玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，所述樹脂組合物包含：(A)50至75重量%的熔融指數(300℃，1.2kg)為22g/10min或大于22g/10min的聚碳酸酯，(B)3至15重量%的橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物，(C)3至10重量%的芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物，(D)1至10重量%的乙烯丙烯酸酯類共聚物，(E)10至25重量%的玻璃纖維，和(F)5至20重量%的芳族磷酸酯類化合物，因而所述樹脂組合物有利地顯示出優異的流動性、阻燃性、硬度、抗沖擊性和外觀品質。
【專利說明】玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物。更具體而言，本發明涉及一種具有優異的流動性、阻燃性、硬度、抗沖擊性和外觀品質的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，該樹脂組合物在具有優異的抗沖擊性、耐熱性和電性能的聚碳酸酯樹脂中包含橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物、芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的共聚物、乙烯丙烯酸酯類共聚物、玻璃纖維和芳族磷酸酯類化合物，因此非常適用于大型電氣電子產品的外殼，包括TV的外殼。
【背景技術】
[0002]聚碳酸酯是一種熱塑性樹脂，它是雙酚A的聚合物，被廣泛用作工程塑料材料，表現出優異的抗沖擊性、電性能和模壓性能，在較寬的溫度范圍內保持物理性能，并具有自熄性。這樣的聚碳酸酯樹脂已通常被用作小型電氣電子產品例如手機或筆記本電腦的外殼。
[0003]然而，在最近幾年，由于聚碳酸酯樹脂具有不良的加工性能的缺點，因此難于將聚碳酸酯樹脂用在尺寸縮小并更加復雜的電氣電子產品的外殼中。為了解決這個問題，將聚碳酸酯樹脂與其它種類的樹脂共混。例如，當將聚碳酸酯樹脂與普通的橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物共混時，該共混樹脂的加工性能得到改善并保持高沖擊強度。
[0004]聚碳酸酯共混樹脂已通常用于電腦外殼和辦公設備等。然而，近來，聚碳酸酯共混樹脂被模壓成型為散發大量熱量的大型產品，如TV。為此，聚碳酸酯共混樹脂應當保持高機械強度并具有阻燃性。
[0005]為了確保阻燃性，按常規鹵素類化合物和銻化合物用作阻燃劑。然而，在最終的模塑制品燃燒過程中，鹵素類化合物不利地導致對人類有害的氣體的產生。因此，在不使用鹵素類化合物的情況下，確保阻燃性的主要方法是使用單體型或低聚物型的磷酸酯化合物作為阻燃劑。
[0006]另外，為了提高硬度，加入玻璃纖維作為增強劑。玻璃纖維使流動性和抗沖擊性(這正是聚碳酸酯的優點)變差，并且由于玻璃纖維從樹脂表面突出來而很難確保外觀光潔。
[0007]為了解決這些問題設計了很多方法以改善聚碳酸酯共混樹脂的外觀品質，但是這些方法中的大多數不是足夠有效。
[0008]在這方面，與如下樹脂組合物有關的發明仍然沒有得到解決，這種樹脂組合物盡管為提高硬度而加入玻璃纖維也能防止流動性和抗沖擊性變差，在模壓成型過程中表現出光潔外觀，使聚碳酸酯類共混樹脂的優點最大化并使其缺點最小化。
【發明內容】
[0009]技術問題
[0010]因此，鑒于上述問題做出了本發明，本發明的目的是提供一種聚碳酸酯樹脂組合物，該組合物通過組合使用聚碳酸酯樹脂和橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物改善了抗沖擊性和加工性，通過增強玻璃纖維實現了高硬度，通過使用芳族磷酸酯化合物提高了阻燃性和流動性，以及通過使用芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的共聚物、乙烯丙烯酸酯類共聚物控制玻璃纖維的突出并因此表現出優異的加工性和外觀品質，因此適于作為TV的外殼材料。
[0011]技術方案
[0012]根據本發明的一個方面，通過提供包含下列組分的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物實現上述和其它目的:
[0013](A) 50 至 75 重量 ％ 的熔融指數(300°C，1.2kg)為 22g/10min 或大于 22g/10min 的
聚碳酸酯；
