CN101418117B - 芳香族聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种树脂组合物,其含有芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份和通过麦奇克激光衍射法测定的平均粒径为10μm~100μm且粒径10μm以下的个数比例为3%以下的云母(B成分)10~50重量份,优选还可以含有有机磺酸碱(土类)金属盐(C成分)0.001~1重量份、含氟防滴落剂(D成分)0.01~1重量份,作为云母优选为粒径7μm以下的个数比例为1%以下、进一步粒径5μm以下的个数比例为0.1%以下、进一步通过湿式粉碎法获得的白云母,该树脂组合物特别适于OA机器成型品。本发明提供即便基本不含有机卤素系阻燃剂或磷酸酯系阻燃剂也具有良好的阻燃性、而且刚性、耐热性和高温成型时的热稳定性优异的树脂组合物。
Description
技术领域
本发明涉及含有芳香族聚碳酸酯的树脂组合物及其成型品。更详细地说涉及即便基本上不含有机卤素系阻燃剂及磷酸酯系阻燃剂也具有良好的阻燃性,且刚性、耐热性和高温成型时的热稳定性优异的阻燃性树脂组合物及其成型品,特别是OA机器。
背景技术
芳香族聚碳酸酯树脂具有优异的机械特性、尺寸精度、电特性等,作为工程塑料在电气·电子机器领域、汽车领域、OA机器领域等各种领域中被广泛使用。而且,在这些用途中,对于OA机器领域、电气·电子机器领域,一般来说,树脂材料需要阻燃性。
另外,为了提高芳香族碳酸酯树脂的刚性,配合玻璃纤维、碳纤维、云母或滑石等无机填充材料。此时,当在高温下用注射成型机进行熔融加工时,会发生由于无机填充材料所引起的芳香族聚碳酸酯树脂的分解,热稳定性成为问题。而且,近年来的OA机器也有高性能化所导致的放热量增加的倾向,材料所需求的耐热性也增高。
为了顺应阻燃性的需求,广泛地使用混合有有机卤素系阻燃剂、磷酸酯系阻燃剂的阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂(参照非专利文献1)。但是,即便有机卤素系阻燃剂和磷酸酯系阻燃剂的任一种中,混合有该阻燃剂的树脂组合物一旦经过燃烧或焚烧处理(热循环)时、或者被填埋进行废弃时,对环境的影响有时会成为问题。这些阻燃剂除了这些在环境方面的疑问之外,分别具有难以替代的特性,因此不能容易地进行取代。但是,使用其它的特性通过产品设计等进行补足、基本上不使用这些阻燃剂的阻燃性树脂材料的举动也日渐增多。
作为热稳定性的改良,公知有含有芳香族聚碳酸酯树脂和相对于芳香族聚碳酸酯树脂具有反应活性的无机填充剂、特定的环氧树脂或苯氧基树脂和特定硅烷偶合剂的树脂组合物(参照专利文献1)。但是,在该文献中,并未记载赋予阻燃性的具体方法。
之前提出了在填充材料中配合了有机磷化合物的组合物。例如,公 知有含有热塑性树脂(芳香族聚碳酸酯树脂、聚苯醚树脂、非晶性聚烯丙基化物树脂)、有机磷化合物、板状填充材料(云母、滑石)、纤维状填充材料的树脂组合物(参照专利文献2)。公知有含有芳香族聚碳酸酯树脂、橡胶改性苯乙烯系树脂、有机磷化合物寡聚物、氟聚合物、滑石的阻燃性树脂组合物(参照专利文献3)。
但是,配合了这些有机磷化合物的组合物的耐热性低,另外,作为填充材料使用滑石时的刚性不充分。
因此,为了充分地满足刚性、耐热性、阻燃性任何一种,必需进一步的改良。
(非专利文献1)“聚碳酸酯树脂手册”(141页6行~143页5行)(本间精一编、日刊工业新闻社发行、1992年)
(专利文献1)日本专利第3495169号公报
(专利文献2)日本特开2003-41131号公报
(专利文献3)日本特开2003-41112号公报
发明内容
本发明的目的在于提供即便基本上不含有机卤素系阻燃剂、磷酸酯系阻燃剂也具有良好的阻燃性,且刚性、耐热性和高温成型时的热稳定性优异的树脂组合物。
本发明人为了达成上述目的进行了深入研究,结果发现通过在上述专利文献1~3的发明中未充分探讨的云母的粒度分布中,使平均粒径和小粒径的粒子的个数比例在特定范围内,可以兼顾刚性、耐热性、高温成型时的热稳定性,进一步进行研究完成了本发明。
本发明为(1)含有芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份和利用マイクロトラツク激光衍射法测定的平均粒径为10μm~100μm且粒径10μm以下的粒子个数比例为3%以下的云母(B成分)10~50重量份的树脂组合物。
本发明中,所谓的マイクロトラツク激光衍射法是指利用通过向粒子照射激光而获得的散射光,求得粒度分布的方法。无论干式还是湿式均可进行测定,本发明中进行利用湿式的测定。另外,作为平均粒径使用体积平均粒径。所谓的粒径xμm以下的粒子的个数表示作为マイクロトラツク激光衍射法的测定结果的粒径分布中xμm以下的比例。予以说 明,本发明的测定对象是粒径0.1μm~700μm的范围。
通过该构成(1),提供具有优异刚性、耐热性、而且高温成型时的热稳定性优异的树脂组合物。
本发明的优选方式之一为(2)上述构成(1)的树脂组合物,其中相对于A成分和B成分的总量100重量份,含有0.001~1重量份有机磺酸碱(土类)金属盐(C成分)。
本发明的优选方式之一为(3)上述构成(1)或(2)的树脂组合物,其中相对于A成分和B成分的总量100重量份,含有0.01~1重量份含氟防滴落剂(D成分)。
特别在OA机器成型品中,要求UL标准94的垂直燃烧试验的V-0等级的情况很多。为了达成此V-0等级,必须防止熔融滴落(滴淌),该防止中的代表性示例有聚碳酸酯树脂的分子量提高、支化聚碳酸酯树脂或超高分子量聚碳酸酯树脂的配合、以及配合含有含氟聚合物的防滴落剂(含氟防滴落剂)等处方。但是,其中在发挥C成分的协同效果所导致的阻燃性、且对树脂组合物的成型加工性影响很小的方面,特别优选含氟防滴落剂。因此,通过该构成(3),可以提供在维持了成型加工性的同时具有良好阻燃性的上述树脂组合物。
本发明的优选方式之一为(4)上述构成(1)~(3)的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中B成分是粒径7μm以下的粒子的个数比例为1%以下的云母。更优选的方式之一为(5)上述构成(1)~(4)的芳香族聚碳酸酯树脂组合物,其中B成分是粒径5μm以下的粒子的个数比例为0.1%以下的云母。通过该构成(4)、(5),可以提供高温成型时的热稳定性更优异的树脂组合物。
本发明的优选方式之一为(6)上述构成(1)~(5)的树脂组合物,其中B成分是通过湿式粉碎法获得的白云母。通过该构成(6),可以提供刚性特别优异的树脂组合物。
本发明的优选方式之一为(7)由构成(1)~(6)的树脂组合物所形成的成型品、优选OA机器成型品。如以往记载所述,本发明满足特别是OA机器成型品所要求的各种特性,因此通过该构成(7),可以提供包含即便基本上不含有机卤素系阻燃剂、磷酸酯系阻燃剂也具有良好的阻燃性,且刚性、耐热性和高温成型时的热稳定性优异的树脂组合物的成型品,特别是OA机器成型品。
具体实施方式
本发明人认为最优良的本发明方式为集中了上述各要件优选范围的方式,例如将其代表例记载于下述实施例中。当然,本发明并不局限于这些方式。
以下,进一步说明本发明的详细内容。
(A成分:芳香族聚碳酸酯树脂)
本发明中作为A成分使用的芳香族聚碳酸酯树脂是使二元酚与碳酸酯前体反应所获的产物。作为反应方法之一例,可以举出界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法以及环状碳酸酯化合物的开环聚合法等。
