本發(fā)明涉及在共聚酯中使用某些添加劑的組合以改進(jìn)共聚酯組合物的阻燃特性，并且同時(shí)具有高沖擊特性。更具體地說，本發(fā)明涉及非鹵化阻燃劑在共聚酯中的用途，以改進(jìn)阻燃特性，同時(shí)具有可接受的抗沖擊性和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。

背景技術(shù)：

1、將阻燃材料加入到一些聚合物中以改進(jìn)阻燃性，特別是滿足特定的防火標(biāo)準(zhǔn)如ul94v-2。然而，加入足以滿足防火標(biāo)準(zhǔn)的量的阻燃材料可能對(duì)含有有效量的阻燃材料的共聚酯的抗沖擊性和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度具有有害影響。此外，無論使用多少量，加入許多阻燃材料將不能滿足ul94v-0或更好的防火標(biāo)準(zhǔn)，更不用說保持聚合物組合物的必要物理特性。

2、共聚酯可以通過多種方式阻燃，但這些方法具有一些缺點(diǎn)。某些鹵素化合物如dechlorane十溴二苯氧化物(decabromodiphenyl?oxide)或十溴二苯醚(decabromodiphenyl?ether)可以是有效的阻燃劑，但由于關(guān)于生物累積的潛在問題而可能在市場(chǎng)上令人反感。其它鹵素化合物可能不具有相同的缺點(diǎn)，但當(dāng)以足以阻燃共聚酯的量使用時(shí)可能引起脆化。液態(tài)磷化合物如亞磷酸三苯酯或磷酸三苯酯可使共聚酯阻燃，但在有效用量下，它們使共聚酯增塑和軟化，從而降低耐熱變形性。三聚氰胺和磷類的固體阻燃劑也可以單獨(dú)使用，但是在過去，達(dá)到阻燃性所需的濃度使得共聚酯變脆或拉伸強(qiáng)度特性降低。在許多應(yīng)用中使用的塑料，例如電子應(yīng)用、手持和固定器具的外殼、以及手持和固定電動(dòng)工具的外殼或殼體，都具有在各種規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的可燃性要求。除了可燃性要求之外，這些應(yīng)用還具有耐久性或物理特性要求。

3、需要改進(jìn)的共聚酯組合物，其包含表現(xiàn)出良好的阻燃性和良好的抗沖擊性的有效阻燃劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、申請(qǐng)人已經(jīng)出乎意料地發(fā)現(xiàn)了一種改進(jìn)的共聚酯組合物，其包含有效量的某些非鹵素化阻燃劑，可用于制造例如膜、片材、模塑部件或型材的制品，該制品表現(xiàn)出良好的阻燃性，同時(shí)保持玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和抗沖擊性。

2、在一個(gè)方面，提供了一種共聚酯組合物，其包含：

3、(a)約50wt％至約95wt％的共聚酯，該共聚酯包含：

4、(i)二酸組分，包含

5、70mol％至100mol％的對(duì)苯二甲酸殘基，

6、0-30mol％的具有8至12個(gè)碳原子的改性芳族二酸殘基，和

7、0-10mol％的脂族二羧酸殘基；以及

8、(ii)二醇組分，包含

9、45mol％至95mol％的環(huán)己烷二甲醇(chdm)殘基

10、5mol％至65mol％的2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇(tmcd)殘基，和

11、0至10mol％的具有2至20個(gè)碳原子的改性二醇；

12、其中共聚酯的比濃對(duì)數(shù)粘度為約0.5至1.2dl/g，是在60/40(wt/wt)苯酚/四氯乙烷中在0.5g/100ml的濃度下在25℃下測(cè)定的。

13、其中wt％基于共聚酯的重量，且

14、其中二羧酸組分的總mol％是100mol％，并且二醇組分的總mol％是100mol％；

15、(b)約10wt％至約20wt％的阻燃添加劑，該阻燃添加劑包含金屬次膦酸鹽化合物；以及

16、(c)約0.05wt％至約0.5wt％的滴落抑制添加劑；

17、其中共聚酯組合物具有ul?94v-0等級(jí)或更好；以及

18、其中共聚酯組合物具有根據(jù)astm?d256測(cè)量的60焦耳/m或更大的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。

19、在實(shí)施例中，共聚酯組合物還包含：(d)約1wt％至約10wt％的抗沖改性劑組分。在某些實(shí)施例中，抗沖改性劑組分包括乙烯丙烯酸酯甲基丙烯酸縮水甘油酯(ea-gma)抗沖改性劑。

20、在實(shí)施例中，共聚酯組合物還包含：(e)約0.1wt％至約5wt％的增容劑。在實(shí)施例中，增容劑包括硅酮增容劑，例如苯基硅樹脂。在一個(gè)實(shí)施例中，苯基硅樹脂在25℃下為液體。

21、在某些實(shí)施例中，該共聚酯組合物包含含有ea-gma抗沖改性劑的抗沖改性劑組分和液體硅樹脂增容劑。

22、在實(shí)施例中，二醇組分包含60mol％至95mol％的環(huán)己烷二甲醇?xì)埢?mol％至40mol％的2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇?xì)埢?。在某些?shí)施例中，二醇組分包含70mol％至95mol％的環(huán)己烷二甲醇?xì)埢?mol％至30mol％，或10mol％至30mol％，或15mol％至30mol％，或20mol％至30mol％，或15mol％至25mol％的2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇?xì)埢?。在某些?shí)施例中，二醇組分包含60mol％至75mol％的環(huán)己烷二甲醇?xì)埢?5mol％至40mol％，或30mol％至40mol％的2,2,4,4-四甲基-1,3-環(huán)丁二醇?xì)埢?/p>

