公开涉及并包括至少以下方面。
[0266] 方面1 :共混的热塑性组合物包含：a)约50wt%至约95wt%的聚碳酸酯聚合物组 分；b)约5wt%至约50wt%的增强填料；和c)约3wt%至约7wt%的阻燃剂；其中，所有组 分的组合重量百分数值不超过约l〇〇wt% ;其中，所有重量百分数值基于组合物的总重量。
[0267] 方面2 :方面1的组合物，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含直链聚碳酸酯。
[0268] 方面3 :方面1-2中任一个的组合物，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含双酚A聚碳 酸酯聚合物。
[0269] 方面4:方面1-3中任一个的组合物，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含聚碳酸 酯-聚硅氧烷共聚物。
[0270] 方面5 :方面1-4中任一个的组合物，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含直链聚碳酸 酯，聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、或它们的组合。
[0271] 方面6 :方面1-5中任一个的组合物，其中，增强填料包含玻璃纤维。
[0272] 方面7 :方面1-6中任一个的组合物，其中，玻璃纤维具有折射率"n"，该折射率至 少基本上类似于聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物的折射率。
[0273] 方面8 :方面1-7中任一个的组合物，其中，阻燃剂包含含磷阻燃剂。
[0274] 方面9 :方面1-8中任一个的组合物，其中，含磷阻燃剂包含有机磷化合物。
[0275] 方面10 :方面1-9中任一个的组合物，其中，有机磷化合物包含双酚A二磷酸酯聚 合物。
[0276] 方面11 :方面1-10中任一个的组合物，其中，有机磷化合物包含苯氧基磷腈。
[0277] 方面12 :方面1-11中任一个的组合物，进一步包含约0. 5wt%至约5wt%的阻燃 剂增效剂。
[0278] 方面13 :方面1-12中任一个的组合物，其中，阻燃剂增效剂包含硅氧烷油。
[0279] 方面14 :方面1-13中任一个的组合物，其中，硅氧烷油包含聚甲基苯基硅氧烷。
[0280] 方面15 :方面1-13中任一个的组合物，其中，硅氧烷油包含二甲基二苯基甲基含 氢硅油。
[0281] 方面16 :方面1-15中任一个的组合物，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测 得的至少80%的透射百分数。
[0282] 方面17 :方面1-16中任一个的组合物，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测 得的至少83%的透射百分数。
[0283] 方面18 :方面1-17中任一个的组合物，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测 得的小于或等于30%的百分比浊度。
[0284] 方面19 :方面1-18中任一个的组合物，具有在1. 5mm的厚度下阻燃性等级V0。
[0285] 方面20 :方面1-19中任一个的组合物，具有在1. 2mm的厚度下阻燃性等级V0。
[0286] 方面21 :由方面1至20中任一个的组合物形成的模制的制品。
[0287] 方面22 :制备共混的热塑性组合物的方法包括组合以下各项：约50wt%至约 95wt%的聚碳酸酯聚合物组分；约5wt%至约50wt%的增强填料；和约3wt%至约7wt%的 阻燃剂；其中，所有组分的组合重量百分数值不超过约l〇〇wt%;其中，所有重量百分数值基 于组合物的总重量。
[0288] 方面23 :方面22的方法，进一步包括步骤b)挤出共混的聚合物组合物。
[0289] 方面24 :方面22-23中任一个的方法，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含直链聚碳酸 酯。
[0290] 方面25 :方面22-24中任一个的方法，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含双酚A聚碳 酸酯聚合物。
[0291] 方面26 :方面22-25中任一个的方法，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含聚碳酸 酯-聚硅氧烷共聚物。
