專利名稱：阻燃性熱塑性聚碳酸酯組合物的制作方法
阻燃性熱塑性聚碳酸酯組合物
背景技術：
本發(fā)明公開涉及具有提高的阻燃性的熱塑性聚碳酸酯組合物。還披露了其制備和 /或使用方法。聚碳酸酯(PC)是源于雙酚和光氣或者它們的衍生物的合成的熱塑性樹脂。它們是碳酸的線型聚酯，可由二羥基化合物和碳酸二酯形成或者通過酯交換形成。聚合可以以水溶液、界面或非水溶液的形式。聚碳酸酯是一類有用的聚合物，其具有多種期望性能。它們以光學透明性以及高的抗沖擊性和在室溫以下的延性著稱。然而，聚碳酸酯聚合物不是固有地不易燃的。因此，通常需要引入阻燃劑，例如鹵化或無鹵的添加劑性，該阻燃劑阻止樹脂的可燃和/或減少滴落。包含溴和/或氯的鹵化阻燃劑日益受到法規(guī)的限制。已經使用無鹵替代物，包括各種填料、含磷化合物和某些鹽。 然而，使用這些無鹵替代物仍然難以滿足嚴格的阻燃標準，在薄壁樣品中尤其如此。因此，在本領域中仍然需要具有改善的耐熱性的熱塑性聚碳酸酯組合物。這樣的材料的期望性質包括優(yōu)越的機械性質和易于加工，等等。

發(fā)明內容
在多種實施方案中公開了具有提高的阻燃性的熱塑性聚碳酸酯組合物。這樣的組合物具有多種有用的應用。在一些實施方案中公開了一種阻燃性熱塑性組合物，其包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物；含磷阻燃劑；和約0. 01 25wt%的包含玻璃或滑石的填料；其中所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C，當根據(jù)ISO 306測量；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。所述聚碳酸酯聚合物可以是雙酚A均聚物。所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包含約20wt%的硅氧烷。所述含磷阻燃劑可以是雙酚A 二(磷酸二苯酯)。所述熱塑性組合物可包含約0. 5 6wt% (包括約1. 2 6wt%和約2. 4 6wt%) 的源于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷。熱塑性組合物可包括5 100重量份的所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和0 95重量份所述的任選的聚碳酸酯聚合物，基于總共100 重量份的所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和所述的任選的聚碳酸酯聚合物。所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可包括50 99. 9wt%的碳酸酯單元和0. 1 50wt%的硅氧烷單元。所述熱塑性組合物可包含至少1. Owt %或更多(包括至少1. 5wt% )的含磷阻燃劑。作為選擇，熱塑性組合物可包括約1.0 8wt%的含磷阻燃劑。有時，熱塑性組合物可包括至少12wt%的聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物和至少1.5Wt%的含磷阻燃劑。作為選擇， 所述熱塑性組合物包含至少0. 09wt%的源于含磷阻燃劑的磷(包括約0. 14 0.71wt%的源于含磷阻燃劑的磷)。有時，熱塑性組合物包括約0. 5 6wt %的源于聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷和至少0. 09wt%的源于含磷阻燃劑的磷。在一些實施方案中，熱塑性組合物不含有額外的抗沖改性劑。所述組合物還可具有12kJ/m2或以上的缺口伊佐德沖擊強度，當根據(jù)ISO 180測量時。所述填料可占組合物的約0. 01 IOwt %。填料優(yōu)選玻璃。在一些實施方案中，當根據(jù)ISO 306測量時，熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少130°C;當根據(jù)ISO 75測量時，熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少120°C。在另一些實施方案中，當根據(jù)ISO 180測量時，熱塑性組合物也可具有15kJ/m2或以上的缺口伊佐德沖擊強度。在其它實施方案中公開了阻燃性熱塑性組合物，其實質上由下面物質組成雙酚 A均聚物；聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；雙酚A 二(磷酸二苯酯)；和增強劑；其中當根據(jù) ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. Omm的厚度時能達到UL94V0性能。聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物可占熱塑性組合物的約6 2#t%。熱塑性組合物可包括至少1.5wt%的雙酚A 二(磷酸二苯酯)。所述增強劑可以是玻璃填料，并且可占組合物的約8 25wt%。在另一些實施方案中公開了一種阻燃性熱塑性組合物，其包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物；含磷阻燃劑；和增強劑；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；當根據(jù)ISO 75測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少110°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm 的厚度時能達到UL94V0性能。在另一些實施方案中公開了一種阻燃性熱塑性組合物，其包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物；至少Iwt %的含磷阻燃劑；以及約0. 