阻燃性注塑製品的製作方法

2023-10-04 07:00:44

專利名稱：阻燃性注塑製品的製作方法
技術領域：
本發明涉及包含乳酸樹脂作為主要組分的注塑製品，以及具體地，涉及具有阻燃性能的注塑製品。
背景技術：
塑料已經進入生活和工業的許多領域中，其全世界生產量已經達到了每年約1億噸。但是，大部分塑料在使用後被廢棄，這已經被認為是破壞全球環境的一個原因。因此，可用盡資源的有效使用已經被認為是近年來最重要的事件，且可再生資源的使用已經成為一個重要的論題。
目前，使用來自植物原材料(可生物降解的)的塑料作為該問題的一種解決方式已經引起關注。來自植物原材料的塑料不僅允許使用非衰竭資源而且允許在塑料生產過程中節約可用盡資源，所述塑料還具有優異的再循環性。在這些材料中，在注塑領域(例如家電、辦公設備以及汽車部件)，乳酸樹脂作為聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯的替代材料受到特殊的關注，因為可以使用乳酸樹脂(由澱粉發酵獲得)作為原材料通過化學工程方式大規模生產乳酸樹脂材料；而且，它們表現出優異的透明度、剛性和耐熱性。
家電、辦公設備、汽車部件等應用需要用於防火的阻燃劑，因為與聚苯乙烯、ABS等一樣，乳酸樹脂是易燃樹脂，因此當用於這些應用時需要實行阻燃措施，例如結合阻燃劑。
常規上，對於聚苯乙烯、ABS等經常採用結合滷素阻燃劑，特別是溴阻燃劑的阻燃措施；但是，當結合滷素阻燃劑時，存在燃燒時產生有毒氣體例如二噁英的風險，導致廢物燃燒和熱致再循環過程中的安全問題。
從這些方面，″金屬氫氧化物″作為環境友好且不產生分解氣體的阻燃劑引起了關注。
例如，在日本專利申請公開No.H8-252823等中公開了以下方法，其中通過組合30％-50wt％的氫氧化鋁或氫氧化鎂與包含可生物降解的塑料原材料的球粒提供阻燃性能。
但是，很明顯，如果將作為阻燃劑的金屬氫氧化物與可生物降解的塑料組合，則金屬氫氧化物成為斷裂起點，降低耐衝擊性。
日本專利申請公開No.2003-192925和日本專利申請公開No.2003-192929公開了一種技術，由此通過組合阻燃添加劑與可生物降解的高分子有機化合物而提供阻燃性能。但是，耐衝擊性不足，作為可實行的技術，該技術是不足的。
日本專利申請公開No.2003-213149公開了阻燃性可生物降解的樹脂組合物，其包含可生物降解阻燃劑和可生物降解的高分子有機化合物。但是，該發明所提供的樹脂組合物的阻燃性能符合根據UL94標準的HB等級；這樣，對於在家電、汽車應用等中的廣泛使用，該阻燃性能是不足的。
而且，日本專利申請公開No.2003-192921公開了以下技術，其中組合至少一種與核酸有關的物質作為阻燃劑，所述與核酸有關的物質選自核苷酸鹼基(nucleobase)、核苷、核苷酸和多核苷酸。但是，沒有提到耐衝擊性，且該技術對於在例如家電和汽車應用中使用具有聚乳酸(乳酸的耐衝擊性差)作為主要原材料的材料是不足的。
關於耐衝擊性的改善，例如，日本專利申請公開No.H10-87976公開了組合聚琥珀酸丁二醇酯、聚琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯共聚物等作為除乳酸樹脂以外的脂肪族聚酯的方法；但是，很明顯，為了在組合了金屬氫氧化物的體系中改善耐衝擊性，需要組合大量的這些脂肪族聚酯(這經常會導致注塑製品的軟化(彈性降低)且耐熱性降低)，使得這些脂肪族聚酯不僅難以用在需要耐熱性的應用中，而且成為燃燒源，降低阻燃性能。
另外，日本專利申請公開No.H11-116784提供以下方法，由此通過向聚乳酸中加入耐衝擊改進劑並結晶而改善耐衝擊性。但是，由於耐衝擊性改進劑用作增塑劑，存在降低注塑製品的耐熱性的問題。

發明內容
本發明所要解決的問題本發明提供阻燃性注塑製品，其不僅具有阻燃性能，而且結合了耐衝擊性和耐熱性。換句話說，提供耐衝擊性提高而不發生軟化的阻燃性注塑製品。
解決問題的方式本發明提供由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述組合物包含乳酸樹脂(A)和表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物(B)，組分(B)在樹脂組合物中的比例為15％-40％質量，根據JISK7110的伊佐德衝擊強度不小於5kJ/m2，且根據JISK7191在負載下的撓曲溫度不小於50C，且根據UL94垂直燃燒試驗的阻燃等級不小於V-2。
JISK7110和JISK7191是根據日本工業標準的分類，由於JISK7110所限定的試驗條件與ASTM D256所限定的試驗條件相同，而且，由於JISK7191所限定的試驗條件與ASTM D648所限定的試驗條件相同，因此為了讀取可以將它們分別轉換為ASTM標準。
作為阻燃性注塑製品的一個實施方案，本發明提供由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述組合物包含乳酸樹脂(A)(組分(A))和金屬氫氧化物(B)(組分(B))，其伊佐德衝擊強度(耐衝擊性)，負載下的撓曲溫度(耐熱性)和阻燃性能符合上述標準；還提供由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，該組合物包含組分(A)和組分(B)以及乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)，組分(C)在該樹脂組合物中的比例為10％-40％質量。而且，作為另一個實施方案，本發明提供由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，該組合物包含組分(A)和組分(B)以及乳酸以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，以及分子量為200-2000的酯類化合物(E)，組分(D)在該樹脂組合物中的比例為5％-25％質量，組分(E)在該樹脂組合物中的比例為0.1％-5％質量。
本發明中的數字範圍的上限值和下限值具有以下含義略微超出本發明所指定的數字範圍的情況涵蓋在本發明的範圍之內，只要其作用效果與本發明數值範圍內的效果相同即可。
具體實施例方式
下面描述本發明的實施方案；但是，這些實施方案是本發明的實施例，本發明的範圍並不限於下面的實施方案。
(第一實施方案)與本發明的第一實施方案有關的阻燃性注塑製品是由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述組合物包含乳酸樹脂(A)，表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物(B)以及乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)。
