专利名称：阻燃性半芳香聚酰胺树脂组合物以及由其制得的制品的制作方法
技术领域：
本发明涉及非卤化的阻燃剂聚酰胺树脂组合物，所述组合物具有高刚度和硬度， 显示低的翘曲，在外观上，包括诸如光泽度的特性上是优异的，并且在熔融加工设备上具有减少的腐蚀效应。
背景技术：
由办公自动化(OA)装置和器具如笔记本型个人电脑或文字处理器代表的电器具有重量轻、薄壁且环境友好的趋势。所述外壳材料应具有高的流动性、高刚度、低翘曲且优选为非卤化的阻燃剂。上述OA装置的外壳材料包括碳纤维增强的ABS/PBT和ABS/PC合金。上述OA装置的外壳材料也包括半结晶的聚酰胺(PA6，PA66)，然而因为聚酰胺为半结晶的，这通常导致低劣的外观和高的翘曲。在JP10219105中，所述组合物包含20-69重量％ (缩写为)的聚酰胺树脂混合物、10-30Wt%的基于溴的阻燃剂、I-IOwt %的辅助阻燃剂、和20-69wt %的板形硅酸盐或玻璃片，所有成分的总和为100wt%。所述聚酰胺树脂混合物包含50-95wt%的结晶聚酰胺树脂和50-5wt%的非晶态聚酰胺树脂，所述树脂衍生自间苯二甲酸、对苯二甲酸、1，6_己二胺、和3，3' - 二甲基-4，4' - 二氨基双环己基甲烷(EMS Grivory EX 3038)。具有高刚性的树脂组合物显示低翘曲且在外观，如光滑度上是优异的。所述树脂组合物通常用于OA 装置，如笔记本型个人电脑或文字处理器代表的电器。然而，所述组合物为溴型阻燃剂。JP9241505公开了具有优良机械特性和耐热性的聚酰胺树脂组合物，并可提供模塑制品，所述制品通过将包含特定的云母矿物质的结晶聚酰胺与非晶态的聚酰胺进行配混，从而在外观上是优异的。该组合物包含98-70重量份(缩写为pts wt)包含0.01-30 重量％的溶胀性氟云母矿物质的结晶聚酰胺和2-30pts wt的非晶态聚酰胺。然而，其具有低挠曲模量。还期望聚酰胺树脂组合物具有阻燃性并且符合用于高度阻燃性的UL-94标准。此要求促使研发出向聚酰胺树脂赋予阻燃性的多种方法。向热塑性树脂组合物赋予阻燃性的常见方法涉及掺入卤化有机化合物诸如溴化聚苯乙烯作为阻燃剂，以及用作阻燃剂增效剂的锑化合物。然而，卤化阻燃剂的使用具有某些缺点，即在浇铸聚酰胺组合物所用的温度下，这些材料趋于分解或降解。降解产物可腐蚀卤化阻燃剂高温接触的配混挤压机筒体、模塑机表面、以及其它熔融加工设备。就半芳香聚酰胺组合物而言，此问题尤其明显，因为这些材料通常具有比许多脂族聚酰胺那些熔点显著更高的熔点。卤化阻燃剂的降解产物还可致使模制制品具有差的表面外观。W02009009360公开了降低熔融加工设备腐蚀效应的未卤化阻燃性热塑性半芳香聚酰胺组合物。所述组合物包含含至少一种半芳香聚酰胺的热塑性聚酰胺组分(a)；至少一种基于次膦酸盐或双膦酸盐的阻燃剂(b)；硼酸锌(c)；和任选地至少一种无机增强剂和 /或填料。还期望聚酰胺树脂组合物具有低的翘曲和高的刚性以用于电器。W02008062755公开了阻燃剂聚酰胺组合物，所述组合物在模塑期间的流动性和在双轴制粒机造粒期间造粒能力等方面是优异的。由所述组合物制备的模塑制品在机械特性，包括刚性和耐热性和在再流焊方法期间的阻燃性方面是优异的，并具有低的翘曲性能。具体描述的为阻燃剂聚酰胺组合物，所述组合物包含按质量计20至80%特定的聚酰胺树脂(A)，按质量计1至40% 的阻燃剂(B)，按质量计5至60%的玻璃纤维(C)和按质量计0.5至5%的辅助阻燃剂(D)， 所述组合物可被模塑成具有降低的翘曲的制品。