[0292] 方面27 :方面22-26中任一个的方法，其中，聚碳酸酯聚合物组分包含直链聚碳酸 酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物、或它们的组合。
[0293] 方面28 :方面22-27中任一个的方法，其中，增强填料包含玻璃纤维。
[0294] 方面29 :方面22-28中任一个的方法，其中，玻璃纤维具有折射率"n"，该折射率至 少基本上类似于聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物的聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物的折射率。
[0295] 方面30 :方面22-29中任一个的方法，其中，阻燃剂包含含磷阻燃剂。
[0296] 方面31 :方面22-30中任一个的方法，其中，含磷阻燃剂包含有机磷化合物。
[0297] 方面32 :方面22-31中任一个的方法，其中，有机磷化合物包含双酚A二磷酸酯聚 合物。
[0298] 方面33 :方面22-32中任一个的方法，其中，有机磷化合物包含苯氧基磷腈。
[0299] 方面34 :方面22-33中任一个的方法，进一步包含约0. 5wt%至约5wt%的阻燃剂 增效剂。
[0300] 方面35 :方面22-34中任一个的方法，其中，阻燃剂增效剂包含硅氧烷油。
[0301] 方面36 :方面22-35中任一个的方法，其中，硅氧烷油包含聚甲基苯基硅氧烷。
[0302] 方面37 :方面22-36中任一个的方法，其中，硅氧烷油包含二甲基二苯基甲基含氢 硅油。
[0303] 方面38 :方面22-37中任一个的方法，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测得 的至少80%的透射百分数。
[0304] 方面39 :方面22-38中任一个的方法，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测得 的至少83%的透射百分数。
[0305] 方面40 :方面22-39中任一个的方法，具有根据ASTMD1003在2mm的厚度下测得 的小于或等于30%的百分比浊度。
[0306] 方面41 :方面22-40中任一个的方法，具有在1. 5mm的厚度下阻燃性等级V0。
[0307] 方面42 :方面21-41中任一个的方法，具有在1. 2mm的厚度下阻燃性等级V0。
[0308] 没有进一步的详细的细节，相信的是本领域普通技术人员可以使用在本文中的描 述利用本公开。包括以下实施例以便向本领域的技术人员提供实践所要求的公开的另外的 指导。提供的实施例仅是代表性的工作并且促成本公开的教导。相应地，这些实施例并不 旨在以任何形式限制本公开。
[0309] 当在特别的法定类别（如系统法定类别）中可以描述和要求本公开的方面时，这 仅仅是为了方便起见并且本领域的技术人员将理解可以在任何法定类别中描述和要求本 公开的每一方面。除非另外明确指出，本文中阐述的任何方法或方面绝不旨在解释为要求 以特定的次序进行其步骤。相应地，在权利要求或描述中方法权利要求没有特定指出以特 定的次序限制步骤的地方，绝不旨在任何方面推断次序。这适用于用于解释的任何可能的 非明确基础，包括关于步骤布置或运转流程的逻辑内容生自语法组织或标点的一般含义、 或在说明书中描述的方面的数量或类型。
[0310] 贯穿此应用，引用不同的出版物。为了更全面的描述此应用所属领域的状态，将这 些出版物的公开的全部内容通过引用结合于此。对于在参考所依赖的句子的讨论中包含的 材料，在本文中还通过引用单独地和特定地结合公开的参考。在本文中没有任何内容应当 理解为承认本公开由于之前的公开而无权优先于这类出版物。此外，在本文中提供的公布 日可以不同于实际出版日期，其可以要求单独确认。
[0311] 实施例
[0312] 提出以下进行例从而向本领域的普通技术人员提供如何制成和评价在本文中公 开和要求的方法、装置，和系统的完整的公开和描述，并且该进行例旨在仅仅是示例性的并 不旨在限制公开。已经进行了努力从而确保关于数目（例如，数量、温度，等）的准确性，但 是应当考虑一些错误和偏差。除非另有说明，部分是重量份，温度是在摄氏度（°c)或处于 环境温度，并且压力是在大气压力处或附近。
[0313] 在表1中示出的材料用于制备在本文中描述和评价的组合物。
[0314] 表 1
[0315]
