CN1427871A - 芳香族聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物以及由其构成的成型品,该组合物是由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~100重量%、和(2)从热塑性聚酯树脂(B-1成分)和橡胶成分的含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)中选出的至少1种热塑性树脂(B成分)0~50重量%构成的树脂成分、以及(3)具有采用本文中规定的方法测定的数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的个数的比例不足50%的粒子形状特性的硅灰石粒子(C成分),相对于A成分和B成分的合计100重量份含有C成分1~100重量份。根据本发明,提供具有高刚性、高耐冲击性、良好的表面外观(特别是减少成为涂装外观不良之原因的凸状异物的产生)、以及良好的再生性的芳香族聚碳酸酯树脂组合物及其成型品。
Description
技术领域
本发明涉及芳香族聚碳酸酯树脂组合物。更详细地说,涉及一种具有高刚性、高耐冲击性、良好的表面外观、以及良好的再生性的芳香族聚碳酸酯树脂组合物。
背景技术
芳香族聚碳酸酯树脂作为具有优良的冲击强度等机械特性的热塑性树脂,而且芳香族聚碳酸酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等热塑性聚酯和ABS树脂的树脂组合物作为维持芳香族聚碳酸酯树脂的优良特性、且分别改良作为芳香族聚碳酸酯树脂缺点的耐药品性和成型加工性等的材料,被广泛用于汽车领域、OA领域等各种用途中。
作为改良这种芳香族聚碳酸酯树脂和以芳香族聚碳酸酯树脂为主成分的树脂组合物的刚性等的手段,已公开了配合玻璃纤维等纤维状填料的方法(特开昭54-94556号、特开平6-49344号)以及配合滑石、云母等鳞片状、板状无机填料的方法(特开昭55-129444号、USP4280949号、特开平5-222283号)。
用玻璃纤维和碳纤维等纤维状填料强化的芳香族聚碳酸酯树脂、以芳香族聚碳酸酯树脂为主成分的树脂组合物,虽然刚性等机械强度优良,但采用通常的成型方法时,其成型品的外观上,玻璃纤维、碳纤维等纤维状填料的凸起很显眼,存在着例如为了得到良好的涂装外观,必须使其涂装膜厚非常厚的缺点,以及成型收缩率等的各向异性大,成型品易发生翘曲等的尺寸稳定性方面的缺点。
另一方面,配合滑石、云母等鳞片状、板状无机填料的芳香族聚碳酸酯树脂、以芳香族聚碳酸酯树脂为主成分的树脂组合物,与用玻璃纤维和碳纤维等纤维状填料强化的芳香族聚碳酸酯树脂、以芳香族聚碳酸酯树脂为主成分的树脂组合物相比较,其成型品的外观和尺寸稳定性优良,但由于其增强效果小,使适用范围受到限制。
作为同时具有这二者优点的无机填料,有硅灰石粒子。硅灰石粒子从晶体结构上看在微粉碎的场合下也具有纤维状的形态。因此,能够将不同于上述纤维状填料和板状填料的特性赋予树脂组合物。
例如,特开平7-90118号公报中记载了由微量成分(Fe2O3、Al2O3)为特定组成范围的硅灰石和热塑性树脂构成的树脂组合物。该公报中记载了这种硅灰石易形成纤维形状而很难折断。进而还记载了获得的树脂组合物具有高强度、高弹性模量,其表面平滑性、尺寸精度优良。
特开平7-149948号公报、EP 639613A1以及USP 5965655中记载了由数均纤维长度为1~50μm、数均纤维直径为0.1~10μm的硅灰石针状粒子和芳香族聚碳酸酯树脂等热塑性树脂形成的树脂组合物。还记载了作为这种硅灰石针状粒子纤维长度为5~25μm的粒子至少占50%是适宜的。据记载,该公报中所述的树脂组合物满足鲜艳性好的涂装外观和低的线膨胀系数等特性。
特开平9-12846号公报中记载了由芳香族聚碳酸酯树脂、芳香族聚酯树脂、以及长径比为3~50的硅灰石按特定比例构成的树脂组合物。据记载,这种树脂组合物同时满足高刚性和良好的耐冲击性,进而被涂装的成型品表面的平滑性也优良。
特开平10-60251号公报中记载了由特定分子量的芳香族聚碳酸酯树脂、芳香族聚酯树脂、长径比为3~50的硅灰石、以及羧基改性烯烃蜡构成的吹塑成型性优良的树脂组合物。据记载,该树脂组合物的吹塑成型所必需的牵伸性和耐药品性优良,同时,被涂装的成型品表面的平滑性也优良。
特开平10-324789号公报中记载了由特定分子量的芳香族聚碳酸酯树脂、ABS树脂等热塑性接枝共聚物、长径比为3~50的硅灰石、以及羧基改性烯烃蜡构成的吹塑成型性优良的树脂组合物。据记载,该树脂组合物的吹塑成型所必需的收缩性和耐冲击性优良,同时,被涂装的成型品表面的平滑性也优良。
特开2000-256505号公报中记载了由微量成分(Fe2O3、Al2O3)为特定组成范围的硅灰石和热塑性树脂构成的树脂组合物。而且记载了该硅灰石最好是具有平均纤维长度为20~50μm、平均纤维直径为0.5~5μm、平均长径比为7~100的形状。据记载,这种树脂组合物可以获得高刚性、高耐热性、表面平滑性优良、着色性良好、外观好看的成型品。
如上所述,硅灰石可以实现高刚性且表面外观优良的树脂组合物。特别适于用作以芳香族聚碳酸酯树脂为主体的热塑性树脂的无机填料。这是因为,在以芳香族聚碳酸酯树脂为主体的热塑性树脂的场合下,基础树脂的耐冲击性高,所以可以实现以高水准兼有高刚性和高耐冲击性的树脂组合物。还由于,在以芳香族聚碳酸酯树脂为主体的热塑性树脂的场合下,含无机填料的树脂组合物的成型品的外观比较容易恶化。
但是,上述现有技术中尚有不足之处。第1点是被涂装的成型品不少发生外观不良。这种外观不良的发生对制品的合格率和生产效率有影响。如上所述的含有硅灰石粒子的树脂组合物被用于要求基于其良好表面平滑性的高度的涂装外观的成型品。但表面上有时会产生少量凸状异物。如果通过涂装表面整体平滑,则这种凸状异物变得极其显眼。因此对于含有芳香族聚碳酸酯树脂和硅灰石粒子的树脂组合物,有时要求减少这种凸状异物的发生。
第2点是成型品的再生问题。由于硅灰石粒子是较易折断的填料,所以如果为了再生处理而重复熔融混炼,则刚性等机械特性容易降低。这种特性的降低在以熔融粘度高的芳香族聚碳酸酯树脂为主体的树脂组合物的场合下显著。因此,对于含有芳香族聚碳酸酯树脂和硅灰石粒子的树脂组合物,有时要求减少重复再生时的特性变化。
发明内容
本发明的课题是,提供一种具有高刚性、高耐冲击性、良好的表面外观(特别是减少成为涂装外观不良原因的凸状异物的产生)以及良好的再生性的芳香族聚碳酸酯树脂组合物。
本发明者们为了达到上述目的而反复进行了精心的研究,结果令人惊异地发现,含有满足特定条件的比较微细的硅灰石粒子的芳香族聚碳酸酯树脂组合物可以达到上述目的。进而还发现,其强热减量在特定值以下的对于该课题更适宜,至此完成本发明。
本发明涉及一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物以及由该组合物熔融成型而成的成型品,其中所说的芳香族聚碳酸酯树脂组合物由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~100重量%和(2)选自热塑性聚酯树脂(B-1成分)和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)中的至少1种的热塑性树脂(B成分)0~50重量%所构成的树脂成分100重量份、以及(3)具有粒子形状特性为数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的粒子个数的比例不足50%的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
以下进一步详细说明本发明。
本发明中使用的A成分芳香族聚碳酸酯树脂,是使二元酚与碳酸酯前体反应而获得的。作为反应方法例如可以举出界面缩聚法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法、以及环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。
作为此处使用的二元酚的代表例,可以举出对苯二酚、间苯二酚、4,4′-二羟基联苯、二(4-羟基苯基)甲烷、二{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}甲烷、1,1-二(4-羟基苯基)乙烷、1,1-二(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丙烷(通称为双酚A)、2,2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-二{(4-羟基-3,5-二甲基)苯基}丙烷、2,2-二{(3-异丙基-4-羟基)苯基}丙烷、2,2-二{(4-羟基-3-苯基)苯基}丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,4-二(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)戊烷、2,2-二(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-二(4-羟基苯基)环己烷、1,1-二(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、9,9-二(4-羟基苯基)芴、9,9-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}芴、α,α′-二(4-羟基苯基)-邻-二异丙苯、α,α′-二(4-羟基苯基)-间-二异丙苯、α,α′-二(4-羟基苯基)-对-二异丙苯、1,3-二(4-羟基苯基)-5,7-二甲基金刚烷、4,4′-二羟基二苯基砜、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′-二羟基二苯基醚以及4,4′-二羟基二苯基酯等,它们可以单独使用或者2种以上混合使用。
其中,优选由选自双酚A、2,2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷、2,2-二(4-羟基苯基)丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)-3-甲基丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)-3,3-二甲基丁烷、2,2-二(4-羟基苯基)-4-甲基戊烷、1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷以及α,α′-二(4-羟基苯基)-间-二异丙苯中的至少1种双酚制得的均聚物或共聚物,特别优选使用双酚A的均聚物和1,1-二(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷与双酚A、2,2-二{(4-羟基-3-甲基)苯基}丙烷或α,α′-二(4-羟基苯基)-间-二异丙苯的共聚物。
作为碳酸酯前体使用羰基卤化物、碳酸酯或卤代甲酸酯(ハロホルメ-ト)等,具体地可以举出光气、碳酸二苯酯或二元酚的二卤代甲酸酯(ジハロホルメ-ト)等。
当采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造聚碳酸酯树脂时,可根据需要使用催化剂、末端终止剂、二元酚的抗氧化剂等。另外,聚碳酸酯树脂可以是共聚合了三官能以上的多官能性芳香族化合物的支链聚碳酸酯树脂,也可以是共聚合了芳香族或脂肪族的双官能性羧酸的聚酯碳酸酯树脂,另外也可以是将得到的2种以上的聚碳酸酯树脂混合而成的混合物。
作为三官能以上的多官能性芳香族化合物,可以举出氟代亚糖精(フロログルシン)、氟代糖精、或者4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烯-2、2,4,6-三甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷、2,6-二(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、4-{4-[1,1-二(4-羟基苯基)乙基]苯}-α,α-二甲基苄基苯酚等三元酚、四(4-羟基苯基)甲烷、二(2,4-二羟基苯基)酮、1,4-二(4,4-二羟基三苯基甲基)苯、或者苯偏三酸、1,2,4,5-苯均四酸、二苯甲酮四羧酸和它们的酰氯等,其中,优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷,特别优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。
含有生成这种支链聚碳酸酯树脂的多官能性化合物的场合,其比例为芳香族聚碳酸酯总量中的0.001~1摩尔%,优选为0.005~0.5摩尔%,特别优选为0.01~0.3摩尔%。另外,特别是熔融酯交换法的场合,作为副反应有时产生支链结构,这种支链结构的量为芳香族聚碳酸酯总量中的0.001~1摩尔%,优选为0.005~0.5摩尔%,特别优选为0.01~0.3摩尔%。再者,这种比例可以由1H-NMR测定计算出来。
利用界面缩聚法的反应,通常是二元酚与光气的反应,使其在酸结合剂和有机溶剂的存在下进行反应。作为酸结合剂,例如使用氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物或吡啶等胺化合物。作为有机溶剂,例如使用二氯甲烷、氯苯等卤代烃。另外,为了促进反应,例如也可以使用三乙胺、四正丁基溴化铵、四正丁基溴化鏻等叔胺、季铵化合物、季鏻化合物等催化剂。此时,优选反应温度为0~40℃,反应时间为10分钟~5小时左右,反应中的pH值保持在9以上。
另外,这种聚合反应通常使用末端终止剂。作为这种末端终止剂,可以使用单官能酚类。单官能酚类作为末端终止剂一般被用来调节分子量,而且由于获得的聚碳酸酯树脂的末端被单官能酚类的基团封端,因此热稳定性比未封端的树脂更优良。作为这种单官能酚类,一般为苯酚或低级烷基取代的苯酚,可以示出下述通式(1)所示的单官能酚类。(式中,A为氢原子或碳原子数1~9的直链或支链的烷基或者苯基取代的烷基,r为1~5、优选1~3的整数。)
