CN1380895A - 再生树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

一种再生树脂组合物,它由(I)满足(1)芳族聚碳酸酯树脂的含量为30-98%重量的成型品破碎物;(2)所述破碎物的粘均分子量为17,000-30,000;并且(3)所述破碎物的高温高湿保持率为60%或以上的成型品的破碎物(A成分),和(II)芳族聚碳酸酯树脂(B成分)构成。根据本发明,可以提供由芳族聚碳酸酯树脂成型品粉碎物形成的、具有长期的物理性质的保持性、并且机械强度良好的再生树脂组合物。

Description

再生树脂组合物
发明的详细说明
本发明所属技术领域
本发明涉及再生树脂组合物。更详细地说,涉及通过将满足特定条件的成型物品破碎物用作再生树脂组合物从而具有优良的机械强度及再循环效率的再生树脂组合物。
先有技术
芳族聚碳酸酯树脂具有优良的机械特性、热特性,因此在工业上被广泛应用。而且也开发出了各种将芳族聚碳酸酯树脂与其它热可塑性树脂混合得到的聚合物合金、为提高阻燃性而添加了阻燃剂的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,它们被广泛用于OA设备领域、电器·电子设备领域、汽车领域、其它杂货等领域。特别是近年来在OA设备、电子电器设备的机架等部件中,向芳族聚碳酸酯树脂中混合了ABS树脂及阻燃剂的树脂组合物显著增加,并且作为所述阻燃剂,磷酸酯逐渐成为主流。
另一方面,近年来从资源的再利用、环境保护的观点出发,对不用的产品进行回收再利用,即再循环的研究正在盛行,这在如上所述使用大量树脂的OA设备领域成为一个重要的课题。
所述树脂的再循环主要是采取将过去回收的树脂用于对高度的机械特性、阻燃性等特性没有特别要求的领域的方法。但是近年来,“再循环”一词本来具有的概念就是寻求在再生后的树脂组合物中实现与再生前的树脂组合物本来具有的特性基本相同的特性,实现所谓的全再循环(closed recycle)。因此现在的状况是盛行向回收自废弃产品的树脂中混入适量的所谓纯树脂,试图得到接近再生前树脂组合物所具有的特性的再生树脂组合物。
但是,在含所述其它树脂、阻燃剂的芳族聚碳酸酯树脂成型品中,为实现上述的再循环存在以下所示的问题点。
1.在得到回收树脂之前的过程中,回收的设备容易被置于使芳族聚碳酸酯树脂劣化的环境中。
2.在被置于上述环境中时,阻燃剂,特别是磷酸酯、无机酸及有机酸的碱(土)金属盐以及其它树脂的存在可能成为促进上述劣化、特别是促进水解的因素,使劣化在相当高程度下进行。
3.在再循环利用了含上述劣化因素或劣化树脂的情况下,再生的树脂组合物不能实现与再生前的部件材料所具有的特性基本相同的特性,当想实现上述特性时,就不得不降低回收树脂的比例,再循环的效率会降低。
4.进而,由于产品所用的环境及时间不同,从而最终的劣化程度等也不同,回收的树脂的质量容易产生波动。在上述波动的范围内,通常为了保持一定的特性,相对于纯树脂不得不将回收的树脂的比例设定在波动值的下限值,结果再循环的效率降低。
5.为了提高再循环的效率,彻底进行对产品的管理及回收后的管理,例如采用将大约同时期生产的同一材料的回收品分别再利用的方法等,但这种对策只会提高再循环的成本,结果也不能达到预期目的。
另一方面,过去以来在以密纹磁碟(CD)为代表的光记录介质领域对芳族聚碳酸酯树脂的再循环提出了各种建议。例如在特开平8-311326号公报中,公开了由CD粉碎物、芳族聚碳酸酯树脂以及ABS树脂等组成的芳族聚碳酸酯树脂组合物。但是,在上述公报中提议的再循环中,不需要过份考虑上述问题。也就是说,在以下几点上是不同的。
(i)CD等除了极少量的添加剂之外,大体上是由芳族聚碳酸酯树脂单体形成的,基本上难以发生上述劣化的问题,因此也难以发生质量波动的问题。
(ii)CD使用的是耐冲击性低的树脂,可进行以所述特性为前提的再生树脂组合物的组成设计。
因此,对在芳族聚碳酸酯树脂中包含磷酸酯、各种盐之类的阻燃剂,或ABS树脂、聚酯树脂等其它树脂的芳族聚碳酸酯树脂,虽然正在寻求有效的再生利用方法以及具有良好特性的再生树脂组合物,但状况是至今为止还没有关于这方面的提议。
也就是说,迫切希望广泛回收不用的由含聚碳酸酯树脂的树脂组合物组成的成型品进行再生,以得到具有良好的再循环效率、而且所述再生树脂组合物适合再次用于各种产品的、具有良好机械强度的再生树脂组合物。
本发明所要解决的课题
本发明的目的是回收由含芳族聚碳酸酯树脂的树脂组合物形成的成型品,在将上述回收树脂与其它纯树脂混合制造再生树脂组合物的情况下,提供一种再循环效率较高、可以具有与再生前的部件材料所具有的特性基本上相同特性的再生树脂组合物。解决课题的方法
根据本发明,上述本发明的目的是通过由
(I)满足
    (1)芳族聚碳酸酯树脂的含量为30-98%重量的成型品的破
       碎物;
    (2)所述破碎物的粘均分子量为17,000-30,000;并且
    (3)所述破碎物的高温高湿保持率为60%或以上
的成型品的破碎物(A成分),和
(II)芳族聚碳酸酯树脂(B成分)
所组成的再生树脂组合物来实现的。
以下对本发明的再生树脂组合物进行更加详细的说明。
对在本发明中作为A成分的成型品破碎物进行说明。在本发明中使用的成型品破碎物,对使用该成型品的产品所要求的用途、形状、色相等特性、成型品的使用时间、使用环境等没有特别限定。而且不限于由特定的成型品组成的成型品破碎物,可以将1种以上成型品的破碎物混合使用。
在本发明中作为A成分的“成型品”是指①成型品作为产品的一部分在市场上使用,由消费者结束该产品的使用期间后回收的成型品和②在生产产品的过程中产生的次品、在产品的市场流通过程中作为库存品被回收的成型品等与纯树脂颗粒经至少一次成型加工过程的成型品。只是在成型加工过程中产生的试验品、次品、浇口料、流道料等附带伴随产生的成型品通常在成型业界的实施范围内,把它们混入再生树脂组合物也没有关系。
在本说明书中成分的名称和成分的内容具有下述含义。成分的名称                成分的内容A成分                     成型品的破碎物A-1成分                   A成分中的聚碳酸酯树脂A-2-PS成分                A成分中的苯乙烯类树脂A-2-PE成分                A成分中的芳族聚酯树脂A-3成分                   A成分中的阻燃剂A-3-a成分                 作为A成分中的阻燃剂的磷酸酯A-3-b成分                 作为A成分中的阻燃剂的有机硅氧烷化合物A-3-c成分                 作为A成分中的阻燃剂的碱(土)金属盐A-4成分                   A成分中的冲击改性剂A-5成分                   A成分中的无机填料B成分                     纯聚碳酸酯树脂C成分                     再生树脂组合物C-1成分                   C成分中的聚碳酸酯树脂C-2-PS成分             C成分中的苯乙烯类树脂C-2-PE成分             C成分中的芳族聚酯树脂C-3成分                C成分中的阻燃剂C-3-a成分              作为C成分中的阻燃剂的磷酸酯C-3-b成分              作为C成分中的阻燃剂的有机硅氧烷化合物C-3-c成分              作为C成分中的阻燃剂的碱(土)金属盐C-4成分                C成分中的冲击改性剂C-5成分                C成分中的无机填料
本发明的成型品破碎物(A成分)是含有30-98%重量或以上芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分)的物质。此外,有必要使用(1)在下文规定的粘均分子量为17,000-30,000及(2)在下文规定的高温高湿保持率为60%或以上的破碎物。
当破碎物(A成分)中的芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分)的比例为30-98%重量,优选40-90%重量时,可发挥出本发明的效果。对于芳族聚碳酸酯树脂在作为A成分的成型品破碎物中的含有比例,可以将碱解处理、热解处理、溶剂萃取处理等分离方法与IR分析、NMR分析、热解气相色谱分析、近红外分析、UV分析、SIMS分析、ESCA分析等将特定峰与相对强度进行比较的方法任意组合来进行分析,可以很容易地知道所述比例。
A成分的粘均分子量为17,000-30,000,优选18,000-26,000。在粘均分子量低于17,000的情况下,为了提高再生树脂组合物的机械强度,A成分相对于纯树脂的比例降低,不能充分提高再循环的效率。而且在由于再生前树脂组合物劣化引起分子量降低的情况下,所述劣化物成为再生树脂组合物的劣化因素,在再生树脂组合物的制造过程中使劣化进行,使得难于稳定取得充分的机械强度等。另一方面,若粘均分子量高于30,000,则由于成型加工性降低,制造再生树脂组合物时的热负荷增大,这是不希望出现的,若降低混合比例则会导致再循环效率降低。
为了指定所述A成分而使用的粘均分子量是通过下述步骤得到的:首先将成型品破碎物A成分溶解在A成分的20-30倍重量的二氯甲烷中,经硅藻土过滤收集所述可溶部分,除去溶剂后充分干燥,得到可溶于二氯甲烷的固体。将0.7g所述固体溶解在100ml二氯甲烷中形成溶液,用奥斯特瓦尔德粘度计求出根据下式算出的在20℃的比粘度。
比粘度(ηsp)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数,t为试料溶液的落下秒数]
再将上述求出的比粘度插入到下式中求出粘均分子量M。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
另一方面,为了指定本发明的A成分而规定的高温高湿保持率是将成型品破碎物在120℃、100%RH的湿热加压环境下放置处理24小时,由处理后测定的上述粘均分子量得到的下式定义的值。
高温高湿保持率(%)=(湿热处理后的粘均分子量/湿热处理前的粘均分子量)×100
若所述高温高湿保持率小于60%,则由再生树脂组合物形成的成型品的机械方面的物理性质降低。不满足所述高温高湿保持率的值的原因是由于在制造再生树脂组合物时易于发生劣化。更优选所述高温高湿保持率为70%或以上。
本发明使用含有特定量芳族聚碳酸酯树脂、具有特定粘均分子量、并且具有本发明的高温高湿保持率的成型品破碎物(A成分)。可以用上述简便的方法选择满足所述条件的成型品破碎物,能够极有效地充分利用含芳族聚碳酸酯树脂、质量和/或组成多样的回收树脂组合物。这样与作为纯树脂的芳族聚碳酸酯树脂(B成分)等混合后得到的再生树脂组合物是能够稳定取得良好机械特性的物质。
对作为本发明的A成分的成型品破碎物的形状没有特别限定,但从加工性、处理性等方面考虑,优选破碎物的最大颗粒长径为1-30mm。可以使用公知的粉碎装置进行粉碎,例如旋转式切割研磨机(カツタ-ミル)、辊筒破碎机、锤式研磨机、圆盘式粉碎机、针式研磨机、汽轮式研磨机、喷射式研磨机等。
优选再生树脂组合物(C成分)中A成分的比例相对于100%重量的再生树脂组合物为5-60%重量,更优选6-50%重量,更加优选7-40%重量,进一步更加优选10-40%重量,特别优选10-35%重量。在A成分的比例为5-60%重量的情况下,良好的再循环效率与机械特性、长期特性可以同时存在。
一方面,再生树脂组合物(C成分)中的纯芳族聚碳酸酯树脂(B成分)相对于组合物为5-90%重量,优选10-85%重量,特别优选20-85%重量。
一方面,优选将破碎物(A成分)中来自成型品表面加工的印刷涂膜、密封物、标签、装饰涂膜、导电涂膜、导电镀层、金属沉积等树脂组合物以外的成分除去,以使这些物质在破碎物中占1%重量或以下之后,再对成型品进行破碎,特别是在要求更高耐冲击性的情况下更优选先除去这些成分。
除去所述印刷涂膜、镀层等表面涂膜成分的方法有:在两根辊之间轧制的方法,使其与加热·加压水、各种溶剂、酸·碱的水溶液接触的方法,用机械方法削去所述涂膜部分的方法,用超声波照射的方法以及吹除处理的方法等,也可以将这些方法结合使用。
而且作为A成分的成型品破碎物实际上可以是只由芳族聚碳酸酯树脂组成的,但通常的成型品破碎物除芳族聚碳酸酯树脂外还含有其它成分。对这些其它成分没有特别限定,例如可以包含其它热塑性树脂、阻燃剂、防滴下剂、强化填料、冲击改性剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、脱模剂等。对于特别是含阻燃剂、其它热塑性树脂的成型品的破碎物,从本发明可以得到良好的再生树脂组合物考虑,优选使用含有这些物质的成型品破碎物。
接下来对A成分的成型品破碎物中芳族聚碳酸酯树脂以外的成分与组成进行优选形态的说明。
优选本发明的A成分除芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分)外还含有苯乙烯类树脂(A-2-PS成分)或芳族聚酯树脂(A-2-PE成分)。在这种情况下,A成分中苯乙烯类树脂(A-2-PS成分)或芳族聚酯树脂(A-2-PE成分)的含有比例为1-65%重量、优选5-50%重量、特别优选10-40%重量较为有利。
在本发明的A成分中,除芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分)和苯乙烯类树脂(A-2-PS成分)或芳族聚酯树脂(A-2-PE成分)之外,还可以含有阻燃剂(A-3成分)。对于本发明的目的来说,优选阻燃剂(A-3成分)为磷酸酯(A-3-a成分)、有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)或碱(土)金属盐(A-3-c成分)。这3种阻燃剂在A成分中的含有比例分别存在优选范围。优选磷酸酯(A-3-a成分)在A成分中占1-30%重量,特别优选5-20%重量。在阻燃剂为有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)的情况下,优选它在A成分中的含量为1-10%重量,更优选0.1-5%重量,特别优选0.5-3%重量。此外,在阻燃剂为碱(土)金属盐(A-3-c成分)的情况下,优选它在A成分中的含量为0.0005-1%重量,更优选0.001-0.2%重量,特别优选0.002-0.1%重量。
A成分的优选组成的例子为下述(I)、(II)及(III),特别优选的组成是下述(I)及(II)。
优选的A成分的组成(I)
由下述(1)-(5)构成的组合物形成的成型品的破碎物。
(1)30-98%重量,优选40-90%重量的芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分);
(2)1-65%重量,优选5-50%重量的苯乙烯类树脂(A-2-PS成分);
(3)1-30%重量,优选5-20%重量的阻燃剂(a)磷酸酯(A-3-a成分),0.01-10%重量,优选0.1-5%重量的阻燃剂(b)有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)或0.0005-1%重量,优选0.001-0.2%重量的阻燃剂(c)碱(土)金属盐(A-3-c成分);
(4)0-20%重量,优选0.5-20%重量,更优选1-15%重量的冲击改性剂(A-4成分);
(5)0-60%重量,优选1-60%重量,更优选2-50%重量的强化填料(A-5成分)。
优选的A成分的组成(II)
由下述(1)-(5)构成的组合物形成的成型品的破碎物。
(1)30-98%重量,优选40-90%重量的芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分);
(2)1-65%重量,优选5-50%重量的芳族聚酯树脂(A-2-PE成分);
(3)1-30%重量,优选5-20%重量的阻燃剂(a)磷酸酯(A-3-a成分),0.01-10%重量,优选0.1-5%重量的阻燃剂(b)有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)或0.0005-1%重量,优选0.001-0.2%重量的阻燃剂(c)碱(土)金属盐(A-3-c成分);
(4)0-20%重量,优选0.5-20%重量,更优选1-15%重量的冲击改性剂(A-4成分);
