专利名称：具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热塑性模塑组合物，尤其涉及光学透明的阻燃性聚碳酸酯组合物。
背景技术：
自从在1962年引入市场，芳族聚碳酸酯已经众所周知并被广泛接受为适用于多种用途的热塑性树脂，这些用途包括注塑、挤出和成膜。这些聚碳酸酯的化学、合成、性质和应用在以下文献中进行了广泛讨论聚碳酸酯的化学和物理性质(Chemistry and Physics of Polycarbonates), Schnel1, Interscience，1964 禾口聚碳酸酉旨(Polycarbonates), Christopher和Fox，Reinhold，1962。尽管聚碳酸酯具有一定的固有阻燃性，是自熄性的， 但是对阻燃性不断提高的要求使人们不断努力试图提高该性质。两种常规方法如下所述。一种方法是向聚碳酸酯组合物中加入大量卤素，特别是溴或氯。如美国专利 3，751，400和3，334，154中所述的，卤素可由聚碳酸酯聚合物链携带，或者如美国专利 3，382，207中所述的，卤素由单体化合物携带。但是，已经发现存在大量卤素对聚碳酸酯的性质有不利影响，已经有人提出使用各种添加剂(例如美国专利3，647，747和3，733，295 中提出的添加剂)来克服这些不利影响。第二种方法是如美国专利 3，775，367,4, 469，833,4, 626，563,4, 626，563 和 4，649，168中所述的，使用具有或不具有聚四氟乙烯(“PTFE”)的各种盐一特别是碱金属或碱土金属的全氟烷磺酸盐一作为聚碳酸酯的阻燃剂。美国专利4，469，833中揭示了磺酸的碱金属盐作为包含衍生自巯基二苯酚的结构单元的聚碳酸酯组合物的阻燃性添加剂。美国专利4，220，583揭示了一种阻燃性聚碳酸酯组合物，该组合物包含部分氟化的聚烯烃和碱金属或碱土金属的有机盐。美国专利3，933，734描述了一种阻燃性聚碳酸酯组合物，该组合物包含单体和/或聚合的芳族磺酸的金属盐。美国专利3，948，851描述了一种阻燃性聚碳酸酯组合物，该组合物包含单体和/或聚合的芳族砜磺酸的金属盐。美国专利4，220，583揭示了一种阻燃性半透明聚碳酸酯组合物，该组合物包含部分氟化的聚烯烃和有机碱金属(或碱土金属)盐。Pickett等在美国专利第6，607，814号中提供了基本无溶剂的多层制品，据称该制品具有极佳的保色性和光泽保持性，耐溶剂性和再循环性。Pickett等的制品由基材层和树脂涂料层制成，所述基材层包含选自金属、陶瓷、玻璃、纤维素材料、热固性树脂和热塑性树脂的第一材料，所述树脂涂料层包含至少一种辅助的颜色稳定添加剂和含酯结构单元的丙烯酸酯聚合物，所述酯结构单元来自甲苯二酚或烷基间苯二酚间苯二甲酸酯-对苯二甲酸酯。还可能存在中间层。也授予Pickett等的美国专利第6，610，409号描述了由基材层和至少一个涂层制成的制品，所述基材层包含至少一种热塑性聚合物、热固性聚合物、纤维素材料、玻璃或金属。所述涂层由至少一种稳定添加剂和热稳定性聚合物制成，所述热稳定性聚合物包含间苯二酚丙烯酸酯聚酯链部分，该部分基本不含连接聚合物链的至少两个单体单元的酸酐键，该热稳定性聚合物通过依据以下步骤的界面法制备(a)将至少一种间苯二酚部分和至少一种催化剂在水和至少一种基本不与水混溶的有机溶剂的混合物中混合；(b)向(a) 的混合物中加入至少一种二羧酰氯，同时因为存在酸性接受体而保持PH在3-8. 5之间，其中酰氯基的总摩尔量相对于酚基的总摩尔数是化学计量不足的。Pickett等在美国专利第6，689，474号中提供了由(a)热稳定性聚合物和(b)至少一种辅助的稳定添加剂制成的组合物，所述热稳定性聚合物包含间苯二酚丙烯酸酯聚酯链部分，该部分基本不含连接聚合物链的至少两个单体单元的酸酐键，所述至少一种辅助的稳定添加剂选自下组2，2' -(1，4_亚苯基)二(4H-3，1-苯并噁嗪-4-酮)和1，3_ 二 [(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]-2，2-二 [[(2-氰基-3，3-二苯基丙烯酰基)氧基]甲基]丙烷。Pickett等提供了多层和一体型制品。授予Masuki等的美国专利第6，884，864号揭示了一种可通过熔融法制得的聚碳酸酯，其在250°C和角速度为10弧度/秒的条件下测得的损耗角δ和复数粘度ii*(Pa*S) 满足以下关系式⑴2, 500 ^Tan5/(n*)-°-87^ 6,000oMiyamoto等在美国专利第7，084，233号中提供了一种支化芳族聚碳酸酯，该支化芳族聚碳酸酯在色彩和熔融性质(如熔体强度)方面特别出色。Miyamoto等的该发明提供了一种支化芳族聚碳酸酯，其粘均分子量等于或高于16，000，通过酯交换方法制得，通过凝胶渗透色谱测量并相对于标准聚苯乙烯计算得到的重均分子量(Mw)与数均分子量(Mn) 的比值为2. 8-4. 5，在熔融聚合反应过程中通过重排反应得到的所有结构单元的摩尔数与 1摩尔具有用作原料的芳族二羟基化合物的骨架的结构单元的比例据说高于0. 3摩尔％， 但不高于0. 95摩尔。授予Negishi等的美国专利第7，125，920号描述了一种用于合成树脂的紫外吸收齐U，其由下式(I)表示的三嗪化合物组成，
权利要求