[0316] 对于在本文中描述的非限制性进行例，分别使用在下表2和表3中描述的代表性 的混合和模制型材（profile)制备模制品用于分析。使用37mmToshibaSE双螺杆挤出机 (具有1500mm桶尺寸的共旋转双螺杆（37mm)，并且螺杆速度保持在约340rpm，具有保持在 约70%处的扭矩值，并且在本领域普通技术人员已知的标准处理条件下运转）通过熔融挤 出制备所有样品。阻燃剂与所有的其它树脂组分预共混并在主进料喉进料至挤出机。在下 游将无机填料，如玻璃纤维进料至挤出机。
[0317] 聚合物共混组合物的粒料经由挤出形成并在将粒料模制成测试样品之前在约 110°C下干燥至少四小时。注射模制条件在295°C的喷嘴温度和100°C的模制温度下进行。
[0318] 表 2
[0319]
[0320] 表 3
[0321]
[0322] 使用下面在本文中描述的测试方法，评价测试样本的它们的光学和物理性能。
[0323] 热变形温度（"HDT"）是指当材料支撑载荷时在升高的温度下进行一段时间的能 力的相对的测量。测试测量温度对硬度的影响：对标准测试样本给予限定的表面压力并且 温度以一致的速度升高。使用经受1. 82MPa的扁平的3. 2mm厚条棒，经ASTMD648标准确 定HDT测试。以。C的单位报道HDT。
[0324] 缺口悬臂梁冲击（"见1"）测试根据43110 256在23°(：，在3.2111111条棒上进行； 显示的数据是从测试的五个条棒获得的平均。
[0325] 将NII延展性报告为五样品的百分数，其未通过缺口悬臂梁冲击测试表现为延展 性未通过，而不是刚性未通过，后者表征为碎片的破裂和形成。
[0326] 熔体流动指数（"MVR"）根据ASTMD1238在300°C在1. 2kg负载下测量。MVR以 cm3/10min的单位报道。
[0327] 透射率和浊度的百分数根据ASTMD1003在具有2mm厚度的模制样品上测量。
[0328] 按照名称为"塑料材料的可燃性测试，UL94"的美国保险业实验室公告 94(Underwriter'sLaboratoryBulletin94)的规程进行可燃性测试，其通过引用将其结 合于此。根据此步骤，在五个样品获得的测试结果的基础上，将材料分类为UL94V0、UL94V1、 或UL94V2。根据UL94的每个可燃性分级的步骤和标准是，简要地列举如下。每个厚度测试 多个样本（5或10)。一些样本在23°C，50%相对湿度下调节48小时后进行测试。其它样 本在70°C下调节168小时后测试。沿着长轴放置条棒用于可燃性测试。支撑样本使得它的 较低端是在本生灯管上9. 5_。将蓝色的19_高火焰施加至样品较低边缘的中心10秒。 将燃烧的条棒停止的时间记录为（T1)。如果燃烧停止，重新施加火焰另外10秒。再次，将 条棒燃烧停止的时间记录为（T2)。如果样本滴落颗粒，这些将被允许落于在样本下305_ 处放置的未经处理的手术棉层。
[0329]V0:放置样品，使得其长轴与火焰成180度，在去除点火火焰之后，火焰燃烧 (flaming)和/或闷烧（smoldering)的最大时间不超过十（10)秒，并且竖直放置的样品不 产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒滴，并且没有样本在燃尽或余辉之后烧至固定夹具。
[0330] VI:放置样品，使得其长轴与火焰成180度，在去除点火火焰之后，火焰燃烧和/或 闷烧的平均时间不超过三十（30)秒，并且竖直放置的样品不产生点燃脱脂棉的燃烧颗粒 滴。5条棒的火焰熄灭时间是5个条棒的火焰熄灭时间（F0T)的总和，每个点燃两次，最大 火焰熄灭时间是250秒。
[0331] 通过计算平均火焰熄灭时间、火焰熄灭时间的标准偏差和滴的总数，并且通过使 用统计方法把该数据转化成一次通过概率的预测、或"P(FTP) "（特定样品制剂在5条棒的 常规UL94V0或VI测试中将实现"通过"率）分析数据。在第一次屈服上的一次通过的概 率（PFTP)可以根据下式确定：
[0332] P(FTP)-(Ptl>mbt, η = Pt2>mbt, n = P总< =mtbtXP滴，n = 0)
[0333] 其中，Ptl>nibtin=。是第一次燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率，Pt2>nibtin=。是 第二次燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率，P.&< = "tbt是燃烧时间的总和小于或等于 最大总燃烧时间值的概率，并且Pwιη =。是没有样本在火焰燃烧测验期间表现滴落的概率。 第一次和第二次燃烧时间分别是指在火焰燃烧第一次和第二次施加之后的燃烧时间。
[0334] 第一次燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率，Ptl>iBlbin=。，可以由下式确定：
