聚碳酸酯樹脂組合物的制作方法【專利摘要】本發明提供一種聚碳酸酯樹脂組合物，其中阻燃性、流動性、剛性、低翹曲性、耐沖擊性、耐熱性和熱穩定性同時改進。此聚碳酸酯樹脂組合物的特征在于相對于合計100質量份包含40至95質量％的聚碳酸酯樹脂（A)和5至60質量％的選自玻璃填料和碳纖維的填料（B)的組分（A)和組分⑶，包含3至30質量份的磷腈化合物（C)和0.001至1質量份的含氟聚合物（D)。【專利說明】聚碳酸酯樹脂組合物【
技術領域：
】[0001]本發明涉及表現出優異剛性的聚碳酸酯樹脂組合物。更特別地，本發明涉及表現出極好的阻燃性、流動性、剛性、耐沖擊性和耐熱性的聚碳酸酯樹脂組合物。【
背景技術：
】[0002]聚碳酸酯樹脂是表現出優異耐熱性和優異機械和電氣性質的樹脂并因此廣泛用作例如汽車領域用材料、電氣和電子裝置和設備用材料、房屋建筑用材料和在其他工業領域中用于生產配套件（partsandcomponents)的材料。[0003]在該領域中，阻燃性聚碳酸酯樹脂組合物方便地用于例如信息技術?移動設備如計算機、筆記本電腦、平板電腦（tablets)、智能電話和移動電話，以及辦公設備如打印機和復印機中的組件。[0004]近年來，上述電子和電氣設備，以及最顯著地信息技術?移動設備已變得小型化和薄壁化，結果要求在此使用的材料為即使為薄壁構造也具有高阻燃性且還顯示優異剛性的材料。[0005]已調查了增加聚碳酸酯樹脂的剛性的各種策略，摻入纖維補強，例如玻璃纖維的策略在應對薄壁構造高剛性的要求方面是最有效的。在聚碳酸酯樹脂中摻入鹵化阻燃劑已用作賦予此類玻璃纖維補強的聚碳酸酯樹脂阻燃性的手段。然而，摻入包含氯或溴的鹵化阻燃劑的聚碳酸酯樹脂組合物已引起熱穩定性降低，并在成型操作期間引起成型設備中螺桿和成型工具的腐蝕。[0006]摻入有機磷酸酯的玻璃纖維補強的聚碳酸酯樹脂組合物經常用作前述的替代策略（參見，例如專利文獻1至3)。[0007]然而，使用摻入有機磷酸酯阻燃劑的樹脂組合物已難以應對薄壁阻燃性的要求，并且此類樹脂組合物的缺陷是在高水平摻入以提供高阻燃性時發生耐沖擊性和耐熱性大幅下降。另外，由于比重高，利用玻璃補強的聚碳酸酯樹脂已不能獲得近年來要求的小型化高強度成型品。[0008]應對這種情況，已提出了摻入碳纖維和有機磷酸酯的碳纖維補強的聚碳酸酯樹脂(參見，例如專利文獻4至6)。[0009]然而，此類碳纖維補強的聚碳酸酯樹脂仍顯示降低的阻燃性和耐熱性的問題。另外的問題是碳纖維補強的聚碳酸酯樹脂還顯示耐沖擊性大幅降低。[0010]因此，雖然強烈需要在阻燃性與流動性、剛性、耐沖擊性和耐熱性之間存在優異平衡的聚碳酸酯樹脂組合物，但還未出現具有此類性質的樹脂組合物。[0011]另外，使用磷腈化合物作為阻燃劑的致命缺陷是它們在暴露于壓縮或剪切時經受固結（consolidation)或固化，結果，當通過熔融混煉將它們共混入熱塑性樹脂時，共混物固著，因而工業水平上的處理將相當麻煩。[0012]為了解決該問題，已提出了一種阻燃劑母料（masterbatch)，其中將磷腈化合物與聚酯樹脂、聚碳酸酯樹脂和聚酯彈性體共混（參見專利文獻7)，并且還提出了由磷腈化合物和酚醛樹脂形成的阻燃劑母料（參見專利文獻8)。[0013]然而，此類阻燃劑母料共混入聚碳酸酯樹脂已不能有效實現聚碳酸酯樹脂組合物的阻燃性，因為存在于阻燃劑母料中的聚酯彈性體和聚酯樹脂如聚對苯二甲酸乙二醇酯樹月旨，或酚醛樹脂引起阻燃性的降低。[0014]另外，由于通過與熱塑性樹脂烙融混煉的母料制備（masterbatching)施加了大量熱歷史，因而存在使用母料的聚碳酸酯樹脂組合物經歷變色的問題。[0015]引用列表[0016]專利文獻[0017][專利文獻1]日本專利申請H8-201638號公報（日本專利申請特開H10-46017號公報）[0018][專利文獻2]日本專利申請特開H10-30056號公報[0019][專利文獻3]日本專利申請特開2006-176612號公報[0020][專利文獻4]日本專利申請特開H9-48912號公報[0021][專利文獻5]日本專利申請特開2000-226508號公報[0022][專利文獻6]日本專利申請特開2002-265767號公報[0023][專利文獻7]日本專利申請特開2006-307178號公報[0024][專利文獻8]日本專利申請特開2008-101035號公報【
