CN1330705C - 阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及其成型品,以及透明性和防流滴性都很好的无卤聚碳酸酯树脂组合物及成型品。该组合物中,每100重量份树脂成分中含有硅氧烷化合物0.10~10重量份。该硅氧烷化合物中,Si-H基的含量为0.1~1.2mol/100g,下述通式(1)所示的芳基的含有比例为10~70重量%,其中,各代号如说明书所述。
Description
技术领域
本发明涉及阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及其成型品。更详细地说,本发明涉及基本上不含有溴化物和氯化物(卤系阻燃剂)或磷化物作为阻燃剂,并且在燃烧时树脂的防流滴性(ド リツプ防止性)优异的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及其成型品。本发明还涉及可以获得透明性优异的成型品的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物。
背景技术
芳香族聚碳酯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂/苯乙烯系树脂合金和芳香族聚碳酸酯树脂/芳香族聚酯树脂合金等芳香族聚碳酸酯系树脂可以通过注射成型等简单的并且生产效率高的加工方法制成各种成型品,广泛用于产业部门。具体讲,芳香族聚碳酸酯树脂或其合金广泛应用于电脑、笔记本电脑、激光打印机、喷墨打印机、复印机及传真机等办公自动化设备和家电制品的外装部件和内装部件。在这些应用当中,树脂组合物要体现成型品的光泽、色调、鲜明性及均匀性,有时要着重考虑向树脂组合物中配合着色剂时的染色性能。有时还需要采用重复性好、简单易行、且可高速印刷所需文字、符号和图形的激光印字机在成型品表面印上文字和标识,这时要着重考虑文字和符号的清晰度。
另一方面,芳香族聚碳酸酯树脂的成型品也广泛用于要求具有优异透明性和耐热性的产业部门。充分发挥芳香族聚碳聚碳酸酯树脂的优异透明性,即高透光率和极低雾度的特性,在各种照明灯具罩、透明陈列用的保护罩等要求高透明性的领域当中,广泛使用了芳香族聚碳酸酯树脂成型品。这些应用当中,由于莹光灯和灯泡等光源的温度高,在浴室或户外使用时,制品还要曝露在高湿的环境中,因此要求树脂材料在热和潮湿环境中能够保持透明性、色调和机械特性。因此,在考虑树脂组合物透明性的基础上,还要着重考虑树脂组合物的耐湿热性能。
近年来,在上述各种应用当中,特别关注发生火灾时的阻燃性。需要一种在具有上述特性基础上还具有高阻燃性的树脂组合物。作为使芳香族聚碳酸酯树脂或其合金具有阻燃性的方法,曾经提出过添加溴化物和氯化物等卤化物以及磷化物作为阻燃剂得到阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,并应用在对阻燃性要求很高的办公自动化设备和家电制品当中。另一方面,还研制了替代这些阻燃剂的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,并应用于上述制品当中。改变这些阻燃剂的目的在于抑制成型加工时产生腐蚀性气体,并提高制品的回收利用率。
替代上述阻燃剂的阻燃剂可以列举硅氧烷化合物。近年来集中精力研究了把硅氧烷化合物配合到芳香族聚碳酸酯树脂中的阻燃性树脂组合物,并提出了各种方案。
例如在聚碳酸酯树脂中配合全氟链烷磺酸碱(土类)金属盐和具有烷氧基、乙烯基和苯基的有机硅氧烷的方法(特开平6-306265号公报)和在聚碳酸酯树脂中配合全氟链烷磺酸碱金属盐或碱土类金属盐和含有通过2价烃基结合在硅原子上的有机甲硅烷氧(オルガノキシシリル)基的有机聚硅氧烷的方法(特开平6-336547号公报)等等。
还提出了在树脂成分中配合特定的石油系重油类或沥青类和硅氧烷化合物的方法(特开平9-169914号公报)和在含有芳香环的非硅氧烷树脂中配合含有通式R2SiO1.0所示单元和RSiO1.5所示单元、重均分子量大于10,000、小于270,000的硅氧烷树脂的方法(特开平10-139964号公报)等方法。
但是,上述方法的聚碳酸酯树脂组合物的透明性、耐湿热性和阻燃性不能说是很好的。例如,当厚度较薄时,产生流滴,达不到UL标准94的V-0级要求。而且硅氧烷的分散不充分,制品中产生白浊,或者通过湿热处理后,硅氧烷凝聚,使经湿热处理后材料的透明性降低等等。
另外,特公昭60-38419号公报中的芳香族聚碳酸酯中,具体说明了由有机碱金属盐和聚(甲基氢硅氧烷)组成的树脂组合物。但是该树脂组合物的树脂本身白浊,而且在制品表面产生剥离等分散不良缺陷,在对体现制品光泽、色调、鲜明性和均匀性的树脂组合物中配合着色剂时的染色性也不能说是很好的。
现在较多使用具有形成原纤维能的聚四氟乙烯作为防流滴剂。但是把聚四氟乙烯配合到芳香族聚碳酸酯树脂中时,二者是不相溶的,所以制品的透明性降低。
发明要解决的课题
本发明的第1目的在于提供一种基本上不含有卤化物,优选也不含有磷化物的阻燃性芳香族聚碳酸酯组合物。更具体讲是提供一种阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,该组合物成型品经激光印字印的文字和标识清晰,并且燃烧时树脂的防流滴性优异,着色时的染色性也很好。
本发明的第2目的在于提供一种透明性和耐湿热性好,而且燃烧时树脂的防流滴性也很优异的透明阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物。
本发明的第3目的在于提供一种抗电弧径迹性(耐トラツキング性)和抗静电性优异,并且燃烧时树脂的防流滴性也很优异的阻燃性芳香族聚碳酸酯组合物。
解决课题的手段
为了达到上述目的,本发明者反复进行了锐意研究,结果发现在芳香族聚碳酸酯树脂中配合特定量的特定硅氧烷化合物,可以得到着色时的染色性好,进行激光印字时所印文字和标识清晰,燃烧时树脂防流滴性也很好的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,而且还可以进一步得到透明性和耐湿热性优异的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,从而完成了本发明。
即,如果按照本发明,可以提供一种阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,该组合物包括:
(1)树脂成分100重量份,包括芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)50~100重量%、苯乙烯系树脂(A-2成分)0~50重量%和芳香族聚酯树脂(A-3成分)0~50重量%,
(2)对于每100重量份树脂成分中配合的至少一种硅氧烷化合物(B)0.1~10重量份,该硅氧烷化合物为分子中含有Si-H基和芳基的硅氧烷化合物,其中:
①Si-H基的含量(Si-H量)为0.1~1.2mol/100g、
②下述通式(1)所示的芳基含量比例(芳基量)为10~70重量%、
(式(1)中,X各自独立地表示OH基、碳数为1~20的一价有机残基。n表示0~5的整数。并且,通式(1)中,当n为2以上时,可以选取各不相同的X。)
以下具体说明本发明的阻燃性芳香族碳酸酯组合物。首先按构成该组合物的树脂成分(A成分)和阻燃剂的硅氧烷化合物(B成分)的顺序进行说明。
本发明树脂组合物的树脂成分(A成分)中,作为A-1成分使用的芳香族聚碳酸酯树脂除了是普通的通过界面缩聚法或熔融酯交换法使二元酚和碳酸酯前体进行反应得到的芳香族聚碳酸酯树脂以外,还可以是通过固相酯交换法使碳酸酯预聚体聚合的芳香族聚碳酸酯树脂,或者是通过开环聚合法使环状碳酸酯化合物进行聚合得到的芳香族聚碳酸酯树脂。
这里使用的二元酚的代表例有对苯二酚、间苯二酚、4,4′-二羟基二苯基联苯、双(4-羟基苯基)甲烷、双{(4-羟基-3,5-二甲基)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(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{(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-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双-(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷,2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α,α′-双(4-羟基苯基-o-二异丙苯、α,α′-双(4-羟基苯基)-m-二异丙苯,α,α′-双(4-羟基苯基)-p-二异丙苯、1,3-双(4-羟基苯基)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′-二羟基二苯基硫醚、4,4′-二羟基二苯基酮、4,4′-二羟基二苯基醚和4,4′-二羟基二苯酯等等,这些二元酚可以单独使用,也可以将两种以上混合使用。
其中,优选使用由从双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴和α,α′-双(4-羟基苯基)-m-二异丙苯构成的组中选择的至少一种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-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷和双酚A、2,2-双{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷或α,α′-双(4-羟基苯基)-m-二异丙苯的共聚物。
可以使用碳酰卤(カルボニルバライド)、碳酸酯或卤代甲酸酯(ハロホルメ-ト)等作为碳酸酯的前体,具体有光气、二苯基碳酸酯或二元酚的二卤代甲酸酯等等。其中,光气或二苯基碳酸酯有利于工业化。
通过界面缩聚法或熔融酯交换法使上述二元酚和碳酸酯前体发生反应制备聚碳酸酯树脂时,根据需要还可以使用催化剂、链终止剂及二元酚的抗氧剂等等。而且,聚碳酸酯树脂还可以是共聚有三官能以上的多官能度芳香族化合物的支链聚碳酸酯树脂,还可以是共聚有芳香族或脂肪族(包括脂环族)的双官能度羧酸的聚酯型聚碳酸酯、共聚有双官能度醇(包括脂环族)的共聚聚碳酸酯树脂、以及同时共聚有该双官能度羧酸和双官能度醇的聚酯型聚碳酸酯。还可以是两种以上上述聚碳酸酯树脂的混合物。
三官能以上的多官能度芳香族化合物有间苯三酚、根皮葡酚、或4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基二苯基)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-二甲基苄基苯酚等等三元酚、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、或苯偏三酸、苯均四酸、苯酮四羧酸和它们的氯代化物的等。其中,优选使用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。
当含有生成支链聚碳酸酯树脂的多官能度化合物时,在芳香族聚碳酸酯总量中,其比例为0.001~1摩尔%,优选0.005~0.9摩尔%,特别优选0.01~0.8摩尔%。特别是采用熔融酯交换法时,有时作为副反应会生成支链结构,在芳香族聚碳酸酯总量中,这些支链结构的量优选也是0.001~1摩尔%,优选0.005~0.9摩尔%,特别优选0.01~0.8摩尔%。该比例可以通过1H-NMR测定计算出来。
界面缩聚反应通常是二元酚和光气的反应,是在酸结合剂和有机溶剂存在下使其反应。可以使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物或吡啶等的胺化合物作为酸结合剂。作为有机溶剂可以使用二氯甲烷、氯苯等卤代烃类。同时为了促进反应,还可以使用三乙基按、四正丁基溴化铵、四正丁基溴化等叔胺、季铵化合物、季化合物等催化剂。这时,反应温度通常优选0~40℃、反应时间优选10分钟~5小时左右、反应中的pH值优选保持在9以上。
在界面缩聚反应中,通常使用链终止剂。可以使用单官能酚类作为链终止剂。通常使用单官能酚类作为链终止剂是为了调节分子量,一般使用苯酚或低级醇取代苯酚作为单官能酚类,可以用下述通式
(5)表示单官能酚类。
(式中,A为氢原子或碳数为1~9的直链或支链烷基或苯基取代烷基,r为1~5,优选1~3的整数。)
上述单官能酚类的具体例有苯酚、对-叔丁基苯酚、对-异丙苯基苯酚和异辛基苯酚。
其它的单官能苯酚可以用含长链烷基或脂肪族聚酯基作为取代基的酚类,或用安息香酸氯化物类表示,或用长链的烷基羧酸氯化物类表示。其中优选使用下述通式(6)和(7)所示的具有长链烷基作为取代基的苯酚类。
(式中,X为-R-CO-O-或-R-O-CO-,R表示单键或碳数为1-10,优选1~5的二价的脂肪族烃基,n表示10~50的整数。)
通式(6)的取代苯酚类,优选n为10~30,特别优选10~26,具体例有癸基苯酚、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。
通式(7)的取代苯酚类,优选是X为-R-CO-O-,R为单键的化合物,n为10~30,优选10~26的取代苯酚,具体例有羟基安息香酸癸酯、羟基安息香酸十二烷基酯、羟基安息香酸十四烷基酯、羟基安息香酸十六烷基酯、羟基安息香酸二十烷基酯、羟基安息香酸二十二烷基酯和羟基安息香酸三十烷基酯等等。同时链终止剂可以单独使用,也可以将二种以上混合使用。
熔融酯交换法反应,通常是二元酚和碳酸酯的酯交换反应,在惰性气体存在下,把二元酚和碳酸酯加热混合,馏出生成的醇或酚。反应温度随生成醇或酚的沸点等不同而异,一般范围是120~350℃。反应后期对反应体系减压至1.33×103~13.3Pa左右,使生成的醇或酚容易馏出。反应时间通常为1~4小时左右。
碳酸酯,有可以被取代的碳数为6~10的芳基、芳烷基或碳数为1~4的烷基等的碳酸酯。具体例有二苯基碳酸酯、双(氯苯基)碳酸酯、二萘基碳酸酯、双(二苯基)碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯或二丁基碳酸酯等等,其中优选二苯基碳酸酯。
为了提高聚合速度,还可以使用聚合催化剂、作为该聚合催化剂,具体可以使用氢氧化钠、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、氢氯化镁等碱土类金属化合物、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、三甲基胺、三乙基胺等含氮的碱性化合物、碱金属和碱土金属的烷氧化物、碱金属和碱土类金属的有机酸盐类、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、锆化合物等普通酯化反应和酯交换反应中所用的催化剂。可以单独使用一种催化剂,也可以混合使用两种以上的催化剂。这些聚合催化剂的用量,对于1摩尔二元酚原料,其优选范围是1×10-8~1×10-3当量、更优选在1×10-7~5×10-4当量范围内选择。
在该聚合反应中,为了减少酚类端基,在缩聚反应后期或反应结束后可以添加如双(氯苯基)碳酸酯、双(溴苯基)碳酸酯、双(硝基苯基)碳酸酯、双(苯基苯基)碳酸酯、氯苯基苯基碳酸酯、溴苯基苯基碳酸酯、硝基苯基苯基碳酸酯、苯基苯基碳酸酯、甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯和乙氧基羰基苯基苯基碳酸酯等化合物。其中,优选使用2-氯苯基苯基碳酸酯、2-甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯和2-乙氧基羰基苯基苯基碳酸酯、特别优选使用2-甲氧基羰基苯基苯基碳酸酯。
