CN101421357B - 热塑性树脂组合物和树脂成型品 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及包括100重量份的热塑性树脂(A组分)和1~400重量份的颗粒状无机填料(B组分)的热塑性树脂组合物和使该热塑性树脂组合物成型而得到的树脂成型品,其中,该颗粒状无机填料(B组分)由平均粒径为0.01~100μm的无机填料和水溶性聚酯树脂粘合剂构成,体积密度为0.4~1.5g/ml。该热塑性树脂组合物的挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性、色调等各物性均得到提高,且物性平衡优异。
Description
技术领域
本发明涉及热塑性树脂组合物和树脂成型品,具体而言涉及含有粒状无机填料而构成的挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性、色调等各物性得到提高且物性平衡优异的热塑性树脂组合物以及使其成型而得到的树脂成型品。
背景技术
由于热塑性树脂的机械性质、电性质、轻量性、成型加工性等优异,所以用于电气/电子/OA机器、车辆、建材、农业用材料、杂货等广泛领域。此外,作为提高热塑性树脂的刚性、强度、尺寸特性等的方法,通常广泛使用使其含有无机填料的方法,在要求优良外观的领域中,大多提出使其含有滑石等小粒径的无机填料的方法。另外,近年来,在车辆内饰、外饰、外壳部件或各种机壳部件等要求优良外观的领域中,需要成型品的大型化和高刚性化,关于耐冲击性,在与变形速度的关系上,与艾氏冲击强度相比,称为面冲击强度的耐冲击性更加受到重视,因此需要含有小粒径无机填料、使其耐冲击性进一步提高的材料。
但是,在热塑性树脂中含有小粒径无机填料的情况下,存在在加料斗中堵塞、向挤出机进料不良等挤出加工性下降、或者由无机填料分散不良引起耐冲击性下降等问题,还存在在工程塑料中,挤出加工温度和成型加工温度升高,由于含有无机填料而导致热稳定性和色调下降的问题。特别是在含有芳香族聚碳酸酯树脂的热塑性树脂组合物中含有滑石等硅酸盐化合物的情况下,存在树脂分解引起的影响变得显著,耐冲击性、热稳定性、色调等下降的问题。
这样,在含有小粒径无机填料的热塑性树脂组合物中,强烈需要其挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性、色调等各物性优异的热塑性树脂组合物。作为解决这些问题的方法,例如,提出了作为该小 粒径填料,使用进行机械压缩、使其体积比重增加的滑石的技术(例如参照专利文献1、2)和使用特定电导率的滑石的技术(例如参照专利文献3)。并且,在专利文献3中,记载了优选经过压缩、造粒的滑石,并使用粘合剂进行造粒。但是,即使使用这些专利文献中具体例示的技术,得到的热塑性树脂组合物的挤出加工性和热稳定性、耐冲击性仍不足。
另一方面,提出使用经过用粘合剂进行造粒的颗粒状无机填料的技术(例如参照专利文献4),和芳香族聚碳酸酯树脂等工程塑料中含有特定量的使用膨润土进行造粒的颗粒状滑石而得到的热塑性树脂组合物(例如参照专利文献5)。但是,在芳香族聚碳酸酯树脂等工程塑料中含有这些专利文献中具体例示的使用粘合剂进行造粒的颗粒状滑石的热塑性树脂组合物,在耐冲击性、热稳定性、色调中未必能够令人满意。
专利文献1:日本专利特开平8—176339号公报
专利文献2:日本专利特开平10—101914号公报
专利文献3:日本专利特开2002—60637号公报
专利文献4:日本专利特开2002—220549号公报
专利文献5:日本专利特开2006—77176号公报
发明内容
本发明的目的在于消除上述现有技术的缺点,提供挤出加工性、刚性、耐冲击性、色调等各物性均得到提高,且物性平衡优异的热塑性树脂组合物和使其成型而得到的树脂成型品。
为了解决上述课题,本发明人等进行深入研究,结果发现在热塑性树脂中含有特定的颗粒状填料、特别是含有使用水溶性聚酯树脂作为粘合剂进行造粒的颗粒状无机填料的热塑性树脂组合物(以下有时简称为“树脂组合物”),其挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性、色调等各物性得到提高,为物性平衡优异的树脂组合物,至此完成本发明。
本发明的第1要点为一种热塑性树脂组合物,其包括100重量份的热塑性树脂(A组分)和1~400重量份的颗粒状无机填料(B组分),上述热塑性树脂(A组分)选自芳香族聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂、聚苯醚树脂和聚缩醛树脂中的至少1种,该颗粒状无机填料(B组分)由平均粒径为0.01~100μm的无机填料和水溶性聚酯树脂粘合剂构成,体积密度为0.4~1.5g/ml。
本发明的第2要点在于使上述热塑性树脂组合物成型而得到的树脂成型品。
发明效果
本发明的热塑性树脂组合物的优点在于,其挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性、色调等各物性得到提高,物性平衡优异。具有这种优点的本发明的热塑性树脂组合物能够在广泛领域中使用,在电气/电子机器部件、OA机器、机械部件、车辆部件、建筑部件、各种容器、休闲用品/杂货类、手机电话等各种机壳等各种用途中非常有用,特别适合于车辆外饰/外壳部件、车辆内饰部件。
作为车辆外饰/外壳部件,可以列举外面门拉手、保险杠、挡泥板、门板、行李箱盖、前端板、后端板、车顶板、发动机罩、支柱、车体侧向保护杆、装饰物、轮毂盖、引擎盖突起(hood bulge)、加油口盖、各种阻流板、摩托车的发动机罩等。作为车辆内饰部件,可以列举内面门拉手、中心板、仪表板、控制箱、行李箱底板、汽车导航系统等的显示器壳等。
具体实施方式
下面,详细说明本发明,以下记载的构成要素的说明是本发明的实施方式的代表例,本发明不限定于这些内容。其中,在本说明书中,各种化合物所具有的“基”,在不脱离本发明要点的范围内,可以具有取代基。
热塑性树脂(A组分)
作为本发明的A组分热塑性树脂(以下,有时简称为“A组分”),可以列举聚酰胺-6、聚酰胺-6,6等聚酰胺树脂,芳香族聚碳酸酯树脂,聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等热塑性聚酯树脂,聚苯醚树脂,聚缩醛树脂,聚苯乙烯树脂、高冲击聚苯乙烯树脂(HIPS)、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—乙烯丙烯类橡胶—苯乙 烯共聚物(AES树脂)等苯乙烯类树脂,聚乙烯树脂、聚丙烯树脂等聚烯烃树脂,聚酰亚胺树脂,聚醚酰亚胺树脂,聚氨酯树脂,聚苯硫醚树脂,聚砜树脂,聚甲基丙烯酸酯树脂等,它们可以单独使用1种,也可以2种以上并用。
从提高耐热性、刚性、耐冲击性和热稳定性、色调的效果方面出发,在这些热塑性树脂中,优选选自芳香族聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚苯醚树脂和聚缩醛树脂中的至少1种工程塑料,或由它们与其它热塑性树脂构成的混合聚合物。
其中,作为在本发明中使用的热塑性树脂(A组分),优选在100重量份的热塑性树脂(A组分)中,含有30重量份以上的选自芳香族聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂和聚酰胺树脂中的至少1种。特别优选100重量份的热塑性树脂(A组分)由50~85重量份的芳香族聚碳酸酯树脂、以及50~15重量份的热塑性聚酯树脂和/或苯乙烯类树脂构成。
下面,作为本发明中使用的热塑性树脂(A组分),具体说明适合的热塑性树脂。
芳香族聚碳酸酯树脂
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂,例如是使芳香族二羟基化合物与碳酸酯前体反应、或者使少量多羟基化合物等与它们一起反应而得到的直链或支链的热塑性芳香族聚碳酸酯聚合物或共聚物。
作为用作芳香族聚碳酸酯树脂的原料的芳香族二羟基化合物,可以列举2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(=双酚A)、2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷(=四溴双酚A)、双(4-羟基苯基)甲烷、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、2,2-双(4-羟基苯基)辛烷、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、1,1-双(3-叔丁基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基-3,5-二甲基苯基)丙烷、2,2-双(3-溴-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-苯基-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3-环己基-4-羟基苯基)丙烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、双(4-羟基苯基)二苯基甲烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1-三氯丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氯丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟丙烷等的双(羟基芳基)链烷烃类,1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1- 双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷等例示的双(羟基芳基)环烷烃类,9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含有Cardo结构的双酚类,4,4′-二羟基二苯基醚、4,4′,二羟基-3,3′-二甲基二苯基醚等例示的二羟基二芳基醚类,4,4′-二羟基二苯基硫醚、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基硫醚等例示的二羟基二芳基硫醚类,4,4′-二羟基二苯基亚砜、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基亚砜等例示的二羟基二芳基亚砜类,4,4′-二羟基二苯基砜、4,4′-二羟基-3,3′-二甲基二苯基砜等例示的二羟基二芳基砜类,对苯二酚、间苯二酚、4,4′-二羟基二苯基等。
