专利名称：高cti的聚(亚芳基醚)组合物的制作方法
高CTI的聚(亚芳基醚)组合物
背景技术：
本申请公开了一种具有高的相比漏电起痕指数(comparative trackingindex, CTI)的聚(亚芳基醚)组合物。聚(亚芳基醚)是有商业吸引力的材料，这是因为它具有包括例如耐高温性、尺 寸稳定性及水解稳定性、和电学性能在内的各种性能的独特组合。CTI是上述电学性质中 的一种。CTI值是物质对电流的阻抗的量度。目前已知的聚(亚芳基醚) 组合物的CTI为 200 300伏特。然而，一些应用要求物质在具有聚(亚芳基醚)的其它期望性质之外还 具有高的CTI。因此，在本领域中需要具有比目前已知的聚(亚芳基醚)组合物更高的CTI 的聚(亚芳基醚)组合物。
发明内容
上述需要已通过一种热塑性组合物得到满足，该组合物包括45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％的二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中该组合物的CTI通过IEC60112测定大于或等于350伏特。在另一实施方式中，热塑性组合物包含60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中该组合物的CTI通过IEC60112测定大于或等于240伏特。在另一实施方式中，热塑性组合物包含
60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中该组合物的CTI通过IEC60112测定大于或等于240伏特。
本文还描述了制备所述组合物的方法以及包含所述组合物的制品。
具体实施例方式如上所述，需要具有高CTI的组合物，用于诸如电子连接件、外壳和微型电路板等 物品中。多种因素可影响物质的CTI，这使得难以预计具体组合物的CTI。可影响组合物的 CTI的因素的部分列表包括树脂类型、阻燃剂类型和量、是否存在补强填料和补强填料的 类型，以及是否存在颜料及其类型。例如，“天然”颜色的(未着色的)树脂可具有比与之相 当的黑色树脂高10 40伏特的CTI。此外，补强填料尤其是无机补强填料的存在通常会降 低CTI。现有技术认为能达到接近400伏特的CTI的聚(亚芳基醚)组合物只能是浅颜色 的或未着色的并且不含补强填料。本文披露的组合物包含聚(亚芳基醚)、聚(链烯基芳族 化合物)树脂、磷酸三钙以及有机磷酸酯阻燃剂。 出乎意料的是，包含磷酸三钙而产生的组合物具有比不含磷酸三钙的与之相当的 组合物显著更高的CTI值。提高组合物的CTI的一种方法涉及包含具有高介电常数的物 质。一种这样的实例是钛酸钡，其介电常数(Dk)为约1200。与之相比，磷酸三钙的Dk为约 7. 4。然而，尽管磷酸三钙具有低的介电常数，但是包含磷酸三钙导致组合物具有比不含磷 酸三钙的与之相当的组合物更高的CTI。 在说明书和权利要求书中，将引用若干术语，所述术语应具有以下含义。除非上下 文中清楚地指出，否则单数形式的“一个(a)”、“一个(an)”、和“这个(the)”包括复数指示 物。“任选的”或“任选地”含义为，随后所述的事件或情形可以发生或者可以不发生。本文 中所述的伊佐德值是在23°C测定的。聚(亚芳基醚)包含式(I)的重复结构单元 其中，对于各结构单元来说，各个Z1独0立地为卤素、未取代或取代的C1-C12烃 基(条件是所述烃基不为叔烃基)、C1-C12烃硫基、C1-C12烃氧基、或C2-C12卤代烃氧基(其 中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开)；并且各个Z2独立地为氢、卤素、未取代或取代的 C1-C12烃基(条件是所述烃基不为叔烃基)X1-C12烃硫基、CfC12烃氧基、或C2-C12卤代烃氧 基(其中至少两个碳原子将卤素和氧原子隔开)。在本文中，术语“烃基”不论是以其本身使用还是作为其它术语的前缀、后缀或一 部分来使用，都是指仅含有碳和氢的残基。该残基可以为脂族的或芳族的，直链的、环状 的、双环状的、支化的、饱和的、或不饱和的。它还可以含有脂族的、芳族的、直链的、环状 的、双环状的、支化的、饱和的、和不饱和的烃部分的组合。但是，当烃基残基被描述为“取 代的”时，它可以除了取代基残基的碳和氢成员之外还含有杂原子。因此，当具体描述为取 代的时，烃基残基也可以含有卤素原子、硝基、氰基、羰基、羧酸基团、酯基、氨基、酰胺基、磺 酰基、磺酰氧基(sulfoxyl group)、磺酰胺基(sulfonamidegroup)、氨磺酰基(sulfamoylgroup)、羟基、烷氧基等，并且该烃基残基可以在该烃基残基的骨架内含有杂原子。所述聚(亚芳基醚)可以包括具有含氨基烷基的端基的分子，该端基典型地位于羟基的对位。四甲基二苯基醌(TMDQ)端基也是经常存在的，其典型地从其中存在四甲基二 苯基醌副产品的反应混合物获得。所述聚(亚芳基醚)可以为以下形式均聚物；共聚物；接枝共聚物；离聚物；或嵌 段共聚物；以及包含两种或更多种前述聚合物的组合。聚(亚芳基醚)包括聚苯醚，其包含 任选地与2，3，6-三甲基-1，4-亚苯基醚单元组合的2，6- 二甲基-1，4-亚苯基醚单元。所述聚(亚芳基醚)可以通过使单羟基芳族化合物如2，6-二甲酚和/或2，3， 6-三甲基苯酚进行氧化偶合而制备。