作为上述单官能酚类的具体例,例如可以举出苯酚、对叔丁基苯酚、对戊基苯酚和异辛基苯酚。
另外,作为其它的单官能酚类,也可以举出具有长链烷基或脂肪族聚酯基作为取代基的酚类或苯甲酰氯类、或长链烷基羧酰氯类。其中,优选使用下述通式(2)和(3)表示的具有长链烷基作为取代基的酚类。(式中,X为-R-CO-O-或-R-O-CO-,此处R表示单键或碳原子数1~10、优选1~5的二价脂肪族烃基,n为10~50的整数。)
作为该通式(2)的取代酚类,优选n为10~30、特别优选n为10~26的酚,作为其具体例例如可以举出癸基酚、十二烷基酚、十四烷基酚、十六烷基酚、十八烷基酚、二十烷基酚、二十二烷基酚和三十烷基酚等。
另外,作为通式(3)的取代酚类,适宜的是X为-R-CO-O-、R为单键的化合物,优选n为10~30、特别是n为10~26的化合物,作为其具体例例如可以举出羟基苯甲酸癸酯、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。
末端终止剂相对于获得的聚碳酸酯树脂的全部末端导入到至少5摩尔%、优选至少10摩尔%的末端为好。更优选导入相对于全部末端为80摩尔%以上的末端终止剂,即更优选来自二元酚的末端的羟基(OH基)为20摩尔%以下,特别优选导入相对于全部末端为90摩尔%以上的末端终止剂,即OH基在10摩尔%以下。另外,末端终止剂可以单独使用,或者将2种以上混合使用。
采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,在惰性气体的存在下,一边加热一边混合二元酚和碳酸酯,通过馏出生成的醇或酚的方法来进行。反应温度根据生成的醇或酚的沸点等不同而不同,通常在120~350℃的范围。在反应后期,将反应体系减压到1.33×103~13.3Pa左右,使生成的醇或酚的馏出容易。反应时间通常为1~4小时左右。
作为碳酸酯,可以举出可被取代的碳原子数6~10的芳基、芳烷基或碳原子数1~4的烷基等的酯。具体地可以举出碳酸二苯酯、碳酸二(氯苯基)酯、碳酸二萘酯、碳酸二(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。
另外,为了加快聚合速度,可以使用聚合催化剂,作为这种聚合催化剂,例如可以使用氢氧化钠、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、氢氧化镁等碱土金属化合物、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、三甲胺、三乙胺等含氮碱性化合物、碱金属或碱土类金属的醇盐类、碱金属或碱土类金属的有机酸盐类、锌化合物类、硼化合物类、铝化合物类、硅化合物类、锗化合物类、有机锡化合物类、铅化合物类、锇化合物类、锑化合物类、锰化合物类、钛化合物类、锆化合物类等的通常用于酯化反应、酯交换反应的催化剂。催化剂可以单独使用,也可以将2种以上组合使用。这些聚合催化剂的用量,相对于原料二元酚1摩尔而言,优选在1×10-8~1×10-3当量、更优选在1×10-7~5×10-4当量的范围内选择。
另外,该聚合反应中,为了减少酚性末端基团,在缩聚反应后期或者完成后例如加入二(氯苯基)碳酸酯、二(溴苯基)碳酸酯、二(硝基苯基)碳酸酯、二(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、甲氧羰基苯基苯基碳酸酯和乙氧羰基苯基苯基碳酸酯等化合物为好。其中,优选使用2-氯苯基苯基碳酸酯、2-甲氧羰基苯基苯基碳酸酯和2-乙氧羰基苯基苯基碳酸酯,特别优选使用2-甲氧羰基苯基苯基碳酸酯。
进一步地,在这种聚合反应中使用中和催化剂的活性的失活剂为好。作为该失活剂的具体例,例如可以举出苯磺酸、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、辛基磺酸四丁基鏻盐、癸基磺酸四丁基鏻盐、苯磺酸四丁基鏻盐、十二烷基苯磺酸四乙基鏻盐、十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐、十二烷基苯磺酸四己基鏻盐、十二烷基苯磺酸四辛基鏻盐、癸基铵硫酸丁酯、癸基铵硫酸癸酯、十二烷基铵硫酸甲酯、十二烷基铵硫酸乙酯、十二烷基甲基铵硫酸甲酯、十二烷基二甲基铵硫酸十四烷基酯、十四烷基二甲基铵硫酸甲酯、四甲基铵硫酸己酯、癸基三甲基铵硫酸十六烷基酯、四丁基铵硫酸十二烷基苄基酯、四乙基铵硫酸十二烷基苄基酯、四甲基铵硫酸十二烷基苄基酯等化合物,但不限定于此。也可以将这些化合物2种以上并用。
失活剂中,优选鏻盐或铵盐型的化合物。作为这种失活剂的量,相对于残存的催化剂1摩尔,以0.5~50摩尔的比例使用为好,另外,相对于聚合后的芳香族聚碳酸酯树脂,以0.01~500ppm的比例、更优选0.01~300ppm、特别优选0.01~100ppm的比例使用。
聚碳酸酯树脂的分子量不被特定,但如果分子量不足10000,则高温特性等降低,如果超过40000,则成型加工性降低,因此,用粘均分子量表示,优选为10000~40000,更优选为14000~30000,进一步优选为16000~25000。
也可以将2种以上芳香族聚碳酸酯树脂混合。该场合下,当然也能与粘均分子量在上述范围以外的芳香族聚碳酸酯树脂混合。
特别是与粘均分子量超过50000的芳香族聚碳酸酯树脂的混合物,发挥出来源于其高的熵弹性的特性(改善防裂解特性、收缩特性和注射改良等熔融特性的特性),在要求这些特性的场合是优选的。更优选与粘均分子量在80000以上的芳香族聚碳酸酯树脂的混合物,进一步优选与具有100000以上的粘均分子量的芳香族聚碳酸酯树脂的混合物。即,优选使用采用GPC(凝胶渗透色谱)等测定方法能够观察到2个峰以上的分子量分布的树脂。
本发明中所说的粘均分子量,是将在20℃下于100ml二氯甲烷中溶解有0.7g聚碳酸酯树脂的溶液求出的比粘度(ηsp)插入到下述公式中而求得的。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(式中[η]为极限粘度)
[η ]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
作为本发明的B成分,含有选自热塑性聚酯树脂(B-1成分)和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)中的至少1种的热塑性树脂为好。
其理由可以举出以下几点:(i)可以降低芳香族聚碳酸酯树脂的熔融粘度,进而可以抑制硅灰石粒子的折断。其结果可以实现良好的再生特性;(ii)由于与上述(i)同样的理由,可以降低成型温度和再生处理时的再熔融温度。由此可以抑制由于与硅灰石的反应所引起的芳香族聚碳酸酯树脂的分子量降低。其结果,可以实现良好的再生特性;(iii)上述B-1成分和B-2成分不会大大地破坏芳香族聚碳酸酯树脂所期待的耐热性和耐冲击性;(iv)B-1成分和B-2成分与该芳香族聚碳酸酯树脂的聚合物共混物的热稳定性良好,能够充分耐受再生处理时的热负荷。
所谓用作本发明B-1成分的热塑性聚酯树脂是以芳香族二元羧酸或其反应性衍生物和二元醇或其酯衍生物作为主成分,经缩合反应得到的聚合物乃至共聚物。
作为此处所说的芳香族二元羧酸,可优选使用对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二甲酸、2,6-萘二甲酸、4,4′-二苯基二甲酸、4,4′-二苯基醚二甲酸、4,4′-二苯基甲烷二羧酸、4,4′-二苯基砜二羧酸、4,4′-二苯基异亚丙基二羧酸、1,2-二(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸、2,5-蒽二羧酸、2,6-蒽二羧酸、4,4′-对亚三联苯基二羧酸、2,5-吡啶二羧酸等芳香族系二元羧酸,特别优选使用对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸。
芳香族二元羧酸也可以将2种以上混合使用。再者,如果量少的话,也可以和该二元羧酸同时地混合使用己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二元羧酸、环己烷二羧酸等脂环族二元羧酸等1种以上。
另外,作为本发明的芳香族聚酯成分的二元醇,可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、己二醇、新戊二醇、五亚甲基二醇、六亚甲基二醇、十亚甲基二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、二乙二醇、三乙二醇等脂肪族二元醇、1,4-环己烷二甲醇等脂环族二元醇等、2,2-二(β-羟基乙氧基苯基)丙烷等含有芳香环的二元醇等以及它们的混合物等。进一步地,如果量少的话,也可以共聚1种以上的分子量为400~6000的长链二元醇,即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚四亚甲基二醇等。
另外,本发明的芳香族聚酯可以通过导入少量的支化剂来使其支化。支化剂的种类没有限定,可以举出苯均三酸、苯偏三酸(トリメリチン酸)、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。
作为具体的芳香族聚酯树脂,除了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-1,2-二(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸酯等以外,还可以举出聚间/对苯二甲酸乙二醇酯、聚对/间苯二甲酸丁二醇酯等共聚聚酯。其中,优选使用机械性质等达到平衡的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸丁二醇酯和它们的混合物。
另外,获得的芳香族聚酯树脂的末端基团的结构没有特别的限定,末端基团中的羟基与羧基的比例,除了大致等量的场合以外,也可以是一方所占比例较多的场合。另外,也可以通过使对这种末端基团具有反应性的化合物反应等来使这些末端基团封端。
关于这种芳香族聚酯树脂的制造方法,可按照常规方法,通过在含有钛、锗、锑等的聚合催化剂的存在下,一边加热一边使二元羧酸成分和上述二元醇成分聚合,将副产的水或低级醇排出到体系之外来进行。例如,作为锗系聚合催化剂,可以举出锗的氧化物、氢氧化物、卤化物、醇盐、酚盐等,更具体地可以举出氧化锗、氢氧化锗、四氯化锗、四甲氧基锗等。
作为有机钛化合物的聚合催化剂,作为优选的具体例可以举出四丁醇钛、异丙醇钛、草酸钛、醋酸钛、苯甲酸钛、偏苯三酸钛、钛酸四丁酯与偏苯三酸酐的反应物等。有机钛化合物的用量,相对于构成聚对苯二甲酸丁二醇酯的酸成分,其钛原子的比例优选为3~12mg原子%。
另外,本发明中,可以并用以往公知的缩聚前段次的酯交换反应中所使用的锰、锌、钙、镁等的化合物,也可以在酯交换反应完成后用磷酸或亚磷酸的化合物等使该催化剂失活来进行缩聚。
芳香族聚酯树脂的制造方法可以采用间歇式、连续聚合式的任一种方法。
另外,芳香族聚酯树脂的分子量没有特别的限定,以邻氯苯酚作为溶剂、在35℃下测定的特性粘度为0.6~1.5,优选为0.65~1.2、更优选为0.7~1.15。
本发明中作为B-2成分使用的橡胶成分的含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂,是将苯乙烯单体与根据需要、选自可与其共聚的其它乙烯基单体和橡胶成分中的1种以上聚合而获得的、橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂。
作为上述含苯乙烯单元成分的树脂成分中使用的苯乙烯系单体,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基二甲苯、乙基苯乙烯、二甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、乙烯基萘、甲氧基苯乙烯、单溴代苯乙烯、二溴苯乙烯、氟代苯乙烯、三溴苯乙烯等苯乙烯衍生物。特别优选苯乙烯。又,它们可以单独使用,或者2种以上并用。
作为上述可与苯乙烯系单体共聚的其它乙烯基单体,可以举出丙烯腈、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、甲基丙烯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系单体;丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸及其酸酐。
作为上述可与苯乙烯系单体共聚的橡胶成分,可以举出聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯·丁二烯的无规共聚物和嵌段共聚物、丙烯腈·丁二烯共聚物、丙烯酸烷基酯和/或甲基丙烯酸烷基酯与丁二烯的共聚物、丁二烯·异戊二烯共聚物等二烯系共聚物;乙烯·丙烯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α-烯烃的共聚物;乙烯·甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯·丙烯酸丁酯共聚物等乙烯与不饱和羧酸酯的共聚物;乙烯·醋酸乙烯基酯共聚物等乙烯与脂肪族乙烯基酯的共聚物;乙烯·丙烯·己二烯共聚物等乙烯和丙烯和非共轭二烯三元聚合物;聚丙烯酸丁酯等丙烯酸系橡胶、以及具有有机聚硅氧烷橡胶成分与聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分相互缠绕而不能分离之结构的复合橡胶(以下称为IPN型橡胶)等。