这些芳香族二羟基化合物可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。其中,优选使用双(4-羟基苯基)链烷烃类,特别是从耐冲击性的观点出发,优选使用2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(=双酚A)。
作为与芳香族二羟基化合物反应的碳酸酯前体,使用羰基卤化物、碳酸酯酯、卤甲酸酯(haloformate)等,具体可以列举碳酰氯,二苯基碳酸酯、二甲苯基碳酸酯等二芳基碳酸酯类,二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯等二烷基碳酸酯类,二元酚的二卤甲酸酯等。这些碳酸酯前体可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。
另外,芳香族聚碳酸酯树脂也可以是使三官能团以上的多官能性芳香族化合物发生共聚的支链化的芳香族聚碳酸酯树脂。作为三官能团以上的多官能性芳香族化合物,可以列举间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烯-2、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、2,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烯-3、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷等例示的多羟基化合物类,或者3,3-双(4-羟基芳基)羟基吲哚(=靛红双酚)、5-氯靛红、5,7-二氯靛红、5-溴靛红等。其中优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。多官能性芳香族化合物可以将上述芳香族二羟基化合物的一部分取代使用,其使用量相对于芳香族二羟基化合物,优选为0.01~10摩尔%,更优选为0.1~2摩尔%。
下面,说明本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法。本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法没有特别限制,可以使用由现有公知的任意方法得到的芳香族聚碳酸酯树脂。具体而言,例如可以列举界面聚合法、熔融酯交换法、吡啶法、环状碳酸酯化合物的开环聚合法、预聚物固相酯交换法等芳香族聚碳酸酯树脂的制造方 法。
在芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法中,首先说明界面聚合法。该制造方法中的聚合反应,在对反应为惰性的有机溶剂和碱水溶液的存在下,通常将pH保持在9以上,使用芳香族二羟基化合物,并根据需要使用分子量调节剂(末端停止剂)和用于防止芳香族二羟基化合物氧化的抗氧化剂,与碳酰氯反应,然后添加叔胺或季铵盐等聚合催化剂,进行界面聚合,由此得到聚碳酸酯。分子量调节剂的添加只要是在从碳酰氯化时到聚合反应开始时的期间,没有特别限定。另外,反应温度例如是0~40℃,反应时间例如是几分钟(例如10分钟)~几小时(例如6小时)。
这里,作为对反应为惰性的有机溶剂,可以列举二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、氯苯、二氯苯等氯化烃,苯、甲苯、二甲苯等芳香烃等。另外,作为在碱水溶液中使用的碱化合物,可以列举氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属的氢氧化物。
作为分子量调节剂,可以列举一元的具有酚性羟基的化合物。作为一元的具有酚性羟基的化合物,可以列举间甲酚、对甲酚、间丙基酚、对丙基酚、对叔丁基酚和对-长链烷基取代酚等。分子量调节剂的使用量,相对于芳香族二羟基化合物100摩尔,优选为50~0.5摩尔,更优选为30~1摩尔。
作为聚合催化剂,可以列举三甲胺、三乙胺、三丁胺、三丙胺、三己胺、吡啶等叔胺类,三甲基苄基氯化铵、四甲基氯化铵、三乙基苄基氯化铵等季铵盐等。
接着,说明熔融酯交换法。该制造方法中的聚合反应,例如是碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的酯交换反应。作为碳酸二酯,可以列举二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯、二叔丁基碳酸酯等碳酸二烷基酯化合物,二苯基碳酸酯和二甲苯基碳酸酯等取代二苯基碳酸酯等。碳酸二酯优选为二苯基碳酸酯或取代二苯基碳酸酯,更优选为二苯基碳酸酯。
另外,在芳香族聚碳酸酯树脂中,由于其末端羟基量对聚碳酸酯树脂的热稳定性、水解稳定性、色调等具有很大影响,所以,可以采用现有公知的任意方法适当调整。在熔融酯交换反应中,通常可以调 整碳酸二酯与芳香族二羟基化合物的混合比率、以及酯交换反应时的减压度,调整所希望的分子量和末端羟基量。
通常,在熔融酯交换反应中,相对于芳香族二羟基化合物1摩尔,使用等摩尔量以上的碳酸二酯,其中优选为1.01~1.30摩尔。另外,作为更积极的调整方法,可以列举在反应时另外添加末端停止剂的方法,作为此时的末端停止剂,可以列举一元酚类、一元羧酸类、碳酸二酯类。
采用熔融酯交换法制造聚碳酸酯时,通常使用酯交换催化剂。酯交换催化剂没有特别限制,优选碱金属化合物和/或碱土金属化合物。另外,可以辅助性地并用碱式硼化合物、碱式磷化合物、碱式铵化合物或胺类化合物等碱性化合物。作为使用上述原料的酯交换反应,在100~320℃的温度进行反应,最终可以在2mmHg以下的减压下,一边除去芳香族羟基化合物等副产物,一边进行熔融缩聚反应。
熔融缩聚可以以间歇式、连续式的任一种方式进行。其中,如果考虑本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂和本发明的树脂组合物的稳定性等,优选以连续式进行。作为熔融酯交换法中使用的催化剂失活剂,优选使用中和该酯交换反应催化剂的化合物,例如,优选使用含硫的酸性化合物或由其形成的衍生物。这种催化剂失活剂的添加量,相对于该催化剂所含有的碱金属优选为0.5~10当量,更优选为1~5当量。此外,这种催化剂失活剂的添加量,相对于聚碳酸酯,优选为1~100ppm,更优选为1~20ppm。
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂的分子量可以适当选择决定,由溶液粘度换算的粘度平均分子量[Mv]优选为10000~50000。通过使芳香族聚碳酸酯的粘度平均分子量为10000以上,机械强度有进一步提高的趋势,在要求机械强度高的用途中使用时更加优选。另一方面,通过使粘度平均分子量为50000以下,有能够进一步改善流动性下降的趋势,从成型加工性容易的观点出发更加优选。
粘度平均分子量更优选为12000~40000,特别优选为14000~30000。另外,也可以混合粘度平均分子量不同的2种以上的芳香族聚碳酸酯树脂。当然,也可以混合粘度平均分子量在上述适合范围以外的芳香族聚碳酸酯树脂。
其中,本发明中所谓的粘度平均分子量[Mv],指的是使用二氯甲烷作为溶剂,使用乌伯娄德粘度计求取温度20℃时的极限粘度[η](单位dl/g),从Schnell粘度式,即η=1.23×10-4M0.83算出的值。其中,所谓极限粘度[η],是测定各溶液浓度[C](g/dl)中的比粘度[ηsp],由下式算出的值。
本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂的末端羟基浓度通常为1000ppm以下,优选为800ppm以下,特别优选为600ppm以下。另外,其下限,特别是在采用酯交换法制造的芳香族聚碳酸酯树脂中,优选为10ppm以上,更优选为30ppm以上,特别优选40ppm以上。
通过使末端羟基浓度为10ppm以上,有能够抑制分子量下降、进一步提高树脂组合物的机械特性的趋势。另外,通过使末端羟基浓度为1000ppm以下,有树脂组合物的滞留热稳定性和色调进一步提高的趋势,所以优选。另外,末端羟基浓度的单位是以ppm表示相对于芳香族聚碳酸酯树脂重量的末端羟基的重量,测定方法是利用四氯化钛/醋酸法进行的比色定量(Macromol.Chem.88,215(1965)中记载的方法)。
另外,为了实现成型品外观的提高和流动性的提高,本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂可以含有芳香族聚碳酸酯低聚物。该芳香族聚碳酸酯低聚物的粘度平均分子量[Mv]优选为1500~9500,更优选为2000~9000。芳香族聚碳酸酯低聚物优选为芳香族聚碳酸酯树脂组分的30重量%以下。
并且,本发明中使用的芳香族聚碳酸酯树脂不仅可以使用未用过的原料,也可以使用从用过的产品再生的芳香族聚碳酸酯树脂,即所谓的经过材料循环的芳香族聚碳酸酯树脂。作为用过的产品,优选列举光盘等光记录介质、导光板、汽车窗玻璃/汽车顶灯透镜/风挡等车辆透明部件,水瓶等容器,眼镜片、隔音壁/玻璃窗/波纹板等建筑部件等。另外,也可以使用从产品的不适合品、浇口(spool)、流道(runner)等得到的粉碎品或将其熔融而得到的粒料等。经过再生的芳香族聚碳酸酯树脂优选为芳香族聚碳酸酯树脂组分的80重量%以下, 更优选为50重量%以下。
热塑性聚酯树脂
本发明中使用的热塑性聚酯树脂是,将由二羧酸类或其反应性衍生物组成的二羧酸成分和由二元醇类或其酯衍生物组成的二元醇成分作为主成分,利用缩合反应得到的聚合物或共聚物。