(乳酸樹脂(A))對於本實施方案中使用的乳酸樹脂，可以使用具有L-乳酸作為結構單元的聚(L-乳酸)、具有D-乳酸作為結構單元的聚(D-乳酸)，或者具有L-乳酸和D-乳酸作為結構單元的聚(DL-乳酸)，或者包含兩種或多種所述物質的組合的混合物。
本實施方案中使用的乳酸樹脂的DL組成比優選為L異構體∶D異構體＝100∶0-90∶10或者L異構體∶D異構體＝0∶100-10∶90，更優選L異構體∶D異構體＝99.5∶0.5-94∶6或者L異構體∶D異構體＝0.5∶99.5-6∶94。在該範圍內，容易獲得耐熱性，且可以獲得可用於大範圍應用的注塑製品。
而且，本實施方案中使用的乳酸樹脂可以是乳酸和α-羥基羧酸、脂肪族二醇或脂肪族二羧酸的共聚物。
此時，所述的共聚在乳酸樹脂中的″α-羥基羧酸″的實例包括以下化合物的光學異構體乳酸(相對於L-乳酸的D-乳酸以及相對於D-乳酸的L-乳酸)；乙醇酸；雙官能脂肪族羥基羧酸，例如3-羥基丁酸、4-羥基丁酸、2-羥基-正丁酸、2-羥基-3，3-二甲基丁酸、2-羥基-3-甲基丁酸、2-甲基乳酸和2-羥基己酸；內酯，例如己內酯、丁內酯和戊內酯，共聚在乳酸樹脂中的所述″脂肪族二醇″的實例包括乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-環己二甲醇等，且所述″脂肪族二羧酸″的實例包括琥珀酸、己二酸、辛二酸，癸二酸、十二烷二酸等。
可以使用縮合聚合、開環聚合以及其他熟知的聚合方法作為聚合乳酸樹脂的方法。例如，在縮合聚合中，可以通過直接脫水、縮合和聚合L-乳酸或D-乳酸或其混合物而獲得具有任何組成的乳酸樹脂。
而且，在開環聚合中，可以使用所選催化劑同時在需要時使用聚合調節劑等由丙交酯(乳酸的環狀二聚體)獲得聚乳酸聚合物。此時，L-丙交酯(L-乳酸的二聚體)，D-丙交酯(D-乳酸的二聚體)或者DL-丙交酯(包含L-乳酸和D-乳酸)可以用作丙交酯，且可以根據需要通過混合和聚合這些物質獲得具有所需組成和結晶度的乳酸樹脂。
非脂肪族二羧酸例如對苯二甲酸，和非脂肪族二醇例如雙酚A-氧化乙烯加成物根據需要可以作為次要共聚組分添加至本實施方案中使用的乳酸樹脂中，例如從而在不損失乳酸樹脂的固有特性的範圍下，即在乳酸樹脂組分含量不小於90wt％的範圍內進一步提高耐熱性等。
此外，為了增大分子量，可以添加少量增鏈劑，例如二異氰酸酯化合物、環氧化合物、酸酐等。
本實施方案中使用的乳酸樹脂的平均分子量的優選範圍是50,000-400,000，更優選100,000-250,000。如果分子量不小於50,000，則預期獲得優異的實際性能，如果分子量小於400,000，則不存在由於熔融粘度過高而導致的可模塑加工性的問題。
乳酸樹脂的代表性實例包括Mitsui Chemicals，Inc.生產的LACEA系列以及Cargill Dow生產的Nature Works系列等。
(金屬氫氧化物(B))在本實施方案中，使用表面已經用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物(水合金屬化合物)提高阻燃性能是重要的。
通過使用矽烷偶聯劑處理氫氧化物表面可以減少組分數目(也就是說，抑制機械性能降低)，這是因為在樹脂混合過程中以及模塑注塑製品的過程中阻燃性能提高而且分子量降低得到抑制。
金屬氫氧化物的實例包括氫氧化鋁，氫氧化鎂，水合鋁酸鈣、水合氧化錫、鎂雲母等。在這些物質中，氫氧化鋁是特別優選的。由於氫氧化鋁在低溫下導致高度吸熱反應，而且相比於其他氫氧化物而言在成本方面是優異的，因此氫氧化鋁對於乳酸樹脂的阻燃而言是特別合適的阻燃劑。
矽烷偶聯劑物質的實例包括環氧矽烷、乙烯基矽烷、甲基丙烯酸(酯)矽烷、氨基矽烷、異氰酸酯矽烷等，從分散性和提供阻燃性能的有效性方面而言使用環氧矽烷是特別優選的。
作為其他非矽烷偶聯劑，例如，鈦酸鹽偶聯劑、高級脂肪酸等，對樹脂的粘結性差，難以表現出阻燃性能。
而且，金屬氫氧化物的平均粒度優選為0.1μm-5μm，更優選為0.5μm-3μm。可以通過組合平均粒度為0.1μm-5μm的金屬氫氧化物來設計阻燃並保持耐衝擊性的降低程度最小。
而且，除了上述水合金屬化合物以外，可以通過組合阻燃助劑進一步提高阻燃效率。阻燃助劑的具體實例包括金屬化合物，例如錫酸鋅、硼酸鋅、硝酸鐵、硝酸銅和金屬磺酸鹽，磷化合物，例如紅磷、高分子量磷酸酯，以及磷腈化合物，氮化合物，例如三聚氰胺氰尿酸酯(melaminecyanurate)，或有機矽化合物，例如二甲基矽氧烷、苯基矽氧烷以及氟矽氧烷等。
(共聚物(C))在本實施方案中，組合乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)以提高注塑製品的耐衝擊性是重要的。通過組合乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)可以提供耐衝擊性而不會損失阻燃性能。
對於共聚物(C)總量中的乳酸樹脂比例，從耐熱性角度，10％質量特別是20％質量的下限是更優選的，從提供耐衝擊性的有效性角度，80％質量特別是70％質量的上限是更優選的。
共聚物結構的實例包括無規共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物，任何結構都是合適的。但是，嵌段共聚物和接枝共聚物是優選的，特別是從提高耐衝擊性和透明性的有效性角度。無規共聚物的具體實例包括MitsubishiChemical Corporation生產的GS-Pla系列，嵌段共聚物或接枝共聚物的具體實例包括Dai Nippon Ink and Chemicals Incorporated生產的Plamate系列。
對所述共聚物的製備方法沒有特別限制，其實例包括以下方法，對具有通過脫水和縮合二醇和二羧酸得到的結構的聚酯或者對聚醚多元醇進行開環聚合或與丙交酯進行酯交換反應的方法，對具有通過脫水和縮合二醇和二羧酸得到的結構的聚酯或對聚醚多元醇進行脫水/脫二醇(deglycolation)縮合或與乳酸樹脂進行酯交換反應的方法。
對上述二醇組分沒有特別限制，其實例包括直鏈二醇，例如乙二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，7-庚二醇、1，8-辛二醇、1，9-壬二醇、1，10-癸二醇、1，11-十一烷二醇和1，12-十二烷二醇；支化二醇，例如丙二醇(propylene glycol)、1，2-丁二醇、1，3-丁二醇、1，2-戊二醇、1，3-戊二醇、1，4-戊二醇、2，3-戊二醇、2，4-戊二醇、1，2-己二醇、1，3-己二醇、1，4-己二醇和1，5-己二醇；以及多元醇，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚丁二醇和聚四亞甲基二醇。