作为此处所使用的二元酚代表例,可以举出氢醌、间苯二酚、4,4’-联苯酚、1,1-双(4-羟基苯基)乙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丙烷[通称双酚A(BPA)]、2,2-双(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、2,2-双(4-羟基苯基)丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)-1-苯基乙烷、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、2,2-双(4-羟基苯基)戊烷、4,4’-(对亚苯基二异丙叉)双酚、4,4’-(间亚苯基二异丙叉)双酚、1,1-双(4-羟基苯基)-4-异丙基环己烷、双(4-羟基苯基)氧、双(4-羟基苯基)硫醚、双(4-羟基苯基)亚砜、双(4-羟基苯基)砜、双(4-羟基苯基)酮、双(4-羟基苯基)酯、双(4-羟基-3-甲基苯基)硫醚、9,9-双(4-羟基苯基)芴和9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等。优选的二元酚为双(4-羟基苯基)烷,其中从耐冲击性的观点出发,特别优选双酚A,被广泛使用。
本发明中,除了通用聚碳酸酯双酚A系聚碳酸酯之外,还可以使用利用其它2价苯酚类制造的特殊聚碳酸酯作为A成分。
例如,作为2价苯酚成分的一部分或全部,使用了4,4’-(间亚苯基二异丙叉)双酚(以下有时简称为“BPM”)、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(以下有时简称为“Bis-TMC”)、9,9-双(4-羟基苯基)芴和9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴(以下有时简称为“BCF”)的聚碳酸酯(均聚物或共聚物)适于由于吸水导致的尺寸变化或形态稳定性的要求特别严格的用 途。这些BPA以外的2价苯酚优选使用构成该聚碳酸酯的2价苯酚成分总体的5摩尔%以上、特别优选10摩尔%以上。
特别时,当要求高刚性和良好的耐水解性时,特别优选构成树脂组合物的A成分为以下(1)~(3)的共聚聚碳酸酯。
(1)在构成该聚碳酸酯的2价苯酚成分100摩尔%中,BPM为20~80摩尔%(更优选40~75摩尔%、进一步优选45~65摩尔%)、且BCF为20~80摩尔%(更优选25~60摩尔%、进一步优选35~55摩尔%)的共聚聚碳酸酯。
(2)在构成该聚碳酸酯的2价苯酚成分100摩尔%中,BPA为10~95摩尔%(更优选50~90摩尔%、进一步优选60~85摩尔%)、且BCF为5~90摩尔%(更优选10~50摩尔%、进一步优选15~40摩尔%)的共聚聚碳酸酯。
(3)在构成该聚碳酸酯的2价苯酚成分100摩尔%中,BPM为20~80摩尔%(更优选40~75摩尔%、进一步优选45~65摩尔%)、且Bis-TMC为20~80摩尔%(更优选25~60摩尔%、进一步优选35~55摩尔%)的共聚聚碳酸酯。
这些特殊的聚碳酸酯可以单独使用,还可以适当混合2种以上使用。另外,这些物质还可以与常用的双酚A型聚碳酸酯混合后使用。
对于这些特殊的聚碳酸酯的制法和特性,例如在日本特开平6-172508号公报、日本特开平8-27370号公报、日本特开2001-55435号公报和日本特开2002-117580号公报等中有详细记载。
予以说明,在上述各种聚碳酸酯中,调整共聚组成等使吸水率和Tg(玻璃转变温度)在下述范围者,聚合物本身的耐水解性良好、且成型后的低翘曲性也非常优良,因此在要求形态稳定性的领域中特别优选。
(i)吸水率为0.05~0.15%、优选0.06~0.13%,且Tg为120~180℃的聚碳酸酯,或者
(ii)Tg为160~250℃、优选170~230℃,且吸水率为0.10~0.30%、优选0.13~0.30%、进一步优选0.14~0.27%的聚碳酸酯。
这里,聚碳酸酯的吸水率是使用直径45mm、厚度3.0mm圆板状试验片,根据ISO62-1980,测定浸渍在23℃水中24小时后的水分率的值。另外,Tg(玻璃转变温度)是通过根据JIS K7121的示差扫描热量计(DSC)测定而求得的值。
作为碳酸酯前体,使用碳酰卤、碳酸二酯或卤代甲酸酯等,具体地可举出光气、二苯基碳酸酯或二元酚的二卤代甲酸酯等。
当通过界面聚合法将上述二元酚和碳酸酯前体制造芳香族聚碳酸酯树脂时,还可以根据需要使用催化剂、末端终止剂、用于防止二元酚氧化的抗氧化剂等。另外,本发明的芳香族聚碳酸酯树脂包括将三官能以上的多官能性芳香族化合物共聚的支化聚碳酸酯树脂、将芳香族或脂肪族(包含脂环族)的二官能性羧酸共聚的聚酯碳酸酯树脂、将二官能性醇(包含脂环族)共聚的共聚聚碳酸酯树脂以及将该二官能性羧酸与二官能性醇一起共聚的聚酯碳酸酯树脂。另外,还可以是混合所得芳香族聚碳酸酯树脂的2种以上的混合物。
支化聚碳酸酯树脂由于可以进一步协同地改善本发明树脂组合物所具有的防滴落性能,因此优选其使用。作为该支化聚碳酸酯树脂中所用的三官能以上的多官能性芳香族化合物,可以举出间苯三酚、フロログルシド、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基二苯基)庚烯-2,2,4,6-三甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷、2,6-双(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚、4-{4-[1,1-双(4-羟基苯基)乙基]苯}-α,α-二甲基苄基苯酚等三酚,四(4-羟基苯基)甲烷、双(2,4-二羟基苯基)酮、1,4-双(4,4-二羟基三苯基甲基)苯、或苯偏三酸、苯均四酸、二苯甲酮四羧酸及这些酸的酰氯等,其中优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、1,1,1-三(3,5-二甲基-4-羟基苯基)乙烷,特别优选1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷。
支化聚碳酸酯树脂中的多官能性化合物的比例在芳香族聚碳酸酯树脂总量中为0.001~1摩尔%、优选0.005~0.9摩尔%、更优选0.01~0.8摩尔%、特别优选0.05~0.4摩尔%。另外,特别是在熔融酯交换法的情况下,作为副反应有时会产生支化结构,对于该支化结构量,也优选在芳香族聚碳酸酯树脂总量中为上述范围。予以说明,对于该支化结构量,可以通过1H-NMR测定求出。
脂肪族的二官能性羧酸优选α,ω-二羧酸。作为脂肪族的二官能性羧酸,例如可以优选举出癸二酸、十二烷二酸、十四烷二酸、十八烷二酸、二十烷二酸等直链饱和脂肪族二羧酸以及环己烷二羧酸等脂环族二羧酸。作为二官能性醇,更优选脂环族二醇,例如可举出环己烷二甲 醇、环己烷二醇和三环癸烷二甲醇等。
进而还可以使用将聚有机硅氧烷单元共聚的聚碳酸酯-聚有机硅氧烷共聚物。
作为芳香族聚碳酸酯树脂的制造方法的界面聚合法、熔融酯交换法、碳酸酯预聚物的固相酯交换法以及环状碳酸酯化合物的开环聚合法等的反应形式是在各种文献和专利公报等中均已知的方法。
对于上述以外反应形式的详细情况,在书刊和专利公报等中已知。
芳香族聚碳酸酯树脂的粘均分子量(M)没有特别限定,优选为1×104~5×104、更优选为1.4×104~3×104、进一步优选为1.4×104~2.4×104。
作为粘均分子量小于1×104的芳香族聚碳酸酯树脂,有无法获得实用上所期待的耐冲击性等的情况,另外由于不能获得充分的防滴落能力,因此在阻燃性方面也易于变差。另一方面,从粘均分子量超过5×104 的芳香族聚碳酸酯树脂获得的树脂组合物由于在注射成型时的流动性差,因此通用性差。
本发明中所说的粘均分子量首先使用奥斯特瓦尔德粘度计由在20℃下于100ml二氯甲烷中溶解有0.7g芳香族聚碳酸酯的溶液通过下式求出比粘度(ηsp)。
比粘度(ηsp)=(t-t0)/t0
