經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 _____B7 _ 五、發明說明(1 ) 【技術領域】 本發明係有關一種難燃性聚碳酸酯樹脂之發明,詳細 言之,係有關一種不含鹵素,僅添加少量添加劑即可顯示 出優良的難燃性外,亦具有優良成型性、耐衝擊性、熱安 定性、耐溼熱性及再循環性極佳之聚碳酸酯樹脂組成物。 【技術背景】 聚碳酸酯樹脂以具有優良的耐衝擊性、耐熱性、電特 性等,而被廣泛地利用於以〇A (辦公室自動化)機器、 資訊-通訊機器、家庭電器等電氣-電子機器、汽車領域 、建築領域等爲中心之應具有高度難燃性之技術領域中, 並以添加各種難燃劑之方式進行改善。 提昇聚碳酸酯樹脂之難燃性之方法,例如可使用鹵化 雙酚A、鹵化聚碳酸酯低聚物等鹵化系難燃劑,並就提昇 難燃劑效率之點而言,可再添加氧化銻等難燃助劑。但, 近年來,就安全性、廢棄-焚燒時對環境之影響等觀點而 言,市場方面已產生一種需要使用不含鹵素之難燃劑的難 燃化方法。其中,有人提出使用添加有機磷系難燃劑、或 添加有機磷酸酯化合物爲無鹵素系難燃劑所得之聚碳酸酯 樹脂組成物,除具有優良的難燃性外,亦具有可作爲可塑 劑作用等方法。 聚碳酸酯樹脂使用磷酸酯化合物使其難燃化時,磷酸 酯化合物需要使用較多之添加量。又,聚碳酸酯樹脂因成 型溫度、熔融黏度較高,且爲對應成型品之輕薄化、大型 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------I-——:—涔裝i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . -4 - 1225081 A7 -;--- -B7__ 五、發明說明(2 ) ί匕之目的’而有使成型溫度日漸增高之傾向。因此,爲使 磷酸酯化合物具有一般之難燃性時,於成型加工時,將不 可避免地會產生模具腐蝕、或產生氣體等現象,故對於成 型環境或於成型品之外觀上將未能達到最佳之目的。又, 將成型品置於加熱狀態下,或置於高溫高濕度下時,多會 產生衝擊強度降低、變色等問題。此外,近年來於節省能 資源化目標下,亦會產生於再循環使用上熱安定性不佳之 問題。 對於此點,已知於聚碳酸酯樹脂中添加聚矽氧化合物 時,除不會於燃燒時產生有害氣體外亦具有難燃之效果。 例如,(1 )特開平1 0 — 1 3 9 6 6 4號公報中揭示有 由具有特定構造或特定分子量之聚矽氧化合物樹脂所構成 之難燃劑。 又,(2 )特開昭5 1 — 4 5 1 6 0號公報、 特開平1 — 318069號公報、 特開平6 - 3 0 6 2 6 5號公報、 特開平8—12868號公報、 特開平8 — 295796號公報、 特公平3 - 4 8 9 4 7號公報等揭示有使用聚矽氧類之難 燃性聚碳酸酯樹脂等。但,前者(1 )記載之樹脂,於具 有某種程度之難燃性時,其耐衝擊性則不充分。後者(2 )記載之樹脂,聚矽氧類並不能單獨作爲難燃劑使用,就 改良耐滴落性之目的時,例如使用例示之化合物時,必須 添加磷酸酯化合物、第2族金屬鹽等,此點與前述之內容 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ' -5- --------:——rj-r 裝 i — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·. --線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 B7 五、發明說明(3 ) 並不相同。此外亦會產生因含難燃劑所造成之成型性、物 性降低等問題。 又,聚碳酸酯樹脂中,已知有使用含聚碳酸酯-聚有 機矽氧烷共聚物之樹脂,與具有原纖維形成能之聚四氟乙 火希所得之聚碳酸酯樹脂組成物所得之難燃性樹脂組成物( 特開平8 - 8 1 6 2 0號公報)。此一組成物爲一種具有 較低有機聚矽氧烷含量之於特定範圍內可顯示出優良難燃 性之組成物。又,特開平8 - 1 7 6 4 2 5號公報中,亦 有揭示一種不損及透明性下而可改良難燃性之使用有機鹼 金屬鹽或有機鹼土族金屬鹽、有機聚矽烷等方法。但,上 記二方法中,雖具有優良的難燃特性,但聚碳酸酯特徵之 耐衝擊性等仍未能提昇。 又,特公平6 - 7 0 7 1 6號公報中,揭示有於維持 耐衝擊之特性下改良難燃性之目的下,使用芯-殼型彈性 體作爲一種成分使用之方法。但,其會有熱安定性等問題 產生,而於成形爲大型製品時,會有變色或斑紋等容易造 成外觀不良之問題產生。 本發明,即是在上述現況下,提出一種於使用無鹵素 化合物之聚碳酸酯樹脂以達成難燃化目的時,於維持優良 難燃性下’亦具有優良成型性、耐衝擊性、熱安定性、耐 溼熱性及再循環性等目的之聚碳酸酯樹脂組成物。 