對上述二羧酸組分沒有特別限制，其實例包括直鏈二羧酸，例如琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、壬烷二羧酸、癸烷二羧酸、馬來酸、富馬酸、檸康酸，十二烷二羧酸和環己烷二羧酸；支化二羧酸，例如甲基琥珀酸、二甲基琥珀酸、乙基琥珀酸、2-甲基戊二酸、2-乙基戊二酸、3-甲基戊二酸、3-乙基戊二酸、2-甲基己二酸、2-乙基己二酸、3-甲基己二酸、3-乙基己二酸和甲基戊二酸；芳族二羧酸，例如鄰苯二甲酸(phthalic acid)、間苯二甲酸、對苯二甲酸、六氫苯二甲酸、萘二羧酸、苯二甲酸酐、雙酚A和雙酚。
而且，可以使用異氰酸酯化合物或羧酸酐將上述共聚物(C)調節至預定分子量。但是，從加工性和耐久性的角度，優選乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物的平均分子量為50,000-300,000，更優選其平均分子量為100,000-250,000。
(組分(B)和(C)的混合比例)關於上述組分的混合量，在乳酸樹脂(A)、表面已經使用矽烷偶聯處理的金屬氫氧化物(B)以及共聚物(C)的總量中，金屬氫氧化物(B)所佔的比例優選為10％-40％質量，更優選為15％-35％質量。如果所述比例低於10％質量，則改善耐衝擊性的有效性差。另一方面，如果所述比例高於40％質量，則模塑製品發生軟化，損失耐熱性。
同時，在乳酸樹脂(A)、表面已經使用矽烷偶聯處理的金屬氫氧化物(B)以及共聚物(C)的總量中，共聚物(C)所佔的比例優選為15％-40％質量，更優選為20％-30％質量。如果所述比例低於15％質量，則不能提供足夠的阻燃性能。另一方面，如果所述比例高於40％質量，則機械強度顯著降低。
(其他混合組分)為了向本實施方案的注塑製品提供耐水解性，除了上述組分(A)、組分(B)和組分(C)以外，可以組合碳化二亞胺化合物。
關於碳化二亞胺化合物的混合量，優選混合0.1-10質量份，特別是1-5質量份碳化二亞胺化合物，基於形成本實施方案的注塑製品的100質量份樹脂組合物。如果該量低於0.1質量份，存在不能提供耐水解性的情況。而且，如果該量高於10質量份，注塑製品會發生軟化，損失耐熱性。
優選混合芳族碳化二亞胺化合物作為將被加入的碳化二亞胺化合物。雖然藉助脂肪族碳化二亞胺化合物提供耐水解性的有效性是足夠的，但是可以使用芳族碳化二亞胺更有效地提供耐水解性。
碳化二亞胺化合物可以是具有下面通式所示的基本結構的那些-(N＝C＝N-R-)n-(在上述通式中，n表示1或更大的整數。R表示其他有機鍵單元。這些碳化二亞胺化合物的R部分可以是脂肪族、脂環族和芳族中的任一種。)
通常，n合適地限定在1-50。
具體地，實例包括，例如，雙(二丙基苯基)碳化二亞胺、聚(4，4′-二苯基甲烷碳化二亞胺)、聚(對亞苯基碳化二亞胺)、聚(間亞苯基碳化二亞胺)、聚(甲苯基碳化二亞胺)、聚(二異丙基亞苯基碳化二亞胺)、聚(甲基-二異丙基亞苯基碳化二亞胺)、聚(三異丙基亞苯基碳化二亞胺)等及其單體。可以單獨使用任何所述碳化二亞胺化合物物質或組合使用其中兩種或多種。
而且，可以將添加劑，例如熱穩定劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、光穩定劑、顏料和染料規定在不損失本實施方案的效果的範圍內。
(製備方法)下面描述用於模塑本實施方案的注塑製品的方法。
可以通過向同一注塑機中引入乳酸樹脂、表面已經使用矽烷偶聯劑處理的金屬氫氧化物，以及乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物，其他添加劑等，混合各原材料。可以使用以下方法使用注塑機直接混合原材料進行注塑，或者使用雙軸擠出機將乾燥共混的原材料擠成線料形以製造球粒，然後再次使用注塑擠製造注塑製品。
在任一種方法中，都需要考慮由於原材料降解導致的分子量降低。但是，為了均勻混合，優選選擇後一種方法。在本實施方案中，例如，徹底乾燥乳酸樹脂、表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物，以及乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物和其他添加劑從而除去水分，然後使用雙軸擠出機進行熔體混合併擠成線料形狀，從而製造球粒。優選考慮到乳酸樹脂的熔點根據L-乳酸結構和D-乳酸結構的組成比例而變化以及混合樹脂的熔點根據乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物和乳酸樹脂的混合比例而變化等，合適地選擇熔體擠出溫度。通常，選擇160℃-230℃的實際溫度範圍。
在徹底乾燥通過上述方法製造的球粒以除去水分之後，根據下面的方法進行注塑。
對本實施方案的注塑製品沒有特別限制，所述製品可以通過注塑方法例如分別是用於熱塑性樹脂的常用注塑方法、氣體輔助模塑方法以及注射-壓縮模塑方法而獲得。
除了上述方法，根據其他目的也可以使用模內法、氣體加壓模塑法(gaspress molding method)、雙色模塑法、夾芯模塑法、PUSH-PULL、SCORIM等。
注塑設備由常用注塑機、氣體輔助模塑機、注射-壓縮模塑機等和用於該目的的模塑模頭、輔助設備以及模具溫度調節器和原材料乾燥器製成。對於模塑條件，優選使用170℃-210℃的熔融樹脂溫度進行模塑，從而避免注射機筒(injection cylinder)內部的樹脂發生熱分解。
如果將要得到的注塑製品處於非結晶狀態，則從縮短在模塑周期(合模、注射、填充-保持、冷卻、開模和脫模)中的冷卻時間的角度優選模具溫度儘可能地低。通常，15℃-55℃是理想的，並且使用冷卻器。但是，從防止注塑製品收縮、翹曲和形變的角度，該範圍內的高溫是有利的。
而且，在模塑期間在模具中進行結晶或者在從模具中脫模之後進行結晶從而為通過注塑得到的注塑製品提供額外的耐熱性是有效的。
從生產率的角度，如果形成注塑製品的樹脂的結晶速率低，則優選在從模具中脫模之後進行結晶，如果所述結晶速率高，則優選在模具內部進行結晶。
如果將在模具內部進行結晶，則在加熱後的模具內部充入熔融樹脂，然後將其在模具內部保持一定時間。模具溫度為80℃-130℃，優選為90℃-120℃；冷卻時間為1-300秒，優選為5-30秒。通過使用所述溫度和冷卻時間在模具內部進行結晶，可以進一步提高本實施方案的注塑製品的耐熱性。