[t0为二氯甲烷的落下秒数、t为试样溶液的落下秒数]
由所得的比粘度(ηsp)通过下式求出粘均分子量M。
ηsp/c=[η]+0.45×[η]2c(其中[η]为极限粘度)
[η]=1.23×10-4M0.83
c=0.7
另外,上述粘均分子量的计算法还适用于本发明树脂组合物或由该树脂组合物成型的成型品的粘均分子量的测定。即,本发明中这些粘均分子量是将从于100ml二氯甲烷中溶解有0.7g成型品的溶液在20℃下求出的比粘度(ηsp)代入到上述式中求得的数值。
(B成分:云母)
云母是指含有铝、钾、镁、钠、铁等的硅酸盐矿物的粉碎物。云母中有白云母、金云母、黑云母、氟金云母(人造云母)等。本发明中可以使用任何云母。金云母、黑云母与白云母相比,其本身柔软。另外, 金云母、黑云母与白云母相比,由于主成分中多量含有Fe,因此其本身的色调发黑。而且,氟金云母是天然金云母的OH基被取代为F的物质,其本身昂贵,不实用。优选白云母。另外,作为制造云母时的粉碎法,有使用干式粉碎机将云母原石粉碎的干式粉碎法以及使用干式粉碎机将云母原石进行粗粉碎后加入水制成浆料状态利用湿式粉碎机进行正式粉碎后进行脱水、干燥的湿式粉碎法,虽然干式粉碎法的成本低而常用,但由于其难以将云母微细地粉碎,因此本发明中优选使用通过湿式粉碎法制造的云母。
本发明中使用的云母是利用マイクロトラツク激光衍射法测定的平均粒径为10μm~100μm的云母、优选平均粒径为20μm~60μm、进一步优选平均粒径为30μm~50μm的云母。云母的平均粒径小于10μm时,则对于刚性的改良效果不充分,另一方面,即便超过100μm也未见刚性的提高,冲击特性等机械强度的降低也明显,不优选。而且,本发明中使用的云母除了平均粒径在上述范围内之外,通过マイクロトラツク激光衍射法测定的粒径10μm以下的粒子个数比例为3%以下、优选为2.5%以下、更优选为2.0%以下。进而,粒径7μm以下的粒子的个数比例为1%以下、优选为0.7%以下、更优选为0.5%以下。而且,粒径5 μm以下的粒子个数比例为0.1%以下、优选为0.05%以下、更优选为0.01%以下。小粒径的粒子个数比例不在上述范围内时,芳香族聚碳酸酯的热稳定性降低。
予以说明,此处使用的マイクロトラツク激光衍射法是下述的测定方法。即,利用通过向粒子照射激光所获得的散射光,求出粒度分布的方法。无论干式还是湿式均可测定,本发明中为利用湿式的测定。本发明的测定对象为粒径0.1μm~700μm的范围、将体积平均粒径作为平均粒径。本发明中使用日机装(株)生产的マイクロトラツクMT-3000测定。
本发明B成分的云母还可以通过硅烷偶合剂、高级脂肪酸酯和蜡等各种表面处理剂进行表面处理。
(C成分:有机磺酸碱(土类)金属盐)
作为本发明中的磺酸碱(土类)金属盐可以举出全氟烷基磺酸和碱金属或碱土类金属的金属盐、或者芳香族磺酸与碱金属或碱土类金属盐的金属盐。
作为构成本发明金属盐的碱金属,可以举出锂、钠、钾、铷和铯,作为碱土类金属,例如可以举出铍、镁、钙、锶和钡。更优选碱金属。在该碱金属中,当透明性的要求更高时,优选离子半径更大的铷和铯,相反,由于它们并不常用且难以精制,因此结果在成本方面有变得不利的情况。另一方面,在成本、阻燃性方面有利的锂和钠等离子半径更小的金属相反在透明性方面有不利的情况。鉴于这些情况,可以区分使用磺酸碱金属盐中的碱金属,最优选在任何方面特性的平衡优异的磺酸钾盐。还可以并用该钾盐和含有其它碱金属的磺酸碱金属盐。
作为全氟烷基磺酸碱(土类)金属盐的具体例子,可以举出三氟甲磺酸钾、全氟丁磺酸钾、全氟己磺酸钾、全氟辛磺酸钾、五氟乙磺酸钠、全氟丁磺酸钠、全氟辛磺酸钠、三氟甲磺酸锂、全氟丁磺酸锂、全氟庚磺酸锂、三氟甲磺酸铯、全氟丁磺酸铯、全氟辛磺酸铯、全氟己磺酸铯、全氟丁磺酸铷和全氟己磺酸铷等,这些物质可以单独使用1种或并用2种以上使用。这里,全氟烷基的碳数优选1~1 8的范围、更优选1~10的范围、进一步优选1~8的范围。其中,特别优选全氟丁磺酸钾。
芳香族磺酸碱(土类)金属盐的碳数为7~50、优选为7~40,作为具体例子,例如可以举出二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钠、二苯基硫醚-4,4’-二磺酸二钾、5-磺基间苯二甲酸钾、5-磺基间苯二甲酸钠、聚对苯二甲酸乙二醇酯多磺酸多钠、1-甲氧基萘-4-磺酸钙、4-十二烷基苯基醚二磺酸二钠、聚(2,6-二甲基苯醚)多磺酸多钠、聚(1,3-苯醚)多磺酸多钠、聚(1,4-苯醚)多磺酸多钠、聚(2,6-二苯基苯醚)多磺酸多钾、聚(2-氟-6-丁基苯醚)多磺酸锂、苯磺酸盐的磺酸钾、苯磺酸钠、苯磺酸锶、苯磺酸镁、对苯二磺酸二钾、萘-2,6-二磺酸二钾、联苯-3,3’-二磺酸钙、二苯基砜-3-磺酸钠、二苯基砜-3-磺酸钾、二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾、二苯基砜-3,4’-二磺酸二钾、α,α,α-三氟苯乙酮-4-磺酸钠、二苯甲酮-3,3’-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸二钠、噻吩-2,5-二磺酸二钾、噻吩-2,5-二磺酸钙、苯并噻吩磺酸钠、二苯基亚砜-4-磺酸钾、萘磺酸钠的甲醛缩合物以及蒽磺酸钠的甲醛缩合物等。这些芳香族磺酸碱(土类)金属盐中,特别优选钾盐。这些芳香族磺酸碱(土类)金属盐中,优选二苯基砜-3-磺酸钾和二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾,特别优选它们的混合物(前者与后者的重量比为15/85~30/70)。
(D成分:含氟防滴落剂)
作为D成分的含氟防滴落剂,可以举出具有原纤维形成能力的含氟聚合物,作为该聚合物可以举出聚四氟乙烯、四氟乙烯系共聚物(例如四氟乙烯/六氟丙烯共聚物等)、美国专利第4379910号公报所公开的部分氟化聚合物、由氟化双酚制造的聚碳酸酯树脂等。其中,优选聚四氟乙烯(以下有时称为PTFE)。
具有原纤维形成能力的PTFE的分子量具有极高的分子量,显示通过剪切力等外力作用将PTFE之间结合、变成纤维状的倾向。其分子量在由标准比重求得的数均分子量中,为100万~1000万、更优选为200万~900万。该PTFE除了固体形状之外,还可以使用水性分散液形态。该具有原纤维形成能力的PTFE为了提高在树脂中的分散性、获得更加良好的阻燃性和机械特性,还可以使用与其它树脂的混合形态的PTFE混合物。
作为该具有原纤维形成能力的PTFE市售品,例如可以举出三井デユポンフロロケミカル(株)生产的テフロン(注册商标)6J、ダイキン工业(株)生产的ポリフロン MPA FA500和F-201L等。作为PTFE的水性分散液的市售品,可以举出旭アイシ一アイフロロポリマ一ズ(株)生产的フルオン AD-1、AD-936、ダイキン工业(株)生产的フルオン D-1和D-2、三井デユポンフロロケミカル(株)生产的テフロン(注册商标)30J等为代表。
作为混合形态的PTFE,可以使用通过以下方法制得的物质:(1)混合PTFE的水性分散液和有机聚合物的水性分散液或溶液进行共沉淀获得共凝聚混合物的方法(日本特开昭60-258263号公报、日本特开昭63-154744号公报等所记载的方法)、(2)混合PTFE的水性分散液和干燥的有机聚合物粒子的方法(日本特开平4-272957号公报所记载的方法)、(3)均匀地混合PTFE的水性分散液和有机聚合物粒子溶液,从该混合物中同时除去各个介质的方法(日本特开平06-220210号公报、日本特开平08-188653号公报等所记载的方法)、(4)将在PTFE的水性分散液中形成有机聚合物的单体聚合的方法(日本特开平9-95583号公报所记载的方法)以及(5)将PTFE的水性分散液和有机聚合物分散液均匀地混合后,进一步在该混合分散液中将乙烯基系单体聚合,之后获得混合物的方法)。作为这些混合形态的PTFE市售品,可以举出三菱レイヨン(株)生产的“メタブレンA3000”(商品名)和GEスペシヤリテイ一ケミカルズ公司生产“BLENDEX B449”(商品名)等。