發明內容】[0025]發明要解決的問是頁[0026]本發明建立在對上述問題的考慮上，因此本發明的目的為提供聚碳酸酯樹脂組合物，即使在轉化為薄壁成型品時也具有非常高的阻燃性以及優異的剛性、流動性、耐翹曲性、耐沖擊性和耐熱性。[0027]另外的目的是提供支持優異的生產率并且還在與樹脂熔融混煉期間具有優異的加工性（processingbehavior)的顆粒狀磷腈化合物，提供包含該顆粒狀磷腈化合物的聚碳酸酯樹脂組合物，并提供生產聚碳酸酯樹脂組合物的方法。[0028]用于解決問題的方案[0029]作為為了解決上述問題而廣泛研究的結果，本發明的發明人驚奇地發現，具有非常高的阻燃性以及優異的流動性、流動性、剛性、耐沖擊性和耐熱性的聚碳酸酯樹脂組合物通過在聚碳酸酯樹脂中摻入特定的玻璃纖維和/或碳纖維、磷腈化合物和含氟聚合物(fluoropolymer)來獲得，結果實現本發明。[0030]本發明提供如下聚碳酸酯樹脂組合物。[0031][1]一種聚碳酸酯樹脂組合物，其包含3至30質量份的（C)磷腈化合物和0.001至1質量份的（D)含氟聚合物，相對于合計100質量份由40至95質量％的聚碳酸酯樹脂㈧和5至60質量％的選自玻璃纖維和碳纖維的填料⑶形成的㈧組分和⑶組分。[0032][2]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中玻璃纖維為選自玻璃纖維、扁平截面玻璃纖維（flatcross-sectionglassfibers)、玻璃鱗片（glassflake)、研磨玻璃纖維(milledglassfiber)和玻璃珠的至少一種。[0033][3]根據[2]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中扁平截面玻璃纖維為纖維截面長徑(majordiameter)的平均值為10至50μm和長徑與短徑之比（長徑/短徑）的平均值為1.5至8的扁平截面玻璃纖維。[0034][4]根據[2]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中玻璃鱗片的平均厚度為0.2至10μm。[0035][5]根據[2]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中研磨玻璃纖維為平均纖維長度與平均纖維直徑之比不超過10的玻璃短纖維。[0036][6]根據[2]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中玻璃填料以5/95至95/5的玻璃纖維/玻璃鱗片質量比包含玻璃纖維和玻璃鱗片。[0037][7]根據[2]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中玻璃纖維以5/95至95/5的扁平截面玻璃纖維/玻璃鱗片質量比包含扁平截面玻璃纖維和玻璃鱗片。[0038][8]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中填料⑶以5/95至95/5的玻璃纖維/碳纖維質量比包含玻璃纖維和碳纖維。[0039][9]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中填料（B)以5/95至95/5的扁平截面玻璃纖維/碳纖維質量比包含扁平截面玻璃纖維和碳纖維。[0040][10]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中磷腈化合物（C)為芳族磷腈化合物。[0041][11]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其包含0.5至10質量份的彈性體（E)，相對于合計100質量份聚碳酸酯樹脂（A)和填料（B)。[0042][12]根據[11]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中彈性體（E)為通過對選自芳族乙烯基化合物、乙烯基氰和（甲基）丙烯酸酯化合物的至少一種的橡膠狀聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物。[0043][13]根據[1]或[11]的聚碳酸酯樹脂組合物，其包含0.5至20質量份的苯乙烯系樹脂（F)，相對于合計100質量份聚碳酸酯樹脂（A)和填料（B)。[0044][14]根據[12]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中苯乙烯系樹脂（styrenicresin)(F)為ABS樹脂和/或苯乙烯-丙烯腈系樹脂。[0045][15]根據[1]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中磷腈化合物（C)為殘留在400μm孔徑的篩上的百分比為至少55質量％且堆積密度為0.3至I.5g/mL的顆粒狀磷腈化合物。