在该聚合反应中,优选使用中和催化剂活性的去活化剂。该去活化剂的具体例有苯磺酸、p-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、p-甲苯磺酸甲酯、p-甲苯磺酸乙酯、p-甲苯磺酸丁酯、p-甲苯磺酸辛酯、p-甲苯磺酸苯酯等苯磺酸酯;还有三氟甲磺酸、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、辛基磺酸四丁基盐、癸基磺酸四丁基盐、苯磺酸四丁基盐、十二烷基苯磺酸四乙基盐、十二烷基苯磺酸四丁基盐、十二烷基苯磺酸四己基盐、十二烷基苯磺酸四辛基盐、癸基铵丁基硫酸酯、癸基铵癸基硫酸酯、十二烷基铵甲基硫酸酯、十二烷基铵乙基硫酸酯、十二烷基甲铵甲基硫酸酯、十二烷基二甲基铵十四烷基硫酸酯、十四烷基二甲基铵甲基硫酸酯、四甲基铵己基硫酸酯、癸基三甲基铵十六烷基硫酸酯、四丁基铵十二烷基苄基硫酸酯、四乙基铵十二烷基苄基硫酸酯、四甲基铵十二烷基苄基硫酸酯等化合物,但不限定在此范围内。也可以混合使用两种以上的上述化合物。
在去活化剂中优选使用盐或铵盐。对1摩尔残存催化剂来说,去活化剂的用量优选是0.5~50摩尔比,对聚合后的聚碳酸树脂来说,去活化剂的用量为0.01~500ppm,更优选0.01~300ppm,特别优选0.01~100ppm。
对聚碳酸酯树脂的分子量没有特别限定。但是当其粘均分子量低于10,000时,树脂的高温特性降低,当它超过50,000时,树脂的成型加工性降低,所以优选聚碳酸酯树脂的粘均分子量为10,000~50,000、更优选14,000~30,000、进一步优选14,000~24,000。此外还不妨混合使用两种以上的聚碳酸树脂,当然也可以混合粘均分子量不在上述范围内的聚碳酸酯树脂。
特别优选与粘均分子量超过50,000的聚碳酸酯树脂混合。因为这样的混合物防流滴性能好,可以更有效获得本发明的效果。更可优选使用与粘均分子量在80,000以上的聚碳酸脂树脂的混合物,进一步优选与粘均分子量在100,000以上的聚碳酸树脂的混合物。也就是优选使用通过GPC(凝胶渗透色谱)等方法测定时明显具有两个峰分布的聚碳酸酯树脂混合物。
本发明中所说的粘均分子量,首先把聚碳酸酯树脂0.7g在20℃下溶解在二氯甲烷100ml里制成溶液。用奥斯特瓦尔德粘度计测试并通过下式求出比粘度,
比粘度(ηSP)=(t-t0)/t0
[t0:二氯甲烷的滴落秒数,t:试样溶液的滴落秒数]将求出的比粘度代入到下式中,求出粘均分子量M。
ηSP/c=[η]+0.45×[η]2c(式中[η]:极限粘度)
[η]=123×10-4M0.83
c=0.7
本发明A-1成分的芳香族聚碳酸酯是上述芳香族聚碳酸酯树脂,并且是基本上不含有卤原子的树脂。所谓基本上不含有卤原子,表示在分子中不含有卤取代二元酚等,并不是指上述芳香族聚碳酸酯制备过程中残留的微量溶剂(卤代烃)和碳酸酯前体。
本发明A-1成分的前述芳香族聚碳酸酯树脂,进一步优选芳香族聚碳酸酯树脂(PC)的酸指数范围在-0.5~5.0(mg当量酸/10kgPC)。酸指数在-0.5-5.0(mg当量酸/10kgPC)范围内时,本发明的硅氧烷化合物(B成分)能有效地发挥作用,容易显示出抗电弧径迹性,抗静电性和燃烧时的树脂防流滴性。更优选酸指数在0.0~3.0(mg当量酸/10kgPC)范围的芳香族聚碳酸酯树脂。如果酸指数小于-0.5(mg当量酸/10kgPC)则芳香族聚碳酸酯树脂本身的碱性高,组合物的热稳定性降低。如果大于5.0(mg当量酸/10kgPC),则芳香族聚碳酸酯树脂中的游离酸或酚类端基与硅氧烷化合物(B成分)中的Si-H基结合,则抗电弧径迹性和抗静电性降低,并且燃烧时树脂很难显示出防流滴性。
这里所说的酸指数是指每10kg聚碳酸酯树脂(用10kgPC表示)中所含的酸或碱的量,是在二氯甲烷100ml中加入甲醇3ml、再加入聚碳酸酯树脂样品10.0g在20℃下溶解制成溶液,在该溶液中加入C15H17CN4-C16H18CIN3S·nH2O 1ml作为指示剂,用0.01mol/l的甲醇钠(CH3ONa)滴定,把加入样品时的滴定量和不加样品时的滴定量代入到下述计算式中,求出酸指数。
V=N×k×(X-Y)×10000/W
V:酸指数(mg当量酸/10kgPC)
N:甲醇钠(CH3ONa)的mol/l
K:0.01mol/lCH3ONa的系数
X:加聚碳酸酯树脂样品时的滴定量(ml)
Y:不加聚碳酸酯树脂样品时的滴定量(ml)
W:样品量(g)
酸指数为-0.5~5.0(mg当量酸/10kgPC)的芳香族聚碳酸酯树脂,在用界面缩聚法制备芳香族聚碳酸酯树脂时,有时要除去为促进反应而使用的三乙基胺等催化剂,而使用盐酸,但是为了中和由盐酸引起的酸成分,要添加碱,可以通过适当控制碱成分的添加量或者加强水洗等纯化工序的方法,将酸指数控制在-0.5~5.0(mg当量酸/10kgPC)范围。另外,在不使用催化剂的界面缩聚法的芳香族聚碳酸酯树脂制备过程中,为了中和由氢氧化钠等酸结合剂而产生的碱成分,要添加适当的酸成分,可以通过适当控制酸成分的添加量或加强水洗等纯化工序的方法将酸值控制在-0.5~5.0(mg当量酸/10kgPC)范围内。
本发明树脂组合物中,可以作为树脂成分(A成分)使用的A-2成分的苯乙烯系树脂是由苯乙烯单体聚合或根据需要由苯乙烯单体和可以与之共聚的其它乙烯基单体及橡胶质聚合体中选择的一种以上共聚得到的苯乙烯系树脂。
前述苯乙烯系树脂成分中所用的苯乙烯系单体有苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻-甲基苯乙烯、对-甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、对-叔丁基苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯等苯乙烯衍生物,特别优选苯乙烯,这些单体可以单独使用,也可以混合使用两种以上的单体。
可以与前述苯乙烯系单体共聚的其它乙烯基单体有丙烯腈、甲基丙烯腈等氰化乙烯基化合物,丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯等丙烯酸的芳基酯;丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸十二烷基酯等丙烯酸的烷基酯;甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳基酯;甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙基酸十二烷基酯等甲基丙烯酸烷基酯;甲基丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的甲基丙烯酸酯;马来酸酐缩亚胺、N-甲基马来酸酐缩亚胺、N-苯基马来酸酐缩亚胺等马来酸酐缩亚胺系单体;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、邻苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸及其酸酐等等。
可以与前述苯乙烯系单体共聚的橡胶质聚合体有聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯·丁二烯的无规共聚体和嵌断共聚体、丙烯腈·丁二烯共聚体、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与丁二烯的共聚体、丁二烯·异戊二烯共聚体等二烯系共聚体,乙烯·丙烯的无规共聚体和嵌断共聚体、乙烯·丁烯的无规共聚体和嵌断共聚体等乙烯和α-烯烃的共聚体,乙烯·甲基丙烯酸酯共聚体、乙烯·丙烯酸丁酯共聚体等乙烯和不饱合羧酸酯的共聚体,乙烯·醋酸乙烯共聚体等乙烯和脂肪族乙烯基的共聚体,乙烯·丙烯·己二烯共聚体等乙烯与丙烯与非共轭二烯的三元共聚体、聚丙烯酸丁酯等丙烯酸系橡胶及具有聚有机硅氧烷橡胶成分和聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分互相缠绕并不可分离结构的复合橡胶(以下称为IPN型橡胶)等等。
该苯乙烯树脂(A-2成分)的具体例有聚苯乙烯、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(SEPS)、耐冲击性聚苯乙烯(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·乙丙系橡胶·苯乙烯共聚物(AES树脂)和苯乙稀·IPN型橡胶共聚物等树脂以及它们的混合物。这些聚苯乙烯树脂,也可以是在其制备时,通过使用金属茂催化剂等催化剂制得的高立体定向聚苯乙烯,具有高立体定向的苯乙烯系树脂。而且有时还可以使用通过阴离子活性聚合、游离基活性聚合等方法得到的分子量分布狭窄的聚合物和共聚物、嵌段共聚物和高立体定向聚合物、共聚物。其中,优选聚苯乙烯(PS)、耐冲击性聚苯乙烯(HIPS)、丙烯腈·苯乙烯共聚物(AS树脂)、甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物(MBS树脂)、丙烯腈·丁二烯·苯乙烯共聚物(ABS树脂)、最优选ABS树脂。也可以混合使用两种以上的苯乙烯系树脂。
所谓ABS树脂是指在二烯系橡胶成分上接枝聚合氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物的热塑性接枝共聚物和氰化乙烯基化合物与芳香族乙烯基化合物共聚物的混合物。形成该ABS树脂的二烯系橡胶成分可以使用聚丁二烯、聚异戊二烯和苯乙烯-丁二烯共聚物等玻璃化温度10℃以下的橡胶,在100重量%ABS树脂中,二烯系橡胶成分的用量比例优选为5~80重量%,特别优选10~50重量%。在二烯系橡胶成分上接枝的氰化乙烯基化合物可以列举前述的化合物、特别优选使用丙烯腈。接枝在二烯系橡胶成分上的芳香族乙烯基化合物,同样可以使用前述的化合物,优选使用苯乙烯和α-甲基苯乙烯。100重量%ABS树脂成分中,在二烯系橡胶成分上的接枝成分比例优选为95~20重量%,特别优选50~90重量%。对氰化(シアン化)乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物总量为100重量%来说,氰化乙烯基化合物的量优选为5~50重量%,芳香族乙烯基化合物的量优选为95~50重量%。在部分接枝到二烯系橡胶成分上的成分中,也可以混合使用甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、马来酸酐、N取代马来酸酐缩亚胺等。此类化合物的含有比例在ABS树脂成分中优选15重量%以下。根据需要,反应中可以使用的引发剂、链转移剂、乳化剂等各种已知添加剂。
在ABS树脂中,橡胶粒子直径,在重量平均粒径方面优选0.1~5.0μm、更优选0.15~1.5μm,特别优选0.2~1μm。橡胶粒子直径的分布,可以是单一分布也可以是具有两峰以上的多峰分布,两种粒径分布的橡胶成分均可使用。在形态方面,可以是橡胶粒子形成均一相的结构,也可以是通过在橡胶粒子周围含有封闭相(オクル-ド相)而形成的海岛形结构(サラミ構造)。
众所周知,ABS树脂中含有没有接枝到二烯系橡胶成分上的氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物。在本发明的ABS树脂中,也可以含有聚合中产生的游离聚合体成分。由该游离氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物形成的共聚体的分子量以还原粘度(dl/g)计算,优选为0.2~1.0,更优选0.25~0.5。
对二烯系橡胶成分来说,接枝上的氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物的比例,优选为20~200重量%,更优选20~70重量%的接枝率。
该ABS树脂可以采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合的任意一种方法制备,共聚方法也是可以采用一步法共聚,和多步法共聚。而且还可以使用在上述方法得到的ABS树脂中,掺混通过其它共聚途径得到的芳香族乙烯基化合物和氰化乙烯基化合物共聚的乙烯基化合物共聚物的掺混树脂。
本发明树脂组合物中,可以作为树脂成分(A成分)使用的A-3成分的芳香族聚酯树脂是以芳香族二羧酸或其反应性衍生物和二元醇或其酯类衍生物为主要成分经缩聚反应得到的聚合物或共聚物。
这里所说的芳香族二羧酸可以使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4′-联苯基二羧酸、4,4′-联苯基醚二羧酸、4,4′-联苯基丙二酸、4,4′-联苯基磺化二羧酸、4,4′-联苯基异亚丙基二羧酸、1,2-联(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸、2,5-蒽基二羧酸、2,6-蒽基二羧酸、4,4′-p-联三亚苯基二羧酸、2,5-吡啶二羧酸等芳香族系二羧酸,特别优选使用对苯二甲酸或2,6-萘基二羧酸。
芳香族二羧酸,也可以将两种以上混合使用。如果量少的话,还可以将该二羧酸和一种以上的己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷基二酸等脂肪族二羧酸、环己烷二羧酸等脂环族二羧酸等混合使用。
本发明芳香族聚酯成分的二元醇有乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、戊二醇、六亚甲基甘醇,癸二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二醇、1,4-环己二甲醇等脂环族二醇等,2,2-联(β-羟基乙氧基苯基)丙烷等含有芳香环的二醇等及其混合物。如果量少的话,还可以使用分子量为400~6,000的长链二醇、即把一种以上的聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亚甲基二醇等进行共聚的长链二醇。
本发明的苯香族聚酯还可以通过引入少量的支化剂,使其具有支链。对支化剂的种类没有限制,可以使用苯均三酸、苯偏三酸、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等等。
芳香族聚酯树脂(A-3成分)的具体例有聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸己二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚乙烯-1,2-联(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸酯等等。除此之外,还可以使用聚间苯二甲酸/对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸/间苯二甲酸丁二醇酯等共聚聚酯和它们的混合物。为了获得较好热性能与机械性能的综合性能,优选使用乙二醇作为二元醇的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯。在100重量%的芳香族聚酯树脂中,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯的用量优选在50重量%以上。特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯的用量优选在50重量%以上。另外,当要求加工性和机械性的综合性能时,优选使用以丁二醇作为二元醇的聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯,而且按重量比计,聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯的用量范围优选是2~10。
对所得芳香族聚酯树脂的末端基结构没有特别限定,末端基中的羟基和羧基的比例可以是大致相同的,也可以其中的一种端基较多。对于这些末端基,也可以通过与反应性化合物反应来封端。
关于这些芳香族聚酯树脂的制备方法,可以按照普通方法,在含有钛、锗、锑等缩聚催化剂存在下,边加热边使二羧酸与前述二元醇成分聚合,并把副生成的水、低级醇或二元醇排出到反应体系之外,制取芳香族聚酯树脂。含有锗的聚合催化剂的例子有锗的氧化物、氢氧化物、卤化物、醇化物、苯酚盐等等,具体例有氧化锗、氢氧化锗、四氯化锗、四甲氧基锗等等。
