阻燃性注塑制品的制作方法

专利名称：阻燃性注塑制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及包含乳酸树脂作为主要组分的注塑制品，以及具体地，涉及具有阻燃性能的注塑制品。
背景技术：
塑料已经进入生活和工业的许多领域中，其全世界生产量已经达到了每年约1亿吨。但是，大部分塑料在使用后被废弃，这已经被认为是破坏全球环境的一个原因。因此，可用尽资源的有效使用已经被认为是近年来最重要的事件，且可再生资源的使用已经成为一个重要的论题。
目前，使用来自植物原材料(可生物降解的)的塑料作为该问题的一种解决方式已经引起关注。来自植物原材料的塑料不仅允许使用非衰竭资源而且允许在塑料生产过程中节约可用尽资源，所述塑料还具有优异的再循环性。在这些材料中，在注塑领域(例如家电、办公设备以及汽车部件)，乳酸树脂作为聚苯乙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯的替代材料受到特殊的关注，因为可以使用乳酸树脂(由淀粉发酵获得)作为原材料通过化学工程方式大规模生产乳酸树脂材料；而且，它们表现出优异的透明度、刚性和耐热性。
家电、办公设备、汽车部件等应用需要用于防火的阻燃剂，因为与聚苯乙烯、ABS等一样，乳酸树脂是易燃树脂，因此当用于这些应用时需要实行阻燃措施，例如结合阻燃剂。
常规上，对于聚苯乙烯、ABS等经常采用结合卤素阻燃剂，特别是溴阻燃剂的阻燃措施；但是，当结合卤素阻燃剂时，存在燃烧时产生有毒气体例如二噁英的风险，导致废物燃烧和热致再循环过程中的安全问题。
从这些方面，″金属氢氧化物″作为环境友好且不产生分解气体的阻燃剂引起了关注。
例如，在日本专利申请公开No.H8-252823等中公开了以下方法，其中通过组合30％-50wt％的氢氧化铝或氢氧化镁与包含可生物降解的塑料原材料的球粒提供阻燃性能。
但是，很明显，如果将作为阻燃剂的金属氢氧化物与可生物降解的塑料组合，则金属氢氧化物成为断裂起点，降低耐冲击性。
日本专利申请公开No.2003-192925和日本专利申请公开No.2003-192929公开了一种技术，由此通过组合阻燃添加剂与可生物降解的高分子有机化合物而提供阻燃性能。但是，耐冲击性不足，作为可实行的技术，该技术是不足的。
日本专利申请公开No.2003-213149公开了阻燃性可生物降解的树脂组合物，其包含可生物降解阻燃剂和可生物降解的高分子有机化合物。但是，该发明所提供的树脂组合物的阻燃性能符合根据UL94标准的HB等级；这样，对于在家电、汽车应用等中的广泛使用，该阻燃性能是不足的。
而且，日本专利申请公开No.2003-192921公开了以下技术，其中组合至少一种与核酸有关的物质作为阻燃剂，所述与核酸有关的物质选自核苷酸碱基(nucleobase)、核苷、核苷酸和多核苷酸。但是，没有提到耐冲击性，且该技术对于在例如家电和汽车应用中使用具有聚乳酸(乳酸的耐冲击性差)作为主要原材料的材料是不足的。
关于耐冲击性的改善，例如，日本专利申请公开No.H10-87976公开了组合聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯共聚物等作为除乳酸树脂以外的脂肪族聚酯的方法；但是，很明显，为了在组合了金属氢氧化物的体系中改善耐冲击性，需要组合大量的这些脂肪族聚酯(这经常会导致注塑制品的软化(弹性降低)且耐热性降低)，使得这些脂肪族聚酯不仅难以用在需要耐热性的应用中，而且成为燃烧源，降低阻燃性能。
另外，日本专利申请公开No.H11-116784提供以下方法，由此通过向聚乳酸中加入耐冲击改进剂并结晶而改善耐冲击性。但是，由于耐冲击性改进剂用作增塑剂，存在降低注塑制品的耐热性的问题。

发明内容
本发明所要解决的问题本发明提供阻燃性注塑制品，其不仅具有阻燃性能，而且结合了耐冲击性和耐热性。换句话说，提供耐冲击性提高而不发生软化的阻燃性注塑制品。
解决问题的方式本发明提供由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述组合物包含乳酸树脂(A)和表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物(B)，组分(B)在树脂组合物中的比例为15％-40％质量，根据JISK7110的伊佐德冲击强度不小于5kJ/m2，且根据JISK7191在负载下的挠曲温度不小于50C，且根据UL94垂直燃烧试验的阻燃等级不小于V-2。
JISK7110和JISK7191是根据日本工业标准的分类，由于JISK7110所限定的试验条件与ASTM D256所限定的试验条件相同，而且，由于JISK7191所限定的试验条件与ASTM D648所限定的试验条件相同，因此为了读取可以将它们分别转换为ASTM标准。
作为阻燃性注塑制品的一个实施方案，本发明提供由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述组合物包含乳酸树脂(A)(组分(A))和金属氢氧化物(B)(组分(B))，其伊佐德冲击强度(耐冲击性)，负载下的挠曲温度(耐热性)和阻燃性能符合上述标准；还提供由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，该组合物包含组分(A)和组分(B)以及乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)，组分(C)在该树脂组合物中的比例为10％-40％质量。而且，作为另一个实施方案，本发明提供由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，该组合物包含组分(A)和组分(B)以及乳酸以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，以及分子量为200-2000的酯类化合物(E)，组分(D)在该树脂组合物中的比例为5％-25％质量，组分(E)在该树脂组合物中的比例为0.1％-5％质量。
本发明中的数字范围的上限值和下限值具有以下含义略微超出本发明所指定的数字范围的情况涵盖在本发明的范围之内，只要其作用效果与本发明数值范围内的效果相同即可。
具体实施例方式
下面描述本发明的实施方案；但是，这些实施方案是本发明的实施例，本发明的范围并不限于下面的实施方案。
(第一实施方案)与本发明的第一实施方案有关的阻燃性注塑制品是由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述组合物包含乳酸树脂(A)，表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物(B)以及乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)。