此外，如果將在從模具中脫模模塑製品之後進行結晶，則加熱溫度優選為60℃-130℃，更優選為70℃-90℃。在加熱溫度低於60℃的情況下，在模塑工藝中不進行結晶；在加熱溫度高於130℃的情況下，在模塑製品冷卻期間發生形變和收縮。可以根據組成和加熱溫度合適地確定加熱時間，例如在70℃下加熱15分鐘至5小時。而且，在130℃下加熱10秒至30分鐘。
結晶方法的實例包括以下方法其中在預先升高溫度的模具中進行注塑且在該模具內部進行結晶的方法；其中在注塑之後升高模具溫度從而在模具中進行結晶的方法；或者其中在釋放處於非結晶狀態的注塑製品之後使用熱空氣、蒸汽、熱水、遠紅外輻射加熱器、IH加熱器等進行結晶的方法。此時，不需固定注塑製品；但是，為了防止模塑製品發生形變，優選使用金屬模具、樹脂模具等固定制品。而且，考慮到生產率，還可以以被包覆狀態(packaged state)進行加熱。
可以組合結晶促進劑以縮短結晶時間。結晶促進劑的具體實例包括無機結晶促進劑，例如滑石、高嶺土、碳酸鈣、膨潤土(bentnite)、雲母、絹雲母、玻璃片、石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化銻、硫酸鋇、硼酸鋅、水合硼酸鈣、礬土、氧化鎂、矽灰石、硬矽鈣石、海泡石、晶須、玻璃纖維、玻璃片、金屬粉末、珠粒、矽石球(silica balloon)和shirasu球，或者有機結晶促進劑，例如山梨醇衍生物、烯烴蠟、苯甲酸鹽(酯)和甘油。而且，無機結晶促進劑和有機結晶促進劑還可以組合使用。
關於結晶促進劑的混合量，優選混合0.1-5質量份，更優選混合0.5-3質量份，基於100質量份的用於形成本實施方案的注塑製品的樹脂組合物。通過在該範圍內混合結晶促進劑，可以提供加速結晶速率的作用而不會損失耐衝擊性。以這種方式，在模具內部迅速結晶成為可能，且可以模塑具有優異耐熱性的注塑製品而不會延長模塑周期。而且，當在模具外部進行結晶時，也可以顯著縮短加熱時間。
(第二實施方案)本發明第二實施方案的阻燃性注塑製品是由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述組合物不含第一實施方案中的組分(C)，而是還包含除乳酸樹脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，以及分子量為200-2000的酯化合物(E)。這就是說，這種阻燃性注塑製品是由以下樹脂組合物形成的，該組合物包含乳酸樹脂(A)、表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物(B)、除乳酸樹脂以外的可生物降解的聚酯樹脂(D)，以及酯化合物(E)。
當在注塑製品中混入金屬氫氧化物時，雖然阻燃性能提高，但是金屬氫氧化物變成斷裂起點，降低了耐衝擊性。但是，通過一起混入分子量為200-2000的酯化合物(E)，可以保持耐熱性，同時避免耐衝擊性降低。換句話說，可以提高耐衝擊性而不會使注塑製品軟化。獲得這種效果的可能原因認為是酯化合物(E)聚集在金屬氫氧化物(B)周圍(在邊界表面附近)，儘管局部變得有彈性，但是整個注塑製品不會變軟，而是保持耐熱性。
經確定，如果由於未知原因不混入除乳酸樹脂以外的脂肪族聚酯和/或芳族脂肪族聚酯(D)，則無法獲得上述那樣高的效果。
本實施方案中使用的乳酸樹脂(A)和金屬氫氧化物(B)與第一實施方案中的相同。
以下設計是優選的，其中金屬氫氧化物(B)的混合量為15％-40％，特別是20％-25％，基於組分(A)，(B)，(D)和(E)的總質量。如果所述量在15％-40％的範圍內，則可以提供足夠的阻燃性能；而且，機械性能不會顯著降低。
(可生物降解的聚酯樹脂(D))在本實施方案中，將除乳酸樹脂(A)以外的可生物降解的聚酯與乳酸樹脂(A)混合(聚合物共混)是重要的。已經獲得的結果表明，單獨使用乳酸樹脂(A)，無法獲得足夠的效果，即使是在混入金屬氫氧化物(B)和酯化合物(E)時。
除乳酸樹脂以外的可生物降解的聚酯包括除乳酸樹脂以外的可生物降解的脂肪族聚酯和可生物降解的芳族脂肪族聚酯。
上述除乳酸樹脂以外的可生物降解的脂肪族聚酯的實例包括，例如，通過縮合脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而獲得的脂肪族聚酯；通過開環聚合環狀內酯獲得的脂肪族聚酯；合成的脂肪族聚酯等。
通過縮合聚合以下任意二醇和任意二羧酸而獲得的脂肪族聚酯可以用作「通過縮合脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而獲得的脂肪族聚酯」，所述二醇是乙二醇、丙二醇、1，4-丁二醇和1，4-環己烷二甲醇(它們是脂肪族二醇)或者包含至少兩種上述二醇的組合的混合物，所述二羧酸是琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等(它們是脂肪族二羧酸)或包含至少兩種上述二羧酸的組合的混合物。也可以使用根據需要通過使用異氰酸酯化合物等增大分子量而獲得的聚合物。
該脂肪族聚酯的平均分子量優選為50,000-400,000，更優選為100,000-250,000。
具體實例包括Showa Highpolymer Co.，Ltd.生產的Bionolle系列，IReChemical生產的EnPol等。
還可以使用通過上述脂肪族聚酯(也就是通過縮合上述脂肪族二醇和脂肪族二羧酸而獲得的脂肪族聚酯)和乳酸樹脂的酯交換反應獲得的共聚物。可以通過使用異氰酸酯化合物或羧酸酐將通過這種方式獲得的共聚物調節至給定分子量。
可以使用ε-己內酯，δ-戊內酯，β-甲基-δ-戊內酯等(環狀單體)或包含至少兩種上述物質的組合的組分(已經聚合)作為「通過開環聚合環狀內酯而獲得的脂肪族聚酯」。
該脂肪族聚酯的平均分子量優選為50,000-400,000，更優選為100,000-250,000。
具體實例包括Daicel Chemical Industries生產的Celgreen系列。
環狀酸酐和環氧乙烷(例如，琥珀酸酐和氧化乙烯或氧化丙烯等)的共聚物等可以用作「合成的脂肪族聚酯″。
該脂肪族聚酯的平均分子量優選為50,000-400,000，更優選為100,000-250,000。
上述可生物降解的芳族脂肪族聚酯的實例包括可生物降解的芳族脂肪族聚酯，其包含芳族二羧酸組分、脂肪族二羧酸組分以及脂肪族二醇組分。
芳族二羧酸組分的實例包括，例如間苯二甲酸、對苯二甲酸、2，6-萘二羧酸等；脂肪族二羧酸組分的實例包括，例如琥珀酸、己二酸、辛二酸、癸二酸、十二烷二酸等；脂肪族二醇組分的實例包括，例如乙二醇、1，4-丁二醇、1，4-環己烷二甲醇等。