【發明之內容】 本發明者們’經過深入硏究結果,得知於聚碳酸樹脂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-6- 1225081 A7 B7 五、發明說明(4 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 中’添加特定之橡膠彈性體、有機鹼金屬鹽或有機鹼土族 金屬鹽及特定之聚氟烯烴樹脂後,即可達到上述之目的效 果’因而完成本發明。 即,本發明之主要內容係如下所示。 1、 一種難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,其特徵爲,對 丄〇0重量份之(A)聚碳酸酯樹脂,含有〇 · 2〜1〇 重量份之(B)芯一殼型接枝橡膠狀彈性體,〇 · 〇2〜 5重量份之(c )有機鹼金屬鹽及/或有機鹼土族金屬鹽 ’〇· 0 2〜3重量份之(D )聚氟烯烴樹脂。 2、 如上記第1項之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,其 可再含有對1 〇 〇重量份之(A)聚碳酸酯樹脂爲〇 · i 〜1 0重量份之(E)含有官能基之聚矽氧化合物。 3、 如上記第1或2項之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物 ’其中,(B )成分之芯-殻型接枝橡膠狀彈性體,係由 丙烯系聚合物接枝所得者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 4、 如上記第1〜3項中任一項之難燃性聚碳酸酯樹 脂組成物,其中,(B )成分之芯-殼型接枝橡膠狀彈性 體中橡膠狀聚合物之含量爲4 0重量%以上。· 5、 如上記第2〜4項中任一項之難燃性聚碳酸酯樹 脂組成物,其中,(E )成分之含官能基之聚矽氧化合物 係具有下記式(1)所示之基本構造, R1aR2bSi〇(4-a-b)/2 ·_·(1) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -7- 1225081 A7 B7 五、發明說明(5 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) (其中,R1爲含有官能基之基,R2爲碳數1〜1 2之烴 基 ’ a 與 b 係爲滿足 〇<a€3,0Sb<3,0<a + b ^ 3關係之數)。 6、 如上記第1〜5項中任一項之難燃性聚碳酸酯樹 脂組成物,其中,(D )成分之聚氟烯烴樹脂係爲具有原 纖維形成能之平均分子量5 0 0,0 0 〇以上之聚四氟乙 7、 如上記第1〜6項中任一項之難燃性聚碳酸酯樹 脂組成物,其中,(A )成分之聚碳酸酯樹脂之黏度平均 分子量爲15,0〇0〜25,000。 8、 如上記第1〜7項中任一項之難燃性聚碳酸酯樹 脂組成物,其中,難燃性聚碳酸酯樹脂組成物係滿足 UL9 4/ 5VA (2 · 5mm)或 UL94/5VB ( 2 · 5mm)之規格。 9、 一種使用上記1〜8項中任一項之難燃性聚碳酸 酯樹脂組成物所得之電氣-電子機器之外殻或部品。 【實施發明之最佳形態】 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 以下將對本發明作詳細之說明。 (A )聚碳酸酯樹脂 作爲本發明之聚碳酸酯樹脂組成物之(A )成分之聚 碳酸酯樹脂(PC),並不需有特別之限定,而可爲各種 之化合物。一般,可使用二價苯酚與碳酸酯前驅物反應所 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公釐) -8- 1225081 A7 五、發明說明(6 ) 製得之芳香族聚碳酸酯爲宜。即,多使用將二價苯酚與碳 酸酯前驅物以溶液法或熔融法,即將二價苯酚與光氣反應 ’二價苯酚與二苯基碳酸酯等經由酯交換法反應所製得之 碳酸酯。 二價苯酚,例如各種化合物,例如2,2 -雙(4 一 經苯基)丙烷〔雙酚A〕、雙(4 一羥苯基)甲烷、1 ’ 1一雙(4 —經苯基)乙垸、2,2 —雙(4 一經基一 3 ’ 5 -二甲基苯基)丙烷、4,4'一二羥基二苯基、雙( 4 一羥苯基)環烷、雙(4 一羥苯基)氧化物、雙(4 一 羥苯基)硫化物、雙(4 一羥苯基)硕、雙(4 一羥苯基 )亞碾、雙(4 一羥苯基)醚、雙(4 一羥苯基)酮等。 其中最佳之二價苯酚爲雙(羥苯基)烷系,特別是以 雙酚A爲主原料所得之化合物。又,碳酸酯之前驅物例如 羰基鹵化物、羰基酯或鹵化甲酸酯等,具體而言例如光氣 、二價苯酚之二鹵化甲酸酯、二苯基碳酸酯、二甲基碳酸 酯、二乙基碳酸酯等。其他,例如二價苯酚例如醌、間苯 二酚、鄰苯二酚等。此些二價苯酚可各自單獨使用,或將 2種以上混合使用皆可。 又,聚碳酸酯樹脂亦可具有支鏈構造,歧化劑例如1 ,1 ,1—三(4 —羥苯基)乙烷、α,α',α''—三( 4 一羥苯基)一 1,3,5 -三異丙基苯、間苯三酚、偏 苯三酚、鄰苯三酚等、靛紅雙(〇 —甲酚)等。又,爲調 節分子量之目的上,以使用苯酚、ρ - t 一丁基苯酚、ρ 一 t 一鋅基苯酚、p -異丙苯基苯酚等爲佳。