[0335] Ptl>nbt,n = o= (1-Pti>n,bt)5
[0336] 其中，Ptl>>t是tl>mbt在对数正态分布曲线下的面积，并且其中，指数"5"是指测 试的条棒数。第二次燃烧时间没有超过最大燃烧时间值的概率可以由下式确定：
[0337] Pt2>mbt, η = 0 - (l_P t2>mbt)
[0338] 其中，Pt2>>t是t2>mbt在正态分布曲线下的面积。如上面的，燃烧时间数据组的 平均和标准偏差用于计算正态分布曲线。对于UL-94V0等级，最大燃烧时间是10秒。对于 VI或V2等级，最大燃烧时间是30秒。在火焰燃烧测试期间没有样本表现出滴落的概率P Λη =。是属性函数，由下式评估：
[0339] Ρ滴，η = 0= (1-Ρ滴)5
[0340] 其中，=(滴落的条棒数/测试的条棒数）。
[0341 ]总燃烧时间小于或等于最大总燃烧时间值的概率P,& < = "tbt可以由模拟的5-条棒 总燃烧时间的正态分布曲线确定。使用上面确定的燃烧时间数据的分布，可以从1〇〇〇组五 条棒的MonteCarlo模拟生成分布。MonteCarlo模拟技术是本领域中公知的。使用模拟 的1000组的平均值和标准偏差，可以产生5-条棒总燃烧时间的正态分布曲线。因此，对于 总<最大总燃烧时间，由一组l〇〇〇MonteCarlo模拟的5-条棒总燃烧时间的对数正态分布 曲线下面积可以确定P,&< =nitbt。对于UL-94V0等级，最大总燃烧时间是50秒。对于VI或V2等级，最大总燃烧时间是250秒。
[0342] 对于在下文中所述的非限制性的实施例，使用在表1中描述的材料制备样品组合 物，其中，以wt%给予所有量。在各种测试中制剂的性能数据在表4中示出。具有各种量的 磷类阻燃剂的组合物的机械和光学性能和可燃性等级在本文中以及在表5中描述。根据上 面描述的混合和模制谱制备在本文中描述的组合物。示例性的制剂组合物（标记为"实施 例1"、"实施例2"等）和各种比较样品（标记为"比较例1"、"比较例2"等）在表4中描 述。
[0343] 表 4
[0344]
[0345] 观察到的是添加磷类阻燃剂，如BDADP(实施例2和实施例3)和苯氧基磷腈（实施 例1)与比较样品比较例1和比较例2 (具有全氟丁烷磺酸钾作为阻燃剂添加剂，参见表5) 相比表现出良好的阻燃性能（即在1. 5_下V0)。数据示出了具有作为阻燃剂的全氟丁烷磺 酸钾的组合物通过2. 0mm下V0可燃性等级，但是未通过1. 5mm下V0可燃性等级。此外，数 据示出了添加高折射率玻璃纤维至聚合物组合物（实施例1、实施例2,和实施例3)导致组 合物光学性能的显著改善。所有三种示例性的组合物（实施例1、实施例2,和实施例3)与 具有作为填料的结合玻璃纤维的比较样品（比较例1)相比较，表现出高透光率（T>80% ) 和更低的浊度（浊度~30%)。此外，观察到，将高折射率玻璃纤维添加至具有全氟丁烷磺 酸钾作为阻燃添加剂的组合物（比较例2)仅稍微改善它的光学性能。不期望受到任何理 论束缚，这些结果可以归结于磷类阻燃剂和高折射率玻璃纤维对于组合物光学性能的协同 作用。
[0346] 表 5
[0347]
[0348] *V0数据示出了用10条棒获得的结果的平均。
[0349] 为了进一步改进阻燃性能，示例性的硅氧烷作为FR增效剂添加至组合物中。示例 性的组合物（实施例4、实施例5、实施例6,和实施例7)和比较样品（比较例3、比较例4、 比较例5,和比较例6)在表6中示出。
[0350] 表 6
[0351]
[0352] 表 6 (续）
[0353]
[0354] 关于包含至少一种FR增效剂的组合物性能的数据在表7中示出。数据示出了将 0. 5-1.Owt%的聚甲基苯基硅氧烷（实施例5和实施例6)或0. 5-1.Owt%的不同的硅氧烷 (实施例7和实施例8)添加至包含磷类FR的组合物进一步改善了这些组合物的阻燃性，同 时维持良好的光学性能（T>80%，浊度~30% )。与此相反，添加FR增效剂至包含全氟磺酸 钾阻燃剂的组合物（比较例4、比较例5、和比较例6)，甚至在高水平的全氟磺酸钾阻燃剂存 在下（参见比较例6的结果），没有提供组合物的阻燃性的任何改善。
[0355] 表 7
[0356]
[0357] *V0数据作为10条棒的平均结果示出；"n.d. "表明在指定的测试条件下确定V0。
[0358] 表 7 (续）
[0359]
[0360] 对于本领域技术人员来说显而易见的是，本公开中可以进行各种修改及变更而不 脱离本公开的范围或精神。考虑在本文中公开的本公开的说明书和实践，公开的其它方面 对于所属领域的技术人员来说将是显而易见的。说明书和实施例并不旨在认为仅是示例性 的，其具有由所附权利要求所表示的本公开的真正范围和精神。