优选地，所述玻璃纤维(C)具有纵横比大于3的横截面。W02008068898公开了阻燃剂聚酰胺树脂组合物，所述组合物显示优异的阻燃性、机械特性和电特性，并且适于电器零部件/电子元件，或用于汽车的电器零部件。还公开了由此类阻燃剂聚酰胺树脂组合物制成的模塑制品。具体描述的为包含聚酰胺树脂 (A)、磷阻燃剂(B)和具有非圆形横截面玻璃纤维(C)的阻燃剂聚酰胺树脂组合物。具体地讲，所述组合物包含按重量计15-78%的聚酰胺树脂(A)、按重量计2-20%的磷阻燃剂(B) 和按重量计20-65%的具有非圆形横截面玻璃纤维(C)。所以，因此期望获得具有高流动性、高刚性和低翘曲的聚酰胺组合物。此外，期望获得未卤化的阻燃性聚酰胺组合物，所述组合物可致使熔融加工设备腐蚀度降低，同时满足某些管理法规要求。发明概述本文公开并且受权利要求书保护的是阻燃性聚酰胺树脂组合物，所述组合物包含(a)约30至约80重量％的聚酰胺组分，所述聚酰胺组分包含约40至85重量％的一种或多种半结晶聚酰胺和约15至60重量％的一种或多种非晶态聚酰胺的共混物，所述非晶态聚酰胺具有衍生自羧酸组分和脂族二胺组分的重复单元，所述羧酸组分为间苯二甲酸或间苯二甲酸和一种或多种其它羧酸的混合物，其中基于所述羧酸组分，所述羧酸组分包含至少55摩尔％的间苯二甲酸，并且所述脂族二胺组分选自1，6_己二胺、1，6_己二胺和2-甲基戊二胺的混合物、以及1，6_己二胺和2-乙基丁二胺的混合物；其中基于所述脂族二胺组分，所述脂族二胺组分包含至少40摩尔％的1，6_己二胺；(b)至少一种阻燃剂，所述阻燃剂包含一种或多种式(I)的次膦酸盐；式(II)的双次膦酸盐(II)；以及⑴和/或(II)的聚合物
权利要求
1.阻燃性聚酰胺树脂组合物，所述组合物包含(a)约30至约80重量％的聚酰胺组分，所述聚酰胺组分包含约40至85重量％的一种或多种半结晶聚酰胺和约15至60重量％的一种或多种非晶态聚酰胺的共混物，所述非晶态聚酰胺具有衍生自羧酸组分和脂族二胺组分的重复单元，基于所述羧酸组分，所述羧酸组分包含至少55摩尔％的间苯二甲酸，并且所述脂族二胺组分选自1，6_己二胺、1，6_己二胺和2-甲基戊二胺的混合物、以及1，6_己二胺和2-乙基丁二胺的混合物；其中基于所述脂族二胺组分，所述脂族二胺组分包含至少40摩尔％的1，6_己二胺；(b)至少一种阻燃剂，所述阻燃剂包含一种或多种式(I)的次膦酸盐；式(II)的双次膦酸盐(II)；以及⑴和/或(II)的聚合物
2.权利要求1的组合物，其中在所述聚酰胺组分中，所述半结晶聚酰胺以按聚酰胺的重量计介于约50-85重量％之间的量存在，并且所述非晶态聚酰胺以按聚酰胺的重量计介于约15-50重量％之间的量存在。
3.权利要求1的组合物，其中所述至少一种阻燃剂(b)为二乙基次膦酸铝和/或甲基乙基次膦酸铝。
4.权利要求1的组合物，其中所述一种或多种半结晶聚酰胺选自聚酰胺6、聚酰胺6， 6、聚酰胺4，6、聚酰胺6，10、聚酰胺6，12、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺9，10、聚酰胺9，12、 聚酰胺9，13、聚酰胺9，14、聚酰胺9，15、聚酰胺6，16、聚酰胺9，36、聚酰胺10，10、聚酰胺 