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------------裝--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · -I線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -9- 1225081 A7 B7 五、發明說明(7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 又’本發明所使用之聚碳酸酯樹脂,例如可使用於對 苯二甲酸等2官能性羧酸、或其酯形成衍生物等酯前驅物 之存在下,進行聚碳酸酯之聚合反應所得之聚酯-聚碳酸 酯樹脂等共聚物或,各種聚碳酸酯樹脂之混合物等。 本發明所使用之聚碳酸酯樹脂之黏度平均分子量,以 15,000 〜25,000 爲佳,又以 15,000 〜 20,000爲最佳。黏度平均分子量低於15,000 時所形成之樹脂其物性不佳,超過2 5,0 0 0時其流動 性與成型性皆劣化。此一黏度平均分子量(M v )係使用 烏別羅德型黏度劑,測定其於2 0 °C時二氯甲烷溶液之黏 度,並依此求得臨界黏度〔7?〕,並依下式所求得者。 〔/?〕=1 · 23x10— 5Mv0·83 (B )芯-殼型接枝橡膠狀彈性體 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 構成本發明樹脂組成物(B )成分之芯-殼型接枝橡 膠狀彈性體,係具有由芯與殼所構成之二層構造,芯部分 爲軟質橡膠狀態,而其表面之殼部分則爲硬質之樹脂狀態 ,而彈性體本身係爲粉末狀(粒子狀態)之接枝橡膠狀彈 性體。此芯-殼型接枝橡膠彈性體,即使與聚碳酸酯樹脂 經熔融摻合後,該粒子之狀態多能保持粒子狀之型態。基 於所添加之接枝橡膠彈性體多能保持粒子狀之形態,故可 均勻地分散而具有不使表面產生剝離之效果。 此芯-殼型接枝橡膠狀彈性體’例如爲下列各種物質 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -10- 1225081 Α7 Β7 五、發明說明(8 ) 。市售物質中,例如高摻合B6 2 1 (日本雷陽公司製) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、KM—330 (羅門哈斯公司製)、美他普W529、 美他普S2 00 1 、美他普C223、美他普B621 ( 三菱麗陽公司製)等。此些物質中,例如可於由烷基丙嫌 酸酯或烷基丙烯酸甲酯爲主體之單體所得橡膠狀聚合物之 存在下,將1種或2種以上之乙烯系單體聚合所得者。其 中,烷基丙烯酸酯或烷基丙烯酸甲酯以具有碳數爲2〜 1 0之烷基者爲佳。具體而言,例如乙基丙烯酸酯、丁基 丙烯酸酯、2 —乙基丙烯酸己酯、η —辛基丙烯酸甲酯等 。其中由烷基丙烯酸酯類爲主體之單體所得之橡膠狀聚合 物,例如由7 0重量%以上之烷基丙烯酸酯類與,3 0重 量%以下之可與其共聚之乙烯系單體,例如甲基丙烯酸甲 酯、丙烯腈、醋酸乙酯、苯乙烯等反應所得之聚合物等。 又,此時可適當地添加作爲交聯劑之例如二乙基苯、乙烯 基丙烯酸甲酯、三烯丙基氰酸酯、三烯丙烯基異氰酸酯等 多官能性單體以進行反應。 此外,橡膠狀聚合物亦可使用與聚矽氧橡膠之混合物 〇 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 可於橡膠狀聚合物之存在下進行反應之乙烯系單體, 例如苯乙烯、α -甲基苯乙烯等芳香族乙烯化合物,甲基 丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯等烷基丙烯酸指,甲基丙烯酸甲 酯、乙基丙烯酸甲酯等烷基丙烯酸甲酯等。此些單體可以 1種或2種以上組合使用,或與其他乙烯系聚合物,例如 丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯化合物或,醋酸乙酯、丙 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -Π - 1225081
五、發明說明(9 ) 酸乙酯等乙酯化合物等共聚亦可。此聚合反應,例如可以 塊狀聚合、懸濁聚合、乳化合等各種方法進行。特別是以 乳化聚合之方法爲最佳。 以此方法所製得之芯-殼型接枝橡膠狀彈性體,以含 有2 0重量%以上之前記橡膠狀聚合物爲佳,又以含4 〇 重量%以上者爲更佳。此芯-殻型接枝橡膠狀彈性體,具 體而言例如6 0〜8 0重量%之η -丁基丙烯酸酯與,苯 乙烯、甲基丙烯酸酯等之接枝共聚物等ΜΑ S樹脂彈性體 。又,以由5〜9 5重量%之聚矽氧橡膠成分與9 5〜5 重量%之聚丙烯酸丙烯酸甲酯橡膠成分所形成之具有不致 分離之相互連結構造之,於平均粒徑爲0 . 01〜1/zm 之複合橡膠中至少有1種乙烯單體接枝聚合所得之複合橡 膠系接枝共聚物具有極高之耐衝擊改良效果。