23、在實(shí)施例中，共聚酯的比濃對(duì)數(shù)粘度為0.55至0.85，或0.55至0.65，或0.65至0.80，或0.65至0.75dl/g。

24、在實(shí)施例中，阻燃添加劑以共聚酯組合物的10wt％至20wt％，或10wt％至18wt％，或10wt％至15wt％的量存在。

25、在實(shí)施例中，阻燃添加劑包含含有次膦酸鋁的化合物。在某些實(shí)施例中，阻燃添加劑是二乙基次膦酸鋁。

26、在實(shí)施例中，共聚酯組合物包含0.05wt％至0.4wt％，或0.05wt％至0.25wt％，或0.1wt％至0.2wt％的量的滴落抑制添加劑。滴落抑制劑可包含含氟聚合物。含氟聚合物可包括但不限于聚四氟乙烯(ptfe)，例如teflontm聚四氟乙烯。

27、在實(shí)施例中，共聚酯組合物還包含含量為2wt％至10wt％，或3wt％至9wt％，或4wt％至8wt％的抗沖改性劑組分。在實(shí)施例中，抗沖改性劑組分包括選自反應(yīng)性丙烯酸抗沖改性劑、非反應(yīng)性mbs抗沖改性劑、環(huán)氧化物官能化抗沖改性劑或其混合物的抗沖改性劑。在實(shí)施例中，抗沖改性劑包括或?yàn)橐蚁?丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸縮水甘油酯三元共聚物。在實(shí)施例中，共聚酯組合物還包含擴(kuò)鏈劑。在某些實(shí)施例中，擴(kuò)鏈劑包括多官能環(huán)氧化物擴(kuò)鏈劑。

28、在實(shí)施例中，共聚酯組合物具有根據(jù)astm?d256測(cè)量的60，或70，或80，或90，或100，或120，或130，或140，或150，或175，或200，或225，或250，或275，或300焦耳/m或更大的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)根據(jù)astm?d256測(cè)試時(shí)，共聚酯組合物表現(xiàn)出100％的延性行為。

29、在另一方面，提供了一種制品，其包含根據(jù)本文所述的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或任何實(shí)施例的組合的共聚酯組合物。在實(shí)施例中，制品為膜、片材、模塑部件或型材的形式。

技術(shù)特征：

1.一種共聚酯組合物，其包含：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物還包含：(d)約1wt％至約10wt％的抗沖改性劑組分。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物還包含：(e)約0.1wt％至約5wt％的增容劑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的共聚酯組合物，其中，所述增容劑包含硅酮增容劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共聚酯組合物，其中，所述硅酮增容劑在25℃下為液體。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的共聚酯組合物，其中，所述液體硅酮增容劑是在25℃下為液體的烷基、苯基或烷基-苯基硅樹脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述二醇組分包含：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的共聚酯組合物，其中，所述二醇組分包含：

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的共聚酯組合物，其中，所述二醇組分包含：

10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯的比濃對(duì)數(shù)粘度為0.55至0.85、或0.55至0.65、或0.65至0.80、或0.65至0.75dl/g。

11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述阻燃添加劑以所述共聚酯組合物的11wt％至20wt％、或12wt％至20wt％、或15wt％至20wt％的量存在。

12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物還包含阻燃增效添加劑，所述阻燃增效添加劑包含含磷、含氮和/或含硫的化合物；磷化合物；磷腈化合物；低聚磷酸酯；或其組合。

13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物包含抗沖改性劑，所述抗沖改性劑選自反應(yīng)性丙烯酸抗沖改性劑、非反應(yīng)性mbs抗沖改性劑、環(huán)氧官能化抗沖改性劑或其混合物。

14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物還包含擴(kuò)鏈劑，所述擴(kuò)鏈劑包含多官能環(huán)氧化物擴(kuò)鏈劑。

15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物具有根據(jù)astm?d256測(cè)量的150、或200、或250、或300、或500焦耳/m或更大的缺口懸臂梁沖擊強(qiáng)度。

16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，當(dāng)根據(jù)astm?d256測(cè)試時(shí)，所述共聚酯組合物表現(xiàn)出100％的延性行為。

17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物，其中，所述共聚酯組合物還包含一種或多種另外的添加劑，所述添加劑選自著色劑、染料、脫模劑、另外的阻燃劑、增塑劑、加工助劑、流變改性劑、成核劑、抗氧化劑、光穩(wěn)定劑、填料和增強(qiáng)材料。

18.一種制品，其包含根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項(xiàng)所述的共聚酯組合物。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的制品，其中所述制品為膜、片材、模塑部件或型材的形式。

20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制品，其中所述制品選自醫(yī)療設(shè)備外殼或組件、電子設(shè)備或外圍設(shè)備的外殼、個(gè)人電子設(shè)備組件、電視或監(jiān)視器外殼或組件、電動(dòng)工具外殼或組件、電源適配器外殼或組件、家庭自動(dòng)化設(shè)備組件、游戲設(shè)備外殼或組件、建筑和建造材料和組件、家具和家庭裝飾組件、布線和連接器外殼或組件、以及汽車結(jié)構(gòu)或裝飾組件。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及某些阻燃添加劑在共聚酯中的組合，以改進(jìn)共聚酯組合物的阻燃特性，同時(shí)保持熱特性和沖擊特性，還涉及制備共聚酯組合物的方法和由共聚酯組合物制成的制品。更具體地說，本發(fā)明涉及金屬次膦酸鹽阻燃化合物在共聚酯組合物中的用途，以改進(jìn)阻燃特性，同時(shí)令人驚訝地保持玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和沖擊特性。

技術(shù)研發(fā)人員：安娜榮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：伊士曼（中國）投資管理有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/14