1.一种具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其包含A)约60-97pbw的聚碳酸酯；B)约l_20pbw的溴取代的低聚碳酸酯；C)约l-20pbw的含磷化合物；和D)约0.Ol-Ipbw的至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐，其中，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物不含氟化的聚烯烃，并且依据 UL-94,所述组合物在3. OOmm评级为5VA，在2. 3mm评级为V-O。
2.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的含量约为70-90pbw。
3.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯的含量约为80-85pbw。
4.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述溴取代的低聚碳酸酯的含量约为5-15pbw。
5.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述溴取代的低聚碳酸酯的含量约为8-12pbw。
6.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述溴取代的低聚碳酸酯的结构符合通式(IV)，
7.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述溴取代的低聚碳酸酯的结构符合通式(IVa)，
8.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述含磷化合物的含量约为2-7pbw。
9.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述含磷化合物的含量约为3-lOpbw。
10.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述含磷化合物的结构符合通式(X)，
11.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述含磷化合物的结构符合通式(VII)，
12.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐的含量约为0. 02-0. 5pbw。
13.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述聚碳酸酯是支化的。
14.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物不含氟化的聚烯烃，并且依据UL-94，所述组合物在3. OOmm评级为5VA，在1. 5mm评级为V-O。
15.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述全氟烷磺酸的盐是选自以下的至少一种碱金属、碱土金属、Cp6-烷基铵和铵的全氟烷磺酸盐。
16.如权利要求1所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述盐是至少一种选自下组的盐全氟甲基丁磺酸钠、全氟甲基丁磺酸钾、全氟甲基丁磺酸四乙铵、全氟甲磺酸钠、全氟甲磺酸钾、全氟甲磺酸四乙铵、全氟乙磺酸钠、全氟乙磺酸钾、全氟乙磺酸四乙铵、全氟丙磺酸钠、全氟丙磺酸钾、全氟丙磺酸四乙铵、全氟己磺酸钠、全氟己磺酸钾、全氟己磺酸四乙铵、全氟庚磺酸钠、全氟庚磺酸钾、全氟庚磺酸四乙铵、全氟辛磺酸钠、全氟辛磺酸钾、全氟辛磺酸四乙铵、全氟丁磺酸钠、全氟丁磺酸钾、全氟丁磺酸四乙铵、二苯砜_磺酸钠、二苯砜_磺酸钾、二苯砜_磺酸四乙铵。
17.一种具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其包含A)约60-97pbw的芳族聚碳酸酯；B)约l_20pbw的溴取代的低聚碳酸酯；C)约l-20pbw的含磷化合物；和D)约0.Ol-Ipbw的至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐；和E)约0.Ol-Ipbw的亚磷酸盐/酯抗氧化剂/稳定剂；和其中，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物不含氟化的聚烯烃，并且依据 UL-94,所述组合物在3. OOmm评级为5VA，在1. 5mm评级为V-O。
18.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述聚碳酸酯的含量约为70-90pbw。
19.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述聚碳酸酯的含量约为80-85pbw。
20.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述溴取代的低聚碳酸酯的含量约为5-15pbw。
21.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述溴取代的低聚碳酸酯的含量约为8-12pbw。