01 25wt%的包含玻璃或滑石的填料；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；當根據(jù)ISO 75測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少110°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。在又一些實施方案中公開了一種阻燃性熱塑性組合物，其包括聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物；含磷阻燃劑；以及包含玻璃或滑石的填料；其中所述熱塑性組合物包括約1. 2 6wt%的源于所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C;以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。這些和其它非限制性特征更具體地描述如下。
具體實施例方式本申請的說明書和權利要求中的數(shù)值，尤其是它們與聚合物組成有關時，反映了可包含不同性質的各種聚合物的組合物的平均值。此外，除非有相反的說明，所述數(shù)值應理解為包括當減少至相同數(shù)量的有效數(shù)字時相同的數(shù)值，以及與給出的數(shù)值之差低于本申請中所述的用以測定該值的常規(guī)類型測量技術的實驗誤差的數(shù)值。通過參考下面的優(yōu)選實施方案的詳細描述和其中包括的實施例，可更容易地理解本發(fā)明。在下面的說明書和權利要求中，將參考一些術語，這些術語應被定義為具有下列含義單數(shù)形式的"一個"、“一種"和"該"包括復數(shù)指示物，除非另有明確的相反指示。所有本文公開的范圍都包括陳述的端點并且是可獨立地組合的(例如，"2克至10 克"的范圍包括端點2克和10克以及所有的中間值)。與數(shù)量關聯(lián)使用的修飾詞“約“包括所述值，并且具有上下文所隱含的意義(例如，它至少包括與測量該具體數(shù)量相關的誤差程度)。術語〃整數(shù)〃是指完整的數(shù)并包括0。例如，表述〃 η為0 4的整數(shù)〃是指η可以是0 4的任意整數(shù)，包括0。在本文中，化合物采用標準命名法描述。例如，未被任何指出基團取代的任意位置應理解為其價鍵被指定的鍵或者氫原子填充。不介于兩個字母或符號之間的破折號 (“)用于表示取代基的連接點。例如，醛基-CHO是通過羰基的碳連接的。術語"脂族基團"是指至少一價的直鏈或支鏈而非環(huán)狀的原子陣列。脂族基團定義為包括至少一個碳原子。該原子陣列可包括雜原子如氮、硫、硅、硒和氧，或者可完全由碳和氫組成(“烷基")。脂族基團可以是取代或未取代的。示例性脂族基團包括但不限于甲基、乙基、異丙基、異丁基、氯甲基、羥基甲基(-CH2OH)、巰基甲基(-CH2SH)、甲氧基、甲氧基羰基(CH3OCO-)、硝基甲基(-CH2NO2)和硫代羰基。術語"烷基"是指僅由碳和氫組成的直鏈或支鏈的原子陣列。該原子陣列可包括單鍵、雙鍵或者三鍵(通常稱為烷烴、烯烴或者炔烴)。烷基可以是取代或未取代的。示例性烷基包括但不限于甲基、乙基和異丙基。術語"芳族基團"指的是化合價至少為1的、包含至少一個芳基的原子排列。該原子排列可以包括雜原子如氮、硫、硒、硅和氧，或者可以僅由碳和氫組成。該芳族基團也可以包括非芳族成分。例如，芐基為包含苯環(huán)(芳族組分)和亞甲基(非芳族組分)的芳族基團。示例性芳族基團包括但不限于苯基、吡啶基、呋喃基、噻吩基、萘基、聯(lián)苯基、4-三氟甲基苯基、4-氯甲基苯-1-基、和3-三氯甲基苯-1-基(3_CCl3Ph_)。術語"脂環(huán)族基團(cycloaliphatic或alicyclic)“是指非芳族的環(huán)狀原子陣列。脂環(huán)族基團可包括雜原子如氮、硫、硒、硅和氧，或者可以僅由碳和氫組成。脂環(huán)族基團可包括1個或多個非環(huán)狀組分。例如，環(huán)己基甲基(C6H11CH2)是脂環(huán)族官能團，其包括環(huán)己基環(huán)(非芳族的環(huán)狀原子陣列)和亞甲基(非環(huán)狀組分)。示例性脂環(huán)族基團包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、1，1，4，4-四甲基環(huán)丁基、哌啶基和2，2，6，6_四甲基哌啶基(2，2，6， 6-tetramethyl piperydinyl)。本發(fā)明公開的熱塑性組合物包括(A)任選的聚碳酸酯聚合物；(B)聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；(C)含磷阻燃劑；以及(D)填料，所述填料是玻璃或滑石。本申請使用的術語"聚碳酸酯"和"聚碳酸酯聚合物"意指具有下面式(1)碳酸酯重復結構單元的成分
O
-R1-O^Lo-⑴其中R1基團總數(shù)的至少約60%為芳族有機基團，余下的為脂族、脂環(huán)族或芳族基團。在一種實施方案中，每個R1為芳族有機基團，例如下面式O)的基團-A1-Y1-A2- (2)其中A1和A2各自為單環(huán)二價的芳基，Y1是具有一或兩個分隔A1和A2的原子的橋接基團。在示例性的實施方案中，一個原子分隔A1和A2。該類型基團的說明性和非限制性實例是-0-，-S-, -S(O)-, -S(O)2-, -C(0)-，亞甲基，環(huán)己基亞甲基，2-[2. 2.1]-二環(huán)庚叉， 乙叉，異丙叉，新戊叉，環(huán)己叉，環(huán)十五烷叉，環(huán)十二烷叉，及金剛烷叉。橋接基團Y1可以為烴基或飽和烴基如亞甲基，環(huán)己叉，或異丙叉。聚碳酸酯可通過具有式HO-R1-OH的二羥基化合物的界面反應制備，其中R1如上所定義。適于界面反應的二羥基化合物包括式(A)的二羥基化合物以及下式C3)的二羥基化合物HO-A1-Y1-A2-OH (3)其中Y1、A1和A2如上所述。還包括下面通式⑷的雙酚化合物
權利要求
1.一種阻燃性熱塑性組合物，其包含 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物； 含磷阻燃劑；以及約0. 01 25wt%的包含玻璃或滑石的填料；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。