作为混合形态的PTFE的比例,在100重量%PTFE混合物中,PTFE优选为1~60重量%、更优选为5~55重量%。PTFE的比例为该范围时,可以达成PTFE的良好分散性。
(关于各成分的组成比例)
本发明为含有芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)100重量份和利用麦奇克激光衍射法测定的平均粒径为10μm~100μm、且粒径10μm以下的粒子的个数比例为3%以下的云母(B成分)10~50重量份、优选12~40重量份、更优选15~30重量份的树脂组合物。
B成分相对于A成分100重量份为小于10重量份时,不能充分地发挥刚性提高等的效果,超过50重量份时,显示高温成型时的热稳定性降低的倾向。在B成分的优选范围内,可以以较高的水平兼顾良好的刚性和高温成型时的热稳定性。
C成分的含量相对于A成分和B成分的总量100重量份为0.001~1重量份、优选为0.005~0.5重量份、更优选为0.01~0.1重量份。当小于0.001重量份时,无法获得良好的阻燃性,超过1重量份相反阻燃性会降低。
D成分的含量相对于A成分和B成分的总量100重量份优选为0.01~1重量份、更优选为0.05~0.8重量份、进一步优选为0.1~0.6重量份。在该范围内,则可以兼顾充分的熔融滴落防止效果和流动特性。予以说明,上述D成分的比例显示净的含氟防滴落剂的量,为混合形态的PTFE时,显示净的PTFE量。
(其它添加剂)
(磷系稳定剂)
本发明中,为了获得具有更好色调且稳定的流动性的树脂组合物,还可以根据情况含有磷系稳定剂。
作为磷系稳定剂,例如可以举出亚磷酸、磷酸、亚膦酸、膦酸及它们的酯等。
作为亚磷酸酯化合物,具体可以举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯、亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯、 亚磷酸二癸基单苯酯、亚磷酸二辛基单苯酯、亚磷酸二异丙基单苯酯、亚磷酸单丁基二苯酯、亚磷酸单癸基二苯酯、亚磷酸单辛基二苯酯、亚磷酸2,2-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)辛酯、亚磷酸三(二乙基苯基)酯、亚磷酸三(二异丙基苯基)酯、亚磷酸三(二正丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸三(2,6-二叔丁基苯基)酯、二硬脂基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、双(2,6-二叔丁基-4-乙基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、苯基双酚A季戊四醇二亚磷酸酯、双(壬基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、二环己基季戊四醇二亚磷酸酯等。
作为其它的亚磷酸酯化合物还可以使用与二元酚类反应具有环状结构的物质。例如可以举出亚磷酸2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2,4-二叔丁基苯基)酯、亚磷酸2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)酯、亚磷酸2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)酯、亚磷酸2,2’-亚乙基双(4-甲基-6-叔丁基苯基)(2-叔丁基-4-甲基苯基)酯等。
作为磷酸酯化合物,可以举出磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三氯苯酯、磷酸三乙酯、磷酸二苯基甲苯酯、磷酸二苯基单邻联苯酯、磷酸三丁氧基乙酯、磷酸二丁酯、磷酸二辛酯、磷酸二异丙酯等,优选磷酸三苯酯、磷酸三甲酯。
作为亚膦酸酯化合物,可以举出四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,4-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,4’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-4,3’-联苯二亚膦酸酯、四(2,6-二叔丁基苯基)-3,3’-联苯二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二正丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-4-苯基-苯基亚膦酸酯、双(2,6-二叔丁基苯基)-3-苯基-苯基亚膦酸酯等,优选四(二叔丁基苯基)-联苯二亚膦酸酯、双(二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯,更优选四(2,4-二叔丁基苯基)-联苯二亚膦酸酯、双(2,4-二叔丁基苯基)-苯基-苯基亚膦酸酯。该亚膦酸酯化合物优选能够与 上述烷基具有2个以上取代芳基的亚磷酸酯化合物并用。
作为膦酸酯化合物,可以举出苯膦酸二甲酯、苯膦酸二乙酯、苯膦酸二丙酯等。
上述磷系稳定剂不仅可以使用1种,还可以混合2种以上使用。在上述磷系稳定剂中,也优选亚磷酸酯化合物或亚膦酸酯化合物。特别优选配合磷酸三甲酯所代表的磷酸酯化合物。而且,当含有F成分的液晶聚酯时,优选配合亚磷酸三癸酯、亚磷酸三辛酯、亚磷酸三(十八烷基)酯等亚磷酸三烷基酯以及二硬脂基季戊四醇二亚磷酸酯所代表的二烷基季戊四醇二亚磷酸酯。通过该亚磷酸酯的配合,抑制了液晶聚酯与芳香族聚碳酸酯树脂所不需要的酯交换反应,有效地发挥了液晶聚酯所具有的粘弹性特性,完成树脂组合物的流动性和刚性的改良。
(受阻酚系稳定剂)
本发明的树脂组合物通过进一步含有受阻酚系稳定剂,进一步发挥例如成型加工时的色调变差或长期间使用的色调变差等的抑制效果。作为受阻酚系稳定剂,例如可以举出α-生育酚、丁基羟基甲苯、芥子醇、维生素E、正-十八烷基-β-(4’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)丙酸酯、2-叔丁基-6-(3’-叔丁基-5’-甲基-2’-羟基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯、2,6-二叔丁基-4-(N,N-二甲基氨基甲基)苯酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸二乙酯、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚甲基双(2,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-环己基苯酚)、2,2’-二亚甲基双(6-α-甲基苄基-对甲酚)、2,2’-亚乙基双(4,6-二叔丁基苯酚)、2,2’-亚丁基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4’-亚丁基双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酸酯、1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、双[2-叔丁基-4-甲基6-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苄基)苯基]对苯二甲酸酯、3,9-双{2-[3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙基}-2,4,8,10-四氧杂螺[5,5]十一烷、4,4’-硫代双(6-叔丁基间甲酚)、4,4’-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)硫醚、4,4’-二-硫代双(2,6-二叔丁基苯酚)、4,4’-三-硫代双(2,6-二 