此一複合性 橡膠系接枝共聚物,例如極易取得之市售品之例如三菱麗 陽公司所製得之美他普S — 2 0 0 1等。 此(B)成分之芯-殻型接枝橡膠狀彈性體之含量, 以對1 0 0重量份(A)成分之聚碳酸酯樹脂爲〇 . 2〜 10重量份爲佳,更佳爲0·5〜5重量份。其中,接枝 橡膠狀彈性體之含量過少時,會造成耐衝擊性之改良效果 較差,過多時會使難燃性、熱安定性、耐溼熱性等效果降 低。又,將此芯-殼型接枝狀彈性體以其他接枝共聚物取 代時,雖可改良耐衝擊強度,但卻不易維持本發明最終目 的之特定程度的難燃性。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ----------— II裝.II (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) · 丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -12- 1225081 A7 B7 五、發明說明(10 ) (c)有機鹼金屬鹽及/或有機鹼金屬族金屬鹽 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之樹脂組成物中,(c )成分係使用有機鹼金 屬鹽及/或有機鹼土族金屬鹽。此有機鹼金屬鹽或有機驗 土族金屬鹽例如各種物質中,至少具有一個碳原子之有機 酸或有機酸酯之鹼金屬鹽或鹼土族金屬鹽。其中,有機酸 或有機酸酯,例如有機磺酸、有機羧酸等。又,鹼金屬例 如鈉、鉀、鋰、鉋等,又,鹼土族金屬例如鎂、鈣、鋸、 鋇等。其中又以鈉、鉀、鉋之鹽類爲佳。又,其中有機酸 之鹽,例如可被氟、氯、溴等鹵素所取代者爲佳。 上記各種有機酸鹼金屬鹽或鹼土族金屬鹽中,例如爲 有機磺酸時,以使用下式(I ) (C n F 2 η + 1 S 〇 3 ) m Μ …(I ) -線. (其中,η爲1〜10之整數,μ爲鋰、鈉、鉀、鉋等鹼 金屬,或鎂、鈣、緦、鋇等鹼土族金屬鹽,m爲μ之原子 價) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 所示之全氟烷基磺酸之鹼金屬鹽或鹼土族金屬鹽爲佳 。此些化合物,例如特公昭4 7 — 4 0 4 4 5號公報中所 g己載之鹽類。 上式(I )中,全氟烷基磺酸例如,全氟甲烷磺酸、 全氟乙烷磺酸、全氟丙烷磺酸、全氟丁烷磺酸、全氟甲基 丁烷磺酸、全氟己烷磺酸、全氟庚烷磺酸、全氟辛烷磺酸 等。特別是其鉀鹽爲更佳。其他例如,2 · 5 -二氯苯基 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 X 297公爱) -13- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 B7 五、發明說明(11 ) 磺酸、2,4,5 -三氯苯基磺酸、二苯基磺酸—3 -磺 酸、二苯基磺酸一 3,3'-二磺酸、萘基三磺酸等有機磺 酸之鹼金屬鹽或鹼土族金屬鹽等。 又,有機羧酸例如,全氟蟻酸、全氟甲烷羧酸、全氟 乙烷羧酸、全氟丙烷羧酸、全氟丁烷羧酸、全氟甲基丁烷 羧酸、全氟己烷羧酸、全氟庚烷羧酸、全氟辛烷羧酸等, 並可使用其有機羧酸之鹼金屬鹽或鹼土族金屬鹽。其鹼金 屬鹽或鹼土族金屬鹽之內容係與前記內容相同。 上記(C )成分可使用1種或將2種以上組合使用皆 可。又,其含量以對1〇〇重量份(A)成分爲〇 . 02 〜5重量份爲佳,更佳爲0·05〜3重量份。其含量過 少時,則未能達到目標之難燃性,過多時,其難燃性並未 能隨量的增加而增加,因此對經濟上而言,係屬不利之因 素。 (D )聚氟烯烴樹脂 本發明之樹脂組成物中,(D )成分之聚氟烯烴樹脂 係於難燃性試驗等試驗時爲防止熔融液滴落之目的下所添 加者。其中之聚氟烯烴樹脂一般係爲含有氟基乙烯基_造 之聚合物、共聚物等,例如,二氟乙烯聚合物、四氟乙烯 聚合物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯與不含氟 之乙烯系單體之共聚物等。較佳者例如聚四氟乙烯( PTFE),其平均分子量以500,000以上爲佳, 又以500 ,〇〇〇〜10 ,〇00 ,000之範圍爲最 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-14- 1225081 A7 B7 五、發明說明(〗2 ) 佳。本發明所使用之聚四氟乙烯可使用目前已知之各種化 合物。 又,聚四氟乙烯中,以使用具有原纖維形成能之化合 物,可防止更高溫度下之熔融滴落性。具有原纖維形成會g 之聚四氟乙烯(PTF E )並未有特別之限定,例如分布 於A S T Μ規格中之規格3皆可使用。其具體例如,鐵氟 隆6 — J (三井—杜邦公司製),聚氟隆D— 1、聚氟隆 F—103、聚氟隆F201(大金工業公司製)、 CD076 (旭ICI聚合物公司製)等。 又,除上記規格3之化合物外,例如阿爾康F 5 (孟 福司公司製)、聚氟ΜΡΑ、聚氟FA—1〇〇 (大金工 業公司製)等。