聚碳酸酯树脂组合物的制作方法【专利摘要】本发明提供一种聚碳酸酯树脂组合物，其中阻燃性、流动性、刚性、低翘曲性、耐冲击性、耐热性和热稳定性同时改进。此聚碳酸酯树脂组合物的特征在于相对于合计100质量份包含40至95质量％的聚碳酸酯树脂（A)和5至60质量％的选自玻璃填料和碳纤维的填料（B)的组分（A)和组分⑶，包含3至30质量份的磷腈化合物（C)和0.001至1质量份的含氟聚合物（D)。【专利说明】聚碳酸酯树脂组合物【
技术领域：
】[0001]本发明涉及表现出优异刚性的聚碳酸酯树脂组合物。更特别地，本发明涉及表现出极好的阻燃性、流动性、刚性、耐冲击性和耐热性的聚碳酸酯树脂组合物。【
背景技术：
】[0002]聚碳酸酯树脂是表现出优异耐热性和优异机械和电气性质的树脂并因此广泛用作例如汽车领域用材料、电气和电子装置和设备用材料、房屋建筑用材料和在其他工业领域中用于生产配套件（partsandcomponents)的材料。[0003]在该领域中，阻燃性聚碳酸酯树脂组合物方便地用于例如信息技术?移动设备如计算机、笔记本电脑、平板电脑（tablets)、智能电话和移动电话，以及办公设备如打印机和复印机中的组件。[0004]近年来，上述电子和电气设备，以及最显著地信息技术?移动设备已变得小型化和薄壁化，结果要求在此使用的材料为即使为薄壁构造也具有高阻燃性且还显示优异刚性的材料。[0005]已调查了增加聚碳酸酯树脂的刚性的各种策略，掺入纤维补强，例如玻璃纤维的策略在应对薄壁构造高刚性的要求方面是最有效的。在聚碳酸酯树脂中掺入卤化阻燃剂已用作赋予此类玻璃纤维补强的聚碳酸酯树脂阻燃性的手段。然而，掺入包含氯或溴的卤化阻燃剂的聚碳酸酯树脂组合物已引起热稳定性降低，并在成型操作期间引起成型设备中螺杆和成型工具的腐蚀。[0006]掺入有机磷酸酯的玻璃纤维补强的聚碳酸酯树脂组合物经常用作前述的替代策略（参见，例如专利文献1至3)。[0007]然而，使用掺入有机磷酸酯阻燃剂的树脂组合物已难以应对薄壁阻燃性的要求，并且此类树脂组合物的缺陷是在高水平掺入以提供高阻燃性时发生耐冲击性和耐热性大幅下降。另外，由于比重高，利用玻璃补强的聚碳酸酯树脂已不能获得近年来要求的小型化高强度成型品。[0008]应对这种情况，已提出了掺入碳纤维和有机磷酸酯的碳纤维补强的聚碳酸酯树脂(参见，例如专利文献4至6)。[0009]然而，此类碳纤维补强的聚碳酸酯树脂仍显示降低的阻燃性和耐热性的问题。另外的问题是碳纤维补强的聚碳酸酯树脂还显示耐冲击性大幅降低。[0010]因此，虽然强烈需要在阻燃性与流动性、刚性、耐冲击性和耐热性之间存在优异平衡的聚碳酸酯树脂组合物，但还未出现具有此类性质的树脂组合物。[0011]另外，使用磷腈化合物作为阻燃剂的致命缺陷是它们在暴露于压缩或剪切时经受固结（consolidation)或固化，结果，当通过熔融混炼将它们共混入热塑性树脂时，共混物固着，因而工业水平上的处理将相当麻烦。[0012]为了解决该问题，已提出了一种阻燃剂母料（masterbatch)，其中将磷腈化合物与聚酯树脂、聚碳酸酯树脂和聚酯弹性体共混（参见专利文献7)，并且还提出了由磷腈化合物和酚醛树脂形成的阻燃剂母料（参见专利文献8)。[0013]然而，此类阻燃剂母料共混入聚碳酸酯树脂已不能有效实现聚碳酸酯树脂组合物的阻燃性，因为存在于阻燃剂母料中的聚酯弹性体和聚酯树脂如聚对苯二甲酸乙二醇酯树月旨，或酚醛树脂引起阻燃性的降低。[0014]另外，由于通过与热塑性树脂烙融混炼的母料制备（masterbatching)施加了大量热历史，因而存在使用母料的聚碳酸酯树脂组合物经历变色的问题。[0015]引用列表[0016]专利文献[0017][专利文献1]日本专利申请H8-201638号公报（日本专利申请特开H10-46017号公报）[0018][专利文献2]日本专利申请特开H10-30056号公报[0019][专利文献3]日本专利申请特开2006-176612号公报[0020][专利文献4]日本专利申请特开H9-48912号公报[0021][专利文献5]日本专利申请特开2000-226508号公报[0022][专利文献6]日本专利申请特开2002-265767号公报[0023][专利文献7]日本专利申请特开2006-307178号公报[0024][专利文献8]日本专利申请特开2008-101035号公报【