叔丁基苯酚)、2,2-硫代二亚乙基双-[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、2,4-双(正辛基硫)-6-(4-羟基-3’,5’-二叔丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、N,N’-六亚甲基双-(3,5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酰胺)、N,N’-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰基]肼、1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)苯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)异氰脲酸酯、三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯、1,3,5-三2[3(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰氧基]乙基异氰脲酸酯以及四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]甲烷等。这些物质均可容易地获得。上述受阻酚系稳定剂可以单独使用,还可以组合2种以上使用。
磷系稳定剂和受阻酚系稳定剂的配合量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和云母(B成分)的总量100重量份,为0.0001~1重量份、优选为0.001~0.5重量份、更优选为0.005~0.3重量份。当稳定剂比上述范围过少时,难以获得良好的稳定化效果,当超过上述范围过多时,则有时会引起组合物的物性降低。
(紫外线吸收剂)
本发明的树脂组合物由于其色调和外观优异,因此有时不用实施涂饰等即使用。该情况下有时要求良好的耐光性,该情况下紫外线吸收剂的配合具有效果。
作为紫外线吸收剂,具体地说在二苯甲酮系中,例如可以举出2,4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-辛氧基二苯甲酮、2-羟基-4-苄氧基二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-スルホキシ二苯甲酮、2-羟基-4-甲氧基-5-スルホキシトリハイドライドレイト二苯甲酮、2,2’-二羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羟基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基二苯甲酮、2,2’-二羟基-4,4’-二甲氧基-5-钠磺基二苯甲酮、双(5-苯甲酰基-4-羟基-2-甲氧基苯基)甲烷、2-羟基-4-正十二烷基氧基二苯甲酮和2-羟基-4-甲氧基-2’-羧基二苯甲酮等。
作为紫外线吸收剂,具体地说在苯并三唑系中,例如可以举出2-(2-羟基-5-甲基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基) 苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二枯基苯基)苯基苯并三唑、2-(2-羟基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2,2’-亚甲基双[4-(1,1,3,3-四甲基丁基)-6-(2H-苯并三唑-2-基)苯酚]、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔丁基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(2-羟基-3,5-二叔戊基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-5-叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)苯并三唑、2,2’-亚甲基双(4-枯基-6-苯并三唑基苯基)、2,2’-对亚苯基双(1,3-苯并嗪-4-酮)、2-[2-羟基-3-(3,4,5,6-四氢邻苯二甲酰亚胺基甲基)-5-甲基苯基]苯并三唑、以及2-(2’-羟基-5-甲基丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物、2-(2’-羟基-5-丙烯酰氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑与能够与该单体共聚的乙烯基系单体的共聚物等具有2-羟基苯基-2H-苯并三唑骨架的聚合物等。
紫外线吸收剂具体地说在羟基苯基三嗪系中,例如可以举出2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-甲氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-乙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丙氧基苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-丁氧基苯酚等。还可以举出2-(4,6-双(2,4-二甲基苯基)-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己氧基苯酚等上述示例化合物的苯基为2,4-二甲基苯基的化合物。
紫外线吸收剂具体地说在环状亚氨酸酯系中,例如可以举出2,2’-对亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)、2,2’-间亚苯基双(3,1-苯并 嗪-4-酮)和2,2’-p,p’-二亚苯基双(3,1-苯并嗪-4-酮)等。
作为紫外线吸收剂,具体地说在氰基丙烯酸酯系中,例如可以举出1,3-双-[(2’-氰基-3’,3’-二苯基丙烯酰基)氧基]-2,2-双[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基)丙烷、1,3-双-[(2-氰基-3,3-二苯基丙烯酰基)氧基]苯等。
上述紫外线吸收剂还可以是通过成为能够自由基聚合的单体化合物的结构,将该紫外线吸收性单体和/或光稳定性单体与(甲基)丙烯酸烷基酯等单体共聚的聚合物型紫外线吸收剂。作为上述紫外线吸收性单 体,可以优选地举出在(甲基)丙烯酸酯的酯取代基中含有苯并三唑骨架、二苯甲酮骨架、三嗪骨架、环状亚氨酸酯骨架以及氰基丙烯酸酯骨架的化合物。
紫外线吸收剂的配合量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和云母(B成分)的总量100重量份,为0.01~2重量份、优选为0.03~2重量份、更优选为0.02~1重量份、进一步优选为0.05~0.5重量份。
(光稳定剂)
