CN1280597A - 阻燃性聚碳酸酯树脂组合物 - Google Patents

阻燃性聚碳酸酯树脂组合物 Download PDF

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Abstract

一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其包含:100重量份的聚碳酸酯树脂(A),约0.01至约8重量份的硅氧烷化合物(B)及0.03至5重量份的芳香族硫化合物的金属盐(C)或约0.01至约5重量份的全氟烷基磺酸的金属盐(D),且如果必要还可含有约0.05至约5重量份的成纤氟聚合物(E),其中该硅氧烷化合物(B)的主链结构带有支链且该硅氧烷化合物(B)包含包括芳香族基在内的有机基。本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物可达到极佳的阻燃性,同时保持良好的冲击强度和模塑性。因为不含有氯或溴化合物的阻燃剂,它们在燃烧期间,不具有释放出任何含有由阻燃剂衍生出的卤素的燃烧气体的危险,所以从环境保护观点来看它们也是有利的。

Description

阻燃性聚碳酸酯树脂组合物
发明所属领域
本发明是涉及阻燃性聚碳酸酯树脂组合物。更具体地说,其是涉及具有改进阻燃性的阻燃聚碳酸酯树脂组合物而未牺牲聚碳酸酯树脂的原有性能,例如冲击强度和其他机械性能,流动性能,和模制零件的外观,且其不含有含氯或溴化合物的卤素类阻燃剂或不含有磷类阻燃剂。
背景技术
聚碳酸酯树脂是具有极佳透明性、冲击强度、耐热性、及电性能的一类工程塑料,其可广泛地使用于电子、电气、办公自动化、及许多的其他应用。在电子、电机及办公自动化领域中有许多用品,例如个人电脑罩,需要具有高阻燃性(UL94V等级)和高冲击强度。聚碳酸酯树脂本身为自熄性,高阻燃性的塑料。而且,在电子、电气和办公自动化应用中,因为安全是最根本的考虑,甚至要求它们具有更高的阻燃性,高至符合UL94 V-0和94 V-1的要求。
一种常用于改进聚碳酸酯树脂阻燃性的方法为将其与高比率的溴化双酚A碳酸酯衍生物的低聚物或聚合物混合。
所遇问题
大量加入溴化双酚A碳酸酯衍生物的低聚物或聚合物可改进聚碳酸酯树脂的阻燃性。然而,其降低了树脂的耐冲击性且产生由该树脂模制而得到的物品常裂化的问题。
另一方面,树脂与大量含有溴的卤素类化合物的混合使其在燃烧时产生含有该特定卤素的气体产物。因此从环境保护方面考虑,其需要使用不含有氯、溴或其等同物的阻燃剂。
同时,因此已进行使用硅氧烷化合物作为阻燃剂的许多尝试。该等化合物具有高的耐热性,燃烧时产生可忽略量的有害气体,且在使用上极安全。作为阻燃剂的硅氧烷化合物为一种聚合物,其是由至少下列四种硅氧烷单元(单元M,单元D,单元T,和单元Q)的聚合得到。
(1)单元M
结构: 化学式:R3SiO0.5
其中R代表有机基。
(2)单元D
结构: 化学式:R2SiO1.0
其中R代表有机基。
(3)单元T
结构:
Figure 9881156800063
化学式:RsiO1.5
其中R代表有机基。
(4)单元Q
结构: 化学式:SiO2.0
这些单元之中,当单元T及/或单元Q包含在化合物中时,它们可形成支链结构。
为了使用硅氧烷化合物作为阻燃剂,迄今已尝试了各种具有有机基的不同硅氧烷化合物,如在日本专利申请案公开号1-318069,日本专利申请案公告号62-60421等中所教示者。
然而,当这些化合物单独加入时,极少数可达到令人满意的阻燃效应。即便是发现较有效者,若需达到电子-电气设备的严格标准则必需大量加入。大量加入并不实用,因为其对模塑、捏和、及所得塑料产品的其它所需性能具有不利的影响,且亦因为增加了成本。
当欲降低加入量时,已报道结合使用硅氧烧化合物与金属盐的方法以试图增加硅氧烷化合物的阻燃性并降低其用量。它们包括结合使用聚二甲基硅氧烷,金属氢化氧化物,和锌化合物(日本专利申请案公告号2-15150436);聚二甲基硅氧烷和有机酸的第Ⅱa族金属盐(日本专利申请案公开号56-100853);和硅氧烷树脂,尤其以单元M及Q代表者,硅氧烷油,和有机酸的第Ⅱa族金属盐(日本专利申请案公告号3-48947)。那些方法的常见基本问题为阻燃效果不足及难以实质地降低用量。
具有环氧基(γ-缩水甘油氧基丙基)及苯基及/或乙烯基的聚有机硅氧烷与有机磺酸的碱金属盐和碱土金属盐的进一步结合使用(日本专利申请案公开号8-176425)已有报导。因为硅氧烷化合物含有高反应性环氧基和乙烯基,硅氧烷化合物可与本身反应以形成高分子量凝胶,当与聚碳酸酯树脂混合时,因为高的温度阻碍了混合且增加了混合物的粘度。由此产生的问题是,聚碳酸酯树脂的模塑性变差,尤其脱层作用,凹陷,及模制零件表面不平均。更甚者,凝胶化作用使硅氧烷化合物无法完全地分散在聚碳酸酯树脂中。换而言之,其引起达到显著阻燃效应的困难并降低强度性能,例如模制物品的冲击强度。
发明概述
本申请发明人经深入研究寻找解决现有技术中的困难的方案。结果发现,组合使用特定的硅氧烷化合物与族硫化合物的金属盐或全氟烷基磺酸的金属盐作为阻燃剂与聚碳酸酯树脂混合,及另外使用成纤氟聚合物以形成具有高阻燃性而不牺牲抗冲击性和模塑性能的聚碳酸酯树脂。该发现使本发明得以完成。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物不含有溴类或其他卤素类阻燃剂,其在燃烧时不存在含有如同卤素类阻燃剂所生成的卤素的气体的危险性,及因此从环境保护观点来看具有极佳的性能。