其聚四氟乙烯(PTFE)可單獨使用或 將2種以上組合使用皆可。上記之具有原纖維形成能之聚 四氟乙烯(P T F Ε )例如可將四氟乙烯置於水性溶媒中 ,於鈉、鉀、銨過氧硫化物之存在下,1〜1 0 〇 p s i 之壓力、◦〜2〇〇°C之溫度、較佳爲20〜100 °C下 .進行聚合而製得。 其中,(D)成分之含量,以對1〇〇重量份(A) 成分爲0·02〜3重量份爲佳,更佳爲0·05〜1重 量份。其含量過少時,則未能充分防止達到目標之難燃性 時之熔融滴落性,過多時,除未能使效果提昇外,亦對耐 衝擊性、成型品之外觀等會產生不良影響。因此,可各自 依成型品所需求之難燃程度,而適當地添加例如U L -94之V— 0、V—l、V—2等其他成分。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- 1225081 A7 B7 五、發明說明(13 ) (E )含官能基之聚矽氧化合物 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明之樹脂組成物,雖可以前記四成分達成目的’ 但爲再使難燃性提昇時,可再添加(E )成分之含官能基 聚矽氧化合物。此一(E )成分之含官能基之聚政氧化合 物係爲具有官能基之(聚)有機矽氧烷類’其骨架中’係 爲具有下式 R1aR2bSi〇(4-a-b)/2 (其中,R1爲含有官能基之基,R2爲碳數1〜1 2之烴 基,且 0<aS3,0^b<3,0<a+bS3)構造 之聚合物、共聚物爲佳。又,官能基例如爲含有烷氧基、 芳氧基、聚氧烷基、氫基、羥基、羧基、矽烷基、胺基、 氫硫基、環氧基、乙烯基等基團,其中又以氫基、羥基、 烷氧基、環氧基、乙烯基爲更佳。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此些官能基中,可將具有多數官能基之聚矽氧化合物 、具有不同官能基之聚砍氧化合物合倂使用。具有此官能 基之聚矽氧化合物,其官能基(R 1 ) /烴基(R 2 )之比 例一般爲0 . 1〜3,較佳爲0 · 3〜2之程度爲佳。 此些聚矽氧化合物可爲液狀、粉狀等,以於熔融混練 時具有優良分散性者爲佳。例如,室溫下黏度爲 1 ,0〇0〜500,000c s t左右之液狀物爲佳。 本發明之聚碳酸酯樹脂組成物中,聚矽氧烷化合物爲液狀 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -16- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 B7 五、發明說明(14 ) 時,除可均勻地分散於組成物中外,於成型時或成型品之 表面上亦不至產生過多之滴漏現象。 含有此官能基之聚矽氧化合物之含量,以對1 0 0重 量份(A )成分爲〇 . 1〜1 〇重量份爲佳,更佳爲 〇· 2〜5重量份。其含量過少時,則未能充分顯現出效 果,過多時,亦不會依量之增加而造成使效果增大。 又,本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,必要時就 提昇型品之剛性、或難燃性之目的上再添加無機塡充劑。 其中,無機塡充劑例如可爲滑石、雲母、高嶺土、矽藻土 、碳酸鈣、硫酸鈣、硫酸鋇、玻璃纖維、碳纖維、鈦酸鉀 纖維等。其中又以板狀之滑石、雲母等或,纖維狀之塡充 劑爲佳。滑石係爲鎂之含水矽酸鹽,一般可使用市售之商 品即可。又,滑石等無機塡充劑之平均粒徑爲0 . 1〜 50#m,較佳爲〇.2〜20#m。此些無機塡充劑, 特別是含有滑石者,具有提昇剛性之效果以外,亦有可使 聚矽氧化合物之添加量減少之效果。 其中,無機塡充劑之含量,以對1 0 0重量份(A) 成分之聚碳酸酯樹脂爲1〜1 0 0重量份,更佳爲2〜 5 0重量份。其含量過少時,則未能充分顯現出目的之剛 性、難燃性之改良效果,過多時,則會有使熔融流動性降 低之情形產生,故其量可依成型品之厚度、樹脂流動度等 配合成型品所要求之形狀與成型性目的而作適當地選擇。 本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,就改善成型性 、耐衝擊性、改善外觀、改善耐候性等目的上,可於上記 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) . -·線· -17- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 一 B7 五、發明說明(15 ) (A ) 、( B ) 、( C )及(D )所得之必須成分上,添 加1種以上(E )成分等任意成分外,再添加聚酯樹脂等 熱可塑性樹脂、添加於熱可塑性樹脂之常用添加劑等等。 例如苯酚系、磷系、硫系氧化防止劑、靜電防止劑、聚醢 胺聚醚嵌段共聚物(具有永久靜電防止功能)、苯駢三口坐 系或苯駢苯酚系之紫外線吸收劑、阻胺系光安定劑(耐候 劑)、可塑劑、抗菌劑、相溶化劑、著色劑(染料、顏料 )等。