芳香族聚碳酸酯树脂组合物以及由其构成的成型品的制作方法
【专利摘要】本发明的一个方式涉及一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其相对于芳香族聚碳酸酯树脂（A）100质量份含有选自聚有机倍半硅氧烷微粒和（甲基）丙烯酸树脂类微粒的微粒（B）0.01～10质量份和由有机磺酸金属盐构成的阻燃剂（C）0.005质量份～0.1质量份，所述芳香族聚碳酸酯树脂（A）含有粘均分子量为3×103～2.5×104的芳香族聚碳酸酯树脂（a1）和粘均分子量为5×104～9×104的芳香族聚碳酸酯树脂（a2），其中，将芳香族聚碳酸酯树脂（a1）和（a2）的合计量设为100质量%，以（a1）∶（a2）＝99质量%～50质量%∶1质量%～50质量%的比例含有（a1）和（a2），并且，所述芳香族聚碳酸酯树脂组合物使用高化式流动试验仪，在温度280℃、负荷1.57×107Pa、由直径1mm×长度10mm的孔流出的熔融树脂量Q值为0.01cm3/秒以上0.1cm3/秒以下。
【专利说明】芳香族聚碳酸酯树脂组合物以及由其构成的成型品
[0001]相关申请的相互参照
[0002]本申请主张2011年9月2日提出的日本特愿2011-191215号和日本特愿2011-191216号的优先权，它们的全部记载在此特别作为公开被引用。
【技术领域】
[0003]本发明涉及一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物和由其构成的成型品，详细而言，涉及一种在不损害芳香族聚碳酸酯树脂优异的机械特性的情况下提高阻燃性，并且耐热性也进一步得到改善的芳香族聚碳酸酯树脂组合物和对该芳香族聚碳酸酯树脂组合物进行成型而得到的芳香族聚碳酸酯树脂成型品。
【背景技术】
[0004]聚碳酸酯树脂作为耐冲击性、耐热性、阻燃性、透明性优异的热塑性树脂具有广泛的用途。与无机玻璃相比，轻量且生产性优异，因此通过赋予光扩散性，可以适用于照明罩、照明广告牌、透射型屏幕、各种显示器、液晶显示装置的光扩散片等要求光扩散性的用途。
[0005]一直以来，作为赋予聚碳酸酯树脂光扩散性的方法，提出有添加玻璃、二氧化硅、氢氧化铝等无机化合物的方法，但添加这些无机化合物的方法存在成型加工时或挤压加工时的热稳定性低，机械强度大幅度降低的缺点。
[0006]作为改良了这 些缺点的光扩散性聚碳酸酯树脂，例如在专利文献I中公开有一种添加了聚甲基丙烯酸甲酯微粒的光扩散性聚碳酸酯树脂，该聚甲基丙烯酸甲酯微粒与聚碳酸酯树脂的折射率差为0.01以上，重均粒径在0.5~100 μ m的范围。但是，该聚碳酸酯树脂的光扩散性不能说是充分的，在实用性方面较差。
[0007]还提出有添加聚有机硅氧烷颗粒代替丙烯酸树脂，例如在专利文献2和专利文献3中提出有一种配合了聚烷基倍半硅氧烷颗粒的聚碳酸酯树脂。
[0008]通过配合如专利文献2和3中提出的聚烷基倍半硅氧烷颗粒，可以提高透射率和光扩散性，发挥一定的扩散效果。
[0009]然而，近年来所要求的光学用途中的扩散性聚碳酸酯树脂组合物的规格变得越来越严格，且在各用途中，其规范和规格是各种各样的，因此仅单纯添加这样的聚有机硅氧烷颗粒无法满足这些各种领域中的要求。具体而言，要求一种透射率、扩散率、分散度的全部的平衡优异的聚碳酸酯树脂组合物。
[0010]作为在不损害聚碳酸酯树脂自身机械特性的情况下，总光线透射率和光扩散性优异的聚碳酸酯树脂组合物，提出有一种在聚碳酸酯树脂中以规定比例配合了以特定平均粒径具有特定粒径分布的聚有机硅氧烷颗粒的聚碳酸酯树脂组合物(专利文献4)。专利文献4中公开的聚碳酸酯树脂组合物为耐冲击性等机械特性优异且总光线透射率和光扩散性优异的聚碳酸酯树脂组合物，但存在耐热性差的缺点，阻燃性也不充分。
[0011]另一方面，在专利文献5中公开有一种配合了粒径为50 μ m以下、平均粒径为5~20 μ m的微粒，且总光线透射率为85%以上、具有10~30%扩散透射率的聚碳酸酯树脂制高透射率光扩散板。但是，该光扩散板的光扩散性低，实用性差。
[0012]在专利文献6中，作为光线透射率、光扩散性优异的树脂组合物，公开有一种添加了碳酸钙、氧化钛和聚有机氢硅氧烷的聚碳酸酯树脂组合物。但是，该聚碳酸酯树脂组合物在热稳定性、耐冲击性方面不能令人满意，总光线透射率也不能说是充分的。
[0013]在专利文献7中，公开有一种由配合了平均粒径为I~30 μ m的透明微粒和荧光增白剂的组合物形成的聚碳酸酯树脂制直下型背光源用光扩散板。但是，该光扩散板因为使用荧光增白剂提高亮度，所以热稳定性不充分，成型加工时、挤压时容易产生变色，再循环时容易产生变色，其实用性也较低。