在此过程中,还可以配合使用已知的缩聚前阶段酯交换反应中,使用的锰、锌、钙、镁等化合物,在酯交换反应结束以后,还可以通过磷酸或亚磷酸化合物,使催化剂失活进行缩聚。
对于芳香族聚酯树脂的分子量没有特别限制,用o-氯酚作溶剂在35℃测定的固有粘度为0.4~1.2,优选0.6~1.15。
关于本发明芳香族聚碳酸酯树脂组合物(A)中芳香族聚碳酸酯树脂(A-成分)与苯乙烯系树脂(A-2成分)和/或芳香族聚酯树脂(A-3成分)的配合比例,以芳香族聚碳酸酯树脂和苯乙烯系树脂和/或芳香族聚酯树脂的总量为100重量%计,芳香族聚碳酸酯树脂为100~50重量%、优选99.5~50重量%,苯乙烯系树脂和/或芳香族聚酯树脂为0~50重量%、优选0.5~50重量%。芳香族聚碳酸酯树脂(A-1)的配合比例低于50重量%、也就是苯乙烯系树脂(A-2)和/或芳香族聚酯树脂(A-3)的配合比例大于50重量%时,树脂组合物的阻燃性不够,故不宜采用。
本发明树脂组合物中,作为阻燃剂使用的硅氧烷化合物(B成分)是具有特定Si-H键的硅氧烷化合物。即从分子中含有Si-H基和芳基的硅氧烷化合物中选择的至少一种以上的硅氧烷化合物(B),其中①Si-H基的含量(Si-H量)为0.1~1.2mol/100g、②下述通式(1)所示的芳基的含有比率(芳基量)为10~70重量%、
(式(1)中,X各自独立地表示OH基、碳数为1~20的一价有机残基。n表示0~5的整数。通式(1)中,当n为2以上时,可以选取各不相同的X。)。
优选从含有下述通式(2)和(3)所示的结构单元中的至少一种结构单元作为含有Si-H键单元的硅氧烷化合物中选择至少一种以上的硅氧烷化合物。
(式(2)和式(3)中,Z1~Z3表示各自独立氢原子、碳数为1~20的一价有机残基和下述通式(4)所示的化合物。α1~α3是各自独立的,分别表示0或1。m1表示0或1以上的整数。式(3)中,当m1为2以上时,重复单元可以选取各不相同的多种重复单元),
(式(4)中,Z4~Z8各自独立表示氢原子、碳数为1~20的一价有机残留机。α4~α8是各自独立的,分别表示0或1。m2表示0或1以上的整数。式(4)中,当m2为2以上时的重复单元可以选取各不相同的多种重复单元。)
以M为单官能度硅氧烷单元、D为双官能度硅氧烷单元、T为三官能度硅氧烷单元时,优选由MD单元或MDT单元构成的硅氧烷化合物。
上述通式(2)、(3)和(4)所示结构单元的Z1~Z8,以及通式(1)的X中碳数为1~20的一价有机残基可以列举甲基、乙基、丙基、丁基、己基、癸基等烷基,环己基等环烷基、乙烯基、烯丙基等链烯基,苯基、甲苯基等芳基和芳烷基、而且这些基团还可以含有环氧基、羧基、羧酸酐基、氨基和巯基等各种官能基。优选含有碳数为1~8的烷基、链烯基、或芳基,特别优选甲基、乙基、丙基等碳数为1~4的烷基、乙烯基或苯基。
在含有前述通式(2)和(3)所示结构单元中的至少一种以上结构单元的硅氧烷化合物中,当具有多种硅氧烷键重复单元时,可以选取无规共聚、嵌断共聚或梯形共聚(テ-パ-ド共重合)的任意形态。
本发明中,在作为(B)成分的前述硅氧烷化合物中,硅氧烷化合物中的Si-H量必需在0.1~1.2mol/100g的范围内。Si-H量在0.1~1.2mol/100g范围内,燃烧时容易形成硅氧烷结构。更优选Si-H量在0.2~1.0mol/100g范围的硅氧烷化合物。Si-H量低于0.1mol/100g时,很难形成硅氧烷结构,而高于1.2mol/100g时,组合物的热稳定性降低,而且湿热处理时,过剩的Si-H基与空气中的水分发生反应,生成氢气,产生气泡,成型品变得白浊。这里所说的硅氧烷结构是指硅氧烷化合物相互反应或树脂和硅氧烷反应生成的网状结构。
这里所说的Si-H量是指每100g硅氧烷化合物中所含的Si-H结构的mol数。可以通过用碱分解法测定单位重量硅氧烷化合物产生的氢气体积求出。例如在25℃下1g硅氧烷化合物产生122ml氢气时、通过下述计算式求出Si-H量为0.5mol/100g。
122×273/(273+25)÷22400×1000.5
另一方面,在树脂成分(A成分)、特别是在A-1成分中配合硅氧烷化合物的树脂组合物中,为了抑制成型品白浊,或由湿热处理而引起的透明性降低,硅氧烷的分散状态是非常重要的。这是因为如果硅氧烷分散不均匀,则树脂组合物本身白浊,而且制品表面产生剥离,或者是在湿热处理时硅氧烷化合物迁移,分散不均,透明性降低。很难得到透明性好的成型品。决定该分散状态的重要因素是硅氧烷化合物中的芳基量和平均聚合度。特别是在透明的树脂组合物中,平均聚合度尤其重要。
根据这个观点,作为本发明的硅氧烷化合物,其中的芳基量范围必需在10~70重量%。更优选芳基量在15~60重量%范围的硅氧烷化合物。如果芳基量低于10重量%,则硅氧烷化合物分布不均匀导致分散不良,很难得到透明性好的成型品。如果芳基量高于70重量%,则硅氧烷化合物本身的分子僵硬性提高,仍然出现分布不均匀,导致分散不良,也很难得到透明性好的成形品。
这里所说的芳基量是指硅氧烷化合物中,下述通式(1)所示芳基的含有比例,可根据下述计算式求出。
芳基量=[A/M]×100(重量%)
上述计算式中的A、M分别表示以下数值。
A=1个硅氧烷化合物分子中所含的所有通式(1)所示芳基部分的总分子量
M=硅氧烷化合物的分子量
作为本发明的硅氧烷化合物(B成分)优选在25℃时的折射率范围在1.40~1.60、更优选折射率范围在1.42~1.59、最优选折射率范围在1.44~1.59的硅氧烷化合物。折射率在上述范围内时,硅氧烷化合物微细地分散在芳香族聚碳酸酯中,可以得到白浊更低、染色性更好的树脂组合物。
作为本发明的硅氧烷化合物(B成分),用在105℃/3小时的加热损失法测定的挥发量优选18%以下。更优选挥发量10%以下的硅氧烷化合物。如果挥发量大于18%,在制备树脂组合物时,硅氧烷化合物的挥发量增多,有时会给树脂组合物成型品的成型带来麻烦。
作为含有上述通式所示结构单元的硅氧烷化合物,只要能够满足上述条件,则化合物的结构即可以是直链状结构,也可以是具有支链的结构。还可以使用在分子结构中的侧链、末端和支化点的任何一个位置或多个位置具有Si-H基的各种化合物。
一般硅氧烷化合物的结构是把下述四种硅氧烷单元任意组合在一起形成的。
M单元:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H6)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2等单官能度硅氧烷单元
D单元:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等双官能度硅氧烷单元
T单元:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等三官能度硅氧烷单元
Q单元:SiO2所示的四官能度硅氧烷单元
本发明所使用的硅氧烷化合物结构的具体示构式有Dn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQq。其中,优选的硅氧烷化合物结构为MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQq,更优选结构为MmDn或MmDnTp。
(上述示构式中的下角系数m、n、p、q是表示各硅氧烷聚合度的整数、各示构式中的下角系数之和为硅氧烷化合物的平均聚合度。本发明中,该平均聚合度的范围优选是3~150,更优选范围是3~80,进一步优选范围是3~60。当m、n、p、q的任意一个为2以上的数值时,可以认为带有下角系数的硅氧烷单元是连接有两种以上不同氢原子和有机残基的硅氧烷单元。)
上述硅氧烷化合物,可以分别单独使用,也可以把两种以上配合使用。
具有这种Si-H键的硅氧烷化合物可以用其本身的已知方法制备。例如按照所需硅氧烷化合物的结构,把相应的有机氯硅烷类放在一起进行水解,除去副生的盐酸和低沸点组分,即可得到目的产物。另外,用分子中含有Si-H键和通式(1)所示的芳基以及其它有机残基的硅(氧)油、环状硅氧烷和烷氧基硅烷类作初始原料,使用盐酸、硫酸、甲磺酸等酸催化剂,有时为了进行水解,还要添加水,使其进行聚合反应后,同样除去所用的酸催化剂和低沸点成分,可以得到所需要的硅氧烷化合物。
前述(B)成分的硅氧烷化合物,对100重量份树脂成分(A成分)来说,其量为0.1~10重量份、优选0.3~7重量份、更优选0.5~5重量份进行配合。
本发明的树脂组合物中,还可以配合从自由基发生剂、有机碱金属盐、和有机碱土类金属盐中选择的至少一种化合物作为(C)成分。通过配合(C)成分,可以更进一步提高阻燃性,特别是防流滴性得到改进。在本发明中把(C)成分称为阻燃性改良剂。(C)成分作为阻燃性改良剂的配合量,对100重量份树脂成分(A成分)来说,其适宜范围是0.001~0.3重量份,优选0.005~0.3重量份、更优选0.005~0.2重量份。
作为本发明(C)成分使用的自由基发生剂有2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)3-己炔、过氧化二异丙苯等有机过氧化物、2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(二异丙苯)等等,这些过氧化物在市场上有售,日本油脂(株)制造,商品名为パ一ヘキシン 25B、パ一クミルD、ノフマ一BC等,很容易得到。最理想的是在熔融混炼时,极少产生自由基,而在燃烧时能够有效产生具有一定稳定性的自由基,所以更优选2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(二异丙苯)作为自由基发生剂。
作为本发明(C)成分所使用的碱金属盐、碱土金属盐,可以使用以往聚碳酸酯树脂阻燃所用的各种金属盐,特别是有机磺酸金属盐、或硫酸酯金属盐。这些金属盐不仅可以单独使用,而且还可以把两种以上混合使用。作为本发明的碱金属有锂、钠、钾、铷、铯,碱土金属有铍、镁、钙、锶、钡,特别优选锂、钠、钾。
前述有机磺酸金属盐有脂肪族磺酸的碱金属盐、脂肪族磺酸的碱土类金属盐、芳香族磺酸的碱金属盐、芳香族磺酸的碱土类金属盐等。该脂肪族磺酸金属盐的优选例有链烷磺酸碱(土类)金属盐、该链烷磺酸碱(土类)金属盐的部分烷基被氟原子取代的磺酸碱(土类)金属盐、和全氟链烷磺酸碱(土类)金属盐,这些碱(土类)金属盐,可以使用一种,或者同时使用两种以上。(这里所说的碱(土类)金属盐的表述方法是从包括碱金属盐和碱土类金属盐的意义而使用的)。
链磺酸碱(土类)金属盐中所用的链烷磺酸的优选例有甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、甲基丁磺酸、己磺酸、庚磺酸、辛磺酸等。这些磺酸,可以使用一种,也可以同时使用两种以上。还有部分烷基被氟原子取代的金属盐。
全氟链烷磺酸的优选例有全氟甲磺酸、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、全氟辛磺酸等等,特别优选碳数为1~8的全氟链烷磺酸。这些全氟链烷磺酸,可以使用一种,也可以同时使用两种以上。
该链烷磺酸碱(土类)金属盐优选乙磺酸钠盐,全氟链烷碱(土类)金属盐优选全氟丁磺酸钾盐。
芳香族磺酸碱(土类)金属盐中所使用的芳香族磺酸为从单体状或聚合物状的芳香族硫醚磺酸、芳香族羧酸和酯磺酸、单体状或聚合物状芳香族醚磺酸、芳香族磺酸酯磺酸、单体状或聚合物状芳香族磺酸、单体状或聚合物状芳香族砜磺酸、芳香族酮磺酸、多环形磺酸、芳香族亚砜磺酸、芳香族磺酸用亚甲基键连接的缩合物构成的组中选择的至少一种酸。这些芳香族磺酸,可以使用一种,或者同时使用两种以上。
单体状或聚合物状的芳香族硫醚的磺酸碱(土类)金属盐,在特开昭50-98539号公报中有报导、例如二苯基硫醚-4,4′-二磺酸二钠、二苯基硫醚-4,4′-二磺酸二钾等等。
芳香族羧酸和酯的磺酸碱(土类)金属盐,在特开昭50-98540号公报中有报导,例如:5-磺基间苯二甲酸钾、5-磺基间苯二甲酸钠、聚亚乙基对苯二甲酸聚磺酸聚钠等等。
单体状或聚合物状的芳香族醚的磺酸碱(土类)金属盐,在特开昭50-98542号公报中有报导,例如:1-甲氧基萘-4-磺酸钙、4-十二烷基苯醚二磺酸二钠、聚(2,6-二甲基亚苯氧基)聚磺酸聚钠、聚(1,3-亚苯氧基)聚磺酸聚钠,聚(1,4-亚苯氧基)聚磺酸聚钠、聚(2,6-二苯基亚苯氧基)聚磺酸聚钾、聚(2-氟-6-丁基亚苯氧基)聚磺酸锂等等。
芳香族磺酸酯的磺酸碱(土类)金属盐在特开昭50-98544号公报中有报导,例如:苯磺酸酯的磺酸钾等。
单体状或聚合物状的芳香族磺酸碱(土类)金属盐在特开昭50-98546号公报中有报导,例如:苯磺酸钠、苯磺酸锶、苯磺酸镁、p-苯磺酸二钾、萘-2,6-二磺酸二钾、联苯基-3,3′-二磺酸钙等等。
单体状或聚合物状芳香族砜磺酸碱(土类)金属盐在特开昭52-54746号公报中有报导,例如:二苯基砜-3-磺酸钠、二苯基砜-3-磺酸钾、二苯基砜-3,3′-二磺酸二钾、二苯基砜-3,4′-二磺酸二钾等。
芳香族酮的磺酸碱(土类)金属盐在特开昭50-98547号公报中有报导,例如:α,α,α-三氟苯乙酮-4-磺酸钠、苯酮-3,3′-二磺酸二钾等。
多环形磺酸碱(土类)金属盐在特开昭50-116542号公报中有报导,例如噻吩-2,5-二磺酸二钠、噻吩-2,5-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸钙、苯并噻吩磺酸钠等等。
芳香族亚砜的磺酸碱(土类)金属盐在特开昭52-54745号公报中有报导,例如:二苯基亚砜-4-磺酸钾等。
用亚甲基键缩合的芳香族磺酸碱(土类)金属盐缩合体有萘磺酸钠的甲醛缩合物、蒽磺酸钠的甲醛缩合物等。
硫酸酯的碱(土类)金属盐有一元和/或多元醇的硫酸酯碱(土类)金属盐,该一元和/或多元醇类的硫酸酯,有甲基硫酸酯、乙基硫酸酯、十二烷基硫酸酯、十六烷基硫酸酯、聚氧乙烯烷基苯基醚的硫酸酯、季戊四醇的单、二、三、四硫酸酯,十二烷酸单甘油酯的硫酸酯、棕榈酸单甘油酯的硫酸酯、硬脂酸单甘油酯的硫酸酯等。作为这些硫酸酯的碱(土类)金属盐优选使用十二烷基硫酸酯的碱(土类)金属盐。
其它碱(土类)金属盐有芳香族磺酰胺的碱(土类)金属盐,例如:邻磺酰苯酰亚胺、N-(p-甲苯磺酰)-p-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)对氨基苯磺酰亚胺的碱(土类)金属盐等。
上述列举的碱(土类)金属盐中,更优选的成分是芳香族磺酸的碱(土类)金属盐和全氟链烷基磺酸的碱(土类)金属盐等。
如前所述,本发明的阻燃性树脂组合物是以芳香族聚碳酸酯树脂为主的树脂成分(A成分),在该树脂成分中按特定比例配合特定的硅氧烷化合物(B成分)作阻燃剂得到的。
也就是根据本发明可以提供一种阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是通过配合使用以芳香族聚碳酸酯树脂作为主的树脂成分(A成分)、硅氧烷化合物(B成分)和根据需要配合阻燃性改良剂(C)成分而得到的,它不含溴化物等卤素阻燃剂作为防燃烧流滴性优异的阻燃剂(以下有时简称为“无卤”)。本发明树脂组合物中,与普通配合一样,还可以在聚碳酸酯树脂组合物中配合其它树脂、填充剂或各种添加剂。关于其它树脂、填充剂或添加剂,将在后面进行详细说明。
下面说明本发明具有代表性的优选实施方案。该优选实施方案是无卤阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,是可以获得透明并且耐湿热性好的成型品的树脂组合物。
以往的无卤阻燃性聚碳酸酯树脂组合物是通过简单的组合得到的,还看不到在透明性和耐湿热性方面具有实用价值。
根据本发明,可以提供透明的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是在100重量份芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)中含有0.1~10重量份的硅氧烷化合物(B成分)组成的。该硅氧烷化合物选自分子中含有Si-H基和芳基的硅氧烷化合物,其中①Si-H基的含量(Si-H量)为0.1~1.2mol/100g、②下述通式(1)所示的芳基的含量(芳基量)为10~70重量%、
(式(1)中,X各自独立表示OH基、碳数为1~20的一价的有机残基。n表示0~5的整数。通式(1)中,当n为2以上时,可以选取互不相同的X。)。
