CN113518799A - 聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导热性和电绝缘性优异的聚碳酸酯树脂组合物。本发明的树脂组合物的特征在于,相对于(A)聚碳酸酯系树脂(A成分)和(B)聚烯烃系树脂(B成分)的合计100重量份,包含(C)苯乙烯系热塑性弹性体(C成分)1~30重量份和(D)实施了热膨胀处理的石墨(D成分)1~100重量份。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热性和电绝缘性优异的聚碳酸酯树脂组合物。
背景技术
聚碳酸酯系树脂具有优异的耐热性、耐冲击性,广泛用于电子设备、机械、汽车等。特别是近年来,LED照明用途中,为了抑制LED的寿命降低、亮度降低,使所产生的热有效地向外部扩散的散热对策成为非常重要的课题。通常,为了使LED照明的热扩散,采用了使用导热性良好的金属、陶瓷系的材料的方法、利用金属制的散热片、散热风扇使热从热源扩散的方法。然而,金属制的散热部件存在比重大、制造成本高等问题,为了LED照明的进一步的市场发展,对可注塑成型的导热性树脂组合物的要求非常高。
另一方面,将聚碳酸酯系树脂用于个人计算机、显示器的壳体、电子设备材料、汽车的内外装饰、LED等下一代照明等各种用途时,聚碳酸酯系树脂与金属、陶瓷材料等无机物相比,由于导热性低,因此有时所产生的热难以逃逸,成为问题。
因此,提出了一种使导热性高的碳系材料填充于高分子材料的导热性高分子材料。例如,提出了在高分子材料中添加石墨化碳纤维的方法(专利文献1)、在基体材料中配合将高分子纤维进行热处理使其石墨化而成的碳纤维粉末的方法(专利文献2)、将树脂和膨胀石墨粉混合的方法(专利文献3),这样利用添加碳纤维等导电导热性填料的方法而使树脂组合物的导热性提高时,树脂组合物会表现出导电性,因此在电子设备材料等要求电绝缘性的用途中利用受到限制。
另一方面,虽然为了兼具电绝缘性和导热性而提出了大量填充绝缘导热性填料的方法(专利文献4~6),但由于绝缘导热性填料与树脂相比密度较高,因此所得到的树脂成型体的密度也变高,不仅难以满足便携式电子设备、照明器具部件等的轻量化的要求,而且还存在导热性提高不明显的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-88250号公报
专利文献2:日本特开2002-339171号公报
专利文献3:日本特开2001-31880号公报
专利文献4:日本特开2016-29142号公报
专利文献5:日本特开2013-209508号公报
专利文献6:日本特开2016-53188号公报
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种导热性和电绝缘性优异的聚碳酸酯树脂组合物。
本发明人为了解决上述课题而进行了深入研究,结果发现:通过在由聚碳酸酯系树脂和聚烯烃系树脂构成的树脂成分中配合实施了热膨胀处理的石墨和苯乙烯系热塑性弹性体而得到导热性和电绝缘性优异的聚碳酸酯树脂组合物。根据本发明,通过如下聚碳酸酯树脂组合物而完成了上述课题,所述聚碳酸酯树脂组合物的特征在于,相对于(A)聚碳酸酯系树脂(A成分)和(B)聚烯烃系树脂(B成分)的合计100重量份,包含(C)苯乙烯系热塑性弹性体(C成分)1~30重量份和(D)实施了热膨胀处理的石墨(D成分)1~100重量份。
本发明的树脂组合物由于具有优异的导热性和电绝缘性,因此在OA设备领域、电气电子设备领域等各种工业用途中极其有用,满足对应OA设备和电气电子设备的壳体和机箱成型品的良好特性。特别是,在LSI、CPU、LED灯、激光打印机定影器等具有发热源的产品的成型品中是有用的。具体而言,适用于台式电脑、笔记本电脑、游戏机(家用游戏机、商用游戏机、柏青哥、老虎机等)、显示器装置(CRT、液晶、等离子体、投影仪和有机EL等)、以及打印机、复印机、扫描仪和传真机(包括这些多功能设备)等的壳体和机箱成型品。另外,本发明的树脂组合物在其它的广泛用途中也是有用的,例如,可以举出移动信息终端(所谓的PDA)、移动电话、移动图书(字典类等)、电子书、移动电视、记录媒体(CD、MD、DVD、下一代高密度光盘、硬盘等)的驱动器、记录媒体(IC卡、智能媒体、记忆棒等)的读取装置、光学相机、数码相机、抛物面天线、电动工具、VTR、熨斗、吹风机、电饭煲、微波炉、音响设备、照明设备(LED照明等)、冰箱、空调、空气净化器、负离子发生器、打字机等,可以在这些壳体成型品、其它部件中使用由本发明的树脂组合物形成的树脂产品。另外,作为其它树脂产品,可以举出车灯反射器、灯壳、仪表板、中控台面板、导流板零件、汽车导航零件、汽车视听零件、移动车载电脑零件等车辆零件。由上可知,本发明所起到的工业效果极大。
具体实施方式
以下,对本发明进行具体说明。
(A成分:聚碳酸酯系树脂)
本发明中作为A成分使用的聚碳酸酯系树脂是使二元酚与碳酸酯前体反应而得到的。作为反应方法的一个例子,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的例子,可举出对苯二酚、间苯二酚、4,4’-双酚、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)、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’-(对亚苯基二异亚丙基)二苯酚、4,4’-(间亚苯基二异亚丙基)二苯酚、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、双(4-羟基苯基)氧化物、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。优选的二元酚为双(4-羟基苯基)烷烃,其中,从耐冲击性的方面考虑,特别优选双酚A,而且通用。
本发明中,除了作为通用的聚碳酸酯的双酚A系的聚碳酸酯以外,还可以将使用其它二元酚类所制造的特殊的聚碳酸酯用作A成分。
例如,使用4,4’-(间亚苯基二异亚丙基)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”)作为二元酚成分的一部分或全部的聚碳酸酯(均聚物或共聚物)适于对由吸水所致的尺寸变化、形态稳定性的要求特别严格的用途。这些除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,在要求高刚性且更良好的耐水解性的情况下,构成树脂组合物的A成分特别优选为以下的(1)~(3)的共聚聚碳酸酯。
(1)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)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)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,也可以适当地混合2种以上使用。另外,还可以将这些与通用的双酚A型的聚碳酸酯混合使用。
这些特殊的聚碳酸酯的制法和特性详细记载于例如日本特开平6-172508号公报、日本特开平8-27370号公报、日本特开2001-55435号公报和日本特开2002-117580号公报等。
应予说明,上述各种聚碳酸酯中,调整共聚组成等而使吸水率和Tg(玻璃化转变温度)在下述范围内的聚碳酸酯由于聚合物本身的耐水解性良好且成型后的低翘曲性也格外优异,因此在要求形态稳定性的领域特别优选。
(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。
这里,聚碳酸酯的吸水率是使用直径45mm、厚度3.0mm的圆板状试验片,依据ISO62-1980测定在23℃的水中浸渍24小时后的水分率而得的值。另外,Tg(玻璃化转变温度)是通过依据JIS K7121的差示扫描量热仪(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等,具体而言,可以举出光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯等。
在将上述二元酚和碳酸酯前体利用界面聚合法来制造聚碳酸酯树脂时,也可以根据需要使用催化剂、末端终止剂、用于防止二元酚氧化的抗氧化剂等。另外,本发明的聚碳酸酯树脂包含将三官能以上的多官能性芳香族化合物共聚而得的支化聚碳酸酯树脂、将芳香族或脂肪族(包含脂环式)的二官能性羧酸共聚而得的聚酯碳酸酯树脂、将二官能性醇(包含脂环式)共聚而得的共聚聚碳酸酯树脂以及将该二官能性羧酸和二官能性醇一起共聚而得的聚酯碳酸酯树脂。另外,也可以为将所得到的聚碳酸酯树脂的2种以上混合的混合物。
