用于透明薄壁应用的阻燃聚碳酸酯组合物制造技术

一种阻燃组合物，包含：聚碳酸酯；支链聚碳酸酯，基于组合物的总摩尔数，该支链聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元、0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元、或它们的组合，以及衍生自支化剂的重复单元；线性聚碳酸酯，基于组合物的总摩尔数，该线性聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元和0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元；阻燃剂，该阻燃剂包含烷基磺酸盐、芳香族磺酸盐、芳香族砜磺酸盐、芳香族有机磷化合物、或它们的组合，和任选的环状硅氧烷；任选的添加剂组合物；以及任选的填料。填料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于透明薄壁应用的阻燃聚碳酸酯组合物
[0001]相关申请的引证
[0002]本申请要求于2020年12月15日提交的欧洲申请号20214322.8的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

技术介绍

[0003]本公开涉及聚碳酸酯组合物，并且更具体地，涉及阻燃聚碳酸酯组合物、其制造方法及其用途。
[0004]聚碳酸酯用于制造用于广泛应用的制品和组件，从汽车部件到电子器具。由于它们的广泛用途，特别是在具有薄壁的制品中，需要提供具有改善的抗冲击性、低雾度(haze)和改善的可燃性的聚碳酸酯。
[0005]因此，在本领域中仍然需要具有改善的抗冲击性的阻燃聚碳酸酯组合物。如果组合物具有低雾度和改善的可燃性，这将是进一步的优势。