本发明的热塑性聚酯树脂的制造方法,按照常规方法,在含有钛、锗、锑等缩聚催化剂的存在下,在加热条件下使二羧酸成分与二元醇成分反应,将副产物水或低级醇排出到体系外。这里,该聚合方法可以是间歇式、连续式的任一种,也可以利用固相聚合提高聚合度。
作为二羧酸类,可以是芳香族二羧酸和脂肪族二羧酸的任一种,但从耐热性、尺寸稳定性等观点出发,优选芳香族二羧酸。作为芳香族二羧酸,可以列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4′-联苯二羧酸、4,4′-联苯醚二羧酸、4,4′-联苯甲烷二羧酸、4,4′-联苯磺酸基二羧酸、4,4′-联苯异亚丙基二羧酸、1,2-双(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸、2,5-蒽二羧酸、2,6-蒽二羧酸、4,4′-对联三苯二羧酸、2,5-吡啶二羧酸等,也可以使用它们的取代体(例如,5-甲基间苯二甲酸等的烷基取代体等)和反应性衍生物(例如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等烷基酯衍生物等)等。
其中,优选对苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和它们的烷基酯衍生物,特别优选对苯二甲酸及其烷基酯衍生物。这些芳香族二羧酸可以单独使用1种,也可以并用2种以上,还可以与该芳香族二羧酸一起并用己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸,环己烷二羧酸等脂环族二羧酸等的1种以上。
另外,作为二元醇类,可以列举乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、季戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、癸二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇等脂肪族二醇类,1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、环己烷二醇、反式-或顺式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇等脂环族二醇类,对苯二甲醇、双酚A、四溴双酚A、四溴双酚A—双(2-羟乙基醚)等芳香族二醇类等。此外,还可以使用它们的取代体。
其中,从热稳定性、耐冲击性、刚性等观点出发,优选乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇,特别优选乙二醇、1,3-丙 二醇、1,4-丁二醇。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。另外,作为二醇成分,也可以将分子量为400~6000的长链二醇类,即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚丁二醇等1种以上与上述二醇类并用进行共聚。
并且,本发明中使用的热塑性聚酯树脂,可以使用通过导入少量支链化剂而使其发生支链化的树脂。支链化剂的种类没有限制,可以列举均苯三酸、偏苯三酸、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等。
作为本发明中使用的热塑性聚酯树脂的适合的具体例,可以列举聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂(PPT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂(PBT)、聚对苯二甲酸己二醇酯树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯树脂(PEN)、聚萘二甲酸丁二醇酯树脂(PBN)、聚(1,4-环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯)树脂(PCT)、聚环己基环己酸酯(PCC)等。其中,从流动性、耐冲击性的观点出发,优选PET、PPT、PBT。
作为本发明中使用的其它热塑性聚酯树脂的具体例,例如,可以列举通过内酯的开环聚合得到的聚新戊内酯树脂、聚(ε-己内酯)树脂等以及以熔融状态形成液晶的液晶聚合物(Thermotropic Liquid CrystalPolymer:TLCP)等。具体而言,作为市售的液晶聚酯树脂,可以列举Eastman Kodak公司生产的X7G、ダ—トコ社生产的Xyday(ザイダ—)、住友化学社生产的EKONOL、Celanese公司生产的VECTRA(ベクトラ)等。
本发明中使用的热塑性聚酯树脂的固有粘度优选为0.4~1.5dl/g,更优选为0.5~1.3dl/g。这里,所谓固有粘度是在苯酚/四氯乙烷=50/50(重量比)的溶剂中在30℃测定的值。如果固有粘度小于0.4,则有时得到的树脂组合物的耐冲击性下降;反之如果大于1.5,有时流动性会下降。另外,热塑性聚酯树脂的末端羧基量为任意值,但是如果过少,得到的树脂组合物的耐冲击性容易下降;反之如果过多,耐湿热性、热稳定性容易变得不足,因此通常优选为5~50μeq/g,更优选为10~30μeq/g。
并且,作为本发明中使用的热塑性聚酯树脂,不仅可以使用未用 过的原料,也可以使用从用过的产品再生的热塑性聚酯树脂,即所谓的经过材料循环的热塑性聚酯树脂。作为用过的产品,主要可以列举容器、膜、片、纤维等,更优选PET瓶等容器。另外,作为再生热塑性聚酯树脂,也可以使用从产品的不适合品、浇口、流道等得到的粉碎品或将其熔融而得到的粒料等。
聚酰胺树脂
本发明中使用的聚酰胺树脂,指的是在聚合物主链中含有—CO—NH—键且能够加热熔融的树脂。作为聚酰胺树脂,可以使用由3元环以上的内酰胺、能够聚合的ω-氨基酸或二碱基酸与二胺等缩聚而得到的聚酰胺树脂。具体而言,例如,可以列举ε-己内酰胺、氨基己酸、庚内酰胺、7-氨基庚酸、11-氨基十一烷酸、9-氨基壬酸、α-吡咯烷酮、α-哌啶酮等的聚合物,使己二胺、壬二胺、十一烷二胺、十二烷二胺、间二甲苯二胺等二胺与对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二酸、癸二酸、十二烷二碱基酸、戊二酸等的二碱基酸缩聚而得到的聚合物或它们的共聚物。
作为聚酰胺树脂的代表例,可以列举聚酰胺-4、聚酰胺-6、聚酰胺-12、聚酰胺-6·6、聚酰胺-4·6、聚酰胺-6T、聚酰胺-MXD6等聚合物和聚酰胺-6/6·6、聚酰胺-6/12、聚酰胺-6/6T、聚酰胺-6T/6I等共聚物,也可以使用多种聚酰胺树脂。其中,优选聚酰胺-6、聚酰胺-6·6、聚酰胺-MXD6,也可以将聚酰胺-6/6·6、聚酰胺-6T/6I与它们并用。
本发明中使用的聚酰胺树脂的相对粘度优选为2~7(在23℃温度、在98重量%浓硫酸中以1重量%浓度测定的值),更优选为2.2~5。另外,作为末端基的浓度,优选末端羧基含量为100μeq/g以下,末端羧基含量与末端氨基含量的比(末端羧基含量/末端氨基含量)优选为0.8~4。如果小于0.8,则有时流动性变得不足;而如果大于4,有时耐冲击性变得不足。
苯乙烯类树脂
本发明中使用的苯乙烯类树脂,表示选自由苯乙烯类单体组成的苯乙烯类聚合物、该苯乙烯类单体与其它能够共聚的乙烯基类单体的共聚物、在橡胶质聚合物的存在下使该苯乙烯类单体共聚的共聚物或在橡胶质聚合物的存在下使该苯乙烯类单体与其它能够共聚的乙烯基 类单体共聚的共聚物中的1种以上的聚合物。其中,优选在橡胶质聚合物的存在下使该苯乙烯类单体共聚的共聚物或在橡胶质聚合物的存在下使该苯乙烯类单体与其它能够共聚的乙烯基类单体共聚的共聚物。
作为苯乙烯类单体的具体例,可以列举苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、二乙烯基苯、乙基乙烯基苯、二甲基苯乙烯、对叔丁基苯乙烯、溴代苯乙烯、二溴苯乙烯等苯乙烯衍生物,其中优选苯乙烯。另外,它们可以单独使用,也可以混合2种以上使用。
作为能够与上述苯乙烯类单体共聚的乙烯基类单体,可以列举丙烯腈、甲基丙烯腈等乙烯基氰基化合物,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、丙烯酸环己酯等丙烯酸烷基酯,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、甲基丙烯酸环己酯等甲基丙烯酸烷基酯,丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯等丙烯酸芳基酯,甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苄酯等甲基丙烯酸芳基酯,缩水甘油丙烯酸酯、缩水甘油甲基丙烯酸酯等含有环氧基的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,马来酸酐缩亚胺、N,N-甲基马来酸酐缩亚胺、N-苯基马来酸酐缩亚胺等马来酸酐缩亚胺类单体,丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸或其酸酐等。
此外,作为能够与苯乙烯类单体共聚的橡胶质聚合物,可以列举聚丁二烯、聚异戊二烯、苯乙烯—丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈—丁二烯无规共聚物及嵌段共聚物、丙烯腈—丁二烯共聚物、丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯与丁二烯的共聚物、聚丁二烯—聚异戊二烯类共聚物、乙烯—异戊二烯无规共聚物及嵌段共聚物、乙烯—丁烯无规共聚物及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α,β-不饱和羧酸酯的共聚物,乙烯—醋酸乙烯共聚物、乙烯—丙烯—己二烯共聚物等乙烯—丙烯—非共轭二烯三元聚合物,丙烯酸类橡胶、由聚有机硅氧烷橡胶与聚丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸酯橡胶组成的复合橡胶等。