支化聚碳酸酯树脂可以对本发明的树脂组合物赋予防滴性能等。作为上述支化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、五羟基联苯(Phloroglucide)或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、二苯甲酮四甲酸和它们的酰氯等,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。
支化聚碳酸酯中的由多官能性芳香族化合物衍生的构成单元在由二元酚衍生的构成单元与由该多官能性芳香族化合物衍生的构成单元的合计100摩尔%中,优选为0.01~1摩尔%,更优选为0.05~0.9摩尔%,进一步优选为0.05~0.8摩尔%。
另外,特别是在熔融酯交换法的情况下,有时以副反应的形式产生支化结构单元,该支化结构单元量也优选在与由二元酚衍生的构成单元的合计100摩尔%中优选为0.001~1摩尔%,更优选为0.005~0.9摩尔%,进一步优选为0.01~0.8摩尔%。应予说明,该支化结构的比例可以通过1H-NMR测定而算出。
脂肪族的二官能性的羧酸优选α,ω-二羧酸。作为脂肪族的二官能性的羧酸,例如可优选举出癸二酸(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,例如可例示环己烷二甲醇、环己烷二醇和三环癸烷二甲醇等。
作为本发明的聚碳酸酯系树脂的制造方法的界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物固相酯交换法和环状碳酸酯化合物的开环聚合法等反应形式为各种文献和日本专利公报等中熟知的方法。
本发明中的聚碳酸酯系树脂的熔体体积流动速率(300℃,1.2kg负荷)没有特别限定,优选为1~60cm3/10min,更优选为3~30cm3/10min,进一步优选为5~20cm3/10min。由熔体体积流动速率小于1cm3/10min的聚碳酸酯系树脂得到的树脂组合物在注塑成型时的流动性差的方面上存在通用性差的情况。另一方面,熔体体积流动速率超过60cm3/10min的聚碳酸酯系树脂中有时得不到良好的机械特性。应予说明,熔体体积流动速率也称为“MVR”,依据ISO1133而测定。
也可以使用聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂作为本发明的聚碳酸酯系树脂(A成分)。聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂优选为通过使下述通式(1)表示的二元酚与下述通式(3)表示的羟基芳基末端聚二有机硅氧烷共聚而制备的共聚树脂。
[上述通式(1)中,R1和R2各自独立地表示选自氢原子、卤素原子、碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~18的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~14的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基和羧基中的基团,分别有多个时,它们可以相同或不同,e和f分别为1~4的整数,W为选自单键或下述通式(2)表示的基团中的至少一个基团。]
[上述通式(2)中R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18各自独立地表示选自氢原子、碳原子数1~18的烷基、碳原子数6~14的芳基和碳原子数7~20的芳烷基中的基团,R19和R20各自独立地表示选自氢原子、卤素原子、碳原子数1~18的烷基、碳原子数1~10的烷氧基、碳原子数6~20的环烷基、碳原子数6~20的环烷氧基、碳原子数2~10的烯基、碳原子数6~14的芳基、碳原子数6~10的芳氧基、碳原子数7~20的芳烷基、碳原子数7~20的芳烷氧基、硝基、醛基、氰基和羧基中的基团,存在多个时它们可以相同或不同,g为1~10的整数,h为4~7的整数。]
[上述通式(3)中,R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地为氢原子、碳原子数1~12的烷基、或者碳原子数6~12的取代或无取代的芳基,R9和R10各自独立地为氢原子、卤素原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基,p为自然数,q为0或自然数,p+q为10~300的自然数。X为碳原子数2~8的二价脂肪族基。]
作为通式(1)表示的二元酚(I),例如,可举出4,4’-二羟基联苯、双(4-羟基苯基)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、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、2,2-双(4-羟基-3,3’-联苯)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-异丙基苯基)丙烷、2,2-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(3-溴-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、1,1-双(3-环己基-4-羟基苯基)环己烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、4,4’-二羟基二苯基醚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚、4,4’-磺酰基二苯酚、4,4’-二羟基二苯基亚砜、4,4’-二羟基二苯基硫醚、2,2’-二甲基-4,4’-磺酰基二苯酚、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基硫醚、2,2’-二苯基-4,4’-磺酰基二苯酚、4,4’-二羟基-3,3’-二苯基二苯基亚砜、4,4’-二羟基-3,3’-二苯基二苯基硫醚、1,3-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双(4-羟基苯基)环己烷、1,3-双(4-羟基苯基)环己烷、4,8-双(4-羟基苯基)三环[5.2.1.02、6]癸烷、4,4’-(1,3-金刚烷二基)二苯酚、1,3-双(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷等。
其中,优选1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、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、4,4’-磺酰基二苯酚、2,2’-二甲基-4,4’-磺酰基二苯酚、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴、1,3-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯、1,4-双{2-(4-羟基苯基)丙基}苯,特别优选2,2-双(4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷(BPZ)、4,4’-磺酰基二苯酚、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴。其中,最优选强度优异且具有良好的耐久性的2,2-双(4-羟基苯基)丙烷。另外,这些可以单独或组合两种以上组合使用。
作为上述通式(3)表示的羟基芳基末端聚二有机硅氧烷,例如优选使用下述所示的化合物。
羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)可通过使具有烯烃性不饱和碳-碳键的酚类、优选乙烯基酚、2-烯丙基酚、异丙烯基酚、2-甲氧基-4-烯丙基酚与具有规定聚合度的聚硅氧烷链的末端进行氢化硅烷化反应而容易地制造。其中,优选(2-烯丙基酚)末端聚二有机硅氧烷、(2-甲氧基-4-烯丙基酚)末端聚二有机硅氧烷,特别优选(2-烯丙基酚)末端聚二甲基硅氧烷、(2-甲氧基-4-烯丙基酚)末端聚二甲基硅氧烷。羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)优选其分子量分布(Mw/Mn)为3以下。为了表现出进一步优异的高温成型时的低脱气性和低温冲击性,该分子量分布(Mw/Mn)更优选为2.5以下,进一步优选为2以下。如果超过该优选的范围的上限,则有时高温成型时的脱气产生量多,并且低温冲击性差。