(5)0-60%重量,优选1-60%重量,更优选2-50%重量的强化填料(A-5成分)。
优选的A成分的组成(III)
由下述(1)-(4)构成的组合物形成的成型品的破碎物。
(1)50-98%重量,优选55-98%重量的芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分);
(2)1-30%重量,优选5-20%重量的阻燃剂(a)磷酸酯(A-3-a成分),0.01-10%重量,优选0.1-5%重量的阻燃剂(b)有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)或0.0005-1%重量,优选0.001-0.2%重量的阻燃剂(c)碱(土)金属盐(A-3-c成分);
(3)0-20%重量,优选0.5-20%重量,更优选1-15%重量的冲击改性剂(A-4成分);
(4)0-30%重量,优选1-30%重量,更优选2-25%重量的强化填料(A-5成分)。
下面对本发明的B成分芳族聚碳酸酯树脂进行说明。本发明的B成分是指聚合为树脂后经造粒为粉粒体、粒料的、未形成成型品的,即所谓的纯芳族聚碳酸酯树脂。因此它是与由在市场上使用过一次的成型品回收的本发明的A成分有明确区别的。
在本发明中,在制备再生树脂组合物(C成分)时,将A成分与B成分按上述比例混合即可,但除B成分之外还可以混合其它添加剂。所述其它添加剂的例子有其它的热塑性树脂、阻燃剂、防滴下剂、强化填料、冲击改性剂、润滑剂、稳定剂、着色剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、脱模剂、抗菌剂、防霉剂、防静电剂等。可以根据目的再生树脂组合物的特性来适当混合这些添加剂。
本发明的目的是适于使用满足特定条件的A成分,提供可以用于与A成分粉碎前的成型品相同用途的再生树脂组合物。因此优选本发明的再生树脂组合物(C成分)的组成与A成分的组成相近。更优选的是,至少主要构成成分即芳族聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、芳族聚酯树脂及阻燃剂在C成分中的比例相对于它们在A成分中的比例分别优选为0.7-1.5倍,更优选0.75-1.45倍,进一步优选0.8-1.35倍。为了达到上述组成比例,优选混合上述B成分及B成分以外的新的添加剂。
根据本发明者们的研究,发现将A成分及B成分按上述比例混合,最终形成具有下述(I)、(II)或(III)的组成的本发明再生树脂组合物(C成分)较为适当,可以得到具有长期物性稳定性以及具有良好机械强度的成型品。特别优选的再生树脂组合物为下述(I)或(II)的组成。
优选的再生树脂组合物(I)
(1)30-96%重量,优选35-90%重量,更优选45-90%重量,进一步优选55-90%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)3-40%重量,优选5-35%重量,更优选5-30%重量的苯乙烯类树脂(C-2-PS成分);以及
(3)0.01-30%重量,优选0.01-20%重量的阻燃剂(C-3成分)。
在上述再生树脂组合物(I)中还希望含有0.5-20%重量,优选1-15%重量的冲击改性剂(C-4成分)。上述再生树脂组合物(I)中还可以进一步含有1-60%重量,优选2-50%重量,特别优选3-45%重量的强化填料(C-5成分)。该再生树脂组合物(I)中阻燃剂(C-3成分)为磷酸酯(C-3-a成分)较为适当,其含有比例为1-30%重量,优选2-20%重量,更优选5-20%重量,进一步优选5-15%重量较为有利。
优选的再生树脂组合物(II)
(1)30-96%重量,优选35-90%重量,更优选45-90%重量,更加优选35-90%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)3-40%重量,优选5-35%重量,更优选5-30%重量的芳族聚酯树脂(C-2-PE成分);以及
(3)0.01-30%重量,优选0.01-20%重量的阻燃剂(C-3成分)。
在上述再生树脂组合物(II)中还希望含有0.5-20%重量,优选1-15%重量的冲击改性剂(C-4成分)。上述再生树脂组合物(II)中还可以进一步含有1-60%重量,优选2-50%重量,特别优选3-45%重量的强化填料(C-5成分)。
该再生树脂组合物(II)中阻燃剂(C-3成分)为磷酸酯(C-3-a成分)较为适当,其含有比例为1-30%重量,优选2-20%重量,更优选5-20%重量,更加优选5-15%重量较为有利。
优选的再生树脂组合物(III)
(1)50-98%重量,优选55-98%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)0.01-30%重量,优选0.01-20%重量的阻燃剂(C-3成分);以及
(3)0-20%重量,优选1-15%重量的冲击改性剂(C-4成分)。
在上述再生树脂组合物(III)中还可以含有1-30%重量,优选2-25%重量的强化填料(C-5成分)。
该再生树脂组合物(III)中阻燃剂(C-3成分)为磷酸酯(C-3-a成分)较为适当,其含有比例为1-30%重量,优选2-20%重量,更优选5-20%重量,更加优选5-15%重量较为有利。
上述本发明的再生树脂组合物(I)、(II)和(III)为优选的组合物,由这些组合物形成的成型品具有优良的物理特性。也就是说,由上述组合物形成的成型品的高温高湿保持率为60%或以上,在适当条件下为70%或以上,根据UL94规格的阻燃测试在适当条件下满足V-0。而且成型品表现出60%或以上的冲击值保留率,在适当条件下为70%或以上。
以下对本发明A成分、B成分以及C成分的树脂、阻燃剂、冲击改性剂、无机填料及其它添加成分进行说明。
芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分、B成分和C-1成分)除用界面缩聚法或熔融酯交换法使例如二元酚与碳酸酯的前体发生反应而得到外,还可以用固相酯交换法或者通过环状碳酸酯化合物的开环聚合法使碳酸酯预聚物聚合而得到。
在本发明中使用的二元酚的代表性的例子有氢醌、间苯二酚、4,4′-二羟基联苯、双(4-羟苯基)甲烷、双{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-双(4-羟苯基)乙烷、1,1-双(4-羟苯基)-1-苯乙烷、2,2-双(4-羟苯基)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-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{(3-异丙基-4-羟基)苯基}丙烷、2,2-双{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-双(4-羟苯基)-2-甲基丁烷、2,2-双(4-羟苯基)戊烷、2,2-双(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟苯基)环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双(4-羟苯基)芴、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α,α′-双(4-羟苯基)-邻二异丙苯、α,α′-双(4-羟苯基)-间二异丙苯、α,α′-双(4-羟苯基)-对二异丙苯、1,3-双(4-羟苯基)-5,7-二甲基金刚烷、4,4′-二羟基二苯砜、4,4′-二羟基二苯基亚砜、4,4′-二羟基二苯基硫化物、4,4′-二羟基二苯酮、4,4′-二羟基二苯基醚及4,4′-二羟基二苯酯等,这些物质可以单独使用或者以2种或多种物质的混合物使用。
其中优选由至少一种选自双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟苯基)丁烷、2,2-双(4-羟苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-双(4-羟苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及α,α′-双(4-羟苯基)-间二异丙苯的双酚得到的均聚物或共聚物,特别优选使用双酚A的均聚物以及1,1-双(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷或α,α′-双(4-羟苯基)-间二异丙苯的共聚物。
可以使用羰基卤化物、碳酸酯或卤代甲酸酯作为碳酸酯前体,具体例子有光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯等。
当用界面缩聚法或熔融酯交换法使上述二元酚与碳酸酯前体反应制备芳族聚碳酸酯树脂时,根据需要可以使用催化剂、末端终止剂、二元酚的抗氧化剂等。而且芳族聚碳酸酯树既可以是三官能或三官能以上的多官能性芳族化合物共聚而成的支化聚碳酸酯树脂,也可以是芳族或脂肪族双官能性羧酸共聚而成的聚酯碳酸酯树脂或者是2种或2种以上所得芳族聚碳酸酯树脂的混合物。
三官能或三官能以上的多官能芳族化合物的例子有间苯三酚、根皮葡酚以及4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)庚烯-2,2,4,6-三甲基-2,4,6-三(4-羟苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟苯基)苯、1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟苯基)乙烷、2,6-双(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基酚、4-{4-[1,1-双(4-羟苯基)乙基]苯}-α,α-二甲基苄基酚等三酚、四(4-羟苯基)甲烷、双(2,4-二羟苯基)酮、1,4-双(4,4-二羟基三苯基甲基)苯或偏苯三酸、均苯四甲酸、二苯甲酮四酸及它们的酰基氯(酸クロライド)等,其中优选1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟苯基)乙烷,特别优选1,1,1-三(4-羟苯基)乙烷。
在含有生成所述支化聚碳酸酯树脂的多官能性化合物的情况下,它在整个芳族聚碳酸酯树脂中的比例为0.001-1%摩尔,优选0.005-0.5%摩尔,特别优选0.01-0.3%摩尔。而且,特别是在熔融酯交换法的情况下,作为副反应会生成分支结构,优选所述分支结构在整个芳族聚碳酸酯树脂中的含量为0.001-1%摩尔,优选0.005-0.5%摩尔,特别优选0.01-0.3%摩尔。根据1H-NMR测定可以算出所述比例。
由界面缩聚法进行的反应,通常是二元醇与光气的反应,在酸结合剂与有机溶剂的存在下使其发生反应。酸结合剂可以使用例如氢氧化钠、氢氧化钾等的碱金属氢氧化物或吡啶等的胺化合物。有机溶剂可以使用例如二氯甲烷、氯苯等卤代烃。此外,为了促进反应,可以使用例如三乙胺、溴化四正丁基铵、溴化四正丁基鏻等叔胺、季铵化合物、季鏻化合物等催化剂。此时,优选反应温度通常为0-40℃、反应时间为10分钟-5小时左右,将反应中的pH保持在9或9以上。
在所述聚合反应中,通常使用末端终止剂。可以使用单官能酚类作为所述末端终止剂。单官能酚类通常被用作末端终止剂来调节分子量,所述单官能酚类一般为苯酚或低级烷基取代的苯酚,可以用下式(1)表示单官能酚类:
Figure A0180135800191
(式中A为氢原子或碳原子数1-9的直链或支链的烷基或苯基取代的烷基,r为1-5,优选1-3的整数)。
上述单官能酚类的具体例子有苯酚、对叔丁基苯酚、对枯基苯酚及异辛基苯酚。
其他的单官能酚类也可以表示具有长链的烷基或脂肪族聚酯基作为取代基的酚类或苯甲酸氯化物、或长链烷基羧酸氯化物。其中,优选使用具有下式(2)和(3)所示长链烷基作为取代基的酚类。
(式中X为-R-CO-O-或-R-O-CO-,此外,R表示单键或碳原子数为1-10、优选1-5的二元脂肪族烃基,n表示10-50的整数)。
优选所述式(2)表示的取代酚类中n为10-30,特别优选10-26。其具体例子有例如癸基苯酚、十二烷基苯酚、十四烷基苯酚、十六烷基苯酚、十八烷基苯酚、二十烷基苯酚、二十二烷基苯酚和三十烷基苯酚等。
优选式(3)的取代酚类中X为-R-CO-O-,R为单键的化合物也是适当的,n为10-30,特别优选10-26。其具体例子有例如羟基苯甲酸癸基酯、羟基苯甲酸十二烷基酯、羟基苯甲酸十四烷基酯、羟基苯甲酸十六烷基酯、羟基苯甲酸二十烷基酯、羟基苯甲酸二十二烷基酯和羟基苯甲酸三十烷基酯。此外,末端终止剂可以单独使用或将两种或两种以上混合使用。
使用熔融酯交换法的反应通常是二元酚与碳酸酯的酯交换反应,它是通过在惰性气体的存在下,一边对二元酚和碳酸酯进行加热,一边使其混合,使生成的醇或酚馏出的方法进行的。反应温度随生成的醇或酚的沸点不同而不同,但通常在120-350℃的范围。在反应后期将反应体系减压至1.33×103-13.3Pa左右,使得生成的醇或酚容易馏出。反应时间通常为1-4小时。
碳酸酯的例子有可以被取代的碳原子数为6-10的芳基、芳烷基或碳原子数为1-4的烷基等的酯。具体例子有碳酸二苯酯、碳酸双(氯苯基)酯、碳酸二萘酯、碳酸双(二苯基)酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸二丁酯等,其中优选碳酸二苯酯。
为了加快聚合速度可以使用聚合催化剂,可以使用的聚合催化剂的例子有例如氢氧化钠、氢氧化钾、二元酚的钠盐、钾盐等碱金属化合物,氢氧化钙、氢氧化钡、氢氧化镁等碱土金属化合物,氢氧化四甲铵、氢氧化四乙铵、三甲胺、三乙胺等含氮碱性化合物,碱金属、碱土金属的醇盐,碱金属、碱土金属的有机酸盐,锌化合物、硼化合物、铝化合物、硅化合物、锗化合物、有机锡化合物、铅化合物、锇化合物、锑化合物、锰化合物、钛化合物、锆化合物等在通常的酯化反应、酯交换反应中使用的催化剂。催化剂可以单独使用,也可以将2种或多种混合使用。相对于1摩尔作为原料的二元酚,优选这些聚合催化剂的用量为1×10-8-1×10-3当量,更优选1×10-7-5×10-4当量。
在所述聚合反应中,为了减少酚式端基,在缩聚反应的后期或者缩聚反应结束后,可以加入例如碳酸双(氯苯基)酯、碳酸双(溴苯基)酯、碳酸双(硝基苯基)酯、碳酸双(苯基苯基)酯、碳酸氯苯基苯基酯、碳酸溴苯基苯基酯、碳酸硝基苯基苯基酯、碳酸苯基苯基酯、碳酸甲氧羰基苯基苯基酯以及碳酸乙氧羰基苯基苯基酯等化合物。其中优选碳酸2-氯苯基苯基酯、碳酸2-甲氧羰基苯基苯基酯以及碳酸2-乙氧羰基苯基苯基酯,特别优选使用碳酸2-甲氧羰基苯基苯基酯。
还优选在所述聚合反应中使用中和催化剂活性的失活剂。所述失活剂的具体例子有:苯磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸甲酯、苯磺酸乙酯、苯磺酸丁酯、苯磺酸辛酯、苯磺酸苯酯、对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸乙酯、对甲苯磺酸丁酯、对甲苯磺酸辛酯、对甲苯磺酸苯酯等磺酸酯,三氟甲磺酸、萘磺酸、磺化聚苯乙烯、丙烯酸甲酯-磺化苯乙烯共聚物、十二烷基苯磺酸-2-苯基-2-丙酯、十二烷基苯磺酸-2-苯基-2-丁酯、辛磺酸四丁鏻盐、癸磺酸四丁鏻盐、苯磺酸四丁鏻盐、十二烷基苯磺酸四乙鏻盐、十二烷基苯磺酸四丁鏻盐、十二烷基苯磺酸四己鏻盐、十二烷基苯磺酸四辛鏻盐、丁基硫酸癸铵、癸基硫酸癸铵、甲基硫酸十二烷基铵、乙基硫酸十二烷基铵、甲基硫酸十二烷基甲铵、十四烷基硫酸十二烷基二甲铵、甲基硫酸十四烷基二甲铵、己基硫酸四甲铵、十六烷基硫酸癸基三甲铵、十二烷基苄基硫酸四丁铵、十二烷基苄基硫酸四乙铵、十二烷基苄基硫酸四甲铵等化合物,但并不局限于这些。也可以将两种或多种上述化合物结合使用。
在失活剂中优选使用鏻盐或铵盐型失活剂。相对于1摩尔剩余的催化剂,优选以0.5-50摩尔的比例使用所述催化剂,或者相对于聚合后的聚碳酸酯树脂,优选以0.01-500ppm,更优选0.01-300ppm,特别优选0.01-100ppm的比例使用。
对芳族聚碳酸酯树脂的分子量没有特别限定,作为B成分使用时若芳族聚碳酸酯树脂的分子量小于14,000,则抗冲击性降低,若大于40,000,则成型加工性降低,所以优选粘均分子量为14,000-40,000,特别优选17,000-35,000。此外,也可以将2种或多种分子量不同的芳族聚碳酸酯树脂混合。