上述物質中，最適用的是作為芳族二羧酸組分的對苯二甲酸，作為脂肪族二羧酸組分的己二酸，以及作為脂肪族二醇組分的1，4-丁二醇。
可以分別使用兩種或多種的芳族二羧酸組分、脂肪族二羧酸組分和脂肪族二醇組分。
芳族脂肪族聚酯的代表性實例包括聚己二酸丁二醇酯和對苯二甲酸酯的共聚物(Ecoflex，BASF生產)以及己二酸四亞甲基酯和對苯二甲酸酯的共聚物(EastarBio，Eastman Chemicals)等。
從提高耐衝擊性的效果的角度，優選脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯的玻璃化轉變溫度(Tg)均為0℃或更低。
以下設計是優選的，其中可生物降解的聚酯樹脂(D)的混合量為5％-25％，特別是10％-20％，基於組分(A)、(B)、(D)和(E)的總質量。如果在5％-25％的範圍內，則可以獲得提高耐衝擊性的效果；而且，不會發生由於軟化而造成的彈性和耐熱性降低。
(酯化合物(E))在本實施方案中，混入分子量為200-2000的酯化合物(E)以提高注塑製品的耐衝擊性是重要的。
本實施方案中使用的酯化合物的實例包括二異癸基己二酸酯、二(2-乙基己基)壬二酸酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯、二(2-乙基己基)十二烷二酸酯、乙醯基三丁基檸檬酸酯、二丁基癸二酸酯、二(2-乙基己基)己二酸酯、二異壬基己二酸酯、二甲基己二酸酯、二丁基己二酸酯、三丁基檸檬酸酯、乙醯基三丁基檸檬酸酯、三乙基檸檬酸酯、二異丁基己二酸酯、二(2-乙基己基)十二烷二酸酯、二丁基鄰苯二甲酸酯、二異壬基鄰苯二甲酸酯、2-乙基己基苄基鄰苯二甲酸酯、二甲基鄰苯二甲酸酯、二庚基鄰苯二甲酸酯、二異癸基鄰苯二甲酸酯、二(2-乙基己基)鄰苯二甲酸酯、三-(2-乙基己基)偏苯三酸酯、三丁基偏苯三酸酯、三(2-乙基己基)偏苯三酸酯、甘油三乙酸酯、聚乙二醇等。在這些物質中，優選二異癸基己二酸酯、二(2-乙基己基)己二酸酯和二(2-乙基己基)壬二酸酯。
酯化合物的分子量為200-2,000是重要的，優選為250-1,000。如果分子量低於200，則不僅難以獲得提高耐衝擊性的效果，而且存在酯化合物向模塑製品表面滲出的風險。另一方面，如果分子量超過2,000且達到高分子量，則不僅難以獲得提高耐衝擊性的效果，而且模塑製品的耐衝擊性降低。
以下設計是優選的，其中酯化合物(E)的混合量為0.1％-5％，特別是0.5％-3％，基於組分(A)，(B)，(D)和(E)的總質量。如果混合量在0.1％-5％的範圍內，則可以獲得提高耐衝擊性的效果；而且，耐熱性不會降低。如果酯化合物的混合量太高，則由於酯化合物對樹脂組分的增塑作用，耐熱性降低。
(其他組分)在本實施方案的注塑製品中，除了組分(A)，(B)，(D)和(E)以外，還可以進一步混入結晶促進劑，以進一步提高耐熱性。由於具有乳酸樹脂作為主要組分的樹脂組合物的結晶速率是非常慢的，因此優選通過混入結晶促進劑來加速結晶。
但是，混入結晶促進劑不是必需的。
結晶促進劑的實例包括以下物質中的任何物質滑石、高嶺土、碳酸鈣、膨潤土、雲母、絹雲母、玻璃片、石墨、氫氧化鎂、氫氧化鋁、三氧化銻、硫酸鋇、硼酸鋅、水合硼酸鈣、礬土、氧化鎂、矽灰石、硬矽鈣石、海泡石、晶須、玻璃纖維、玻璃片、金屬粉末、珠粒、矽石氣球和shirasu氣球等，或者包含至少兩種上述物質的混合物。
而且，還可以通過使用鈦酸、脂肪酸、矽烷偶聯劑等處理上述無機結晶促進劑的表面以增加對樹脂的粘結性，從而增大無機結晶促進劑的作用。
優選結晶促進劑的混合量為0.1-10質量份，更優選混合1-5質量份，基於100質量份的組分(A)、(B)、(D)和(E)的總量，。如果所述量在0.1-10質量份的範圍內，則可以提供加快結晶速率的效果而不會損失耐衝擊性。以這種方式，在模具內部迅速結晶成為可能，且可以模塑具有優異耐熱性的注塑製品而不會延長模塑周期。
如果通過混入結晶促進劑進行結晶，則優選在注塑期間進行結晶。具體地，優選在80℃-130℃的模具溫度和1-300秒的冷卻時間的條件下在注塑過程中在模具內部進行結晶。
可以如第一實施方案中那樣，將碳化二亞胺化合物與組分(A)、(B)、(D)和(E)混合在一起，從而向本實施方案的注塑製品提供耐水解性。碳化二亞胺化合物的種類和混入量與第一實施方案中的相同。但是，混入碳化二亞胺化合物不是必要的。
而且，可以進一步將添加劑，例如熱穩定劑、抗氧化劑、紫外吸收劑、光穩定劑、潤滑劑、顏料、染料和增塑劑的量規定在不損失本實施方案的效果的範圍內。
(製備方法)下面描述用於模塑本實施方案的注塑製品的方法。
首先，通過將乳酸樹脂、除乳酸樹脂以外的可生物降解的聚酯、金屬氫氧化物、酯化合物以及根據需要的結晶促進劑、碳化二亞胺和其他添加劑加入同一注塑機中，混合規定量的各原材料。具體地，可以採用以下方法使用注塑機直接混合原料進行注塑的方法，或者使用雙軸擠出機將乾燥共混的原料擠成線料形從而製造球粒，然後再次使用注塑機製造注塑製品的方法。在每一種方法中，都需要考慮由於原料降解導致的分子量的降低，為了均勻混合而優選選擇後一種方法。
例如，能夠充分乾燥乳酸樹脂、除乳酸樹脂以外的可生物降解的聚酯、金屬氫氧化物、酯化合物以及根據需要的結晶促進劑、碳化二亞胺和其他添加劑，從而除去水分，然後使用雙軸擠出機進行熔體混合併擠成線料形，從而製造球粒。
此時，關於熔體擠出溫度，優選考慮到乳酸樹脂的熔點根據L-乳酸結構和D-乳酸結構的組成比例而變化以及混合樹脂的熔點根據芳族脂肪族聚酯的混合比例而變化進行合適的設定。通常，選擇的實際溫度範圍為160℃-230℃。
在充分乾燥通過上述方法而製造的球粒而除去水分後，根據以下方法進行注塑。
也就是說，對於注塑方法沒有特別限制，且能夠使用以下注塑方法，例如，分別是用於熱塑性樹脂的常用注塑方法、氣體輔助模塑方法和注射-壓縮模塑方法。除了上述方法，根據其他目的，還可以採用模內法、氣體加壓模塑法、雙色模塑法、夾芯模塑法、PUSH-PULL、SCORIM等。
注塑設備由常用注塑機、氣體輔助模塑機、注射-壓縮模塑機等和用於該目的的模塑模頭、輔助設備以及模具溫度調節器和原材料乾燥器製成；但是，注塑設備不限於這些構造。
對於模塑條件，優選以170℃-210℃的熔融樹脂溫度進行模塑，以避免注射機筒內部的樹脂發生熱分解。
如果將要得到的注塑製品處於非結晶狀態，則從縮短在模塑周期(合模、注射、填充-保持、冷卻、開模和脫模)中的冷卻時間的角度優選模具溫度儘可能地低。通常，15℃-55℃是理想的，並且使用冷卻器。但是，從防止注塑製品收縮、翹曲和形變的角度，20℃-40℃的溫度範圍是有利的。
通過加熱進行結晶從而進一步增加通過注塑獲得的注塑製品的耐熱性是有效的。