催化剂体系通常用于这样的偶合中；它们可以含有重 金属化合物如铜、锰或钴的化合物，并且通常与各种其它物质如仲胺、叔胺、卤化物或前述 两种或更多种物质的组合进行组合。所述聚(亚芳基醚)可以具有3，000 40，000克/摩尔(g/mol)的数均分子量 和5，000 80，000g/mol的重均分子量，所述分子量通过凝胶渗透色谱法使用单分散聚苯 乙烯标样、苯乙烯二乙烯基苯凝胶在40°C下测定，并且样品的浓度为每毫升氯仿1毫克。所 述聚(亚芳基醚)或聚(亚芳基醚)的组合的初始特性粘度为0. 1 0. 60分升/克(dl/ g)，所述特性粘度在25°C下在氯仿中测得。初始特性粘度定义为聚(亚芳基醚)在与所述 组合物的其它组分熔融混合之前的特性粘度，最终特性粘度定义为在与所述组合物的其它 组分熔融混合之后的聚(亚芳基醚)特性粘度。如本领域普通技术人员理解的那样，所述 聚(亚芳基醚)的粘度在熔融混合后的增加可最高达30%。提高的百分比可以通过“(最 终特性粘度_初始特性粘度)/初始特性粘度”来计算。当采用两种初始特性粘度时，确定 确切的比例在某种程度上将取决于所使用的聚(亚芳基醚)的确切特性粘度以及期望的最 终物理性能。在包含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物包含的聚 (亚芳基醚)的量为45 65重量％。在此范围内聚(亚芳基醚)的量可以是大于或等于 50重量％。还在此范围内聚(亚芳基醚)的量可以是小于或等于60重量％。在不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物包含的聚 (亚芳基醚)的量可以为60 90重量％。在此范围内聚(亚芳基醚)的量可以是大于或 等于62重量％。还在此范围内聚(亚芳基醚)的量可以是小于或等于85重量％。所述组合物还包含聚(链烯基芳族化合物)树脂。本文所有术语"聚(链烯基芳 族化合物)树脂"包括通过本领域中已知的方法(包括本体聚合、悬浮聚合和乳液聚合) 制备的聚合物，其包含至少13重量％的源自下式II的链烯基芳族化合物单体的结构单 元 其中G为氢、C1-C8烷基或卤素；Q1为乙烯基、卤素或C1-C8烷基；以及ρ为0 5。 示例性的链烯基芳族化合物单体包括苯乙烯、氯苯乙烯和乙烯基甲苯。所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包括链烯基芳族化合物单体的均聚物；两种或更多种链烯基芳族化合物单 体的无规共聚物；含有聚(链烯基芳族化合物)嵌段和聚亚烷基嵌段的嵌段共聚物，例如聚 苯乙烯-聚(乙烯-丙烯)_聚苯乙烯和聚苯乙烯-聚(乙烯-丁烯)_聚苯乙烯；含有聚 (链烯基芳族化合物)嵌段和包含源自C4_1(l非芳族二烯的重复单元的嵌段的嵌段共聚物， 例如聚苯乙烯_聚丁二烯_聚苯乙烯和聚苯乙烯_聚异戊二烯-聚苯乙烯；以及橡胶改性 的聚(链烯基芳族化合物)树脂，包括橡胶改性剂与链烯基芳族化合物单体(如上所述) 均聚物的共混物和/或接枝物。所述橡胶改性剂可以是至少一种c4-c1(l非芳族二烯单体诸 如丁二烯或异戊二烯的聚合产物。所述橡胶改性的聚(链烯基芳族化合物)树脂可包含 98 70重量％的链烯基芳族化合物单体均聚物和2 30重量％的橡胶改性剂，或者更具 体而言88 94重量％的链烯基芳族化合物单体均聚物和6 12重量％的橡胶改性剂。所述聚(链烯基芳族化合物)树脂的立构规整性可以是无规立构或间同立构。示 例性的聚(链烯基芳族化合物)树脂包括无规立构和间同立构的均聚苯乙烯。合适的无规 立构均聚苯乙烯是可商购的，例如，作为EB3300购自Chevron和作为P1800购自BASF。间 同立构均聚苯乙烯是可商购的。如上所述聚(链烯基芳族化合物)树脂还包括橡胶改性 的聚苯乙烯(也称为高抗冲聚苯乙烯或HIPS，包含88 94重量％的聚苯乙烯和6 12 重量％的聚丁二烯)。这些橡胶改性的聚苯乙烯是可商购的，例如，作为Empera 641F购自 Novalnnovene,作为 L3190 购自 SABIC Innovative Plastics,以及作为 Nova FX510 购自 Nova Chemicals。所述聚(链烯基芳族化合物)树脂还包括含有聚(链烯基芳族化合物)嵌段的 嵌段共聚物。这些嵌段共聚物是可商购的，作为KRAT0N G和KRAT0N D共聚物购自KRAT0N Polymers，作为K树脂购自Finaclear，以及作为TUFTEC购自Asahi。在一些实施方式中，所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包括链烯基芳族化合物单 体的均聚物和含有聚(链烯基芳族化合物)嵌段的嵌段共聚物。在一些实施方式中，组合物包含含有聚(链烯基芳族化合物)嵌段的嵌段共聚物， 并且不合任何其它类型的聚(链烯基芳族化合物)树脂。在一些包含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂。在此范围内聚(链烯基芳族化合物)树 脂的量可以是大于或等于15重量％。还在此范围内聚(链烯基芳族化合物)树脂的量可 以是小于或等于25重量％。在一些不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂。在此范围内聚(链烯基芳族化合物)树脂 的量可以是大于或等于10重量％。还在此范围内聚(链烯基芳族化合物)树脂的量可以 是小于或等于30重量％。在一些不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 1 10重量％的嵌段共聚物。在此范围内嵌段共聚物的量可以是大于或等于2重量％。还 在此范围内嵌段共聚物的量可以是小于或等于9重量％。在一些不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 1 10重量％的嵌段共聚物和1 5重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂(其不是嵌段 共聚物)。在此范围内嵌段共聚物的量可以是大于或等于2重量％。还在此范围内嵌段共