本发明中所称的粘均分子量是用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃将0.7g芳族聚碳酸酯树脂溶解在100ml二氯甲烷中形成的溶液求出比粘度(ηsp),将求出的比粘度(ηsp)插入到下式中求出粘均分子量M。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
在本发明的A成分和C成分中,有必要含有上述范围内的芳族聚碳酸酯树脂,但是也可以含有其它热塑性树脂。对其它热塑性树脂没有特别限定,例如聚对苯二甲酸乙二酯树脂、聚对苯二甲酸丁二酯树脂等芳族聚酯树脂,聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂、ASA树脂、AES树脂等苯乙烯树脂,其它例子还有聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等聚烯烃树脂等。此外,还可以举出聚苯醚、聚缩醛等工程塑料,聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酰胺、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚等被称为所谓的超级工程塑料的树脂。
苯乙烯类树脂(A-2-PS成分或C-2-PS成分)及芳族聚酯树脂(A-2-PE成分或C-2-PE成分)作为上述的其它热塑性树脂特别合适。优选所述芳族聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二酯树脂或聚对苯二甲酸丁二酯树脂。特别优选苯乙烯类树脂在本发明中作为其它热塑性树脂,并在下文对具体的化合物进行说明。
本发明中苯乙烯类树脂(A-2-PS成分或C-2-PS成分)的例子有苯乙烯、α-甲基苯乙烯以及对甲基苯乙烯等苯乙烯衍生物的均聚物或共聚物,这些单体与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯等乙烯基单体的共聚物。还可以举出使苯乙烯和/或苯乙烯衍生物、或者苯乙烯和/或苯乙烯衍生物和其它乙烯基单体与聚丁二烯等二烯类橡胶、乙烯·丙烯类橡胶、丙烯酸类橡胶以及具有聚有机硅氧烷橡胶成分与聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分无法分离的的相互咬合构造的复合橡胶(以下称为IPN型橡胶)等接枝聚合而成的树脂。
所述苯乙烯树脂的具体例子有例如聚苯乙烯、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(SBS)、加氢苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(加氢SBS)、加氢苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯共聚物(加氢SIS)、抗冲击性聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS树脂)、甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物(MBS树脂)、甲基丙烯酸甲酯·丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(MABS树脂)、丙烯腈·丙烯酸橡胶·苯乙烯共聚物(AAS树脂)、丙烯腈·乙烯丙烯类橡胶·苯乙烯共聚物(AES树脂)及苯乙烯·IPN型橡胶共聚物等树脂或者它们的混合物。
在制造所述苯乙烯类树脂时,可以通过使用金属茂催化剂等的催化剂,使其成为间同立构聚苯乙烯等具有高度立构规整性的树脂。进一步根据情况,也可以是由阴离子活性聚合、自由基活性聚合等方法得到的分子量分布窄的聚合物或共聚物、嵌段共聚物及具有高度立构规整性的聚合物、共聚物。此外,为了改良与聚碳酸酯的相溶性,也可以是使马来酸酐、具有N取代马来酰亚氨官能团的化合物与所述苯乙烯类树脂共聚而得的树脂。
其中优选丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS树脂)。此外,也可以将两种或两种以上苯乙烯类树脂混合使用。
上述AS树脂是氰化乙烯基化合物与芳族乙烯基化合物共聚形成的热塑性共聚体。所述氰化乙烯基化合物特别优选使用丙烯腈。作为芳族乙烯基化合物,同样可以举出上述物质,但优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。对于AS树脂中各成分的比例,在将全部定为100%重量的情况下,氰化乙烯基化合物为5-50%重量,优选15-35%重量,芳族乙烯基化合物为95-50%重量,优选85-65%重量。而且也可以是这些乙烯基化合物与能够进行上述共聚的其他乙烯基类化合物共聚形成的物质。优选它们的含有比例在AS树脂成分中为15%重量或以下。另外,反应中使用的引发剂、链转移剂等也可以根据需要,使用过去已知的各种物质。
所述AS树脂可以是用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合的任一种方法生产的,优选是本体聚合生产的物质。而且,共聚的方法可以是一步共聚,也可以是多步共聚。所述AS树脂的比浓粘度为0.2-1.0dl/g,优选0.3-0.5dl/g。比浓粘度是通过下述方法测定的:精确称量0.25g AS树脂,使其在2小时内溶解在50ml二甲基甲酰胺中,在30℃的条件下用乌氏粘度计测定所得溶液。使用溶剂的流下时间为20-100秒的粘度计。根据下式从溶剂的流下秒数(t0)和溶液的流下秒数(t)求出比浓粘度。
        比浓粘度(ηsp/C)={(t/t0)-1}/0.5
当将AS树脂作为纯树脂混合入再生树脂组合物中时,可以优选使用在总共为100%重量的AS树脂中丙烯腈为15-35%重量、苯乙烯为85-65%重量、通过本体聚合生产的比浓粘度为0.3-0.5dl/g的AS树脂。
ABS树脂是向二烯类橡胶成分中接枝聚合氰化乙烯基化合物和芳族乙烯基化合物得到的热塑性接枝共聚物与氰化乙烯基化合物和芳族乙烯基化合物的共聚物的混合物。形成该ABS树脂的二烯类橡胶成分可以使用例如聚丁二烯、聚异戊二烯和苯乙烯-丁二烯共聚物等玻璃化转变温度为-10℃或以下的橡胶,优选它的比例在100%重量ABS树脂成分中为5-80%重量,更优选8-50%重量,特别优选10-30%重量。
被接枝入二烯类橡胶成分的氰化乙烯基化合物特别优选丙烯腈。此外,被接枝入二烯类橡胶成分的芳族乙烯基化合物同样可以使用上述物质,但特别优选苯乙烯和α-甲基苯乙烯。所述被接枝入二烯类橡胶成分中的成分在100%重量ABS树脂成分中的比例优选为95-20%重量,特别优选为50-90%重量。此外,相对于所述氰化乙烯基化合物与芳族乙烯基化合物的总量为100%重量,优选氰化乙烯基化合物为5-50%重量,芳族乙烯基化合物为95-50%重量。关于被接枝入上述二烯类橡胶成分中的一部分,可以将(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、马来酸酐、N取代的马来酰亚胺等混合使用,优选它们的含有比例在ABS树脂成分中为15%重量或以下。反应中使用的引发剂、链转移剂、乳化剂等可以根据需要,使用过去已知的各种物质。
在上述ABS树脂中,优选橡胶的颗粒直径为0.1-5.0μm,更优选0.2-3.0μm,特别优选0.3-1.5μm。所述橡胶颗粒直径的分布可以是单峰分布,也可以是具有两个或两个以上的多峰分布,对于其形态来说,可以是橡胶颗粒形成单一相的物质,也可以是具有在橡胶颗粒周围含有オクル-ド相而形成的香肠结构的物质。
过去以来众所周知ABS树脂在二烯类橡胶成分中含有未被接枝的氰化乙烯基化合物和芳族乙烯基化合物,ABS树脂也可以含有在所述聚合时产生的游离的聚合物成分。由所述游离的氰化乙烯基化合物和芳族乙烯基化合物构成的共聚物的比浓粘度为用上述方法求出的比浓粘度(30℃)0.2-1.0dl/g,更优选0.3-0.7dl/g。
相对于二烯类橡胶成分,被接枝的氰化乙烯基化合物和芳族乙烯基化合物的比例用接枝率(%重量)表示,优选为20-200%,更优选为20-70%。
所述ABS树脂可以是用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合的任一种方法生产的,特别优选用本体聚合生产。共聚的方法可以是一步共聚,也可以是多步共聚。也可以向由所述生产方法得到的ABS树脂中混合入芳族乙烯基化合物与氰化乙烯基成分单独共聚得到的乙烯基化合物聚合物。
当将ABS树脂作为纯树脂混合入再生树脂组合物中时,优选在总量为100%重量的ABS树脂中,二烯类橡胶成分为10-30%重量,在100%重量二烯类橡胶成分以外的成分中,丙烯腈为15-35%重量,苯乙烯为85-65%重量,由本体聚合生产的比浓粘度为0.3-0.7dl/g的树脂。
在本发明中可以使用的阻燃剂(A-3成分或C-3成分)的例子有磷酸酯、无机酸的碱(土)金属盐、有机酸的碱(土)金属盐、有机卤素化合物、红磷、有机硅氧烷化合物、无机类磷酸盐、无机金属化合物的水合物等,其中优选磷酸酯、碱(土)金属盐或有机硅氧烷化合物。
磷酸酯的例子有下式(4)表示的一种或多种磷酸酯:
Figure A0180135800261
(上式中Y的例子有衍生自氢醌、间苯二酚、双(4-羟基二苯基)甲烷、双酚A、二羟基联苯、二羟基萘、双(4-羟苯基)砜、双(4-羟苯基)酮或双(4-羟苯基)硫化物的二价基团;j、k、l、m各独立为0或1;n为0-5的整数,或者在n数不同的磷酸酯的混合物的情况下表示0-5的平均值;R1、R2、R3和R4各独立为衍生自被1个或1个以上的卤原子取代或未被取代的苯酚、甲酚、二甲苯酚、异丙基苯酚、丁基苯酚或对枯基酚的一价基团)。
其中优选的是,上式中Y为衍生自氢醌、间苯二酚或双酚A的基团;j、k、l、m均为1;n为0-3的整数,或者在n数不同的磷酸酯的混合物的情况下为0-3的平均值;R1、R2、R3和R4各独立为衍生自被1个或1个以上的卤原子取代或未被取代的苯酚、甲酚或二甲苯酚的基团。
特别优选的是,Y为衍生自间苯二酚或双酚A的基团,j、k、l、m均为1,n为0或1,R1、R2、R3和R4各独立为衍生自苯酚或二甲苯酚的基团。
在所述有机磷酸酯类阻燃剂中,单磷酸酯化合物有磷酸三苯酯,磷酸酯低聚物有间苯二酚双(磷酸二甲苯酯)和双酚A双(磷酸二苯酯),由于阻燃性良好,并且成型时的流动性良好,而且水解性良好、长期的分解较少等原因,特别优选作为新料混合入A成分的成型品破碎物中。
在作为阻燃剂的无机酸的碱(土)金属盐中,碱金属的例子有锂、钠、钾和铯等,碱土金属的例子有钙、镁、钡等。无机酸的例子有H3AlF6、H3BF6、H3SbF6、H2TiF6、H2SiF6、H3PO、H2ZrF6、H2WF6或HBF4等。优选的无机碱金属盐或无机碱土金属盐有Na3AlF6和Ca3(AlF6)2
在作为阻燃剂的有机酸的碱(土)金属盐中,碱金属的例子有锂、钠、钾和铯等,碱土金属的例子有钙、镁、钡等。有机酸的例子有脂肪族磺酸、脂肪族硫酸酯、芳族磺酸、芳族磺酰胺、芳族羧酸和脂肪族羧酸。具体例子有甲基磺酸、硫酸月桂酯、硫酸十六烷酯、聚氧乙烯烷基醚硫酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸酯、乙二醇、丙二醇、丁二醇等的一或二硫酸酯、季戊四醇的一、二、三或四硫酸酯、单甘油硬脂酸单硫酸酯、1,3-双(2-乙基己基)甘油醚单硫酸酯、三氟甲磺酸、全氟乙磺酸、全氟丙磺酸、全氟丁磺酸、全氟甲基丁磺酸、全氟己磺酸、全氟庚磺酸、全氟辛磺酸、十二烷基磺酸、苯磺酸、2,5-二氯苯磺酸、2,4,6三氯苯磺酸、2,4,5三氯苯磺酸、二苯基砜-3-磺酸、二苯基砜-3,3’-二磺酸、萘三磺酸、β-萘磺酸福尔马林缩合物、N-(对甲苯基磺酰基)对甲苯磺酰亚胺、N-(N’-苄基氨羰基)对氨基苯磺酰亚胺和N-(苯基羧基)对氨基苯磺酰亚胺、辛酸、月桂酸、苯甲酸、萘甲酸和2,4,6-三溴苯甲酸等。优选的有机碱金属盐或有机碱土金属盐有全氟丁磺酸钾、全氟丁磺酸钙、全氟丁磺酸铯、二苯基砜-3-磺酸钾、二苯基砜-3,3’-二磺酸钾、β-萘磺酸钠福尔马林缩合物和N-(对甲苯基磺酰基)-对甲苯磺酰亚胺钾。
作为阻燃剂的有机卤化合物的例子有:四溴双酚A(TBA)的碳酸酯低聚物、十溴二苯醚、八溴二苯醚、四溴二苯醚、六溴环十二烷、亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺、异氰酸三(五溴苄基)酯、溴化聚苯乙烯、TBA环氧树脂、以四溴苯酚封端的TBA环氧树脂等。
其中,由于四溴双酚A的碳酸酯低聚物阻燃性良好,燃烧时生成的有害物质少,与芳族聚碳酸酯树脂的相溶性良好,不会降低以抗冲击性为代表的机械特性,能取得良好的阻燃性,而且长期的机械特性的降低也少,特别是在作为新料向A成分中混合时是优选的有机卤化合物。
作为阻燃剂的红磷除普通的红磷外,还有例如使用热硬化树脂和/或无机材料将红磷表面微胶囊化形成的红磷。而且,在作为新料向A成分中混合时,由于安全性、操作性良好,优选使用母粒(masterpellet)化的物质。红磷的平均粒径为1-100μm,优选1-40μm。市场上销售的微胶囊化红磷类阻燃剂有ノ-バエクセル140、ノ-バエクセルF-5、(磷化学工业(株)生产,商品名)、ヒシガ-ド TP-10(日本化学工业(株)生产,商品名)、ホスタフラムRP614(クラリアント·ジヤパン(株)生产,商品名)等。
作为阻燃剂的有机硅氧烷化合物的例子有具有下式(5)所示基本结构的物质。(R5 3SiO0.5)a(R6 2SiO)b(R7SiO1.5)c(SiO2)d(O0.5R8)e
                                                  (5)
在式(5)中,R5、R6和R7分别表示碳原子数为1-12的烃基,例如碳原子数为1-12的烷基、碳原子数为2-12的链烯基、碳原子数为6-12的芳基,碳原子数为7-12的芳基烷基等。R5和R6各自的取代基可以相同或不同。R8表示碳原子数为1-4的烷基。
所述烷基的具体例子有甲基、乙基、正丙基、异丙基、各种丁基、各种己基、环己基等,链烯基的具体例子有乙烯基、烯丙基、环己烯基等,芳基的具体例子有苯基、萘基、甲苯基等,芳基烷基的具体例子有苯甲基、β-苯乙基、2-苯基丙基等。其中特别是苯基、乙烯基和甲基能发挥更有效的阻燃性,因此被优选使用,特别优选含有苯基。在有机硅氧烷的有机基团(R5、R6、R7和R8)中,优选使用含至少15%摩尔,更优选含至少20%摩尔,更加优选含25-90%摩尔,特别优选含25-70%摩尔所述苯基的物质。
而且,可以使用R5、R6和R7中的任一个为含苯酚性羟基的一价有机基团,使所述有机硅氧烷化合物与聚碳酸酯树脂共聚得到的物质。含苯酚性羟基的一价有机基团的例子有2-(邻羟基苯基)乙基、2-(对羟基苯基)乙基、2-(间羟基苯基)乙基、1-(邻羟基苯基)乙基、1-(对羟基苯基)乙基、1-(间羟基苯基)乙基、3-(邻羟基苯基)丙基、3-(对羟基苯基)丙基、3-(间羟基苯基)丙基、2-(邻羟基苯基)丙基、2-(对羟基苯基)丙基和2-(间羟基苯基)丙基等。
在式(5)中,a、b、c和d满足下述关系:0≤a≤0.75、0≤b≤1、0≤c≤0.5、0≤d≤0.25和(a+b+c+d)=1。e相对于(a+b+c+d)=1满足0≤e≤0.7。而且c和d不同时为0。优选0.5≤b≤0.9、0.1≤c≤0.5、并且(b+c)≥0.7。此外,相对于(a+b+c+d)=1,优选0.1≤e≤0.5。
作为上述有机硅氧烷化合物,优选其在25℃时的运动粘度为1-10,000 cSt(厘沲),更优选5-1,000 cSt,更加优选5-300 cSt,特别优选5-100 cSt。
作为阻燃剂,可以使用聚磷酸铵盐之类的无机磷酸盐,还可以使用例如氢氧化铝、氢氧化镁、白云石、水滑石、氢氧化钙、氢氧化钡、碱式碳酸镁、氢氧化锆和氧化锡的水合物之类的无机金属氢氧化物。