2.權利要求1的熱塑性組合物，其中所述聚碳酸酯聚合物是雙酚A均聚物。
3.權利要求1或2的熱塑性組合物，其中所述含磷阻燃劑是雙酚A二(磷酸二苯酯)。
4.權利要求1至3中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括約0.5 6wt%的源于所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷。
5.權利要求1至3中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括約1.2 6wt%的源于所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷。
6.權利要求1至5中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括至少 0. 09wt%的源于所述含磷阻燃劑的磷。
7.權利要求1至5中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括約0.14 0.71wt%的源于所述含磷阻燃劑的磷。
8.權利要求1至7中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括約1.0 8wt%的所述含磷阻燃劑。
9.權利要求1至8中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物不包含另外的抗沖改性劑。
10.權利要求1至9中任一項的熱塑性組合物，其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1.Omm的厚度時能達到UL94V0性能。
11.權利要求1至10中任一項的熱塑性組合物，其中當根據(jù)ISO180測量時，所述組合物的缺口伊佐德沖擊強度為12kJ/m2或以上。
12.權利要求1至11中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括至少 L5Wt%的雙酚A 二(磷酸二苯酯)。
13.權利要求1至12中任一項的熱塑性組合物，其中所述熱塑性組合物包括約0.01 IOwt %的填料，所述填料是玻璃。
14.權利要求1至13中任一項的熱塑性組合物，其中當根據(jù)ISO75測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少110°C。
15.權利要求1至14中任一項的熱塑性組合物，其中當根據(jù)ISO306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少130°C ；當根據(jù)IS075測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少120°C。
16.權利要求15的熱塑性組合物，其中當根據(jù)ISO180測量時，所述熱塑性組合物的缺口伊佐德沖擊強度為15kJ/m2或以上。
17.一種阻燃性熱塑性組合物，其包含 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物； 含磷阻燃劑；以及增強劑；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；當根據(jù)ISO 75測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少110°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。
18.權利要求17的熱塑性組合物，其中該組合物包含至少1.Owt%的所述含磷阻燃劑。
19.權利要求17或18的熱塑性組合物，其中該組合物包含約0.01 10wt%的所述增強劑。
20.一種阻燃性熱塑性組合物，其包含 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物；至少Iwt %的含磷阻燃劑；以及約0. 01 25wt%的包含玻璃或滑石的填料；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；當根據(jù)ISO 75測量時，所述熱塑性組合物的熱撓曲溫度為至少110°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。
21.權利要求20的熱塑性組合物，其中當根據(jù)ISO180測量時，所述熱塑性組合物的缺口伊佐德沖擊強度為15kJ/m2或以上。
22.一種阻燃性熱塑性組合物，其包含 聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物；任選的聚碳酸酯聚合物； 含磷阻燃劑；以及包含玻璃或滑石的填料；其中所述熱塑性組合物包括約1. 2 6wt%的源于所述聚硅氧烷-聚碳酸酯共聚物的硅氧烷；其中當根據(jù)ISO 306測量時，所述熱塑性組合物的維卡B50軟化溫度為至少120°C ；以及其中由所述熱塑性組合物模塑的制品在1. 2mm的厚度時能達到UL94V0性能。
全文摘要
本申請公開了聚碳酸酯組合物。該組合物包含任選的聚碳酸酯聚合物(A)；聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物(B)；含磷阻燃劑(C)；和增強劑(D)。所得的組合物具有改善的性質組合，尤其是維卡軟化溫度和薄壁時高的阻燃性。
文檔編號C08K5/526GK102245690SQ200980149753
公開日2011年11月16日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權日2008年12月11日
發(fā)明者喬舒亞.A.范登博格德, 簡-普盧恩.倫斯, 羅伯特.D.范格拉姆佩爾 申請人:沙伯基礎創(chuàng)新塑料知識產權有限公司