作为这种B-2成分的含苯乙烯单元成分的树脂,例如可以举出聚苯乙烯、苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(SBS树脂)、氢化苯乙烯·丁二烯·苯乙烯共聚物(氢化SBS树脂)、氢化苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯共聚物(氢化SIS树脂)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS树脂)、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·苯乙烯·丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈·乙丙系橡胶·苯乙烯共聚物(AES树脂)、苯乙烯·甲基丙烯酸甲酯共聚物(MS树脂)、甲基丙烯酸甲酯·丙烯腈·苯乙烯共聚物(MAS树脂)、苯乙烯·马来酸酐共聚物(SMA树脂)以及苯乙烯·IPN型橡胶共聚物等树脂、或者它们的混合物。再者,这种苯乙烯系热塑性树脂也可以是通过在其制造时使用茂金属催化剂等催化剂获得的、间规聚苯乙烯等具有高立构规整性的聚合物。进一步地,根据不同场合也可以使用采用阴离子活性聚合、自由基活性聚合等方法获得的、分子量分布窄的聚合物和共聚物、嵌段共聚物、以及立构规整性高的聚合物、共聚物。它们可以使用1种或者将2种以上混合使用。
其中,混合使用选自聚苯乙烯(PS树脂)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS树脂)、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)、丙烯腈·苯乙烯·丙烯酸橡胶共聚物(ASA树脂)、丙烯腈·乙丙系橡胶·苯乙烯共聚物(AES树脂)、甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物(MBS树脂)中的1种或2种以上为好,其中,最优选ABS树脂、ASA树脂、AES树脂。
本发明中使用的ABS树脂是在二烯系橡胶成分中接枝聚合氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物而形成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的共聚物的混合物。作为形成该ABS树脂的二烯系橡胶成分,例如使用聚丁二烯、聚异戊二烯以及苯乙烯-丁二烯共聚物等玻璃转变点在10℃以下的橡胶,其比例在ABS树脂成分100重量%中优选为5~39.9重量%,更优选为10~35重量%,进一步优选为10~25重量%。
作为被接枝到二烯系橡胶成分中的氰化乙烯基化合物,可以举出上述的化合物,特别优选使用丙烯腈。另外,作为被接枝到二烯系橡胶成分中的芳香族乙烯基化合物,同样可以使用上述的化合物,特别优选使用苯乙烯和α-甲基苯乙烯。与二烯系橡胶成分接枝的成分的比例,在ABS树脂成分100重量%中优选为60.1~95重量%,更优选为65~90重量%,进一步优选为75~90重量%。又,相对于氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物的合计量100重量%,氰化乙烯基化合物为5~50重量%,更优选为10~30重量%,以及芳香族乙烯基化合物为95~50重量%,更优选为90~70重量%。进一步地,对于上述的与二烯系橡胶成分接枝的成分的一部分,也可以混合使用(甲基)丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、马来酸酐、N取代马来酰亚胺等,它们的含有比例在ABS树脂成分中优选为15重量%以下。又,反应中使用的引发剂、链转移剂、乳化剂等,可根据需要使用以往公知的各种化合物。
本发明的ABS树脂中,橡胶粒子的粒径优选为0.1~5.0μm,更优选为0.3~3.0μm,进一步优选为0.4~1.5μm,特别优选为0.4~0.9μm。该橡胶粒子粒径的分布可以是单一分布的,也可以是具有2个以上的多峰的分布,进一步地,对于其形态,可以是橡胶粒子形成单一的相,也可以是通过在橡胶粒子的周围含有包藏相(オクル-ド)而具有萨拉米(サラミ)结构。
另外,ABS树脂含有未被接枝到二烯系橡胶成分中的氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物,这在以前就是公知的,本发明的ABS树脂中也可以含有这种在聚合时产生的游离的聚合物成分。这种由游离的氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物构成的共聚物的分子量,按对比粘度计,优选为0.2~1.0,更优选为0.25~0.5。
另外,被接枝的氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物相对于二烯系橡胶成分的重量比例(接枝率)优选为20~200重量%,更优选为20~70重量%。
该ABS树脂可以采用本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合中的任一种方法制造,另外,也可以采用共聚方法进行一步共聚或者多步共聚。另外,还优选使用将另外共聚芳香族乙烯基化合物和氰化乙烯基成分而获得的乙烯基化合物聚合物掺混到ABS树脂中所得的物质。进一步地,作为聚合法除了一般的乳液聚合法以外,还可以举出使用过硫酸钾等引发剂的皂自由(ソ-プフリ-)聚合法、接种聚合法、二步膨润聚合法等。另外,对于悬浮聚合法,也可以采用分别保持水相和单体相,将二者准确地供给到连续式分散机中,以分散机的转速控制粒径的方法,对于连续式制造方法,可以采用使单体相通过几个~几十个μm孔径的细孔或多孔过滤器来向具有分散能力的水性液体中供给来控制粒径的方法等。
本发明中使用的ASA树脂,是指在丙烯酸橡胶成分中接枝聚合氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物而形成的热塑性接枝共聚物、或者该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之共聚物的混合物。本发明中所说的丙烯酸橡胶是指含有碳原子为2~10的丙烯酸烷基酯单元的橡胶,进一步地,还可以根据需要含有作为其他可共聚成分的苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丁二烯。作为碳原子为2~10的丙烯酸烷基酯,优选可以举出丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正丁酯,这种丙烯酸烷基酯优选在丙烯酸酯橡胶100重量%中含有50重量%以上。进而,这种丙烯酸酯橡胶至少有一部分被交联,作为交联剂,可以举出二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、甲基丙烯酸烯丙酯、聚二丙烯酸丙二醇酯等,这种交联剂相对于丙烯酸酯橡胶,优选使用0.01~3重量%。丙烯酸橡胶成分的比例,在ASA树脂100重量%中,优选为5~39.9重量%,更优选为10~35重量%,进一步优选为10~25重量%。
另外,氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物的比例,相对于其合计量100重量%,氰化乙烯基化合物为5~50重量%,芳香族乙烯基化合物为95~50重量%,特别优选氰化乙烯基化合物为15~35重量%,芳香族乙烯基化合物为85~65重量%。作为制造方法,可以使用与ABS树脂同样的制造方法。
本发明中使用的AES树脂,是指在乙烯-丙烯橡胶成分或乙烯-丙烯-二烯橡胶成分中接枝聚合氰化乙烯基化合物和芳香族乙烯基化合物而形成的热塑性接枝共聚物、或者该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之共聚物的混合物。作为制造方法可以使用与ABS树脂同样的制造方法。
这种由A成分和B成分构成的热塑性树脂,在260℃下用毛细管流变仪测定的熔融粘度,在剪切速率300sec-1下,优选在0.1×103~5×103Pa·s的范围,更优选在0.3×103~2×103Pa·s的范围。本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物通过使用特定的硅灰石粒子,即使对于该条件范围的树脂,也能实现良好的表面外观和再生性。
作为本发明C成分的硅灰石粒子具有粒子形状特性为采用下述测定方法测得的数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的粒子个数的比例不足50%。
上述纤维长度和纤维直径的测定方法如下。纤维长度的测定是用光学显微镜观察原料硅灰石粒子,求出各个硅灰石的长度,由其测定值计算出数均纤维长度和纤维长度为5~25μm的个数所占的比例。再者,硅灰石粒子从源自其晶体结构的特性看,即使在微粉碎的场合下,大部分粒子仍具有一定程度的纤维状形态。
光学显微镜的观察是这样进行的:首先准备使硅灰石粒子之间不重合地分散开的样品。该观察是在物镜20倍的条件下进行,将该观察图像作为图像数据摄入象素数约为25万的CCD照相机中。用图像分析装置分析获得的图像数据,使用能够求出图像数据2点间最大距离的程序,计算出纤维长度。在该条件下,平均1个象素的大小相当于1.25μm的长度。使测定根数在5000根以上地进行测定。
另一方面,纤维直径的测定是用电子显微镜观察成为组合物原料的硅灰石粒子,求出各个硅灰石粒子的纤维直径,由该测定值计算出数均纤维直径。使用电子显微镜是因为用光学显微镜很难准确地测定作为对象的级别的大小。
纤维直径是对于电子显微镜观察得到的图像无规地抽取测定纤维直径的对象硅灰石,在靠近中央部位测定纤维直径。由获得的测定值计算出数均纤维直径。由于近年的电子显微镜具有能够计算所观察画面上的长度的功能,因此也可以比较容易地计算出纤维直径。使观察倍率约为1000倍、测定根数为1000根以上地进行测定。
作为为了满足上述粒子形状特性的条件而用来粉碎C成分硅灰石的粉碎机,可以使用各种粉碎机,例如可以举出高速旋转磨机、球磨机、介质搅拌磨机、以及喷射式磨机等。其中,优选喷射式磨机。进而,作为喷射式磨机的方式,可以举出气流吸入式、喷嘴吸入式、碰撞体碰撞式、对向喷射碰撞式、以及复合型等,其中,优选对向喷射碰撞式的粉碎机。
进而,通过将粉碎了的硅灰石粒子分级,从而除去纤维长度长的成分,获得目的硅灰石粒子为好。该分级方法中,除了通过网型筛的方法以外,还可以举出撞击型惯性力分级机(可变冲击机等)、附壁效应利用型惯性力分级机(エルボ-ジェット等)、螺旋(スパイラル)气流型的离心场分级机(多级旋风分离器等)、螺旋(ヘリカル)气流型离心场分级机中为自由涡型的带有导流叶片的分级机(ミクロプレックス、分散分离器等)、螺旋(ヘリカル)气流型离心场分级机中为强制涡型的分级室旋转型的分级机(アキュカツト、涡轮分级机等)、以及螺旋(ヘリカル)气流型离心场分级机中为强制涡型的旋转叶片型的分级机(微粉分离机、高速分离机等)等,另外,还优选使用它们的复合型等(括号内的名称为商品名或俗称)。其中,作为能够将更微细的粒子分级的分级机,优选离心场分级机。
硅灰石粒子可以由具有以硅酸钙为主要成分的针状晶体的天然白色矿物通过粉碎、分级而获得。由于这种晶体结构,矿物的粉碎物也具有纤维状形态。本发明中当然也可以使用合成的硅灰石。可以知道这些硅灰石实际上能以化学式CaO·SiO2表示,含有SiO2约50重量%、CaO约47重量%、以及作为其他杂质的Fe2O3、Al2O3、CaCO3等,其比重约为2.9。
本发明通过使用具有上述特定形状的硅灰石粒子,可以提供特别是降低成为涂装外观不良原因的凸状异物的产生、具有良好的表面外观、以及具有良好的再生性的、由芳香族聚碳酸酯树脂组合物构成的成型品。
上述的数均纤维长度优选为3~10μm,更优选为3.5~8μm,进一步优选为4~8μm。上述的数均纤维直径优选为0.5~4μm,更优选为0.5~2.5μm,进一步优选为1~2μm。如果数均纤维长度在3μm以上,则在刚性和强度方面是有利的。数均纤维直径越细,对外观平滑性越有效,但如果在0.5μm以上,则纤维状的粒子难以折断,对提高再生性有利。
另外,上述纤维长度为5~25μm的粒子个数比例,优选在30%以上、不足50%,更优选在35%以上、不足49%,进一步优选在40%以上、不足48%。如果纤维长为5~25μm的粒子个数比例在30%以上,则在刚性和强度方面是有利的。
进而,作为本发明的优选方案,可以举出基于上述测定的纤维长度超过25μm的粒子个数比例在5%以下的硅灰石粒子。这是因为纤维长度超过25μm的硅灰石粒子容易成为凸状异物发生的主要原因。另外,长的粒子在熔融混炼时也容易发生折断等。纤维长度超过25μm的粒子个数比例更优选在4%以下,进一步优选在3.5%以下。作为下限,可以举出0.5%。
进而,作为本发明的硅灰石粒子的优选方案,可以举出由以下示出的湿式筛分法计算出的325目通过(依据ASTM标准)的比例在99.95重量%以上、优选在99.96重量%以上的硅灰石粒子。满足这种条件,可以进一步减少凸状异物,其结果可以降低涂装外观不良的现象。325目的通过比例更优选在99.97重量%以上。为了获得满足这种条件的硅灰石粒子,在粉碎之后,除了使用上述举出的网状筛以外,还使用离心场分级机等进行分级处理来制造为好。
此处说明采用上述湿式筛分法的325目通过量的计算方法。用电子天平称量约20g硅灰石粒子(将该重量记为αg)。将该硅灰石粒子装到325目(依据ASTM标准)的筛子上,使水流过该筛子3分钟,然后用加热灯使筛子上的硅灰石粒子干燥5分钟。用刷子小心地取下筛上残留的样品,用电子天平称量(将该重量记为βg)。由α(g)和β(g)的值按照(α-β)×100/α(重量%)计算出325目通过比例。
进而,作为适用于本发明硅灰石粒子的形态,可以举出以下所示的强热减量在1.7重量%以下的硅灰石粒子。该强热减量更优选在1.5重量%以下,进一步优选在1.2重量%以下。
本发明者们发现,强热减量在1.7重量%以下的硅灰石粒子,其补强性能优良,特别是即使反复与以芳香族聚碳酸酯树脂为主成分的熔融粘度高的树脂熔融混炼,刚性、强度等的降低也很少,即,再生性优良。
本发明中,硅灰石粒子的强热减量的测定方法是,准备在110℃下处理6小时以便除去水分,然后在干燥器中(放入干燥剂)放冷至室温的硅灰石粒子、纤维。将这种硅灰石粒子、纤维用TGA(Thermogravimetric Analysis:热重分析)测定仪,以10℃/min的速度连续升温至1300℃,计算出在到达1300℃时刻的重量减少值,将其作为强热减量。