发明内容】[0025]发明要解决的问是页[0026]本发明建立在对上述问题的考虑上，因此本发明的目的为提供聚碳酸酯树脂组合物，即使在转化为薄壁成型品时也具有非常高的阻燃性以及优异的刚性、流动性、耐翘曲性、耐冲击性和耐热性。[0027]另外的目的是提供支持优异的生产率并且还在与树脂熔融混炼期间具有优异的加工性（processingbehavior)的颗粒状磷腈化合物，提供包含该颗粒状磷腈化合物的聚碳酸酯树脂组合物，并提供生产聚碳酸酯树脂组合物的方法。[0028]用于解决问题的方案[0029]作为为了解决上述问题而广泛研究的结果，本发明的发明人惊奇地发现，具有非常高的阻燃性以及优异的流动性、流动性、刚性、耐冲击性和耐热性的聚碳酸酯树脂组合物通过在聚碳酸酯树脂中掺入特定的玻璃纤维和/或碳纤维、磷腈化合物和含氟聚合物(fluoropolymer)来获得，结果实现本发明。[0030]本发明提供如下聚碳酸酯树脂组合物。[0031][1]一种聚碳酸酯树脂组合物，其包含3至30质量份的（C)磷腈化合物和0.001至1质量份的（D)含氟聚合物，相对于合计100质量份由40至95质量％的聚碳酸酯树脂㈧和5至60质量％的选自玻璃纤维和碳纤维的填料⑶形成的㈧组分和⑶组分。[0032][2]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其中玻璃纤维为选自玻璃纤维、扁平截面玻璃纤维（flatcross-sectionglassfibers)、玻璃鱗片（glassflake)、研磨玻璃纤维(milledglassfiber)和玻璃珠的至少一种。[0033][3]根据[2]的聚碳酸酯树脂组合物，其中扁平截面玻璃纤维为纤维截面长径(majordiameter)的平均值为10至50μm和长径与短径之比（长径/短径）的平均值为1.5至8的扁平截面玻璃纤维。[0034][4]根据[2]的聚碳酸酯树脂组合物，其中玻璃鳞片的平均厚度为0.2至10μm。[0035][5]根据[2]的聚碳酸酯树脂组合物，其中研磨玻璃纤维为平均纤维长度与平均纤维直径之比不超过10的玻璃短纤维。[0036][6]根据[2]的聚碳酸酯树脂组合物，其中玻璃填料以5/95至95/5的玻璃纤维/玻璃鳞片质量比包含玻璃纤维和玻璃鳞片。[0037][7]根据[2]的聚碳酸酯树脂组合物，其中玻璃纤维以5/95至95/5的扁平截面玻璃纤维/玻璃鳞片质量比包含扁平截面玻璃纤维和玻璃鳞片。[0038][8]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其中填料⑶以5/95至95/5的玻璃纤维/碳纤维质量比包含玻璃纤维和碳纤维。[0039][9]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其中填料（B)以5/95至95/5的扁平截面玻璃纤维/碳纤维质量比包含扁平截面玻璃纤维和碳纤维。[0040][10]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其中磷腈化合物（C)为芳族磷腈化合物。[0041][11]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其包含0.5至10质量份的弹性体（E)，相对于合计100质量份聚碳酸酯树脂（A)和填料（B)。[0042][12]根据[11]的聚碳酸酯树脂组合物，其中弹性体（E)为通过对选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种的橡胶状聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物。[0043][13]根据[1]或[11]的聚碳酸酯树脂组合物，其包含0.5至20质量份的苯乙烯系树脂（F)，相对于合计100质量份聚碳酸酯树脂（A)和填料（B)。[0044][14]根据[12]的聚碳酸酯树脂组合物，其中苯乙烯系树脂（styrenicresin)(F)为ABS树脂和/或苯乙烯-丙烯腈系树脂。[0045][15]根据[1]的聚碳酸酯树脂组合物，其中磷腈化合物（C)为残留在400μm孔径的筛上的百分比为至少55质量％且堆积密度为0.3至I.5g/mL的颗粒状磷腈化合物。[0046][16]根据[1]或[15]的聚碳酸酯树脂组合物，其中磷腈化合物（C)为堆积密度为0.4至I.5g/mL且通过将通过1000μm孔径的筛的百分比为至少30质量％的聚碳酸酯树脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)质量比混入磷腈化合物得到的颗粒状磷腈。.