另外,为了实现高耐冲击性,羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)的二有机硅氧烷聚合度(p+q)优选10~300。该二有机硅氧烷聚合度(p+q)优选为10~200,更优选为12~150,进一步优选为14~100。如果小于该优选范围的下限,则无法有效地表现出作为聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚物的特征的耐冲击性,如果超过该优选范围的上限,则出现外观不良。
在以A成分使用的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂总重量中所占的聚二有机硅氧烷含量优选为0.1~50重量%。上述聚二有机硅氧烷成分含量更优选为0.5~30重量%,进一步优选为1~20重量%。为该优选的范围的下限以上时,耐冲击性、阻燃性优异,为上述优选的范围的上限以下时,容易得到不易受到成型条件影响的稳定的外观。该聚二有机硅氧烷聚合度、聚二有机硅氧烷含量可以通过1H-NMR测定而算出。
本发明中,羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)可以仅使用1种,另外,也可以使用2种以上。
另外,也可以在不妨碍本发明的范围内以相对于共聚物的总重量为10重量%以下的范围并用除上述二元酚(I)、羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)以外的其它共聚单体。
本发明中,预先制备在对水为不溶性的有机溶剂与碱水溶液的混合液中通过二元酚(I)与碳酸酯形成性化合物的反应而包含具有末端氯甲酸酯基的低聚物的混合溶液。
在生成二元酚(I)的低聚物时,可以将本发明的方法中使用的二元酚(I)的总量一次性制成低聚物,或者将其一部分作为后添加单体而后段的界面缩聚反应中作为反应原料添加。后添加单体是为了使后段的缩聚反应快速进行而加入的,在没有必要的情况下,不需要特意加入。
该低聚物生成反应的方式没有特别限定,通常,优选在酸结合剂的存在下在溶剂中进行的方式。
碳酸酯形成性化合物的使用比例只要考虑反应的化学计量比(当量)而适当地调整即可。另外,使用光气等气体状的碳酸酯形成性化合物时,可以优选采用将其吹入反应体系的方法。
作为上述酸结合剂,例如可使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物、碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐、吡啶等有机碱或它们的混合物等。酸结合剂的使用比例也只要与上述同样地考虑反应的化学计量比(当量)而适当地决定即可。具体而言,相对于用于形成低聚物的二元酚(I)的摩尔数(通常1摩尔相当于2当量),优选使用2当量或比其稍微过量的酸结合剂。
作为上述溶剂,只要将公知的聚碳酸酯的制造中使用的溶剂等对各种反应为非活性的溶剂单独使用1种或者以混合溶剂的形式使用。作为代表性的例子,例如可以举出二甲苯等烃溶剂、以二氯甲烷、氯苯为代表的卤代烃溶剂等。特别优选使用二氯甲烷等卤化烃溶剂。
低聚物生成的反应压力没有特别限制,可以为常压、加压、减压中的任一者,通常在常压下进行反应是有利的。反应温度从-20~50℃的范围中选择,在许多情况下,伴随聚合而发热,因此,优选进行水冷或冰冷。反应时间受其它条件影响,无法一概地规定,通常以0.2~10小时进行。低聚物生成反应的pH范围与公知的界面反应条件同样,pH总是制备成10以上。
本发明以这样的方式得到包含具有末端氯甲酸酯基的二元酚(I)的低聚物的混合溶液后,一边搅拌该混合溶液一边将高度纯化至分子量分布(Mw/Mn)为3以下的式(3)表示的羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)加入到二元酚(I)中,使该羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)与该低聚物进行界面缩聚,由此得到聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚物。
(上述通式(3)中,R3、R4、R5、R6、R7和R8各自独立地为氢原子、碳原子数1~12的烷基或碳原子数6~12的取代或无取代的芳基,R9和R10各自独立地为氢原子、卤素原子、碳原子数1~10的烷基、碳原子数1~10的烷氧基,p为自然数,q为0或自然数,p+q为10~300的自然数。X为碳原子数2~8的二价脂肪族基。)
在进行界面缩聚反应时,只要考虑反应的化学计量比(当量)而适当地追加酸结合剂即可。作为酸结合剂,例如可使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物、碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐、吡啶等有机碱或它们的混合物等。具体而言,在将所使用的羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)、或如上所述地将二元酚(I)的一部分作为后添加单体添加于该反应阶段的情况下,相对于后添加的二元酚(I)与羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)的合计摩尔数(通常1摩尔相当于2当量),优选使用2当量或比其过量的碱。
二元酚(I)的低聚物与羟基芳基末端聚二有机硅氧烷(II)的基于界面缩聚反应的缩聚通过剧烈搅拌上述混合液而进行。
该聚合反应中,通常使用末端终止剂或分子量调节剂。作为末端终止剂,可以举出具有一元酚性羟基的化合物,除了通常的苯酚、对叔丁基苯酚、对枯基苯酚、三溴苯酚等以外,还可例示长链烷基苯酚、脂肪族羧酰氯、脂肪族羧酸、羟基苯甲酸烷基酯、羟基苯基烷酸酯、烷基醚苯酚等。其使用量相对于所使用的全部二元酚系化合物100摩尔为100~0.5摩尔,优选50~2摩尔的范围,当然也可以并用两种以上的化合物。
为了促进缩聚反应,也可以添加三乙胺这样的叔胺或季铵盐等催化剂。
该聚合反应的反应时间优选为30分钟以上,进一步优选为50分钟以上。也可以根据需要添加少量亚硫酸钠、硫氢化物等抗氧化剂。
可以将支化剂与上述二元酚系化合物并用而制成支化聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷。作为该支化聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚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、五羟基联苯或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、二苯甲酮四甲酸和它们的酰氯等,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。支化聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂中的多官能性化合物的比例在聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂总量中,优选为0.001~1摩尔%,更优选为0.005~0.9摩尔%,进一步优选为0.01~0.8摩尔%,特别是优选为0.05~0.4摩尔%。应予说明,该支化结构量可以通过1H-NMR测定而算出。
反应压力可以为减压、常压、加压中的任一者,通常可以以常压或反应体系的自压程度适当进行。反应温度从-20~50℃的范围中选择,在许多情况下,伴随聚合而发热,因此优选进行水冷或冰冷。反应时间根据反应温度等其它条件而不同,因此无法一概地规定,通常以0.5~10小时进行。
根据情况,也可以对得到的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂实施适当的物理处理(混合、分级等)和/或化学处理(聚合物反应、交联处理、部分分解处理等)而获得作为期望的还原粘度[ηSP/c]的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂。
所得到的反应产物(粗产物)可以实施公知的分离纯化法等各种后处理而作为期望纯度(纯化度)的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂回收。
聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂成型品中的聚二有机硅氧烷区域的平均尺寸优选1~40nm的范围。该平均尺寸更优选为1~30nm,进一步优选为5~25nm。小于该优选范围的下限时,无法充分地发挥耐冲击性、阻燃性,如果超过该优选范围的上限,则有时耐冲击性无法稳定地发挥。由此可提供耐冲击性和外观优异的树脂组合物。