在本发明的树脂组合物中,还可以与紫外线吸收剂一起并用光稳定剂。作为该光稳定剂,例如可以举出双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)-1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、聚{[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]六亚甲基[(2,2,6,6-四甲基哌啶基)亚氨基]}以及聚甲基丙基3-氧-[4-(2,2,6,6-四甲基)哌啶基]硅氧烷等所代表的受阻胺系光稳定剂。上述光稳定剂可以单独使用,还可以使用2种以上的混合物。光稳定剂的混合量相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和云母(B成分)的总量100重量份,为0.0005~3重量份、优选为0.01~2重量份、更优选为0.02~1重量份。
(荧光增白剂)
本发明的树脂组合物有必须调节色调的情况。该情况下,配合荧光增白剂具有效果。作为荧光增白剂,可以举出香豆素系、萘二甲酰亚胺系、苯并唑基系荧光增白剂等,其中优选香豆素系荧光增白剂,作为该荧光增白剂例如可以优选举出ハツコ一ルケミカル(株)生产ハツコ一ルPSR。荧光增白剂的配合量相对于聚碳酸酯树脂(A成分)和云母(B成分)的总量100重量份,为0.0001~3重量份、优选为0.0005~1重量份、更优选为0.0005~0.5重量份、进一步优选为0.001~0.5重量份、特别优选为0.001~0.1重量份。
(其它的阻燃剂)
本发明的树脂组合物即便基本上不含有机卤素系阻燃剂或磷酸酯系阻燃剂也达成了良好的阻燃性,即便配合上述阻燃剂也不会阻碍其阻燃效果。但是,为了进一步发挥本发明的特征,本发明的树脂组合物优 选基本上不含有机卤素系阻燃剂或磷酸酯系阻燃剂。另一方面,为了发挥本发明的特征、进一步提高阻燃性,例如还可以进一步配合硅氧烷系阻燃剂或各种有机碱(土类)金属盐。
该硅氧烷系阻燃剂是具有硅氧烷键的化合物、通过燃烧时的化学反应提高阻燃性,可以使用作为芳香族聚碳酸酯树脂的阻燃剂所提出的各种化合物。硅氧烷化合物通过在其燃烧时其本身结合或与来自于树脂的成分相结合、形成结构,或者通过该结构形成时的还原反应,赋予聚碳酸酯树脂阻燃效果。因此,优选含有该反应中的活性高的基团,更具体地说,优选含有规定量的选自烷氧基和氢基(即Si-H基)的至少1种的基团。作为该基团(烷氧基、Si-H基)的含有比例,优选为0.1~1.2mol/100g范围、更优选为0.12~1mol/100g的范围、进一步优选为0.15~0.6mol/100g的范围。该比例通过碱分解法、通过测定单位重量的硅氧烷化合物所产生的氢或醇的量而求得。予以说明,烷氧基优选为碳数1~4的烷氧基、特别优选甲氧基。
一般来说,硅氧烷化合物的结构通过任意组合以下所示4种硅氧烷单元而构成。即,
M单元:(CH3)3SiO1/2、H(CH3)2SiO1/2、H2(CH3)SiO1/2、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2、(CH3)2(C6H5)SiO1/2、(CH3)(C6H5)(CH2=CH)SiO1/2等1官能性硅氧烷单元,
D单元:(CH3)2SiO、H(CH3)SiO、H2SiO、H(C6H5)SiO、(CH3)(CH2=CH)SiO、(C6H5)2SiO等2官能性硅氧烷单元,
T单元:(CH3)SiO3/2、(C3H7)SiO3/2、HSiO3/2、(CH2=CH)SiO3/2、(C6H5)SiO3/2等3官能性硅氧烷单元,
Q单元:SiO2所示的4官能性硅氧烷单元。
本发明中提到的硅氧烷系阻燃剂的结构,作为示意式具体可以举出Dn、Tp、MmDn、MmTp、MmQq、MmDnTp、MmDnQq、MmTpQq、MmDnTpQq、DnTp、DnQq、DnTpQq。其中,优选的硅氧烷化合物的结构为MmDn、MmTp、MmDnTp、MmDnQq,进一步优选的结构为MmDn或MmDnTp。
这里,上述示意式中的系数m、n、p、q为表示各硅氧烷单元聚合度的1以上的整数,各示意式中的系数总和为硅氧烷化合物的平均聚合度。该平均聚合度优选为3~150的范围、更优选为3~80的范围、进 一步优选为3~60的范围、特别优选为4~40的范围。为该优选范围时,则良好的阻燃性变得更为优异。如后所述,含有规定量芳香族基团的硅氧烷化合物中,透明性也优异。另外,当m、n、p、q均为2以上的数值时,该带有系数的硅氧烷单元可以为键合的氢原子或有机残基不同的2种以上的硅氧烷单元。
硅氧烷系阻燃剂可以具有直链状,也可以具有支链结构。另外,键合在硅原子上的有机残基优选为碳数1~30、更优选为1~20的有机残基。作为该有机残基,具体地说,可以举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、癸基等烷基,环己基等环烷基,苯基、甲苯基等芳基和芳烷基。更优选碳数1~8的烷基、烯基或芳基。作为烷基,特别优选甲基、乙基、丙基等碳数1~4的烷基。
硅氧烷系阻燃剂含有芳基在可以提供阻燃性和透明性更为优异的树脂组合物方面优选。更优选下述通式(1)所示的芳香族基含有比例(芳香族基量)优选为10~70重量%(更优选15~60重量%)。
式(1)中,X各自独立表示OH基、碳数1~20的一价有机残基。n表示0~5的整数。在式(1)中,n为2以上时可以采用各自互不相同种类的X。
硅氧烷系阻燃剂除了上述Si-H基和烷氧基之外还可以含有反应基,作为该反应基,例如可以举出氨基、羧基、环氧基、乙烯基、巯基和甲基丙烯酰氧基等。
作为在硅氧烷系阻燃剂中具有Si-H基的硅氧烷化合物,优选地举出含有下述通式(2)和(3)所示构成单元的至少一种以上的硅氧烷化合物。
(式(2)和式(3)中,Z1~Z3各自独立,表示氢原子、碳数1~20的一价有机残基或下述通式(4)所示的化合物。α1~α3各自独立,表示0或1。m1表示0或1以上的整数。式(2)中m1为2以上时的重复单元可以采用各自互不相同的多个重复单元。)
(式(4)中,Z4~Z8各自独立,表示氢原子、碳数1~20的一价有机残基。α4~α8各自独立,表示0或1。m2表示0或1以上的整数。式(4)中m2为2以上时的重复单元可以采用各自互不相同的多个重复单元。)
在硅氧烷系阻燃剂中,作为具有烷氧基的硅氧烷化合物,例如可以举出选自下述通式(5)和通式(6)所示化合物的至少1种的化合物。
(式(5)中,β1表示乙烯基、碳数1~6的烷基、碳数3~6的环烷基、碳数6~12的芳基和芳烷基。γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、γ6表示碳数1~6的烷基和环烷基以及碳数6~12的芳基和芳烷基、至少1个基团为芳基或芳烷基。δ1、δ2和δ3表示碳数1~4的烷氧基。)
(式(6)中,β2和β3表示乙烯基、碳数1~6的烷基、碳数3~6的环烷基、碳数6~12的芳基和芳烷基。γ7、γ8、γ9、γ10、γ11、γ12、γ13、γ14表示碳数1~6的烷基、碳数3~6的环烷基以及碳数6~12的芳基和芳烷基、至少1个基团为芳基或芳烷基。δ4、δ5、δ6、δ7表示碳数1~4的烷氧基。)
硅氧烷系阻燃剂相对于芳香族聚碳酸酯树脂(A成分)和云母(B成分)的总量1 00重量份,为0.01~5重量份、优选为0.05~3重量份、更优选为0.08~2重量份。
同样,还可以将各种有机碱(土类)金属盐配合在本发明的树脂组合物中。例如,可以举出硫酸酯的碱(土类)金属盐,特别是可以举出一元和/或多元醇类的硫酸酯的碱(土类)金属盐,作为其具体例子,例如可以举出甲基硫酸酯、乙基硫酸酯、月桂基硫酸酯、十六烷基硫酸酯、 聚氧乙烯烷基苯基醚的硫酸酯、季戊四醇的单、二、三、四硫酸酯、月桂酸单甘油酯的硫酸酯、棕榈酸单甘油酯的硫酸酯、硬脂酸单甘油酯的硫酸酯等。作为这些硫酸酯的碱(土类)金属盐,优选月桂基硫酸酯的碱(土类)金属盐。