[0014]在专利文献8中，作为在不损害聚碳酸酯树脂自身的耐冲击性等机械特性的情况下，总光线透射率和光扩散性优异，且成型性也优异的聚碳酸酯树脂组合物，公开有一种以规定比例配合了以特定平均粒径具有特定粒径分布的丙烯酸树脂类微粒的聚碳酸酯树脂组合物，但存在耐热性差的缺点，阻燃性也不充分。
[0015]例如，在专利文献9~11等中公开有一种由闻分子量和低分子量的两种聚碳酸酯树脂和阻燃剂构成的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物。但是，这些专利文献中公开的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物所使用的聚碳酸酯的粘均分子量为10万以上，或阻燃剂的添加比例为0.1重量份以上，在成型品的阻燃性和透明性方面存在问题。
[0016]专利文献1:日本特开平03-143950号公报
[0017]专利文献2:日本专利第3263795号公报
[0018]专利文献3:日 本专利第4220829号公报
[0019]专利文献4:日本特开2011-57786号公报
[0020]专利文献5:日本特开平05-257002号公报
[0021]专利文献6:日本特开2000-169695号公报
[0022]专利文献7:日本特开2004-029091号公报
[0023]专利文献8:日本特开2011-157536号公报
[0024]专利文献9:日本特开平2-251561号公报
[0025]专利文献10:日本特开平9-59505号公报
[0026]专利文献11:日本特开平11-323118号公报
【发明内容】
[0027]如上所述，在现有技术中，仍未提供总光线透射率和光扩散性优异，在照明罩、各种光扩散板等用途中均显示令人满意的优异的阻燃性和耐热性的芳香族聚碳酸酯树脂。
[0028]本发明的一个方式提供一种聚碳酸酯树脂组合物的阻燃性和耐热性提高、机械特性、总光线透射率、光扩散性优异，且成型性优异的芳香族聚碳酸酯树脂组合物以及对该芳香族聚碳酸酯树脂组合物成型而得到的芳香族聚碳酸酯树脂成型品。
[0029]本发明人进行了潜心研究，结果发现，通过在含有粘均分子量为3X103~
2.5X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和粘均分子量为5X IO4~9X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的透明芳香族聚碳酸酯树脂(A)中配合选自聚有机倍半硅氧烷微粒和(甲基)丙烯酸树脂类微粒的微粒(B)，可以在不损害总光线透射率和光扩散性的改善效果的情况下，得到阻燃性、耐热性也进一步得到改善的优异的芳香族聚碳酸酯树脂组合物。特别是通过配合以特定平均粒径具有特定粒径分布的上述微粒，可以制成具有优异的总光线透射率和光扩散性的平衡的芳香族聚碳酸酯树脂材料。
[0030]本发明的一个方式涉及一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份含有选自聚有机倍半硅氧烷微粒和(甲基)丙烯酸树脂类微粒的微粒(B) 0.01~10质量份和由有机磺酸金属盐构成的阻燃剂(C) 0.005质量份~0.1质量份，
[0031]上述芳香族聚碳酸酯树脂(A)含有粘均分子量为3 X IO3~2.5 X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和粘均分子量为5X IO4~9X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(a2)，其中，将芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)的合计量设为100质量％，以(al): (a2) =99质量％~50质量％: I质量％~50质量％的比例含有(al)和(a2)，
[0032]并且，上述芳香族聚碳酸酯树脂组合物使用高化式流动试验仪，在温度280°C、负荷1.57X10TPa、由直径ImmX长度IOmm的孔流出的熔融树脂量Q值为0.01cm3/秒以上0.1cm3/秒以下。
[0033]根据一个方式，芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的粘均分子量为5X104~8X104。
[0034]根据一个方式，上述芳香族聚碳酸酯树脂组合物相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)100质量份含有聚有机倍半硅氧烷微粒0.01~5质量份。
[0035]根据一个方式，微粒(B)为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12 μ m的范围测定 时的平均粒径为I~3 μ m，并且其粒径分布的最大峰和第二大峰均在I~3 μ m的范围。