本发明中使用的冲击改性剂(A-4成分或C-4成分)是玻璃化转变温度为10℃或以下,优选-10℃或以下,更优选-30℃或以下的橡胶聚合物;或者是在所述橡胶聚合物中共聚入可以共聚的成分,成为含有橡胶聚合物成分占40%重量或以上的橡胶聚合物成分的共聚物。橡胶聚合物的例子有聚丁二烯、聚异戊二烯、二烯类共聚物(例如苯乙烯·丁二烯无规共聚物和嵌段共聚物、丙烯腈·丁二烯共聚物以及丙烯酸·丁二烯橡胶(丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯和丁二烯的共聚物)等)、乙烯与α-烯烃的共聚物(例如乙烯·丙烯的无规共聚物和嵌段共聚物、乙烯·丁烯的无规共聚物和嵌段共聚物等)、乙烯与不饱和羧酸酯的共聚物(例如乙烯·甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯共聚物以及乙烯·丙烯酸丁酯共聚物等)、乙烯与脂肪族乙烯的共聚物(例如,乙烯·乙酸乙烯共聚物等)、乙烯与丙烯的非共扼二烯三元共聚物(例如乙烯·丙烯·己二烯共聚物等)、丙烯类橡胶(例如聚丙烯酸丁酯、聚(丙烯酸2-乙基己基酯)和丙烯酸丁酯与丙烯酸2-乙基己基酯的共聚物等)、以及硅树脂类橡胶(例如聚硅氧烷橡胶、聚硅氧烷橡胶成分与丙烯类橡胶成分构成的IPN型橡胶(即具有两种成分无法分离的相互咬合结构的橡胶)以及聚硅氧烷橡胶成分与聚异丁烯橡胶成分构成的IPN型橡胶等)。聚硅氧烷橡胶优选聚二甲基硅氧烷聚合物。
作为被共聚入所述橡胶成分中的单体成分,适当的例子有芳族乙烯类化合物、氰化乙烯类化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸化合物等。其他单体成分有例如甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的甲基丙烯酸酯,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类单体,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、无水马来酸、对苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸及其酸酐等。
更具体地说,有SB(苯乙烯-丁二烯)聚合物、ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)聚合物、MBS(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯)聚合物、MABS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)聚合物、MB(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯)聚合物、ASA(丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸类橡胶)聚合物、AES(丙烯腈-乙烯丙烯橡胶-苯乙烯)聚合物、MA(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸类橡胶)聚合物、MAS(甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸类橡胶-苯乙烯)聚合物、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、甲基丙烯酸甲酯-(丙烯酸·硅氧烷IPN橡胶)聚合物等。
其他弹性聚合物的例子有:苯乙烯类热塑性弹性体、烯烃类热塑性弹性体、聚氨酯类热塑性弹性体、聚酯类热塑性弹性体、聚酰胺类热塑性弹性体等各种热塑性弹性体。
在本发明的树脂组合物中,为了改良其阻燃性可以含有防滴下剂。该防滴下剂的例子有具有原纤维形成能力的含氟聚合物,所述聚合物的例子有聚四氟乙烯、四氟乙烯类共聚物(例如四氟乙烯/六氟丙烯共聚物等)、美国专利4379910号公报公开的由部分氟化聚合物、氟化二酚制成的聚碳酸酯树脂等,优选聚四氟乙烯。
具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯在ASTM规格中被分为第3类。优选所述具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯的原始粒径为0.05-10μm,次级粒径为50-700μm。所述聚四氟乙烯在UL规格的垂直燃烧测试中,对测试片进行燃烧测试时具有防止熔融滴下的性能,所述聚有原纤维形成能力的聚四氟乙烯有例如市场上销售的三井·デュポンフロロケミカル(株)生产的テフロン6J或ダイキン工业(株)生产的ポリフロン,容易获得。
在将所述聚四氟乙烯(以下也称为PTFE)作为新料使用时,除通常具有固体形状的物质外,也可以使用水性分散液形态的聚四氟乙烯。此外,为了提高具有原纤维形成能力的PTFE在树脂中的分散性,进一步得到良好的阻燃性和机械特性,也可以使用以下形态的PTFE混合物。
第1,可以举出PTFE分散液与乙烯类聚合物的分散体的共凝聚混合物。具体有特开昭60-258263号公报中记载的将平均粒径0.05-5μm的PTFE分散液与乙烯类聚合物的分散液混合,使大于30μm的PTFE粒子在不经过精制的情况下凝固,干燥所述凝固物得到PTFE混合物的方法,可以使用该混合物。
第2,可以举出将PTFE分散液与经干燥的聚合物粒子混合而成的混合物。所述聚合物粒子可以使用各种物质,更优选使用聚碳酸酯树脂粉末或ABS树脂粉末。关于所述混合物,特开平4-272957号公报中记载了PTFE分散液与ABS树脂粉末的混合物,可以使用所述方法。
第3,可以举出从PTFE分散液与热塑性树脂溶液的混合物中同时除去各自的介质而得到的PTFE混合物。具体有通过使用喷射式干燥器除去介质的混合物,所述混合物记载在特开平08-188653号公报中。
第4,可以举出在PTFE分散液中聚合其他乙烯类单体得到的PTFE混合物,关于所述混合物,在特开平9-95583号公报中,具体记载了通过向PTFE胶乳中供给苯乙烯和丙烯腈得到PTFE混合物的方法,可以使用所述混合物。
第5,可以举出将PTFE分散液与聚合物粒子分散液混合后,进一步在该混合分散液中聚合乙烯类单体的方法,由于所述方法具有制造的简便性和使PTFE的分散微细化的特点,因而是优选的PTFE混合物。关于所述混合物,在特开平11-29679号中有详细的记载,即在粒径为0.05-1.0μm的PTFE分散液和聚合物粒子分散液的混合分散液中,乳化聚合具有乙烯类不饱和键的单体之后,进行凝固并用喷射式干燥器进行粉体化,得到优选的PTFE混合物。
这里,聚合物粒子的例子有聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、HIPS、AS树脂、ABS树脂、MBS树脂、MABS树脂、ASA树脂、聚(甲基)丙烯酸烷基酯、由苯乙烯和丁二烯形成的嵌段共聚物及其加氢共聚物、由苯乙烯和异戊二烯形成的嵌段共聚物及其加氢共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、乙烯-丙烯的无规共聚物及其嵌段共聚物、乙烯-丁烯的无规共聚物及其嵌段共聚物、乙烯与α-烯烃的共聚物、与乙烯-丙烯酸丁酯等乙烯-不饱和羧酸酯形成的共聚物、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、含聚硅氧烷和聚(甲基)丙烯酸烷基酯的复合橡胶、向所述复合橡胶中进一步接枝苯乙烯、丙烯腈、聚甲基丙烯酸烷基酯等乙烯类单体的共聚体等,其中优选聚(甲基)丙烯酸烷基酯、聚苯乙烯、AS树脂、ABS树脂、ASA树脂。
另一方面,含有乙烯类不饱和键的单体可以选自苯乙烯、对-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、2,4-二甲基苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体,丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己基酯、甲基丙烯酸-2-乙基己基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯等丙烯酸酯类单体,丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯类单体,乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚等乙烯基醚类单体、乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等羧酸乙烯酯类单体,乙烯、丙烯、异丁烯等烯烃类单体,丁二烯、异戊二烯、二甲基丁二烯等二烯类单体等。这些单体可以单独使用或者将2种或2种以上混合使用。
上述第4种形态的PTFE混合物在市场上销售的有ジ-イ-スペシヤリテイ-ケミカルズ公司生产的“ブレンデイツクス449”(商品名),第5种形态的PTFE混合物在市场上销售的有三菱レイヨン(株)生产的“メタブレン A3000”(商品名),由于两者都易于获得,因而在本发明中优选使用。
将防滴下剂作为新料混合时,优选其混合量在本发明的再生树脂组合物100%重量中为0.05-1%重量。即使在A成分中含有所述防滴下剂成分的情况下,其混合量为0.05%重量以下时,不能充分达到防止滴下的目的,相对于所述目的来说,上限为1%重量是足够的。
强化填料(A-5成分或C-5成分)的例子有滑石、云母、硅灰石、蒙托石(モンモンリロナイト)、绿土、高岭土、碳酸钙、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃球、磨断纤维、玻璃絮片、碳纤维、碳絮片、碳珠、碳磨断纤维、金属絮片、金属纤维、金属涂层玻璃纤维、金属涂层碳纤维、金属涂层玻璃絮片、硅石、陶瓷粒子、陶瓷纤维、陶瓷球、アラミド粒子、アラミド纤维、聚芳酯纤维、石墨、导电性炭黑、炭黑、钛酸钾须晶、硼酸铝须晶、碱性硫酸镁等各种须晶等。可以含一种或多种上述强化填料。
优选特别在破碎和/或得到再生树脂组合物的捏和过程中强化填料的破碎少、安全性高的微小填料,即含有滑石或硅灰石的填料,特别优选含有滑石的填料。在作为新料混合的情况下,优选使用滑石,更优选使用纯度高的滑石。
在本发明的树脂组合物中,还可以含各种稳定剂,特别是在混合入各种新料制造树脂组合物时,优选进一步混入各种热稳定剂、抗氧化剂。
所述热稳定剂的例子有磷类热稳定剂,所述磷类稳定剂可以使用任一种亚磷酸酯类、亚膦酸酯(ホスホナイト)类及磷酸酯类。
亚磷酸酯类稳定剂是例如由式(6)表示的亚磷酸酯类化合物:
Figure A0180135800341
(式中R8表示氢原子或碳原子数为1-20的烷基、碳原子数为6-20的芳基或烷芳基,碳原子数为7-30的芳烷基或它们被卤、烷硫基(烷基的碳原子数为1-30)或羟基取代的取代体,3个R8可以彼此相同,也可以彼此不同,也可以具有由二元酚类衍生的环状结构)。
作为式(6)中更优选的形态,可以举出下式(7)表示的亚磷酸酯化合物:
(式中R9和R10表示氢原子或碳原子数为1-20的烷基、碳原子数为6-20的芳基或烷芳基,碳原子数为7-30的芳烷基,R9和R10不同时为氢原子,可以彼此相同或不同)。
此外,也可以举出式(8)表示的亚磷酸酯化合物:
Figure A0180135800352
(式中R11和R12分别表示氢、碳原子数为1-20的烷基、碳原子数为6-20的芳基或烷芳基,碳原子数为7-30的芳烷基,碳原子数为4-20的环烷基,碳原子数为15-25的2-(4-氧基苯基)丙基取代芳基,可以彼此相同或不同。而且,环烷基和芳基可以未被烷基取代,或者被烷基取代)。
此外,也可以举出式(9)表示的亚磷酸酯化合物:
Figure A0180135800353
(式中R13和R14表示碳原子数为12-15的烷基。R13和R14可以相同或不同)。
亚膦酸酯类稳定剂的例子有下式(10)表示的亚膦酸酯化合物和下式(11)表示的亚膦酸酯化合物:
[式中Ar1和Ar2表示碳原子数为6-20的芳基或烷基芳基,或者碳原子数为15-25的2-(4-氧基苯基)丙基取代芳基,4个Ar1可以相同或不同。2个Ar2也可以相同或不同]。
在上述亚磷酸酯化合物和亚膦酸酯化合物中,更优选的磷类稳定剂有上述式(7)表示的亚磷酸酯化合物和上述式(10)、式(11)表示的亚膦酸酯化合物,也可以将它们单独或多种并用,更优选上述式(7)表示的亚磷酸酯化合物在所述100%重量E成分中的含量为至少5%重量。
在对应于上式(6)的亚磷酸酯化合物中,优选的化合物的具体例子有亚磷酸二苯基异辛基酯、亚磷酸2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基酯、亚磷酸二苯基单(十三烷基)酯、亚磷酸苯基二异癸酯和亚磷酸苯基二(十三烷基)酯。对应于更优选的上式(7)的优选化合物的具体例子有亚磷酸三苯基酯、亚磷酸三(二甲基苯基)酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、亚磷酸三(二正丁基苯基)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)酯等,优选亚磷酸三(二烷基取代的苯基)酯,更优选亚磷酸三(二叔丁基苯基)酯,特别优选亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯。可以将上述亚磷酸酯化合物单独或多种并用。
在对应于上式(8)的亚磷酸酯化合物中,优选的化合物的具体例子有二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、二亚磷酸季戊四醇双(2,4-二叔丁基苯基)酯、二亚磷酸季戊四醇双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)酯、二亚磷酸季戊四醇苯基双酚A酯、二亚磷酸季戊四醇二环己酯等,优选二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯、二亚磷酸季戊四醇双(2,4-二叔丁基苯基)酯和二亚磷酸季戊四醇双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)酯。可以将上述亚磷酸酯化合物单独或多种并用。
在对应于上式(9)的亚磷酸酯化合物中,优选的化合物的具体例子有亚磷酸4,4’-异亚丙基二苯酚二(十三烷基)酯。
在对应于上式(10)的亚膦酸酯化合物中,优选的化合物的具体例子有二亚膦酸四(2,4-二异丙基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,4-二正丁基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-二亚苯基酯、二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,6-二异丙基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,6-二正丁基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-双亚苯基酯、二亚膦酸四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-双亚苯基酯等,优选二亚膦酸四(二叔丁基苯基)-双亚苯基酯,更优选二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-双亚苯基酯。所述二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-双亚苯基酯优选两种或两种以上的混合物,具体地说,可以将二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-双亚苯基酯(x1成分)、二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-双亚苯基酯(x2成分)和二亚膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-双亚苯基酯(x3成分)中的一种或多种并用,优选3种化合物的混合物。在3种化合物的混合物的情况下,它们的混合比x1成分、x2成分和x3成分的重量比优选为100:37-64:4-14,更优选100:40-60:5-11。