本发明中的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂成型品的聚二有机硅氧烷区域的平均区域尺寸通过小角X射线散射法(Small Angle X-ray Scattering:SAXS)进行评价。小角X射线散射法是测定在散射角(2θ)<10°以内的小角区域产生的漫散射和衍射的方法。该小角X射线散射法中,如果在物质中存在1~100nm左右大小的电子密度不同的区域,则根据该电子密度差来测量X射线的漫散射。基于该散射角和散射强度而求出测定对象物的粒径。在成为在聚碳酸酯聚合物的基体中分散有聚二有机硅氧烷区域的凝聚结构的聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂的情况下,由于聚碳酸酯基体与聚二有机硅氧烷区域的电子密度差而产生X射线的漫散射。测定散射角(2θ)小于10°范围的各散射角(2θ)中的散射强度I,测定小角X射线散射剖面,假设聚二有机硅氧烷区域为球状区域且存在粒径分布的偏差,根据假设的粒径和假设的粒径分布模型,使用市售的解析软件进行模拟,求出聚二有机硅氧烷区域的平均尺寸。根据小角X射线散射法,能够精度良好、简便且再现性良好地测定利用透射式电子显微镜进行观察时无法精确地测定的分散于聚碳酸酯聚合物的基体中的聚二有机硅氧烷区域的平均尺寸。平均区域尺寸是指各个区域尺寸的数平均。
与本发明相关联而使用的用语“平均区域尺寸”表示通过利用该小角X射线散射法测定由实施例记载的方法所制作的3段型板的厚度1.0mm部而得到的测定值。另外,利用不考虑粒子间相互作用(粒子间干扰)的独立粒子模型进行解析。
(B成分:聚烯烃系树脂)
本发明的树脂组合物含有聚烯烃系树脂作为B成分。聚烯烃系树脂为使具有自由基聚合性双键的烯烃系单体聚合或共聚而成的合成树脂。作为烯烃系单体,没有特别限定,例如,可举出乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃、丁二烯、异戊二烯等共轭二烯等。烯烃系单体可以单独使用,也可以并用两种以上。作为聚烯烃系树脂,没有特别限定,例如,可举出乙烯的均聚物、乙烯与除乙烯以外的α-烯烃的共聚物、丙烯的均聚物、丙烯与除丙烯以外的α-烯烃的共聚物、丁烯的均聚物、丁二烯、异戊二烯等共轭二烯的均聚物或共聚物等,优选丙烯的均聚物、丙烯与除丙烯以外的α-烯烃的共聚物。更优选为丙烯的均聚物。聚烯烃系树脂可以单独使用,也可以并用两种以上。
本发明中,从通用性和刚性的观点考虑,更优选使用聚丙烯系树脂。聚丙烯系树脂虽然为丙烯的聚合物,但本发明中也包括与其它单体的共聚物。本发明的聚丙烯树脂的例子中包含均聚聚丙烯树脂、丙烯与乙烯和碳原子数4~10的α-烯烃的嵌段共聚物(也称为“嵌段聚丙烯”)、丙烯与乙烯和碳原子数4~10的α-烯烃的无规共聚物(也称为“无规聚丙烯”)。应予说明,也将“嵌段聚丙烯”和“无规聚丙烯”一并称为“聚丙烯共聚物”。
本发明中,作为聚丙烯系树脂,可以使用上述的均聚聚丙烯树脂、嵌段聚丙烯、无规聚丙烯的1种或2种以上,其中,优选均聚聚丙烯、嵌段聚丙烯。
聚丙烯共聚物所使用的碳原子数4~10的α-烯烃的例子中包含1-丁烯、1-戊烯、异丁烯、3-甲基-1-丁烯、1-己烯、3,4-二甲基-1-丁烯、1-庚烯、3-甲基-1-己烯。
聚丙烯共聚物中的乙烯的含量在所有单体中,优选为5质量%以下。聚丙烯共聚物中的碳原子数4~10的α-烯烃的含量在所有单体中优选为20质量%以下。
聚丙烯共聚物优选为丙烯与乙烯的共聚物、或者丙烯与1-丁烯的共聚物,特别优选丙烯与乙烯的共聚物。
本发明中的聚烯烃系树脂的熔体流动速率(230℃,2.16kg负荷)优选为1g/10min以上,更优选为10g/10min以上,进一步优选为40g/10min以上。聚丙烯树脂的熔体流动速率小于1g/min时,存在流动性、电绝缘性差的情况。另外,熔体流动速率的上限没有特别限定,从机械特性的方面出发,优选300g/min以下。应予说明,熔体流动速率也称为“MFR”,依据ISO1133而进行测定。
本发明中还包含作为聚烯烃系树脂单独使用被改性的聚烯烃系树脂,或者将聚烯烃系树脂与改性聚烯烃系树脂并用的例子。改性聚烯烃树脂为被改性而具有极性基团的聚烯烃系树脂,作为被改性的极性基团,为选自环氧基、缩水甘油基、羧基这样的酸基和酸酐基这样的酸的衍生物中的至少1种官能团。具体而言,可以优选使用使含有环氧基、羧基和酸酐基等极性基团的单体与上述聚烯烃系树脂共聚而得的改性聚烯烃系树脂,可以更优选使用进一步使其接枝共聚而得的改性聚烯烃系树脂。作为含有环氧基的单体,例如,可优选举出甲基丙烯酸缩水甘油酯、苹果酸丁基缩水甘油酯、富马酸丁基缩水甘油酯、富马酸丙基缩水甘油酯、丙烯酸缩水甘油酯、N-(4-(2,3-环氧)-3,5-二甲基)丙烯酰胺等。作为含有羧基的单体,可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸等。另外,作为含有酸酐的单体,例如,可举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。上述具有极性基团的单体中,从反应性和得到容易性考虑,优选丙烯酸、马来酸酐。
B成分的含量在A成分与B成分的合计100重量份中,优选为5~80重量份,更优选为10~70重量份,进一步优选为30~50重量份。B成分的含量小于5重量份时,存在电绝缘性不充分的情况,超过80重量份时,存在挤出性大大降低的情况。
本发明的树脂组合物中的A成分的300℃、1.2kg负荷下的MVR与B成分的230℃、2.16kg负荷下的MFR之比(A成分的MVR/B成分的MFR)优选为0.1~30,更优选为0.1~20,进一步优选为0.1~10。比小于0.1时,存在挤出性大大降低的情况,超过30时,存在电绝缘性不充分的情况。
(C成分:苯乙烯系热塑性弹性体)
本发明的树脂组合物含有苯乙烯系热塑性弹性体作为C成分。本发明中使用的苯乙烯系热塑性弹性体优选为下述式(I)或(II)表示的嵌段共聚物。
X-(Y-X)n …(I)
(X-Y)n …(II)
通式(I)和(II)中的X为芳香族乙烯基聚合物嵌段,式(I)中,分子链两末端的聚合度可以相同,也可以不同。另外,作为Y,为选自丁二烯聚合物嵌段、异戊二烯聚合物嵌段、丁二烯/异戊二烯共聚物嵌段、氢化丁二烯聚合物嵌段、氢化异戊二烯聚合物嵌段、氢化丁二烯/异戊二烯共聚物嵌段、部分氢化丁二烯聚合物嵌段、部分氢化异戊二烯聚合物嵌段和部分氢化丁二烯/异戊二烯共聚物嵌段中的至少1种。另外,n为1以上的整数。
作为具体例,可举出苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/乙烯·丙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-氢化丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-氢化异戊二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯二嵌段共聚物等,其中,最优选苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯/乙烯·丙烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-丁烯-苯乙烯共聚物。
优选上述嵌段共聚物中的X成分的含量在40~80重量%、优选45~75重量%、更优选50~70重量%的范围。该量小于40重量%时,A成分与B成分的相容效果降低,存在树脂组合物的机械特性、耐试剂性降低的情况。另外,即便超过80重量%,也同样存在相容效果降低、机械特性降低的情况,因而都不优选。
苯乙烯系热塑性弹性体的重均分子量优选25万以下,更优选20万以下,进一步优选15万以下。如果重均分子量超过25万,则存在成型加工性降低、树脂组合物中的分散性也恶化的情况。另外,重均分子量的下限没有特别限定,优选4万以上,更优选5万以上。应予说明,重均分子量通过以下方法进行测定。即,通过凝胶渗透色谱以聚苯乙烯换算来测定分子量,算出重均分子量。
C成分的含量相对于A成分与B成分的合计100重量份,为1~30重量份,优选为3~28重量份,更优选为5~25重量份。通过添加C成分而使挤出性提高,但小于1重量份时,体现不出该特性,超过30重量份时,电绝缘性降低。
另外,本发明中,C成分的苯乙烯系弹性体可以与B成分同样地被改性。
(D成分:实施了热膨胀处理的石墨)
本发明的树脂组合物含有实施了热膨胀处理的石墨作为D成分。本发明中使用的实施了热膨胀处理的石墨如下:即,将以矿物的形式天然生成的天然石墨、石油焦、石油沥青、无定形碳等在2000℃以上热处理并人工进行不规则排列的微小石墨晶体的取向的人造石墨浸渍于浓硫酸、浓硝酸等,进一步添加过氧化氢、盐酸等氧化剂进行处理,由此生成石墨层间化合物,接着,进行水洗,然后以800~1000℃迅速加热,使其在原料石墨的C轴方向膨胀的石墨。使用不实施热膨胀处理的石墨时,在树脂中的分散性差,导热性明显降低。应予说明,实施热膨胀处理的石墨特别优选天然石墨。