[0014](B) 3至15重量％的橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物；
[0015](C) 3至10重量％的芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物；
[0016](D) I至10重量％的乙烯丙烯酸酯類共聚物；
[0017](E) 10至25重量％的玻璃纖維；和
[0018](F) 5至20重量％的芳族磷酸酯類化合物。
[0019]下文中，將更加詳細地描述本發明。
[0020](A)聚碳酸酯
[0021]聚碳酸酯是雙酚A聚合物，其熔`融指數為22g/10min或高于22g/10min，或22g/10min至80g/10min。當熔融指數低于22g/10min時,可能發生與加工性相關的問題。
[0022]基于所述樹脂組合物的總重量,聚碳酸酯樹脂的用量可以是50至75重量％, 39至69重量％或53至62重量％。當聚碳酸酯樹脂的含量小于50重量％時，對樹脂的粘合強度變差，可能無法獲得抗沖擊性和良好的外觀，而當其含量超過75重量％時，可能無法獲得所需的強度。
[0023](B)橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物
[0024]所述橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物是通過將芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物接枝在共軛二烯類橡膠聚合物上而得到的，該共軛二烯類橡膠聚合物則是通過如下方式制備的:首先制備具有較小平均粒徑的小直徑的橡膠聚合物，然后通過酸融合(acidfusion)由該小直徑的橡膠化合物制備具有較大平均粒徑的大直徑的橡膠聚合物。
[0025]基于所述樹脂組合物的總重量，橡膠改性的苯乙烯類共聚物的用量可以是3至15重量％，4至12重量％，或5至9重量％。當該橡膠改性的苯乙烯類共聚物的用量小于3重量％時，抗沖擊性改善的效果可能較低，而當其用量超過15重量％時，阻燃性、硬度和外觀品質可能變差。
[0026](C)芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物
[0027]可以在本領域常用的本體聚合反應條件下制備所述芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物。具體地，該本體共聚物通過連續本體聚合20至90重量％或40至80重量％的芳族乙烯基化合物和10至80重量％或20至60重量％的乙烯基氰基化合物而制備得到。
[0028]所述芳族乙烯基化合物可以包括選自苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、對乙基苯乙烯和乙烯基甲苯中的至少一種，特別是可以是苯乙烯。
[0029]所述乙烯基氰基化合物包括選自丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的至少一種，特別是丙烯腈。
[0030]基于所述樹脂組合物的總重量，芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的共聚物的含量是3至10重量％,或4至8重量％。當該共聚物的含量低于3重量％時,流動性改善的效果可能較低，玻璃纖維遮蓋力也可能變差，外觀品質可能下降，而當其含量超過10重量％時，阻燃性和抗沖擊性可能變差。
[0031](D)乙烯丙烯酸酯類共聚物
[0032]乙烯丙烯酸酯類共聚物增強塑料的韌性、改善流動性，是例如乙烯丙烯酸酯共聚物或乙烯甲基丙烯酸酯共聚物。該共聚物可以包含15至50重量％，或20至40重量％的(甲基)丙烯酸酯類單體。當所述(甲基)丙烯酸酯類單體的含量低于15重量％時，由于乙烯含量高可能發生與聚碳酸酯相容性有關的問題，而當含量超過50重量％時，由于乙烯含量過低，沖擊強度增強的效果可能變差。
[0033]基于所述樹脂組合物的總重量，乙烯丙烯酸酯類共聚物的含量可以是I至10重量％，I至7重量％,或2至4重量％。當乙烯丙烯酸酯類共聚物的含量低于I重量％時,沖擊強度和玻璃纖維遮蓋力改善`的效果變差，因而外觀品質可能下降，而當其含量超過10重量％時，阻燃性和硬度可能變差。
[0034](E)玻璃纖維
[0035]可以加入玻璃纖維以增強聚碳酸酯樹脂組合物的硬度，使聚合物之間保持非常強的粘合力，從而提高硬度，并在塑料成型期間使收縮最小化。例如，玻璃纖維的長度可以是2 至Ij 5 μ m，2 至Ij 4 μ m，或約 3 μ m,直@可以是 I 至Ij 100 μ m, I 至Ij 50 μ m, 10 至Ij 30 μ m 或 10 至Ij13 μ m0