結晶方法的實例包括以下方法其中在預先升高溫度的模具中進行注塑且在該模具內部進行結晶的方法；其中在注塑之後升高模具溫度從而在模具中進行結晶的方法；或者其中在釋放處於非結晶狀態的注塑製品之後使用熱空氣、蒸汽、熱水、遠紅外輻射加熱器、IH加熱器等進行結晶的方法。此時，不需固定注塑製品；但是，為了防止模塑製品發生形變，優選使用金屬模具、樹脂模具等固定制品。而且，考慮到生產率，還可以以被包覆的狀態進行加熱。
為了在模具內部進行結晶，優選在加熱後的模具內部充入熔融樹脂，然後將其保持在模具內部達給定時間。
此時，模具溫度為80℃-130℃，優選為90℃-120℃；冷卻時間為1-300秒，優選為5-30秒。可以通過以該溫度和冷卻時間在模具內部進行結晶來進一步提高本實施方案的注塑製品的耐熱性。
如果將在從模具中脫模模塑製品之後進行結晶，則加熱溫度優選為60℃-130℃，更優選為70℃-90℃。如果加熱溫度低於60℃，在模塑工藝中可能不進行結晶；在加熱溫度高於130℃的情況下，在模塑製品冷卻期間可能發生形變和收縮。
優選根據組成和加熱溫度合適地確定加熱時間。例如，優選在70℃下加熱15分鐘至5小時。在130℃下優選加熱10秒至30分鐘。
(阻燃性注塑製品的性能)第一和第二實施方案的注塑製品不僅具有優異的阻燃性能，而且結合了優異的耐衝擊性和耐熱性。這就是說，這些注塑製品具有以下性能根據JIS K 7110(ASTM D256)的伊佐德衝擊強度不小於5kJ/m2，優選不小於10kJ/m2，根據JIS K 7191(ASTM D648)的負載下的撓曲溫度不小於50℃，優選不小於55℃，以及根據UL94垂直燃燒試驗的阻燃等級不小於V-2。
由於上述第一和第二實施方案的阻燃性注塑製品不僅具有優異的阻燃性能，而且結合了優異的耐衝擊性和耐熱性，因此它們可以用作建築材料、家電產品、辦公設備、汽車部件和其他常用模塑製品，特別地，它們可以用於需要耐熱性的應用。
實施例下面描述實施例；但是，本發明的範圍不限於這些實施例。首先，描述用於評估這些實施例的方法。
(1)阻燃性能根據Underwriters Laboratories制定的UL94安全標準的垂直燃燒試驗步驟，以n＝5，使用135mm長度×13mm寬度×3mm厚度的樣品進行燃燒試驗。
5個樣品在第一和第二次燃燒中每個樣品保持燃燒狀態的時間之和(t1+t2)定義為T，認為小於250秒的T符合V-2規格。
(2)耐衝擊性基於JIS K 7110，製備2A試驗片(具有缺口，64mm長度×12.7mm寬度×4mm厚度)，使用Toyo Seiki Seisaku-sho，Ltd.生產的JISL-D在23℃下測量伊佐德衝擊強度。
使用市售ABS樹脂的耐衝擊性作為評估伊佐德衝擊強度的標準，認為5kJ/m2和更高的伊佐德衝擊強度是符合標準的。
(3)耐熱性基於JISK7191，製備尺寸為120mm長度×11mm寬度×3mm厚度的樣品，使用Toyoseiki生產的S-3M測量負載下的撓曲溫度(HDT)。沿邊緣方向並對樣品施加1.80Mpa的撓曲應力，在此條件下進行測量。
在夏季不發生形變的情況用作評估負載下的撓曲溫度的標準，認為50℃和更高溫度是符合標準的。
(4)耐久性在85℃和80％RH的條件下進行溼熱試驗，並根據以下等式計算溼熱試驗100小時後的分子量保持率分子量保持率(％)＝(溼熱試驗後的平均分子量/溼熱試驗前的平均分子量)×100關於分子量保持率，實際標準是70％和更高。其原因是低於約70％的強度劣化快速發展。
根據以下方法測量平均分子量。
使用GPC進行測量(凝膠滲透色譜法，HLC-8120，Tosoh Corporation生產)，溶劑氯仿；溶劑濃度0.2wt/vol％；溶液注射體積200μl；溶劑流速1.0ml/min；溶劑溫度40℃；等價於聚苯乙烯，計算以乳酸樹脂為主要組分的樹脂組合物的平均分子量。這裡使用的聚苯乙烯標準物的平均分子量為2,000,000、670,000、110,000、35,000、10,000、4,000和600。
(實施例1)使用Cargill Dow生產的Nature Works 4032D(L-乳酸/D-乳酸＝98.6/1.4，平均分子量200,000)作為乳酸樹脂(A)，使用Nippon Light Metal Company，Ltd.生產的BFO13ST(使用環氧矽烷偶聯劑處理的氫氧化鋁，平均粒度1μm)作為環氧金屬氫氧化物(B)，使用Dai Nippon Ink and Chemicals Incorporated生產的Plamate PD-150(聚乳酸和丙二醇/癸二酸的共聚物；聚乳酸50mol％；丙二醇25mol％；癸二酸25mol％；平均分子量11,000,000)作為乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)。
以65∶25∶10的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，使用Mitsubishi Heavy Industries Co.生產的小規格40mmΦ同向雙軸擠出機在180℃下將其混合，並製成球粒形。使用Toshiba MachineCo.，Ltd.生產的注塑機IS50E(螺杆直徑25mm)由得到的球粒注塑200mm長度×3mm寬度×3mm或4mm厚度的板。
主要模塑條件如下1)溫度條件機筒溫度(195℃)，模具溫度(20℃)2)注射條件注射壓力(115MPa)，保持壓力(55MPa)3)測量條件螺杆旋轉速率(65rpm)，背壓(15MPa)然後，將注塑製品保持在烘烤試驗裝置(DKS-5S，Daiei Kagaku Seiki MfgCo.，Ltd.生產)中並在70℃加熱2小時。此後，使用注塑得到的板評估上述可燃性、耐衝擊性和耐熱性。
(實施例2)以55∶25∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表1所示。
(實施例3)以45∶25∶30的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表1所示。
(實施例4)以65∶15∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表1所示。
(實施例5)以45∶35∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表1所示。


(對比例1)以70∶10∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。
(對比例2)以75∶25的質量比乾燥共混Nature Works 4032D和BFO13ST之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。