该实施了热膨胀处理的石墨优选为通过实施上述热膨胀处理后进行粉碎而制备的石墨。进一步实施了上述热膨胀处理的膨胀石墨为膨胀为茧状的形状,一般,其比容积为100cc/g以上,虽然可以直接以该形状使用公知的各种粉碎装置进行粉碎的方法进行粉碎,但更优选利用辊压机、冲压机等对膨胀为茧状的膨胀石墨进行加压压缩制成片状,利用公知的各种粉碎机将其粉碎。
该实施了热膨胀处理的石墨根据需要分级而使用,为了进一步减少残留的酸成分而根据需要进行水洗、干燥而使用。其平均粒径优选0.1~1000μm,更优选25~1000μm。平均粒径小于0.1μm时,树脂组合物制造时的挤出稳定性差,存在生产率降低的情况。平均粒径超过1000μm时,存在成型品表面的外观变差的情况。
对于本发明中的实施了热膨胀处理的石墨的表面,只要不损害本发明的组合物的特性,为了增加与芳香族聚碳酸酯树脂的亲和性,也可以实施表面处理、例如环氧处理、聚氨酯处理、硅烷偶联处理、氧化处理等。本发明的进一步实施了热膨胀处理的石墨的表观堆积密度优选0.01~0.50g/cc,更优选0.05~0.30g/cc,进一步优选0.10~0.25g/cc。表观堆积密度超过0.50g/cc时,由于膨胀石墨的膨胀倍率低,因此存在导热性、阻燃性差的情况。表观堆积密度小于0.01g/cc时,树脂组合物制造时的挤出稳定性差,有时生产率降低。
D成分的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,为1~100重量份,优选为5~80重量份,更优选为10~50重量份。D成分的含量小于1重量份时,难以得到充分的导热性的效果,超过100重量份时,挤出性明显降低。
(E成分:无机填充材料)
为了得到具有良好刚性的树脂组合物,本发明的树脂组合物中可以配合公知的各种无机填充材料作为强化填料。作为无机填充材料,可以举出玻璃纤维(短切丝)、硅灰石、硬硅钙石(Xonotlite)、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、碱式硫酸镁晶须等纤维状填充剂、滑石、云母、玻璃鳞片、氮化硼等板状填充材料、玻璃短纤维(磨碎的纤维)、不规则截面玻璃纤维、玻璃珠、玻璃球、二氧化硅粒子、二氧化钛粒子、氧化铝粒子、高岭土、粘土、碳酸钙、氧化钛等粒子状填充材料。
E成分的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选1~100重量份,更优选为5~50重量份。含量小于1重量份时,存在得不到足够刚性的情况,超过100重量份时,存在出现组合物的物性降低的情况。
(其它添加剂)
本发明的树脂组合物中也可以另外配合热稳定剂、脱模剂、紫外线吸收剂、冲击改质剂等。
(i)热稳定剂
本发明的树脂组合物中可以配合公知的各种稳定剂。作为稳定剂,可举出磷系稳定剂、受阻酚系抗氧化剂等。
(i-i)磷系稳定剂
为了在不促进水解性的程度下提高制造时或成型加工时的热稳定性,提高机械特性、色调和成型稳定性,本发明的树脂组合物优选配合磷系稳定剂。作为磷系稳定剂,可例示磷酸、亚磷酸、亚膦酸、膦酸和它们的酯、以及叔膦等。
具体而言,作为磷酸酯系稳定剂,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、磷酸甲酚二苯酯、磷酸二苯基单邻-联苯酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸三丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等。
作为亚磷酸酯系稳定剂,可举出亚磷酸三苯酯、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、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、三(二正丁基苯基)亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)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。
此外,作为其它亚磷酸酯系稳定剂,也可以使用与二元酚类反应并具有环状结构的亚磷酸酯系稳定剂。例如,可以举出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’-亚乙基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)亚磷酸酯等。
作为亚膦酸酯系稳定剂,可举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、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)-联苯二亚膦酸酯、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)-联苯二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。上述亚膦酸酯化合物优选可以与上述具有取代有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,可举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯和苯膦酸二丙酯等。
作为叔膦系稳定剂,可例示三乙基膦、三丙基膦、三丁基膦、三辛基膦、三戊基膦、二甲基苯基膦、二丁基苯基膦、二苯基甲基膦、二苯基辛基膦、三苯基膦、三对甲苯基膦、三萘膦和二苯基苄基膦等。特别优选的叔膦系稳定剂为三苯基膦。上述磷系稳定剂不仅可以使用1种,也可以混合2种以上使用。
(i-ii)受阻酚系稳定剂
本发明的树脂组合物可以进一步配合受阻酚系稳定剂。上述配合可发挥例如抑制成型加工时的色调恶化、长期使用中的色调恶化等的效果。作为受阻酚系稳定剂,例如,可例示α-生育酚、丁基羟基甲苯、肉桂醇、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’-亚乙基-双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚丁基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(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’-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、和四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。这些均容易得到。上述受阻酚系稳定剂可以单独或组合2种以上使用。磷系稳定剂和受阻酚系稳定剂的配合量分别相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选为0.0001~1重量份,更优选为0.001~0.5重量份,进一步优选为0.005~0.3重量份。稳定剂与上述范围相比过少时,难以得到良好的稳定化效果,超出上述过多时,存在出现组合物的物性降低的情况。
(i-iii)上述以外的热稳定剂
本发明的树脂组合物中也可以配合除上述磷系稳定剂和受阻酚系稳定剂以外的其它热稳定剂。作为上述其它热稳定剂,例如可优选例示以3-羟基-5,7-二叔丁基-呋喃-2-酮与邻二甲苯的反应产物为代表的内酯系稳定剂。上述稳定剂的详细内容记载于日本特开平7-233160号公报。上述化合物以Irganox HP-136(商标,CIBA SPECIALTYCHEMICALS公司制)的形式市售,可以利用该化合物。市售有进一步将该化合物与各种亚磷酸酯化合物和受阻酚化合物混合的稳定剂。例如优选例示上述公司制的IrganoxHP-2921。内酯系稳定剂的配合量相对于树脂成分100重量份,优选为0.0005~0.05重量份,更优选为0.001~0.03重量份。另外,作为其它稳定剂,可例示季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)和甘油-3-硬脂基硫代丙酸酯等含硫稳定剂。上述含硫稳定剂的配合量相对于A成分和B成分的合计100重量份优选为0.001~0.1重量份,更优选为0.01~0.08重量份。本发明的树脂组合物可以根据需要配合环氧化合物。上述环氧化合物是出于抑制模具腐蚀这样的目的而配合的,基本上具有环氧官能团的环氧化合物全部可以应用。作为优选的环氧化合物的具体例,可举出3,4-环氧环己基甲基-3’,4’-环氧环己基羧酸酯、2,2-双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙基)环己烷加合物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物、苯乙烯与甲基丙烯酸缩水甘油酯的共聚物等。作为上述环氧化合物的添加量,相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选0.003~0.2重量份,更优选为0.004~0.15重量份,进一步优选为0.005~0.1重量份。