[0036]根据一个方式，微粒(B)为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12 μ m的范围测定个数基准频率(％)时的0.5~I μ m范围内的个数基准频率(％)为0.1~8%，4~11 μ m范围内的体积基准频率(％)为0.05~2.5%。
[0037]根据一个方式，微粒(B)为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒为聚甲基倍半硅氧烷微粒。
[0038]根据一个方式，上述芳香族聚碳酸酯树脂组合物相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A)100质量份含有(甲基)丙烯酸树脂类微粒0.1~10质量份。
[0039]根据一个方式，微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12 μ m的范围、以个数基准测得的粒径满足下述(i)~
(iii)的条件:
[0040](i )平均粒径为I~4 μ m ;
[0041](ii)粒径为Iym以上且小于2 μ m的颗粒的比例、粒径为2 μ m以上且小于3 μ m的颗粒的比例和粒径为3 μ m以上的颗粒的比例分别在20~40%的范围；
[0042](iii)实质上不含有粒径为10 μ m以上的颗粒。
[0043]根据一个方式，微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒为非交联性(甲基)丙烯酸单体(bl)90~99质量％和交联性单体(b2) 10~I质量％的共聚物微粒。
[0044]根据一个方式，微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒为聚甲基丙烯酸甲酯类微粒。
[0045]根据一个方式，上述芳香族聚碳酸酯树脂组合物相对于上述透明芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份还含有紫外线吸收剂(D) 0.05~I质量份。[0046]本发明的进一步的方式涉及对上述芳香族聚碳酸酯树脂组合物进行成型而得到的芳香族聚碳酸酯树脂成型品。
[0047]根据一个方式，上述成型品为照明罩或光扩散板。
[0048]根据本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，通过配合微粒(B)，可以在不损害芳香族聚碳酸酯树脂的机械物性的情况下改善总光线透射率和光扩散性。即，以规定范围的比例混合粘均分子量彼此不同的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)而成的芳香族聚碳酸酯树脂(A)，其透明性优异，因此，不会损害通过配合微粒(B)而得到的改善总光线透射率和光扩散性的效果、以及改善分散度的效果。进而，通过含有特定量的有机磺酸碱金属盐(C) SP阻燃剂，可以制成阻燃性优异的组合物。因此，根据本发明，可以提供一种总光线透射率、光扩散性、成型性优异、阻燃性高、耐热性优异的芳香族聚碳酸酯树脂组合物和成型品。 [0049]特别是通过配合以特定平均粒径具有特定粒径分布的微粒(B)，可以制成具有优异的总光线透射率、光扩散性的平衡的芳香族聚碳酸酯树脂材料。
【具体实施方式】
[0050]下面，示出实施方式和例示物等来对本发明进行详细的说明，但本发明并不限定于以下所示的实施方式和例示物等，可以在不脱离本发明主旨的范围内进行任意变更。
[0051]1.芳香族聚碳酸酯树脂组合物
[0052]本发明涉及一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其以规定范围的比例至少含有分子量分别在规定范围的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)、选自聚有机倍半硅氧烷微粒和(甲基)丙烯酸树脂类微粒的微粒(B)以及有机磺酸碱金属盐(C)。另外，本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物也可以根据需要含有其它的成分。
[0053]根据本发明，可以通过配合微粒(B )来提高总光线透射率和光扩散性。另外，通过使用含有分子量分别在规定范围的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)的芳香族聚碳酸酯树脂(A)，作为树脂成分，可以形成透明性、阻燃性和耐热性优异的树脂基体，因此，可以提供一种在不损害通过配合微粒(B)得到的总光线透射率、光扩散性的改善效果的情况下，阻燃性、耐热性优异的芳香族聚碳酸酯树脂组合物和成型品。