[0047]本发明还提供下面记载的颗粒状磷腈、包含该颗粒状磷腈的聚碳酸酯树脂组合物和聚碳酸酯树脂组合物。[0048][17]-种颗粒状磷腈化合物，其残留在400μm孔径的筛上的百分比为至少55质量％和堆积密度为0.3至I.5g/mL。[0049][18]根据[17]的颗粒状磷腈化合物，其中磷腈化合物为芳族磷腈化合物。[0050][19]根据[17]或[18]的磷腈化合物，其为聚碳酸酯树脂用阻燃剂。[0051][20]-种聚碳酸酯树脂组合物，其包含聚碳酸酯树脂和根据[17]至[19]任一项的颗粒状磷腈化合物。[0052][21]-种生产聚碳酸酯树脂组合物的方法，其包括使用挤出机熔融混炼聚碳酸酯树脂和根据[17]至[19]任一项的颗粒状磷腈化合物。[0053][22]-种颗粒状磷腈，其堆积密度为0.4至I.5g/mL且通过将通过1000μm孔径的筛的百分比为至少30质量％的聚碳酸酯树脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)质量比混入磷腈化合物（C)而得到。[0054][23]根据[22]的颗粒状磷腈，其中聚碳酸酯树脂粒子（G)的通过500μm孔径的筛的百分比为至少50质量％。[0055][24]根据[22]或[23]的颗粒状磷腈，其中聚碳酸酯树脂粒子（G)的通过106μm孔径的筛的百分比为至少50质量％。[0056][25]根据[22]至[24]任一项的颗粒状磷腈，其中残留在1680μm孔径的筛上的百分比为至少50质量％。[0057][26]根据[22]至[25]任一项的颗粒状磷腈，其中磷腈化合物（C)为芳族磷腈化合物。[0058][27]-种聚碳酸酯树脂组合物，其包括聚碳酸酯树脂和根据[22]至[26]任一项的颗粒状磷腈。[0059][28]-种生产聚碳酸酯树脂组合物的方法，其包括使用挤出机熔融混炼聚碳酸酯树脂和根据[22]至[26]任一项的颗粒状磷腈。[0060]发明的效果[0061]本发明的复合纤维补强的聚碳酸酯树脂组合物可提供阻燃性、流动性、刚性、耐翘曲性、耐冲击性、耐热性和湿热稳定性同时增强。[0062]本发明的颗粒状磷腈化合物为支持优异的生产率以及在与树脂熔融混炼期间具有优异的加工性的磷腈化合物。当聚碳酸酯树脂组合物通过使用例如挤出机将该颗粒状磷腈化合物与聚碳酸酯树脂熔融混炼而制备时，不会发生诸如磷腈化合物粘着至挤出机螺杆等的问题，且聚碳酸酯树脂组合物可在良好加工性下以稳定的方式生产。【具体实施方式】[0063]下面特别使用实施方案和实施例详细描述本发明；然而，本发明不限于下面提供的实施方案和实施例或不受其限定，且修改和变形可在不超出本发明基本特征的范围内自由实现。[0064]在本说明书中，使用〃至〃确立的范围意指包括第一和第二数值分别作为下限值和上限值。[0065][聚碳酸酯树脂组合物][0066]本发明的聚碳酸酯树脂组合物包含3至30质量份的（C)磷腈化合物和0.001至1质量份的⑶含氟聚合物，相对于合计100质量份由40至95质量％的聚碳酸酯树脂（A)和5至60质量％的选自玻璃纤维和碳纤维的填料（B)形成的（A)组分和（B)组分。[0067][聚碳酸酯树脂（A)][0068]对用于本发明的聚碳酸酯树脂组合物的聚碳酸酯树脂的种类没有限定。另外，可使用一种聚碳酸酯树脂或可以任意比例使用两种以上的任意组合。[0069]本发明中的聚碳酸酯树脂为具有下列通式给出的基本结构并具有碳酸酯键的聚合物。[0070]【权利要求】1.一种聚碳酸酯树脂组合物，相对于合计100质量份由40至95质量％的聚碳酸酯树脂㈧和5至60质量％的选自玻璃填料和碳纤维的填料⑶形成的㈧组分和⑶组分，其包含3至30质量份的磷腈化合物（C)和0.001至1质量份的含氟聚合物（D)。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述玻璃填料是选自玻璃纤维、扁平截面玻璃纤维、玻璃鳞片、研磨玻璃纤维和玻璃珠的至少一种。3.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述扁平截面玻璃纤维是纤维截面长径的平均值为10至50μm和长径与短径之比（长径/短径）的平均值为1.5至8的扁平截面玻璃纤维。4.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述玻璃鳞片的平均厚度为0.2至10μm。5.