在对应于上式(11)的亚膦酸酯化合物中,优选的化合物的具体例子有亚膦酸双(2,4-二异丙基苯基)-4-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,4-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,6-二异丙基苯基)-4-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基酯等,优选亚膦酸双(二叔丁基苯基)-苯基-苯基酯,更优选亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基酯。所述亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基酯优选两种或两种以上的混合物,具体地说,可以将亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基酯、亚膦酸双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基酯中的一种或两种并用,优选2种化合物的混合物。在2种化合物的混合物的情况下,它们的混合比优选重量比为5∶1-4,更优选5∶2-3。
另一方面,磷酸酯类稳定剂的例子有: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、磷酸二苯基甲苯基酯、磷酸二苯基单邻联苯基酯、磷酸三丁氧基乙基酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯及磷酸二异丙酯等,优选磷酸三甲酯。
可以将一种或多种上述磷类热稳定剂并用。优选磷类热稳定剂在100%重量本发明的再生树脂组合物中的混入量为0.001-0.5%重量,更优选0.005-0.3%重量。
在制造再生树脂组合物时,可以将各种抗氧化剂作为新料混入,得到机械特性等良好的再生树脂组合物。所述抗氧化剂的例子有例如维生素E、正十八烷基-β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基(フエル))丙酸酯、丙烯酸2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苄基)-4-甲基苯基酯、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)、三甘醇-N-二-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸1,6-己二醇酯、对苯二甲酸双[2-叔丁基-4-甲基6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)苯基]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)硫化物、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)、2,4-双(正辛基硫代)-6-(4-羟基-3’,5’-二叔丁氧苯胺基)-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、异氰脲酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)酯、异氰脲酸三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)酯、异氰脲酸1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)酯、异氰脲酸1,3,5-三2[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基酯、四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等,在100%重量再生树脂组合物中,这些抗氧化剂的优选添加量为0.0001-0.5%重量,更优选0.001-0.3%重量。
此外,在制造再生树脂组合物时,可以将各种紫外线吸收剂作为新料混入。所述紫外线吸收剂的例子有例如2,4-二羟基苯酮、2-羟基-4-甲氧基苯酮、2-羟基-4-正辛氧基苯酮、2-羟基-4-正十二烷氧基苯酮、2-羟基-4-苄氧基苯酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基苯酮、2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基苯酮、2-羟基-4-甲氧基-5-次硫酸基(sulfoxy)苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基苯酮、2,2’,4,4’-四羟基苯酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5-次硫酸钠苯酮及双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷等代表的苯酮类紫外线吸收剂。
紫外线吸收剂的例子还有2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-5’-叔辛基苯基)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’,5’-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-十二烷基-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’-(3”,4”,5”,6”-四邻苯二酰亚胺甲基)-5’-甲基苯基]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’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基丙酸酯-聚乙二醇的缩合物所代表的苯并三唑类紫外线吸收剂。
此外,也可以混入癸二酸双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)酯、癸二酸双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2-正丁基丙二酸酯、1,2,3,4-丁烷羧酸与2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇和十三烷醇的缩合物、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]}、聚{[6-吗啉基-s-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]}、1,2,3,4-丁烷四羧酸与2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和β,β,β’,β’-四甲基-3,9-(2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷)二乙醇的缩合物、N,N’-双(3-氨基丙基)乙二胺与2,4-双[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)氨基]-氯-1,3,5-三嗪的缩合物、1,2,3,4-丁烷四羧酸与1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶醇和β,β,β’,β’-四甲基-3,9-(2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷)二乙醇的缩合物、聚甲基丙基3-氧-[4-(2,2,6,6-四甲基)哌啶基]硅氧烷所代表的受阻胺类光稳定剂。可以将这些光稳定剂单独使用或多种并用。在100%重量再生树脂组合物中,这些紫外线吸收剂、光稳定剂的优选添加量为0.0001-1%重量,优选0.001-0.5%重量。
脱模剂的例子有烯烃类蜡、硅油、有机多分子硅醚、一元或多元醇的高级脂肪酸酯、石蜡、蜜蜡等。
本发明的再生树脂组合物可以将以成型品破碎物和芳族聚碳酸酯树脂为首的各种新料用滚筒、V型混合机、诺塔混合机、ヘンジエル混合机、班伯里密练机等混合机通过混合、捏和辊、挤出机等加热捏和机进行溶融捏和来制造。此外,也可以采用将成型品破碎物预先溶融捏和进行造粒后,与各种新料混合或溶融捏和的方法。也可以采用将各种新料预先溶融捏和后,与破碎物和/或破碎物的溶融捏和物混合或溶融捏和的方法。溶融捏和时的加热温度通常选择为220-340℃。
这样得到的再生树脂组合物适用于使用通过注塑成型、注塑压缩成型、挤出成型、压缩成型、中空成型、压延成型、吹塑成型、真空成型、旋转成型等需要机械强度、长期机械特性的再生利用制品的电气、电子、OA设备等广泛的用途,能达到有效的再循环。
实施本发明的形态
以下举出实施例来进一步说明本发明。在实施例中%为%重量,通过下述方法进行评估。
(1)评估项目
(a)高温高湿保持率:将破碎物或再生树脂组合物的成型品用プレツシヤ-クツカ-测试机((株)平山制作所生产的超加速寿命测试装置(PC-305III/V))在120℃、100%RH、2气压的条件下处理24小时,用下式求得。
高温高湿保持率(%)=(高温高湿处理后的粘均分子量/高温高湿处
                    理前的粘均分子量)×100
(b)初期弯曲强度:根据ASTM D790测定。
(c)初期冲击值:根据ASTM D256采用带有伊佐德切口(アイゾツトノツチ)的厚度为3.2mm的测试片进行测定。
(d)初期阻燃性:按照UL规格94V使用厚度为1.6mm的测试片进行燃烧测试。
(e)长期加速弯曲强度:将ASTM D790的测试片在恒温恒湿测试机(タバイエスペツク(株)生产的プラチナスF)中,在65℃、85%RH的条件下处理1000小时,用相同测定规格进行测定。
(f)长期加速冲击值:将ASTM D256的带有伊佐德切口的厚度为3.2mm的测试片在与(e)相同的条件下处理1000小时,之后使用与(c)初期冲击值相同的装置和切削片进行引入切口的处理,用相同测定规格进行测定。
(g)长期加速阻燃性:将UL规格94V的厚度为1.6mm的测试片在与(e)相同的条件下处理1000小时,按相同规格进行燃烧测试。
(h)冲击值保持率:用下式求出。数值高的冲击值保持率较好。
   冲击值保持率(%)=(长期加速冲击值/初期冲击值)×100
(2)组成分析法
用以下方法对从市场上回收的含有芳族聚碳酸酯树脂的成型品破碎物进行组成分析。以下的组成分析结果列在表8和表9中。
(i)主要的树脂成分的分析
用FT-IR法和DSC法分析主要的树脂成分。
(ii)肼分解残渣量的分析
将成型品破碎物在130℃用肼浸渍处理2小时,主要使碳酸酯树脂分解,算出ABS树脂等其它树脂成分、颜料等无机成分、PTFE等防滴下剂等的总量。
(iii)灰化残渣量的分析
用电炉将成型品破碎物在600℃热处理3小时,算出灰化残渣量,测定颜料等无机成分的量。
(iv)二烯类橡胶成分量的分析
在确认了成型品破碎物中有二烯类橡胶成分之后,用一氯化碘法算出该量。
(v)二烯类橡胶成分等单体的确定
对上述(ii)中肼分解残渣进一步进行590℃的热分解气相色谱法质量分析测定,确定来自ABS树脂、MBS树脂等的单体成分。
(vi)无机成分等的观察
通过显微镜观察等确定上述(ii)或(iii)中得到的残渣中的无机成分等大致内容。
(vii)磷酸酯的确定和其含量的确定
在含有磷酸酯成分作为阻燃剂的情况下,通过1H-NMR测定和荧光X射线测定确定其构造和其含量。
(viii)PTFE量的测定
对于成型品破碎物,假定所有的防滴下剂均为PTFE,用离子色谱法求出其大致含量(用肼分解残渣的DSC测定确认含有PTFE)。
(ix)分析有无卤素类化合物
对于成型品,用拜勒斯坦法和荧光X射线测定确定溴化合物的有无。
(x)溴化合物量的测定
对于成型品,用燃烧离子色谱法求出溴的量。通过相对应的溴化合物的溴含有率求出溴化合物的量。
(xi)聚碳酸酯和聚酯的比例
进行1H-NMR测定,由对应的峰强度面积比算出它们的比率。用来自聚碳酸酯树脂的甲基的峰和来自聚酯树脂的亚甲基的峰进行比较。
实施例1和对照例1
将表1所示组成的破碎物模型、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、阻燃剂、冲击改性剂、防滴下剂进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为260℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表1中。
实施例2和对照例2
将表1所示组成的破碎物模型、聚碳酸酯树脂、防滴下剂进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为280℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在120℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度290℃、模具温度70℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表1中。
                                             表1
           成分   单位  实施例1   对照例1   实施例2   对照例2
混合组成 破碎物   MS-1   %    -     30     -     -
  MS-2   %    30      -     -     -
  MS-3   %    -      -     -     50
  MS-4   %    -      -     50     -
 聚碳酸酯树脂   PC-1   %    48.3     48.3     -     -
  PC-2   %    -      -     49.8     49.8
 苯乙烯类树脂   ST-1   %    11     11     -     -
  冲击改性剂   MD-1   %    3.5     3.5     -     -
    阻燃剂   FR-4   %    7     7     -     -
   防滴下剂   PTFE   %    0.2     0.2     0.2     0.2
  特性       初期弯曲强度   MPa    92     92     93     93
       初期冲击值   J/m    432     330     685     218
       初期阻燃性   -    V-0     V-1     V-0     V-0
    长期加速弯曲强度   MPa    90     89     92     91
     长期加速冲击值   J/m    347     43     610     46
     长期加速阻燃性   -    V-0     not-V     V-0     V-1
      冲击值保持率   %    80     13     87     21
实施例3和对照例3
将表2所示组成的破碎物模型、聚碳酸酯树脂、聚酯树脂、阻燃剂、冲击改性剂、防滴下剂以及其它成分进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为280℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在105℃条件用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度270℃、模具温度70℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表2中。
                                    表2
             成分   单位   实施例3   对照例3
混合组成       破碎物    MS-5    %     -     30
   MS-6    %     30      -
   聚碳酸酯树脂    PC-1    %     43.8     43.8