(對比例3)以70∶25∶5的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。
(對比例4)以25∶25∶50的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和PlamatePD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。
(對比例5)將Nippon Light Metal Company，Ltd.生產的經硬脂酸處理的BF-013S(氫氧化鋁，平均粒度1μm)作為金屬氫氧化物混入。以55∶25∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、經硬脂酸處理的BF-013S和Plamate PD-150之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。
(對比例6)或者，將Showa Highpolymer Co.，Ltd.生產的Bionolle 3003(聚(琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯)，分子量200,000)混入，代替乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物。以55∶25∶20的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST和Bionolle 3003之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表2所示。


(實施例6)
將Rhein Chemie生產的Stabaxol I(雙(二丙基苯基)碳化二亞胺)作為碳化二亞胺化合物混入。以55∶25∶20∶2的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST、Plamate PD-150和Stabaxol I之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表3所示。
(實施例7)將Rhein Chemie生產的Stabaxol P(聚碳化二亞胺)作為碳化二亞胺化合物混入。以55∶25∶20∶5的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BFO13ST、Plamate PD-150和Stabaxol P之後，通過與實施例1中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表3所示。


從表1中可以明顯看出，實施例1-5的注塑製品具有優異的阻燃性能、耐衝擊性和耐熱性，基於UL94的阻燃性能為V-2，伊佐德衝擊強度不小於5kJ/m2且負載下的撓曲溫度不小於50℃。
另一方面，從表2中可以明顯看出，對比例1和5的注塑製品具有優異的耐衝擊性和耐熱性，但是，它們的阻燃性能不合規格，其阻燃性能差。對比例2和3的注塑製品具有優異的阻燃性能和耐熱性；但是，它們的伊佐德衝擊強度小於5kJ/m2，其耐衝擊性差。對比例4的注塑製品具有優異的阻燃性能和耐衝擊性；但是，負載下的撓曲溫度為50℃，其耐熱性差。對比例6的注塑製品具有優異的耐熱性；但是，阻燃性能不合規格且伊佐德衝擊強度小於5kJ/m2，其阻燃性能和耐衝擊性差。如前所述，對比例1-6的注塑製品在阻燃性能、耐衝擊性和耐熱性中的一個或多個方面是不實用的。
而且，從表3可以明顯看出，通過在用於成型本發明的注塑製品的樹脂組合物中混入碳化二亞胺化合物可以提供耐久性。
(實施例8)使用Cargill Dow生產的Nature Works 4032D(L-乳酸/D-乳酸＝98.6/1.4，平均分子量200,000)作為乳酸樹脂(A)，使用BASF生產的ECOFLEX F(聚(己二酸丁二醇酯/對苯二甲酸酯)，平均分子量120,000)作為芳族脂肪族聚酯(D)，使用Nippon Light Metal Company，Ltd.生產的BFO13ST(氫氧化鋁，平均粒度1μm)作為環氧金屬氫氧化物(B)，使用Taoka Chemical Co.，Ltd.，生產的DOZ(二辛基壬二酸酯，分子量413)作為酯化合物(E)。
以60∶10∶29∶1的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之後，使用Mitsubishi Heavy Industries Co.生產的小規格40mmΦ同向雙軸擠出機在180℃下將其混合，並製成球粒形。使用ToshibaMachine Co.，Ltd.生產的注塑機IS50E(螺杆直徑25mm)由得到的球粒注塑尺寸為200mm長度×30mm寬度×3mm或4mm厚度的板。
主要模塑條件如下1)溫度條件機筒溫度(195℃)，模具溫度(20℃)2)注射條件注射壓力(115MPa)，保持壓力(55MPa)3)測量條件螺杆旋轉速率(65rpm)，背壓(15MPa)然後，將注塑製品保持在烘烤試驗裝置(DKS-5S，Daiei Kagaku Seiki MfgCo.，Ltd.生產)中並在70℃加熱2小時。此後，將注塑得到的板切割成135mm長度×13mm寬度×3mm厚度，評估上述可燃性、耐衝擊性和耐熱性。結果如表4所示。
(實施例9)以58∶10∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表4所示。
(實施例10)以56∶10∶29∶5的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表4所示。
(實施例11)以63∶10∶24∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、環氧矽烷BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表4所示。
(實施例12)以53∶10∶34∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表4所示。
(實施例13)以53∶15∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表5所示。