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述研磨玻璃纤维是平均纤维长度与平均纤维直径之比不超过10的玻璃短纤维。6.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述玻璃填料以5/95至95/5的玻璃纤维/玻璃鳞片质量比包含所述玻璃纤维和所述玻璃鳞片。7.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述玻璃填料以5/95至95/5的扁平截面纤维/玻璃鳞片质量比包含所述扁平截面玻璃纤维和所述玻璃鳞片。8.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述填料（B)以5/95至95/5的玻璃纤维/碳纤维质量比包含所述玻璃纤维和所述碳纤维。9.根据权利要求2所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述填料（B)以5/95至95/5的扁平截面玻璃纤维/碳纤维质量比包含所述扁平截面玻璃纤维和所述碳纤维。10.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物，其包含〇.5至10质量份的弹性体(E)，相对于合计100质量份所述聚碳酸酯树脂（A)和所述填料（B)。11.根据权利要求10所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述弹性体（E)是通过对选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种的橡胶状聚合物接枝聚合而得到的接枝共聚物。12.根据权利要求1或10所述的聚碳酸酯树脂组合物，其包含0.5至20质量份的苯乙烯系树脂（F)，相对于合计100质量份所述聚碳酸酯树脂（A)和所述填料（B)。13.根据权利要求12所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述苯乙烯系树脂（F)是ABS树脂和/或苯乙烯-丙烯腈系树脂。14.根据权利要求1所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述磷腈化合物（C)是保留在400μm孔径的筛上的百分比为至少55质量％和堆积密度为0.3至I.5g/mL的颗粒状磷腈化合物。15.根据权利要求1或14所述的聚碳酸酯树脂组合物，其中所述磷腈化合物（C)是堆积密度为〇.4至I.5g/mL且通过将通过1000μm孔径的筛的百分比为至少30质量％的聚碳酸酯树脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)质量比混入磷腈化合物得到的颗粒状磷腈。16.-种颗粒状磷腈化合物，其残留在400μm孔径的筛上的百分比为至少55质量％和堆积密度为〇.3至I.5g/mL。17.根据权利要求16所述的颗粒状磷腈化合物，其是聚碳酸酯树脂用阻燃剂。18.-种聚碳酸酯树脂组合物，其包含聚碳酸酯树脂和根据权利要求16或17所述的颗粒状磷腈化合物。19.一种生产聚碳酸酯树脂组合物的方法，其包括：使用挤出机熔融混炼聚碳酸酯树脂和根据权利要求16或17所述的颗粒状磷腈化合物。20.-种颗粒状磷腈，其堆积密度为0.4至I.5g/mL且通过将通过1000μm孔径的筛的百分比为至少30质量％的聚碳酸酯树脂粒子（G)以85/15至5/95的（CV(G)质量比混入磷腈化合物（C)而得到。21.根据权利要求20所述的颗粒状磷腈，其中所述聚碳酸酯树脂粒子（G)通过500μm孔径的筛的百分比为至少50质量％。22.根据权利要求20或21所述的颗粒状磷腈，其中所述聚碳酸酯树脂粒子（G)通过106μm孔径的筛的百分比为至少50质量％。23.根据权利要求20至22任一项所述的颗粒状磷腈，其中残留在1680μm孔径的筛上的百分比为至少50质量％。24.-种聚碳酸酯树脂组合物，其包含聚碳酸酯树脂和根据权利要求20至23任一项所述的颗粒状磷腈。25.-种用于生产聚碳酸酯树脂组合物的方法，其包括：使用挤出机将聚碳酸酯树脂与根据权利要求20至23任一项所述的颗粒状磷腈熔融混炼。【文档编号】C08K5/5399GK104220525SQ201380018051【公开日】2014年12月17日申请日期:2013年1月29日优先权日:2012年1月31日【发明者】门田敏树申请人:三菱工程塑料株式会社