在以下说明中,把该透明阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物简称为“透明树脂组合物”。在本说明书中,把透明组合物和不透明组合物二者统称为“树脂组合物”或“阻燃性树脂组合物”。
本发明的前述透明树脂组合物是以芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)为树脂成分,在100重量份该树脂成分中,配合硅氧烷化合物0.1~10重量份,其组成虽然简单,但是是一种同时具有阻燃性、透明性和耐湿热性的无卤树脂组合物。
该透明树脂组合物的树脂成分基本上是由芳香族聚碳酸脂树脂(A-1成分)构成的,但是只要不影响透明性,也可以含有少量的其它树脂(A-2成分、A-3成分或其它树脂)。在透明树脂组合物中,作为B成分的硅氧烷化合物,优选使用其结构、平均聚合度、Si-H量、芳基量和折射率如前所述的化合物,同样优选使用前面叙述中的优选示例。平均聚合范围优选在3~80,优选范围是3~60,更优选范围是4~40,特别优选范围是4~20。
芳香族聚碳酸酯树脂(A-1成分)和硅氧烷化合物(B成分)的配合比例范围可以与前面叙述的树脂成分(A成分)和硅氧烷化合物(B成分)的比例范围相同。在前述透明树脂组合物中也可以配合使用前述的阻燃性改良剂(C成分)。阻燃性改良剂(C成分),如前所述,通过少量配合,就可以发挥改良阻燃性的效果,所以大部分情况下不存在由配合阻燃性改良剂而产生透明性降低的问题。
在本发明的透明树脂组合物中,只要是不损坏透明性,还可以配合其它树脂和填充剂。大部分其它树脂和填充剂都会影响透明性,所以在选择其种类和用量时,应充分考虑到这一点。
用本发明的透明树脂组合物,可以得到透明性和耐湿热性能优异的成型品。如后所述,2mm厚成型品的雾度为0.3~20%、优选0.5~15%。同时如后所述,在65℃温度和85%湿度的环境中,保持300小时的,2mm厚成型品的雾度(H1)和初始雾度(H0)之差ΔH(H1-H0)为0.01~10%,优选0.02~7%,这样,本发明的透明树脂组合物就适合用于制取透明性和耐湿热性都好的成型品。
由于本发明的透明树脂组合物还是无卤的阻燃性组合物,所以还可有效应用于要求透明性和耐湿热性的各种成型品之中。
本发明透明树脂组合物的透明性优异,所以通过配合颜料和染料可以得到透明性好,且色彩鲜艳的成型品。
以上说明了本发明树脂组合物中的A成分、B成分和C成分。以下进一步说明可以配合在该组合物中的填充剂、其它树脂和各种添加剂。
本发明树脂组合物中,还可以进一步配合填充剂作为(D)成分。通过配合该填充剂(D)成分,可以改进成型品的机械强度。作为该填充剂,可以使用为改进树脂成型品强度而配合的填充剂。D成分的配合量,对100重量份树脂成分(A成分)来说,其为1~100重量份、优选3~80重量份、更优选5~60重量份。
作为D成分可以举出滑石、云母、白粘土、硅灰石、碳酸钙、玻璃纤维、玻璃微珠、空心玻璃微珠、柔性纤维、玻璃鳞片、碳纤维、碳鳞片、碳微珠、柔性碳纤维、金属鳞片、金属纤维,金属包覆玻璃纤维、金属包覆碳纤维、金属包覆玻璃鳞片、二氧化硅、陶瓷粒子、陶瓷纤维、芳香族聚酰胺粒子、芳香族聚酰胺纤维、聚芳酯纤维、石墨、导电性碳黑和各种晶须等材料。
本发明树脂组合物中,为了改进成型品的物理机械性、化学性能和电性能、可以配合A成分以外的热塑性树脂。该热塑性树脂的配合量,视其种类和目的不同而异,通常每100重量份树脂成分(A成分)中,其它热塑性树脂的配合量为1~30重量份,优选2~20重量份。
其它热塑性树脂可以举出以聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚甲基丙烯酸烷基酯树脂等为代表的通用塑料、以聚亚苯基醚树脂、聚甲醛树脂、聚酰胺树脂、环状聚烯烃树脂、聚芳酯树脂(非晶性聚芳酯、液晶性聚芳酯)等为代表的工程塑料、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚砜、聚醚砜、聚亚苯基硫醚等被称作超级工程塑料的热塑性树脂。除此之外,还可以使用烯烃系的热塑性弹性体、聚酰胺系热塑性弹性体、聚氨酯系热塑性弹性体等热塑性弹性体。
本发明树脂组合物中,为了赋予制品各种功能、并改进特性,还可以少量配合其本身原有的添加剂,只要是不影响本发明的目的,这些添加物可按一般量配合。
这些添加剂包括有B成分以外的阻燃剂(磷酸酯、红磷、金属氢氧化物等)、防流滴剂(具有能形成原纤维的含氟聚合物等)、热稳定剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、脱模剂、润滑剂、滑动剂(PTFE粒子等)、着色剂(碳黑、氧化钛等颜料、染料)、光扩散剂(丙烯酸酯交联粒子、硅交联粒子、极薄的玻璃鳞片、碳酸钙粒子等)、萤光增白剂、夜光颜料、萤光染料、抗静电剂、流动性改良剂、晶核剂、无机或有机抗菌剂、光催化剂防污剂(氧化钛微粒、氧化锌微粒等),以接枝橡胶为代表的耐冲击性改良剂、红外线吸收剂和光致变色剂。
本发明树脂组合物中,芳香族聚碳酸酯树脂作为树脂成分占50~100重量%。因此为了改进树脂组合物的热稳定性、抗氧性、光稳定性(紫外线稳定性)和脱模性,在芳香族聚碳酸酯树脂中使用有利于改进这些性能的添加剂。以下具体说明这些添加剂的情况。
本发明的树脂组合物中可以配合含磷稳定剂作为热稳定剂,可以使用磷酸酯(ホスフアイト)化合物、亚磷酸酯(ホスホナイト)化合物以及膦酸酯(ホスフエト)化合物的如何一种作为该含磷稳定剂。
可以使用各种各样的磷酸酯化合物作为热稳定剂,具体例有通式(8)所示的磷酸酯化合物。
[式中,R8表示氢原子或碳数为1~20的烷基、碳数为6~20的芳基或烷芳基、碳数为7~30的芳烷基或它们的卤、烷硫基(烷基的碳数为1~30)或羟基取代基,可以选择3个R8是相同的或不同的,还可以选择由二元酚类衍生的环状结构。]
还有通式(9)所示的磷酸酯化合物。
[式中,R9、R10分别表示氢原子、碳数为1~20的烷基、碳数为6~20的芳基或烷芳基、碳数为7~30的芳烷基、碳数为4~20的环烷基、碳数为15~25的2-(4-羟基苯基)丙基取代芳基。环烷基和芳基可以选择被烷基取代的,或者不被烷基取代的基团。]
还可以列举通式(10)所示的磷酸酯化合物。
[式中,R11、R12是碳数为12~25的烷基。R11和R12可以是相同的,也可以是不同的]
作为热稳定剂使用的膦酸酯化合物有下述通式(11)所示的膦酸酯化合物和下述通式(12)所示的膦酸酯化合物。
[式中,Ar1、Ar2表示碳数为6~20的芳基或烷芳基、或碳数为15~25的2-(4-羟苯基)丙基取代芳基,可以选择四个Ar1是相同的,或不同的。也可以选择两个Ar2是相同的,或不同的。]
对应于上述通式(8)的磷酸酯化合物的优选例有二苯基异辛基磷酸酯、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛基亚磷酸酯、二苯基单(十三烷基)磷酸酯、苯基二异癸烷基磷酸酯、苯基二(十三烷基)磷酸酯等。
对应于上述通式(9)的磷酸酯化合物的优选例子有二硬脂基季戊四醇二磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二磷酸酯、二环己基季戊四醇二磷酸酯等,优选例为二硬脂基季戊四醇二磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二磷酸酯等等。这些磷酸酯化合物,可以使用一种,或者使用两种以上。
对应于上述通式(10)的磷酸酯化合物的优选例有4,4′-异亚丙基二苯酚四(十三烷基)磷酸酯等。
对应于上述通式(11)的膦酸酯化合物的具体优选例有四(2,4-二异丙基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,4-二正丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,6-二异丙基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,6-二正丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3′-亚联苯基二膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3′-亚联苯基二膦酸酯等等。其中优选四(二叔丁基苯基)-亚联苯基二膦酸酯,更优选四(2,4-二叔丁基苯基)-亚联苯基二膦酸酯。该四(2,4-二叔丁基苯基)-亚联苯基二膦酸酯,优选两种以上的混合物,具体例有四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-亚联苯基二膦酸酯(E2-1成分)、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3′-亚联苯基二膦酸酯(E2-2成分)和四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3′-亚联苯基二膦酸酯(E2-3成分),这些膦酸酯,可以使用一种,或同时使用两种以上。优选使用这三种膦酸酯的混合物。使用三种膦酸酯混合物时的混合比,按重量比计E2-1成分、E2-2成分和E2-3成分的优选范围是100∶37~64∶4~14,更优选范围是100∶40~60∶5~11。
对应于上述通式(12)的膦酸酯化合物的具体优选例为双(2,4-二异丙基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯、双(2,4-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基膦酸酯、双(2,6-二异丙基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯、双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基膦酸酯等等、优选双(2叔丁基苯基)-苯基-苯基膦酸酯,更优选双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基膦酸酯。该双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基膦酸酯,优选两种以上的混合物,具体例有(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基膦酸酯和双(2,4-二叔丁基苯基)3-苯基-苯基膦酸酯。这些膦酸脂,可以使用一种或同时使用两种。优选使用这两种膦酸酯的混合物。使用该两种膦酸酯的混合物时,按重量比计,其混合比的优选范围是5∶1~4,更优选5∶2~3。
作为热稳定剂使用的磷酸酯化合物有三丁基磷酸酯、三甲基磷酸酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、三氯苯基磷酸酯、三乙基磷酸酯、二苯基甲苯基磷酸酯、二苯基单正联苯基磷酸酯、三丁氧基乙基磷酸酯、二丁基磷酸酯、二辛基磷酸酯、二异丙基磷酸酯等,优选三甲基磷酸酯。
上述含磷热稳定剂的更优选化合物,还有下述通式(13)和(14)所示的化合物。
(式(13)中,R13和R14是各自独立的,表示碳数为1~12的烷基、环烷基、芳基或芳烷基。)
(式(14)中,R15、R16、R17、R18、R21、R22和R23是各自独立的,表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、环烷基、芳基、或芳烷基,R19表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基、R20表示氢原子或甲基。)
通式(13)中,优选R13和R14是碳原子数为1~12的烷基、更优选碳原子数为1~8的烷基。通式(13)化合物的具体例子可以列举三(二甲基苯基)亚磷酸酯、三(二乙基苯基)亚磷酸酯、三(二异丙基苯基)亚磷酸酯、三(二正丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯、三(2,6-二叔丁基苯基)亚磷酸酯等。特别优选三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯。
通式(14)所示的化合物,可以用己知方法制备。例如:使下述通式(15)所示的双酚化合物和三氯化磷反应,得到相应的氯磷酸盐,然后再使其与下述通式(16)所示的苯酚发生反应。
(式(15)中,R15、R16、R17和R18分别表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、氯代烷基、芳基或芳烷基、R19表示氢原子或碳原子数为1~4的烷基,R20表示氢原子或甲基。)
(式(16)中,R21、R22和R23分别表示氢原子、碳原子数为1~12的烷基、环烷基、芳基或芳烷基。)
上述通式(15)所示化合物的具体例可列举2,2′-亚甲基双酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基酚)、2,2′-亚甲基双(6-甲基酚)、2,2′-亚甲基双(4,6-二甲基酚)、2,2′-亚乙基双酚、2,2′-亚乙基双(4-甲基酚)、2,2′-异亚丙基双酚、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6叔丁基酚)、2,2′-亚甲基双(4-乙基-6叔丁基酚)、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基酚)、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-环己基酚)、2,2′-二羟基-3,3′-二(α-甲基环己基)-5,5′-二甲基苯基甲烷、2,2′-亚甲基双(6-α-甲基-苄基-p-甲酚)、2,2′-亚乙基-双(4,6-二叔丁基酚)和2,2′-亚丁基-双(4-甲基-6叔丁基酚)等,并可优选使用。
通式(15)所示的化合物更优选使用2,2′-亚甲基双(4-甲基-6叔丁基酚),2,2′-亚甲基双(4-乙基-6叔丁基酚)、2,2′-亚甲基双(4,6-二叔丁基酚)、2,2′-亚乙基-双(4,6-二叔丁基酚)和2,2′-亚丁基-双(4-甲基-6叔丁基酚)。
通式(16)所示化合物的具体例可以列举苯酚、2-甲基苯酚、3-甲基苯酚、4-甲基苯酚、2,4-二甲基苯酚、2,6-二甲基苯酚、2叔丁基-4-甲基苯酚、2,4-二叔丁基苯酚,2,6-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、2,4-二甲基-6叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2,4,6-三叔丁基苯酚和2,6-二叔丁基-4-仲丁基苯酚等等,并可优选使用。通式(16)所示化合物的具体例更优选具有两个以上烷基取代基的化合物。
可以在本发明树脂组合物中配合的抗氧基可以列举苯酚系抗氧剂。通过使用苯酚系抗氧剂,可以控制暴露在热条件下的变色,同时对于提高阻燃性也有一定效果。可以使用各种酚作为该苯酚系抗氧剂。
该苯酚系抗氧剂的具体例可以列举维他命E、正十八烷基-β-(4′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基(フエル))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-p-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-s-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-m-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)、2,4-双(n-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)异氰酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰酸酯、1,3,5-三(4叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰酸酯、1,3,5-三2 [3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基异氰酸酯、四[亚甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等等,均可优选使用。
