板状试验片的贯通孔的有无来评价阻燃性的方法,判定基准依据以下表2。将不满足5VA、5VB的任一判定基准的情况标记为NR。
表4~5中标记为“1.5mmUL阻燃性”。
[表2]
判定基准 | 5VA | 5VB |
各试验片的第5次点火后的余焰时间和余辉时间的总计 | ≤60秒 | ≤60秒 |
由来自棒状试验片的有焰落下物导致的脱脂棉着火 | 无 | 无 |
板状试验片的贯通孔的有无 | 无 | 有 |
另外,94-V试验是使用1.2mm厚的UL试验用试验片、由对垂直保持的规定大小的试验片用燃烧器的火焰点火10秒后的余焰时间、滴落性来评价阻燃性的方法,具有V-0、V-1及V-2的阻燃性,因此,需要满足以下表3所示的基准。
[表3]
V-O | V-1 | V-2 | |
各试样的余焰时间 | 10秒以下 | 30秒以下 | 30秒以下 |
5个试样的总余焰时间 | 50秒以下 | 250秒以下 | 250秒以下 |
由滴落导致的棉花着火 | 无 | 无 | 有 |
此处,余焰时间是指远离着火源后的、试验片持续有焰燃烧的时间的长度。另外,由滴落导致的棉花着火通过位于试验片的下端约300mm下的标记用的棉花是否因来自试验片的滴下(滴落)物而着火来确定。需要说明的是,表4~5中,标记为“1.2mmUL阻燃性”。
[耐冲击性]
使用通过上述方法得到的240℃成型ISO多目的试验片(3mm)及260℃成型ISO多目的试验片(3mm),根据ISO179测定带缺口的夏比冲击强度(单位:kJ/m2)进行评价。
需要说明的是,表4~5中,分别标记为“240℃耐冲击性”、“260℃耐冲击性”。
另外,求出将“240℃耐冲击性”的值设为100时的“260℃耐冲击性”的比率(%)作为“耐冲击性保持率”。该值越大,意味着即使高温成型时物性下降也少,成型为大型、薄型的成型品时物性下降小、容易设计,因此优选。
[外观评价]
图1是表示为了进行外观评价而成型的平板状成型体的形状的俯视图(从正面侧的外观面观察的图)。平板状成型体为长200mm×宽150mm×厚2mm的长方形状的平板。从设置在平板状成型体的右侧端部的浇口1注入树脂进行成型。在平板状成型体的背面侧,在树脂的流动方向上、在图1所示的位置(图中的数值的单位为mm)相互平行地设置3个长30mm、厚1.1mm、高5mm的肋2,进而,在与树脂流动方向垂直的方向上、在平板状成型体的背面侧设置1个长100mm、厚1.1mm、高5mm的肋2’。
使利用上述制造方法得到的颗粒以80℃干燥5小时,然后使用东芝机械株式会社制造的EC160型注射成型机,在料筒温度260℃、模具温度40℃的条件下注射成型,成型为上述平板状成型体,目视观察通过与树脂的流动方向垂直的肋2’、进而通过在流动方向上设置的3个肋2后的外观面(图1的3个流动方向肋2的左侧部)上产生的条纹状的外观不良的数目,将条纹状外观不良的数目为0~3个的情况评价为“合格”、4个以上的情况评价为“不合格”。
[表4]
[表5]
由上述表4可知,对于以本发明中规定的范围含有本发明中规定的聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)、磷酸酯化合物(C)、含氟聚合物(D)及接枝共聚物(E)的实施例的热塑性树脂组合物,1.5mmUL阻燃性达到5VB,1.2mmUL阻燃性达到V-0,耐冲击性优异,耐冲击性保持率也高,外观评价中,条纹状外观不良产生少。
另一方面,由表5可知以下内容。对于比较例1,由于接枝共聚物(E)的含量少,所以耐冲击性差,对于接枝共聚物(E)的含量超过规定量的比较例2,阻燃性差,外观也变差。另外,对于接枝共聚物(E)的数均粒径大的比较例3,阻燃性差且外观也变差,对于ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径大的比较例4,1.5mmUL阻燃性无法达到5VB,并且外观恶化。
因此,由上述实施例及比较例确认了:阻燃性、耐冲击性及外观优异的效果通过本发明的特征首次得到。
(实施例5~15、比较例5~8、参考例1~5)
[树脂颗粒制造]
以下的表6所记载的各成分中,以表7~10所记载的比率(质量比)配混除C成分以外的各成分,利用桶混机混合20分钟,然后从上游的喂料机供给至具备1个排气孔的日本制钢所株式会社制造的双螺杆挤出机(TEX30α)中,进而,边从机筒的中途供给C成分,边在转速250rpm、排出量45kg/小时、机筒温度260℃的条件下进行混炼,将挤出为条片状的熔融树脂在水槽中迅速冷却,使用造粒机进行颗粒化,得到树脂组合物的颗粒。
[表6]
需要说明的是,上述表6中,ABS树脂(B)中的丁二烯橡胶(b3)的数均粒径、及接枝共聚物(E)的数均粒径利用前述方法进行测定。
[试验片的制作]
使利用上述制造方法得到的颗粒以80℃干燥5小时,然后使用住友重机械工业株式会社制造的SE100DU型注射成型机,在料筒温度240℃、模具温度40℃的条件下注射成型,成型为长125mm、宽13mm、厚1.5mm及1.2mm的UL试验用试验片。