这种苯乙烯类树脂具体例如可以列举高冲击聚苯乙烯(HIPS)、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—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—乙烯丙烯类橡胶—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)、苯乙烯—马来酸酐共聚物等。
其中,优选AS树脂、ABS树脂、ASA树脂、AES树脂,更优选ABS树脂、ASA树脂、AES树脂,特别优选ABS树脂。它们可以单独使用或混合2种以上使用。
在本发明中使用的苯乙烯类树脂的制造方法是任意的,可以使用现有公知的任意方法,具体而言,例如可以使用乳化聚合、溶液聚合、块状聚合、悬浊聚合或块状—悬浊聚合等方法。其中,在本发明中,在苯乙烯类聚合物、或者苯乙烯类无规共聚物或嵌段共聚物的情况下,优选使用块状聚合、悬浊聚合或块状—悬浊聚合;在苯乙烯类接枝共聚物的情况下,优选使用块状聚合、块状—悬浊聚合或乳化聚合。
本发明中使用的苯乙烯类树脂中的所谓ABS树脂,是热塑性接枝共聚物和丙烯腈与苯乙烯的共聚物的混合物,该热塑性接枝共聚物是使丙烯腈和苯乙烯与丁二烯橡胶成分发生接枝聚合得到的共聚物。丁二烯橡胶成分的含量,在100重量%的ABS树脂成分中,优选为5~40重量%,更优选为10~35重量%,特别优选为13~25重量%。另外,橡胶粒径优选为0.1~5μm,更优选为0.2~3μm,进一步优选为0.3~1.5μm,特别优选为0.4~0.9μm,橡胶粒径的分布可以是单一分布,也可以是具有双峰以上的多数分布。
颗粒状滑石(B组分)
本发明中使用的作为B组分的颗粒状无机填料(以下有时简称为“B组分”),是由平均粒径0.01~100μm的无机填料与水溶性聚酯树脂粘合剂构成的体积密度为0.4~1.5g/ml的颗粒状无机填料。
本发明中使用的作为颗粒状无机填料原料的无机填料的平均粒径为0.01~100μm,其中优选为0.05~50μm,更优选为0.1~25μm。如果平均粒径过小,则增强效果变得不足;反之如果过大,有时容易对制品外观带来不良影响,并且耐冲击性也会变得不足。因此,平均粒径更优选为0.2~15μm,特别优选为0.3~10μm。这里,所谓平均粒径, 指的是采用利用X射线透过的液相沉降方式进行测定的D50。作为能够进行这种测定的装置,可以列举Sedigraph粒径分析器(MicromeriticsInstruments公司生产的“Model5100”)。
作为本发明中使用的颗粒状无机填料原料的无机填料,可以列举硅灰石、滑石、云母、硬硅钙石、海泡石、绿坡缕石、高岭石等硅酸盐化合物,钛酸钾、氧化钛、氧化铝、氧化锌等复合氧化物,碳酸钙等碳酸盐化合物,硫酸钡、硫酸钙等硫酸盐化合物,石墨、碳黑等碳类填料,二氧化硅,玻璃片、玻璃珠等玻璃类填料,硼酸铝等,它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
本发明中使用的颗粒状无机填料中,从刚性、流动性、耐冲击性、制品外观的平衡的观点出发,优选硅灰石、滑石、云母、硬硅钙石、海泡石、绿坡缕石、高岭石等颗粒状硅酸盐化合物,特别优选使用颗粒状滑石。
作为本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的颗粒状滑石,是具有层状结构的含水硅酸镁,化学式用4SiO2·3MgO·H2O表示,通常含有58~66重量%的SiO2、28~35重量%的MgO、约5重量%的H2O。作为其它少量成分,含有0.03~1.2重量%的Fe2O3、0.05~1.5重量%的Al2O3、0.05~1.2重量%的CaO、0.2重量%以下的K2O、0.2重量%以下的Na2O等,比重约为2.7。
另外,本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分),为了提高与A组分等树脂的亲和性,可以对原料无机填料进行表面。作为表面处理剂,具体而言,例如可以列举三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、季戊四醇等醇类,三乙胺等烷醇胺,聚有机硅氧烷等有机硅类化合物,硬脂酸等高级脂肪酸,硬脂酸钙或硬脂酸镁等脂肪酸金属盐,聚乙烯蜡、液体石蜡等烃类润滑剂,枸杞碱、精氨酸等碱基性氨基酸,聚甘油及其衍生物,硅烷类偶合剂、钛酸酯类偶合剂、铝类偶合剂等偶合剂等。
下面,说明对本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)进行造粒时使用的作为粘合剂的水溶性聚酯树脂。水溶性聚酯树脂将由二羧酸类或其反应性衍生物组成的二羧酸成分、由二元醇类或其酯衍生物组成的二元醇成分、和赋予水溶性的成分作为原料主要成分,使它们进行缩合反应而得到的共聚物,对水具有溶解度。对水的溶解度可以 适当选择决定,能够用赋予水溶性组分的含量进行调整。
作为水溶性聚酯树脂原料的二羧酸类,可以是芳香族二羧酸和脂肪族二羧酸的任意1种,但从树脂组合物的耐热性等观点出发,优选芳香族二羧酸。作为芳香族二羧酸,具体而言,例如可以列举对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、1,5-萘二羧酸、2,6-萘二羧酸、4,4′-联苯二羧酸、4,4′-联苯醚二羧酸、4,4′-联苯甲烷二羧酸、4,4′-联苯磺酸基二羧酸、4,4′-联苯异亚丙基二羧酸、1,2-双(苯氧基)乙烷-4,4′-二羧酸、2,5-蒽二羧酸、2,6-蒽二羧酸、4,4′-对联三苯二羧酸、2,5-吡啶二羧酸等,也可以使用它们的取代体(例如,5-甲基间苯二甲酸等烷基取代体等)和反应性衍生物(例如,对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯等烷基酯衍生物等)等。
其中,更优选对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,6-萘二羧酸和它们的烷基酯衍生物。这些芳香族二羧酸可以单独使用1种,也可以并用2种以上,还可以与该芳香族二羧酸一起并用己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等脂肪族二羧酸,环己烷二羧酸等脂环族二羧酸等的1种以上。
作为水溶性聚酯树脂原料的二元醇类,可以列举乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、季戊二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、癸二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇等脂肪族二醇类,1,4-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇、环己烷二醇、反式-或顺式-2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇等脂环族二醇类,对苯二甲醇、双酚A、四溴双酚A、四溴双酚A—双(2-羟乙基醚)等芳香族二醇类等,还可以使用它们的取代体。
其中,从树脂组合物的耐热性的观点出发,优选乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇,更优选乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇,特别优选乙二醇。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。另外,作为二醇成分,也可以将分子量400~6000的长链二醇类,即聚乙二醇、聚-1,3-丙二醇、聚丁二醇等的1种以上与二醇类并用进行共聚。
作为水溶性聚酯树脂原料的赋予水溶性的成分,例如,可以列举具有金属磺酸盐基的二羧酸类、聚乙二醇等,其中从耐热性的观点出发,优选具有金属磺酸盐基的二羧酸类。
作为具有金属磺酸盐基的二羧酸类,例如可以列举5-硫代间苯二甲酸、2-硫代间苯二甲酸、4-硫代间苯二甲酸、硫代对苯二甲酸、4-硫代萘-2,6-二羧酸等的钠、钾等碱金属盐或它们的酯形成性衍生物,从水溶性的观点出发,优选5-硫代间苯二甲酸钠或其酯衍生物。
作为具有金属磺酸盐基的二羧酸类的含量,如果过少,就会导致得到的聚酯树脂的水溶性不足;反之如果过多,水溶性聚酯树脂的耐热性就会变得不足,所以,其含量相对于作为水溶性聚酯树脂原料的全部羧酸成分,优选为1~40摩尔%,更优选为5~35摩尔%。
作为本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的粘合剂的水溶性聚酯树脂的适合的具体例,可以列举由对苯二甲酸、乙二醇、5-硫代间苯二甲酸钠构成的共聚物,可以列举互应化学工业社生产的“PlascoatZ-221”、“Plascoat Z-561”、“Plascoat Z-446”等。
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)中的水溶性聚酯树脂粘合剂的含量可以适当选择决定,通常100重量%颗粒状无机填料(B组分)中,优选为0.01~5重量%。通过使粘合剂含量为0.01重量%以上,颗粒状滑石不易崩解,本发明的树脂组合物的物性,具体而言挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性等有进一步提高的趋势;另一方而,通过使粘合剂含量为5重量%以下,本发明中使用的作为B组分的颗粒状无机填料,尤其是颗粒状滑石在树脂组成中的分散更加良好,有树脂组合物的成型品外观和耐冲击性进一步提高的趋势。
因此,本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)中的水溶性聚酯树脂粘合剂的含量,优选为0.05~3.5重量%,特别优选为0.1~3重量%。