(實施例14)使用Showa Highpolymer Co.，Ltd.，生產的Bionolle 3003(聚(琥珀酸丁二醇酯/己二酸酯)，平均分子量200，000)作為脂肪族聚酯(D)。以58∶10∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、Bionolle 3003、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表5所示。
(實施例15)或者，混入J-Plus Co.，Ltd.生產的D620(聚酯化合物；分子量約800)作為酯化合物(E)，代替DOZ。以58∶10∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works4032D、ECOFLEXF、BF013ST和D620之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表5所示。
(實施例16)將Nippon Talc Co.，Ltd.生產的Micro Ace L1(滑石，平均粒度4.9μm)作為結晶促進劑混入。以53∶10∶29∶3∶5的質量比乾燥共混Nature Works4032D、ECOFLEXF、BF013ST、DOZ和Micro AceL1之後，使用MitsubishiHeavy Industries Co.生產的小規格40mmΦ同向雙軸擠出機在180℃下將其混合，並製成球粒形。使用Toshiba Machine Co.，Ltd.生產的注塑機IS50E(螺杆直徑25mm)由得到的球粒注塑尺寸為L200mm×W30mm×t3mm或4mm的板。
表6

-續-
(對比例7)以68∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例8)以38∶30∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例9)以61∶10∶29的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF和BF013ST之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例10)以51∶10∶29∶10的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例11)以77∶10∶10∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例12)以47∶10∶40∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEXF、BF013ST和DOZ之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。
(對比例13)使用J-Plus Co.，Ltd.生產的D645(聚酯化合物；分子量約2,200)作為酯化合物，以58∶10∶29∶3的質量比乾燥共混Nature Works 4032D、ECOFLEX F、BF013ST和D645之後，通過與實施例8中相同的方法加工和評估注塑製品。結果如表6所示。


從表4和表5可以明顯看出，實施例8-16的所有注塑製品都具有優異的阻燃性能、耐衝擊性和耐熱性，基於UL94的阻燃性能為V-2，伊佐德衝擊強度不小於5kJ/m2，負載下的撓曲溫度不小於50℃。
另一方面，從表6可以明顯看出，對比例7、9、12和13的注塑製品具有優異的阻燃性能和耐熱性；但是，伊佐德衝擊強度小於5kJ/m2，其耐衝擊性差。對比例8的注塑製品具有優異的伊佐德衝擊強度；但是，阻燃性能不合規格，負載下的撓曲溫度小於50℃，其阻燃性能和耐熱性差。對比例10的注塑製品具有優異的阻燃性能和耐衝擊性；但是，負載下的撓曲溫度小於50℃，其耐熱性差。對比例11的注塑製品具有優異的耐衝擊性和耐熱性；但是，阻燃性能不合規格，其阻燃性能差。如前所述，對比例7-13的注塑製品在阻燃性能、耐衝擊性和耐熱性中的一個或多個方面是不實用的。
權利要求
1.阻燃性注塑製品，其是由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述樹脂組合物包含乳酸樹脂(A)和表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物(B)，組分(B)在所述樹脂組合物中的比例為15％-40％質量，根據JIS K 7110的伊佐德衝擊強度不小於5kJ/m2，根據JIS K 7191的負載下的撓曲溫度不低於50℃，且根據UL94垂直燃燒試驗的阻燃等級為V-2和更高。
2.權利要求1的阻燃性注塑製品，其是由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述樹脂組合物包含組分(A)和組分(B)，乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物(C)，組分(C)在樹脂組合物中的比例為10％-40％質量。
3.權利要求1的阻燃性注塑製品，其是由以下樹脂組合物形成的阻燃性注塑製品，所述樹脂組合物包含組分(A)和組分(B)，除乳酸樹脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者(D)，分子量為200-2000的酯化合物(E)，組分(D)在樹脂組合物中的比例為5％-25％質量，組分(E)在樹脂組合物中的比例為0.1％-5％質量。
4.權利要求1-3中任一項的阻燃性注塑製品，其中組分(B)的金屬氫氧化物是氫氧化鋁。
5.權利要求1-4中任一項的阻燃性注塑製品，其中組分(B)的金屬氫氧化物的平均粒度為0.1μm-5μm。
6.權利要求1-5中任一項的阻燃性注塑製品，其中組分(B)的矽烷偶聯劑是環氧矽烷偶聯劑。
全文摘要
本發明提供不僅具有阻燃性能且結合了耐衝擊性和耐熱性的阻燃性注塑製品，所述阻燃性注塑製品由以下樹脂組合物形成，該樹脂組合物包含給定量的以下物質(A)乳酸樹脂和(B)表面已經使用矽烷偶聯劑處理過的金屬氫氧化物，以及(C)乳酸樹脂和二醇/二羧酸的共聚物。或者，所述阻燃性注塑製品由以下樹脂組合物形成，該樹脂組合物包含給定量的以下物質成分(A)；成分(B)；(D)除乳酸樹脂以外的脂肪族聚酯和芳族脂肪族聚酯中的之一或二者；以及(E)分子量為200－2000的酯化合物。
文檔編號C08K5/00GK1867630SQ20048003036
公開日2006年11月22日 申請日期2004年10月13日 優先權日2003年10月14日
發明者山田心一郎, 森浩之, 藤平裕子, 田中一也, 高木潤, 加藤幸男 申請人:索尼株式會社, 三菱樹脂株式會社