本發明中,上述任意成分之添加量,只要在可維持 難燃性聚碳酸酯樹脂之特性範圍時,並不需有特別之限定 〇 以下,將對本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物之製 造方法進行說明。本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物, 除將上記各成分(A) 、(B) 、(C)及(D)成分依 上記比例組合外,必要時可再將(E )等各任意成分以適 當的比例配合,並將其混練而製得。此時之添加比例與混 練,可使用一般使用之機械,例如帶狀摻合機、鼓型攪拌 機先予以預混,其後再使用漢式攪拌機、斑伯里攪拌機、 單軸旋轉擠壓機、雙軸旋轉擠壓機、多軸旋轉擠壓機、捏 合機等進行攪拌。混練時之加熱溫度,一般可於2 4 0 °C 〜3 0 0 °C之範圍間作適當之選擇。熔融混練成型,一般 可使用擠壓成型機、特別是以使用放泄式擠壓成型機爲佳 。又,聚碳酸酯樹脂以外之成分,一般可將其聚碳酸酯樹 脂或其他熱可塑性樹脂熔融混練,即可以批次基料之方式 添加。 本紙張尺度適用申國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1225081 A7 B7 五、發明說明(16 ) 本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,可使用上記熔 融混練成型機,或將所得之顆粒作爲原料,以射出成型法 、射出壓縮成型法、押出成型法、吹塑成型法、真空成型 法、發泡成型法等方法製得各種成型製品。其中又以使用 上記熔融混練法製造顆粒狀之成型原料,其次再使用此顆 粒,以射出成型、射出壓縮成型以製得射出成型製品之方 法爲最佳。又,射出成型方法中,就考量外觀不具裂紋或 具有輕量化之目的上,以採用氣體注入成型之方法爲佳。 本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,係滿足u L 94/5VA (2 . 5mm)或 UL94/5VB ( 2 · 5 m m )之規格,因此所製得之成型品,可適用於影 印機、傳真機、電視、收音機、錄音機、錄影機、個人電 腦、印表機、電話、終端機、冰箱、微波爐等電氣-電子 機器之外殼或部品,此外,亦可用於汽車等其他領域上。 本發明將再以實施例與比較例作一具體之說明,但本 發明並不受以下實施例等之任何限制。 實施例1〜4及比較例1〜8 依第1表所示比例將各成分混合〔對1 0 0重量份( A)成分之各重量份〕,並將其饋入放泄式二軸擠壓成型 機(機種名:TEM35、東芝機械公司製),於280 °C下進行熔融混練,使其顆粒化。又,所有實施例與比較 例中,氧化防止劑係使用伊爾康1 〇 7 6 (汽巴特別化學 公司製)0 · 2重量份與阿德斯C (旭電化工業公司製) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐^ ' -19- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
1225081 Α7 ___ Β7 五、發明說明(17 ) 0 · 1重量份予以分別添加。所得之顆粒,於1 2 〇 °c下 進行1 2小時乾燥後,於成型溫度2 7 0 °C、模具溫度 8 0 °C下進行射出成型而製得試驗片。使用所製得之試驗 片進行評估性能之各種試驗,其結果如第1表所示。 又’所使用之成型材料與性能評估方法係如下所示。 (A )聚碳酸酯樹脂 PC — 1 :雙酚A聚碳酸酯樹脂、他氟隆A1700 (出光石油化學公司製)、MI=27g/10分鐘( 300 °C、荷重1 · 2kg)、黏度平均分子量= 1 7,5 0 0 PC — 2 :雙酚A聚碳酸酯樹脂、他氟隆A2200 (出光石油化學公司製)、MI = 12g/10分鐘( 300 °C、荷重1 · 2kg)、黏度平均分子量= 2 1,5 0 0 (B )芯-殼型接枝橡膠狀彈性體 橡膠狀彈性體- 1 :複合橡膠系接枝共聚物、美他普 2001(三菱麗陽公司製)、聚二甲基矽氧烷含量= 5〇重量%以上 橡膠狀彈性體- 2 ·· Μ B S系接枝共聚物、美他普 C223 (三菱麗陽公司製)、聚丁二烯含量=60重量 %以上 橡膠狀彈性體一 3 : S B S系接枝共聚物(比較例) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· _ -丨線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -20- 1225081 A7 B7 五、發明說明(18 ) 、VE CT0R8 5 5 0 — 5 ( DexcoPolymers 公司製) (C )有機鹼金屬鹽 金屬一 1 :二苯基磺酸鉀(UCB公司製) 金屬一 2 :全氟丁烷磺酸鉀、美佳氟F 1 1 4 (大日 