(ii)脱模剂
本发明的树脂组合物中,以其成型时的生产率提高、成型品的应变减少为目的,可以进一步配合脱模剂。作为上述脱模剂,可以使用公知的脱模剂。例如,可以举出饱和脂肪酸酯、不饱和脂肪酸酯、聚烯烃系蜡(也可以使用聚乙烯蜡、1-烯烃聚合物等、被含有酸改性等官能团的化合物改性的聚烯烃系蜡)、有机硅化合物、氟化合物(以聚氟烷基醚为代表的氟油等)、石蜡、蜂蜡等。其中,作为优选的脱模剂,可举出脂肪酸酯。上述脂肪酸酯为脂肪族醇与脂肪族羧酸的酯。上述脂肪族醇可以为一元醇,也可以为二元以上的多元醇。另外,作为该醇的碳原子数,在3~32的范围、更优选5~30的范围。作为上述一元醇,例如可例示十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、十八烷醇、二十烷醇、二十四烷醇、鲸蜡醇和三十烷醇等。作为上述多元醇,可举出季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、聚甘油(三甘油~六甘油)、三羟甲基丙烷、木糖醇、山梨糖醇和甘露糖醇等。本发明的脂肪酸酯中,更优选多元醇。另一方面,脂肪族羧酸优选为碳原子数3~32,特别优选碳原子数10~22的脂肪族羧酸。作为该脂肪族羧酸,例如可以举出癸烷酸、十一烷酸、十二烷酸、十三烷酸、十四烷酸、十五烷酸、十六烷酸(棕榈酸)、十七烷酸、十八烷酸(硬脂酸)、十九烷酸、山萮酸、二十烷酸和二十二烷酸等饱和脂肪族羧酸、以及棕榈油酸、油酸、亚油酸、亚麻酸、二十碳烯酸、二十碳五烯酸和鲸蜡油酸等不饱和脂肪族羧酸。其中,脂肪族羧酸优选碳原子数14~20的脂肪族羧酸。其中,优选饱和脂肪族羧酸。特别优选硬脂酸和棕榈酸。硬脂酸、棕榈酸等上述脂肪族羧酸通常由以牛油、猪油为代表的动物性油脂和以棕榈油、葵花籽油为代表的植物性油脂等天然油脂类来制造,因此这些脂肪族羧酸通常为包含碳原子数不同的其它羧酸成分的混合物。因此,本发明的脂肪酸酯的制造中还优选使用由天然油脂类制造并由包含其它羧酸成分的混合物的形态构成的脂肪族羧酸,尤其是硬脂酸、棕榈酸。脂肪酸酯可以为部分酯和全酯(fulleaster)中的任一者。然而,部分酯通常羟值变高,容易导致高温时的树脂的分解等,因此更优选为全酯。从热稳定性的方面考虑,本发明的脂肪酸酯中的酸值优选为20以下,更优选在4~20的范围,进一步优选在4~12的范围。应予说明,酸值实质上可以取0。另外,脂肪酸酯的羟值更优选0.1~30的范围。此外,碘值优选10以下。应予说明,碘值实质上可以取0。这些特性可以通过JIS K0070中规定的方法而求出。
脱模剂的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选为0.01~4.0重量份,更优选为0.05~3.0重量份,进一步优选为0.1~2.5重量份。
(iii)紫外线吸收剂
本发明的树脂组合物可以含有紫外线吸收剂。二苯甲酮系中,例如,可例示2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-磺酸基三氢化二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5-钠磺酸基二苯甲酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷基氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。苯并三唑系中,例如,可例示2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)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’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)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-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并嗪-4-酮)和2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑以及2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物、2-(2’-羟基-5-丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物等具有2-羟基苯基-2H-苯并三唑骨架的聚合物等。羟基苯基三嗪系中,例如可例示2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-甲氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-乙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丙氧基苯酚和2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丁氧基苯酚等。进一步可例示2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚等上述例示化合物的苯基为2,4-二甲基苯基的化合物。环状亚胺酯系中,例如可例示2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2’-(4,4’-二亚苯基)双(3,1-苯并嗪-4-酮)和2,2’-(2,6-萘)双(3,1-苯并嗪-4-酮)等。
氰基丙烯酸酯系中,例如可例示1,3-双-[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基)丙烷、以及1,3-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]苯等。
进而,上述紫外线吸收剂也可以为通过采用可自由基聚合的单体化合物的结构而将具有该紫外线吸收性单体和/或受阻胺结构的光稳定性单体与(甲基)丙烯酸烷基酯等单体共聚而得的聚合物型的紫外线吸收剂。作为上述紫外线吸收性单体,可优选例示在(甲基)丙烯酸酸酯的酯取代基中含有苯并三唑骨架、二苯甲酮骨架、三嗪骨架、环状亚胺酯骨架和氰基丙烯酸酯骨架的化合物。
紫外线吸收剂的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选为0.1~2.0重量份,更优选为0.2~1.5重量份,进一步优选为0.3~1.0重量份。紫外线吸收剂的含量小于0.1重量份时,存在无法表现出充分的耐光性的情况,多于2重量份时,存在因产生气体而导致外观不良、物性降低的情况,因而不优选。
(iv)核壳型接枝聚合物
本发明的树脂组合物可以含有核壳型接枝聚合物。核壳型接枝聚合物为将玻璃化转变温度10℃以下的橡胶成分作为核、将选自芳香族乙烯基、氰基化乙烯基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和可与它们共聚的乙烯基化合物中的单体的1种或2种以上作为壳,使其共聚而得的接枝共聚物。
作为核壳型接枝聚合物的橡胶成分,可以举出丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-有机硅复合橡胶、异丁烯-有机硅复合橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙烯-丙烯橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯酸橡胶、有机硅橡胶、环氧氯丙烷橡胶、氟橡胶和它们的不饱和键部分加成有氢的橡胶,从可能在燃烧时产生有害物质的方面考虑,在环境负荷的方面上优选不含有卤素原子的橡胶成分。橡胶成分的玻璃化转变温度优选为-10℃以下,更优选为-30℃以下,作为橡胶成分,特别优选丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-有机硅复合橡胶。复合橡胶是指使2种橡胶成分共聚的橡胶或者聚合成以无法分离的方式相互交织的IPN结构的橡胶。核壳型接枝聚合物中,其核的粒径的重量平均粒径优选0.05~0.8μm,更优选0.1~0.6μm,进一步优选0.15~0.5μm。如果在0.05~0.8μm的范围,则可实现更良好的耐冲击性。