更优选使用n-十八烷基-β-(4′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基(フエル))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、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]十一烷和四[亚甲基-3-(3′,5′-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷,进一步优选n-十八烷基-β-(4′-羟基-3′,5′-二叔丁基苯基(フエル))丙酸酯。
抗氧剂还可以使用含硫的抗氧剂。特别是当树脂组合用于旋转成型和压缩成型时,更适合使用含硫抗氧剂。该含硫抗氧剂的具体例子有双十二烷基-3,3′-硫代二丙酸酯、双十三烷基-3,3′-硫代二丙酸酯、双十四烷基-3,3′-硫代二丙酸酯、双十八烷基-3,3′-硫代二丙酸酯、十二烷基十八烷基-3,3′-硫代二丙酸酯、季戊四醇四(β-十二烷基硫代丙酸酯)酯、双[2-甲基-4-(3-十二烷基硫代丙酰氧基)-5叔丁基苯基]硫醚、十八烷基二硫醚、巯基苯并咪唑、2-巯基-6-甲基苯并咪唑、1,1′-硫代双(2-萘酚)等等。可以更优选季戊四醇四(β-十二烷基硫代丙酸酯)酯等。
上述列举的含磷热稳定剂、苯酚系抗氧剂和含硫抗氧剂可以各自单独使用,或混合使用两种以上的添加剂。更优选使用含磷热稳定剂,特别优选含有上述通式(13)所示化合物的含磷热稳定剂。
这些稳定剂在组合物中的配合比例,每100重量份树脂成分(A成分)中,含磷稳定剂、苯酚系抗氧剂、或含硫抗氧剂的配合比例分别以0.0001~1重量份为宜。更优选每100重量份树脂成分中,其配合比例为0.0005~0.5重量份,进一步优选0.001~0.2重量份。
本发明树脂组合物中,根据需要还可以配合脱膜剂。由于本发明中,B成分具有阻燃性,所以即使配合一般容易对阻燃性产生不良影响的脱模剂,也仍然可以获得较好的阻燃性能。该脱模剂可以使用己知的脱模剂。例如:饱和脂肪酸酯、不饱和脂肪酸酯、聚烯烃系蜡(聚乙烯蜡或者1-链状烯烃聚合物。也可以使用用酸改性等含有官能基化合物改性的聚乙烯蜡或1-链状烯烃聚合物)、硅氧烷化合物(本发明B成分以外的硅氧烷。例如:直链状或环状聚二甲基硅氧烷油和聚甲基苯基硅油等等。也可以使用酸改性等用含有官能基化合物改性的硅氧烷)、氟化物(以聚氟烷基醚为代表的氟油等)、石蜡、蜂蜡(黄蜡)等。其中,可以列举饱和脂肪酸酯类、直链状或环状聚甲基硅氧烷油和聚甲基苯基硅油、及氟油等。对100重量份树脂成分(A成分)来说,该脱模剂的用量优选为0.01~0.3重量份。
理想的脱模剂是饱和脂肪酸酯、例如可以使用硬脂酸单甘油酯等的单甘油酯类、十硬脂酸十甘油酯和四硬脂酸十甘油酯等脂肪酸聚甘油酯类、硬脂基硬脂酯等低级脂肪酸酯类、二十二烷醇癸二酸酯等高级脂肪酸酯类、季戊四醇四硬脂酯等赤藓四醇酯类。
本发明组成物多用于办公自动化设备的壳体,所以优选含有紫外线吸收剂。作为紫外线吸收剂,可以列举以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-亚砜基苯酮、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-亚磺酸钠苯酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷等为代表的苯酮系紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂还有以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″-四酞酰亚胺甲基)-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-羟基苯基丙酸酯与聚乙二醇的缩合物为代表的苯并三唑系紫外线吸收剂。
作为紫外线吸收剂还有2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基-苯酚、2-(4,6-双-(2,4-二甲基苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基-苯酚等羟基苯基三嗪系化合物。
本发明树脂组合物中,还可以配合光稳定剂。该光稳定剂的具体例有以双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-戊甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-戊甲基-4-哌啶基)-2-(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-2n-丁基丙二酸酯、1,2,3,4-丁烷羧酸和2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和十三烷醇的缩合物、1,2,3,4-丁烷羧酸和1,2,2,6,6-戊甲基-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-戊甲基-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-吗啉代-s-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]}、1,2,3,4-丁烷四羧酸和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)亚乙基二胺和2,4-双[N-丁基-N-(1,2,2,6,6-戊甲基-4-哌啶基)氨基]-氯-1,3,5-三嗪的缩合物、1,2,3,4-丁烷四羧酸和1,2,2,6,6-戊甲基-4-哌啶醇和β,β,β′,β′-四甲基-3,9-(2,4,8,1 0- 氧杂螺[5,5]十一烷)二乙醇的缩合物、聚甲基丙基-3-羟基-[4-(2,2,6,6-四甲基哌啶基]硅氧烷为代表的受阻胺。
前述紫外线吸收剂和光稳定剂的比例,每100份树脂成分(A成分)中,各自的用量比例分别为0.01~5重量份、更优选0.02~1重量份。
本发明树脂组合物中,为了防止由紫外线吸收剂引起的泛黄,可以添加发蓝(ブル-イング)剂。只要是一般在聚碳酸酯树脂中使用的发蓝剂,则没有特别不良影响。一般优选使用蒽醌系染料,它很容易得到。具体的发蓝剂可以列举一般名为可溶性紫罗兰(SolvenViolet)13[CA.No(色彩指数No)60725:商标名,拜耳公司制造,“马可罗莱克斯拜奥莱特(マクロレツクスバイオレツト)B″、三菱化学(株)制造,“达伊阿莱金(ダイアレジン)蓝G″、住友化学工业(株)制造,“斯米普拉斯特拜奥莱特(スミプラストバイオレツト)B″];一般名为可溶性紫罗兰(Solvent Villet)31[CA.No.68210:商标名,三菱化学(株)制造,“达伊阿莱金拜奥莱特(ダイアレジンバイオレツト)D″];一般名为可溶性紫罗兰(Solvent Violet)33[CA.No.60725:商标名,三菱化学(株)制造“达依阿莱金(ダイアレジン)蓝-J″];一般名为可溶性蓝(Solvent Blue)94[CA.No.6150:商标名,三菱化学(株)制造“达依阿莱金(ダイアレジン)蓝-N″];一般名为可溶性紫罗兰(Solvent Violet)36[CA.No.68210:商标名,拜耳公司制造“马克罗莱克斯拜奥莱特(マクロレツクスバイオレツト)3R″];一般名为可溶性蓝(Solvent Blue)97[商品名,拜耳公司制造“马克罗莱克斯(マクロレツクス)蓝-RR″]和一般名为可溶性蓝(Solvent Blue)45 [CA.No.61110:商标名,サンド公司制造“特拉佐尔(テラゾ一ル)蓝-RLS″]等等,特别优选马克罗莱克斯(マクロレツクス)蓝RR、马克罗莱克斯拜奥莱特(マクロレツクスバイオレツト)B和特拉佐尔(テラゾ一ル)蓝-RLS]等发蓝剂。
本发明树脂组合物的防流滴性能好,为了进一步提高该性能,还可以同时使用普通的防流滴剂。但是本发明最佳方案是透明树脂组合物。为了不损坏透明性,普通防流滴剂的配合量对100重量份A成分来说,在0.1重量份以下是适宜的,优选低于0.08重量份,更优选低于0.05重量份。该防流滴剂可以列举具有形成原纤维能的含氟聚合物,特别优选聚四氟乙烯(以下称为PTFE)。
具有形成原纤维能的PTFE具有极高的分子量,在剪切力等外力作用下PTFE之间具有互相结合形成纤维状的倾向。其分子量,按根据标准比重求出的数均分子量计算,在100万~1000万,优选200万~900万。此种PTFE树脂除了可以使用固体树脂以外,还可以使用水性分散液的树脂。为了提高此种具有形成原纤维能的PTFE在树脂中的分散性能,进一步得到优异的阻燃性和透明性,也可以使用与其它树脂混合的PTFE混合物。市场上出售的混合形PTFE有三菱人造丝(株)的“麦特布联(メタブレン)A3000”(商品名)和GE特殊化学制品公司制造的“BLENDEX B449”(商品名)等等。
制备本发明的树脂组合物,可采用任意方法。可以用V型混合机、汉歇尔混合机、化学动力设备、挤出混合机等预混合方法对A成分、B成分和任意其它成分充分混合后,根据需要通过挤出造粒机和造粒机等进行造粒,然后再用以排气式双螺杆挤出机为代表的熔融混炼机进行熔融混炼以及用造粒机等造粒的方法。
其它方法有把A成分、B成分和其它成分分别单独地供给到以排气式双螺杆挤出机为代表的熔融混炼机中的方法、把A成分和部分其它成分预混合后,再分别把预混合成分和剩余的其它成分供给到熔融混炼机中的方法、用水或有机溶剂把B成分稀释混合后供给熔融混炼机或将此稀释混合物与其它成分预混后提供给熔融混炼机的方法等等。另外,当配合成分中有液体成分时,需要使用向熔融混炼机中输送液体的液体注入装置或液体添加装置。
本发明的树脂组合物通常是通过使用颗粒经注射成型得到成型品的方法制取各种制品。在注射成型中,不仅可以采用普通冷流道式的成型方法,还可以采用没有料柄的热流道方式。在注射成型中,不仅可以使用普通的成型方法,还可以使用气体辅助式注射成型、注射压缩成型、超高速注射成型、注射模压成型、双色成型、夹层成型、模内覆层成型、嵌件模塑成型、发泡成型(包括利用超临界流体)、快速加热冷却模具成型、隔热模具成型和模内再熔融成型以及组合使用这些成型方法等。
本发明树脂组合物还可以通过挤出成型制成各种异形挤出成型品,以片材、薄膜等形式使用。在片材、薄膜的成型中,可以采用吹胀和流延等方法成型。还可以通过进行特定的延伸操作制成热收缩软管。还可以采用无需把树脂熔融混炼的旋转成型制取成型品。
对由树脂组合物形成的成型品还可以进行各种表面处理,表面处理包括有装饰性涂层、硬质涂层、防水·防油涂层、亲水涂层、紫外线吸收涂层、红外线吸收涂层、电磁波吸收涂层、发热涂层、抗静电涂层、绝缘涂层、导电涂层和金属化涂层((电)镀、化学蒸镀(CVD)、物理蒸镀(PVD)、火焰喷涂)等等。特别适用于在透明片材上附盖透明导电层。
发明的效果
本发明的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物含有硅氧烷化合物(B成分)作为阻燃剂,具有优异的防流滴性能,并且着色时的染色性及通过激光印字法印刷文字和标识时文字及标识的清晰度都很好。这些特性是以往的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂所不及的,而且该树脂组合物同时具有在注射成型等高温熔融时高热稳定性。因此在办公自动化设备、电子电器设备等各工业领域中是非常有用的。
特别是按照本发明的优选方案,可以得到透明性优异的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物。该阻燃性树脂组合物,由于含有特定的硅氧烷化合物(B成分)作为阻燃剂,所以它同时具有防流滴性、透明性和耐湿热性。同时具有这几种特性的树脂组合物就不是以往的普通聚碳酸酯树脂组合物。此种透明性好的树脂组合物经成型后可以作为透明片材使用,不仅可以用作照明灯罩、透明陈列用的保护罩,还可用作导光部件,太阳能电池罩体和基材、透镜、透镜组、联结器、触摸式控制板、树脂窗、游艺机部件(弹子球机的前面板、电路罩等)、棱晶、反光镜等应用之中。也就是在办公自动化设备、电子电器设备、车辆、农业、渔业和土木建筑领域等各工业领域都具有极大的应用价值。
实施例
以下用实施例进一步说明本发明,但本发明不应该局限在该实施例范围之中,按以下项目进行性能评定。
(1)材料特性
(1-I)防流滴性
使用根据UL标准制成的厚度为1.6mm的试验片,按UL标准94进行试验。测定一次着火和二次着火后产生流滴的时间,以最短时间(秒)进行评定。
(1-II)染色性
把尺寸为150mm×150mm、厚度为2.0mm的方板成型品分割成9份,用东京电色工业(株)的色彩鉴别器TCM-1800分别测定九个位置的L值,在九个部位测定的L值之中,用最大值减去最小值得到差值(ΔL),通过该差值和用肉眼观察成型品外观,按以下标准进行评定。
○:良好。无剥离、有光泽、色调好、外观均匀。
×:不好。有剥离、无光泽、色调不好、外观不均匀。
(1-III)激光印字性
使用日本电气(株)制造的激光印字机SL475E,用100mm/秒的扫描速度、30μm的字节速度对根据UL标准制作的2.00mm厚试验片印字,用可以印字的最小电流值和用肉眼观察的印迹清晰度,按下述标准进行评定。
○:良好。可以认定文字清晰。
×:不好。文字中有涂蹭等现象。
(1-IV)透明性
按照JIS K7105测定尺寸为150mm×150mm、厚度为2.0mm的方形成型品的透明性、用测得的雾度值和用肉眼观察的成型品色调,评定其透明性。
(1-V)耐湿热性
把在1-IV中测定用的方形成型品在温度:65℃,湿度:85%的环境下放置500小时后,按照JIS K7105的方法测定雾度值。用所得雾度值和初始雾度值的差(ΔH)和用肉眼观察到的湿热处理后的成型品色调来评定耐湿热性。(白浊“是指用肉眼观察确认的光透过的程度。“不透明”是用用肉眼观察看不到光透过现象。并没有测定其雾度)。
[实施例1~25和比较例1~18]
按以下要领,制成表1~9中列出的树脂组合物。按以下表中编号顺序进行说明。
按表1~9列出的比例对各成分计量,再对亚磷酸酯系抗氧基(日本チバガイギ-公司制造的IRGAFOS168):0.01重量份;苯酚系抗氧基(日本チバガイギ-公司制造的IRGANOX1076):0.01重量份;紫外线吸收剂(ケミプロ化成工业(株)制造的凯米索布(ケミソ一ブ)79):0.3重量份;脱膜剂(理研维他命(株)制造的理凯玛尔(リケマ一ル)SL900):0.3重量份进行计量后,用滚桶混合机均匀混合,然后将该混合物输送到挤出机中,制成树脂组合物。
挤出机使用螺杆直径为φ30mm的排气式双螺杆挤出机((株)神户制钢所KTX-30)。螺杆结构,在排气位置以前设有第一捏合段(由送料捏合盘×2、送料转子×1、回料转子×1和回料捏合盘×1构成),在排气位置以后设有第二捏合段(由送料转子×1和回料转子×2构成)。机筒温度和机头温度为280℃、排气口的抽吸压力为3,000Pa的条件下挤出线料,在水浴中冷却,然后用造料机将线料切成颗粒,完成造粒工序。
把所得颗粒在110℃用热风循环式干燥机干燥5小时,然后用注射成型机[法纳克(株)T-150D]注射成试验片。注射成型条件:机筒温度:290℃,模具温度:70℃。
对应于表1~表9各编号所用的原材料等如下所示。(原材料的编号在表以外的叙述内容中也表示同样内容)。
(A)成分
(A-1成分)
PC-1:直链状聚碳酸酯树脂(是用光气法制成的,由双酚A和以p叔丁基苯酚作为链终止剂构成的芳香族聚碳酸酯树脂。该芳香族聚碳酸酯树脂在制备中不使用胺系催化剂、芳香族聚碳酸树脂的端基中,羟基端基比例为10摩尔%,该芳香族聚碳酸酯树脂中含有25ppm的膦酸酯系抗氧剂[Clariant(クラリアント)公司制造、Sand stab P-EPQ],粘均分子量为22,500)