     聚酯树脂     PET    %     11.7     11.7
PBT 0.7 0.7
    冲击改性剂     SIS    %     3     3
      阻燃剂     FR-4    %     6.5     6.5
     防滴下剂     PTFE    %     0.2     0.2
       其他     COMP    %     4     4
    S-1    %     0.1     0.1
  特性          初期弯曲强度   MPa     90     88
          初期冲击值   J/m     630     390
          初期阻燃性    -     V-0     V-0
长期加速弯曲强度 MPa     89     85
        长期加速冲击值   J/m     498     120
        长期加速阻燃性    -     V-0     not-V
         冲击值保持率    %     79     31
实施例4-7和对照例4-7
将表3所示组成的破碎物模型或破碎物模型的重复再生品、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、阻燃剂、冲击改性剂、强化剂、防滴下剂进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为260℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表3中。
                                                                         表3
            成分   单位   实施例4  实施例5  实施例6  实施例7   对照例4   对照例5   对照例6   对照例7
混合组成 破碎物      MS-1   %     -     -     -     -     20     -     -     -
    MS-1-1   %     -     -     -     -     -     20     -     -
    MS-1-2   %     -     -     -     -     -     -     20     -
    MS-1-3   %     -     -     -     -     -     -     -     20
     MS-2   %     20     -     -     -     -     -     -     -
    MS-2-1   %     -     20     -     -     -     -     -     -
    MS-2-2   %     -     -     20     -     -     -     -     -
    MS-2-3   %     -     -     -     20     -     -     -     -
   聚碳酸酯树脂      PC-1   %     53.36     53.36     53.36     53.36     -     -     -     -
     PC-2   %     -     -     -     -     54.96     54.96     54.96     54.96
 苯乙烯类树脂      ST-1   %     12.8     12.8     12.8     12.8     12.8     12.8     12.8     12.8
  冲击改性剂      MD-1   %     4     4     4     4     4     4     4     4
    阻燃剂      FR-4   %     8     8     8     8     8     8     8     8
    强化剂       TD   %     1.6     1.6     1.6     1.6     -     -     -     -
   防滴下剂      PTFE   %     0.24     0.24     0.24     0.24     0.24     0.24     0.24     0.24
 特性         初期弯曲强度   MPa     92     92     91     91     92     90     90     90
         初期冲击值   J/m     443     442     437     433     338     320     311     302
         初期阻燃性   -     V-0     V-0     V-0     V-0     V-1     V-1     V-1     V-1
      长期加速弯曲强度   MPa     91     91     91     90     89     88     88     87
       长期加速冲击值   J/m     368     362     354     346     47     38     31     27
       长期加速阻燃性   -     V-0     V-0     V-0     V-0     V-1     not-V     not-V     not-V
        冲击值保持率   %     82     82     81     80     14     12     10     9
对照例8
将表4所示组成的破碎物、聚碳酸酯树脂进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为290℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在120℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度290℃、模具温度70℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表4中。对照例9
将表4所示组成的破碎物、聚碳酸酯树脂、阻燃剂进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为250℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度250℃、模具温度60℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表4中。
                                  表4
         成分    单位   对照例8   对照例9
  混合组成     破碎物  RE-1     %     20     20
 聚碳酸酯树脂  PC-1     %     80     71.8
    阻燃剂  FR-1     %     -     8
   防滴下剂  PTFE     %     -     0.2
  特性      初期弯曲强度     MPa     89     83
      初期冲击值     J/m     205     69
      初期阻燃性     -     -     V-0
   长期加速弯曲强度     MPa     90     80
    长期加速冲击值     J/m     92     33
    长期加速阻燃性     -     -     V-2
     冲击值保持率     %     45     48
实施例8-17、对照例10-15
将表5、6所示组成的破碎物、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、阻燃剂、冲击改性剂、强化剂、防滴下剂以及相对于它们总计100重量份为0.6重量份的作为润滑剂和脱模剂的脂肪酸烷基酯蜡与甘油三酯的混合物(混合比(重量)=70∶30)SL-900(理研ビタミン生产)进行混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为250℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度250℃、模具温度60℃条件下得到评估用的测试片。评估结果列在表5和表6中。
                                                                       表5
            成分   单位  实施例8  实施例9  实施例10  实施例11   实施例12   实施例13   实施例14   实施例15  实施例16   实施例17
混合组成 破碎物    RE-2   %    30   30    -    -     -     -     -     -    -     -
   RE-3   %    -   -    20    40     20     20     40     20    30     20
   RE-4   %    -   -    -    -     -     -     -     -    -     -
   RE-5   %    -   -    -    -     -     -     -     -    -     -
  聚碳酸酯树脂    PC-1   %    70   58.8    80    60     54.56     52.64     39.48     52.76    50.7     52.64
  苯乙烯类树脂    ST-1   %    -   -    -    -     14.4     12     9     10    10     12
     阻燃剂    FR-1   %    -   -    -    -     -     -     -     -    6     -
   FR-2   %    -   8    -    -     8     8     6     8    -     -
   FR-3   %    -   -    -    -     -     -     -     -    -     8
   冲击改性剂    MD-1   %    -   3    -    -     2.8     3.12     2.34     -    -     -
   MD-2   %    -   -    -    -     -     -     -     5    3     -
   MD-3   %    -   -    -    -     -     -     -     -    -     3.12
     强化剂    TD   %    -   -    -    -     -     4     3     4    -     4
    防滴下剂    PTFE   %    -   0.2    -    -     0.24     0.24     0.18     0.24    0.3     0.24
特性          初期弯曲强度   MPa    87   86    89    87     90     90     90     89    88     90
          初期冲击值   J/m    433   458    460    398     310     320     318     334    310     312
          初期阻燃性   -    -   V-0    -    -     V-0     V-0     V-0     V-0    V-0     V-0
       长期加速弯曲强度   MPa    79   80    90    88     90     90     91     90    88     91
        长期加速冲击值   J/m    332   307    330    265     202     245     242     257    192     243
        长期加速燃烧性   -    -   V-0    -    -     V-0     V-0     V-0     V-0    V-0     V-0
         冲击值保持率   %    77   67    72    67     65     77     76     77    63     78
                                                    表6
             成分   单位  对照例10  对照例11   对照例12   对照例13  对照例14  对照例15
配合组成 破碎物     RE-2    %    -    -     -     -    -    -
    RE-3    %    -    -     -     -    -    -
    RE-4    %    10    20     20     -    -    -
    RE-5    %    -    -     -     20    40    100
  聚碳酸酯树脂     PC-1    %    90    80     54.56     54.56    60    -
  苯乙烯类树脂     ST-1    %    -    -     14.4     14.4    -    -
     阻燃剂     FR-1    %    -    -     -     -    -    -
    FR-2    %    -    -     8     8    -    -
    FR-3    %    -    -     -     -    -    -
   冲击改性剂     MD-1    %    -    -     2.8     2.8    -    -
    MD-2    %    -    -     -     -    -    -
    MD-3    %    -    -     -     -    -    -
     强化剂     TD    %    -    -     -     -    -    -
    防滴下剂     PTFE    %    -    -     0.24     0.24    -    -
特性          初期弯曲强度    MPa    88    87     89     84    81    75
          初期冲击值    J/m    450    434     278     198    166    54
          初期阻燃性    -    -    -     V-0     V-0    -    HB
       长期加速弯曲强度    MPa    83    82     86     78    71    60
        长期加速冲击值    J/m    45    39     68     61    39    13
        长期加速燃烧性    -    -    -     V-1     V-1    -    HB
         冲击值保持率    %    10    9     24     31    23    24
实施例18、19
用表7所示组成及供给方法将成型品破碎物、芳族聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂颗粒、冲击改性剂、阻燃剂、强化剂、防滴下剂、着色剂用挤出机挤成线材,在水槽中冷却之后,用线材切割机进行造粒,得到粒料。将得到的颗粒在100℃用热风干燥机干燥5小时,之后用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG-150U)在气缸温度250℃、模具温度60℃条件下得到预定的评估用测试片。