(乳酸树脂(A))对于本实施方案中使用的乳酸树脂，可以使用具有L-乳酸作为结构单元的聚(L-乳酸)、具有D-乳酸作为结构单元的聚(D-乳酸)，或者具有L-乳酸和D-乳酸作为结构单元的聚(DL-乳酸)，或者包含两种或多种所述物质的组合的混合物。
本实施方案中使用的乳酸树脂的DL组成比优选为L异构体∶D异构体＝100∶0-90∶10或者L异构体∶D异构体＝0∶100-10∶90，更优选L异构体∶D异构体＝99.5∶0.5-94∶6或者L异构体∶D异构体＝0.5∶99.5-6∶94。在该范围内，容易获得耐热性，且可以获得可用于大范围应用的注塑制品。
而且，本实施方案中使用的乳酸树脂可以是乳酸和α-羟基羧酸、脂肪族二醇或脂肪族二羧酸的共聚物。
此时，所述的共聚在乳酸树脂中的″α-羟基羧酸″的实例包括以下化合物的光学异构体乳酸(相对于L-乳酸的D-乳酸以及相对于D-乳酸的L-乳酸)；乙醇酸；双官能脂肪族羟基羧酸，例如3-羟基丁酸、4-羟基丁酸、2-羟基-正丁酸、2-羟基-3，3-二甲基丁酸、2-羟基-3-甲基丁酸、2-甲基乳酸和2-羟基己酸；内酯，例如己内酯、丁内酯和戊内酯，共聚在乳酸树脂中的所述″脂肪族二醇″的实例包括乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-环己二甲醇等，且所述″脂肪族二羧酸″的实例包括琥珀酸、己二酸、辛二酸，癸二酸、十二烷二酸等。
可以使用缩合聚合、开环聚合以及其他熟知的聚合方法作为聚合乳酸树脂的方法。例如，在缩合聚合中，可以通过直接脱水、缩合和聚合L-乳酸或D-乳酸或其混合物而获得具有任何组成的乳酸树脂。
而且，在开环聚合中，可以使用所选催化剂同时在需要时使用聚合调节剂等由丙交酯(乳酸的环状二聚体)获得聚乳酸聚合物。此时，L-丙交酯(L-乳酸的二聚体)，D-丙交酯(D-乳酸的二聚体)或者DL-丙交酯(包含L-乳酸和D-乳酸)可以用作丙交酯，且可以根据需要通过混合和聚合这些物质获得具有所需组成和结晶度的乳酸树脂。
非脂肪族二羧酸例如对苯二甲酸，和非脂肪族二醇例如双酚A-氧化乙烯加成物根据需要可以作为次要共聚组分添加至本实施方案中使用的乳酸树脂中，例如从而在不损失乳酸树脂的固有特性的范围下，即在乳酸树脂组分含量不小于90wt％的范围内进一步提高耐热性等。
此外，为了增大分子量，可以添加少量增链剂，例如二异氰酸酯化合物、环氧化合物、酸酐等。
本实施方案中使用的乳酸树脂的平均分子量的优选范围是50,000-400,000，更优选100,000-250,000。如果分子量不小于50,000，则预期获得优异的实际性能，如果分子量小于400,000，则不存在由于熔融粘度过高而导致的可模塑加工性的问题。
乳酸树脂的代表性实例包括Mitsui Chemicals，Inc.生产的LACEA系列以及Cargill Dow生产的Nature Works系列等。
(金属氢氧化物(B))在本实施方案中，使用表面已经用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物(水合金属化合物)提高阻燃性能是重要的。
通过使用硅烷偶联剂处理氢氧化物表面可以减少组分数目(也就是说，抑制机械性能降低)，这是因为在树脂混合过程中以及模塑注塑制品的过程中阻燃性能提高而且分子量降低得到抑制。
金属氢氧化物的实例包括氢氧化铝，氢氧化镁，水合铝酸钙、水合氧化锡、镁云母等。在这些物质中，氢氧化铝是特别优选的。由于氢氧化铝在低温下导致高度吸热反应，而且相比于其他氢氧化物而言在成本方面是优异的，因此氢氧化铝对于乳酸树脂的阻燃而言是特别合适的阻燃剂。
硅烷偶联剂物质的实例包括环氧硅烷、乙烯基硅烷、甲基丙烯酸(酯)硅烷、氨基硅烷、异氰酸酯硅烷等，从分散性和提供阻燃性能的有效性方面而言使用环氧硅烷是特别优选的。
作为其他非硅烷偶联剂，例如，钛酸盐偶联剂、高级脂肪酸等，对树脂的粘结性差，难以表现出阻燃性能。
而且，金属氢氧化物的平均粒度优选为0.1μm-5μm，更优选为0.5μm-3μm。可以通过组合平均粒度为0.1μm-5μm的金属氢氧化物来设计阻燃并保持耐冲击性的降低程度最小。
而且，除了上述水合金属化合物以外，可以通过组合阻燃助剂进一步提高阻燃效率。阻燃助剂的具体实例包括金属化合物，例如锡酸锌、硼酸锌、硝酸铁、硝酸铜和金属磺酸盐，磷化合物，例如红磷、高分子量磷酸酯，以及磷腈化合物，氮化合物，例如三聚氰胺氰尿酸酯(melaminecyanurate)，或有机硅化合物，例如二甲基硅氧烷、苯基硅氧烷以及氟硅氧烷等。
(共聚物(C))在本实施方案中，组合乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)以提高注塑制品的耐冲击性是重要的。通过组合乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)可以提供耐冲击性而不会损失阻燃性能。
对于共聚物(C)总量中的乳酸树脂比例，从耐热性角度，10％质量特别是20％质量的下限是更优选的，从提供耐冲击性的有效性角度，80％质量特别是70％质量的上限是更优选的。
共聚物结构的实例包括无规共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物，任何结构都是合适的。但是，嵌段共聚物和接枝共聚物是优选的，特别是从提高耐冲击性和透明性的有效性角度。无规共聚物的具体实例包括MitsubishiChemical Corporation生产的GS-Pla系列，嵌段共聚物或接枝共聚物的具体实例包括Dai Nippon Ink and Chemicals Incorporated生产的Plamate系列。
对所述共聚物的制备方法没有特别限制，其实例包括以下方法，对具有通过脱水和缩合二醇和二羧酸得到的结构的聚酯或者对聚醚多元醇进行开环聚合或与丙交酯进行酯交换反应的方法，对具有通过脱水和缩合二醇和二羧酸得到的结构的聚酯或对聚醚多元醇进行脱水/脱二醇(deglycolation)缩合或与乳酸树脂进行酯交换反应的方法。
对上述二醇组分没有特别限制，其实例包括直链二醇，例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇和1，12-十二烷二醇；支化二醇，例如丙二醇(propylene glycol)、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，2-戊二醇、1，3-戊二醇、1，4-戊二醇、2，3-戊二醇、2，4-戊二醇、1，2-己二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇和1，5-己二醇；以及多元醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四亚甲基二醇。