再者,可以认为对于该强热处理产生的减量,来源于作为微量杂质而在硅灰石中含有的CaCO3的CO2是主要成分。也就是说,可以推定作为硅灰石中的杂质而微量含有的CaCO3少,其补强效果和再生性优良。
再者,对于硅灰石粒子,可以使用用通常的表面处理剂、例如硅烷系偶合剂、钛酸酯系偶合剂等偶合剂等进行表面处理了的硅灰石粒子。作为这种硅烷系偶合剂,可以优选举出环氧硅烷偶合剂。另外,也可以优选使用聚烷氧基硅氧烷与环氧硅烷偶合剂的混合物和/或聚烷氧基硅氧烷与环氧硅烷偶合剂的反应物。可以使用用这些硅烷偶合剂进行表面处理了的硅灰石粒子。
上述A成分、B成分和C成分的组成比例如下。作为树脂成分的A成分和B成分的合计100重量%中,A成分为50~100重量%,优选50~95重量%,更优选60~90重量%。B成分为0~50重量%,优选5~50重量%,更优选10~40重量%。A成分在A成分与B成分的合计100重量%中不足50重量%时,耐热性、冲击强度等降低,是不理想的。
C成分相对于上述树脂成分100重量份为1~100重量份,优选为1~70重量份,更优选为1~50重量份,进一步优选为1~30重量份。C成分硅灰石粒子的比例不足1重量份时,刚性等机械特性降低,而超过100重量份时,冲击强度、外观等降低,均是不理想的。
为了进一步提高本发明中获得的芳香族聚碳酸酯树脂组合物的冲击强度等,可以使用作为D成分的弹性聚合物。作为在本发明中能够使用的D成分弹性聚合物的例子,可以举出在玻璃转变温度为10℃以下的橡胶成分中共聚芳香族乙烯基酯、氰化乙烯基酯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、以及可与它们共聚的乙烯基化合物中选出的1种或2种以上的单体的接枝共聚物。
另外,还可以举出这种橡胶成分与上述单体的嵌段共聚物。作为这种嵌段共聚物,具体地可以举出苯乙烯·乙烯丙烯·苯乙烯弹性体(氢化苯乙烯·异戊二烯·苯乙烯弹性体)、以及氢化苯乙烯·丁二烯·苯乙烯弹性体等热塑性弹性体。
进而,还可以使用作为其它热塑性弹性体而被知道的各种弹性聚合物,例如聚氨酯弹性体、聚酯弹性体、聚醚酰胺弹性体等。弹性聚合物是含有40%以上橡胶成分的聚合物,在这一点上与本发明的B成分ABS树脂等有明显的区别。
作为此处所说的玻璃转变温度为10℃以下的橡胶成分,可以举出丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-硅复合橡胶、异丁烯-硅复合橡胶、异戊二烯橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、乙烯-丙烯酸橡胶、硅橡胶、表氯醇橡胶、氟橡胶以及在它们的不饱和键部分加氢的橡胶。
其中,优选含有玻璃转变温度在-10℃以下、更优选在-30℃以下的橡胶成分的弹性聚合物,特别优选使用了丁二烯橡胶、丁二烯-丙烯酸复合橡胶、丙烯酸橡胶、丙烯酸-硅复合橡胶的弹性聚合物。复合橡胶是指将2种橡胶成分共聚而成的橡胶或者进行聚合以得到相互缠绕而不能分离的IPN结构的橡胶。
作为芳香族乙烯基化合物,可以举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、烷氧基苯乙烯、卤代苯乙烯等,特别优选苯乙烯。另外,作为丙烯酸酯,可以举出丙烯甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸辛酯等,作为甲基丙烯酸酯,可以举出甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸辛酯等,特别优选甲基丙烯酸甲酯。
含有玻璃转变温度在10℃以下的橡胶成分的弹性聚合物,可以采用本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合中的任一种聚合方法制造,共聚方式可以是一段接枝,也可以是多段接枝。另外,也可以是与制造时副产的仅仅接枝成分的共聚物的混合物。进而,作为聚合法除了一般的乳液聚合法以外,还可以举出使用过硫酸钾等引发剂的皂自由(ソ-プフリ-)聚合法、接种聚合法、二步膨润聚合法等。另外,对于悬浮聚合法,也可以采用分别保持水相和单体相,将二者准确地供给连续式分散机中,以分散机的转速控制粒径的方法,以及对于连续式制造方法,可以采用使单体相通过几个~几十个μm孔径的细孔或多孔过滤器来向具有分散能力的水性液体中供给从而控制粒径的方法等。
这种弹性聚合物在市场上有销售,可以很容易地购得。例如,作为玻璃转变温度在10℃以下的以丁二烯橡胶、丙烯酸橡胶或丁二烯-丙烯酸复合橡胶为主体的橡胶成分,可以举出钟渊化学工业(株)的カネエ-スB系列、三菱レイヨン(株)的メタブレンC系列、吴羽化学工业(株)的EXL系列、HIA系列、BTA系列、KCA系列、宇部サイコン(株)的UCL改性树脂(モディファイヤ-レジン)系列,作为玻璃转变温度在10℃以下的以丙烯酸-硅复合橡胶为主体的橡胶成分,可以举出三菱レイヨン(株)的以商品名メタブレンS-2001或SRK-200销售的橡胶。
D成分的组成比例,相对于A成分和任意的B成分的合计100重量份,优选为0.5~50重量份,更优选为0.5~30重量份,进一步优选为1~20重量份。如果D成分弹性聚合物的比例超过50重量份,则耐热性、外观降低,不是理想的。
本发明中还可以进一步含有用于抑制硅灰石粒子折断的折断抑制剂(E成分),特别是本发明的与硅灰石组合的场合下产生更好的效果,因此优选含有。
作为硅灰石粒子的折断抑制剂,可以举出在对A成分芳香族聚碳酸酯树脂具有润滑性的成分中,含有用于使折断抑制剂包覆硅灰石粒子周围的与硅灰石粒子之间具有反应性或亲合性官能团的成分。通过具有这样的结构,在将本发明树脂组合物的构成成分熔融混合期间,折断抑制剂不与树脂成分结合或密合,另一方面与硅灰石粒子结合或密合,其结果,润滑剂将硅灰石粒子的表面包覆起来。
作为对芳香族聚碳酸酯树脂具有润滑性的成分,可以举出高级脂肪酸酯、高级脂肪酰胺、聚烯烃成分、有机聚硅氧烷成分、氟取代聚烯烃成分、烷基醚成分、氟取代聚烷基醚成分等,在这些物质中,优选聚烯烃蜡成分、硅油、氟油成分。
另一方面,作为与硅灰石粒子之间具有反应性或亲合性的官能团,可以举出羧基、酯基、酰胺基、氨基、环氧基、硫酯基、2-噁唑啉基等环状亚氨基醚基、琥珀酸酐-2-基、琥珀酸酐-2,3-二基等羧酸酐基等。特别地,对芳香族聚碳酸酯没有分解作用的优选的官能团,为羧基、环氧基、羧酸酐基,特别优选共聚了马来酸酐的基团。
作为润滑剂与各种官能团结合的方法,可以举出(1)使具有上述官能团和与润滑剂有反应性的官能团的化合物与润滑剂进行反应的方法、(2)在合成润滑剂时共聚具有上述官能团的化合物的方法、(3)在加热下将润滑剂、具有官能团的化合物和自由基引发剂混合进行反应的方法、以及(4)采用热氧化进行修饰的方法等,任一种方法都可以使用。
作为这种E成分的优选例子,可以举出含有羧基和/或羧酸酐基的烯烃蜡。含有羧基和/或羧酸酐基的烯烃蜡,是指通过对烯烃蜡进行后处理而使含有羧基和/或羧酸酐基的化合物,优选可以举出用马来酸和/或马来酸酐进行后处理的改性物。进一步还可以举出含有在聚合或共聚合乙烯和/或1-烯烃时可与该单体类共聚的羧基和/或羧酸酐基的化合物、优选共聚合了马来酸和/或马来酸酐的化合物,由于进行了这种共聚合的化合物高浓度且稳定地含有羧基和/或羧酸酐基,因此是理想的。
这样的羧基和羧酸酐基可与该烯烃蜡的任一部分结合,并且其浓度没有特别的限定,但每1g烯烃蜡为0.1~6meq/g的范围可以有效地改善硅灰石粒子的折断,因此是优选的,进一步优选在0.5~4meq/g的范围。再者,此处,所谓1eq(1当量),羧基的场合,是指存在1摩尔的羧基,羧酸酐基的场合,是指存在0.5摩尔的羧酸酐基。也与羧基的场合同等程度地含有其它的官能团为好。
另外,含有羧基和/或羧酸酐基的烯烃蜡的分子量,按重均分子量计,为1,000~20,000,优选为3,000~15,000。该分子量是在GPC测定中使用由标准聚苯乙烯获得的校正直线的聚苯乙烯换算的值。
又,作为本发明中合适的E成分,可以举出α-烯烃与马来酸酐的共聚物。该共聚物可以按照常规方法,在自由基催化剂的存在下,采用熔融聚合法或本体聚合法来制造。此处,作为α-烯烃,可以优选举出其碳原子数平均值为10~60的α-烯烃。作为α-烯烃更优选其碳原子数平均值为16~60、进一步优选25~55的α-烯烃。
这样的烯烃蜡,作为市售品,例如可以举出ダイヤカルナPA30、PA30M[三菱化学(株)的商品名]、ハイワックス酸处理型的2203A、1105A[三井石油化学(株)的商品名]等。特别优选ダイヤカルナPA30、PA30M。它们可以单独使用,或者作为两种以上的混合物使用。
作为其它的E成分,可以举出含有选自羧基、羧酸酐基、以及环氧基中的1种以上的官能团的有机聚硅氧烷,它们可以通过具有这样基团的硅烷系偶合剂与含有烷氧基的有机聚硅氧烷反应来制得。另外,作为E成分中优选的硅油,可以举出聚烷基氢硅氧烷。其中,聚甲基氢硅油可以容易地获得,可以作为更优选的具体例来举例。
另一方面,预先用润滑剂对硅灰石粒子进行表面处理,也可以达到同样的效果。该场合下,也可以使用不含与硅灰石粒子具有反应性的官能团的润滑剂。作为润滑剂可以使用上述的润滑剂。预先用润滑剂进行了表面处理的硅灰石粒子,例如可以通过在溶液的状态、或者在水性分散液的状态下用混合器等与硅灰石粒子混合,然后进行干燥处理等而获得。因此,本发明的硅灰石粒子的折断抑制剂(E成分)可以使用从下述润滑剂中选择的成分:(i)含有与硅灰石粒子之间具有反应性的官能团的润滑剂、(ii)预先表面包覆于硅灰石粒子上的润滑剂。
使用这样的E成分的场合下,相对于由A成分以及任意B成分构成的树脂组合物100重量份,添加0.02~5重量份,由此可以更加抑制硅灰石粒子的折断,获得良好的再生性等。如果超过5重量份,则会引起层剥离等,是不优选的。
本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物中,可以含有除了A成分和B成分以外的其它的热塑性树脂(F成分)。作为这种热塑性树脂,例如可以举出聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、以及聚乙烯树脂和聚丙烯树脂等聚烯烃树脂等。进一步地,还可以举出聚苯醚和聚缩醛等工程塑料、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚醚酰胺、聚砜、聚醚砜、以及聚苯硫醚等所谓的被称为超级工程塑料的树脂。
F成分的组成比例,相对于由A成分和任意B成分构成的树脂成分100重量份,优选为0.5~20重量份,更优选为1~15重量份。
本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物是由上述A成分和C成分、以及任意B成分、D成分和E成分构成的,进而还可以根据需要,配合不会破坏本发明目的的量的阻燃剂等各种添加剂。
作为可用于本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物中的阻燃剂(G成分),没有特别的限制,可以举出卤代双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂、有机盐系阻燃剂、芳香族磷酸酯系阻燃剂、或者卤代芳香族磷酸酯型阻燃剂等,它们可以配合一种以上。
具体的卤代双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂,为四氯双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂、四氯双酚A与双酚A的共聚聚碳酸酯型阻燃剂、四溴双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂、四溴双酚A与双酚A的共聚聚碳酸酯型阻燃剂等。
具体的有机盐系阻燃剂是二苯基砜-3,3′-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、2,4,5-三氯苯磺酸钠、2,4,5-三氯苯磺酸钾、二(2,6-二溴-4-枯基苯基)磷酸钾、二(4-枯基苯基)磷酸钠、二(对甲苯砜)酰亚胺钾、二(二苯基磷酸)酰亚胺钾、二(2,4,6-三溴苯基)磷酸钾、二(2,4-二溴苯基)磷酸钾、二(4-溴苯基)磷酸钾、二苯基磷酸钾、二苯基磷酸钠、全氟丁烷磺酸钾、月桂基硫酸钠或钾、十六烷基硫酸钠或钾等。
具体的卤代芳香族磷酸酯型阻燃剂是三(2,4,6-三溴苯基)磷酸酯、三(2,4-二溴苯基)磷酸酯、三(4-溴苯基)磷酸酯等。
具体的芳香族磷酸酯系阻燃剂是磷酸三苯酯、三(2,6-二甲苯基)磷酸酯、间苯二酚二(联二甲(基)苯基磷酸酯)、对苯二酚二(联二甲苯基磷酸酯)、4,4′-双酚二(联二甲苯基磷酸酯)、双酚A二(联二甲苯基磷酸酯)、间苯二酚二(磷酸二苯酯)、对苯二酚二(磷酸二苯酯)、4,4′-双酚二(磷酸二苯酯)、双酚A二(磷酸二苯酯)、芳香环源为间苯二酚和苯酚且不含酚性OH基的芳香族多磷酸酯、芳香环源为间苯二酚和苯酚且含有酚性OH基的芳香族多磷酸酯、芳香环源为对苯二酚和苯酚且不含酚性OH基的芳香族多磷酸酯、同样的含有酚性OH基的芳香族多磷酸酯、(以下示出的“芳香族多磷酸酯”意味着含有酚性OH基的芳香族多磷酸酯和不含酚性OH基的芳香族多磷酸酯二者)芳香环源为双酚A和苯酚的芳香族多磷酸酯、芳香环源为间苯二酚和2,6-二甲苯酚的芳香族多磷酸酯、芳香环源为对苯二酚和2,6-二甲苯酚的芳香族多磷酸酯、芳香环源为双酚A和2,6-二甲苯酚的芳香族多磷酸酯等。
在这些阻燃剂中,作为卤代双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂,优选四溴双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂、四溴双酚A与双酚A的共聚聚碳酸酯,进一步优选四溴双酚A的聚碳酸酯型阻燃剂。作为有机盐系阻燃剂,优选全氟丁烷磺酸钾、二苯基砜-3,3′-二磺酸二钾、二苯基砜-3-磺酸钾、2,4,5-三氯苯磺酸钠。作为芳香族磷酸酯系阻燃剂,优选磷酸三苯酯、磷酸三甲酚酯(トリクレジルホスフェ-ト)、磷酸甲酚二苯酯(クレジルジフェニルホスフェ-ト)、间苯二酚二(联二甲(基)苯基磷酸酯)、双酚A二(磷酸二苯酯)。