[0361] 本公开的可授权范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员所想到的其 它实施例。这类其它实施例，如果它们具有没有不同于权利要求的字面语言的结构要素、或 如果它们包括与权利要求的字面语言无实质性差异的等同结构要素时，这类其它实施例也 旨在包括在权利要求的范围内。
【主权项】
1. 一种共混的热塑性组合物，包含： 约47wt%至约91. 5wt%的聚碳酸酯聚合物组分； 约5wt%至约50wt%的增强填料；以及 约3wt%至约7wt%的阻燃剂； 其中，所有组分的组合的重量百分数值不超过约lOOwt% ;并且 其中，所有重量百分数值基于所述组合物的总重量。2. 根据权利要求1所述的共混的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯聚合物组分包含 直链聚碳酸酯、聚碳酸酯-聚硅氧烷共聚物，或它们的组合。3. 根据权利要求1-2中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述聚碳酸酯聚合 物组分包含双酚A聚碳酸酯聚合物。4. 根据权利要求1-3中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，增强纤维包括具有 至少基本上与所述聚碳酸酯聚硅氧烷共聚物的折射率类似的折射率"η"的玻璃纤维。5. 根据权利要求1-4中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述阻燃剂包括含 磷阻燃剂。6. 根据权利要求5所述的共混的热塑性组合物，其中，所述含磷阻燃剂包括有机磷化 合物。7. 根据权利要求6所述的共混的热塑性组合物，其中，所述有机磷化合物包括双酚Α二 磷酸酯聚合物或苯氧基磷腈，或它们的组合。8. 根据权利要求1-7中任一项所述的共混的热塑性组合物，进一步包含约0. 5wt%至 约5wt%的阻燃剂增效剂。9. 根据权利要求8所述的共混的热塑性组合物，其中，所述阻燃剂增效剂包含硅氧烷 油。10. 根据权利要求9所述的共混的热塑性组合物，其中，所述硅氧烷油包含聚甲基苯基 硅氧烷或二甲基二苯基甲基含氢硅油，或它们的组合。11. 根据权利要求1-10中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述共混的热塑 性组合物具有根据ASTMD1003在约2mm的厚度下测得的至少约80%的百分比透光率。12. 根据权利要求1-11中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述共混的热塑 性组合物具有根据ASTMD1003在约2mm的厚度下测得的至少约83%的百分比透光率。13. 根据权利要求1-12中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述共混的热塑 性组合物具有根据ASTMD1003在约2mm的厚度下测得的小于或等于约30%的百分比浊度。14. 根据权利要求1-13中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述共混的热塑 性组合物具有在约1. 5_的厚度下的阻燃性等级V0。15. 根据权利要求1-14中任一项所述的共混的热塑性组合物，其中，所述共混的热塑 性组合物具有在约1. 2_的厚度下的阻燃性等级V0。16. -种由权利要求1-15中任一项所述的组合物形成的模制品。17. -种制备共混的热塑性组合物的方法，包括组合以下各项： 约47wt%至约91. 5wt%的聚碳酸酯聚合物组分；约5wt%至约50wt%的增强填料；以 及 约3wt%至约7wt%的阻燃剂； 以形成权利要求1-15中任一项所述的组合物。18.根据权利要求17所述的方法，进一步包括挤出所述组合物。
【专利摘要】本公开涉及包含至少一种聚碳酸酯组分、至少一种增强填料、至少一种含磷阻燃剂组分的共混的热塑性组合物。获得的热塑性组合物可以用于制备要求具有改善的阻燃性和光学性能，如透光率，同时保持要求的模量和冲击性能的材料的制品。
【IPC分类】C08K7/14, C08K5/00
【公开号】CN105358613
【申请号】CN201480038482
【发明人】安娜荣, 石田博巳, 饭田洋, 孙佩, 沈大可
【申请人】沙特基础全球技术有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2014年7月3日
【公告号】EP3016999A1, US20150011688, WO2015001513A1