作为橡胶成分中以核壳型接枝聚合物的壳的形式共聚的乙烯基化合物中的芳香族乙烯基化合物,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、卤代苯乙烯等。另外,作为丙烯酸酯,可以举出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸辛酯等,作为甲基丙烯酸酯,可以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、甲基丙烯酸辛酯等,特别优选甲基丙烯酸甲酯。其中,特别优选含有甲基丙烯酸甲酯等甲基丙烯酸酯作为必需成分。其原因在于,该核壳型接枝聚合物与芳香族聚碳酸酯树脂的亲和性优异,因此使该树脂中存在更多的橡胶成分,芳香族聚碳酸酯树脂所具有的良好的耐冲击性得到更有效地发挥,结果,树脂组合物的耐冲击性变得良好。更具体而言,优选甲基丙烯酸酯在接枝成分100重量%中(在为核壳型聚合物的情况下在壳100重量%中)含有优选10重量%以上、更优选15重量%。含有玻璃化转变温度为10℃以下的橡胶成分的弹性聚合物可以为利用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳化聚合中的任一种聚合法而制造的弹性聚合物,共聚的方式可以为一步接枝或多步接枝。另外,也可以为与制造时副产生的仅有接枝成分的共聚物的混合物。此外,作为聚合法,除了一般的乳化聚合法以外,还可以举出使用过硫酸钾等引发剂的无皂聚合法、种子聚合法、两步溶胀聚合法等。另外,悬浮聚合法中,可以进行将水相和单体相分别独立地保持并将两者精确地供给到连续式分散机中、利用分散机的转速来控制粒径的方法,以及连续式的制造方法中可以进行提供给使单体相通过直径几~几十μm的细径孔或多孔过滤器而向具有分散能的水性液体中供给并控制粒径的方法等。为核壳型的接枝聚合物的情况下,其反应在核和壳中都可以为一步或多步。
上述聚合物为市售的,可以容易地得到。例如作为橡胶成分,对于以丁二烯橡胶为主成分的市售品,可举出株式会社钟化制的Kaneace M系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯为主成分的M-711、壳成分以甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯为主成分的M-701等),三菱化学株式会社制的Metablen C系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯为主成分的C-223A等),E系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯为主成分的E-870A等),陶氏化学株式会社的PARALOID EXL系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯为主成分的EXL-2690等),作为以丙烯酸橡胶或丁二烯-丙烯酸复合橡胶为主成分的,W系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯为主成分的W-600A等),陶氏化学株式会社的PARALOID EXL系列(例如壳成分以甲基丙烯酸甲酯为主成分的EXL-2390等),作为以丙烯酸-有机硅复合橡胶为主成分的市售品,可举出三菱化学株式会社制的壳成分以甲基丙烯酸甲酯为主成分的Metablen S-2501或壳成分以丙烯腈/苯乙烯为主成分的SX-200R这样以商品名市售的产品。
核壳型接枝聚合物的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选为1~10重量份,更优选为1~8重量份,进一步优选为2~7重量份。
(v)其它树脂和弹性体
本发明的树脂组合物也可以在发挥本发明效果的范围以较少比例使用其它树脂或C成分以外的弹性体。作为上述其它树脂,例如,可举出聚酯树脂、AS树脂、ABS树脂、AES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、聚甲基丙烯酸酯树脂、酚醛树脂、环氧树脂等树脂。另外,作为弹性体,例如可举出异丁烯/异戊二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶、丙烯酸系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体等。
(vi)染料颜料
本发明的树脂组合物可以进一步含有各种染料颜料而提供表现出多样的设计性的成型品。通过配合荧光增白剂、其以外的发光的荧光染料,能够赋予产生发光颜色的更良好的设计效果。另外,还能够另外提供一种具有由极微量的染颜料所带来的着色且具有鲜艳的发色性的树脂组合物。
作为本发明中使用的荧光染料(包含荧光增白剂),例如可以举出香豆素系荧光染料、苯并吡喃系荧光染料、苝系荧光染料、蒽醌系荧光染料、硫靛系荧光染料、吨系荧光染料、吨酮系荧光染料、噻吨系荧光染料、噻吨酮系荧光染料、噻嗪系荧光染料和二氨基芪系荧光染料等。这些之中,优选耐热性良好且聚碳酸酯树脂的成型加工时的劣化少的香豆素系荧光染料、苯并吡喃系荧光染料和苝系荧光染料。
作为上述上蓝剂和荧光染料以外的染料,可以举出苝系染料、香豆素系染料、硫靛系染料、蒽醌系染料、噻吨酮系染料、铁蓝等亚铁氰化物、紫环酮系染料、喹啉系染料、喹吖啶酮系染料、二嗪系染料、异吲哚啉酮系染料和酞菁系染料等。进而,本发明的树脂组合物也可以配合金属颜料而得到更良好的金属色彩。作为金属颜料,优选各种板状填料上具有金属被膜或金属氧化物被膜的金属颜料。
上述的染料颜料的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选0.00001~1重量份,更优选0.00005~0.5重量份。
(vii)阻燃剂
本发明的树脂组合物中可以采用以往作为热塑性树脂、特别是聚碳酸酯系树脂的阻燃剂已知的各种化合物,更优选为卤系阻燃剂(例如、溴化聚碳酸酯化合物等)、磷系阻燃剂(例如、单磷酸酯化合物、磷酸酯低聚物化合物、膦酸酯低聚物化合物、磷腈低聚物化合物、膦酰胺化合物和磷腈化合物等)、金属盐系阻燃剂(例如有机磺酸碱(土)金属盐、硼酸金属盐系阻燃剂和锡酸金属盐系阻燃剂等)、由有机硅化合物构成的有机硅系阻燃剂。应予说明,作为阻燃剂使用的化合物的配合不仅会带来阻燃性的提高,而且基于各化合物的性质还会带来例如抗静电性、流动性、刚性和热稳定性的提高等。
阻燃剂的含量相对于A成分和B成分的合计100重量份,优选为0.01~30重量份,更优选为0.05~28重量份,进一步优选为0.08~25重量份。阻燃剂的含量小于0.01重量份时,存在得不到充分的阻燃性的情况,超过30重量份时,存在机械特性的降低大的情况。
(xiii)其它添加剂
此外,为了对成型品赋予各种功能、改善特性,可以在本发明的树脂组合物中可以以少比例配合其本身已知的添加物。这些添加物只要不损害本发明的目的,就为通常的配合量。作为该添加剂,可以举出滑动剂(例如PTFE粒子)、着色剂(例如炭黑等颜料、染料)、光扩散剂(例如丙烯酸交联粒子、有机硅交联粒子、极薄玻璃鳞片、碳酸钙粒子)、荧光染料、无机系荧光体(例如将铝酸盐作为母结晶的荧光体)、抗静电剂、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)、自由基产生剂、红外线吸收剂(热线吸收剂)和光致变色剂等。
(树脂组合物的制造)
在制造本发明的树脂组合物时,可采用任意方法。例如可举出如下方法:使用V型搅拌机、亨舍尔混合机、机械化学设备、挤出混合机等预混合机构将A成分~D成分和任意的其它添加剂充分混合后,根据需要通过挤出造粒机、压块机等进行上述预混物的造粒,然后利用以排气式双轴挤出机为代表的熔融混炼机进行熔融混炼,之后利用造粒机进行造粒。
此外,还可举出将各成分分别独立地向以排气式双轴挤出机为代表的熔融混炼机供给的方法、将各成分的一部份预混后与剩余的成分独立地向熔融混炼机供给的方法等。作为将各成分的一部分预混的方法,例如,可举出将A成分以外的成分预先预混后在A成分的聚碳酸酯系树脂中混合或者直接向挤出机供给的方法。
作为预混的方法,可举出如下方法:例如,包含具有粉末形态的成分作为A成分时,将上述粉末的一部分与所配合的添加剂共混来制造用粉末稀释的添加剂的母料,并利用上述母料。还可举出进一步将一个成分独立地从熔融挤出机的中途供给的方法等。应予说明,配合的成分中存在液态成分时,可以在向熔融挤出机的供给中使用所谓的注液装置或添液装置。