9聚物的量可以是小于或等于9重量％。磷酸三钙(CAS号1306-06-5)的化学式为Ca5(0H) (P04)3。它也称为羟磷灰石、羟 基磷灰石、三碱式磷酸钙、正磷酸氢氧化五钙以及磷灰石。在一些实施方式中，所述磷酸三 钙的平均粒度为1 10微米。在此范围内平均粒度可以是大于或等于2微米。还在此范 围内平均粒度可以是小于或等于8微米。按组合物的总重量计，组合物包含1 8重量％的磷酸三钙。在此范围内磷酸三 钙的量可以是大于或等于2重量％。还在此范围内磷酸三钙的量可以是小于或等于8重量％。在一些包含补强填料的实施方式中，组合物还包含二氧化钛(Ti02)。所述二氧化 钛的平均粒度可以是0. 1 0. 5微米或者更具体为0. 2 0. 4微米。按组合物的总重量 计，二氧化钛的存在量为3 10重量％。在此范围内二氧化钛的量可以为大于或等于4重 量％。还在此范围内二氧化钛的量可以为小于或等于9重量％。所述有机磷酸酯阻燃剂可包括式(III)的化合物 其中R相同或相异，且为CfQ烷基、C4-C2(1环烷基、C5-C2(1芳基、C7-C2(1烷基取代的 芳基、卤素取代的c5-c2(l芳基、c5-c20芳基取代的烷基、卤素或任何前述的组合，条件是至少 一个R为芳基。其实例包括苯基双十二烷基磷酸酯、苯基双新戊基磷酸酯、苯基双(3，5，5'-三 甲基-己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基-己基二(对甲苯基)磷酸酯、双_(2_乙 基己基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲苯酯(tritolyl phosphate)、双-(2-乙基己基)苯基 磷酸酯、磷酸三(壬基苯)酯、二(十二烷基)对甲苯基磷酸酯、磷酸三甲酚酯(tricresyl phosphate)、磷酸三苯酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、对甲苯基双(2，5， 5' _三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等。在一些实施方式中，每个R为芳 基。在一些实施方式中，有机磷酸酯阻燃剂为磷酸三苯酯，其可以是未取代或取代的，例如 磷酸三(异丙基苯基)酯(例如CAS号68937-41-7)。可供选择地，有机磷酸酯阻燃剂可包括具有下式IV、V或VI中的任一种的二 _或 多官能化的化合物或聚合物及其混合物 其中R1、R3和R5独立地为烃基；R2、R4、R6和R7独立地为烃基或烃氧基；X1、X2和X3 独立地为卤素；m和r为0或1至4的整数，n和p为1至30。在英国专利2，043，083中描述了制备前述的二和多官能芳族磷酸酯的方法。在一种实施方式中，所述有机磷酸酯包括式VII的双-磷酸芳基酯 其中R12、R13和R14每次出现时独立地为含1 5个碳原子的烷基；R8-R"独立地为 含1 10个碳原子的烷基、芳基、芳基烷基或烷基芳基；n为等于1 25的整数；以及si 和s2独立地为等于0 2的整数。在一些实施方式中，OR8、OR9、OR"1和OR11独立地源于苯 酚、单烷基苯酚、双烷基苯酚或三烷基苯酚。本领域普通技术人员容易理解，所述双-磷酸芳基酯源自双酚。示例性双酚包括 2，2_ 二(4-羟基苯基)丙烷(所谓的双酚A)、2，2-二(4-羟基-3-甲基苯基)丙烷、二 (4-羟基苯基)甲烷、二(4-羟基-3，5-二甲基苯基)甲烷和1，1_ 二(4-羟基苯基)乙烷。 在一种实施方式中，所述双酚包括双酚A。在一些实施方式中，所述有机磷酸酯选自下组间苯二酚双-二苯基磷酸酯(例 如，CAS号57583-54-7)、双酚A双-二苯基磷酸酯(例如，CAS号181028-79-5)、它们的聚 合物对应物，以及包含前述中的两种或更多种的组合。组合物可包含有机磷酸酯阻燃剂，所述阻燃剂的量足以实现VI或更好等级，该等 级在1. 6毫米厚度通过UL94测定。在包含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂。在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是大于或等于4重 量％。还在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是小于或等于13重量％。在一些不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂。在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是大于或等于 6重量％。