本油墨化學工業公司製) (D )聚氟烯烴樹脂 PTFE ·· CD076 (旭I C I氟聚合物公司製, 平均分子量爲300萬) (E )聚矽氧化合物 聚矽氧-1:含有乙烯基甲氧基之甲苯基矽氧烷、 KR219 (信越化學公司製)、黏度=18cst 聚矽氧一 2 :含有甲氧基之二甲基聚矽氧烷、KC 一 89 (信越化學公司製)、黏度=20cst 〇難燃劑 磷酸酯:間苯二酚雙(二苯基膦化物)、PFR (旭 電化工業公司製) TBA低聚物:四溴雙酚A低聚物、FG7500 ( 地人化成公司製) 〔性能評估方式〕 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · ;線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -21 - I225〇8i 依J I s K 7 2 1 ◦標準測試 2kg 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(I9 ) (1)熔融流動性 Μ I (熔融指數) 。於3 0 0 °C、荷重1 (2) I Z〇D (艾佐德衝擊強度) 依八3丁^1〇 — 2 5 6之標準測試。於2 3。0:(厚度 1/8英吋)、單位kJ/m2 (3) 熱變形溫度 依JIS K7207(A法)標準測試。撓曲應力 :1 8 · 5 k g / c m 2 (4 )滯留熱安定性 將射出成型機之東芝公司製I S — 4 5 P之成型溫度 設定爲3 0 0°C,於射出成型室內滯留10分鐘後,成型 以製得厚度3mm (8〇mmx4〇mmx3mm)之試 驗片。將該製得之試驗片以肉眼觀察評估。 (5 )熱老化性 於溫度8 0 °C之環境中保持5 0 0小時後,測定其 I Z〇D之衝擊強度。 6 )耐溼熱性 於溫度70 °C、溼度90 %之環境中保持500小時 $紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-22- 1225081 A7 B7 五、發明說明(2〇 ) 後’測定其I z〇D之衝擊強度。 (7 )再循環性 使用各組成物之顆粒,於成型溫度3 0 0 °C、模具溫 度8 〇 t之條件下以射出成型方式製得筆記型電腦之外殼 (A 4形式)。將此成型品粉碎,將其百分之百作爲再循 環之原料,再度依相同條件製作試驗片。 1、 將再循環成型試驗片測定其I Z〇D衝擊強度。 2、 測定再循環成型試驗片之色調變化。係依 J I s Η 7 1 0 3 (黃變度測試方法)爲標準,以色差 計測定再循環前後試驗片之色相(L,a,b ),色相變 化以色差(△ E )計算求得。 (8 )難燃性 依U L 9 4爲標準測試(試驗片厚:1 · 5 m m, 2 . 5mm) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
-23- 1225081 B7 五 發明說明(2〗)Mjl秦 1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 實施例1 比較例1 比較例2 比較例3 組 成 比 例 (A) PC-1 100 100 100 100 PC-2 - - • • (B) 橡膠狀彈性體-1 3 3 • 0.1 橡膠狀彈性體-2 - - - - 橡膠狀彈性體-3 - - - 觸 (C) 有機金屬-1 0.3 - 0.3 0.3 有機金屬-2 - - - (D) PTFE 0.3 0.3 0.3 0.3 (E) 聚矽氧烷-1 - - _ 聚矽氧烷-2 - - - - 磷酸酯 - - - - ΊΓΒΑ低聚物 • - - • ①溶融流動性:MI[g/10分] 28 28 28 28 ②IZOD衝擊強度[U/m2] 65 65 8 8 ③熱變形溫度(18.5kg/cm2] 126 126 130 129 ④滯留熱安定性(300 °C,10分) 無問題產生 - - - ⑤耐熱老化性(80 °C、500H) 65 - - - ⑥耐濕熱性(70 °C,濕度90%, 500H) 60 - - - ⑦再循環性 1.IZOD 衝擊強度[kJ/m2] 65 - - - 2.色調變化(△ E ) 1.2 - - - ⑧難燃性 • 1.5mm V-0 HB V-0 V-2 • 2.5mm V-0,5VB V-2 V-0,5VB V-2 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
-I線· 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -24- 1225081 Α7 五、發明說明(22 )第丄_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
