阻燃性热塑性树脂组合物制造技术

技术编号:11424516 阅读:96 留言:0更新日期:2015-05-07 03:22
本发明专利技术提供即使进行薄壁成型也具有高阻燃性的热塑性树脂组合物及其成型体。该热塑性树脂组合物含有热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B),所述热塑性树脂(A)包含含有亚芳基、醚基及羰基的重复单元。热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=80/20~99/1。另外,热塑性氟树脂(B)以粒子状分散于热塑性树脂(A)中,形成分散相,分散相的平均粒径为3μm以下。这样的热塑性树脂组合物适于形成具有厚度1.5mm以下的薄壁部的薄壁成型体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻燃性热塑性树脂组合物
本专利技术涉及即使进行薄壁成型也具有高阻燃性的热塑性树脂组合物(例如芳香族聚醚酮类树脂组合物)及其成型体。
技术介绍
对于应用于弱电领域等中的薄壁成型品,除了焊接所要求的耐热性、刚性、对于冲击及应力的强度等以外,还要求具有高阻燃性。聚醚醚酮(PEEK)等芳香族聚醚酮树脂作为耐热性及机械特性优异的特种工程塑料而被已知,是氧指数高、阻燃性也高的材料,但其并非完全不燃,其薄壁成型品会发生剧烈的氧化分解,阻燃性尚不充分。其中,WO2012/005133号公报(专利文献1)中出于改善滑动性及耐冲击性的目的而公开了一种树脂组合物,该组合物包含芳香族聚醚酮树脂及氟树脂,其中,氟树脂为四氟乙烯与全氟乙烯性不饱和化合物的共聚物,芳香族聚醚酮树脂与氟树脂的质量比为95:5~50:50,氟树脂以粒子状分散于芳香族聚醚酮树脂中,氟树脂的平均分散粒径为3μm以下。在该文献的实施例中,记载了以80:20~60:40的质量比使用芳香族聚醚酮树脂和氟树脂而制作厚3mm的成型体的实例。日本特开2006-274073号公报(专利文献2)中,为了得到外观良好且滑动性、耐溶剂性、耐热性得到提高的膜等薄成型体,公开了一种树脂组合物,其含有聚醚醚酮等聚芳酮树脂70~99质量%、及微粉形态的氟树脂30~1质量%,且分散于树脂组合物中的氟树脂的平均粒径为0.1~30μm。根据该文献的记载,特别优选聚四氟乙烯(PTFE),且在实施例中使用了10~20重量%的PTFE。然而,这些文献中,没有任何有关上述树脂组合物的阻燃性的记载。现有技术文献专利文献专利文献1:WO2012/005133号公报(权利要求书、实施例)专利文献2:日本特开2006-274073号公报(专利权利要求书、第[0005]、[0014]段、实施例)
技术实现思路
专利技术要解决的问题因此,本专利技术的目的在于提供即使进行薄壁成型也具有高阻燃性的热塑性树脂组合物及其成型体。本专利技术的其它目的在于提供弯曲弹性、非金属腐蚀性优异的热塑性树脂组合物及其成型体。本专利技术的另一目的在于提供脱模性、成型品的表面性(或表面平滑性)优异的热塑性树脂组合物及其成型体。解决问题的方法本专利技术人等为了解决上述课题,首先,对由芳香族聚醚酮树脂形成的成型品进行基于Underwriter’sLaboratories公司的Subject94(UL94)的燃烧试验,对其燃烧行为进行了详细观察。由芳香族聚醚酮树脂形成的薄壁成型品在第一次的着火中的燃烧时间较短,在成型品的表面形成了碳化层,但该碳化层不均匀。并且发现,由于在第一次的着火中成型品内部温度大幅上升,因而在第二次的着火中,在成型品内部,树脂发生分解而产生气体,该气体从不均匀的碳化层的脆弱部、或未形成碳化层的部分逸出,与空气中的氧反应而发生燃烧,可能基于该原因而导致阻燃性不足。为了改善常规树脂的阻燃性,已进行了添加溴系阻燃剂、磷系阻燃剂等各种阻燃剂的研究。但是,就芳香族聚醚酮树脂的情况而言,由于工艺温度(例如熔融温度)高,因此即使添加阻燃剂也会在熔融混炼中发生阻燃剂的分解,无法实现对阻燃性的改善。另外,为了防止树脂在燃烧的同时发生滴流而引起火势蔓延,有时将阻燃剂与滴流防止剂组合使用。但是,滴流防止剂若不是与阻燃剂组合使用的形式则无法显示其效果。另外,如上所述,由于实际上无法在芳香族聚醚酮树脂中添加阻燃剂,因此没有单独添加滴流防止剂的方案。需要说明的是,本专利技术人等进行了索性向芳香族聚醚酮树脂中单独添加作为滴流防止剂的聚四氟乙烯(PTFE)的尝试。然而,通过使PTFE以粗大的纤维形状分散在上述树脂中,成型品的表面粗糙度增大,经过第一次的着火而形成不均匀的碳化层,可能基于该原因而导致无法实现对阻燃性的改善。为此,本专利技术人等进行了更加深入的研究,结果发现,向包含含有亚芳基、醚基及羰基的重复单元的热塑性树脂(芳香族聚醚酮树脂)中少量添加可熔融成型的热塑性氟树脂时,能够使热塑性氟树脂以微小尺寸分散于上述热塑性树脂中,从而能够基于第一次的着火而均匀地形成碳化层,可能基于该原因,即使进行薄壁成型也能够获得极高的阻燃性,进而完成了本专利技术。即,本专利技术的阻燃性热塑性树脂组合物适于用来形成具有厚度1.5mm以下的薄壁部的薄壁成型体,该组合物包含热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B),且该热塑性树脂(A)包含含有亚芳基、醚基及羰基的重复单元。热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=80/20~99/1(例如为95/5~99/1、优选为96/4~98/2)。热塑性氟树脂(B)以粒子状分散于热塑性树脂(A)中,形成分散相。