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的体积密度是0.4~1.5g/ml。通过使体积密度为0.4g/ml以上,本发明的树脂组合物的物性,具体而言挤出加工性、刚性、耐冲击性、热稳定性等有进一步提高的趋势;另一方面,通过使体积密度为1.5g/ml以下,有树脂组合物的成型品外观和耐冲击性进一步提高的趋势。因此,本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的体积密度优选为0.5~1.3g/ml,特别优选为0.6~1.1g/ml。
其中,所谓体积密度是由以下(1)~(3)的方法求出的值。
(1)将颗粒状无机填料载置在网孔为1.4mm的筛上,用刷子均匀轻扫过筛。
(2)向JIS K5101中规定的体积密度测定装置附属的接受容器中投入已过筛的颗粒状无机填料,直到堆积成尖儿。
(3)用刮刀削去从接受容器的投入口在上部堆积成尖儿的颗粒状无机填料,测定接受容器内的颗粒状无机填料的重量,用下式算出体积密度。
体积密度(g/ml)=接受容器内的颗粒状无机填料的重量(g)/接受容器的容量(ml)
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的粒度优选为,网孔500μm的筛上物的比例是55重量%以上,更优选为60重量%以上,进一步优选为70重量%以上,特别优选为90重量%以上。通过在颗粒状无机填料粒度中使网孔500μm的筛上物的比例为55重量%以上,存在树脂组合物的耐冲击性和热稳定性进一步提高的趋势。
其中,本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的粒度是根据JIS Z8801,由以下(1′)~(3′)的方法求出的值。
(1′)将颗粒状无机填料载置在网孔为2mm的筛上,用刷子均匀轻扫过筛。
(2′)在200ml烧杯中装入已过筛的上述颗粒状无机填料,使用吉田制作所生产的试样缩分器“13056号”(槽宽6mm),进行缩分直至成为30ml左右。
(3′)使用网孔500μm的筛,对缩分后的上述颗粒状无机填料进行筛分,求出不能通过500μm筛的物质(筛上物)的重量,求出相对全部量的比例。其中,筛分使用筒井理化学器机生产的“电磁式振动筛器M—100型”,以振动数120次/秒进行10分钟。
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的大小和形状是任意的,可以为棒状、圆柱状、针状、球状、粒状、片状、无定形等,可以根据用途,由成型条件和整粒条件适当选择决定各种大小、形状,并且,其制造方法也是任意的。具体而言,例如在制造棒状或圆柱状的颗粒状无机填料时,可以改变筛板式挤出成型机的筛板网孔的大小,适当设定轴径,成型后进行整粒,并裁断为所希望的轴长。
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)只要在上述体积密度的范围内,其大小没有特别限制,但小于熔融混炼或成型中使用的树脂粒料的无机填料,在用熔融混炼机或成型机分散时有利。例如,在棒状或圆柱状的颗粒状无机填料中,优选平均轴径为0.2~6mm、平均轴长为2~6mm,并优选平均轴径∶平均轴长的比为1∶0.5~2。
本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)的制造方法(造粒方法)是任意的,可以使用现有公知的任意的造粒方法,但为了提高作为原料的无机填料与作为粘合剂的水溶性聚酯树脂的混炼性,同时为制造颗粒时的混炼物赋予可塑性,使制造变得容易,并且减少造粒机的磨损,并调制颗粒状物的硬度,优选加入湿润剂。
通常,在无机填料和水溶性聚酯树脂中加入润滑剂,并且,根据需要,加入分散剂或其它添加剂,用亨舍尔混合机、超级混合机等混合机进行搅拌得到混合物。将该混合物用单螺杆或双螺杆等螺杆式挤出机等混炼后,挤出为股线状,切断造粒,使用流动式干燥机或带式加热器等进行干燥,制造颗粒状无机填料。在干燥后也可以进行分级。
作为本发明中使用的润滑剂,可以列举水或有机溶剂等,其中,从价格和操作性的观点出发,优选水。在使用水时,也可以使用在水中混合有醇类的混合物,或者还可以使水溶性聚酯树脂预先溶解或悬浊在水中使用。并且,根据需要,通过使各种添加剂等,例如分散剂、表面活性剂、各种合成树脂用添加剂、染料颜料等溶解或悬浊使用,能够进一步提高均匀性。
在使用水作为润滑剂的情况下,使用流动式干燥机等对所得的颗粒状无机填料(B组分)干燥水分,优选使含水率为1%以下,更优选为0.5%以下。干燥温度可以适当选择决定,通常为80~150℃,更优选为80~110℃。
润滑剂的用量可以适当选择决定,如果过少,其效果小;反之如果过多,有时除去润滑剂需要花费大量的时间和能量。因此,其用量相对于本发明中使用的作为颗粒状无机填料(B组分)原料的无机填料和水溶性聚酯树脂的合计100重量份,为10~150重量份,更优选为15~100重量份,特别优选为20~60重量份。
此外,在本发明中,颗粒状无机填料(B组分)中含有分散剂, 能够提高在树脂组合物和树脂成型品中的分散性。分散剂的含量可以适当选择决定,通常在颗粒状无机填料(B组分)中,为0.05~2.0重量%,更优选0.1~0.5重量%。
本发明中使用的分散剂可以使用现有公知的任意的分散剂。具体而言,例如,可以列举上述的醇类、烷醇胺、有机硅类化合物、高级脂肪酸、脂肪酸金属盐、烃类润滑剂、碱式氨基酸、聚甘油和它们的衍生物,可以使用1种或2种以上。并且,作为颗粒状无机填料(B组分)原料的无机填料,可以使用经过上述表面处理的无机填料,还可以加入分散剂进行造粒,得到本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)。
此外,本发明中使用的颗粒状无机填料(B组分)中,在不损害本发明特征的范围内,还可以根据需要,配合除上述的分散剂以外的各种添加剂。作为这些添加剂,具体而言,例如可以列举位阻酚类等各种抗氧化剂,亚磷酸酯类等各种热稳定剂,苯并三唑类、二苯甲酮类、三嗪类等各种紫外线吸收剂,磷酸酯类、有机硅类、金属盐类等各种阻燃剂,烯烃蜡类、脂肪酸酯类等各种脱模剂,酚类等抗菌/抗霉剂,阴离子类、阳离子类、非离子类等防静电剂,着色剂,光稳定剂,增塑剂,发泡剂等。这些添加剂也可以含有多种。
橡胶性聚合物(C组分)
本发明的热塑性树脂组合物,出于改善该树脂组合物的耐冲击性的目的,还优选含有作为C组分的橡胶性聚合物(以下有时简称为“C组分”)。本发明中使用的橡胶性聚合物,优选玻璃化温度为0℃以下,更优选为—20℃以下,也包括在橡胶性聚合物中共聚有能够与其共聚的单体成分的聚合物。本发明中使用的C组分,可以使用通常在热塑性树脂组合物等中配合、能够改善其机械特性的现有公知的任意橡胶性聚合物。
作为橡胶性聚合物,具体而言例如可以列举聚丁二烯、聚异戊二烯、二烯类共聚物(苯乙烯—丁二烯共聚物、丙烯腈—丁二烯共聚物、丙烯酸—丁二烯橡胶等)、乙烯与α-烯烃的共聚物(乙烯—丙烯共聚物、乙烯—丁烯共聚物、乙烯—辛烯共聚物等)、乙烯与不饱和羧酸酯的共聚物(乙烯—甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯—丙烯酸丁酯共聚物等)、乙 烯与脂肪族乙烯基化合物的共聚物、乙烯与丙烯及非共轭二烯的三元共聚物、丙烯酸橡胶(聚丙烯酸丁酯、聚(丙烯酸-2-乙基己酯)、丙烯酸丁酯—丙烯酸-2-乙基己酯共聚物等)、有机硅类橡胶(聚有机硅氧烷橡胶、由聚有机硅氧烷橡胶和聚(甲基)丙烯酸烷基酯橡胶构成的IPN型复合橡胶等)等。它们可以单独使用1种,也可以并用2种以上。其中,“(甲基)丙烯酸酯”意指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”,后述的“(甲基)丙烯酸”意指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。
作为,根据需要与这种橡胶性聚合物共聚的单体成分,可以适合地列举芳香族乙烯基化合物、氰化乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯化合物、(甲基)丙烯酸化合物等。作为其它的单体成分,可以列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等含有环氧基的(甲基)丙烯酸酯化合物,马来酸酐缩亚胺、N-甲基马来酸酐缩亚胺、N-苯基马来酸酐缩亚胺等马来酸酐缩亚胺化合物,马来酸、苯二甲酸、衣康酸等α,β-不饱和羧酸化合物及其酸酐,例如,马来酸酐等。这些单体成分,可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
为了改善本发明的热塑性树脂组合物的耐冲击性,优选使用芯/壳型接枝共聚物类型的聚合物作为C组分的橡胶性聚合物。其中,特别优选具有下述结构的芯/壳型接枝共聚物,其将选自含有丁二烯的橡胶、含有丙烯酸丁酯的橡胶、含有丙烯酸-2-乙基己酯的橡胶、有机硅类橡胶中的至少1种橡胶性聚合物作为芯层,在其周围,使选自丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、芳香族乙烯基化合物中的至少1种单体成分共聚而形成壳层。
进一步具体而言,可以列举甲基丙烯酸甲酯—丁二烯—苯乙烯聚合物(MBS)、甲基丙烯酸甲酯—丁二烯聚合物(MB)、甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸橡胶聚合物(MA)、甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸-丁二烯橡胶共聚物、甲基丙烯酸甲酯—丙烯酸-丁二烯橡胶—苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸甲酯—(丙烯酸-有机硅IPN(interpenetrating polymer network)橡胶)聚合物等。这些橡胶性聚合物可以单独使用1种,也可以并用2种以上。
作为这种芯/壳型接枝共聚物,例如可以列举Rohm and HaasCompany(ロ—ム·アンド·ハ—ス·ジヤパン)生产的Paraloid(パ ラロイド)EXL2315、EXL2602、EXL2603等EXL系列,KM330、KM336P等KM系列,KCZ201等KCZ系列,MITSUBISHI RAYON公司生产的Metablen(メタブレン)S—2001、SRK—200等。