[0054][芳香族聚碳酸酯树脂(A)]
[0055]本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物含有芳香族聚碳酸酯树脂(A)，该芳香族聚碳酸酯树脂(A)以(al): (a2) =99质量份~50质量份:I质量份~50质量份的比例含有粘均分子量为3X IO3~2.5X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和粘均分子量为5X IO4~9 X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(a2)。
[0056]芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)只要分子量分别在上述范围内，则对原料单体、制造方法和结构等没有特别限制。可以为使用彼此相同的原料单体以相同方法制造的同一种芳香族聚碳酸酯树脂，也可以为仅分子量彼此不同的树脂的组合，也可以为原料单体等彼此不同，且分子量分别在上述范围内的树脂的组合。另外，芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)也可以分别为分子量在上述范围内的芳香族聚碳酸酯树脂的两种以上的混合物。
[0057]芳香族聚碳酸酯树脂(A)含有粘均分子量为3 X IO3~2.5 X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和粘均分子量为5 X IO4~9 X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(a2)，将芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)的合计量设为100质量％，以(al): (a2) =99质量％~50质量％: I质量％~50质量％的比例含有(al)和(a2 )。即，将芳香族聚碳酸酯树脂(al)的质量百分率设为α时，芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的质量百分率β为(100-α )，如上所述，α的值为50< α <99，优选为55≤α <95，更优选为60S α <90。在本发明中，优选比芳香族聚碳酸酯树脂(a2)更多地含有芳香族聚碳酸酯树脂(al)。
[0058]上述芳香族聚碳酸酯树脂(al)的粘均分子量(Mv)优选为4 X IO3~2.5 X IO4,进一步优选为4.5 X IO3~2.5 X 104。上述芳香族聚碳酸酯树脂(al)可以选自市售品。具体而言，可以使用:Iup i I on “ H-4000 ”、“ H-7000 ”、“ H-3000 ”、“ S-3000 ”、“ AL-071 ”、N0VAREX “ 7020R ”、“7022R” (均为三菱工程塑料株式会社制)、Lexan “ 121 ”、“ 124”、“ 141 ” (Sabic InnovativePlastics 公司制)、PANLITE “L-1225L”、“L-1225Y”、“L-1225LM”、“L-1225WX”、“L_1225WS”、“L-1225WP”(帝人化成株式会社制)、TARFLON “A1700”、“A1900”、“A2200”(出光兴产株式会社制)等作为芳香族聚碳酸酯树脂(al)。
[0059]上述芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的粘均分子量(Mv)在5X IO4~9X IO4的范围。上述粘均分子量的上限优选为8.5 X IO4以下，更优选为8 X IO4以下，进一步优选为7 X IO4以下。另一方面，如上所述，上述粘均分子量的下限为5X104以上，优选为5.5X104以上。例如，上述芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的粘均分子量(Mv)可以为5X104~8X104的范围，或可以为5X104~7 X IO4的范围。
[0060]芳香族聚碳酸酯树脂(a2)可以选自2，2-双(4_羟基苯基)丙烷[=双酚A]和下式[I]所示的成分的共聚聚碳酸酯树脂。特别是可以选自双酹A99.9质量％~90质量％和下式[I]所示的成分0.1质量％~10质量％的共聚聚碳酸酯树脂。
[0061]
【权利要求】