比較例4 比較例5 實施例2 實施例3 組 成 比 例 (A) PC-1 100 100 100 - PC-2 - - - 100 (B) 橡膠狀彈性體-1 12 3 - - 橡膠狀彈性體-2 - - 5 5 橡膠狀彈性體-3 - - - - (C) 有機金屬-1 0.3 0.3 - - 有機金屬-2 - - 0.2 0.2 (D) PTFE 0.3 - 0.3 0.3 (E) 聚砂氧院-1 - - 1 1 聚矽氧烷-2 - - - - 磷酸酯 - - - - TBA低聚物 - - - - ①溶融流動性:MI[g/10分] 35 28 32 14 ②IZOD衝擊強度[kJ/m2] 70 65 70 70 ③熱變形溫度(18.5kg/cm2] 117 126 125 127 ④滯留熱安定性(300 °C,10分) 銀色,黃變 - 無問題產生 - ⑤耐熱老化性(80 °C、500H) • - 65 - ⑥耐濕熱性(70 °C,濕度90%, 500H) - - 60 - ⑦再循環性 1.IZOD 衝擊強度[kJ/m2] - 70 - 2·色調變化(△ E ) 崎 - 1.5 - ⑧難燃性 • 1.5mm V-1 V-2 V-0 V-0 • 2.5mm V-1 V-2 V-0,5VB V-0,5VB (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -25- 1225081 A7 B7 五 、發明說明(23 )第丄^_ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 比較例6 實施例4 比較例7 比較例8 —------------- (A) PC-1 100 100 100 100 PC-2 - - - - (B) 橡膠狀彈性體-1 - 1 1 1 組 橡膠狀彈性體-2 - - - - 橡膠狀彈性體-3 5 - - - 成 (C) 有機金屬-1 - 0.2 - - 有機金屬-2 0.2 - - - 比 (D) PTFE 0.3 0.2 0.2 0.2 例 (E) 聚矽氧烷-1 1 - - 聚矽氧烷-2 - 0.5 0.5 0.5 磷酸酯 - - 5 - TBA低聚物 - - - 5 ①溶融流動性:MI[g/10分] 30 27 42 30 ②IZOD衝擊強度[kJ/m2] 45 60 12 16 ③熱變形溫度(18.5kg/cm2] 128 128 102 128 ④滯留熱安定性(3 OOt:,10分) 銀色 無問題產生 無問題產生 銀色,黃變 ⑤耐熱老化性(80°C、500H) 30 55 5 8 ⑥耐濕熱性(70 °C,濕度90%, 30 55 3 10 500H) ⑦再循環性 1.IZOD衝擊強度[U/m2] 40 60 10 8 2·色調變化(△ E ) 4.0 0.8 0.7 4.4 ⑧難燃性 • 1.5 mm V-2 V-0 V-0 V-0 • 2.5 mm V-2 V-0,5VB V-0,5VB V-0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -26- 1225081 A7 B7 五、發明說明(24 ) 由第1表之結果得知, 1 )不含(C )成分之比較例1,其難燃性較差。 -------------裝 i I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 2) 不含(B)成分或(B)成分含量過少之比較例 2,3,其衝擊強度較低。 3) (B)成分過多之比較例4,其滯留熱安定性、 難燃性較差。 4 )不含(D )成分之比較例5,其難燃性較差。 5 )使用S B S取代橡膠狀彈性體之比較例6,其衝 擊強度較低,滯留熱安定性、耐熱老化性、耐溼.熱性、再 循環性及難燃性皆較差。 6 )使用磷酸酯取代(C )成分之比較例7,其衝擊 強度較低,熱變形溫度亦較低,又,耐熱老化性、耐溼熱 性及再循環性皆較差。 --線. 7)使用TBA低聚物取代(C)成分之比較例8, 其衝擊強度較低,滯留熱安定性、耐熱老化性、耐溼熱性 、再循環性及難燃性皆較差。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 【產業上之利用性】 本發明之難燃性聚碳酸酯樹脂組成物,並不具有鹵素 ,且僅添加少量添加劑即可得到優良的難燃性,及優良的 成型性、耐衝擊性、熱安定性、耐溼熱性等。又,因具有 優良的再循環性,故可再度使用,而對環境、節省資源上 皆具有極大之貢獻。因此,本發明對於〇A機器、資訊機 器、家庭電化機器等電器-電子機器之外殻或部品,甚至 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -27- 1225081 A7 B7 五、發明說明(25 ) 汽車部品等應用領域皆具有極大之貢獻 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂: •線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -28-