作为在橡胶性聚合物中共聚有能够与其共聚的单体成分的橡胶性聚合物的其它具体例,可以列举聚丁二烯橡胶、苯乙烯—丁二烯共聚物(SBR)、苯乙烯—丁二烯—苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、苯乙烯—乙烯/丁烯—苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)、苯乙烯—乙烯/丙烯—苯乙烯嵌段共聚物(SEPS)、乙烯—丙烯酸乙酯共聚物(EEA)、乙烯—丙烯酸甲酯共聚物(EMA)、乙烯—丁烯共聚物(EBR)、乙烯—辛烯共聚物(EOR)等。
磷类化合物(D组分)
本发明的热塑性树脂组合物,在不损害本发明效果的范围内,为了提高热稳定性和色调,优选还含有作为D组分的磷类化合物(以下,有时简称为“D组分”)。作为磷类化合物,可以使用现有公知的任意的化合物。具体而言,可以列举磷酸、膦酸、亚磷酸、次膦酸、多磷酸等磷的氧代酸,酸性焦磷酸钠、酸性焦磷酸钾、酸性焦磷酸钙等酸性焦磷酸金属盐,磷酸钾、磷酸钠、磷酸铯、磷酸锌等IA族或IIB族金属的磷酸盐、有机磷酸酯化合物、有机亚磷酸酯化合物、有机膦酸酯化合物等。
其中,优选下述通式(I)所示的有机磷酸酯化合物和/或下述通式(II)所示的有机亚磷酸酯化合物。
O=P(OH)m(OR)3-m···(I)
(在通式(I)中,R是烷基或芳基,可以分别相同,也可以不同。m是0~2的整数。)
(式中,R′表示烷基或芳基,可以分别相同,也可以不同。)
上述通式(I)中,R优选为碳原子数1~30的烷基或碳原子数6~30的芳基,更优选碳原子数2~25的烷基。另外,m优选为1和/或2。
另外,上述通式(II)中,R′优选为碳原子数1~30的烷基或碳原子数6~30的芳基。作为上述通式(II)所示的亚磷酸酯的优选具体例,可以列举二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、双(2,6-二叔丁基-4-甲基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯等。
在本发明的热塑性树脂组合物中,颗粒状无机填料(B组分)相对于100重量份热塑性树脂(A组分)的含量是1~400重量份。如果小于1重量份,则刚性不足;反之如果大于400重量份,耐冲击性和热稳定性就会下降。因此,颗粒状无机填料(B组分)相对于100重量份热塑性树脂(A组分)的含量更优选1~200重量份,进一步优选1~100重量份,更加优选3~80重量份,特别优选5~60重量份。
在本发明中使用橡胶性聚合物(C组分)时,相对于100重量份热塑性树脂(A组分),C组分的含量优选为1~40重量份,更优选3~35重量份,特别优选5~30重量份。通过配合1重量份以上的C组分,耐冲击性有变得良好的趋势;如果大于40重量份,有时会导致热稳定性和刚性下降。
另外,在本发明中使用磷类化合物(D组分)时,相对于100重量份颗粒状无机填料(B组分),D组分的含量优选为0.1~5重量份,更优选0.3~4重量份,特别优选0.5~3重量份。通过配合0.1重量份以上的D组分,耐冲击性和热稳定性、色调有变得良好的趋势;如果大于5重量份,有时会导致热稳定性下降。
其它组分
根据需要,在不损害本发明目的的范围内,本发明的热塑性树脂组合物可以含有各种树脂添加剂。作为各种树脂添加剂,可以列举抗氧化剂、脱模剂、紫外线吸收剂、染料颜料、阻燃剂、防滴剂、防静电剂、防雾剂、润滑剂/防结块剂、流动性改善剂、增塑剂、分散剂、抗菌剂等。这些可以并用2种以上。以下,具体说明本发明的热塑性树脂组合物中适合的添加剂的一个例子。
作为抗氧化剂,可以列举位阻酚类抗氧化剂。作为其具体例,可以列举季戊四醇四[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、硫代二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁 基-4-羟基苯基)丙酸酯]、N,N′-己烷-1,6-二基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基丙酰胺)、2,4-二甲基-6-(1-甲基十五烷基)酚、二乙基[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟基苯基]甲基]磷酸酯、3,3′,3″,5,5′,5″-六叔丁基-a,a′,a″-(均三甲苯-2,4,6-三基)三对甲酚、4,6-双(辛基硫代甲基)邻甲酚、亚乙基双(氧化乙烯)双[3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)丙酸酯]、六亚甲基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、2,6-二叔丁基-4-(4,6-双(辛基硫代)-1,3,5-三嗪-2-基氨基)酚等,它们可以并用2种以上。
其中,优选季戊四醇四[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。这2种酚类抗氧化剂由Ciba Specialty Chemicals公司以“Irganox(イルガノックス)1010”和“Irganox1076”的名称销售。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,抗氧化剂的含量通常为0.001~1重量份,优选为0.01~0.5重量份。如果抗氧化剂的含量小于0.001重量份,作为抗氧化剂的效果不足;如果大于1重量份时,效果达到顶点但不经济。
作为脱模剂,可以列举选自脂肪族羧酸、脂肪族羧酸与醇的酯、数均分子量200~15000的脂肪族烃化合物、聚硅氧烷类硅油中的至少1种化合物。
作为脂肪族羧酸,可以列举饱和或不饱和的脂肪族1元、2元或3元羧酸。这里,所谓脂肪族羧酸,也包括脂环式的羧酸。其中,优选的脂肪族羧酸是碳原子数6~36的1元或2元羧酸,更优选碳原子数6~36的脂肪族饱和1元羧酸。作为这种脂肪族羧酸的具体例,可以列举软酯酸、硬脂酸、己酸、癸酸、月桂酸、二十烷酸、二十二烷酸、二十四烷酸、二十六烷酸、三十烷酸、三十四烷酸、二十八烷酸、己二酸、壬二酸等。
作为脂肪族羧酸与醇的酯中的脂肪族羧酸,可以使用与上述脂肪族羧酸相同的脂肪族羧酸。另一方面,作为醇,可以列举饱和或不饱和的1元或多元醇。这些醇可以具有氟原子、芳基等取代基。其中,优选碳原子数30以下的1元或多元的饱和醇,更优选碳原子数30以下的脂肪族饱和1元醇或多元醇。这里,所谓脂肪族,也包括脂环式 化合物。作为这种醇的具体例,可以列举辛醇、癸醇、十二烷醇、硬脂醇、二十二烷醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、季戊四醇、2,2-二羟基全氟丙醇、季戊二醇、二(三羟甲基丙烷)、二季戊四醇等。
另外,上述的酯化合物,作为杂质,可以含有脂肪族羧酸和/或醇,也可以是多种化合物的混合物。
作为脂肪族羧酸与醇的酯的具体例,可以列举蜂蜡(以棕榈酸蜂花酯为主要成分的混合物)、硬脂酸硬脂醇酯、二十二烷酸二十二烷醇酯、二十二烷酸硬脂醇酯、单棕榈酸甘油酯、单硬脂酸甘油酯、二硬脂酸甘油酯、三硬脂酸甘油酯、季戊四醇单棕榈酸酯、季戊四醇单硬脂酸酯、季戊四醇二硬脂酸酯、季戊四醇三硬脂酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯等。
作为数均分子量200~15000的脂肪族烃,可以列举液体石蜡、石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、费—托合成蜡、碳原子数3~12的α-烯烃低聚物等。这里,作为脂肪族烃,也包括脂环式烃。另外,这些烃化合物可以被部分氧化。其中,优选石蜡、聚乙烯蜡或聚乙烯蜡的部分氧化物,更优选石蜡、聚乙烯蜡。数均分子量优选为200~5000。这些脂肪族烃可以是单一物质,也可以是构成成分和分子量不同的脂肪族烃的混合物,主要成分在上述范围内即可。
作为聚硅氧烷类硅油,例如可以列举二甲基硅油、苯基甲基硅油、二苯基硅油、氟化烷基有机硅等。它们可以并用2种以上。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,脱模剂的含量通常为0.001~2重量份,优选为0.01~1重量份。如果脱模剂的含量小于0.001重量份,有时脱模性效果不足;而如果大于2重量份,则存在耐水解性下降、注射成型时的模具污染等问题。
作为紫外线吸收剂的具体例,除氧化铈、氧化锌等无机紫外线吸收剂外,可以列举苯并三唑化合物、二苯甲酮化合物、三嗪化合物等有机紫外线吸收剂。其中优选有机紫外线吸收剂。特别优选选自苯并三唑化合物、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧]-酚、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚、2,2′-(1,4-亚苯基)双[4H-3,1-苯并噁嗪-4-酮]、[(4-甲氧基苯基)-亚甲基]-丙烷二羧酸-二甲基酯中的至少1种。
作为苯并三唑化合物的具体例,可以列举与甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸酯—聚乙二醇的缩合物。另外,作为其它的苯并三唑化合物的具体例,可以列举2-双(5-甲基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(3,5-二叔丁基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-(3′,5′-二叔丁基-2′-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(3,5-二叔戊基-2-羟基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2,2′-亚甲基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)酚][甲基-3-[3-叔丁基-5-(2H-苯并三唑-2-基)-4-羟基苯基]丙酸酯—聚乙二醇]缩合物等。它们可以并用2种以上。