同样地使利用上述制造方法得到的颗粒以80℃干燥5小时,然后使用住友重机械工业株式会社制造的注射成型机サイキャップM-2(合模力75T),在料筒温度240℃、模具温度60℃的条件下注射成型,成型为240℃成型ISO多目的试验片(4mm)及240℃成型ISO多目的试验片(3mm)。
另外,在料筒温度260℃、模具温度60℃的条件下注射成型,成型为260℃成型ISO多目的试验片(3mm)。
阻燃性、耐冲击性及外观的评价利用与前述同样的方法进行。
将结果示于以下的表7。
[表7]
[表8]
[表9]
[表10]
由上述表7~8可知,对于以本发明中规定的范围含有本发明中规定的聚碳酸酯树脂(A)、ABS树脂(B)、磷酸酯化合物(C)、含氟聚合物(D)及接枝共聚物(E)的实施例5~15的热塑性树脂组合物,1.5mmUL阻燃性达到5VB,1.2mmUL阻燃性达到V-0,耐冲击性优异,耐冲击性保持率也高,外观评价中条纹状外观不良产生少。
另一方面,由表9~10可知以下内容。对于比较例5,由于ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径大,因此外观差;对于接枝共聚物(E)的数均粒径大的比较例6,阻燃性变差、外观也变差。另外,对于接枝共聚物(E)的含量少的比较例7,耐冲击性差;对于含量过多的比较例8,外观恶化。
对于滑石(F)的含量少的参考例1,尽管1.5mmUL阻燃性为5VB,但1.2mmUL阻燃性为V-1,阻燃性稍微恶化。对于参考例2,滑石(F)的含量大,因此耐冲击性下降,对于含有粒径小的滑石的参考例3~4,1.2mmUL阻燃性为V-1,阻燃性下降;对于滑石的粒径大的参考例5,耐冲击性下降。
产业上的可利用性
本发明的热塑性树脂组合物为阻燃性、耐冲击性及外观优异、进而高温成型时的冲击强度也优异的聚碳酸酯/ABS树脂合金,因此,其产业上的利用性高。
Claims (11)
1.一种热塑性树脂组合物,其特征在于,相对于包含聚碳酸酯树脂(A)60~90质量%、ABS树脂(B)5~20质量份和下述式(1)表示的磷酸酯化合物(C)5~20质量%的基础树脂100质量份,含有:含氟聚合物(D)0.01~1质量份、使芳香族乙烯基化合物和/或(甲基)丙烯酸酯化合物接枝聚合到二烯类橡胶上而得到的接枝共聚物(E)1~3.5质量份,
所述ABS树脂(B)包含:芳香族乙烯基单体成分(b1)40~80质量%、氰化乙烯基单体成分(b2)10~30质量%、二烯类橡胶质聚合物成分(b3)10~30质量%及其他单体成分(b4)0~30质量%,
ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为100~350nm,并且接枝共聚物(E)的数均粒径为100~350nm,
式(1)中,R1、R2、R3及R4分别表示碳数1~6的烷基或任选被烷基取代的碳数6~20的芳基,p、q、r及s分别为0或1,k为0~5的整数,X1表示亚芳基。
2.根据权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其中,相对于所述基础树脂100质量份,还含有平均粒径为5~15μm的滑石(F)0.5~3质量份。
3.根据权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其中,ABS树脂(B)中的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的数均粒径为130~280nm。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,接枝共聚物(E)的数均粒径为130~280nm。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,粒径1000nm以上的二烯类橡胶质聚合物成分(b3)的比率为2%以下。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,ABS树脂(B)相对于接枝共聚物(E)的质量比即(B)/(E)为4~25。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,接枝共聚物(E)相对于滑石(F)的质量比即(E)/(F)为1.4~5。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,厚1.5mm时的基于UL94的阻燃性为5VA或5VB。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的热塑性树脂组合物,其中,厚1.2mm时的基于UL94的阻燃性为V-0。
10.一种成型体,其是将权利要求1~9中任一项所述的热塑性树脂组合物成型而形成的。
11.根据权利要求10所述的成型体,其是选自打印机、复印机、投影仪、调制解调器及路由器中的至少1种办公自动化设备的壳体。
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