对上述二羧酸组分没有特别限制，其实例包括直链二羧酸，例如琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、马来酸、富马酸、柠康酸，十二烷二羧酸和环己烷二羧酸；支化二羧酸，例如甲基琥珀酸、二甲基琥珀酸、乙基琥珀酸、2-甲基戊二酸、2-乙基戊二酸、3-甲基戊二酸、3-乙基戊二酸、2-甲基己二酸、2-乙基己二酸、3-甲基己二酸、3-乙基己二酸和甲基戊二酸；芳族二羧酸，例如邻苯二甲酸(phthalic acid)、间苯二甲酸、对苯二甲酸、六氢苯二甲酸、萘二羧酸、苯二甲酸酐、双酚A和双酚。
而且，可以使用异氰酸酯化合物或羧酸酐将上述共聚物(C)调节至预定分子量。但是，从加工性和耐久性的角度，优选乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物的平均分子量为50,000-300,000，更优选其平均分子量为100,000-250,000。
(组分(B)和(C)的混合比例)关于上述组分的混合量，在乳酸树脂(A)、表面已经使用硅烷偶联处理的金属氢氧化物(B)以及共聚物(C)的总量中，金属氢氧化物(B)所占的比例优选为10％-40％质量，更优选为15％-35％质量。如果所述比例低于10％质量，则改善耐冲击性的有效性差。另一方面，如果所述比例高于40％质量，则模塑制品发生软化，损失耐热性。
同时，在乳酸树脂(A)、表面已经使用硅烷偶联处理的金属氢氧化物(B)以及共聚物(C)的总量中，共聚物(C)所占的比例优选为15％-40％质量，更优选为20％-30％质量。如果所述比例低于15％质量，则不能提供足够的阻燃性能。另一方面，如果所述比例高于40％质量，则机械强度显著降低。
(其他混合组分)为了向本实施方案的注塑制品提供耐水解性，除了上述组分(A)、组分(B)和组分(C)以外，可以组合碳化二亚胺化合物。
关于碳化二亚胺化合物的混合量，优选混合0.1-10质量份，特别是1-5质量份碳化二亚胺化合物，基于形成本实施方案的注塑制品的100质量份树脂组合物。如果该量低于0.1质量份，存在不能提供耐水解性的情况。而且，如果该量高于10质量份，注塑制品会发生软化，损失耐热性。
优选混合芳族碳化二亚胺化合物作为将被加入的碳化二亚胺化合物。虽然借助脂肪族碳化二亚胺化合物提供耐水解性的有效性是足够的，但是可以使用芳族碳化二亚胺更有效地提供耐水解性。
碳化二亚胺化合物可以是具有下面通式所示的基本结构的那些-(N＝C＝N-R-)n-(在上述通式中，n表示1或更大的整数。R表示其他有机键单元。这些碳化二亚胺化合物的R部分可以是脂肪族、脂环族和芳族中的任一种。)
通常，n合适地限定在1-50。
具体地，实例包括，例如，双(二丙基苯基)碳化二亚胺、聚(4，4′-二苯基甲烷碳化二亚胺)、聚(对亚苯基碳化二亚胺)、聚(间亚苯基碳化二亚胺)、聚(甲苯基碳化二亚胺)、聚(二异丙基亚苯基碳化二亚胺)、聚(甲基-二异丙基亚苯基碳化二亚胺)、聚(三异丙基亚苯基碳化二亚胺)等及其单体。可以单独使用任何所述碳化二亚胺化合物物质或组合使用其中两种或多种。
而且，可以将添加剂，例如热稳定剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、光稳定剂、颜料和染料规定在不损失本实施方案的效果的范围内。
(制备方法)下面描述用于模塑本实施方案的注塑制品的方法。
可以通过向同一注塑机中引入乳酸树脂、表面已经使用硅烷偶联剂处理的金属氢氧化物，以及乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物，其他添加剂等，混合各原材料。可以使用以下方法使用注塑机直接混合原材料进行注塑，或者使用双轴挤出机将干燥共混的原材料挤成线料形以制造球粒，然后再次使用注塑挤制造注塑制品。
在任一种方法中，都需要考虑由于原材料降解导致的分子量降低。但是，为了均匀混合，优选选择后一种方法。在本实施方案中，例如，彻底干燥乳酸树脂、表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物，以及乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物和其他添加剂从而除去水分，然后使用双轴挤出机进行熔体混合并挤成线料形状，从而制造球粒。优选考虑到乳酸树脂的熔点根据L-乳酸结构和D-乳酸结构的组成比例而变化以及混合树脂的熔点根据乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物和乳酸树脂的混合比例而变化等，合适地选择熔体挤出温度。通常，选择160℃-230℃的实际温度范围。
在彻底干燥通过上述方法制造的球粒以除去水分之后，根据下面的方法进行注塑。
对本实施方案的注塑制品没有特别限制，所述制品可以通过注塑方法例如分别是用于热塑性树脂的常用注塑方法、气体辅助模塑方法以及注射-压缩模塑方法而获得。
除了上述方法，根据其他目的也可以使用模内法、气体加压模塑法(gaspress molding method)、双色模塑法、夹芯模塑法、PUSH-PULL、SCORIM等。
注塑设备由常用注塑机、气体辅助模塑机、注射-压缩模塑机等和用于该目的的模塑模头、辅助设备以及模具温度调节器和原材料干燥器制成。对于模塑条件，优选使用170℃-210℃的熔融树脂温度进行模塑，从而避免注射机筒(injection cylinder)内部的树脂发生热分解。
如果将要得到的注塑制品处于非结晶状态，则从缩短在模塑周期(合模、注射、填充-保持、冷却、开模和脱模)中的冷却时间的角度优选模具温度尽可能地低。通常，15℃-55℃是理想的，并且使用冷却器。但是，从防止注塑制品收缩、翘曲和形变的角度，该范围内的高温是有利的。
而且，在模塑期间在模具中进行结晶或者在从模具中脱模之后进行结晶从而为通过注塑得到的注塑制品提供额外的耐热性是有效的。
从生产率的角度，如果形成注塑制品的树脂的结晶速率低，则优选在从模具中脱模之后进行结晶，如果所述结晶速率高，则优选在模具内部进行结晶。
如果将在模具内部进行结晶，则在加热后的模具内部充入熔融树脂，然后将其在模具内部保持一定时间。模具温度为80℃-130℃，优选为90℃-120℃；冷却时间为1-300秒，优选为5-30秒。通过使用所述温度和冷却时间在模具内部进行结晶，可以进一步提高本实施方案的注塑制品的耐热性。