另外,作为其它的阻燃剂,卤系阻燃剂可以举出溴化双酚系环氧树脂、溴化双酚系苯氧基树脂、溴化聚苯乙烯、溴化交联聚苯乙烯、溴化聚苯醚、聚二溴苯醚、以红磷或用公知的热固性树脂和/或无机材料将红磷微胶囊化的稳定化红磷为代表的红磷系阻燃剂、以含有苯基、乙烯基和甲基的(聚)有机硅氧烷化合物和(聚)有机硅氧烷与聚碳酸酯树脂的共聚物为代表的硅氧烷型阻燃剂、以及以苯氧基磷腈低聚物和环状苯氧基磷腈低聚物为代表的磷腈聚合物型阻燃剂等。
上述的阻燃剂中,作为适宜的形态可以举出采用TGA(Thermogravimetric Analysis:热重分析),在氮气氛中,从23℃开始以20℃/min的升温速度升温至600℃时,重量减少5%的温度为300℃以上的芳香族磷酸酯系阻燃剂。
这些阻燃剂对芳香族聚碳酸酯树脂具有增塑效果。因此,可以进一步抑制熔融混炼时的硅灰石粒子的折断。另外,由于成型时的复制性提高,所以对于减少凸状异物的发生也有效。进而,满足上述重量减少温度的条件的,其热稳定性也良好。因此,在反复进行熔融混炼时,来自树脂组合物的挥发物及其本身的热分解少。进一步地,由芳香族磷酸酯系阻燃剂的水解引起的芳香族聚碳酸酯树脂的水解性(耐湿热性),也由于与硅灰石粒子并用的效果而大幅度地提高。由于上述效果,结果可以获得再生性良好的树脂组合物。
另一方面,作为配合阻燃剂的树脂成分,优选可以举出由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)构成的树脂成分、由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和芳香族聚酯树脂(B-1成分)构成的树脂成分、以及由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)构成的树脂成分中的任一种。
其中,更优选的是由A成分和B-2成分构成的树脂成分。这种树脂成分由于同时具有高流动性、高耐冲击强度、低翘曲性以及镀敷性,所以适宜用于制造薄壁的电子·电气机器类的框体成型品,另一方面,也是由于该用途要求高的阻燃性。
为了主要进一步提高阻燃性能,本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物中可以含有作为H成分的具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯(以下有时称为PTFE)。
具有原纤维形成能力的PTFE具有极高的分子量,由于剪切力等外部作用,使PTFE相互结合,显示出变成纤维状的倾向。其分子量按由标准比重求出的数均分子量计,为100万~1,000万,更优选为200万~900万。这种PTFE除了固体形状以外,也可以使用水性分散液形态的PTFE。另外,这种具有原纤维形成能力的PTFE,为了提高其在树脂中的分散性,进而获得良好的阻燃性和机械特性,也可以使用与其它树脂的混合形态的PTFE混合物。
作为这种具有原纤维形成能力的PTFE市售品,例如可以举出三井·デュポンフロロケミカル(株)的テフロン6J、ダイキン工业(株)的ポリフロンMPA FA500、F-201L等。作为PTFE的水性分散液的市售品,其代表例可以举出旭アイシ-アイフロロポリマ-ズ(株)制的フルオンAD-1、AD-936、ダイキン工业(株)制的ポリフロンD-1、D-2、三井·デュポンフロロケミカル(株)制的テフロン30J等。作为混合形态的PTFE市售品,可以举出三菱レイヨン(株)的“メタブレンA3000”(商品名)、以及GEスペシャリティ-ケミカル公司制的“BLENDEX449”(商品名)等。
H成分的配合量,相对于A成分和任意B成分的合计100重量份,作为PTFE的量优选为0.05~3重量份,更优选为0.08~1.5重量份,进一步优选为0.1~1.0重量份。
本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,除了本发明的C成分以外,也可以含有少量的无机填充剂和耐热有机填充剂。
作为这种无机填充剂,可以举出玻璃纤维(短切纤维)、碳纤维、金属纤维、硬硅钙石、钛酸钾晶须、硼酸铝晶须、碱性硫酸镁晶须等纤维状填充剂、滑石、云母、玻璃薄片、石墨薄片等板状填充剂、玻璃短纤维(碎纤维)、碳素短纤维、玻璃珠、玻璃气泡、陶瓷气泡、碳珠、二氧化硅颗粒、二氧化钛颗粒、氧化铝颗粒、高岭土、粘土、碳酸钙、氧化钛、氧化铈、氧化锌等各种颗粒状填充剂、以及采用镀敷、蒸镀、溅射等方法在上述各种无机填充剂上包覆以金、银、镍、铜、铬、铝等为代表的各种金属和以氧化钛、氧化铁、氧化锡、氧化锆、氧化铈等为代表的金属氧化物等而形成的无机填充剂。
耐热有机填充剂是指在本发明A成分芳香族聚碳酸酯树脂的成型加工温度下不熔融的物质,作为这种填充剂,可以举出芳族聚酰胺(アラミド)纤维、聚丙烯酸酯(アリレ-ト)纤维等纤维状填充剂、芳族聚酰胺(アラミド)粉末、聚四氟乙烯粉末、酚醛树脂颗粒、交联苯乙烯颗粒、交联丙烯酸颗粒等颗粒状填充剂。
本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,也可以含有磷系热稳定剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、脱模剂、抗静电剂、发泡剂、染颜料等,可根据目的适宜地进行配伍,特别优选的是含有磷系热稳定剂。
作为磷系热稳定剂,可以举出亚磷酸、磷酸、亚磺酸、磺酸以及它们的酯等,具体地可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三壬基苯基酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三癸基酯、亚磷酸三辛基酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙单苯酯、亚磷酸单丁二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸2,2-亚甲基二(4,6-二叔丁基苯基)辛基酯、二(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等亚磷酸酯化合物;磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲酚酯(トリクレジルホスフェ-ト)、磷酸三苯酯、磷酸三(氯苯基)酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯甲苯酯、磷酸二苯单邻联苯酯、磷酸三丁氧基乙基酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等磷酸酯化合物;进而,作为其它磷系热稳定剂,可以举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-二亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3′-二亚苯基二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3′-二亚苯基二亚膦酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)-4-二亚苯基亚膦酸酯等亚膦酸酯化合物等。
其中,优选亚磷酸三壬基苯基酯、二硬脂季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4′-二亚苯基二亚膦酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)-4-二亚苯基亚膦酸酯。
这些热稳定剂可以单独使用,或者2种以上混合使用。这种热稳定剂的配合量,相对于A成分和任意B成分的合计100重量份,优选为0.0001~1重量份,更优选为0.0005~0.5重量份,进一步优选为0.002~0.3重量份。
进而,上述中,树脂成分为由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和芳香族聚酯树脂(B-1成分)构成的树脂成分的场合,树脂成分优选二硬脂季戊四醇二亚磷酸酯、二(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、以及二(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等季戊四醇二亚磷酸酯化合物。
优选的理由如下。由A成分和B-1成分构成的树脂成分在熔融混炼时,伴随着A成分与B-1成分之间的酯交换反应,A成分芳香族聚碳酸酯树脂的分子量容易发生降低。而且,这种酯交换反应由于硅灰石等硅酸盐填充剂的存在而受到促进。季戊四醇二亚磷酸酯化合物比其它的亚磷酸酯化合物更容易发生水解。由这样的水解生成的酸成分抑制了上述硅灰石的酯交换反应促进效果,从而可以得到分子量的降低更少的良好的芳香族聚碳酸酯树脂组合物。
季戊四醇二亚磷酸酯化合物的组成比例,相对于A成分和B-1成分合计100重量份,优选为0.005~1重量份,更优选为0.05~1重量份。
作为抗氧化剂,例如可以举出季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、甘油-3-硬脂基硫代丙酸酯、三乙二醇-二[3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,6-己二醇-二[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、季戊四醇-四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、N,N-六亚甲基二(3,5-二叔丁基-4-羟基-氢化肉桂酰胺)、3,5-二叔丁基-4-羟基-苄基膦酸酯-二乙基酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、4,4′-二亚苯基二膦酸四(2,4-二叔丁基苯基)酯、3,9-二{1,1-二甲基-2-[β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷等。这些抗氧化剂的配合量,相对于A成分和任意B成分的合计100重量份,优选为0.0001~1重量份。
作为紫外线吸收剂,例如可以举出以2,2′-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮为代表的二苯甲酮系紫外线吸收剂、以及例如以2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2′-亚甲基二[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-[2-羟基-3,5-二(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑以及2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑为代表的苯并三唑系紫外线吸收剂。而且,也可以使用以二(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、二(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯等为代表的受阻胺系光稳定剂。进一步地,也可以使用2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二(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。这些紫外线吸收剂、光稳定剂的配合量,相对于A成分和任意B成分的合计100重量份,优选为0.01~5重量份。
为了进一步提高熔融成型时的从模具的脱模性,本发明的热塑性树脂组合物中,还可以在不破坏本发明目的的范围内配合脱模剂。作为脱模剂,可以举出烯烃蜡、硅油、有机聚硅氧烷、一元或多元醇的高级脂肪酸酯、石蜡、蜜蜡等。这种脱模剂的配合量,相对于A成分和任意B成分的合计100重量份,优选为0.01~2重量份。
为了制造本发明的热塑性树脂组合物,可以采用任意的方法。例如可以举出将A成分、C成分和任意的其它成分预先混合,然后进行熔融混炼、造粒的方法。作为预混合的手段,可以举出转鼓、V型掺混机、亨舍尔混合机、诺塔(ナウタ)混合机、螺带式(リボン)混合机、机械化学装置、挤出混合机等。对于预混合,也可以根据不同场合,用挤出造粒机和压块机等进行造粒。预混合后,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,并用造粒机等机器进行造粒。
另外,也可以采取不将A成分、C成分和任意的其它成分预先混合,而是将其各自独立地供给到以双螺杆ル-ダ-为代表的熔融混炼机中的方法。另外,还可以举出在将A成分、C成分和任意的其它成分中的一部分成分预先混合后,再和其余的成分独立地供给到熔融混炼机的方法。例如可以举出使用侧向进料器在挤出机的中途独立地供给C成分等方法。预混合的手段和造粒与上述相同。
再者,配合的成分中有液态成分的场合下,向熔融混炼机的供给可以使用所谓的液体注入装置或者液体添加装置。另外,供给芳香族磷酸酯系阻燃剂等熔点较低的化合物时,也可以采取加热使其成为液态后用液体注入装置或者液体添加装置供给到熔融混炼机中的方法。
树脂成分在由A成分和B-1成分构成的场合下,熔融混炼前的A成分和B-1成分中所含有的水分少为好。因此采用各种热风干燥、电磁波干燥、真空干燥等方法将A成分或B-1成分干燥后再进行熔融混炼为好。另一方面,熔融混炼中的排气抽吸,不怎么提高真空度地进行为好。也可以采取在接近大气压的状态下一边循环氮气等一边将挥发成分排出到系统之外的方法等。
本发明的热塑性树脂组合物通常可以通过将粒料注射成型制得成型品来制造各种制品。对于这种注射成型,不仅可以采用通常的冷流道方式的成型法,也可以采用可以无流道的热流道法来制造。另外,对于注射成型,不仅可以采用通常的成型方法,也可以采用气体辅助注射成型、注射压缩成型、超高速注射成型、注射压机成型、嵌件成型、局部高温模具成型(包括绝热模具成型)、夹芯成型、双色成型等。