分散相(热塑性氟树脂(B)相)的平均粒径可以为3μm以下(例如0.1~0.7μm左右)、优选为0.6μm以下。热塑性树脂(A)可以是包含下述式(a1)~(a3)中的任一种结构式表示的重复单元的热塑性树脂。[-Ar-O-Ar-C(=O)-](a1)[-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-](a2)[-Ar-O-Ar-O-Ar-C(=O)-](a3)[式中,Ar表示2价芳香族烃环基(亚苯基(phenylenegroup)、亚联苯基(biphenylenegroup)等)]热塑性氟树脂(B)是自由基聚合性全氟类单体的共聚物,例如,可以是由四氟乙烯与选自六氟丙烯及全氟(C1-3烷基乙烯基醚)中的至少一种形成的共聚物。在温度390℃、剪切速度60s-1,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的熔融粘度比可以为:前者/后者=0.3/1~6/1。阻燃性热塑性树脂组合物即使经过薄壁成型也具有优异的阻燃性,对厚度0.8mm的试验片进行基于UL94的垂直燃烧试验时,第一次及第二次的着火时间的总和可以为10秒钟以下。需要说明的是,本专利技术也包含由上述阻燃性热塑性树脂组合物形成的薄壁成型体。此外,本专利技术还包含一种方法,该方法包括:通过对上述阻燃性热塑性树脂组合物进行熔融混炼,使热塑性氟树脂(B)以平均粒径3μm以下的粒子状分散于热塑性树脂(A)中,成型具有厚度1.5mm以下的薄壁部的薄壁成型体,由此使该成型体的阻燃性提高。专利技术的效果本专利技术中,使热塑性氟树脂以微粒状分散于特定的芳香族热塑性树脂中,因而即使经过薄壁成型也能够稳定地发挥出高阻燃性。另外,本专利技术中,仅少量添加热塑性氟树脂即可大幅提高阻燃性,且非金属腐蚀性、成型品的弯曲弹性、脱模性、表面性(或表面平滑性)的平衡也优异。具体实施方式本专利技术的阻燃性热塑性树脂组合物包含热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B),所述热塑性树脂(A)具有多个芳环经由特定的接合部(linker)连结而成的结构。这样的树脂组合物具有极高的阻燃性,适用于形成薄壁成型体的用途。(A)热塑性树脂热塑性树脂(A)只要包含由亚芳基(arylene)、醚基[-O-]及羰基[-C(=O)-]构成的重复单元则没有特殊限制,例如,包含下述式(a1)~(a5)中任意结构式表示的重复单元。[-Ar-O-Ar-C(=O)-](a1)[-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-](a2)[-Ar-O-Ar-O-Ar-C(=O)-](a3)[-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-O-Ar-C(=O)-Ar-C(=O)-](a4)[-Ar-O-Ar-O-Ar-本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种阻燃性热塑性树脂组合物,其用于形成具有厚度1.5mm以下的薄壁部的薄壁成型体,其中,该组合物包含热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B),所述热塑性树脂(A)包含含有亚芳基、醚基及羰基的重复单元,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=80/20~99/1,热塑性氟树脂(B)以粒子状分散于热塑性树脂(A)中,形成分散相,分散相的平均粒径为3μm以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.31 JP 2012-1910841.一种阻燃性热塑性树脂组合物,其用于形成具有厚度1.5mm以下的薄壁部的薄壁成型体,其中,该组合物包含热塑性树脂(A)和热塑性氟树脂(B),所述热塑性树脂(A)包含含有亚芳基、醚基及羰基的重复单元,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=96/4~99/1,热塑性氟树脂(B)是选自六氟丙烯及全氟(C1-3烷基乙烯基醚)中的至少一种与四氟乙烯形成的共聚物,在温度390℃、剪切速度60s-1时,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的熔融粘度比为:前者/后者=0.3/1~6/1,热塑性氟树脂(B)以粒子状分散于热塑性树脂(A)中,形成分散相,分散相的平均粒径为0.7μm以下。2.根据权利要求1所述的阻燃性热塑性树脂组合物,其中,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=96/4~98.5/1.5。3.根据权利要求1或2所述的阻燃性热塑性树脂组合物,其中,热塑性树脂(A)与热塑性氟树脂(B)的重量比例为:前者/后者=96/4~98/2。4.根据权利要求1或2所述的阻燃性热塑性树脂组合物,其中,热塑性氟树脂(B)的分散相...

【专利技术属性】
技术研发人员:六田充辉明石达树足立有希增田晴久
申请(专利权)人:大赛璐赢创株式会社大金工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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