供应给挤出机的材料的组成以及评估结果列在表7中,成型品破碎物的组成分析结果列在表9中。
挤出机的捏和条件如下。使用直径30mmφ的带排气孔的双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST)。在第1供料口上部设置1台具有2轴螺杆的原料供给装置箱式称重给料机(カセツトウエイングフイ-ダ-)(CWF-1)(久保田铁工生产,CE-T-1 0S01)。在挤出机中间的第2供料口连接具有2轴螺杆的侧进料机,再在侧进料机的上部设置2台具有2轴螺杆的原料供给装置箱式称重给料机(CWF-2、CWF-3)。将各箱式称重给料机连接到供料控制装置来设定供料量。将总排出量设定为20,000g/小时。将第1供料口至侧进料机之间的挤出温度定为250℃,之后的温度定为225℃。螺杆的转数为180rpm,排气孔的真空度为3kPa。
实施例20
用表7所示组成及供给方法,除第1供料口至侧进料机之间的气缸温度为260℃,之后的温度为245℃之外,用与实施例18相同的条件将破碎物、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇树脂颗粒(在120℃热风干燥处理5小时后的颗粒)、冲击改性剂、阻燃剂、防滴下剂进行挤出,得到颗粒。将得到的颗粒在120℃用热风循环式干燥机干燥5小时,之后通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG-150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃条件下得到评估用的测试片。供给挤出机的材料的组成及评估结果列在表7中,成型破碎物的组成分析结果如表9所示。
                                        表7
    原料供给方法 成分 单位            实施例
 供给口  供给装置    18    19    20
第1供给口 CWF-1       聚碳酸酯树脂PC-1 44.8 39.3 26.8
冲击改性剂   MD-1    %     4    -     5
  MD-2    %     -   3.5     -
阻燃剂   FR-2    %     8    -     -
  FR-3    %     -    7     -
  FR-5    %     -    -    10
   强化材料   TD    %     4    -     -
   防滴下剂   PTFE    %    0.2   0.2    0.2
着色剂母料   DC-1    %     3    -     -
  DC-2    %     -    2     -
第2供给口 CWF-2 破碎物   RE-6    %     20    -     -
  RE-7    %     -    30     -
  RE-8    %     -    -    40
  CWF-3  苯乙烯类树脂   ST-1    %     16    18     -
   聚酯树脂   PET    %     -    -    18
特性       初期弯曲强度    MPa     90    88    90
       初期冲击值    J/m    318   322   610
       初期阻燃性    -    V-0   V-0   V-0
    长期加速弯曲强度    MPa     90    89    89
     长期加速冲击值    J/m    245   219   476
     长期加速燃烧性    -    V-0   V-0   V-0
       冲击值保持率    %     77    68    78
在上述表1-9中,破碎物、树脂、阻燃剂、添加剂的记号如下述。(含聚碳酸酯树脂的成型品破碎物的模型)MS-1:将68.7%重量下述符号PC-2所示的聚碳酸酯树脂与10%重量作为磷酸酯的大八化学工业生产的CR-733S(磷酸酯低聚物)均匀混合后,将16%重量下述符号ST-1所示的ABS树脂、5%重量MD-1所示的橡胶弹性体和0.3%重量PTFE所示的防滴下剂均匀混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为260℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,通过注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃条件下得到一边(一边)为150mm厚度为3mm的评估用成型品。之后,将所述成型品用恒温恒湿测试机(タバイエスペツク生产,プラチナスF)在65℃、85%RH的条件下放置处理1000小时,得到在高温高湿环境下的加速劣化成型品。之后,将所述处理成型品用粉碎机(朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行破碎,用V型混合机均匀混合,得到成型品破碎物的模型(MS-1)。MS-1的粘均分子量为21,500,高温高湿保持率为55%。
MS-2:在MS-1中,除用66.7%重量下述符号PC-1表示的聚碳酸酯树脂和2%重量TD代替68.7%重量PC-2所示的聚碳酸酯树脂之外,与MS-1一样进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物的模型(MS-2)。MS-2的粘均分子量为21,800,高温高湿保持率为86%。
MS-3:将95.3%重量下述符号PC-2所示的聚碳酸酯树脂与4%重量硅氧烷类阻燃剂(东芝シリコ-ン生产,XC99-B5664)、0.4%重量N-(对甲苯基磺酰基)-对-甲苯磺酰亚胺的钾盐以及0.3%重量PTFE(防滴下剂)均匀混合后,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为290℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在120℃用热风循环式干燥机干燥5小时,用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度290℃、模具温度80℃条件下得到一边为150mm、厚度为3mm的评估用成型品。之后,将所述成型品用恒温恒湿测试机(タバイエスペツク生产,プラチナスF)在65℃、85%RH的条件下放置处理1000小时,得到在高温高湿环境下的加速劣化成型品。之后,将所述处理成型品用粉碎机(朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行破碎,用V型混合机均匀混合,得到成型品破碎物的模型(MS-3)。MS-3的粘均分子量为21,800,高温高湿保持率为58%。
MS-4:将97.64%重量下述符号PC-1(聚碳酸酯树脂)、2%重量硅氧烷类阻燃剂(信越化学工业生产,X-40-9243)、0.01%重量碱金属盐类阻燃剂(大日本インキ化学工业生产,メガフアツクF-114P)、0.3%重量PTFE(防滴下剂)、0.05%重量S-1(亚磷酸酯类抗氧化剂)按照与MS-3同样的方法进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物的模型(MS-4)。MS-4的粘均分子量为19,100,高温高湿保持率为88%。
MS-5:将62.6%重量下述符号PC-2(聚碳酸酯树脂)、16.7%重量PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂)、1%重量PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂)、4.2%重量SIS(苯乙烯类弹性体)、5.8%重量COMP(含有聚酯-苯乙烯类弹性体共聚物的添加剂)、9.2%重量FR-4(阻燃剂)、0.4%重量PTFE(防滴下剂)以及0.1%重量S-1(稳定剂)均匀混合后,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为290℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在105℃用热风循环式干燥机干燥5小时,用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度270℃、模具温度70℃条件下得到一边为150mm、厚度为3mm的评估用成型品。之后,将所述成型品用恒温恒湿测试机(タバイエスペンク生产,プラチナスF)在65℃、85%RH的条件下放置处理1000小时,得到在高温高湿环境下的加速劣化成型品。之后,将所述处理成型品用粉碎机(朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行破碎,用V型混合机均匀混合,得到成型品破碎物的模型(MS-5)。MS-5的粘均分子量为14,300,高温高湿保持率为53%。
MS-6:在MS-5中,除用PC-1代替PC-2,并用8.4%重量FR-3(阻燃剂)以及0.8%重量TD代替9.2%重量FR-4(阻燃剂)之外,按照与MS-5同样的方法进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物的模型(MS-6)。MS-6的粘均分子量为18,400,高温高湿保持率为84%。
(含聚碳酸酯树脂的成型品破碎物模型的重复再生破碎物)
MS-1-1:将表2所示比例的MS-1、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、阻燃剂、冲击改性剂、防滴下剂混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为260℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃条件下得到一边为150mm、厚度为3mm的评估用成型品。之后,将所述成型品用恒温恒湿测试机(タバイエスペツク(株)生产,プラチナスF)在65℃、85%RH的条件下放置处理1000小时,得到在高温高湿环境下的加速劣化成型品。之后,将所述处理成型品用粉碎机((株)朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行破碎,用V型混合机均匀混合,得到成型品破碎物模型的第一次再生破碎物(MS-1-1)。MS-1-1的粘均分子量为21,200,高温高湿保持率为51%。
MS-1-2:除将破碎物从MS-1更换为MS-1-1外,与MS-1-1同样进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物模型的第2次再生破碎物(MS-1-2)。MS-1-2的粘均分子量为21,000,高温高湿保持率为50%。
MS-1-3:除将破碎物从MS-1更换为MS-1-2外,与MS-1-1同样进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物模型的第3次再生破碎物(MS-1-3)。MS-1-3的粘均分子量为20,800,高温高湿保持率为48%。
MS-2-1:将表2所示比例的MS-2、聚碳酸酯树脂、苯乙烯类树脂、阻燃剂、冲击改性剂、强化填料、防滴下剂混合,投入直径为30mmφ的排气孔式双轴挤出机(日本制钢所生产,TEX30XSST),在气缸温度为260℃条件下进行溶融捏和,造粒。将得到的颗粒在100℃用热风循环式干燥机干燥5小时,用注塑成型机(住友重机械工业生产,SG150U)在气缸温度260℃、模具温度60℃下得到一边为150mm、厚度为3mm的评估用成型品。之后,将所述成型品用恒温恒湿测试机(タバイエスペツク生产,プラチナスF)在65℃、85%RH的条件下放置处理1000小时,得到在高温高湿环境下的加速劣化成型品。之后,将所述处理成型品用粉碎机((株)朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行破碎,用V型混合机均匀混合,得到成型品破碎物模型的第1次再生破碎物(MS-2-1)。MS-2-1的粘均分子量为21,700,高温高湿保持率为84%。
MS-2-2:除将破碎物MS-2更换为MS-2-1外,与MS-2-1同样进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物模型的第2次再生破碎物(MS-2-2)。MS-2-2的粘均分子量为21,600,高温高湿保持率为83%。
MS-2-3:除将破碎物MS-2更换为MS-2-2外,与MS-2-1同样进行成型、高温高湿处理和破碎,得到成型品破碎物模型的第3次再生破碎物(MS-2-3)。MS-2-3的粘均分子量为21,400,高温高湿保持率为81%。
(含有聚碳酸酯树脂的成型品破碎物)
RE-1-RE-5的分析结果列在表8中,RE-6-RE-8的分析结果列在表9中。
                                                                           表8
          分析方法   单位等      RE-1         RE-2           RE-3        RE-4        RE-5
   (i)      主要树脂     -  聚碳酸酯树脂    聚碳酸酯树脂      聚碳酸酯树脂    聚碳酸酯树脂    聚碳酸酯树脂
   MBS树脂等二烯类橡胶    ABS树脂等二烯类橡胶   ABS树脂等二烯类橡胶    ABS树脂等二烯类橡胶
   (ii)     肼分解残渣   %重量      0.3          5           25         22         22
   (iii)      灰化残渣   %重量      0.3          0           0.7         0.7         0.7
   (iv)    二烯类橡胶量   %重量       -         2.8           2.5         2.8         2.8
   (v)   肼分解残渣内容     -       -   甲基丙烯酸甲酯         丙烯腈       丙烯腈       丙烯腈
    -       -       丁二烯         苯乙烯       苯乙烯       苯乙烯
    -       - -         丁二烯       丁二烯       丁二烯
    -       -     甲基丙烯酸甲酯   甲基丙烯酸甲酯   甲基丙烯酸甲酯
    -       -   丙烯酸2-乙基己基酯     丙烯酸丁酯     丙烯酸丁酯
    -       -           -  环状二甲基硅氧烷  环状二甲基硅氧烷
   (vi)  无机成分等的观察     -    无机颜料        炭黑        无机颜料      无机颜料     无机颜料
   (vii)   磷酸酯种类(★)     X       -    来自间苯二酚     来自间苯二酚    来自间苯二酚   来自间苯二酚
  R1-R4       -    来自二甲苯酚     来自二甲苯酚    来自二甲苯酚   来自二甲苯酚
     磷酸酯量   %重量       -        10         10         9        9
   (viii)     PTFE相当量   %重量       -        0.2         0.3        0.3       0.3
          粘均分子量     -     16100      19000        18100       19300      16300
        高温高湿保持率     %       90        87          85         52        43