如上所述,本发明提供由这样一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物形成的成型品,该树脂组合物由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~100重量%、和(2)从热塑性聚酯树脂(B-1成分)和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)中选择的至少1种的热塑性树脂(B成分)0~50重量%构成的树脂成分100重量份、以及(3)具有的粒子形状特性为采用本文中规定的方法测定的数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的粒子个数比例不足50%的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
更详细地说,提供以下成型品。即,(i)采用由上述A成分构成的树脂成分以及相对于该树脂成分100重量份,为1~100重量份的上述C成分所构成的芳香族聚碳酸酯树脂组合物形成的成型品、(ii)采用由上述A成分和B-1成分构成的树脂成分以及相对于该树脂成分100重量份为1~100重量份的上述C成分所构成的芳香族聚碳酸酯树脂组合物形成的成型品、以及(iii)采用由上述A成分和B-2成分构成的树脂成分以及相对于该树脂成分100重量份为1~100重量份的上述C成分所构成的芳香族聚碳酸酯树脂组合物形成的成型品。
更理想的情况是,提供由上述聚碳酸酯树脂组合物形成的、被涂装的成型品。
这样制得的本发明的成型品除了具有良好的表面外观、冲击强度和刚性以外,还实现了良好的再生性。更详细地说,基于以下示出的实施例中记载的再生性的定义,达到至少85%、优选90%、更优选93%的保持率。
如上所述,本发明提供具有高刚性、高耐冲击性、良好的表面外观和良好的再生性的芳香族聚碳酸酯树脂组合物。这种树脂组合物的特性在广泛的产业领域和用途中是有用的,特别是在下述领域中是很有用的。
第1,可以举出车辆用内装饰部件和车辆用外装饰部件。这些领域要求特别良好的表面外观。作为车辆用内装饰部件,可以举出中心仪表板(center panel)、仪器仪表板(instrumental panel)、仪表板(dashboard)、内门拉手、后面板(rear board)、车载导航器(car navigation)·车载电视机等显示器外壳等。
作为车辆用外装饰部件,可以举出外门拉手、翼子板(fender panel)、车门面板、阻流板、装饰品、柱状物盖(pillar cover)、前铁栅(front grill)、后车身面板(rear body panel)、机器脚踏车(motor bike)的车辕(cowl)、载重汽车的车箱盖等。对于这些部件,树脂成分为由芳香族聚碳酸酯树脂和热塑性聚酯树脂构成的树脂成分、或者由芳香族聚碳酸酯树脂和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂成分的任一种时特别合适。对于由芳香族聚碳酸酯树脂和热塑性聚酯树脂构成的树脂成分,由于其耐药品性和疲劳强度等也更优良,因此特别适用于要求这些特性的外门拉手。另一方面,由芳香族聚碳酸酯树脂和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂成分,在耐冲击性方面有利,成型加工性也优良,因此适用于车门面板等大型成型品。
第2,可以举出便携式精密仪器的外壳部件。作为便携式精密仪器,可以举出照相机、数码照相机、视频电影(video movie)、望远镜、双筒望远镜、便携式电话、便携式信息终端、便携式笔记本电脑、便携式磁带录音机、便携式光碟机、便携式导向装置、手表等。这些外壳部件朝着薄壁化发展,要求高刚性,而且为了确定精密部件的位置,还要求尺寸精度等。进而,为了携带,要求高的耐冲击性,另外,还要求也赋予表面外观高档质感。对于这些外壳部件,作为树脂成分,优选由芳香族聚碳酸酯树脂和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂成分。这种树脂成分在薄壁制品中的尺寸精度和耐冲击性方面是有利的。
第3,可以举出OA机器的外壳部件。作为OA机器,可以举出个人笔记本电脑、个人电脑主体、CRT显示器、打印机、复印机、记录介质(CD、DVD等)的驱动装置、扫描仪、传真机等。对于这些部件由于要求阻燃性能,所以作为树脂成分,特别优选芳香族聚碳酸酯树脂、或者由芳香族聚碳酸酯树脂和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂成分。作为阻燃剂,优选芳香族磷酸酯型阻燃剂、红磷、磷腈聚合物型阻燃剂等磷系阻燃剂。另外,树脂成分为芳香族聚碳酸酯树脂的场合,也优选硅氧烷型阻燃剂和有机盐系阻燃剂。其中,从阻燃性和成型加工性的观点考虑,有用的是将作为树脂成分的由芳香族聚碳酸酯树脂和橡胶成分含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂成分、以及作为阻燃剂的芳香族磷酸酯型阻燃剂(特别是磷酸酯低聚物)组合而成的树脂组合物。
附图的简单说明
图1为实施例中使用的便携式笔记本电脑的外壳成型品的表面斜视概略图(长178mm×宽245mm×边高10mm)。
1模仿个人笔记本电脑外壳的成型品主体
2无光表面部
3镜面部
4浇口(成型品背面,针孔形浇口φ0.8mm,5处)
发明的实施方案
以下举出实施例更详细地说明本发明。又,评价按照下述方法进行。
(1)表面外观:成型100个图1所示的便携式笔记本电脑的上侧盖成型品(具有镜面部分和带皱纹部分)。通过目视观察调查这些成型品全体是否发生凸状异物,按照以下评价基准进行评价。
◎:看不到凸状异物的发生
○:凸状异物的发生比例不足10%
△:凸状异物的发生比例在10%以上、不足50%
×:凸状异物的发生比例为50%以上
进而,分别抽取由各样品制得的成型品各3个,在涂装室中对该成型品喷涂涂装日本ビ-ケミカル(株)制的R-230ド-バ-ホワイト,在80℃下干燥1小时,获得涂装成型品。测定该涂装成型品镜面部分的表面粗糙度,求出其平均值。该测定是用万能表面形状测定机(SURFCOM 3B.E-MD-S10A:东京精密(株)制),在触针直径2μm、触针压力0.07g的条件下进行,计算出平均表面粗糙度(Ra)。平均表面粗糙度(Ra)的值越小,可以判断表面外观越好。再者,涂装膜厚为30μm。
(2)冲击强度:按照ASTM D256,用[1/8″]试验片,测定23℃气氛下的带缺口的Izod冲击强度。
(3)刚性:按照ASTM D790进行弯曲试验,测定弯曲弹性模量(FM1)。
(4)再生性:用粉碎机((株)朋来铁工所制SB-210)将弯曲试验用成型品以70kg/h的处理能力粉碎,再次造粒。将获得的粒料再度注射成型。将该“粉碎→再造粒→成型”的操作重复进行5次后,用第5次注射成型获得的试验片,按照ASTM D790进行弯曲试验,测定弯曲弹性模量(FM5),由下述公式计算出相对于(3)中获得的弯曲弹性模量(FM1)的保持率。
保持率(%)=(FM5/FM1)×100
该保持率越高,可以判断再生性越优良。
(5)阻燃性:按照UL标准94V,对于厚度1mm和1.3mm的试验片进行垂直燃烧试验,评价燃烧性的等级。
实施例1~59、比较例1~14
将表2~表10所示的各成分按照表中记载的配合比例,用V型掺混机混合,然后用螺杆直径为30mm的排气式双螺杆挤出机(神户制钢(株)制KTX-30)在筒体温度270℃、排气抽吸度3kPa的条件下进行造粒。再者,各成分中的芳香族聚碳酸酯树脂和芳香族聚酯树脂使用在120℃下热风干燥处理5小时的树脂,而且对于全部样品,相对于A成分和B成分的合计100重量份,添加0.03重量份的磷酸三甲酯(大八化学工业(株)制TMP)。将该粒料在100~110℃下干燥6小时后,用注射成型机[FANUC(株)制T-150D],在筒体温度270℃、模具温度80℃下制成试验片,评价结果示于表2~表10中。
再者,表中的熔融粘度使用毛细管流变仪(キャピログラフ:(株)东洋精机制),对于由表中的A成分和B成分构成的使用上述挤出机获得的树脂组合物,在毛细管长10.0mm、毛细管直径1.0mm、测定温度260℃的条件下,任意改变测定速度进行测定,由获得的剪切速率/粘度(Shear Rate/Viscosity)曲线读取在300sec-1下的熔融粘度,记录该数值。
(A成分)
①PC-1:由双酚A与光气制造的粘均分子量为25,000的直链状芳香族聚碳酸酯树脂(帝人化成(株)制“パンライトL-1250”)
②PC-2:由双酚A与光气制造的粘均分子量为30,000的直链状芳香族聚碳酸酯树脂(帝人化成(株)制“パンライトK-1300”)
③PC-3:采用以下的熔融酯交换法制造的粘均分子量为23,300的芳香族聚碳酸酯树脂
向具有搅拌机和蒸馏塔的反应器中加入2,2-二(4-羟基苯基)丙烷228份、碳酸二苯酯(バイエル公司制)220份(约1.03摩尔/1摩尔双酚A)、作为催化剂的氢氧化钠0.000024份(约6×10-7摩尔/1摩尔双酚A)和四甲基氢氧化铵0.0073份(约8×10-5摩尔/1摩尔双酚A),用氮气进行置换。将该混合物加热至200℃,一边搅拌一边使其溶解。接着,使真空度为4KPa,一边加热一边在1小时内蒸馏除去大部分苯酚,进而升温至270℃,使真空度为1乇,进行2小时聚合反应。接着,就在熔融状态下添加作为催化剂中和剂的十二烷基苯磺酸四丁基鏻盐0.0035份(约6×10-6摩尔/1摩尔双酚A),在270℃、1.33KPa以下继续反应,获得粘均分子量为23,300、末端羟基浓度为34摩尔%的芳香族聚碳酸酯树脂。将该芳香族聚碳酸酯树脂用齿轮泵送入挤出机中。在挤出中途,加入0.008重量%的三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,获得芳香族聚碳酸酯树脂粒料。将其作为PC-3。
(B成分)
(B-1成分)
①PET:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(TR-8580;帝人(株)制,特性粘度0.8)
②PBT:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(TRB-H;帝人(株)制,特性粘度1.07)
(B-2成分)
③ABS-1:ABS树脂(日本エイアンドエル(株)制“サンタツクUT-61”)
④ABS-2:ABS树脂(日本エイアンドエル(株)制“サンタツクAT-05”)
⑤ABS-3:ABS树脂(宇部サイコン(株)制“サイコラックY-540A”)
⑥AS:(日本エイアンドエル(株)制“ライタツク980PC”,重均分子量约130,000)
(C成分)
使用具有下述表1所示特性的W-1~W-7的硅灰石粒子。
表1
单位 | W-1 | W-2 | W-3 | W-4 | W-5 | W-6 | W-7 | |
5~25μm的个数的比例 | % | 44.3 | 45.8 | 44.9 | 44.3 | 44.9 | 25.6 | 33.0 |
数均纤维长度 | μm | 6.7 | 6.3 | 6.7 | 8.3 | 8.3 | 7.0 | 25.0 |
数均纤维直径 | μm | 1.7 | 1.5 | 1.6 | 2.6 | 2.4 | 5.2 | 14.5 |
强热减量 | 重量% | 1.0 | 1.0 | 1.8 | 0.9 | 1.7 | 1.2 | 0.8 |
超过25μm的个数的比例 | % | 2.6 | 1.8 | 2.5 | 5.5 | 5.7 | 8.0 | 28.0 |
325目通过的比例 | 重量% | 99.98 | 99.95 | 99.99 | - | - | - | - |
(D成分)
①D-1:在具有有机聚硅氧烷橡胶成分与聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶成分相互缠绕而不能分离的结构的复合橡胶中接枝聚合1种或2种以上乙烯基系单体而形成的复合橡胶系接枝共聚物(三菱レイヨン(株)制“メタブレンS-2001”)
②D-2:在丁二烯橡胶中将丙烯酸乙酯∶甲基丙烯酸甲酯按约1∶4的比例接枝的共聚物(クレハ化学工业(株)制,“パラロイド EXL-2602”)
③D-3:在丁二烯橡胶中接枝聚合苯乙烯和丙烯腈而形成的丁二烯成分含量为60重量%的ABS共聚物(宇部サイコン(株)制“UCLモディファイヤ-レジンB600N”)
(E成分)
①蜡(Wax):含有α-烯烃与马来酸酐的共聚物成分的烯烃系蜡(三菱化学(株)制“ダイヤカルナPA30M”(马来酸酐含量=10重量%))
(G成分)
①FR-1:间苯二酚二(联二甲苯基磷酸酯)(旭电化工业(株)制アデカスタブFP-500、TGA重量减少5%的温度=351.0℃)
②FR-2:磷酸三苯酯(大八化学工业(株)制TPP,TGA重量减少5%的温度=239.4℃)
③FR-3:卤系阻燃剂(四溴双酚A的碳酸酯低聚物,帝人化成(株)制ファイヤガ-ド FG7000)
(H成分)
①PTFE:具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯(ダイキン工业(株)制ポリフロンMPA FA-500)
(其它添加剂)
①ST:环新戊烷四基二(十八烷基亚磷酸酯)(旭电化工业(株)制“アデカスタブPEP-8”)
表2
项目 | 单位 | 实施例 | |||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
PC-2 | 重量% | 100 | |||||||||||
PC-3 | 重量% | 100 | |||||||||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 5 | 15 | 30 | 60 | 15 | 15 | 15 | 30 | 15 | 15 | |