22.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述溴取代的低聚碳酸酯的结构符合通式(IV)，
23.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述溴取代的低聚碳酸酯的结构符合通式(IVa)，
24.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于，所述含磷化合物的含量约为2-7pbw。
25.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述含磷化合物的含量约为3-lOpbw。
26.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述含磷化合物的结构符合通式(X)，
27.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述含磷化合物的结构符合通式(VII)，
28.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐的含量约为0. 02-0. 5pbw。
29.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述全氟烷磺酸的盐是选自以下的至少一种碱金属、碱土金属、Cu-烷基铵和铵的全氟烷磺酸盐。
30.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述盐是至少一种选自下组的盐全氟甲基丁磺酸钠、全氟甲基丁磺酸钾、全氟甲基丁磺酸四乙铵、全氟甲磺酸钠、全氟甲磺酸钾、全氟甲磺酸四乙铵、全氟乙磺酸钠、全氟乙磺酸钾、 全氟乙磺酸四乙铵、全氟丙磺酸钠、全氟丙磺酸钾、全氟丙磺酸四乙铵、全氟己磺酸钠、全氟己磺酸钾、全氟己磺酸四乙铵、全氟庚磺酸钠、全氟庚磺酸钾、全氟庚磺酸四乙铵、全氟辛磺酸钠、全氟辛磺酸钾、全氟辛磺酸四乙铵、全氟丁磺酸钠、全氟丁磺酸钾、全氟丁磺酸四乙铵、二苯砜-磺酸钠、二苯砜-磺酸钾、二苯砜-磺酸四乙铵。
31.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述亚磷酸盐/酯稳定剂的含量约为0. 02-0. 5pbw。
32.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述亚磷酸盐/酯稳定剂的含量约为0. 04-0. lpbw。
33.如权利要求17所述的具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物，其特征在于， 所述亚磷酸盐/酯稳定剂是二亚磷酸二(2，4-二枯基苯基)季戊四醇酯。
34.一种制备具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物的方法，该方法包括使以下组分反应A)约60-97pbw的聚碳酸酯；B)约l_20pbw的溴取代的低聚碳酸酯；C)约l-20pbw的含磷化合物；和D)约0.Ol-Ipbw的至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐，其中，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物不含氟化的聚烯烃，并且依据 UL-94，所述组合物在3. OOmm评级为5VA，在2. 3mm评级为V-O。
35.一种制备具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物的方法，该方法包括使以下组分反应A)约60-97pbw的芳族聚碳酸酯；B)约l_20pbw的溴取代的低聚碳酸酯；C)约l-20pbw的含磷化合物；和D)约0.Ol-Ipbw的至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐；和E)约0.Ol-Ipbw的亚磷酸盐/酯抗氧化剂/稳定剂；和其中，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物不含氟化的聚烯烃，并且依据 UL-94,所述组合物在3. OOmm评级为5VA，在1. 5mm评级为V-O。
全文摘要
本发明涉及一种具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物。该组合物包含A)约60pbw-97pbw的聚碳酸酯，B)约1pbw-20pbw的溴取代的低聚碳酸酯，C)约1pbw-20pbw的含磷化合物和D)约0.01pbw-1pbw的至少一种全氟烷磺酸的碱金属或碱土金属盐，以及任选的E)约0.01-1pbw的亚磷酸盐/酯抗氧化剂/稳定剂。依据UL-94标准，所述具有阻燃性的光学透明的热塑性模塑组合物在3.00mm评级为5VA，在2.3mm评级为V-0，更优选依据UL-94在1.5mm评级为V-0。
文档编号C08K5/36GK102482484SQ201080039701
公开日2012年5月30日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年9月23日
发明者B·克罗特, H·弗兰森, J·P·梅森, M·罗格诺瓦, N·桑德兰 申请人:拜尔材料科学有限公司, 拜尔材料科学股份公司