还在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是小于或等于13重量％。 在一些不含补强填料的实施方式中，按热塑性组合物的总重量计，组合物可包含 5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂。在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是大于或等于 10重量％。还在此范围内有机磷酸酯阻燃剂的量可以是小于或等于15重量％。在一些实施方式中，组合物还包含补强填料。所述补强填料是可以呈纤维状、颗粒 状或者片状的无机填料。补强填料的实例包括玻璃纤维、玻璃球、玻璃片、滑石、云母，以及 包含至少一种前述填料的组合。滑石包括纤维状滑石、模块状滑石、针状滑石和薄片状滑 石；玻璃球包括真空和实心以及表面处理过的玻璃球；云母包括用氨基硅烷或丙烯酰基硅 烷涂层表面处理的云母，所述表面处理赋予配混的共混物以优秀的物理性质；玻璃纤维，包 括E、A、C、ECR、R、S、D或NE玻璃，以及玻璃纤维可以是涂敷的(上浆的)。按组合物的总重量计，所述补强填料的存在量可以是3 15重量％。在此范围内 补强填料的量可以是大于或等于4重量％。还在此范围内补强填料的量可以是小于或等于 13重量％。在一些实施方式中，组合物还包含黑色着色组分。所述黑色着色组分可包含颜料、 染料、或其组合。在一些实施方式中，所述黑色着色组分包含染料的组合。在一些实施方式 中，组合物包含单一的颜料或者颜料的组合。示例性的颜料包括颜料黑7、金属氧化物黑色 颜料例如铁黑、云母/氧化铁等。示例性的染料包括橙色和蓝色染料的组合，红色和绿色染 料的组合，以及紫色和黄色染料的组合。按组合物的总重量计，在组合物中着色组分的总量可以是0. 5 2重量％。在此 范围内着色组分的总量可以是大于或等于0. 75重量％。还在此范围内着色组分的总量可 以是小于或等于1.5重量％。如上所述的包含补强填料的组合物的CTI大于或等于350伏特，或者更具体而言 大于或等于400伏特，所述CTI通过IEC60112测定。所述CTI可以小于或等于800伏特。 此外，该补强的组合物的无缺口伊佐德冲击强度可以是15 30千焦耳/平方米(kj/m2)， 所述无缺口伊佐德冲击强度根据IS0180/1A在23°C测定。在此范围内所述无缺口伊佐德冲 击强度可以是大于或等于17kJ/m2。还在此范围内所述无缺口伊佐德冲击强度可以是小于 或等于25kJ/m2。此外，该组合物的维卡B 120值可以是145°C 165°C。在此范围内所述 维卡B 120值可以是大于或等于150°C。包含黑色着色组分的组合物的CTI可以大于或等于240伏特，或者更具体而言大 于或等于250伏特。所述CTI可以小于或等于600伏特。此外，这些组合物的阻燃性根据 UL94在1. 6毫米厚度测定为VI或更好。不含补强填料的组合物的CTI可以大于或等于240伏特，或者更具体而言大于或 等于250伏特。所述CTI可以小于或等于600伏特。此外，这些组合物的阻燃性根据UL94 在1. 6毫米厚度测定为VI或更好。所述组合物还可包括本领域已知的添加剂。可以包括抗氧化剂、稳定剂、防滴剂 (drip retardant)、结晶成核剂、金属盐、抗静电剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、以及包含两种 或更多种前述添加剂的组合。这些添加剂在本领域中是已知的，它们的有效量以及掺入方 法也是本领域已知的。添加剂的有效量广泛变化，但它们通常以基于所述组合物总重量计 小于或等于50wt%的量存在。这些添加剂的量通常为基于组合物的总重量计0. 25wt% 2wt%。该有效量可以由本领域技术人员确定而无需进行过度的实验。
在一些实施方式中，按组合物的总重量计，组合物还包含0. 5 5重量％的聚烯 烃。示例性的聚烯烃包括LLDPE和LDPE。没有明确包含补强填料的实施方式可在某些情形下不包含玻璃纤维。组合物可利用各种工艺包括采用捏合机、挤出机、混合机等的间歇或连续工艺制 备。例如，组合物可利用双螺杆挤出机来形成熔融共混物。组合物的各组分可按相继、同时 或者它们的组合的方式加入。也可将母料或母共混料用于促进一些物质的加入和分散。真 空系统可以施加至挤出机上。在一些实施方式中，将所述嵌段共聚物和一部分聚(亚芳基醚)混合以形成母料， 然后将该母料用于形成组合物。嵌段共聚物母料可包含50 95重量％的嵌段共聚物和 5 50重量％的聚(亚芳基醚)，基于母料中的嵌段共聚物和聚(亚芳基醚)的总重量。在一些实施方式中，热塑性组合物包含45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI为350 800伏特。在此范围内所述CTI 可以大于或等于375伏特，或者更具体而言大于或等于400伏特。还在此范围内所述CTI 可以小于或等于750伏特。在一些实施方式中，热塑性组合物包含60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI为240 600伏特。在此范围内所述CTI 可以大于或等于250伏特，或者更具体而言大于或等于275伏特。还在此范围内所述CTI 可以小于或等于550伏特。