[0046][16]根據[1]或[15]的聚碳酸酯樹脂組合物，其中磷腈化合物（C)為堆積密度為0.4至I.5g/mL且通過將通過1000μm孔徑的篩的百分比為至少30質量％的聚碳酸酯樹脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)質量比混入磷腈化合物得到的顆粒狀磷腈。.[0047]本發明還提供下面記載的顆粒狀磷腈、包含該顆粒狀磷腈的聚碳酸酯樹脂組合物和聚碳酸酯樹脂組合物。[0048][17]-種顆粒狀磷腈化合物，其殘留在400μm孔徑的篩上的百分比為至少55質量％和堆積密度為0.3至I.5g/mL。[0049][18]根據[17]的顆粒狀磷腈化合物，其中磷腈化合物為芳族磷腈化合物。[0050][19]根據[17]或[18]的磷腈化合物，其為聚碳酸酯樹脂用阻燃劑。[0051][20]-種聚碳酸酯樹脂組合物，其包含聚碳酸酯樹脂和根據[17]至[19]任一項的顆粒狀磷腈化合物。[0052][21]-種生產聚碳酸酯樹脂組合物的方法，其包括使用擠出機熔融混煉聚碳酸酯樹脂和根據[17]至[19]任一項的顆粒狀磷腈化合物。[0053][22]-種顆粒狀磷腈，其堆積密度為0.4至I.5g/mL且通過將通過1000μm孔徑的篩的百分比為至少30質量％的聚碳酸酯樹脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)質量比混入磷腈化合物（C)而得到。[0054][23]根據[22]的顆粒狀磷腈，其中聚碳酸酯樹脂粒子（G)的通過500μm孔徑的篩的百分比為至少50質量％。[0055][24]根據[22]或[23]的顆粒狀磷腈，其中聚碳酸酯樹脂粒子（G)的通過106μm孔徑的篩的百分比為至少50質量％。[0056][25]根據[22]至[24]任一項的顆粒狀磷腈，其中殘留在1680μm孔徑的篩上的百分比為至少50質量％。[0057][26]根據[22]至[25]任一項的顆粒狀磷腈，其中磷腈化合物（C)為芳族磷腈化合物。[0058][27]-種聚碳酸酯樹脂組合物，其包括聚碳酸酯樹脂和根據[22]至[26]任一項的顆粒狀磷腈。[0059][28]-種生產聚碳酸酯樹脂組合物的方法，其包括使用擠出機熔融混煉聚碳酸酯樹脂和根據[22]至[26]任一項的顆粒狀磷腈。[0060]發明的效果[0061]本發明的復合纖維補強的聚碳酸酯樹脂組合物可提供阻燃性、流動性、剛性、耐翹曲性、耐沖擊性、耐熱性和濕熱穩定性同時增強。[0062]本發明的顆粒狀磷腈化合物為支持優異的生產率以及在與樹脂熔融混煉期間具有優異的加工性的磷腈化合物。當聚碳酸酯樹脂組合物通過使用例如擠出機將該顆粒狀磷腈化合物與聚碳酸酯樹脂熔融混煉而制備時，不會發生諸如磷腈化合物粘著至擠出機螺桿等的問題，且聚碳酸酯樹脂組合物可在良好加工性下以穩定的方式生產。【具體實施方式】[0063]下面特別使用實施方案和實施例詳細描述本發明；然而，本發明不限于下面提供的實施方案和實施例或不受其限定，且修改和變形可在不超出本發明基本特征的范圍內自由實現。[0064]在本說明書中，使用〃至〃確立的范圍意指包括第一和第二數值分別作為下限值和上限值。[0065][聚碳酸酯樹脂組合物][0066]本發明的聚碳酸酯樹脂組合物包含3至30質量份的（C)磷腈化合物和0.001至1質量份的⑶含氟聚合物，相對于合計100質量份由40至95質量％的聚碳酸酯樹脂（A)和5至60質量％的選自玻璃纖維和碳纖維的填料（B)形成的（A)組分和（B)組分。[0067][聚碳酸酯樹脂（A)][0068]對用于本發明的聚碳酸酯樹脂組合物的聚碳酸酯樹脂的種類沒有限定。另外，可使用一種聚碳酸酯樹脂或可以任意比例使用兩種以上的任意組合。[0069]本發明中的聚碳酸酯樹脂為具有下列通式給出的基本結構并具有碳酸酯鍵的聚合物。[0070]【權利要求】1.一種聚碳酸酯樹脂組合物，相對于合計100質量份由40至95質量％的聚碳酸酯樹脂㈧和5至60質量％的選自玻璃填料和碳纖維的填料⑶形成的㈧組分和⑶組分，其包含3至30質量份的磷腈化合物（C)和0.001至1質量份的含氟聚合物（D)。2.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述玻璃填料是選自玻璃纖維、扁平截面玻璃纖維、玻璃鱗片、研磨玻璃纖維和玻璃珠的至少一種。3.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述扁平截面玻璃纖維是纖維截面長徑的平均值為10至50μm和長徑與短徑之比（長徑/短徑）的平均值為1.5至8的扁平截面玻璃纖維。4.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述玻璃鱗片的平均厚度為0.2至10μm。5.