此外，如果将在从模具中脱模模塑制品之后进行结晶，则加热温度优选为60℃-130℃，更优选为70℃-90℃。在加热温度低于60℃的情况下，在模塑工艺中不进行结晶；在加热温度高于130℃的情况下，在模塑制品冷却期间发生形变和收缩。可以根据组成和加热温度合适地确定加热时间，例如在70℃下加热15分钟至5小时。而且，在130℃下加热10秒至30分钟。
结晶方法的实例包括以下方法其中在预先升高温度的模具中进行注塑且在该模具内部进行结晶的方法；其中在注塑之后升高模具温度从而在模具中进行结晶的方法；或者其中在释放处于非结晶状态的注塑制品之后使用热空气、蒸汽、热水、远红外辐射加热器、IH加热器等进行结晶的方法。此时，不需固定注塑制品；但是，为了防止模塑制品发生形变，优选使用金属模具、树脂模具等固定制品。而且，考虑到生产率，还可以以被包覆状态(packaged state)进行加热。
可以组合结晶促进剂以缩短结晶时间。结晶促进剂的具体实例包括无机结晶促进剂，例如滑石、高岭土、碳酸钙、膨润土(bentnite)、云母、绢云母、玻璃片、石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化锑、硫酸钡、硼酸锌、水合硼酸钙、矾土、氧化镁、硅灰石、硬硅钙石、海泡石、晶须、玻璃纤维、玻璃片、金属粉末、珠粒、硅石球(silica balloon)和shirasu球，或者有机结晶促进剂，例如山梨醇衍生物、烯烃蜡、苯甲酸盐(酯)和甘油。而且，无机结晶促进剂和有机结晶促进剂还可以组合使用。
关于结晶促进剂的混合量，优选混合0.1-5质量份，更优选混合0.5-3质量份，基于100质量份的用于形成本实施方案的注塑制品的树脂组合物。通过在该范围内混合结晶促进剂，可以提供加速结晶速率的作用而不会损失耐冲击性。以这种方式，在模具内部迅速结晶成为可能，且可以模塑具有优异耐热性的注塑制品而不会延长模塑周期。而且，当在模具外部进行结晶时，也可以显著缩短加热时间。
(第二实施方案)本发明第二实施方案的阻燃性注塑制品是由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述组合物不含第一实施方案中的组分(C)，而是还包含除乳酸树脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，以及分子量为200-2000的酯化合物(E)。这就是说，这种阻燃性注塑制品是由以下树脂组合物形成的，该组合物包含乳酸树脂(A)、表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物(B)、除乳酸树脂以外的可生物降解的聚酯树脂(D)，以及酯化合物(E)。
当在注塑制品中混入金属氢氧化物时，虽然阻燃性能提高，但是金属氢氧化物变成断裂起点，降低了耐冲击性。但是，通过一起混入分子量为200-2000的酯化合物(E)，可以保持耐热性，同时避免耐冲击性降低。换句话说，可以提高耐冲击性而不会使注塑制品软化。获得这种效果的可能原因认为是酯化合物(E)聚集在金属氢氧化物(B)周围(在边界表面附近)，尽管局部变得有弹性，但是整个注塑制品不会变软，而是保持耐热性。
经确定，如果由于未知原因不混入除乳酸树脂以外的脂肪族聚酯和/或芳族脂肪族聚酯(D)，则无法获得上述那样高的效果。
本实施方案中使用的乳酸树脂(A)和金属氢氧化物(B)与第一实施方案中的相同。
以下设计是优选的，其中金属氢氧化物(B)的混合量为15％-40％，特别是20％-25％，基于组分(A)，(B)，(D)和(E)的总质量。如果所述量在15％-40％的范围内，则可以提供足够的阻燃性能；而且，机械性能不会显著降低。
(可生物降解的聚酯树脂(D))在本实施方案中，将除乳酸树脂(A)以外的可生物降解的聚酯与乳酸树脂(A)混合(聚合物共混)是重要的。已经获得的结果表明，单独使用乳酸树脂(A)，无法获得足够的效果，即使是在混入金属氢氧化物(B)和酯化合物(E)时。
除乳酸树脂以外的可生物降解的聚酯包括除乳酸树脂以外的可生物降解的脂肪族聚酯和可生物降解的芳族脂肪族聚酯。
上述除乳酸树脂以外的可生物降解的脂肪族聚酯的实例包括，例如，通过缩合脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而获得的脂肪族聚酯；通过开环聚合环状内酯获得的脂肪族聚酯；合成的脂肪族聚酯等。
通过缩合聚合以下任意二醇和任意二羧酸而获得的脂肪族聚酯可以用作“通过缩合脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而获得的脂肪族聚酯”，所述二醇是乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇和1，4-环己烷二甲醇(它们是脂肪族二醇)或者包含至少两种上述二醇的组合的混合物，所述二羧酸是琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等(它们是脂肪族二羧酸)或包含至少两种上述二羧酸的组合的混合物。也可以使用根据需要通过使用异氰酸酯化合物等增大分子量而获得的聚合物。
该脂肪族聚酯的平均分子量优选为50,000-400,000，更优选为100,000-250,000。
具体实例包括Showa Highpolymer Co.，Ltd.生产的Bionolle系列，IReChemical生产的EnPol等。
还可以使用通过上述脂肪族聚酯(也就是通过缩合上述脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而获得的脂肪族聚酯)和乳酸树脂的酯交换反应获得的共聚物。可以通过使用异氰酸酯化合物或羧酸酐将通过这种方式获得的共聚物调节至给定分子量。
可以使用ε-己内酯，δ-戊内酯，β-甲基-δ-戊内酯等(环状单体)或包含至少两种上述物质的组合的组分(已经聚合)作为“通过开环聚合环状内酯而获得的脂肪族聚酯”。
该脂肪族聚酯的平均分子量优选为50,000-400,000，更优选为100,000-250,000。
具体实例包括Daicel Chemical Industries生产的Celgreen系列。
环状酸酐和环氧乙烷(例如，琥珀酸酐和氧化乙烯或氧化丙烯等)的共聚物等可以用作“合成的脂肪族聚酯″。
该脂肪族聚酯的平均分子量优选为50,000-400,000，更优选为100,000-250,000。
上述可生物降解的芳族脂肪族聚酯的实例包括可生物降解的芳族脂肪族聚酯，其包含芳族二羧酸组分、脂肪族二羧酸组分以及脂肪族二醇组分。
芳族二羧酸组分的实例包括，例如间苯二甲酸、对苯二甲酸、2，6-萘二羧酸等；脂肪族二羧酸组分的实例包括，例如琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等；脂肪族二醇组分的实例包括，例如乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-环己烷二甲醇等。