1.一种芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于: 相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份含有选自聚有机倍半硅氧烷微粒和(甲基)丙烯酸树脂类微粒的微粒(B) 0.01~10质量份和由有机磺酸金属盐构成的阻燃剂(C)0.005质量份~0.1质量份， 所述芳香族聚碳酸酯树脂(A)含有粘均分子量为3 X IO3~2.5 X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(al)和粘均分子量为5X IO4~9X IO4的芳香族聚碳酸酯树脂(a2)，其中，将芳香族聚碳酸酯树脂(al)和(a2)的合计量设为100质量％，以(al): (a2) = 99质量％~50质量％: I质量％~50质量％的比例含有(al)和(a2)， 并且，所述芳香族聚碳酸酯树脂组合物使用高化式流动试验仪，在温度280°C、负荷1.57 X IO7Pa,由直径ImmX长度IOmm的孔流出的熔融树脂量Q值为0.01cm3/秒以上0.1cm3/秒以下。
2.如权利要求1所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于: 芳香族聚碳酸酯树脂(a2)的粘均分子量为5X104~8X104。
3.如权利要求1或2所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份含有聚有机倍半硅氧烷微粒0.01~5质量份。
4.如权利要求1~3中任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:所述微粒为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12 μ m的范围测定时的平均粒径为I~3μπι，并且其粒径分布的最大峰和第二大峰均在I~3μπι的范围。
5.如权利要求1~4中任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:微粒(B)为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12 μ m的范围测定个数基准频率(％)时的0.5~Ιμπι范围内的个数基准频率(％)为0.1~8%，4~11 μ m范围内的体积基准频率(％)为0.05~2.5%。
6.如权利要求1~5中任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:微粒(B)为聚有机倍半硅氧烷微粒，该聚有机倍半硅氧烷微粒为聚甲基倍半硅氧烷微粒。
7.如权利要求1或2所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份含有(甲基)丙烯酸树脂类微粒0.1~10质量份。
8.如权利要求1、2或7所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒利用库尔特计数法在直径0.4~12μπι的范围、以个数基准测得的粒径满足下述(i)~(iii)的条件: (i )平均粒径为I~4 μ m ; (ii)粒径为Iμ m以上且小于2 μ m的颗粒的比例、粒径为2 μ m以上且小于3 μ m的颗粒的比例和粒径为3 μ m以上的颗粒的比例分别在20~40%的范围； (iii)实质上不含有粒径为10μ m以上的颗粒。
9.如权利要求1、2、7或8所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒为非交联性(甲基)丙烯酸单体(bl)90~99质量％和交联性单体(b2) 10~I质量％的共聚物微粒。
10.如权利要求1、2、7、8或9所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:微粒(B)为(甲基)丙烯酸树脂类微粒，该(甲基)丙烯酸树脂类微粒为聚甲基丙烯酸甲酯类微粒。
11.如权利要求1~10中任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物，其特征在于:相对于所述透明芳香族聚碳酸酯树脂(A) 100质量份还含有紫外线吸收剂(D) 0.05~I质量份。
12.—种芳香族聚碳酸酯树脂成型品，其特征在于: 通过对权利要求1~11中任一项所述的芳香族聚碳酸酯树脂组合物进行成型而得到。
13.如权利要求12所述的芳香族聚碳酸酯树脂成型品，其特征在于:所述成型品为照明罩或光扩散板。
【文档编号】C08L83/04GK103764762SQ201280042847
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年9月2日
【发明者】田岛纯, 西林丰, 长岛广光 申请人:三菱瓦斯化学株式会社