D成分 | D-1 | 重量份 | 5 | 5 | |||||||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | ||||||||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
Ra | μm | 0.004 | 0.005 | 0.005 | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.004 | ||
冲击强度 | J/m | 200 | 160 | 130 | 100 | 180 | 150 | 200 | 170 | 320 | 350 | ||
刚性 | MPa | 2840 | 3210 | 3620 | 4210 | 3170 | 3260 | 3560 | 4020 | 3090 | 3450 | ||
再生性 | % | 91 | 90 | 91 | 90 | 89 | 91 | 96 | 95 | 90 | 95 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 2.2 | 14 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
表3
项目 | 单位 | 实施例 | ||||||||
11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 100 | 100 | 100 | 100 | |||
PC-3 | 重量% | 100 | 100 | 100 | ||||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-2 | 重量份 | 15 | |||||||
W-3 | 15 | 15 | ||||||||
W-4 | 15 | 15 | ||||||||
W-5 | 15 | 15 | ||||||||
D成分 | D-1 | 重量份 | 5 | 5 | 5 | |||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ○ | ◎ | ○ | ○ | ◎ | ○ | ○ |
Ra | μm | 0.005 | 0.005 | 0.006 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.006 | ||
冲击强度 | J/m | 210 | 210 | 190 | 210 | 360 | 310 | 350 | ||
刚性 | MPa | 3540 | 3480 | 3600 | 3460 | 3380 | 3580 | 3400 | ||
再生性 | % | 96 | 89 | 95 | 91 | 89 | 96 | 91 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
表4
项目 | 单位 | 比较例 | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
PC-2 | 重量% | 100 | |||||||||
PC-3 | 重量% | ||||||||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 110 | ||||||||
W-6 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | 30 | 15 | |||||
W-7 | 重量份 | 15 | |||||||||
D成分 | D-1 | 重量份 | 5 | 5 | |||||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | |||||||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | △ | × | × | × | × | × | × |
Ra | μm | 0.005 | 0.015 | 0.023 | 0.022 | 0.021 | 0.025 | 0.022 | 0.036 | ||
冲击强度 | J/m | 780 | 18 | 210 | 220 | 230 | 190 | 280 | 56 | ||
刚性 | MPa | 2230 | 5630 | 2500 | 2480 | 2520 | 2710 | 2430 | 3120 | ||
再生性 | % | - | 84 | 90 | 89 | 92 | 91 | 89 | 66 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 2.2 | 1.6 | 1.6 | 1.6 | 1.6 |
表5
项目 | 单位 | 实施例 | |||||||||||||
18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 85 | 70 | 55 | 85 | 70 | 55 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
B成分 | PET | 重量% | 15 | 30 | 45 | 5 | 25 | ||||||||
PBT | 重量% | 15 | 30 | 45 | 30 | 30 | 30 | 30 | 25 | 5 | |||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 30 | 60 | 15 | 15 | 15 | 15 | |
D成分 | D-1 | 重量份 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | ||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||||||
其他 | ST | 重量份 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
Ra | μm | 0.004 | 0.004 | 0.005 | 0.004 | 0.005 | 0.005 | 0.004 | 0.005 | 0.004 | 0.004 | 0.004 | 0.005 | ||
冲击强度 | J/m | 150 | 130 | 250 | 300 | 280 | 260 | 190 | 110 | 170 | 300 | 290 | 300 | ||
刚性 | MPa | 3330 | 3410 | 3270 | 3110 | 3200 | 3190 | 3510 | 4030 | 3650 | 3490 | 3510 | 3520 | ||
再生性 | % | 89 | 90 | 91 | 90 | 90 | 92 | 91 | 90 | 95 | 96 | 97 | 95 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 1.1 | 0.86 | 0.57 | 0.95 | 0.74 | 0.36 | 0.86 | 0.86 | 0.86 | 0.86 | 0.88 | 0.91 |
表6
项目 | 单位 | 实施例 | 比较例 | ||||||||
30 | 31 | 32 | 33 | 34 | 35 | 9 | 10 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 55 | 55 | 70 | 70 | 70 | 70 | 55 | 70 |
B成分 | PET | 重量% | 45 | 45 | 5 | 5 | 5 | 5 | 45 | 5 | |
PBT | 重量% | 25 | 25 | 25 | 25 | 25 | |||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-2 | 重量份 | 15 | 15 | |||||||
W-3 | 重量份 | 15 | 15 | ||||||||
W-4 | 重量份 | 15 | |||||||||
W-5 | 重量份 | 15 | |||||||||
W-6 | 重量份 | 15 | |||||||||
W-7 | 重量份 | 15 | |||||||||
D成分 | D-1 | 重量份 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | |
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
其他 | ST | 重量份 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | |
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ○ | ◎ | ○ | ◎ | ○ | ○ | × | × |
Ra | μm | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.006 | 0.023 | 0.033 | ||
冲击强度 | J/m | 240 | 260 | 290 | 310 | 270 | 310 | 290 | 98 | ||
刚性 | MPa | 3280 | 3210 | 3520 | 3450 | 3600 | 3480 | 2420 | 3580 | ||
再生性 | % | 91 | 89 | 97 | 92 | 96 | 91 | 90 | 67 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 0.57 | 0.57 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 0.88 | 0.57 | 0.88 |
表7
项目 | 单位 | 实施例 | ||||||||||
36 | 37 | 38 | 39 | 40 | 41 | 42 | 43 | 44 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 85 | 70 | 55 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
B成分 | ABS-1 | 重量% | 15 | 30 | 45 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | |
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | 30 | 60 | 15 | 15 | 15 | 60 | |
D成分 | D-2 | 重量份 | 5 | 5 | 5 | |||||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | |||||||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
Ra | μm | 0.004 | 0.005 | 0.004 | 0.005 | 0.005 | 0.004 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | ||
冲击强度 | J/m | 230 | 210 | 200 | 190 | 150 | 280 | 250 | 300 | 240 | ||
刚性 | MPa | 3980 | 4010 | 4110 | 4680 | 4890 | 3890 | 4200 | 4110 | 4780 | ||
再生性 | % | 91 | 91 | 92 | 90 | 89 | 90 | 96 | 97 | 94 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 0.8 | 0.57 | 0.29 | 0.57 | 0.57 | 0.57 | 0.57 | 0.57 | 0.57 |
表8
项目 | 单位 | 实施例 | ||||||||||
45 | 46 | 47 | 48 | 49 | 50 | 51 | 52 | 53 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 70 | 70 | 55 | 93 | 100 | 80 | 80 | 80 | 80 |
B成分 | ABS-2 | 重量% | 30 | 30 | ||||||||
ABS-3 | 重量% | 45 | ||||||||||
AS | 重量% | 7 | 20 | 20 | 20 | 20 | ||||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | ||||
W-2 | 重量份 | 15 | ||||||||||
W-3 | 重量份 | 15 | ||||||||||
W-4 | 重量份 | 15 | ||||||||||
D成分 | D-2 | 重量份 | 5 | |||||||||
D-3 | 重量份 | 25 | 17 | 17 | 17 | 17 | 17 | |||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ○ | ◎ | ○ |
Ra | μm | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.005 | 0.006 | ||
冲击强度 | J/m | 260 | 300 | 250 | 430 | 420 | 220 | 210 | 240 | 200 | ||
刚性 | MPa | 4240 | 4110 | 4310 | 3870 | 3200 | 4030 | 4010 | 3910 | 4100 | ||