上述物质中，最适用的是作为芳族二羧酸组分的对苯二甲酸，作为脂肪族二羧酸组分的己二酸，以及作为脂肪族二醇组分的1，4-丁二醇。
可以分别使用两种或多种的芳族二羧酸组分、脂肪族二羧酸组分和脂肪族二醇组分。
芳族脂肪族聚酯的代表性实例包括聚己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸酯的共聚物(Ecoflex，BASF生产)以及己二酸四亚甲基酯和对苯二甲酸酯的共聚物(EastarBio，Eastman Chemicals)等。
从提高耐冲击性的效果的角度，优选脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯的玻璃化转变温度(Tg)均为0℃或更低。
以下设计是优选的，其中可生物降解的聚酯树脂(D)的混合量为5％-25％，特别是10％-20％，基于组分(A)、(B)、(D)和(E)的总质量。如果在5％-25％的范围内，则可以获得提高耐冲击性的效果；而且，不会发生由于软化而造成的弹性和耐热性降低。
(酯化合物(E))在本实施方案中，混入分子量为200-2000的酯化合物(E)以提高注塑制品的耐冲击性是重要的。
本实施方案中使用的酯化合物的实例包括二异癸基己二酸酯、二(2-乙基己基)壬二酸酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯、二(2-乙基己基)十二烷二酸酯、乙酰基三丁基柠檬酸酯、二丁基癸二酸酯、二(2-乙基己基)己二酸酯、二异壬基己二酸酯、二甲基己二酸酯、二丁基己二酸酯、三丁基柠檬酸酯、乙酰基三丁基柠檬酸酯、三乙基柠檬酸酯、二异丁基己二酸酯、二(2-乙基己基)十二烷二酸酯、二丁基邻苯二甲酸酯、二异壬基邻苯二甲酸酯、2-乙基己基苄基邻苯二甲酸酯、二甲基邻苯二甲酸酯、二庚基邻苯二甲酸酯、二异癸基邻苯二甲酸酯、二(2-乙基己基)邻苯二甲酸酯、三-(2-乙基己基)偏苯三酸酯、三丁基偏苯三酸酯、三(2-乙基己基)偏苯三酸酯、甘油三乙酸酯、聚乙二醇等。在这些物质中，优选二异癸基己二酸酯、二(2-乙基己基)己二酸酯和二(2-乙基己基)壬二酸酯。
酯化合物的分子量为200-2,000是重要的，优选为250-1,000。如果分子量低于200，则不仅难以获得提高耐冲击性的效果，而且存在酯化合物向模塑制品表面渗出的风险。另一方面，如果分子量超过2,000且达到高分子量，则不仅难以获得提高耐冲击性的效果，而且模塑制品的耐冲击性降低。
以下设计是优选的，其中酯化合物(E)的混合量为0.1％-5％，特别是0.5％-3％，基于组分(A)，(B)，(D)和(E)的总质量。如果混合量在0.1％-5％的范围内，则可以获得提高耐冲击性的效果；而且，耐热性不会降低。如果酯化合物的混合量太高，则由于酯化合物对树脂组分的增塑作用，耐热性降低。
(其他组分)在本实施方案的注塑制品中，除了组分(A)，(B)，(D)和(E)以外，还可以进一步混入结晶促进剂，以进一步提高耐热性。由于具有乳酸树脂作为主要组分的树脂组合物的结晶速率是非常慢的，因此优选通过混入结晶促进剂来加速结晶。
但是，混入结晶促进剂不是必需的。
结晶促进剂的实例包括以下物质中的任何物质滑石、高岭土、碳酸钙、膨润土、云母、绢云母、玻璃片、石墨、氢氧化镁、氢氧化铝、三氧化锑、硫酸钡、硼酸锌、水合硼酸钙、矾土、氧化镁、硅灰石、硬硅钙石、海泡石、晶须、玻璃纤维、玻璃片、金属粉末、珠粒、硅石气球和shirasu气球等，或者包含至少两种上述物质的混合物。
而且，还可以通过使用钛酸、脂肪酸、硅烷偶联剂等处理上述无机结晶促进剂的表面以增加对树脂的粘结性，从而增大无机结晶促进剂的作用。
优选结晶促进剂的混合量为0.1-10质量份，更优选混合1-5质量份，基于100质量份的组分(A)、(B)、(D)和(E)的总量，。如果所述量在0.1-10质量份的范围内，则可以提供加快结晶速率的效果而不会损失耐冲击性。以这种方式，在模具内部迅速结晶成为可能，且可以模塑具有优异耐热性的注塑制品而不会延长模塑周期。
如果通过混入结晶促进剂进行结晶，则优选在注塑期间进行结晶。具体地，优选在80℃-130℃的模具温度和1-300秒的冷却时间的条件下在注塑过程中在模具内部进行结晶。
可以如第一实施方案中那样，将碳化二亚胺化合物与组分(A)、(B)、(D)和(E)混合在一起，从而向本实施方案的注塑制品提供耐水解性。碳化二亚胺化合物的种类和混入量与第一实施方案中的相同。但是，混入碳化二亚胺化合物不是必要的。
而且，可以进一步将添加剂，例如热稳定剂、抗氧化剂、紫外吸收剂、光稳定剂、润滑剂、颜料、染料和增塑剂的量规定在不损失本实施方案的效果的范围内。
(制备方法)下面描述用于模塑本实施方案的注塑制品的方法。
首先，通过将乳酸树脂、除乳酸树脂以外的可生物降解的聚酯、金属氢氧化物、酯化合物以及根据需要的结晶促进剂、碳化二亚胺和其他添加剂加入同一注塑机中，混合规定量的各原材料。具体地，可以采用以下方法使用注塑机直接混合原料进行注塑的方法，或者使用双轴挤出机将干燥共混的原料挤成线料形从而制造球粒，然后再次使用注塑机制造注塑制品的方法。在每一种方法中，都需要考虑由于原料降解导致的分子量的降低，为了均匀混合而优选选择后一种方法。
例如，能够充分干燥乳酸树脂、除乳酸树脂以外的可生物降解的聚酯、金属氢氧化物、酯化合物以及根据需要的结晶促进剂、碳化二亚胺和其他添加剂，从而除去水分，然后使用双轴挤出机进行熔体混合并挤成线料形，从而制造球粒。
此时，关于熔体挤出温度，优选考虑到乳酸树脂的熔点根据L-乳酸结构和D-乳酸结构的组成比例而变化以及混合树脂的熔点根据芳族脂肪族聚酯的混合比例而变化进行合适的设定。通常，选择的实际温度范围为160℃-230℃。
在充分干燥通过上述方法而制造的球粒而除去水分后，根据以下方法进行注塑。
也就是说，对于注塑方法没有特别限制，且能够使用以下注塑方法，例如，分别是用于热塑性树脂的常用注塑方法、气体辅助模塑方法和注射-压缩模塑方法。除了上述方法，根据其他目的，还可以采用模内法、气体加压模塑法、双色模塑法、夹芯模塑法、PUSH-PULL、SCORIM等。
注塑设备由常用注塑机、气体辅助模塑机、注射-压缩模塑机等和用于该目的的模塑模头、辅助设备以及模具温度调节器和原材料干燥器制成；但是，注塑设备不限于这些构造。
对于模塑条件，优选以170℃-210℃的熔融树脂温度进行模塑，以避免注射机筒内部的树脂发生热分解。
如果将要得到的注塑制品处于非结晶状态，则从缩短在模塑周期(合模、注射、填充-保持、冷却、开模和脱模)中的冷却时间的角度优选模具温度尽可能地低。通常，15℃-55℃是理想的，并且使用冷却器。但是，从防止注塑制品收缩、翘曲和形变的角度，20℃-40℃的温度范围是有利的。