[0036]在另一個實施例中，玻璃纖維可以是長度為2至5mm、寬度為15至40 μ m、厚度是5至15μπι的h(短切)玻璃纖維，或是長度為3至4mm、寬度為15至30 μ m、厚度為10至13μπι的h(短切)玻璃纖維。
[0037]在另一個實施例中，玻璃纖維可以是圓形、繭形或扁平形。在另一個實施例中，玻璃纖維可以是用選自聚烯烴和聚硅氧烷中的至少一種涂布了的玻璃纖維。
[0038]基于所述樹脂組合物的總重量，玻璃纖維的用量可以是10至25重量％，或15至20重量％。當玻璃纖維的含量低于10%重量時，可能無法得到需要的硬度，而當其含量超過25%重量時，流動性變差，加工溫度升高，并且可能無法獲得良好的外觀。
[0039](F)芳族磷酸酯類化合物
[0040]所述芳族磷酸酯類化合物用于提供阻燃性，并為液體狀或粉末狀。例如，芳族磷酸酯類化合物可以是芳族單磷酸酯類化合物、芳族二磷酸酯類化合物或芳族三磷酸酯類化合物。
[0041 ] 在具體的實例中，所述芳族磷酸酯類化合物可以包括選自磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、四苯基雙酚A 二磷酸酯(bisphenol A diphosphate)和具有由下面式I表示的結構的芳族二磷酸酯中的至少一種:
[0042]式I
[0043]
【權利要求】
1.一種玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，包含: (A)50至75重量%的熔融指數(3000C，1.2kg)為22g/10min或大于22g/10min的聚碳酸酯； (B)3至15重量％的橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物； (C)3至10重量％的芳族乙烯 基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物； (D)I至10重量％的乙烯丙烯酸酯類共聚物； (E)10至25重量％的玻璃纖維；和 (F)5至20重量％的芳族磷酸酯類化合物。
2.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述橡膠改性的苯乙烯類接枝共聚物通過將芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物接枝在共軛二烯類橡膠聚合物上而得到。
3.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述芳族乙烯基化合物和乙烯基氰基化合物的本體共聚物通過連續本體聚合20至90重量％的芳族乙烯基化合物和10至80重量％的乙烯基氰基化合物而得到。
4.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述芳族乙烯基化合物包括選自苯乙烯、α -甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、鄰乙基苯乙烯、對乙基苯乙烯和乙烯基甲苯中的至少一種。
5.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述乙烯基氰基化合物包括選自丙烯腈、甲基丙烯腈和乙基丙烯腈中的至少一種。
6.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述乙烯丙烯酸酯類共聚物包含15至50重量％的(甲基)丙烯酸酯類單體。
7.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述玻璃纖維是長度為2至5 μ m、直徑為I至100 μ m的短切玻璃纖維。
8.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述芳族磷酸酯類化合物包括選自磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸辛基二苯酯、四苯基雙酚A二磷酸酯和具有由下面式I表示的結構的芳族二磷酸酯中的至少一種: 式1
9.根據權利要求1所述的玻璃纖維增強的聚碳酸酯阻燃樹脂組合物，其中，所述組合物提供用于大型電子電氣產品外殼的玻璃纖維增強樹脂。
【文檔編號】C08K7/14GK103890093SQ201380001593
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年6月12日 優先權日:2012年10月18日
【發明者】崔鐘國, 金涌, 金明一, 玉大容, 安成泰 申請人:Lg化學株式會社