任选地该组合物可不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，热塑性组合物包含60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI为240 600伏特。在此范围内所述CTI可以大于或等于250伏特，或者更具体而言大于或等于275伏特。还在此范围内所述CTI 可以小于或等于550伏特。任选地该组合物可不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，热塑性组合物基本上由下面物质组成45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于350伏特。本文所用的“基本 上由...组成”允许包含本质上不影响组合物的CTI的其它组分。在一些实施方式中，热塑性组合物基本上由下面物质组成60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合物可 不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，热塑性组合物基本上由下面物质组成60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合物可 不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，热塑性组合物由下面物质组成45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于350伏特。
在一些实施方式中，热塑性组合物由下面物质组成60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于240伏特。在一些实施方式中，热塑性组合物由下面物质组成60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于240伏特。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物包含45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，制品的CTI大于或等于350伏特。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物包含60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，制品的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合物可不
含有玻璃纤维。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物包含60 85重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及
15
10 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，组合物的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合物可不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物基本上由下 面物质组成45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，该制品的CTI大于或等于350伏特。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物基本上由下 面物质组成60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，
其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，该制品的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合物可 不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物基本上由下 面物质组成60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。任选地该组合 物可不含有玻璃纤维。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物由下面物质 组成45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；
3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于组合物的总重量，并且