10，12、聚酰胺10，13、聚酰胺10，14、聚酰胺12，10、聚酰胺12，12、聚酰胺12，13、聚酰胺12，14、聚酰胺6，14、聚酰胺6，13、聚酰胺6，15、聚酰胺6，16、聚酰胺6，13、聚(己二酰间苯二甲胺)(聚酰胺MXD，6)、聚(对苯二甲酰十二碳二胺)(聚酰胺12，T)、聚(对苯二甲酰癸二胺)(聚酰胺10，T)、聚(对苯二甲酰壬二胺)(聚酰胺9，T)、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/6，6)、对苯二甲酰己二胺/对苯二甲酰2-甲基戊二胺共聚酰胺(聚酰胺6，T/D，T)、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺/间苯二甲酰己二胺共聚酰胺(聚酰胺6，6/6，T/6，I)、聚(己内酰胺-对苯二甲酰己二胺)(聚酰胺6/6，T)。
5.权利要求的组合物，其中所述一种或多种非晶态聚酰胺选自聚(对苯二甲酰己二胺/间苯二甲酰己二胺)、聚(间苯二甲酰己二胺)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰己二胺)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/对苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰己二胺)、 聚(间苯二甲酰间苯二甲胺/间苯二甲酰十二碳二胺)、聚(间苯二甲酰间苯二甲胺)、聚 (二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二酰胺)、聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二酰胺)、聚(间苯二甲酰己二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/十二酰胺)、聚(间苯二甲酰己二胺/ 对苯二甲酰己二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺)、聚(间苯二甲酰己二胺/对苯二甲酰己二胺/二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷对苯二甲酰胺/十二酰胺)和聚(二甲基二氨基二环己基甲烷间苯二甲酰胺/二甲基二氨基二环己基甲烷十二酰胺)。
6.权利要求1的组合物，其中所述硼酸锌(c)为选自下列的化学式的那些 (ZnO) 2 (B2O3) 3 (H2O) 35> (ZnO) 4 (B2O3) (H2O) ” (ZnO) 2 (B2O3) 3 (H2O)0,以及它们的、混合物。
7.权利要求1的组合物，其中所述半结晶聚酰胺为半芳族聚酰胺，选自聚(对苯二甲酰十二碳二胺)、聚(对苯二甲酰癸二胺)、聚(对苯二甲酰壬二胺)、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺共聚酰胺、对苯二甲酰己二胺/对苯二甲酰2-甲基戊二胺共聚酰胺、己二酰己二胺/对苯二甲酰己二胺/间苯二甲酰己二胺共聚酰胺和聚(己内酰胺-对苯二甲酰己二胺)。
8.权利要求1的组合物，其中所述具有非圆形截面的玻璃纤维以约35至约60重量％存在。
9.包含权利要求1的组合物的制品。
全文摘要
本发明涉及包含半结晶聚酰胺、非晶态聚酰胺、非卤化阻燃剂、硼酸锌和填料的聚酰胺组合物，其具有高刚度和硬度、低翘曲和外观如光泽度和在熔融加工设备上降低的腐蚀效应。
文档编号C08K5/5313GK102378784SQ201080015148
公开日2012年3月14日 申请日期2010年3月29日 优先权日2009年3月30日
发明者W·W·张, Y·萨加 申请人:纳幕尔杜邦公司