作为其它的有机碱(土类)金属盐,可以举出芳香族磺酰胺的碱(土类)金属盐,例如可以举出糖精、N-(对-甲苯基磺酰基)-对甲苯磺酰亚胺、N-(N’-苄基氨基羰基)sulfanilimide和N-(苯基羧基)sulfanilimide的碱(土类)金属盐等。这些有机碱(土类)金属盐的配合比例相对于A成份和B成分的总量100重量份为0.001~1重量份、更优选为0.005~0.5重量份。
(填充材料)
本发明的树脂组合物中,在发挥本发明效果的范围内,还可以配合B成分以外的各种填充材料作为强化填料。例如,可以举出碳酸钙、玻璃纤维、玻璃珠、玻璃中空球、玻璃研磨纤维、玻璃片、碳纤维、碳片、碳珠、碳研磨纤维、石墨、气相成长法极细碳纤维(纤维径小于0.1μm)、碳纳米管(纤维径小于0.1μm、中空状)、富勒烯、金属片、金属纤维、金属涂层玻璃纤维、金属涂层碳纤维、金属涂层玻璃片、二氧化硅、金属氧化物粒子、金属氧化物纤维、金属氧化物中空球、以及各种晶须(钛酸钾晶须、硼酸铝晶须及碱性硫酸镁等)等。这些强化填料可以含有1种,也可以并用2种以上含有。
(其它的树脂或弹性体)
本发明的树脂组合物中,在发挥本发明效果的范围内还可以少比例地使用其它树脂或弹性体。
作为该其它树脂,例如可以举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等聚酯树脂,聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚氨酯树脂、硅氧烷树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃树脂、聚苯乙烯树脂、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)、聚甲基丙烯酸酯树脂、酚树脂、环氧树脂等树脂。
另外,作为弹性体,例如可以举出异丁烯/异戊二烯橡胶、苯乙烯/丁二烯橡胶、乙烯/丙烯橡胶、丙烯酸系弹性体、聚酯系弹性体、聚酰胺系弹性体、作为核壳型弹性体的MBS(甲基丙烯酸甲酯/ステレン/丁二 烯)橡胶、MAS(甲基丙烯酸甲酯/丙烯腈/苯乙烯)橡胶等。
另外,为了赋予成型品各种功能及改善特性,还可以在本发明的树脂组合物中少比例地配合本身已知的添加剂。这些添加剂只要不损害本发明的目的,则为通常的配合量。
作为该添加剂,可以举出滑动剂(例如PTFE粒子)、着色剂(例如炭黑、氧化钛等颜料、染料)、光扩散剂(例如丙烯酸交联粒子、硅交联粒子、极薄玻璃片、碳酸钙粒子)、荧光染料、无机系荧光体(例如以铝酸盐作为母结晶的荧光体)、防静电剂、结晶成核剂、无机和有机抗菌剂、光催化剂系防污剂(例如微粒子氧化钛、微粒子氧化锌)、自由基发生剂、红外线吸收剂(热线吸收剂)和光致变色剂等。
(树脂组合物的制造)
制造本发明的树脂组合物时,可以采用任意的方法。例如可以举出使用V型掺混机、亨舍尔混合机、力化学装置、挤出混合机等预混合装置分别将A成分~D成分以及任意的其它成分充分地混合后,根据情况通过挤出制粒机或料饼预压机等进行制粒,之后利用排气式二轴ル一ダ一所代表的熔融混炼机进行熔融混炼,以及通过造粒机等机器颗粒化的方法。
作为各成分向熔融混炼机的供给方法,可以举出(i)将A成分~D成分和其它成分分别独立地供至熔融混炼机的方法、(ii)将A成分~D成分和其它成分的一部分预混合后,与剩余的成分独立地供至熔融混炼机的方法、(iii)利用水或有机溶剂稀释混合C成分供至熔融混炼机的方法、(iv)将该稀释混合物与其它成分预混合后,供至熔融混炼机的方法等。予以说明,当配合的成分中有液态物质时(例如上述(iii)、(iv)中),在向熔融混炼机的供给中可以使用所谓的液体注入装置或液体添加装置。
作为挤出机,可以优选使用具有能够将原料中的水分、由熔融混炼树脂所产生的挥发气体脱气的排气口的挤出机。优选设置用于将所产生的水分或挥发性气体从排气口高效地排出到挤出机外部的真空泵。另外,还可以将用于除去混入在挤出原料中的杂质等的筛网设置在挤出机口模部前的区域,将杂质从树脂组合物中除去。作为该筛网,可以举出金属网、换网器、烧结金属板(盘滤机等)等。作为熔融混炼机,除了双轴挤出机之外,还可以举出班伯里混炼机、混炼辊、单轴挤出机、3 轴以上的多轴挤出机等。
如上挤出的树脂直接切断进行颗粒化,或者形成线材后利用造粒机将该线材切割而进行颗粒化。进行颗粒化时,当有必要减少外部尘埃等的影响时,优选净化挤出机周围的气氛。所得颗粒形状可以采用圆柱、角柱和球状等一般的形状,更优选为圆柱。该圆柱的直径优选为1~5mm、更优选为1.5~4mm、更优选为2~3.3mm。另一方面,圆柱的长度优选为1~30mm、更优选为2~5mm、进一步优选为2.5~3.5mm。
(成型品)
含有本发明树脂组合物的成型品通常可以将该颗粒注射成型而获得。在该注射成型中,不仅可以举出通常的成型方法,还可以举出注射压缩成型、注射加压成型、气体辅助注射成型、发泡成型(包含注入超临界流体的方法)、镶嵌成型、模内涂布成型、绝热模具成型、急速加热冷却模具成型、二色成型、夹芯注塑以及超高速注射成型等。另外,成型可以选择冷流道方式和热流道方式的任一种。
通过本发明,还可以将树脂组合物挤出成型,制成各种异形挤出成型品、片材、薄膜等形状。另外,在片材、薄膜的成型中还可以使用吹胀法、压延法、流延法等。而且,通过实施特定的延伸操作,还可以作为热收缩管成型。另外,还可以通过对本发明的芳香族聚碳酸酯树脂组合物进行旋转成型或吹塑成型等制成成型品。
(表面处理)
还可以对本发明的成型品进行各种表面处理。作为表面处理,可以进行硬涂层、疏水·疏油涂层、亲水性涂层、防静电涂层、紫外线吸收涂层、红外线吸收涂层以及金属化(蒸镀等)等各种表面处理。作为表面处理方法,除了液剂的涂敷之外,还可以举出蒸镀法、溶射法和镀敷法。作为蒸镀法,可以使用物理蒸镀法和化学蒸镀法的任一种。作为物理蒸镀法,可以举出真空蒸镀法、溅射法和离子镀法。作为化学蒸镀(CVD)法,可以举出热CVD法、等离子体CVD法和光CVD法等。
本发明的成型品适于OA器具。
实施例
以下举出实施例进一步进行说明,但本发明并不局限于此。予以说明,作为评价实施以下项目。
(i)刚性(弯曲弹性模量)
根据ISO178测定弯曲弹性模量(MPa)。试验片形状为长度80mm×宽度10mm×厚度4mm。
(ii)阻燃性
以厚度1.5mm进行UL标准94的垂直燃烧试验,评价其等级。
(iii)耐热性(荷重挠曲变形温度)
根据ISO75以1.80MPa荷重测定荷重挠曲变形温度(℃)。试验片形状为长度80mm×宽度10mm×厚度4mm。
(iv)热稳定性(分子量降低)
通过注射成型机(住友重机械工业(株)生产:SG-150U)在料筒温度310℃、模具温度80℃下,在包含3段型板(宽度50mm、长度90mm、厚度距浇口侧3mm(长度20mm)、2mm(长度45mm)、1mm(长度25mm))的重量约90g的成型中进行10分钟的滞留试验,从而观察分子量变化,评价树脂组合物的热稳定性。成型是通过在进行30次注射连续成型后,在测量完的状态下使料筒后退,在此状态下保持10分钟,进行再次成型的方法来实施的。料筒内部滞留有4次注射份的树脂。将从颗粒的粘均分子量(M1)中减去滞留处理后的第2次注射的粘均分子量(M2)的差(M1-M2)作为分子量的降低量(□M),记载于表中。
作为原料,使用以下物质。
(A成分)
PC-1:由双酚A和作为末端终止剂的叔丁基苯酚以及光气通过界面缩聚法合成的直链状芳香族聚碳酸酯树脂粉末(帝人化成(株)生产:パンライトL-1225WS、粘均分子量20,900)
PC-2:由双酚A和作为末端终止剂的叔丁基苯酚以及光气通过界面缩聚法合成的直链状芳香族聚碳酸酯树脂粉末(帝人化成(株)生产:パンライトL-1225WX、粘均分子量19,700)