其中,优选为2-(2′-羟基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-[2-羟基-3,5-双(α,α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[(己基)氧]-酚、2-[4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基]-5-(辛氧基)酚、2,2′-亚甲基-双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2N-苯并三唑-2-基)酚]。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,紫外线吸收剂的含量通常为0.01~3重量份,优选为0.1~1重量份。如果紫外线吸收剂的含量小于0.01重量份,有时会导致耐候性的改善效果不足;而如果大于3重量份,有时会产生模具沉积等问题的情况。
作为染料颜料,可以列举无机颜料、有机颜料、有机染料等。作为无机颜料,例如可以列举碳黑、镉红、镉黄等硫化物类颜料,群青等硅酸盐类颜料,氧化钛、氧化锌、氧化铁红、氧化铬、铁黑、钛黄、锌—铁类褐、钛—钴类绿、钴绿、钴蓝、铜—铬类黑、铜—铁类黑等氧化物类颜料,铬黄、钼橙等铬酸类颜料,普鲁士蓝等亚铁氰类颜料等。作为有机颜料和有机染料,可以列举铜酞菁蓝、铜酞菁绿等酞菁类染料颜料,镍偶氮黄等偶氮类染料颜料,硫靛类、紫环酮类、苝类、喹吖啶酮类、二噁嗪类、异吲哚啉酮类、喹酞酮类等缩合多环染料颜料,蒽醌类、杂环类、甲基类染料颜料等。它们可以并用2种以上。其中,从热稳定性方面出发,优选氧化钛、碳黑、赛安宁类、喹啉类、蒽醌类、酞菁类化合物等。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,染料颜料的含量通常 为5重量份以下,优选为3重量份以下,更优选为2重量份以下。如果染料颜料的含量大于5重量份时,有时会导致耐冲击性不足。
作为阻燃剂,可以列举卤化双酚A的聚碳酸酯、溴化双酚类环氧树脂、溴化双酚类苯氧树脂、溴化聚苯乙烯等卤素类阻燃剂,磷酸酯类阻燃剂,二苯砜-3,3′-二磺酸二钾、二苯砜-3-磺酸钾、全氟丁烷磺酸钾等有机金属盐类阻燃剂,聚有机硅氧烷类阻燃剂等,特别优选磷酸酯类阻燃剂。
作为磷酸酯类阻燃剂的具体例,可以列举三苯基磷酸酯、间苯二酚双(二(二甲苯基)磷酸酯)、氢醌双(二(二甲苯基)磷酸酯)、4,4′-双酚双(二(二甲苯基)磷酸酯)、双酚A双(二(二甲苯基)磷酸酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)、氢醌双(二苯基磷酸酯)、4,4′-双酚双(二苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)等。它们可以并用2种以上。其中,优选间苯二酚双(二(二甲苯基)磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,阻燃剂的含量通常为1~30重量份,优选为3~25重量份,更优选为5~20重量份。如果阻燃剂的含量小于1重量份,则有时阻燃性不足;如果大于30重量份,则有时会导致耐热性下降。
作为防滴剂,例如可以列举聚氟乙烯等氟化聚烯烃,特别优选具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯。这表示在聚合物中容易分散,并且使聚合物彼此结合、制作纤维状材料的倾向。具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯按照ASTM规格分类为类3。聚四氟乙烯除固体形状外,还可以使用水性分散液形态的聚四氟乙烯。作为具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯,例如可以列举Du Pont-Mitsui Fluorochemicals Co.,LTD生产的“Teflon(注册商标)6J”或“Teflon(注册商标)30J”、由DAIKIN工业社生产的“Polyflon(商品名)”等。
相对于A组分和B组分的合计100重量份,防滴剂的含量通常为0.02~4重量份,优选为0.03~3重量份。如果防滴剂的配合量大于5重量份,有时会导使成性品外观下降。
热塑性树脂组合物的制造方法
本发明的热塑性树脂组合物的制造方法是任意的,可以适当选择使用现有公知的任意的热塑性树脂组合物的制造方法。具体而言,例 如使用转鼓或亨舍尔混合机等各种混合机,预先混合A组分、B组分和根据需要使用的C组分、D组分和其它添加组分,然后用班伯里混合机、辊、布拉本德混合机、单螺杆混炼挤出机、双螺杆混炼挤出机、捏合机等进行熔融混炼的方法。
另外,不预先混合各组分或只预先混合一部分组分,使用加料器供给至挤出机,再进行熔融混炼,能够制造树脂组合物,不混合其它组分而用加料器将B组分供给至挤出机并进行熔融混炼、制造树脂组合物的方法,由于能够减轻由颗粒状无机填料飞散/产生粉尘而引起的操作环境恶化,所以从挤出操作性出发,是优选的方法。并且,当B组分是容易由于熔融混炼发生纤维断裂的颗粒状无机填料时,在上游部分一次性投入B组分以外的组分,在中游以后添加剂B组分,并与树脂组分熔融混炼的方法,从得到的树脂组合物的机械物性的观点出发优选。
树脂成型品的制造
本发明的树脂成型品的制造方法是任意的,可以适当从现有公知的任意的树脂成型方法中选择使用。具体而言,可以采用通常的注射成型法、超高速注射成型法、注射压缩成型法、二色成型法、气体辅助等中空成型法、使用绝热模具的成型法、使用迅速加热模具的成型法、发泡成型(含有超临界流体)、嵌入成型、IMC(模内涂层成型)成型法、挤出成型法、片式成型法、热成型法、旋转成型法、叠层成型法、压制成型法等。另外,也可以采用使用热流道方式的成型法。
另外,在本发明中,从减少废弃物等减轻环境负荷和降低成本的观点出发,在由树脂组合物制造树脂成型品时,可以将产品的不适合品、浇口、流道、使用过的产品等再循环原料与未用过的材料混合,进行再循环化(所谓材料再循环化)。此时,再循环原料由于其粉碎使用,制造成型品时可以减少不良,因而优选。相对于再循环原料和未用过的原料的合计量,再循环原料的含有比率通常为70重量%以下,优选为50重量%以下,更优选为30重量%以下。
实施例
下面,通过实施例进一步详细地说明本发明,但本发明在不超越 其要点的范围内,不限定于下述实施例。其中,在以下的实施例和比较例中,配合量指的是重量份。
为了得到实施例和比较例的各树脂组合物,准备如下所示的原料。其中,相对粘度是在23℃、98重量%浓硫酸中、以1重量%测定时的相对粘度。
<聚酰胺树脂>
聚酰胺—6(1):三菱工程塑料株式会社生产“NOVAMID1020J”,相对粘度3.5,末端羧基含量/末端氨基含量比1.0
聚酰胺—6(2):三菱工程塑料株式会社生产“NOVAMID1010J”,相对粘度2.5,末端羧基含量/末端氨基含量比2.6
<芳香族聚碳酸酯树脂>
芳香族聚碳酸酯树脂(1):采用界面聚合法制造的双酚A型芳香族聚碳酸酯(三菱工程塑料株式会社生产“Iupilon S—3000FN”,粘度平均分子量22500,末端羟基浓度=150ppm)
芳香族聚碳酸酯树脂(2):采用界面聚合法制造的双酚A型芳香族聚碳酸酯(三菱工程塑料株式会社生产“Iupilon H—4000FN”,粘度平均分子量15500,末端羟基浓度=150ppm)
芳香族聚碳酸酯树脂(3):采用界面聚合法制造的双酚A型芳香族聚碳酸酯(三菱工程塑料株式会社生产“Iupilon E—2000FN”,粘度平均分子量28000,末端羟基浓度=150ppm)
<热塑性聚酯树脂>
聚对苯二甲酸丁二醇酯(1):三菱工程塑料株式会社生产“NOVADUR5020”,固有粘度1.20dl/g
聚对苯二甲酸丁二醇酯(2):三菱工程塑料株式会社生产“NOVADUR5008”,固有粘度0.85dl/g
聚对苯二甲酸乙二醇酯:三菱化学社生产“NOVAPEX GG500,固有粘度0.76dl/g
<苯乙烯类树脂>
ABS树脂:丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物,日本A&L株式会社生产“SANTAC AT—08”,丁二烯橡胶含量18重量%
<颗粒状无机填料>
颗粒状滑石(1):制造例1
在20升亨舍尔混合机中加入4000g平均粒径1.8μm的滑石(松村产业社生产,Hi-Filler#5000PJ),一边将搅拌叶片以1500rpm的高速旋转搅拌,一边用2分钟添加100g含有由对苯二甲酸、乙二醇、5-硫代间苯二甲酸钠组成的水溶性聚酯树脂20重量%的水溶性聚酯水溶液(互应化学工业社生产“Plascoat Z—221”),以及1520g自来水。并且,添加水溶液后搅拌3分钟,得到粘土状混炼物。
接着,用安装有网孔1.2mm过滤网的roll basket型造粒机挤出混炼物进行造粒,用热风温度100℃的流动层干燥机干燥约60分钟,得到颗粒状滑石。并且,用整粒机使颗粒一致,得到平均轴径1.2mm、平均轴长1.5mm的圆柱状颗粒物(以下,简称为颗粒状滑石(1))。得到的颗粒状滑石(1),水溶性聚酯树脂含量是0.5重量%、体积密度是0.70g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为95重量%、含水率是0.2%。
颗粒状滑石(2):制造例2
除了在制造例1中使水溶性聚酯水溶液(Z—221)为200g、自来水为1440g以外,与制造例1同样操作,进行造粒,得到颗粒状滑石(2)。得到的颗粒状滑石(2),水溶性聚酯树脂含量是1重量%、体积密度是0.70g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为98重量%、含水率是0.4%。
颗粒状滑石(3):制造例3
除了在制造例1中使含有由对苯二甲酸、乙二醇、5-硫代间苯二甲酸钠组成的水溶性聚酯树脂25重量%的水溶性聚酯水溶液(互应化学工业社生产“Plascoat Z—561”)为80g、自来水为1540g以外,与制造例1同样操作,进行造粒,得到颗粒状滑石(3)。得到的颗粒状滑石(3),水溶性聚酯树脂含量是0.5重量%、体积密度是0.68g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为94重量%、含水率是0.3%。