其中通过IEC60112测定，该制品的CTI大于或等于350伏特。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物由下面物质 组成 60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，该制品的CTI大于或等于240伏特。在一些实施方式中，制品包含热塑性组合物，其中所述热塑性组合物由下面物质 组成60 85重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；任选地0. 5 2重量％的黑色着色组分；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。确信本领域技术人员在不进行进一步说明的情况下利用在此的说明可以以最完 整的程度制备和使用所述组合物。本文包括以下实施例，从而向本领域技术人员实施要求 保护的组合物提供进一步的指导。所提供的实施例对所述组合物的教导有贡献的工作来说 仅仅是代表性的。因此，这些实施例不拟以任何方式对如所附权利要求所定义的本发明进 行限制。实施例本文所述的组合物在ZSK 28毫米(mm)同向旋转啮合双螺杆挤出机上挤出。所述 组合物的组分及其来源列于表1。将除了 HIPS、BPADP和玻璃纤维之外的所有成分干式共 混，然后加至挤出机的进料喉。在进料喉处用单独的进料器添加HIPS。若使用BPADP的话， 则利用下游液体注射系统进行添加。利用下游进料器添加玻璃纤维。挤出机设定为机筒温 度280°C 300°C。材料以10 15千克/小时(kg/hr)运行，并且螺杆以300rpm进行旋 转，并且混料期间将600 800毫巴的真空施加到熔融物。扭矩保持在70-80%。在包含嵌 段共聚物的实施例中，嵌段共聚物以母料的一部分的形式加入。母料包含聚(亚芳基醚) 和嵌段共聚物。示于下表的嵌段共聚物的量是嵌段共聚物的量(不是母料的量)。挤出的粒料在100°C干燥2小时，模塑成试验用样品。所有的样品经注塑进行模 塑，其中模塑机器设置在290 320°C，模具设置在120°C，根据IS0180/1A在23°C进行无缺口伊佐德冲击强度(以kj/m2为单位)试验。拉伸模量(以兆帕(MPa)为单位)、断裂拉伸 应力和断裂拉伸应变根据ISO 527测试。拉伸模量和断裂拉伸应力报道为兆帕(MPa)。断 裂拉伸应变报道为百分数(％ )。耐热性(维卡B)根据ISO 306在50牛顿和120°C /分钟 下测量，报道为。C。CTI根据IEC60112进行测试，报道为伏特。根据IEC60112的试验在没有灰尘和油 脂的洁净样品上进行。样品为至少2厘米(cm) X 2cm，厚至少3mm。电解液为无水氯化铵的 0. 1重量％水溶液，电导率小于或等于1毫西门子/米(mS/m)。在测试每个样品之前，电极 是洁净的且不含炭(free from char) 0使电极相互面对，并与样品形成60度角。电极间的 距离是4mm。在测量电压时，电流为1. 0安(+/-0. 1安)。例如，若在400V测量CTI时，则 电极电流校准为处于1.0安。根据UL94利用厚度1. 6毫米的样品测试阻燃性。组合物各组分的量以及模塑成的试验部件的物理性质示于表2-3中。各组分的量 以重量％表示，按组合物的总重量计。表1 实施例1-2和对比例1-8
实施例1-2和对比例(CE) 1-8的组合物和物理性质示于下表2中。实施例1_2和 对比例包含1. 3 1. 4重量％的聚乙烯(磨至平均粒度1000微米)作为脱模剂，并包含 0. 5重量％的稳定剂。实施例和对比例1、2和5包含0. 3重量％的颜料。所述颜料是颜料 红101、颜料绿17和颜料蓝29的组合。对比例4和6包含1. 5重量％的颜料黑7。对比例 7不含玻璃填料、染料，也不含颜料。表2 NA-不可得实施例1-2和对比例1、2和6说明了磷酸三钙对CTI的作用。通过仅包含3. 5重 量％的磷酸三钙，CTI增大了至少33%，同时仍保持其它物理性质。对比例3-5、7和8主要 说明了不同水平的玻璃对组合物的CTI的作用。 实施例3-5和对比例8-9 实施例3-4和对比例8-9说明了在包含颜料黑的组合物中磷酸三钙的作用。各实 施例包含1. 2 1. 3重量％的线型低密度聚乙烯作为脱模剂，并包含0. 3重量％的稳定剂。 实施例5包含溶剂红135和溶剂绿3的组合来制备黑色组合物。染料的总量为0. 5重量％。 组合物和物理性质示于表3中。
表3 当与对比例8相比时，对比例9显示包含颜料黑降低了 CTI。实施例3和4显示当
在组合物中包含磷酸三钙时CTI增加了超过25%。实施例6-10和对比例10实施例6-10和对比例10显示了在不含颜料黑或补强填料的组合物中磷酸三钙的
作用。各实施例包含1. 2 1. 3重量％的线型低密度聚乙烯作为脱模剂和0. 3重量％的稳
定剂。组合物和物理性质示于表4中。这些实施例的燃烧测试是在0.8毫米厚度进行的。表4 实施例6-10和对比例10显示在不含补强填料以及不含黑色颜料的组合物中磷酸
三钙对CTI的作用。通过仅包含3. 5重量％的磷酸三钙，使CTI增大了至少10%，同时仍然
保持其它物理性质。实施例11-13和对比例11实施例11-13和对比例显示在含有颜料黑的组合物中磷酸三钙的作用。各实施例
包含1. 2 1. 3重量％的线型低密度聚乙烯作为脱模剂和0. 3重量％的稳定剂。组合物和