PC-3:由双酚A和作为末端终止剂的叔丁基苯酚以及光气通过界面缩聚法合成的直链状芳香族聚碳酸酯树脂粉末(帝人化成(株)生产:CM-1000、粘均分子量16,000)
(B成分)
SA410:平均粒径:45μm、粒径10μm以下:1.6%、粒径7μm以下:0.2%、粒径5μm以下:0%、(株)山口云母工业所生产白云母:SA- 410
A21:平均粒径:25μm、粒径10μm以下:20%、粒径7μm以下:10%、粒径5μm以下:4.3%、(株)山口云母工业所生产白云母:A-21
A41:平均粒径:45μm、粒径10μm以下:3.5%、粒径7μm以下:1.3%、粒径5μm以下:0.2%、(株)山口云母工业所生产白云母:A-41
B82:平均粒径:155μm、粒径10μm以下:0.6%、粒径7μm以下:0%、粒径5μm以下:0%、(株)山口云母工业所生产白云母:B-82
(C成分)
Bayowet:氟化物离子量40ppm的全氟丁磺酸钾盐(バイエル公司生产BayowetC4)
KSS:二苯基砜-3,3’-二磺酸二钾盐和二苯基砜-3-单磺酸二钾盐的2:8混合物(コ一シ一ビ一ジヤパン生产KSS)
(D成分)
PTFE:具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯(ダイキン工业(株)生产:ポリフロン MPA FA500)
B449:含有具有原纤维形成能力的聚四氟乙烯粒子与苯乙烯-丙烯腈共聚物粒子的混合物(聚四氟乙烯含量50重量%)(GEスペシヤリテイ一ケミカルズ公司生产BLENDEXB449)
(其它)
TMP:磷系稳定剂(大八化学工业(株)生产:TMP)
SL:脱模剂(理研ビタミン(株)生产:SL900)
实施例1~5、比较例1~3
以表1所示组成使用滚混机均匀地混合芳香族聚碳酸酯树脂、硅酸盐矿物、磺酸碱金属盐和PTFE以及其它成分,制作预混合物。将该混合物供给至位于直径30mmΦ的排气式二轴挤出机[(株)日本制钢所生产TEX30XSST]的螺杆根部的第1供给口,在料筒温度280℃、螺杆转数150rpm、喷出量20kg/h和排气减压度3kPa下熔融挤出,制成颗粒。
在120℃下通过热风循环式干燥机干燥所得的颗粒5小时。干燥后,通过注射成型机(住友重机械工业(株)生产:SG-150U)在料筒温度310℃、模具温度80℃下成型评价用的试验片,分别进行评价。
表1
单位 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | 比较例1 | 比较例2 | 比较例3 | |||
组成 | A成分 | PC-1 | 重量份 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | |
PC-2 | ″ | 50 | |||||||||
PC-3 | ″ | 50 | |||||||||
B成分 | SA410 | ″ | 18 | 18 | 18 | 18 | 18 | ||||
A21 | ″ | 18 | |||||||||
A41 | ″ | 18 | |||||||||
B82 | ″ | 18 | |||||||||
C成分 | Bayowet | ″ | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |||
KSS | ″ | 0.05 | 0.05 | ||||||||
D成分 | PTFE | ″ | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | |||
B449 | ″ | 0.8 | 0.8 | ||||||||
其它成分 | TMP | ″ | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | |
SL | ″ | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | ||
特性 | 刚性 | 弯曲弹性模量 | MPa | 4700 | 4710 | 4700 | 4720 | 4710 | 4690 | 4720 | 4380 |
阻燃性 | 1.5mmt | - | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-1 | |
耐热性 | 荷重挠曲变形温度 | ℃ | 134 | 135 | 135 | 134 | 134 | 135 | 1 35 | 135 | |
热稳定性 | 分子量降低 | - | 600 | 600 | 600 | 600 | 600 | 2700 | 1500 | 600 |
[0187] 由上述表可知,本发明的树脂组合物具有其它云母所无法达成的良好特性。
发明的效果
本发明的树脂组合物通过在云母的粒度分布中使平均粒径和小粒径的粒子个数比例在特定范围内,因而刚性、耐热性、高温成型时的热稳定性优异。本发明的树脂组合物由于组合使用有机磺酸碱(土类)金属盐或含氟防滴落剂,且使用作为云母优选的物质,因此阻燃性也优异。本发明的树脂组合物在OA机器领域、电气及电子机器领域等的各种工业用途中极为有用,特别满足适应于OA机器的良好特性。特别在个人电脑、笔记本电脑、游戏机(家庭用游戏机、业务用游戏机、弹球盘和投硬币机等)、显示装置(CRT、液晶、等离子体、投影机和有机EL等)以及打印机、复印机、扫描仪和传真机(包括它们的复合机)等中优选。
本发明的树脂组合物在其它范围宽广的用途中有用,例如可以举出便携式信息末端(所谓的PDA)、手机、便携书籍(词典类等)、便携电视机、记录介质(CD、MD、DVD、第二代高密度光盘、硬盘等)的驱动器、记录介质(IC卡、智能介质、记忆棒等)的读取装置、光学照相机、数码相机、抛物面天线、电动工具、VTR、熨斗、吹风机、煮饭器、微波炉、音响机器、照明机器、冰箱、空调、空气清新机、负离子发生器和打字机等,这些部件中还可以使用由本发明树脂组合物形成的成型品。作为其它的成型品,可以举出灯座、灯反光镜、灯罩、仪表盘、中央控制盘、导流板部件、汽车导航部件、汽车视听部件、汽车计算机部件等车辆用部件。由以上可知,本发明所达成的工业效果极大。
Claims (9)
1.一种树脂组合物,其含有芳香族聚碳酸酯树脂作为A成分占100重量份和通过麦奇克激光衍射法测定的平均粒径为10μm~100μm且粒径10μm以下的粒子个数比例为3%以下的云母作为B成分占12~40重量份,并且相对于A成分和B成分的总量100重量份,含有0.0001~1重量份的稳定剂,其中所述稳定剂为选自磷酸三丁酯、磷酸三甲酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三氯苯酯和磷酸三乙酯的至少一种。
2.权利要求1所述的树脂组合物,其中,相对于A成分和B成分的总量100重量份含有有机磺酸碱(土类)金属盐作为C成分占0.001~1重量份。
3.权利要求1或2所述的树脂组合物,其中,相对于A成分和B成分的总量100重量份含有含氟防滴落剂作为D成分占0.01~1重量份。
4.权利要求1或2所述的树脂组合物,其中B成分为粒径7μm以下的粒子个数比例为1%以下的云母。
5.权利要求1或2所述的树脂组合物,其中B成分为粒径5μm以下的粒子个数比例为0.1%以下的云母。
6.权利要求1或2所述的树脂组合物,其中B成分为通过湿式粉碎法获得的白云母。
7.权利要求2所述的树脂组合物,其中C成分为全氟烷基磺酸碱(土类)金属盐或芳香族磺酸碱(土类)金属盐。
8.含有权利要求1~7任一项所述的树脂组合物的成型品。
9.权利要求8所述的成型品,其为OA机器成型品。
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