技术实现思路

[0006]本领域的上述和其他缺陷通过一种阻燃组合物来解决，该组合物包含：聚碳酸酯；支化聚碳酸酯，基于组合物的总摩尔数，该支链聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元、0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元、或它们的组合，以及衍生自支化剂的重复单元；线性聚碳酸酯，基于组合物的总摩尔数，该线性聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元和0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元；阻燃剂，该阻燃剂包含烷基磺酸盐、芳香族磺酸盐、芳香族砜磺酸盐、芳香族有机磷化合物、或它们的组合，和任选地环状硅氧烷；任选地添加剂组合物；以及任选地填料。
[0007]在另一个方面，一种制造方法，包括组合上述组分以形成阻燃组合物。
[0008]在又一个方面，一种制品，其包含上述阻燃组合物。
[0009]在再一个方面，一种制品的制造方法，包括将上述阻燃组合物模制、挤出、或成形为制品。
[0010]通过以下详细描述、实施例和权利要求举例说明上述和其他特征。
具体实施方式
[0011]对成品制造中较薄的壁的需求增加，以减小成品的尺寸和重量。聚碳酸酯组合物提供许多所需的性能，但是当暴露于火焰时，聚碳酸酯倾向于滴落，并且随着壁厚度降低，这种行为恶化。尽管抗滴落剂可以用于薄壁应用中以减少或消除滴落，但是它们在聚碳酸酯组合物中的使用可能不利地影响冲击性能和透明度。因此，需要提供具有改善的冲击性能、透明度、以及对于薄壁应用具有高阻燃性的聚碳酸酯组合物。
[0012]令人惊讶和出乎意料地，本专利技术人发现了具有所需的性能组合的聚碳酸酯组合物。通过组合(i)具有侧酯基的共聚碳酸酯和(ii)阻燃剂来实现阻燃性。不希望受理论束缚，当聚碳酸酯开始熔融和流动时，即，在滴落之前，侧酯基通过交联树脂抑制滴落。阻燃组
合物包含聚碳酸酯；包含双酚碳酸酯单元和衍生自支化剂的重复单元的支化聚碳酸酯；包含衍生自双酚的重复单元和衍生自具有侧酯基的单体的重复单元的聚碳酸酯；以及阻燃剂。阻燃组合物的模制样品可以具有根据ASTM D256在23℃和3.2毫米厚度下大于500焦耳/平方米的缺口悬臂梁冲击；各自根据ASTM D1003，在2毫米厚度下小于4％的雾度、在1毫米厚度下小于2％的雾度、或它们的组合；以及在1.0毫米厚度下的V0的UL
‑
94垂直燃烧燃烧测试等级、在0.8毫米厚度下的V0的UL 94垂直燃烧燃烧测试等级、或它们的组合。
[0013]阻燃组合物包含聚碳酸酯、支化聚碳酸酯和线性聚碳酸酯，该线性聚碳酸酯包含衍生自双酚的重复单元和衍生自具有侧酯基的单体的重复单元。下面更详细地描述阻燃组合物的各个组分。
[0014]如在本文中使用的，“聚碳酸酯”是指具有式(1)的重复结构碳酸酯单元的聚合物：
[0015][0016]其中，R1基团总数的至少60％包含芳香族部分，其余量是脂肪族、脂环族或芳香族。在一个方面，每个R1为C6‑
30
芳基，即包含至少一个芳香族部分。R1可以衍生自式HO
‑
R1‑
OH，特别是式(2)的芳香族二羟基化合物：
[0017]HO
–
A1–
Y1–
A2–
OH(2)
[0018]其中，A1和A2各自是单环二价芳基，并且Y1是单键或具有将A1与A2分开的一个或多个原子的桥连基。在一个方面，一个原子将A1与A2分开。优选地，每个R1可以衍生自式(3)的双酚
[0019][0020]其中，R
a
和R
b
各自独立地是卤素、C1‑
12
烷氧基或C1‑
12
烷基，p和q各自独立地是0至4的整数。应当理解，当p或q小于4时，环的每个碳的化合价由氢填充。同样在式(3)中，X
a
是连接两个羟基取代的芳香族基团的桥连基，其中，桥连基和每个C6亚芳基的羟基取代基在C6亚芳基上彼此邻位、间位、或对位(优选地对位)布置。在一个方面，桥连基X
a
是单键、
‑
O
‑
、
‑
S
‑
、
‑
S(O)
‑
、
‑
S(O)2‑
、
‑
C(O)
‑
、或C1‑
60
有机基团。有机桥连基团可以是环状的或非环状的、芳香族的或非芳香族的，并且还可以包含杂原子如卤素、氧、氮、硫、硅或磷。可以布置C1‑
60
有机基团使得连接至其的C6亚芳基各自连接至C1‑
60
有机桥连基的共同的烷叉基碳或连接至C1‑
60
有机桥连基的不同碳。在一个方面，p和q各自是1，并且R
a
和R
b
各自是C1‑3烷基，优选甲基，位于每个亚芳基上羟基的间位。在一些实施方式中，聚碳酸酯包含线性双酚A均聚碳酸酯。
[0021]阻燃组合物包含具有侧酯基的线性聚碳酸酯。线性聚碳酸酯包含衍生自双酚的重复单元和衍生自具有侧酯基的单体的重复单元。具有侧酯基的单体具有结构
[0022][0023]其中，R是C2‑
C
15
烷基；m、n、p、以及q各自是0或1；m+n＝1；并且p+q＝1。在一些方面，具有侧酯基的单体是支化酯，意味着以上结构中的R基是支化烷基(例如，异丙基)。在一些方面，R是乙基、异丙基、仲丁基、叔丁基、或异戊基，优选乙基或异丙基，更优选异丙基。在一些方面，可以存在具有侧酯基的至少一种类型的单体。在一些方面，可以存在具有侧酯基的单一类型的单体。例如，单体的侧酯基可以是乙酯，其中不存在具有除乙酯外的侧酯基的单体。作为另一个实例，单体的侧酯基可以是异丙酯，其中不存在具有除异丙酯外的侧酯基的单体。在一些方面，可以存在两种或更多种类型的具有侧酯基的单体。例如，具有侧酯基团的聚碳酸酯可以包含侧乙酯基团、侧异丙酯基团、或它们的组合。基于组合物中碳酸酯重复单元的总摩尔数，具有侧酯基的聚碳酸酯可以以提供0.01
‑
1.0mol％、0.01
‑
0.8mol％、0.01
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种阻燃组合物，包含聚碳酸酯；支化聚碳酸酯，基于所述组合物的总摩尔数，所述支化聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元、0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元、或它们的组合，以及衍生自支化剂的重复单元；线性聚碳酸酯，基于所述组合物的总摩尔数，所述线性聚碳酸酯包含双酚碳酸酯单元和0.01至1.0mol％的衍生自具有侧酯基的单体的重复单元；阻燃剂，所述阻燃剂包含烷基磺酸盐、芳香族磺酸盐、芳香族砜磺酸盐、芳香族有机磷化合物、或它们的组合，以及任选的环状硅氧烷；任选的添加剂组合物；以及任选的填料。2.根据权利要求1所述的阻燃组合物，其中所述阻燃组合物的模制样品具有：根据ASTM D256在3.2毫米厚度下在23℃的大于500焦耳/平方米的缺口悬臂梁冲击；各自根据ASTM D1003，在2毫米厚度下的小于4％的雾度、在1毫米厚度下的小于2％的雾度、或它们的组合；在1.0毫米厚度下的V0的UL
‑
94燃烧测试等级、在0.8毫米厚度下的V0的UL
‑
94燃烧测试等级、或它们的组合；或它们的组合。3.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，其中所述支化聚碳酸酯包含：双酚碳酸酯单元和衍生自支化剂的重复单元，其中所述支化剂以提供0.01至小于1.43mol％的支化的有效量存在，双酚碳酸酯单元、衍生自具有侧酯基的单体的重复单元、以及衍生自支化剂的重复单元，其中所述支化剂以提供0.01
‑
4mol％的支化的有效量存在，或它们的组合。4.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，包含20
‑
80wt％的所述聚碳酸酯；10
‑
30wt％的所述支化聚碳酸酯；5
‑
50wt％的所述线性聚碳酸酯，其包含衍生自双酚和具有侧酯基的单体的重复单元；0.01
‑
0.5wt％的所述阻燃剂，其包含烷基磺酸盐、芳香族磺酸盐、芳香族砜磺酸盐、或它们的组合，以及任选的环状硅氧烷；各自基于总共100％的所述阻燃组合物的总重量。5.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，其中所述具有侧酯基的单体具有结构
其中，R是C2‑
C
15
烷基；m、n、p和q各自是0或1；m+n＝1；并且p+q＝1。6.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，其中所述具有侧酯基的单体是支化酯，优选异丙酯。7.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，其中所述聚碳酸酯包含：均聚碳酸酯，衍生自高热双酚单体和任选的低热双酚A单体的高热共聚碳酸酯，其中所述高热双酚单体是其中所述单体的相应的均聚碳酸酯具有以20℃/分钟加热速率根据ASTM D3418测定的155℃或更高的玻璃转化温度的单体，聚(碳酸酯
‑
硅氧烷)，或它们的组合。8.根据前述权利要求中任一项所述的阻燃组合物，其中所述高热双酚单体是N
‑
苯基酚酞双酚、1,1
‑
双(4
‑
羟基苯基)
‑
3,3,5
‑
三甲基
‑
环己烷、4,4
′‑
(1
‑
苯基亚乙基)双酚、4,4
′‑
(3,3
‑
二甲基
‑
2,2
‑
二氢
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：法布里齐奥，
申请(专利权)人：高新特殊工程塑料全球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：