通过加热进行结晶从而进一步增加通过注塑获得的注塑制品的耐热性是有效的。
结晶方法的实例包括以下方法其中在预先升高温度的模具中进行注塑且在该模具内部进行结晶的方法；其中在注塑之后升高模具温度从而在模具中进行结晶的方法；或者其中在释放处于非结晶状态的注塑制品之后使用热空气、蒸汽、热水、远红外辐射加热器、IH加热器等进行结晶的方法。此时，不需固定注塑制品；但是，为了防止模塑制品发生形变，优选使用金属模具、树脂模具等固定制品。而且，考虑到生产率，还可以以被包覆的状态进行加热。
为了在模具内部进行结晶，优选在加热后的模具内部充入熔融树脂，然后将其保持在模具内部达给定时间。
此时，模具温度为80℃-130℃，优选为90℃-120℃；冷却时间为1-300秒，优选为5-30秒。可以通过以该温度和冷却时间在模具内部进行结晶来进一步提高本实施方案的注塑制品的耐热性。
如果将在从模具中脱模模塑制品之后进行结晶，则加热温度优选为60℃-130℃，更优选为70℃-90℃。如果加热温度低于60℃，在模塑工艺中可能不进行结晶；在加热温度高于130℃的情况下，在模塑制品冷却期间可能发生形变和收缩。
优选根据组成和加热温度合适地确定加热时间。例如，优选在70℃下加热15分钟至5小时。在130℃下优选加热10秒至30分钟。
(阻燃性注塑制品的性能)第一和第二实施方案的注塑制品不仅具有优异的阻燃性能，而且结合了优异的耐冲击性和耐热性。这就是说，这些注塑制品具有以下性能根据JIS K 7110(ASTM D256)的伊佐德冲击强度不小于5kJ/m2，优选不小于10kJ/m2，根据JIS K 7191(ASTM D648)的负载下的挠曲温度不小于50℃，优选不小于55℃，以及根据UL94垂直燃烧试验的阻燃等级不小于V-2。
由于上述第一和第二实施方案的阻燃性注塑制品不仅具有优异的阻燃性能，而且结合了优异的耐冲击性和耐热性，因此它们可以用作建筑材料、家电产品、办公设备、汽车部件和其他常用模塑制品，特别地，它们可以用于需要耐热性的应用。
实施例下面描述实施例；但是，本发明的范围不限于这些实施例。首先，描述用于评估这些实施例的方法。
(1)阻燃性能根据Underwriters Laboratories制定的UL94安全标准的垂直燃烧试验步骤，以n＝5，使用135mm长度×13mm宽度×3mm厚度的样品进行燃烧试验。
5个样品在第一和第二次燃烧中每个样品保持燃烧状态的时间之和(t1+t2)定义为T，认为小于250秒的T符合V-2规格。
(2)耐冲击性基于JIS K 7110，制备2A试验片(具有缺口，64mm长度×12.7mm宽度×4mm厚度)，使用Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.生产的JISL-D在23℃下测量伊佐德冲击强度。
使用市售ABS树脂的耐冲击性作为评估伊佐德冲击强度的标准，认为5kJ/m2和更高的伊佐德冲击强度是符合标准的。
(3)耐热性基于JISK7191，制备尺寸为120mm长度×11mm宽度×3mm厚度的样品，使用Toyoseiki生产的S-3M测量负载下的挠曲温度(HDT)。沿边缘方向并对样品施加1.80Mpa的挠曲应力，在此条件下进行测量。
在夏季不发生形变的情况用作评估负载下的挠曲温度的标准，认为50℃和更高温度是符合标准的。
(4)耐久性在85℃和80％RH的条件下进行湿热试验，并根据以下等式计算湿热试验100小时后的分子量保持率分子量保持率(％)＝(湿热试验后的平均分子量/湿热试验前的平均分子量)×100关于分子量保持率，实际标准是70％和更高。其原因是低于约70％的强度劣化快速发展。
根据以下方法测量平均分子量。
使用GPC进行测量(凝胶渗透色谱法，HLC-8120，Tosoh Corporation生产)，溶剂氯仿；溶剂浓度0.2wt/vol％；溶液注射体积200μl；溶剂流速1.0ml/min；溶剂温度40℃；等价于聚苯乙烯，计算以乳酸树脂为主要组分的树脂组合物的平均分子量。这里使用的聚苯乙烯标准物的平均分子量为2,000,000、670,000、110,000、35,000、10,000、4,000和600。
(实施例1)使用Cargill Dow生产的Nature Works 4032D(L-乳酸/D-乳酸＝98.6/1.4，平均分子量200,000)作为乳酸树脂(A)，使用Nippon Light Metal Company，Ltd.生产的BFO13ST(使用环氧硅烷偶联剂处理的氢氧化铝，平均粒度1μm)作为环氧金属氢氧化物(B)，使用Dai Nippon Ink and Chemicals Incorporated生产的Plamate PD-150(聚乳酸和丙二醇/癸二酸的共聚物；聚乳酸50mol％；丙二醇25mol％；癸二酸25mol％；平均分子量11,000,000)作为乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)。
以65∶25∶10的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，使用Mitsubishi Heavy Industries Co.生产的小规格40mmΦ同向双轴挤出机在180℃下将其混合，并制成球粒形。使用Toshiba MachineCo.，Ltd.生产的注塑机IS50E(螺杆直径25mm)由得到的球粒注塑200mm长度×3mm宽度×3mm或4mm厚度的板。
主要模塑条件如下1)温度条件机筒温度(195℃)，模具温度(20℃)2)注射条件注射压力(115MPa)，保持压力(55MPa)3)测量条件螺杆旋转速率(65rpm)，背压(15MPa)然后，将注塑制品保持在烘烤试验装置(DKS-5S，Daiei Kagaku Seiki MfgCo.，Ltd.生产)中并在70℃加热2小时。此后，使用注塑得到的板评估上述可燃性、耐冲击性和耐热性。
(实施例2)以55∶25∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表1所示。
(实施例3)以45∶25∶30的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表1所示。
(实施例4)以65∶15∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表1所示。
(实施例5)以45∶35∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表1所示。


(对比例1)以70∶10∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。