★X、R1-R4表示式(4)中的符号。
                                                                   表9
                 分析方法   单位等            RE-6          RE-7            RE-8
   (i)             主要树脂     -       聚碳酸酯树脂     聚碳酸酯树脂        聚碳酸酯树脂
  ABS树脂等二烯类橡胶  ABS树脂等二烯类橡胶  聚对苯二甲酸二乙醇酯树脂
   (ii)            肼分解残渣   %重量          25.0         22.2            10.2
   (iii)             灰化残渣   %重量          6.2          0.7            1.9
   (iv)           二烯类橡胶量   %重量          2.5          2.8            6.2
   (v)          肼分解残渣内容     -        丙烯腈        丙烯腈             -
    -        苯乙烯        苯乙烯             -
    -        丁二烯        丁二烯          丁二烯
    -     甲基丙烯酸甲酯    甲基丙烯酸甲酯       甲基丙烯酸甲酯
    -    丙烯酸2-乙基己基酯      丙烯酸丁酯            -
    -           -   环状二甲基硅氧烷            -
   (vi)         无机成分等的观察     -     无机颜料,滑石       无机颜料         无机颜料
   (vii)          磷酸酯种类(★)     X      来自间苯二酚      来自双酚A            -
  R1-R4      来自二甲苯酚      来自苯酚            -
           磷酸酯量   %重量          10         9            -
   (viii)           PTFE相当量   %重量          0.3        0.3           0.3
   (ix)         溴化合物的有无     -          无        无            有
   (x)          溴化合物的量   %重量          -        -            8
   (xi)   聚碳酸酯/聚酯的比率(重量比例)     -          -        -          65/35
                 粘均分子量     -       18,900      17,700         20,300
               高温高湿保持率     %         88        80           88
★X、R1-R4表示式(4)中的符号。
RE-1:将市场上用于浴室用电灯罩的聚碳酸酯树脂成型品用自来水冲洗,用热风干燥机干燥后,用粉碎机(朋来铁工所生产,SB-210)在70kg/h的处理能力下进行粉碎,用V型混合机均匀混合,得到破碎物(RE-1)。RE-1的组成分析结果如表8所示。RE-1的粘均分子量为16,100,高温高湿保持率为90%。
RE-2:将市场上用于笔记本电脑的电池部件的成型品与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-2)。RE-2的组成分析结果如表8所示。RE-2的粘均分子量为19,000,高温高湿保持率为87%。
RE-3:将市场上用于笔记本电脑的外壳、具有导电涂膜和金属镀膜的成型品浸渍在硝酸水溶液中,接下来将成型品用水洗,除去它们的金属成分,得到成型品。之后与RE-1一样进行破碎、混合,得到破碎物(RE-3)。RE-3的组成分析结果如表8所示。RE-3的粘均分子量为18,100,高温高湿保持率为85%。
RE-4:将市场上用于复印机的外壳的成型品与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-4)。RE-4的组成分析结果如表8所示。RE-4的粘均分子量为19,300,高温高湿保持率为52%。
RE-5:将市场上用于打印机的外壳的成型品与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-5)。RE-5的组成分析结果如表8所示,几乎与RE-4相同。RE-5的粘均分子量为16,300,高温高湿保持率为43%。
RE-6:将市场上用于笔记本电脑的外壳、具有导电涂膜和金属镀膜的成型品浸渍在硝酸水溶液中,接下来将成型品用水洗,除去它们的金属成分,得到淡灰色的成型品。之后将其与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-6)。RE-6的组成分析结果如表9所示。RE-6的粘均分子量为18,900,高温高湿保持率为88%。
RE-7:将复印机的外壳成型品(象牙色)与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-7)。RE-7的组成分析结果如表9所示。RE-7的粘均分子量为17,700,高温高湿保持率为80%。
RE-8:将打印机内部零部件的成型品(黑色)与RE-1同样进行水洗、干燥、破碎、混合,得到破碎物(RE-8)。RE-8的组成分析结果如表9所示。RE-8的粘均分子量为20,300,高温高湿保持率为88%。
(聚碳酸酯树脂)
PC-1:聚碳酸酯树脂
      帝人化成生产,L-1225WP(粘均分子量为22,500)
PC-2:聚碳酸酯树脂
      帝人化成生产,K-1300W(粘均分子量为30,000)
(苯乙烯类树脂)
ST-1:ABS树脂
      日本エイアンドエル生产,サンタツクUT-61
(聚酯树脂)
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂
     帝人生产,TR-8580H
PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂
     帝人生产,TRB-J
(阻燃剂)
FR-1:磷酸三苯基酯
      大八化学工业生产,TPP
FR-2:间苯二酚双(磷酸二甲苯基酯)
      旭电化工业生产,アデカスタブFP-500
FR-3:双酚A双(磷酸二苯基酯)
      大八化学工业生产,CR-741
FR-4:间苯二酚双(磷酸二苯基酯)
      大八化学工业生产,CR-733S
FR-5:四溴双酚A的碳酸酯低聚物
      帝人化成生产,フアイヤガ-ド FG-7000
(橡胶弹性体)
MD-1:甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸乙酯-丁二烯共聚物
      吴羽化学工业生产,パラロイド EXL-2602
MD-2:丙烯酸2-乙基己基酯·丁二烯·甲基丙烯酸甲酯·苯乙烯多段接枝共聚物
      吴羽化学工业生产,HIA-15
MD-3:聚硅氧烷橡胶成分与聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分的复合弹性体
      三菱レイヨン生产,メタブレンS-2001
SIS:热塑性苯乙烯弹性体
     クラレ生产,セプトン2005
(强化填料)
TD:滑石
    林化成生产,HS-T0.8(由激光衍射法测定平均粒径约5μm)
(防滴下剂)
PTFE:具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯
      ダイキン工业生产,ポリフロンMPA  FA-500
(其他)
COMP:含有聚酯-苯乙烯类弹性体共聚物的添加剂
      クラレ生产,TK-S7300
S-1:亚磷酸酯类抗氧化剂
    日本チバガイギ-生产,IRGAFOS168
(着色剂母料)
DC-1:将下述(i)-(v)的染料、颜料及PC-1用超级混合器均匀混合后的干着色母料。括号内的%重量表示相对于100%重量DC-1的比例。
(i)PC-1(65.6067%重量)
(ii)RTC30(33.3333%重量)
  (タイオキサイドジヤパン生产的氧化钛,R-TC30)
(iii)CB970(0.6933%重量)
(三菱化学生产的炭黑,炭黑#970)
(iv)Y8010(0.2000%重量)
(有本化学工业生产的黄色染料,プラストイエロ-8010)
(v)R8360(0.1667%重量)
(有本化学工业生产的红色染料,プラストレツド 8360)
DC-2:将下述(vi)-(x)的染料、颜料及PC-1用超级混合器均匀混合后的干着色母料。括号内的%重量表示相对于100%重量DC-2的比例。
(vi)PC-1(47.673%重量)
(vii)RL-91(50.000%重量)
(Millennium Inorganic Chem.生产的氧化钛,TIONA RL-91)
(viii)CB970(0.111%重量)
(三菱化学生产炭黑,炭黑#970)
(ix)Y118S(2.171%重量)
(日本フエロ-生产钛黄,フエロ-カラ-42-118S)
(x)R8370(0.045%重量)
(有本化学工业生产红色染料,プラストレツド 8370)
发明的效果
本发明的再生树脂组合物具有芳族聚碳酸酯树脂的优良特性,除初期机械强度,特别是抗冲击性外,还具有优异的长期机械强度、阻燃性的保持效果,因此不仅可以将由电气、电子设备、OA机器等使用过的制品所产生的聚碳酸酯树脂类成型品有效再生,而且具有可广泛再生用于这些制品的充分的特性,从环境保护、资源再利用的观点来看也是非常有用的,具有特别的工业效果。

Claims (35)

1.一种再生树脂组合物,它由
(I)满足
(1)芳族聚碳酸酯树脂的含量为30-98%重量的成型品破碎物;
(2)所述破碎物的粘均分子量为17,000-30,000;并且
(3)所述破碎物的高温高湿保持率为60%或以上
的成型品破碎物(A成分),和
(II)芳族聚碳酸酯树脂(B成分)构成。
2.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述再生树脂组合物中破碎物(A成分)的含量为5-60%重量,并且芳族聚碳酸酯树脂(B成分)的含量为5-90%重量。
3.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)的高温高湿保持率为70%或更高。
4.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有苯乙烯类树脂(A-2-PS成分)或芳族聚酯树脂(A-2-PE成分)。
5.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有1-65%重量A-2-PS成分或A-2-PE成分。
6.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有阻燃剂(A-3成分)。
7.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有1-30%重量作为阻燃剂的磷酸酯(A-3-a成分)。
8.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有0.01-10%重量作为阻燃剂的有机硅氧烷化合物(A-3-b成分)。
9.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有0.0005-1%重量作为阻燃剂的碱(土)金属盐(A-3-c成分)。
10.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有0.5-20%重量冲击改性剂(A-4成分)。
11.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有1-60%重量强化填料(A-5成分)。
12.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)含有40-90%重量芳族聚碳酸酯树脂(A-1成分)。
13.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述破碎物(A成分)的粘均分子量为18,000-26,000。
14.权利要求1的再生树脂组合物,其中所述再生树脂组合物中破碎物(A成分)的含量为6-50%重量,并且芳族聚碳酸酯树脂(B成分)的含量为10-85%重量。
15.权利要求1的再生树脂组合物,该组合物是含有破碎物(A成分)和芳族聚碳酸酯树脂(B成分)的再生树脂组合物,所述组合物(C成分)由下述(1)-(3)构成:
(1)30-96%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)3-40%重量的苯乙烯类树脂(C-2-PS成分);以及
(3)0.01-30%重量的阻燃剂(C-3成分)。
16.权利要求15的再生树脂组合物,所述组合物进一步含有0.5-20%重量的冲击改性剂(C-4成分)。
17.权利要求15或16的再生树脂组合物,所述组合物进一步含有1-60%重量的强化填料(C-5成分)。
18.权利要求15的再生树脂组合物,所述组合物含有1-30%重量的作为阻燃剂(C-3成分)的磷酸酯(C-3-a成分)。
19.权利要求15的再生树脂组合物,所述组合物能提供高温高湿保持率为60%或更高的成型品。
20.权利要求15的再生树脂组合物,所述组合物能提供冲击值保持率为60%或更高的成型品。
21.权利要求15的再生树脂组合物,所述组合物能提供UL规格94的阻燃性测试满足V-0的成型品。
22.权利要求1的再生树脂组合物,该组合物是含有破碎物(A成分)和芳族聚碳酸酯树脂(B成分)的再生树脂组合物,所述组合物(C成分)由下述(1)-(3)构成:
(1)30-96%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)3-40%重量的芳族聚酯树脂(C-2-PE成分);以及
(3)0.01-30%重量的阻燃剂(C-3成分)。
23.权利要求22的再生树脂组合物,所述组合物进一步含有0.5-20%重量的冲击改性剂(C-4成分)。
24.权利要求22或23的再生树脂组合物,所述组合物进一步含有1-60%重量的强化填料(C-5成分)。
25.权利要求22的再生树脂组合物,所述组合物能提供高温高湿保持率为60%或更高的成型品。
26.权利要求22的再生树脂组合物,所述组合物能提供冲击值保持率为60%或更高的成型品。
27.权利要求22的再生树脂组合物,所述组合物能提供UL规格94的阻燃性测试满足V-0的成型品。
28.权利要求1的再生树脂组合物,该组合物是含有破碎物(A成分)和芳族聚碳酸酯树脂(B成分)的再生树脂组合物,所述组合物(C成分)由下述(1)-(3)构成:
(1)50-98%重量的芳族聚碳酸酯树脂(C-1成分);
(2)0.01-30%重量的阻燃剂(C-3成分);以及
(3)0-20%重量的冲击改性剂(C-4成分)。
29.权利要求28的再生树脂组合物,所述组合物进一步含有1-30%重量的强化填料(C-5成分)。
30.权利要求28的再生树脂组合物,所述组合物含有1-30%重量作为阻燃剂(C-3成分)的磷酸酯(C-3-a成分)。
31.权利要求28的再生树脂组合物,所述组合物能提供高温高湿保持率为60%或更高的成型品。
32.权利要求28的再生树脂组合物,所述组合物能提供冲击值保持率为60%或更高的成型品。
33.权利要求28的再生树脂组合物,所述组合物能提供UL规格94的阻燃性测试满足V-0的成型品。
34.由权利要求1、15、22或28中任一项的再生树脂组合物形成的成型品。
35.权利要求34的成型品,所述成型品的高温高湿保持率为60%或更高。
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