PC-2:支链状芳香族聚碳酸酯树脂(出光石油化学(株)制造、塔弗龙(タフロン)IB2500)
PC-3:在二氯甲烷、10%氢氧化钠水溶液、三乙基胺存在的条件下,用普通方法使双酚A、链终止剂对叔丁基苯酚和光气反应制备聚碳酸酯树脂。在此过程中,对双酚A来说,使用0.058摩尔比的对叔丁基苯酚,制得粘均分子量为15,500的聚碳酸酯树脂
PC-4:在二氯甲烷、10%氢氧化钠水溶液、三乙基胺存在的条件下,用普通方法使双酚A、链终止剂对叔丁基苯酚和光气反应制备聚碳酸酯树脂。在此过程中,对双酚A来说,使用0.0004摩尔比的对叔丁基苯酚,制得粘均分子量为121,000的聚碳酸酯树脂。
(A-2成分)
ABS:苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物(日本A&L(エイアンドエル)(株)制造,桑塔克(サンタツク)UT-61)
AS:苯乙烯-丙烯腈共聚物(旭化成工业(株)制造,斯塔依拉克(スタイラツク)-AS 767 R27)
MBS:甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(钟渊化学工业(株)制造,卡耐埃斯(カネエ一ス)B-56)
(A-3成分)
PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(帝人(株)制造TR-8580,固有粘度:0.8)
PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(帝人(株)制造TRB-H,固有粘度:1.07)
(B成分)
合成例-1
在安装有搅拌装置、冷却装置和温度计的1L烧瓶中,装入六甲基二硅氧烷15.9g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷147.3g、八甲基环四硅氧烷14.5g和二苯基二甲氧基硅烷395.1g,边搅拌边添加浓硫酸25.0g。将体系内的温度冷却到10℃后,边搅拌边用30分钟时间向烧瓶中滴入水29.7g。在该过程中继续冷却,使体系内温度保持在20℃以下。滴定结束后,保持体系温度在10~20℃,继续搅拌5小时,熟化后添加水8.5g和甲苯300g、搅拌30分钟后静止放置,除去分离出的水层,然后再用5%的硫酸钠水溶液洗涤四次,确认甲苯层呈中性。在减压下对该甲苯溶液加热,使系统温度达到120℃,除去甲苯和低沸点成分后,过滤除去不溶物,得到硅氧烷化合物B-1。
合成例-2
在安装有搅拌装置、冷却装置、温度计的1L烧瓶中,装入水538.2g和甲苯120g,冷却至5℃。在滴液漏斗中装入三甲基氯硅烷22.6g、甲基二氯硅烷119.6g和二苯基二氯硅烷34.2g的混合物,边对烧瓶内物质进行搅拌,边向烧瓶内滴入上述混合物,滴入时间为2小时。在此过程中继续冷却,使体系内温度保持在20℃以下。滴定结束后,继续在20℃下搅拌4小时使其熟化,然后后静止放置、除去分离的盐酸水层,添加10%碳酸钠水溶液搅拌5分钟后,静止放置,除去分离的水层。然后进一步用离子交换水洗涤3次,确认甲苯层为中性。在减压下对该甲苯溶液加热,使系统内温度达到120℃,除去甲苯和低沸点成分后,过滤除去不溶物得到硅氧烷化合物B-2。
合成例-3
在烧瓶中装入水452.8g和甲苯120g,滴入三甲基氯硅烷21.7g、甲基二氯硅烷23.0g、二甲基二氯硅烷80.0g和二苯基二氯硅烷32.9g的混合物,除此之外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-3。
合成例-4
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷100.7g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷60.1g、八甲基环四硅氧烷129.8g、八苯基环四硅氧烷143.8g和苯基三甲氧基硅烷99.1g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水13.8g,除此之外,进行与合成例1-相同的操作,得到硅氧烷化合物B-4。
合成例-5
在烧瓶中装入水454.9g和甲苯140g、滴入二甲基氯硅烷47.3g、甲基二氯硅烷34.5g、二甲基二氯硅烷1.4g、二苯基二氯硅烷11.3g和苯基三氯硅烷63.5g的混合物,除此以外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-5。
合成例-6
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷26.0g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷57.7g、八甲基环四硅氧烷26.1g和二苯基二甲氧基硅烷456.3g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水34.3g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-6。
合成例-7
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷81.2g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷30.1g、八甲基环四硅氧烷129.8g和二苯基二甲氧基硅烷317.7g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水23.9g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-7。
合成例-8
在烧瓶中装入水511.3g和甲苯120g,滴入二甲基氯硅烷14.8g、甲基二氯硅烷17.9g,二甲基二氯硅烷112.7g和二苯基二氯硅烷19.7g的混合物,除此以外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-8。
合成例-9
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷6.7g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷60.1g和二苯基二甲氧基硅烷533.9g,再添加浓硫酸40.0g,滴入水40.2g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-9。
B-1:按照合成例-1制得的Si-H量为0.49mol/100g、芳基量为50重量%、折射率为1.5313的硅氧烷化合物
B-2:按照合成例-2制得的Si-H量为1.00mol/100g、芳基量为20重量%、折射率为1.4480的硅氧烷化合物
B-3:按照合成例-3制得的Si-H量为0.20mol/100g、芳基量为20重量%、折射率为1.4502的硅氧烷化合物
B-4:按照合成例-4制得的Si-H量为0.50mol/100g、芳基量为30重量%、折射率为1.4750的硅氧烷化合物
B-5:按照合成例-5制得的Si-H量为0.80mol/100g、芳基量为30重量%、折射率为1.4770的硅氧烷化合物
B-6:按照合成例-6制得的Si-H量为0.20mol/100g、芳基量为60重量%、折射率为1.5583的硅氧烷化合物
B-7:按照合成例-7制得的Si-H量为0.10mol/100g、芳基量为40重量%、折射率为1.4970的硅氧烷化合物
B-8:按照合成例-8制得的Si-H量为0.31mol/100g、芳基量为12重量%、折射率为1.4188的硅氧烷化合物
B-9:按照合成例-9制得的Si-H量为0.22mol/100g、芳基量为67重量%、折射率为1.5839的硅氧烷化合物
其它(B)成分
合成例-10
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷97.4g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷180.4g和八甲基环四硅氧烷222.5g,再添加浓硫酸25.0g,不滴入水,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-10。
合成例-11
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷39.9g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷14.8g、八甲基环四硅氧烷200.6g和二苯基二甲氧基硅烷300.6g,再添加浓硫酸25.0g、滴入水22.6g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-11。
合成例-12
在烧瓶中装入水560.6g和甲苯140g,滴入二甲基氯硅烷18.9g、甲基二氯硅烷126.5g和二苯基二氯硅烷25.3g的混合物。除此之外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-12。
B-10(比较):按照合成例-10制得的Si-H量为0.60mol/100g、芳基量为0重量%、折射率为1.3956的硅氧烷化合物
B-11(比较):按照合成例-11制得的Si-H量为0.05mol/100g、芳基量为38重量%、折射率为1.4915的硅氧烷化合物。
B-12(比较):按照合成例-12制得的Si-H量为1.31mol/100g、芳基量为16重量%、折射率为1.4419的硅氧烷化合物
<各硅氧烷化合物的示性式>
B-1:M2DH 25D2Dφ2 16.5
B-2:M2DH 10Dφ2 1.3
B-3:M2DH 2D6.2Dφ2 1.3
B-4:MH 3DH 2D3.5Dφ2 1.45Tφ 1
B-5:MH 5DH 3D0.107Dφ2 0.445Tφ 3
B-6:M2DH 6D2.2Dφ2 11.67
B-7:M2DH 1D3.5Dφ2 2.6
B-8:MH 2DH 2D11.2Dφ2 1
B-9:MH 2DH 20Dφ2 43.7
B-10:M2DH 5D5(比较)
B-11:M2DH 1D11Dφ2 5(比较)
B-12:MH 2DH 11Dφ2 1(比较)
上述示性式中的各符号表示以下的硅氧烷单元、各符号的下角系数表示一个分子中各硅氧烷单位的聚合度。
M:(CH3)3SiO1/2
MH:H(CH3)2SiO1/2
D:(CH3)2SiO
DH:H(CH3)SiO
Dφ2:(C6H5)2SiO
Tφ:(C6H5)SiO3/2
(C)成分
C-1:2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷(通称二异丙苯,日本油脂(株)制造,诺夫玛(ノフマ一)BC)
C-2:全氟丁烷磺酸钾盐(大日本油墨化学工业(株)制造,麦加法克(メガフアツク)F-114P)
C-3:二苯基砜磺酸钾盐(UCB(ユ一シ一ビ一)日本制造,KSS)
表1
| 单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 70 | 80 | 97 | |
| PC-2 | ″ | 100 | |||||
| ABS | ″ | 30 | |||||
| AS | ″ | 20 | |||||
| MBS | ″ | 3 | |||||
| (B)成分 | B-4 | ″ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 8 | 15 | 6 | 6 | 8 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.0 | 19.3 | 19.5 | 19.0 | 19.2 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 不透明 | 不透明 | 不透明 |
| 雾度 | - | 1.1 | 1.1 | - | - | - | |
表2
| 单位 | 实施例6 | 实施例7 | 实施例8 | 实施例9 | 实施例10 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 90 | 90 | 100 | 100 | 100 |
| PET | ″ | 10 | |||||
| PBT | ″ | 10 | |||||
| (B)成分 | B-1 | ″ | 2 | ||||
| B-2 | ″ | 2 | |||||
| B-3 | ″ | 2 | |||||
| B-4 | ″ | 2 | 2 | ||||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 7 | 7 | 10 | 14 | 6 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.6 | 19.4 | 19.2 | 18.8 | 19.6 | |
| 透明性 | 色调 | - | 不透明 | 不透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | - | - | 1.6 | 1.6 | 1.6 | |
表3
| 单位 | 实施例11 | 实施例12 | 实施例13 | 实施例14 | 实施例15 | 实施例16 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-4 | ″ | 1 | 3 | 5 | 2 | ||
| B-5 | ″ | 2 | 1 | |||||
| B-6 | ″ | 2 | ||||||
| (C)成分 | C-1 | ″ | 0.1 | |||||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 11 | 9 | 10 | 15 | 17 | 无流滴 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.0 | 19.2 | 19.5 | 19.0 | 18.5 | 19.6 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 1.3 | 0.8 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.2 | |
表4
| 单位 | 实施例17 | 实施例18 | 实施例19 | 实施例20 | 实施例21 | 实施例22 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
| PC-2 | ″ | 80 | ||||||
| PC-3 | ″ | 20 | 85 | |||||
| PC-4 | ″ | 15 | ||||||
| (B)成分 | B-4 | ″ | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 |
| B-5 | ″ | 1 | ||||||
| (C)成分 | C-2 | ″ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| C-3 | ″ | 0.1 | ||||||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.5 | 0.4 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.4 | 19.8 | 19.4 | 19.3 | 19.2 | 19.2 | |
| 透明性 | 色调 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | |
| 雾度 | 2.8 | 1.9 | 1.1 | 2.8 | 1.9 | 1.9 | ||
表5
| 单位 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | 比较例4 | 比较例5 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 70 | 80 | 97 | |