作为挤出机,可以优选使用具有能够将原料中的水分、从熔融混炼树脂中产生的挥发气体脱气的排气孔的挤出机。优选设置用于将产生水分、挥发气体从排气孔向挤出机外部高效排出的真空泵。另外,也可以将用于除去混入到挤出原料中的异物等的丝网设置于挤出机模头部前的区域,将异物从树脂组合物中除去。作为上述丝网,可以举出金属丝网、换网器、烧结金属板(盘式过滤器等)等。
作为熔融混炼机,除了双轴挤出机以外,还可以举出班伯里密炼机、混炼滚筒、单轴挤出机、3轴以上的多轴挤出机等。
如上所述,被挤出的树脂直接切断而粒料化,或者形成线料后将上述线料用造粒机切断而粒料化。粒料化时需要减少外部尘埃等影响时,优选使挤出机周围的气氛清洁化。此外,在上述粒料的制造中,可以使用光盘用聚碳酸酯树脂中已经提出的各种方法,适当进行粒料形状分布的狭小化、错误切割物的减少、运送或输送时产生的微小粉末的减少、以及线料、粒料内部产生的气泡(真空气泡)的减少。可以通过这些配方进行成型的高循环化及银纹之类的不良情况的发生比例的降低。另外,颗粒的形状可以取圆柱、方柱、及球状等一般形状,但更优选圆柱。上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。
(由本发明的树脂组合物构成的成型品)
本发明中的树脂组合物通常可以将由上述方法得到的粒料注塑成型而制造各种产品。上述注塑成型中,不仅可以使用通常的成型方法,也可以根据目的适当地使用注射压缩成型、注射加压成型、气体辅助注射成型、发泡成型(包括通过超临界流体的注入的成型)、嵌件成型、模内涂敷成型、绝热模具成型、快速加热冷却模具成型、双色成型、夹芯成型、及超高速注射成型等注射成型法而得到成型品这些各种成型法的优点已经广为人知。另外,成型可以选择冷流道方式和热流道方式中的任一种。
由上述方法得到的成型体的体积电阻率优选为1×1011Ωcm以上,更优选为1×1012Ωcm以上,进一步优选为1×1013Ωcm以上。
另外,由上述方法得到的成型体的热传导率优选为1W/mK以上,更优选为2~15W/mK,进一步优选为3~15W/mK。
用于实施本发明的方式是将上述各要件的优选范围汇总而得的方式,例如,将其代表例记载于下述的实施例中。当然本发明不限定于这些方式。
实施例
以下,根据实施例对本发明进行更详细的说明。另外,只要没有特别说明,实施例中的份就为重量份,%为重量%。应予说明,评价按照下述的方法。
(i)体积电阻率
将厚度2mm的平板以下述条件成型,根据JIS K6911向电极间施加500V,测定1分钟后的电阻率。
(ii)热传导率
将方板(50mm×100mm×4mmt)以下述条件成型,利用激光闪光法来测定样品的流动方向的热传导率。
(iii)挤出性
按照下述基准对以下述条件进行挤出时的线料的牵引性、线料切割中的线料的样子进行评价。
○:能够没有问题地挤出。
×:牵引困难或者线料切割中线料断开。
应予说明,作为原料,使用以下的成分。
(A成分)
A-1:芳香族聚碳酸酯树脂(利用常规方法由双酚A和光气制作的MVR:11cm3/10min的聚碳酸酯树脂粉末)
A-2:芳香族聚碳酸酯树脂(利用常规方法由双酚A和光气制作的MVR:54cm3/10min的聚碳酸酯树脂粉末)
A-3:芳香族聚碳酸酯树脂(利用常规方法由双酚A和光气制作的MVR:2.8cm3/10min的聚碳酸酯树脂粉末)
A-4:聚碳酸酯-聚二有机硅氧烷共聚树脂(MVR:5.5cm3/10min,PDMS量8.4%,PDMS聚合度37)
(B成分)
B-1:聚丙烯树脂(均聚物,MFR:70g/10min,株式会社SunAllomer制:SunAllomerPLB00A(产品名))
B-2:聚丙烯树脂(均聚物,MFR:2g/10min,株式会社SunAllomer制:SunAllomerPL400A(产品名))
B-3:聚丙烯树脂(均聚物,MFR:0.5g/10min,日本Polypropylene株式会社制:NOVATEC EA9(产品名))
(C成分)
C-1:苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEPS,株式会社KURARAY制:Cepton2104(产品名))
C-2:苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS,旭化成株式会社制:TuftecH1043(产品名))
C-3:苯乙烯-丁二烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBBS,旭化成株式会社制:Tuftec P2000(产品名))
(D成分)
D-1:实施了热膨胀处理的膨胀石墨(西村石墨株式会社制:EN-250HT(产品名))
D-2:实施了热膨胀处理的膨胀石墨(株式会社丸丰铸材制:CSF400R(产品名))
D-3:合成石墨(IMERRYS Graphite&Carbon JAPAN株式会社制:SFG44(产品名))
(E成分)
E-1:玻璃填充材料(短切丝)(日东纺织株式会社制:CS-3PE-455FB(产品名))
(其它成分)
稳定剂:磷酸酯系稳定剂(大八化学工业株式会社制:磷酸三甲酯(TMP))
脱模剂:脂肪酸酯(理研维生素株式会社制:EW-400(产品名))
[实施例1~18和比较例1~6]
将表的记载成分中的A成分和其它成分利用V型搅拌机进行混合而制成混合物,与可单独供给的B成分一起使用螺杆直径30mm的排气式双轴挤出机[株式会社日本制钢所TEX30α-38.5BW-3V],从最后部的第1供给口使用计量器以达到规定比例的方式进行供给,使用真空泵在3kPa的真空下,以料筒温度260℃进行熔融挤出而粒料化。得到的粒料利用热风循环式干燥机以100℃干燥6小时后,使用注塑成型机(料筒温度260℃,模具温度70℃),成型为评价用的平板和方板。将各种评价结果示于表中。
根据上述表可知:通过在由聚碳酸酯系树脂和聚烯烃系树脂构成的树脂成分中配合实施了热膨胀处理的石墨和苯乙烯系热塑性弹性体,能够得到导热性和电绝缘性优异的树脂组合物。
Claims (11)
1.一种聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于(A)聚碳酸酯系树脂即A成分和(B)聚烯烃系树脂即B成分的合计100重量份,包含(C)苯乙烯系热塑性弹性体即C成分1~30重量份和(D)实施了热膨胀处理的石墨即D成分1~100重量份。
2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,C成分为选自苯乙烯-乙烯·丙烯-苯乙烯嵌段共聚物即SEPS、苯乙烯-乙烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物即SEBS和苯乙烯-丁二烯·丁烯-苯乙烯嵌段共聚物即SBBS中的至少一种苯乙烯系热塑性弹性体。
3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,D成分为将膨胀石墨进行压缩处理后粉碎而得的膨胀石墨。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,A成分的300℃、1.2kg负荷下的MVR与B成分的230℃、2.16kg负荷下的MFR之比、即A成分的MVR/B成分的MFR为0.1~10。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,相对于A成分和B成分的合计100重量份,含有(E)无机填充材料即E成分1~100重量份。
6.根据权利要求5所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,E成分为玻璃纤维。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,B成分的230℃、2.16kg负荷下的MFR为40g/10min以上。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,B成分为聚丙烯系树脂。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于,A成分与B成分的比例、即A成分/B成分,以重量比计为95/5~20/80。
10.一种成型体,其特征在于,由权利要求1~9中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物构成,体积电阻率为1×1011Ωcm以上。
11.一种成型体,其特征在于,由权利要求1~9中任一项所述的聚碳酸酯树脂组合物构成,热传导率为1W/mK以上。
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