(对比例2)以75∶25的质量比干燥共混Nature Works 4032D和BFO13ST之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。
(对比例3)以70∶25∶5的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。
(对比例4)以25∶25∶50的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。
(对比例5)将Nippon Light Metal Company，Ltd.生产的经硬脂酸处理的BF-013S(氢氧化铝，平均粒度1μm)作为金属氢氧化物混入。以55∶25∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、经硬脂酸处理的BF-013S和Plamate PD-150之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。
(对比例6)或者，将Showa Highpolymer Co.，Ltd.生产的Bionolle 3003(聚(琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯)，分子量200,000)混入，代替乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物。以55∶25∶20的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和Bionolle 3003之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表2所示。


(实施例6)
将Rhein Chemie生产的Stabaxol I(双(二丙基苯基)碳化二亚胺)作为碳化二亚胺化合物混入。以55∶25∶20∶2的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST、Plamate PD-150和Stabaxol I之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表3所示。
(实施例7)将Rhein Chemie生产的Stabaxol P(聚碳化二亚胺)作为碳化二亚胺化合物混入。以55∶25∶20∶5的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST、Plamate PD-150和Stabaxol P之后，通过与实施例1中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表3所示。


从表1中可以明显看出，实施例1-5的注塑制品具有优异的阻燃性能、耐冲击性和耐热性，基于UL94的阻燃性能为V-2，伊佐德冲击强度不小于5kJ/m2且负载下的挠曲温度不小于50℃。
另一方面，从表2中可以明显看出，对比例1和5的注塑制品具有优异的耐冲击性和耐热性，但是，它们的阻燃性能不合规格，其阻燃性能差。对比例2和3的注塑制品具有优异的阻燃性能和耐热性；但是，它们的伊佐德冲击强度小于5kJ/m2，其耐冲击性差。对比例4的注塑制品具有优异的阻燃性能和耐冲击性；但是，负载下的挠曲温度为50℃，其耐热性差。对比例6的注塑制品具有优异的耐热性；但是，阻燃性能不合规格且伊佐德冲击强度小于5kJ/m2，其阻燃性能和耐冲击性差。如前所述，对比例1-6的注塑制品在阻燃性能、耐冲击性和耐热性中的一个或多个方面是不实用的。
而且，从表3可以明显看出，通过在用于成型本发明的注塑制品的树脂组合物中混入碳化二亚胺化合物可以提供耐久性。
(实施例8)使用Cargill Dow生产的Nature Works 4032D(L-乳酸/D-乳酸＝98.6/1.4，平均分子量200,000)作为乳酸树脂(A)，使用BASF生产的ECOFLEX F(聚(己二酸丁二醇酯/对苯二甲酸酯)，平均分子量120,000)作为芳族脂肪族聚酯(D)，使用Nippon Light Metal Company，Ltd.生产的BFO13ST(氢氧化铝，平均粒度1μm)作为环氧金属氢氧化物(B)，使用Taoka Chemical Co.，Ltd.，生产的DOZ(二辛基壬二酸酯，分子量413)作为酯化合物(E)。
以60∶10∶29∶1的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之后，使用Mitsubishi Heavy Industries Co.生产的小规格40mmΦ同向双轴挤出机在180℃下将其混合，并制成球粒形。使用ToshibaMachine Co.，Ltd.生产的注塑机IS50E(螺杆直径25mm)由得到的球粒注塑尺寸为200mm长度×30mm宽度×3mm或4mm厚度的板。
主要模塑条件如下1)温度条件机筒温度(195℃)，模具温度(20℃)2)注射条件注射压力(115MPa)，保持压力(55MPa)3)测量条件螺杆旋转速率(65rpm)，背压(15MPa)然后，将注塑制品保持在烘烤试验装置(DKS-5S，Daiei Kagaku Seiki MfgCo.，Ltd.生产)中并在70℃加热2小时。此后，将注塑得到的板切割成135mm长度×13mm宽度×3mm厚度，评估上述可燃性、耐冲击性和耐热性。结果如表4所示。
(实施例9)以58∶10∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表4所示。
(实施例10)以56∶10∶29∶5的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表4所示。
(实施例11)以63∶10∶24∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、环氧硅烷BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表4所示。
(实施例12)以53∶10∶34∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表4所示。
(实施例13)以53∶15∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表5所示。