| PC-2 | ″ | 100 | |||||
| ABS | ″ | 30 | |||||
| AS | ″ | 20 | |||||
| MBS | ″ | 3 | |||||
| (B)成分以外 | B-12 | ″ | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 13 | 20 | 11 | 9 | 14 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × | × | × |
| 电流值 | A | 18.8 | 19.0 | 18.9 | 18.8 | 19.0 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 不透明 | 不透明 | 不透明 |
| 雾度 | - | 1.8 | 1.8 | - | - | - | |
表6
| 单位 | 比较例6 | 比较例7 | 比较例8 | 比较例9 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 90 | 90 | 100 | 100 |
| PET | ″ | 10 | ||||
| PBT | ″ | 10 | ||||
| 合计(A) | ″ | 100 | 100 | 100 | 100 | |
| (B)成分以外 | B-10 | ″ | 2 | |||
| B-11 | ″ | 2 | ||||
| B-12 | ″ | 2 | 2 | |||
| 合计(B) | ″ | 2 | 2 | 2 | 2 | |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 1 |
| 2次着火后 | 秒 | 10 | 9 | 9 | 1 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | × | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 3.8 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × | × |
| 电流值 | A | 19.1 | 19.2 | 19.2 | 22.0 | |
| 透明性 | 色调 | - | 不透明 | 不透明 | 白浊 | 无色透明 |
| 雾度 | - | - | - | 61.0 | 1.1 | |
表7
| 单位 | 比较例10 | 比较例11 | 比较例12 | 比较例13 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-4 | ″ | 0.05 | 15 | ||
| (B)成分以外 | B-12 | ″ | 5 | |||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 2 | 无流滴 | 1 |
| 2次着火后 | 秒 | 28 | 1 | 36 | 1 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × | × |
| 电流值 | A | 18.1 | 21.9 | 18.0 | 22.2 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 9.9 | 0.4 | 6.5 | 0.3 | |
表8
| 单位 | 比较例14 | 比较例15 | 比较例16 | 比较例17 | 比较例18 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 70 | 97 | 90 | 30 | 40 |
| ABS | ″ | 30 | 70 | ||||
| MBS | ″ | 3 | |||||
| PET | ″ | 10 | 60 | ||||
| (B)成分 | B-4 | ″ | 2 | 2 | |||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 1 | 1 | 1 | 3 | 2 |
| 2次着火后 | 秒 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 21.7 | 22.2 | 22.3 | 18.8 | 19.0 | |
| 透明性 | 色调 | - | 不透明 | 不透明 | 不透明 | 不透明 | 不透明 |
| 雾度 | - | - | - | - | - | - | |
表9
| 单位 | 实施例23 | 实施例24 | 实施例25 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-7 | ″ | 2 | ||
| B-8 | ″ | 2 | 1 | ||
| B-9 | ″ | 2 | |||
| (C)成分 | C-2 | ″ | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 染色性 | 鲜明度 | - | ○ | ○ | ○ |
| ΔL | - | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.4 | 19.4 | 19.4 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 2.3 | 2.8 | 3.1 | |
[实施例26~38和比较例19~24]
对表10~14列出的各成分,按表中所示的配合比例进行计量,对表中没有列出的其它成分按照与实施例1相同的成分比例计量,并用与实施例1相同的方法制成树脂组合物和试验片。
表10~14列出的原材料等如下所示。
(B)成分
合成例-13
在烧瓶中装入水301.9g和甲苯150g,滴入三甲基氯硅烷21.7g、甲基二氯硅烷23.0g、二甲基二氯硅烷12.9g和二苯基二氯硅烷76.0g的混合物,除此之外,进行与合成例2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-13。
合成例-14
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷16.2g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷61.0g、八甲基环四硅氧烷103.8g和二苯基二甲氧基硅烷391.0g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水29.4g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-14。
合成例-15
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷167.9g、八甲基环四硅氧烷92.7g、八苯基环四硅氧烷49.6g和苯基三甲氧基硅烷297.4g,再添加浓硫酸25.5g,滴入水41.3g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-15。
合成例-16
在烧瓶中装入水403.2g和甲苯120g,滴入二甲基氯硅烷48.3g、二甲基二氯硅烷43.9g、二苯基二氯硅烷21.5g和苯基三氯硅烷36.0g的混合物,除此之外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-16。
合成例-17
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷70.5g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷126.3g和二苯基二甲氧基硅烷243.8g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水18.3g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-17。
合成例-18
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷87.3g、六甲基二硅氧烷211.1g、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷31.3g和苯基三甲氧基硅烷257.8g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水35.8g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅烷氧化合B-18。
合成例-19
在烧瓶中装入水447.2g和甲苯200g,滴入三甲基氯硅烷22.2g、甲基二氯硅烷39.1g、二甲基二氯硅烷21.9g、二苯基二氯硅烷43.0g、甲基三氯硅烷12.7g和苯基三氯硅烷18.0g的混合物,除此之外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-19。
合成例-20
在烧瓶中装入六甲基二硅氧烷8.1g、1,3,5,7-甲基环四硅氧烷120.3g、八甲基环四硅氧烷111.2g和二苯基二甲氧基硅烷195.5g,再添加浓硫酸20.0g,滴入水14.7g,除此之外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-20。
B-13:按照合成例-13制得的Si-H量为0.21mol/100g、芳基量为49重量%、平均聚合度为8.0的硅氧烷化合物
B-14:按照合成例-14制得的Si-H量为0.20mol/100g、芳基量为50重量%、平均聚合度为42.0的硅氧烷化合物
B-15:按照合成例-15制得的Si-H量为0.50mol/100g、芳基量为31重量%、平均聚合度为11.0的硅氧烷化合物
B-16:按照合成例-16制得的Si-H量为0.52mol/100g、芳基量为27重量%、平均聚合度为6.5的硅氧烷化合物
B-17:按照合成例-17制得的Si-H量为0.80mol/100g、芳基量为39重量%、平均聚合度为7.9的硅氧烷化合物
B-18:按照合成例-18制得的Si-H量为0.37mol/100g、芳基量为20重量%、平均聚合度为4.4的硅氧烷化合物
B-19:按照合成例-19制得的Si-H量为0.34mol/100g、芳基量为33重量%、平均聚合度为62.0的硅氧烷化合物
B-20:按照合成例-20制得的Si-H量为0.50mol/100g、芳基量为31重量%、平均聚合度为88.0的硅氧烷化合物
其它(B)成分
合成例-21
在烧瓶中装入1,1,3,3-四甲基二硅氧烷39.0g和二苯基二甲氧基硅烷566.9g,再添加浓硫酸25.0g,滴入水42.6g,除此以外,进行与合成例-1相同的操作,得到硅氧烷化合物B-21。
合成例-22
在烧瓶中装入水560.6g和甲苯130g,滴入三甲基氯硅烷21.2g、甲基二氯硅烷52.3g、二甲基二氯硅烷83.9g和苯基三氯硅烷13.8g的混合物,除此之外,进行与合成例-2相同的操作,得到硅氧烷化合物B-22。
B-21(比较):按照合成例-21制得的Si-H量为0.12mol/100g、芳基量为72重量%、平均聚合度为10.0的硅氧烷化合物
B-22(比较):按照合成例-22制得的Si-H量为0.45mol/100g、芳基量为5重量%、平均聚合度21.0的硅氧烷化合物
<各硅氧烷化合物的示性式>
B-13:M2DH 2D1Dφ2 3
B-14:M2DH 10D14Dφ2 16
B-15:MH 5D2.5Dφ2 0.5Tφ 3
B-16:MH 3D2Dφ2 0.5Tφ 1
B-17:MH 2DH 4Dφ2 1.9
B-18:M2MH 1DH 0.4Tφ 1
B-19:M12DH 20D10Dφ2 10T5Tφ 5
B-20:M2DH 40D30Dφ2 16
B-21:MH 2Dφ2 8(比较)
B-22:M3DH 7D10Tφ 1(比较)
上述示性式中各符号表示下面的硅氧烷单元、各符号后面的下角系数表示一个分子中各硅氧烷单元的聚合度。
M:(CH3)3SiO1/2
MH:H(CH3)2SiO1/2
D:(CH3)2SiO
DH:H(CH3)SiO
Dφ2:(C6H5)2SiO
T:(CH3)SiO3/2
Tφ:(C6H5)SiO3/2
表10
| 单位 | 实施例26 | 实施例27 | 实施例28 | 实施例29 | 实施例30 | 实施例31 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
| PC-2 | ″ | 100 | 100 | |||||
| (B)成分 | B-13 | ″ | 2 | |||||
| B-14 | ″ | 2 | 5 | |||||
| B-15 | ″ | 2 | 5 | |||||
| B-16 | ″ | 2 | ||||||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 7 | 18 | 22 | 9 | 18 | 7 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 0.3 | 1.6 | 9.1 | 1.1 | 1.3 | 0.8 | |
| 耐湿热性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| Δ雾度 | - | 1.0 | 0.9 | 2.6 | 1.9 | 2.5 | 0.8 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.2 | 19.4 | 18.6 | 19.6 | 18.5 | 19.7 | |
表11
| 单位 | 实施例32 | 实施例33 | 实施例34 | 实施例35 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-13 | ″ | 1 | |||
| B-15 | ″ | 2 | 1 | 2 | 2 | |
| (C)成分 | C-1 | ″ | 0.1 | |||
| C-2 | ″ | 0.1 | 0.1 | |||
| C-3 | ″ | 0.1 | ||||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 1.2 | 2.6 | 2.8 | 1.1 | |
| 耐湿拉性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| Δ雾度 | - | 2.0 | 1.6 | 1.6 | 4.1 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.6 | 19.2 | 19.4 | 19.4 |
表12
| 单位 | 比较例19 | 比较例20 | 比较例21 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-15 | ″ | 0.05 | 20 | |
| (B)成分以外 | B-22 | ″ | 2 | ||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 1 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 1 | 30 | 11 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 白浊 |
| 雾度 | - | 0.4 | 7.9 | 77.7 | |
| 耐湿热性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 白浊 |
| Δ雾度 | - | 0.3 | 11.3 | 1.8 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × |
