阻燃熱塑性聚碳酸酯模塑組合物的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種阻燃熱塑性模塑組合物。所述組合物包含芳族聚碳酸酯樹脂，約0.01—0.15wt％的全氟烷烴磺酸、芳族硫酰亞胺或芳族磺酸的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，和作為阻燃增效劑的約0.5—10wt％的聚-和／或低聚-芳氧基硅氧烷(下文稱為芳氧基硅氧烷)。本發(fā)明組合物的特征在于，根據(jù)UL-94V標(biāo)準(zhǔn)，其可燃性等級優(yōu)于只含有來自芳族或脂族磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺的衍生物的無機(jī)鹽的芳族聚碳酸酯樹脂，同時(shí)組合物的機(jī)械性能和光學(xué)性能得以保持。
【專利說明】阻燃熱塑性聚碳酸酯模塑組合物
【背景技術(shù)】
[0001]發(fā)明領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及熱塑性模塑組合物，尤其是阻燃性聚碳酸酯組合物。
[0003]相關(guān)技術(shù)描述
[0004]具有阻燃性能的樹脂具有廣闊的應(yīng)用。這類樹脂的典型應(yīng)用領(lǐng)域是電子和電氣市場，例如EE外殼，TV和計(jì)算機(jī)外殼；另一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域是在運(yùn)輸部門。此處這些樹脂用于，例如，列車和飛機(jī)的內(nèi)部襯里。除了良好的阻燃性能外，這些應(yīng)用還要求必須將光學(xué)、機(jī)械、沖擊和熱性能維持在高的水平。這種性能組合通常并不容易獲得。通過使用典型的阻燃(FR)添加劑，樹脂的阻燃性能可以被調(diào)整到期望的水平。然而，如果需要使用大量的阻燃添加劑，其它性能比如光學(xué)或機(jī)械性能通常會(huì)變差。
[0005]芳族聚碳酸酯通常表現(xiàn)出令人滿意的阻燃性能。但是，它們無法滿足薄壁部件UL等級的嚴(yán)格要求。
[0006]為了克服該缺陷，通常向組合物中添加氟化聚合物。然而，使用氟化聚合物(如聚四氟乙烯(PTFE))的主要缺陷在于:與不含氟化聚合物的阻燃聚碳酸酯相比，光學(xué)和沖擊性能明顯變差。
[0007]芳基硅氧烷通常是眾所周知的，聚芳氧基硅氧烷的合成方法在EP-A0398049中有描述。
[0008]美國專利5334672描述了使用聚芳氧基硅氧烷和聚醚、聚酯和聚酰亞胺的組合物，但未公開含有聚碳酸酯的組合物。
[0009]US6727302公開了含有硅油和鹽的聚碳酸酯組合物，其導(dǎo)致了改善的阻燃性能和良好的光學(xué)性能。然而，由于硅油是液體，在組合物的工業(yè)生產(chǎn)中，它的使用與固體材料相比具有明顯的缺陷。
[0010]JP2007297447公開了含有芳烷基硅氧烷(silicone)與PTFE相結(jié)合的組合物。這此組合物不適用于同時(shí)需要良好的光學(xué)和機(jī)械性能的情況。
[0011]JP2003—049060公開了含有作為阻燃添加劑的酚酞基硅氧烷和堿金屬鹽結(jié)合的聚碳酸酯組合物。酚酞衍生的聚合物也已被報(bào)道具有良好的阻燃性能(實(shí)例描述由Lin, M.S.；Pearce, E.Μ.發(fā)表在聚合物科學(xué)雜志，聚合物化學(xué)版(Journal of PolymerScience, Polymer Chemistry Edition) (1981), 19 (9), 2151一60)中)。然而，眾所周知，酚酞基硅氧烷在潮濕環(huán)境下會(huì)降解，形成堅(jiān)硬的被染色的物質(zhì)，如Steffen，KlausDieter, Angewandte Makromolekulare Chemie (1972), 2421-33 所描述的那樣。與此相反，本發(fā)明中描述的組合物不是基于酚酞。
[0012]發(fā)明概沭
[0013]本發(fā)明的目的是開發(fā)能克服上述缺陷的改善的阻燃聚碳酸酯組合物。
[0014]在本發(fā)明中已發(fā)現(xiàn)，這一問題可以通過向聚碳酸酯組合物中添加特定的硅氧烷而得以解決，其中所述硅氧烷與阻燃鹽類結(jié)合是有效的阻燃增效劑。
[0015]硅氧烷與阻燃鹽類的結(jié)合導(dǎo)致了具有良好阻燃性能的聚碳酸酯，同時(shí)要求的光學(xué)和沖擊性能得以保持。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，公開了阻燃熱塑性模塑組合物。所述組合物包含芳族聚碳酸酯樹脂，約0.01—0.15wt%的鹽，其中所述鹽為全氟烷烴磺酸、芳族硫酰亞胺或芳族磺酸的堿金屬鹽或堿土金屬鹽，和作為阻燃增效劑的約0.5-10wt%的聚-和/或低聚-芳氧基硅氧烷(下文中稱為芳氧基硅氧烷)。本發(fā)明的組合物的特征在于，根據(jù)UL-94V標(biāo)準(zhǔn)，其可燃性等級優(yōu)于只含有來自脂族或芳族的磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺的衍生物的無機(jī)鹽的芳族聚碳酸酯樹脂，同時(shí)組合物的機(jī)械性能和光學(xué)性能得以保持。
[0017]優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述
[0018]概括來說，與現(xiàn)有技術(shù)中所描述的組合物相比，本發(fā)明中所報(bào)道的包含硅氧烷和阻燃鹽類的聚碳酸酯組合物結(jié)合了易于操作、低成本生產(chǎn)、優(yōu)良的光學(xué)和機(jī)械性能以及出色的阻燃性能等優(yōu)點(diǎn)。