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述研磨玻璃纖維是平均纖維長度與平均纖維直徑之比不超過10的玻璃短纖維。6.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述玻璃填料以5/95至95/5的玻璃纖維/玻璃鱗片質量比包含所述玻璃纖維和所述玻璃鱗片。7.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述玻璃填料以5/95至95/5的扁平截面纖維/玻璃鱗片質量比包含所述扁平截面玻璃纖維和所述玻璃鱗片。8.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述填料（B)以5/95至95/5的玻璃纖維/碳纖維質量比包含所述玻璃纖維和所述碳纖維。9.根據權利要求2所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述填料（B)以5/95至95/5的扁平截面玻璃纖維/碳纖維質量比包含所述扁平截面玻璃纖維和所述碳纖維。10.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其包含〇.5至10質量份的彈性體(E)，相對于合計100質量份所述聚碳酸酯樹脂（A)和所述填料（B)。11.根據權利要求10所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述彈性體（E)是通過對選自芳族乙烯基化合物、乙烯基氰化合物和（甲基）丙烯酸酯化合物的至少一種的橡膠狀聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物。12.根據權利要求1或10所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其包含0.5至20質量份的苯乙烯系樹脂（F)，相對于合計100質量份所述聚碳酸酯樹脂（A)和所述填料（B)。13.根據權利要求12所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述苯乙烯系樹脂（F)是ABS樹脂和/或苯乙烯-丙烯腈系樹脂。14.根據權利要求1所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述磷腈化合物（C)是保留在400μm孔徑的篩上的百分比為至少55質量％和堆積密度為0.3至I.5g/mL的顆粒狀磷腈化合物。15.根據權利要求1或14所述的聚碳酸酯樹脂組合物，其中所述磷腈化合物（C)是堆積密度為〇.4至I.5g/mL且通過將通過1000μm孔徑的篩的百分比為至少30質量％的聚碳酸酯樹脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)質量比混入磷腈化合物得到的顆粒狀磷腈。16.-種顆粒狀磷腈化合物，其殘留在400μm孔徑的篩上的百分比為至少55質量％和堆積密度為〇.3至I.5g/mL。17.根據權利要求16所述的顆粒狀磷腈化合物，其是聚碳酸酯樹脂用阻燃劑。18.-種聚碳酸酯樹脂組合物，其包含聚碳酸酯樹脂和根據權利要求16或17所述的顆粒狀磷腈化合物。19.一種生產聚碳酸酯樹脂組合物的方法，其包括：使用擠出機熔融混煉聚碳酸酯樹脂和根據權利要求16或17所述的顆粒狀磷腈化合物。20.-種顆粒狀磷腈，其堆積密度為0.4至I.5g/mL且通過將通過1000μm孔徑的篩的百分比為至少30質量％的聚碳酸酯樹脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)質量比混入磷腈化合物（C)而得到。21.根據權利要求20所述的顆粒狀磷腈，其中所述聚碳酸酯樹脂粒子（G)通過500μm孔徑的篩的百分比為至少50質量％。22.根據權利要求20或21所述的顆粒狀磷腈，其中所述聚碳酸酯樹脂粒子（G)通過106μm孔徑的篩的百分比為至少50質量％。23.根據權利要求20至22任一項所述的顆粒狀磷腈，其中殘留在1680μm孔徑的篩上的百分比為至少50質量％。24.-種聚碳酸酯樹脂組合物，其包含聚碳酸酯樹脂和根據權利要求20至23任一項所述的顆粒狀磷腈。25.-種用于生產聚碳酸酯樹脂組合物的方法，其包括：使用擠出機將聚碳酸酯樹脂與根據權利要求20至23任一項所述的顆粒狀磷腈熔融混煉。【文檔編號】C08K5/5399GK104220525SQ201380018051【公開日】2014年12月17日申請日期:2013年1月29日優先權日:2012年1月31日【發明者】門田敏樹申請人:三菱工程塑料株式會社