| 电流值 | A | 21.9 | 17.5 | 19.1 | |
表13
| 单位 | 比较例22 | 比较例23 | 比较例24 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分以外 | B-11 | ″ | 10 | ||
| B-21 | ″ | 2 | |||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 3 | 1 |
| 2次着火后 | 秒 | 13 | 1 | 1 | |
| 透明性 | 色调 | - | 白浊 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 31.6 | 0.9 | 0.3 | |
| 耐湿热性 | 色调 | - | 白浊 | 无色透明 | 无色透明 |
| Δ雾度 | - | 2.0 | 1.3 | 0.3 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | × | × | × |
| 电流值 | A | 19.1 | 21.6 | 22.2 | |
表14
| 单位 | 实施例36 | 实施例37 | 实施例38 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-17 | ″ | 2 | ||
| B-18 | ″ | 2 | |||
| B-19 | ″ | 2 | |||
| (C)成分 | C-2 | ″ | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 2.4 | 1.6 | 2.9 | |
| 耐湿热性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| Δ雾度 | - | 1.4 | 2.1 | 2.0 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 18.7 | 19.1 | 19.1 | |
[实施例39~42]
按照表15所示的比例对各成分进行计量,再对亚磷酸酯系抗氧剂(日本チバガイギ一公司制造IRGAFOS168):0.01重量份、苯酚系抗氧剂(汽巴·特种化学品(Ciba Specialty Chemicals)IRGANOX1076):0.05重量份、脱模剂(コグニスジヤパン(株)制造,洛基西奥尔(ロキシオ一ル)VPG861):0.3重量份、拜耳公司的马可罗莱克斯拜奥莱特(マクロレツクスバイオレツト)B:0.00005重量份进行计量后,用滚桶混合机均匀混合,用与实施例1相同的方法把该混合物制成树脂组合物和试验片。
表15中所示的原材料如下所示。
(D)成分
D-1:滑石(林化成(株)制造UPN HS-T0.8)
表15
| 单位 | 实施例39 | 实施例40 | 实施例41 | 实施例42 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | ||
| PC-2 | ″ | 80 | ||||
| PC-3 | ″ | 20 | 85 | |||
| PC-4 | ″ | 15 | ||||
| (B)成分 | B-13 | ″ | 1 | 1 | 1 | 1 |
| (C)成分 | C-2 | ″ | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
| C-3 | ″ | 0.05 | ||||
| (D)成分 | D-1 | ″ | 1 | |||
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.1 | 19.2 | 19.2 | 19.2 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 1.7 | 1.6 | 1.6 | 10.2 | |
[实施例43]
按表16所示的比例对各成分计量,再对亚磷酸酯系抗氧剂(日本チバガイギ-公司制造的IRGAFOS168):0.01重量份、苯酚系抗氧剂(汽巴·特种化学品(Ciba Specialty Chemicals)IRGANOX1076):0.05重量份、脱模剂(コグニスジヤパン(株)制造,洛基西奥尔(ロキシオ一ル)VPG816:0.3重量份、具有形成原纤维能的聚四氟乙烯浓度为2.5重量%的聚碳酸树脂的母料颗粒(把上述PC-1:97.5重量%与大金工业制的聚氟龙(ポリフロン)MPA FA500:2.5重量%通过与上述相同的双螺杆挤出机造粒的母料颗粒):2重量份、拜耳公司的马可罗莱克斯拜奥莱特(マクロレツクスバイオレツト)B:0.00003重量份进行计量,用滚桶混合机均匀混合,用与实施例1相同的方法把该混合物制成树脂组合物和试验片。
[实施例44]
按PC-1∶B-20=100∶10的重量比把上述PC-1和上述B-20溶解在二氯甲烷中,调制成10重量%的二氯甲烷溶液。用ヤマトラボテツク制造的有机溶剂用GS-310特型喷雾干燥器对该二氯甲烷溶液喷雾,得到聚碳酸酯树脂和有机硅氧烷的混合粉体。操作条件:载热体:氮气,载热体进入喷雾腔的入口温度:70℃,载热体流量:0.5m3/分钟,喷雾压力100kPa,二氯甲烷溶液的输入速度:40g/分钟,喷雾腔底面温度:70℃。
按照表16所示的配合比例对该混合粉体和PC-1进行计量,再按与实施例39相同的比例与成分对表16中没有示出的其它成分计量,用与实施例39相同的方法制成树脂组合物和试验片。
表16
| 单位 | 实施例43 | 实施例44 | ||
| (A)成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 |
| (B)成分 | B-13 | ″ | 1 | |
| B-20 | ″ | 2 | ||
| (C)成分 | C-2 | ″ | 0.1 | |
| 产生流滴的时间 | 1次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 |
| 2次着火后 | 秒 | 无流滴 | 无流滴 | |
| 激光印字性 | 清晰度 | - | ○ | ○ |
| 电流值 | A | 19.2 | 19.7 | |
| 透明性 | 色调 | - | 无色透明 | 无色透明 |
| 雾度 | - | 5.4 | 12.2 | |
| 备考 | 添加PTFE | 使用A和B的预混合物 | ||
上述实施例可以说明以下事实。本发明的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物在通过激光印字印上文字和标识时,文字和标识的清晰度高,而且通过添加本发明的硅氧烷化合物,延长了着火后至产生流滴的时间,燃烧时树脂的防流滴性能也很好。
还可以进一步说明以下事实。本发明的透明阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物的透明性、耐湿热性优异。而且通过添加本发明的硅氧烷化合物,延长了着火后至产生流滴的时间,燃烧时树脂的防流滴性也很好。特别是当硅氧烷化合物的聚合度满足规定条件时,可以得到优异的透明性和防流滴性。
[实施例45]
使用实施例39的颗粒料,在120℃经热风循环干燥机干燥5小时后,用前部安装有片材用T形机头的直径为φ40mm的单螺杆挤出机进行挤出,螺杆转速为40rpm,通过接触机头面的流延辊,挤出得到100μm的片材。该片材的透明性极好,表面平滑性优异。把该片材裁成尺寸为50mm×50mm的成型品,把该片材成型品放到直流磁控管溅射装置中。按顺序层合由铟和锡氧化物构成的金属氧化物层40nm、银和金合金层9nm、该金属氧化物层40nm,制成透明导电性片材。
Claims (29)
1.一种阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,组合物包括:
(1)作为A成分的树脂成分100重量份,包括A-1成分芳香族聚碳酸酯树脂50~100重量%、A-2成分苯乙烯系树脂0~50重量%和A-3成分芳香族聚酯树脂0~50重量%,
(2)作为B成分的相对于每100重量份树脂成分配合的至少一种以上硅氧烷化合物0.1~10重量份,该硅氧烷化合物为分子中含有Si-H基和芳基的硅氧烷化合物,其中
①称为Si-H量的Si-H基的含量为0.1~1.2mol/100g,
②称为芳基量的下述通式(1)所示的芳基含量比例为10~70重量%,
式(1)中,X各自独立地表示OH基、碳数为1~20的一价有机残基,n表示0~5的整数,
③选自含有下述通式(2)和(3)所示结构单元之中的至少一种以上结构单元的硅氧烷化合物,
式(2)和(3)中,Z1~Z3各自独立地表示氢原子、碳数为1~20的一价有机残基、或下述通式(4)所示的化合物;α1~α3是各自独立的,分别表示0或1;m1表示0或为1以上的整数;
式(4)中,Z4~Z8各自独立地表示氢原子、碳数为1~20的一价有机残基;α4~α8是各自独立的,分别表示0或1;m2表示0或1以上的整数。
2.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(1)中,当n为2以上时,X彼此不同。
3.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(2)中,当m1为2以上时,重复单元选取互不相同的多种重复单元。
4.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(4)中,当m2为2以上时,重复单元选取各不相同的多种复重单元。
5.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物的平均聚合度为3~150。
6.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物所含的Si-H基量,即Si-H量为0.2~1.0mol/100g。
7.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物的芳基量为15~60重量%。
8.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物在25℃时的折射率为1.40~1.60。
9.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物是由MD单元或MDT单元构成的硅氧烷化合物,其中,M表示单官能度硅氧烷单元、D表示双官能度硅氧烷单元、T表示三官能度硅氧烷单元。
10.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于该A成分树脂成分100重量份,还含有作为C成分的从自由基发生剂、有机碱金属盐和有机碱土类金属盐中选择的至少一种以上的化合物0.001~0.3重量份。
11.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于该A成分树脂成分100重量份,还含有作为D成分的填充剂1~100重量份。
12.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该A成分树脂成分是由A-1成分芳香族聚碳酸酯树脂50~99.5重量%、A-2成分苯乙烯系树脂0~50重量%和/或A-3成分芳香族聚酯树脂0~50重量%组成的,并且A-2成分和A-3成分的总量为0.5~50重量%。
13.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,基本上不含有卤化物作为阻燃剂。
14.根据权利要求1所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,所述组合物是透明阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它含有相对100重量份A-1成分芳香族聚碳酸酯树脂,作为B成分的至少一种以上硅氧烷化合物0.1~10重量份,该硅氧烷化合物是分子中含有Si~H基和芳基的硅氧烷化合物,其中
①称为Si-H量的Si-H基含量为0.1~1.2mol/100g、并且
②称为芳基量的下述通式(1)所示的芳基的含有比例为10~70重量%、
式(1)中,X各自独立地表示OH基、碳数为1~20的一价有机残基;n表示0~5的整数;
③选自含有下述通式(2)和(3)所示结构单元之中的至少一种以上结构单元的硅氧烷化合物,
式(2)和(3)中,Z1~Z3各自独立地表示氢原子、碳数为1~20的一价有基残基、或下述通式(4)所示的化合物;α1~α3是各自独立的,分别表示0或1;m1表示0或为1以上的整数;
式(4)中,Z4~Z8各自独立地表示氢原子、碳数为1~20的一价有机残基;α4~α8是各自独立的,分别表示0或1;m2表示0或1以上的整数。
15.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(1)中,当n为2以上时,X彼此不同。
16.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(2)中,当m1为2以上时,重复单元选取互不相同的多种重复单元。
17.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在上式(4)中,当m2为2以上时,重复单元选取备不相同的多种复重单元。
18.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物的平均聚合度为3~80。
19.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物所含的Si-H基量,即Si-H量为0.2~1.0mol/100g。
20.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物的芳基量为15~60重量%。
21.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物的平均聚合度为3~60。
22.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物在25℃时的折射率为1.40~1.60。
23.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B成分硅氧烷化合物是由MD单元或MDT单元构成的硅氧烷化合物,其中,M为单官能度硅氧烷单元、D为双官能度硅氧烷单元、T为三官能度硅氧烷单元。
24.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,用JIS K7105标准测定的2mm厚的雾度值为0.3~20%。
25.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,在温度:65℃、湿度:85%的环境下放置300小时后,用JIS K7105标准测定的2mm厚的雾度值与初始雾度值的差ΔH为0.01~10%。
26.根据权利要求14所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,相对于A-1成分芳香族聚碳酸酯树脂100重量份,再配合作为C成分的选自自由基发生剂、有机碱金属盐和有机碱土类金属盐中的至少一种以上的化合物0.001~0.3重量份。
27.根据权利要求11所述的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,基本上不含有卤化物作为阻燃剂。
28.一种成型品,用权利要求1或权利要求14所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物制成。
29.一种透明片材,由权利要求14所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物制成。
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