物理性质示于表5中。这些实施例的燃烧测试是在0. 8毫米厚度进行的。表 5 当与对比例11相比，实施例11-13显示包含磷酸三钙使CTI增大了 10 20%。本文中使用的术语“第一”、“第二”等，“首先”、“其次”等，“ (a) ”、“ (b) ”等不代表任何顺序、数量、或重要性，而是用于将要素彼此区分。涉及相同组分或性能的范围的所有端点都包括端点值并且能独立地组合。说明书全篇中所引用的“一种实施方式”、“另一种 实施方式”、“一个实施方式”、“一些实施方式”等是指根据该实施方式描述的特定要素(例 如，特征、结构、性能、和/或特性)包含于本文所述的至少一个实施方式中，并且可存在或 不存在于其它实施方式中。此外，应理解，所描述的要素可在各实施方式中以任何合适的方 式组合。 虽然已以典型的实施方式对本发明进行了说明，但并不拟将本发明限于所显示的 细节，因为可以在不以任何方式出离本发明的主旨的情况下做出各种改变和替换。因此，对 在此公开的本发明的进一步改变和替换可由本领域技术人员只使用常规实验获得，并且认 为所有这些改变和等价物都在后附的权利要求限定的本发明的主旨和范围内。本文中所有 专利及出版物都通过引用纳入本申请。
权利要求
一种热塑性组合物，其包含45～65重量％的聚(亚芳基醚)；10～30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1～8重量％的磷酸三钙；3～15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；5～10重量％的二氧化钛；以及3～15重量％的补强填料，其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于350伏特。
2.权利要求1的组合物，其中所述聚(亚芳基醚)的存在量为50 60重量％，所述 聚(链烯基芳族化合物)树脂的存在量为15 25重量％，所述磷酸三钙的存在量为2 8重量％，所述二氧化钛的存在量为6 9重量％，所述有机磷酸酯阻燃剂的存在量为4 13重量％，以及所述补强填料的存在量为4 13重量％，其中重量％是基于所述组合物的 总重量。
3.权利要求1或2的组合物，其中所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包含高抗冲聚苯 乙火布o
4.权利要求1、2或3的组合物，其中所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米。
5.权利要求4的组合物，其中所述二氧化钛的平均粒度为0.1 5. 0微米。
6.任意一项前述权利要求的组合物，其中所述有机磷酸酯阻燃剂选自下组间苯二酚 双-二苯基磷酸酯、双酚A双-二苯基磷酸酯、它们的聚合物对应物，以及包含前述中的两 种或更多种的组合。
7.任意一项前述权利要求的组合物，其中所述组合物的维卡B120值为145°C 165 °C。
8.任意一项前述权利要求的组合物，其中所述CTI小于或等于800伏特。
9.一种热塑性组合物，其包含60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。
10.权利要求9的组合物，其中所述组合物还包含0.5 2重量％的黑色着色化合物， 按该组合物的总重量计。
11.权利要求10的组合物，其中所述聚(亚芳基醚)的存在量为60 85重量％，所述 聚(链烯基芳族化合物)树脂的存在量为10 30重量％，所述磷酸三钙的存在量为2 8 重量％，所述有机磷酸酯阻燃剂的存在量为6 13重量％，以及所述黑色着色组分的存在 量为0. 75 1. 5重量％，其中重量％是基于所述组合物的总重量。
12.权利要求10或11的组合物，其中所述黑色着色组分包括颜料。
13.权利要求10或11的组合物，其中所述黑色着色组分包括染料的组合。
14.权利要求9 13的任一项的组合物，其中所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包括 高抗冲聚苯乙烯。
15.权利要求9 13的任一项的组合物，其中所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包括 链烯基芳族化合物单体的均聚物和包括聚(链烯基芳族化合物)嵌段的嵌段共聚物。
16.权利要求9 15的任一项的组合物，其中所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米。
17.权利要求9 16的任一项的组合物，其中所述有机磷酸酯阻燃剂选自下组间苯 二酚双_ 二苯基磷酸酯、双酚A双-二苯基磷酸酯、它们的聚合物对应物，以及包含前述中 的两种或更多种的组合。
18.权利要求9 17的任一项的组合物，其中所述CTI小于或等于600伏特。
19.权利要求9 18的任一项的组合物，其中所述组合物不含玻璃纤维。
20.一种包含热塑性组合物的制品，其中所述热塑性组合物包含 45 65重量％的聚(亚芳基醚)；10 30重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；3 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂；3 10重量％二氧化钛；以及3 15重量％的补强填料，其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于350伏特。
21.权利要求20的制品，其中所述聚(亚芳基醚)的存在量为50 60重量％，所述 聚(链烯基芳族化合物)树脂的存在量为15 25重量％，所述磷酸三钙的存在量为2 8重量％，所述二氧化钛的存在量为6 9重量％，所述有机磷酸酯阻燃剂的存在量为4 13重量％，以及所述补强填料的存在量为4 13重量％，其中重量％是基于所述组合物的 总重量。