<比较例用颗粒状无机填料>
颗粒状滑石(4):松村产业社生产“MTB-12”,滑石平均粒径是1.8μm、体积密度是0.74g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为98重量%、颗粒形状是圆柱状、平均轴径1.2mm、平均轴长1.5mm, 粘合剂种类是CMC(第一工业制药社生产、SEROGEN7A)、粘合剂含量是0.3重量%、作为润滑剂含有0.11%的水。
颗粒状滑石(5):松村产业社生产“MTB-11”,滑石平均粒径是1.8μm、体积密度是0.72g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为97重量%、颗粒形状是圆柱状、平均轴径1.2mm、平均轴长1.5mm,粘合剂种类是2种动物胶(JIS K6503、AGX-5195B、新田Gelatin社产品),粘合剂含量是0.5重量%,作为润滑剂含有0.12%的水。
颗粒状滑石(6):松村产业社生产“MTB-5”,滑石平均粒径是1.8μm、体积密度是0.69g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为92重量%、颗粒形状是圆柱状、平均轴径1.2mm、平均轴长1.5mm,粘合剂种类是膨润土、粘合剂含量是0.5重量%,作为润滑剂含有0.15%的水。
<比较例用无机填料>
粉末状滑石:松村产业社生产“Hi-Filler#5000PJ”,平均粒径是1.8μm、体积密度是0.12g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为0重量%。
压缩滑石:林化成社生产“UPN HS-T0.8”,脱气压缩品,平均粒径是2μm、体积密度是0.8g/ml、粒度是网孔500μm的筛上物的比例为32重量%。
<橡胶性聚合物>
橡胶性聚合物(1):由聚丙烯酸烷基酯(芯)/丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸烷基酯共聚物(壳)组成的芯/壳型接枝共聚物,Rohm andHaas Company生产的“EXL2315”
橡胶性聚合物(2):由聚丁二烯(芯)/丙烯酸烷基酯—甲基丙烯酸烷基酯共聚物(壳)组成的芯/壳型接枝共聚物,Rohm and HaasCompany生产的“EXL2603”
<磷类化合物>
磷类化合物:化学式O=P(OH)n’(OC18H37)3-n′(n′是1和2的混合物)、旭电化工业社生产“ADK STAB AX-71”
<其它组分>
抗氧化剂:季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](CibaSpecialty Chemicals公司生产“Irganox1010”);脱模剂:季戊四醇四硬脂酸酯(日本油脂社生产“ユニスタ—H476”)
<树脂组合物的调制和试验片的制作>
参考例1~8
用转鼓混合机,将表1所示的各组分按照该表所示的比例均匀混合,然后使用双螺杆挤出机(日本制钢所生产“TEX30XCT”、L/D=42、机筒数12),以料筒温度250℃、螺杆转速300rpm,由机筒1供给至挤出机,进行熔融混炼,由此制作树脂组合物的粒料。
将上述得到的树脂组合物的粒料在120℃干燥6小时以上,然后使用名机制作所生产的M150AII-SJ型注射成型机,在料筒温度250℃、模具温度80℃、成型循环55秒的条件下,制成ASTM试验片和100mmΦ的圆盘状成型品(厚度3mm)。
实施例4~10和比较例6~10
用转鼓混合机,将表2和表3所示的各组分按照同表所示的比例均匀混合,然后使用双螺杆挤出机(日本制钢所生产“TEX30XCT”、L/D=42、机筒数12),以料筒温度260℃、螺杆转速300rpm,由机筒1供给至挤出机,进行熔融混炼,由此制作树脂组合物的粒料。
将上述得到的树脂组合物的粒料在110℃干燥6小时以上,然后使用名机制作所生产的M150AII-SJ型注射成型机,在料筒温度260℃、模具温度80℃、成型循环55秒的条件下,制成ASTM试验片和100mmΦ的圆盘状成型品(厚度3mm)。另外,以4分钟1个循环进行滞留成型,对第5次注射后的圆板状成型品进行评价。
实施例11~18和比较例11~15
用转鼓混合机,将表4和表5所示的各组分按照同表所示的比例均匀混合,然后使用双螺杆挤出机(日本制钢所生产“TEX30XCT”、L/D=42、机筒数12),以料筒温度260℃、螺杆转速300rpm,由机筒1供给至挤出机,进行熔融混炼,由此制作树脂组合物的粒料。
将上述得到的树脂组合物的粒料在110℃干燥6小时以上,然后使用名机制作所生产的M150AII-SJ型注射成型机,在料筒温度280℃、模具温度80℃、成型循环55秒的条件下,制成ASTM试验片和100mm Φ的圆盘状成型品(厚度3mm)。另外,以5分钟1个循环进行滞留成型,对第5次注射后的圆板状成型品进行评价。
<评价方法>
(1)挤出加工性
在调制上述树脂组合物时,将不存在在加料斗中堵塞、向挤出机的进料不良等问题,并且喷出量在40k/h以上、能够容易进行绞线化和颗粒化的评价为○;将在喷出量为40k/h时,存在在加料斗中堵塞、向挤出机的进料不良等问题,降低吐出量,勉强能够进行绞线化和颗粒化的评价为×。
(2)刚性(弯曲弹性模量)
根据ASTM D790,使用厚度6.4mm的试验片,在23℃测定弯曲弹性模量(单位:MPa)。
(3)耐冲击性
a.Izod冲击强度
根据ASTM D256,使用厚度3.2mm的带缺口试验片,在23℃测定Izod冲击强度(单位:J/m)。
b.面冲击强度
对上述制作的圆盘状成型品(通常成型品),使用高速冲击试验机(岛津制作所生产),以冲头直径1/2英寸、支架直径3英寸、冲切速度1m/s,进行冲切冲击试验。面冲击强度(破坏能量,单位:J)越大,耐冲击性越优异。
(4)色调
对上述制作的圆盘状成型品(通常成型品),使用分光式色彩计(日本电色工业社生产,SE2000型),利用反射法(抑制板:白色板)测定YI值。YI值越小,色调越优异。
(5)滞留热稳定性
a.表面外观
目视观察上述制作的圆盘状成型品(滞留成型品)的表面外观,以几乎没有由银条纹(silver streak)引起表面粗糙的评价为○,有由银条纹引起表面粗糙的评价为×。
b.面冲击强度
对上述制作的圆盘状成型品(滞留成型品),使用高速冲击试验机(岛津制作所生产),以冲头直径1/2英寸、支架直径3英寸、冲切速度1m/s,进行冲切冲击试验。面冲击强度(破坏能量,单位:J)越大,耐冲击性越优异。
实施例11~18和比较例11~15
制造在表1~表5中记载的各种树脂组合物,采用上述方法进行评价。在表1~表5中表示结果。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
从表1中表示的参考例以及表2~表5中表示的实施例和比较例的结果可知以下结论。本发明的参考例1~3中记载的树脂组合物,其挤出加工性、刚性、耐冲击性、色调优异。相对于此,B组分为本专利规定范围外的参考例4~8中记载的树脂组合物,其耐冲击性、色调差,参考例7、8中记载的树脂组合物的挤出加工性也差。
实施例4~10中记载的树脂组合物,其挤出加工性、刚性、耐冲击性、色调、热稳定性优异。相对于此,B组分为本专利规定范围外的比较例6~10中记载的树脂组合物,耐冲击性、色调、热稳定性差,比较例9、10中记载的树脂组合物,挤出加工性、刚性也差。
实施例11~18中记载的树脂组合物,其挤出加工性、刚性、耐冲 击性、色调、热稳定性优异。相对于此,B组分为本专利规定范围外的比较例11~15中记载的树脂组合物,其耐冲击性、色调、热稳定性差,比较例14、15中记载的树脂组合物,挤出加工性、刚性也差。
以上,与目前最实用且认为优选的实施方式相关,说明了本发明,但本发明并不限定于本申请说明书中公开的实施方式,在能够从权利要求和说明书整体理解的不违反发明要点或思想的范围内,可以适当变更,伴随这种变更的情况也应该理解为是本发明的技术范围。其中,本申请基于2006年4月13日申请的日本专利申请(特愿2006—111289号),并引用其全部内容。
Claims (7)
1.一种热塑性树脂组合物,其特征在于:
包括100重量份的热塑性树脂(A组分)和1~400重量份的颗粒状无机填料(B组分),其中,
所述热塑性树脂(A组分)选自芳香族聚碳酸酯树脂、热塑性聚酯树脂、聚苯醚树脂和聚缩醛树脂中的至少1种,
该颗粒状无机填料(B组分)由平均粒径为0.01~100μm的无机填料和水溶性聚酯树脂粘合剂构成,体积密度为0.4~1.5g/ml,
颗粒状无机填料(B组分)是颗粒状滑石,
颗粒状无机填料(B组分)中的水溶性聚酯树脂粘合剂的含量为0.1~3重量%。
2.如权利要求1所述的热塑性树脂组合物,其特征在于:
颗粒状无机填料(B组分)的粒度为,网孔500μm的筛上物的比例是55重量%以上。
3.如权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于:
100重量份的热塑性树脂(A组分)中的30重量份以上由选自芳香族聚碳酸酯树脂和热塑性聚酯树脂中的至少一种构成。
4.如权利要求3所述的热塑性树脂组合物,其特征在于:
100重量份的热塑性树脂(A组分)由50~85重量份的芳香族聚碳酸酯树脂、和50~15重量份的热塑性聚酯树脂和/或苯乙烯类树脂构成。
5.如权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于:
相对于100重量份的热塑性树脂(A组分),还含有1~40重量份的橡胶性聚合物(C组分)。
6.如权利要求1或2所述的热塑性树脂组合物,其特征在于:
相对于100重量份的颗粒状无机填料(B组分),还含有0.1~5重量份的磷类化合物(D组分)。
7.一种使权利要求1~6中任一项所述的热塑性树脂组合物成型而得到的树脂成型品。
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