再生性 | % | 96 | 97 | 96 | 95 | 94 | 89 | 90 | 88 | 90 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 0.55 | 0.58 | 0.31 | 0.91 | 1.6 | 0.14 | 0.14 | 0.14 | 0.14 |
表9
项目 | 单位 | 比较例 | |||||
11 | 12 | 13 | 14 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 70 | 70 | 70 | 70 |
B成分 | ABS-1 | 重量% | 30 | 30 | 30 | 30 | |
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 110 | ||||
W-7 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | |||
D成分 | D-2 | 重量份 | 5 | ||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | |||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | △ | × | × | × |
Ra | μm | 0.015 | 0.033 | 0.033 | 0.034 | ||
冲击强度 | J/m | 30 | 200 | 230 | 280 | ||
刚性 | MPa | 5100 | 3980 | 4170 | 4090 | ||
再生性 | % | 83 | 61 | 63 | 65 | ||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 0.57 | 0.57 | 0.57 | 0.57 |
表10
项目 | 单位 | 实施例 | |||||||
54 | 55 | 56 | 57 | 58 | 59 | ||||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量% | 85 | 85 | 85 | 85 | 85 | 85 |
B成分 | ABS-1 | 重量% | 15 | 15 | 15 | ||||
ABS-2 | 重量% | 15 | 15 | ||||||
AS | 重量% | 15 | |||||||
合计 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | ||
C成分 | W-1 | 重量份 | 15 | 15 | 15 | 15 | 10 | 10 | |
D成分 | D-2 | 重量份 | 4 | 4 | 4 | 4 | |||
D-3 | 重量份 | 5 | 5 | ||||||
E成分 | Wax | 重量份 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |
F成分 | FR-1 | 重量份 | 12 | 12 | 12 | 12 | |||
FR-2 | 重量份 | 8 | |||||||
FR-3 | 重量份 | 12 | |||||||
G成分 | PTFE | 重量份 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | ||
评价 | 表面外观 | 涂装不良 | - | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ | ◎ |
Ra | μm | 0.004 | 0.003 | 0.004 | 0.004 | 0.003 | 0.003 | ||
冲击强度 | J/m | 290 | 220 | 160 | 290 | 320 | 280 | ||
刚性 | MPa | 3880 | 4200 | 4350 | 4200 | 3620 | 3700 | ||
再生性 | % | 95 | 98 | 95 | 98 | 96 | 97 | ||
难燃性 | 1.0mmt | No t-V | V-1 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | ||
1.3mmt | No t-V | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | |||
熔融粘度 | ×103Pa·s | 0.80 | 0.80 | 0.80 | 0.76 | 0.76 | 0.16 |
由表中可以看出,芳香族聚碳酸酯树脂、芳香族聚碳酸酯树脂与热塑性聚酯树脂或含苯乙烯单元成分的树脂构成的树脂组合物与满足本发明条件的硅灰石构成的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其刚性、耐冲击性等机械特性、表面外观、再生特性优良。另一方面,使用不满足本发明条件的硅灰石粒子的场合下,即使涂装表面的平滑性比较良好,也会发生很多凸状异物,或者是再生性差。另外,纤维长度超过25μm的比例、325目通过的比例、以及强热减量等也对凸状异物的发生和再生性有影响。
发明的效果
本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其刚性等机械特性、表明外观和再生特性优良,最适宜用于汽车外门拉手等汽车部件、各种OA机器部件等用途。
Claims (27)
1.一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~100重量%、和(2)由从热塑性聚酯树脂(B-1成分)和橡胶成分的含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)中选出的至少1种树脂构成的热塑性树脂(B成分)0~50重量%所构成的树脂成分100重量份、以及(3)具有数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的粒子个数的比例不足50%的粒子形状特性的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
2.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该树脂成分含有A成分50~95重量%和B成分5~50重量%。
3.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该硅灰石粒子(C成分)的数均纤维长度为3~10μm,数均纤维直径为0.5~4μm,纤维长度为5~25μm的粒子个数的比例为30%以上、不足50%。
4.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该硅灰石粒子(C成分),纤维长度超过25μm的粒子个数的比例在5%以下。
5.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该硅灰石粒子(C成分)的强热减量在1.7重量%以下。
6.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该硅灰石粒子(C成分)采用湿式筛分法测定的325目通过的比例在99.96重量%以上。
7.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该树脂成分由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~95重量%和热塑性聚酯树脂(B-1成分)5~50重量%构成。
8.权利要求7所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B-1成分为选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸丁二醇酯中的至少1种。
9.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该树脂成分由芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~95重量%和橡胶成分的含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)5~50重量%构成。
10.权利要求9所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该B-2成分为选自聚苯乙烯(PS树脂)、高抗冲聚苯乙烯(HIPS树脂)、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)、丙烯腈·苯乙烯、丙烯酸橡胶(ASA树脂)、丙烯腈·乙烯丙烯·苯乙烯共聚物(AES树脂)以及甲基丙烯酸甲酯·丁二烯·苯乙烯共聚物(MBS树脂)中的至少1种。
11.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,该树脂成分在260℃下用毛细管流变仪测定的熔融粘度,在剪切速率300sec-1下在0.1×103~5×103Pa·s的范围。
12.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有作为冲击强度改良剂的弹性聚合物(D成分),其含量相对于A成分和B成分的合计100重量份为0.5~50重量份。
13.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有硅灰石粒子(C成分)的折断抑制剂(E成分),其含量相对于A成分和B成分的合计100重量份为0.02~5重量份。
14.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有A成分和B成分以外的其它热塑性树脂(F成分),其含量相对于A成分和B成分的合计100重量份为0.5~20重量份。
15.权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有阻燃剂(G成分),其含量相对于A成分和B成分的合计100重量份为0.1~20重量份。
16.一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是由以下成分构成:(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份、以及(2)具有数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的个数的比例不足50%的粒子形状特性的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
17.权利要求16所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有作为冲击强度改良剂的弹性聚合物(D成分),其含量相对于A成分100重量份为0.5~50重量份。
18.权利要求16所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有硅灰石粒子(C成分)的折断抑制剂(E成分),其含量相对于A成分100重量份为0.02~5重量份。
19.一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~95重量%、和(2)热塑性聚酯树脂(B-1成分)5~50重量%所构成的树脂成分100重量份、以及(3)具有数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的个数的比例不足50%的粒子形状特性的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
20.权利要求19所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有作为冲击强度改良剂的弹性聚合物(D成分),其含量相对于A成分和B-1成分的合计100重量份为0.5~50重量份。
21.权利要求19所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有硅灰石粒子(C成分)的折断抑制剂(E成分),其含量相对于A成分和B-1成分的合计100重量份为0.02~5重量份。
22.一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物,它是由以下成分构成:由(1)芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)50~95重量%、和(2)橡胶成分的含量不足40重量%的含苯乙烯单元成分的树脂(B-2成分)5~50重量%所构成的树脂成分100重量份、以及(3)具有数均纤维长度在10μm以下、数均纤维直径在4μm以下、纤维长度为5~25μm的个数的比例不足50%的粒子形状特性的硅灰石粒子(C成分)1~100重量份。
23.权利要求22所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有作为冲击强度改良剂的弹性聚合物(D成分),其含量相对于A成分和B-2成分的合计100重量份为0.5~50重量份。
24.权利要求22所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有硅灰石粒子(C成分)的折断抑制剂(E成分),其含量相对于A成分和B-2成分的合计100重量份为0.02~5重量份。
25.权利要求22所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中,还含有阻燃剂(G成分),其含量相对于A成分和B-2成分的合计100重量份为0.1~20重量份。
26.一种成型品,它是由权利要求1、16、19或22的任一项所记载的芳香族聚碳酸酯树脂组合物形成的。
27.权利要求26所述的成型品,其再生特性至少具有85%。
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