22.权利要求20或21的制品，其中所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米，以及所述 二氧化钛的平均粒度为0. 1 5. 0微米。
23.权利要求20、21或22的制品，其中所述有机磷酸酯阻燃剂选自下组间苯二酚 双-二苯基磷酸酯、双酚A双-二苯基磷酸酯、它们的聚合物对应物，以及包含前述中的两 种或更多种的组合。
24.一种包含热塑性组合物的制品，其中所述热塑性组合物包含 60 85重量％的聚(亚芳基醚)；7 35重量％的聚(链烯基芳族化合物)树脂；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 15重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。
25.权利要求24的制品，其中所述热塑性组合物还包含0.5 2重量％的黑色着色组 分，按该组合物的总重量计。
26.权利要求24或25的制品，其中所述聚(亚芳基醚)的存在量为60 85重量％， 所述聚(链烯基芳族化合物)树脂的存在量为10 30重量％，所述磷酸三钙的存在量为 2 8重量％，所述有机磷酸酯阻燃剂的存在量为6 13重量％，以及所述黑色着色组分的 存在量为0. 75 1. 5重量％，其中重量％是基于所述组合物的总重量。
27.权利要求24或25的制品，其中所述黑色着色组分包含颜料。
28.权利要求25的制品，其中所述黑色着色组分包括染料的组合。
29.权利要求24 28的任一项的制品，其中所述聚(链烯基芳族化合物)树脂包括高 抗冲聚苯乙烯，以及所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米。
30.权利要求24 28的任一项的制品，其中聚(链烯基芳族化合物)树脂包括链烯 基芳族化合物单体的均聚物和包括聚(链烯基芳族化合物)嵌段的嵌段共聚物。
31.权利要求24 30的任一项的制品，其中所述组合物不含玻璃纤维。
32.一种热塑性组合物，其包含 60 90重量％的聚(亚芳基醚)； 1 10重量％的嵌段共聚物；1 8重量％的磷酸三钙；以及 5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂， 其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且 其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。
33.权利要求32的组合物，其中所述组合物还包含0.5 2重量％的黑色着色组分。
34.权利要求32或33的组合物，其中所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米。
35.权利要求32、33或34的组合物，其中所述有机磷酸酯阻燃剂选自下组间苯二酚 双-二苯基磷酸酯、双酚A双-二苯基磷酸酯、它们的聚合物对应物，以及包含前述中的两 种或更多种的组合。
36.权利要求32 35的任一项的组合物，其中所述组合物的维卡B120值为145°C 165 "C。
37.权利要求32 36的任一项的组合物，其中所述组合物还包含1 5重量％的与所 述嵌段聚合物不同的聚(链烯基芳族化合物)树脂，按该组合物的总重量计。
38.权利要求32 37的任一项的组合物，其中所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙 烯-丁烯)_聚苯乙烯。
39.权利要求32 38的任一项的组合物，其中所述CTI小于或等于600伏特。
40.权利要求32 39的任一项的组合物，其中所述组合物不含玻璃纤维。
41.一种包含热塑性组合物的制品，其中所述热塑性组合物包含 60 90重量％的聚(亚芳基醚)；1 10重量％的嵌段共聚物；1 8重量％的磷酸三钙；以及5 20重量％的有机磷酸酯阻燃剂，其中重量％是基于所述组合物的总重量，并且其中通过IEC60112测定，所述组合物的CTI大于或等于240伏特。
42.权利要求41的制品，其中所述热塑性组合物还包含0.5 2重量％的黑色着色组分。
43.权利要求41或42的制品，其中所述磷酸三钙的平均粒度为1 10微米。
44.权利要求41、42或43的制品，其中所述有机磷酸酯阻燃剂选自下组间苯二酚 双-二苯基磷酸酯、双酚A双-二苯基磷酸酯、它们的聚合物对应物，以及包含前述中的两 种或更多种的组合。
45.权利要求41 44的任一项的制品，其中所述组合物的维卡B120值为145°C 165 "C。
46.权利要求41 45的任一项的制品，其中所述嵌段共聚物包括聚苯乙烯-聚(乙 烯-丁烯)_聚苯乙烯。
47.权利要求41 45的任一项的制品，其中所述组合物不含玻璃纤维。
全文摘要
本申请公开了一种热塑性组合物，其包含聚(亚芳基醚)、聚(链烯基芳族化合物)树脂、有机磷酸酯阻燃剂和磷酸三钙。所述组合物还可包含补强填料、黑色颜料或其组合。
文档编号C08G65/34GK101874057SQ200880117651
公开日2010年10月27日 申请日期2008年9月24日 优先权日2007年9月26日
发明者安德里·兰达 申请人:沙伯基础创新塑料知识产权有限公司