(实施例14)使用Showa Highpolymer Co.，Ltd.，生产的Bionolle 3003(聚(琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯)，平均分子量200，000)作为脂肪族聚酯(D)。以58∶10∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、Bionolle 3003、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表5所示。
(实施例15)或者，混入J-Plus Co.，Ltd.生产的D620(聚酯化合物；分子量约800)作为酯化合物(E)，代替DOZ。以58∶10∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works4032D、ECOFLEXF、BF013ST和D620之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表5所示。
(实施例16)将Nippon Talc Co.，Ltd.生产的Micro Ace L1(滑石，平均粒度4.9μm)作为结晶促进剂混入。以53∶10∶29∶3∶5的质量比干燥共混Nature Works4032D、ECOFLEXF、BF013ST、DOZ和Micro AceL1之后，使用MitsubishiHeavy Industries Co.生产的小规格40mmΦ同向双轴挤出机在180℃下将其混合，并制成球粒形。使用Toshiba Machine Co.，Ltd.生产的注塑机IS50E(螺杆直径25mm)由得到的球粒注塑尺寸为L200mm×W30mm×t3mm或4mm的板。
表6

-续-
(对比例7)以68∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例8)以38∶30∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例9)以61∶10∶29的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF和BF013ST之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例10)以51∶10∶29∶10的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例11)以77∶10∶10∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例12)以47∶10∶40∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。
(对比例13)使用J-Plus Co.，Ltd.生产的D645(聚酯化合物；分子量约2,200)作为酯化合物，以58∶10∶29∶3的质量比干燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和D645之后，通过与实施例8中相同的方法加工和评估注塑制品。结果如表6所示。


从表4和表5可以明显看出，实施例8-16的所有注塑制品都具有优异的阻燃性能、耐冲击性和耐热性，基于UL94的阻燃性能为V-2，伊佐德冲击强度不小于5kJ/m2，负载下的挠曲温度不小于50℃。
另一方面，从表6可以明显看出，对比例7、9、12和13的注塑制品具有优异的阻燃性能和耐热性；但是，伊佐德冲击强度小于5kJ/m2，其耐冲击性差。对比例8的注塑制品具有优异的伊佐德冲击强度；但是，阻燃性能不合规格，负载下的挠曲温度小于50℃，其阻燃性能和耐热性差。对比例10的注塑制品具有优异的阻燃性能和耐冲击性；但是，负载下的挠曲温度小于50℃，其耐热性差。对比例11的注塑制品具有优异的耐冲击性和耐热性；但是，阻燃性能不合规格，其阻燃性能差。如前所述，对比例7-13的注塑制品在阻燃性能、耐冲击性和耐热性中的一个或多个方面是不实用的。
权利要求
1.阻燃性注塑制品，其是由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述树脂组合物包含乳酸树脂(A)和表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物(B)，组分(B)在所述树脂组合物中的比例为15％-40％质量，根据JIS K 7110的伊佐德冲击强度不小于5kJ/m2，根据JIS K 7191的负载下的挠曲温度不低于50℃，且根据UL94垂直燃烧试验的阻燃等级为V-2和更高。
2.权利要求1的阻燃性注塑制品，其是由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述树脂组合物包含组分(A)和组分(B)，乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)，组分(C)在树脂组合物中的比例为10％-40％质量。
3.权利要求1的阻燃性注塑制品，其是由以下树脂组合物形成的阻燃性注塑制品，所述树脂组合物包含组分(A)和组分(B)，除乳酸树脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，分子量为200-2000的酯化合物(E)，组分(D)在树脂组合物中的比例为5％-25％质量，组分(E)在树脂组合物中的比例为0.1％-5％质量。
4.权利要求1-3中任一项的阻燃性注塑制品，其中组分(B)的金属氢氧化物是氢氧化铝。
5.权利要求1-4中任一项的阻燃性注塑制品，其中组分(B)的金属氢氧化物的平均粒度为0.1μm-5μm。
6.权利要求1-5中任一项的阻燃性注塑制品，其中组分(B)的硅烷偶联剂是环氧硅烷偶联剂。
全文摘要
本发明提供不仅具有阻燃性能且结合了耐冲击性和耐热性的阻燃性注塑制品，所述阻燃性注塑制品由以下树脂组合物形成，该树脂组合物包含给定量的以下物质(A)乳酸树脂和(B)表面已经使用硅烷偶联剂处理过的金属氢氧化物，以及(C)乳酸树脂和二醇/二羧酸的共聚物。或者，所述阻燃性注塑制品由以下树脂组合物形成，该树脂组合物包含给定量的以下物质成分(A)；成分(B)；(D)除乳酸树脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者；以及(E)分子量为200－2000的酯化合物。
文档编号C08K5/00GK1867630SQ20048003036
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月14日
发明者山田心一郎, 森浩之, 藤平裕子, 田中一也, 高木润, 加藤幸男 申请人:索尼株式会社, 三菱树脂株式会社