[0019]本發(fā)明的熱塑性模塑組合物包含
[0020]a)芳族聚碳酸酯樹脂，
[0021]b)至少0.01重量％的鹽，其中所述鹽任選地是以下物質(zhì)的堿金屬或堿土金屬鹽
[0022]bl)全氟烷烴磺酸、芳族硫酰亞胺(sulfimide)或芳族磺酸，和/或
[0023]b2)脂族或芳族磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺，和
[0024]c)作為阻燃增效劑的至少0.05%的芳氧基硅氧烷。
[0025]本發(fā)明的組合物的特征在于，根據(jù)UL-94V標(biāo)準(zhǔn)，其可燃性等級優(yōu)于只含有來自芳族或脂族磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺的衍生物的無機(jī)鹽的芳族聚碳酸酯樹脂，同時(shí)組合物的機(jī)械性能和光學(xué)性能得以保持。
[0026]鹽的量優(yōu)選在0.01重量％到0.20重量％之間，更優(yōu)選在0.01重量％到0.15重量％之間，進(jìn)一步優(yōu)選在0.05重量％到0.08重量％之間。
[0027]芳氧基硅氧烷的量優(yōu)選在0.05重量％到10重量％之間，更優(yōu)選在0.10重量％到
5.00重量％之間，進(jìn)一步優(yōu)選在0.75重量％到4.00重量％之間，最優(yōu)選在1.00重量％到
3.00重量％之間。
[0028]在本發(fā)明的范疇內(nèi)合適的芳氧基硅氧烷由式(I)的以下物質(zhì)代表:
[0029]
【權(quán)利要求】
1.熱塑性模塑組合物，包含 a)芳族聚碳酸酯樹脂， b)0.01到0.8重量％的來自脂族或芳族磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺的衍生物的無機(jī)鹽， c)0.05到10重量％的式(I)的聚-和/或低聚-芳氧基硅氧烷，

2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中式(I)中的Rl和R2為苯基。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中式(I)中的X表示二氧二苯基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的組合物，其中X表示4，4’- 二氧基二苯基，Y表示苯氧基，n=l, 0=1 和 m 為 I 到 55。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的組合物，其中一個(gè)Y表示苯氧基，另一個(gè)Y表示H。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中式(I)的聚-和/或低聚-芳氧基硅氧烷以0.10到5.00重量％的量存在。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中式(I)的聚-和/或低聚-芳氧基硅氧烷以1.00到3.00重量％的量存在。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所述鹽(b)以0.01到0.15重量％的量存在。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所述鹽(b)以0.05到0.10重量％的量存在。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中組分C)的重均分子量為1000到20000。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中式(I)的聚-和/或低聚-芳氧基硅氧烷具有至少一個(gè)選自苯氧基、烷基苯氧基、甲氧基、乙氧基和丙氧基的端基。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所述鹽(b)選自下列中的至少一種成分:全氟丁烷磺酸鈉、全氟丁烷磺酸鉀、全氟甲基丁烷磺酸鈉、全氟甲基丁烷磺酸鉀、全氟甲烷磺酸鈉、全氟甲烷磺酸鉀、全氟乙烷磺酸鈉、全氟乙烷磺酸鉀、全氟丙烷磺酸鈉、全氟丙烷磺酸鉀、全氟己烷磺酸鈉、全氟己烷磺酸鉀、全氟庚烷磺酸鈉、全氟庚烷磺酸鉀、全氟丁烷磺酸四乙基銨和全氟丁烷磺酸四乙基銨和二苯-砜-磺酸鉀。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中的所述鹽(b)是九氟-1-丁烷磺酸鉀。
14.包含權(quán)利要求1的組合物的制品。
15.一種組合物，包含: a)芳族聚碳酸酯樹脂，b)至少0.01重量％的鹽，其中所述鹽任選地是以下物質(zhì)的堿金屬或堿土金屬鹽 bl)全氟烷烴磺酸、芳族硫酰亞胺或芳族磺酸，和/或 b2)脂族或芳族磺酸、磺酰胺或磺酰亞胺，和 c)作為阻燃增效劑的至少0.05%的芳氧基硅氧烷。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的組合物，其中根據(jù)UL-94V標(biāo)準(zhǔn)，所述組合物的可燃性等級相對于不含組分c)時(shí)的所述組合物得到提高，同時(shí)含和不含組分c)的組 合物的機(jī)械和光學(xué)性能得以保持。
【文檔編號】C08L69/00GK103764761SQ201280008523
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2012年2月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年2月11日
【發(fā)明者】A·邁耶, B·施坦格, 丁潤鎮(zhèn) 申請人:拜耳知識產(chǎn)權(quán)有限責(zé)任公司, 拜耳材料科學(xué)有限責(zé)任公司