简而言之,本发明是涉及一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于:将聚碳酸酯树脂(A)与主链带有支链且在其所含的有机基中具有芳香族基的硅氧烷化合物(B),及芳香族硫化合物的金属盐(C)或全氟烷基磺酸的金属盐(D)混合。本发明亦涉及一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其特征在于:加入成纤氟聚合物(E)。现将更详细地描述本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物。
发明详述
本发明中所用的聚碳酸酯树脂(A)为由不同的二羟基二芳基化合物的其中一种与光气反应的光气化方法得到的,或由二羟基二芳基化合物与碳酸酯例如二苯基碳酸酯反应的酯交换方法而得到任何一种的聚合物。它们典型地为由2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)所生成的聚碳酸酯树脂。
除了双酚A,二羟基二芳基化合物的例子为:双(羟基芳基)烷,例如双(4-羟基苯基)甲烷,1,1-双(4-羟基苯基)乙烷,2,2-双(4-羟基苯基)丁烷,2,2-双(4-羟基苯基)辛烷,双(4-羟基苯基)苯基甲烷,2,2-双(4-羟基苯基-3-甲基苯基)丙烷,1,1-双(4-羟基-3-叔丁基苯基)丙烯,2,2-双(4-羟基-3-溴苯基)丙烷,2,2-双(4-羟基-3,5二溴苯基)丙烷,和2,2-双(4-羟基-3,5-二氯苯基)丙皖;双(羟基芳基)环烷烃,例如1,1-双(4-羟基苯基)环戊烷和1,1-双(4-羟基苯基)环己烷;二羟基二芳基醚,例如4,4’-二羟基二苯基醚和4,4’二羟基-3,3’-二甲基二苯基醚;二羟基二芳基硫化物,例如4,4’-二羟基二苯基硫化物;二羟基芳基亚砜,例如4,4’-氢二苯基亚砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基亚砜;和二羟基二芳基砜,例如4,4’-二羟基二苯基砜和4,4’-二羟基-3,3’-二甲基二苯基砜。
它们可单独地或以两种或多种的混合物使用。优选地,这些化合物是未卤化的,所以它们在燃烧期间不会释放出含卤素的气体至大气中。此种的一中或多种化合物可与哌嗪,二哌啶基氢醌,间苯二酚,4,4’-二羟基二苯基等混合使用。
一种或多种二羟基芳基化合物可与下列的三价或更高价酚化合物并用。
三-或更高价酚包括间三苯酚,4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烯,2,4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷,1,3,5-三(4-羟基苯基)苯,1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷,和2,2-双[4,4-(4,4’-二羟基二苯基)环己基]丙烷。
聚碳酸酯树脂(A)的粘均分子量通常在约10,000至约100,000之间,优选在约15,000至约35,000。在制备此类聚碳酸酯树脂时,可根据需要使用分子量调节剂,催化剂,及/或其他添加剂。
使用于本发明的硅氧烷化合物(B)是为其主链带有支链且其含有作为有机基(R1,R2和R3)的芳香族基,如以通式(1)所表示的。
通式(1)
Figure 9881156800101
其中R1,R2和R3代表主链中的有机基,X代表末端基官能基,及n,m和1代表每个单元的数目。
该化合物的特征在于:具有单元T及/或单元Q作为支链单元。优选地,在化合物中所含的此种单元量为总硅氧烷单元含量的至少约20摩尔%,如果其低于约20摩尔%,所得的硅氧烷化合物(B)具有不足够的低耐热性且低阻燃性且表现出低粘度,以致对其与聚碳酸酯树脂(A)的混溶性,及对所得组合物的模塑性产生负面影响。更佳的范围为在约30至约95摩尔%之间。单元比率超过约30摩尔%时,则进一步增加了硅氧烷化合物(B)的耐热性,且明显地增加了包含该化合物的聚碳酸酯树脂的阻燃性。然而,当超过约95摩尔%时,所述单元使硅氧烷主链的自由度降低,在燃烧期间阻碍了芳香环的缩合作用因而难以表现出显著的阻燃性。
另外可行的是:硅氧烷化合物(B)应含有有机基且其中芳香族基的量至少为约20摩尔%。低于此限度时芳香族环的缩合作用在燃烧期间极少发生,因此降低了阻燃效应。优选的范围是在约40至约95摩尔%之间。超过约40摩尔%时,芳香族基的缩合作用在燃烧期间更有效地进行,同时,硅氧烷化合物(B)在聚碳酸酯树脂(A)中的分散性为大大地提高,且达到极高的阻燃效应。然而,超过约95摩尔%时,芳香族基的位阻性倾向于阻碍它们的缩合作用,有时使得难以达到显著的阻燃效应。
所包含的芳香族基为苯基,二苯基,萘,或它们的衍生物。从硅氧烷化合物(B)的工业卫生观点来看,苯基是优选的。在硅氧烷化合物(B)中的有机基中,除了芳香族基以外,较佳的有机基为甲基。还优选的是,末端基是为一种或2-4种不同基团的混合物,该等基团是选自包含甲基,苯基,羟基,和烷氧基(尤其为甲氧基)。这些末端基具有低反应性,因此在硅氧烷化合物(B)与聚碳酸酯树脂(A)混合期间很少造成该化合物的凝胶作用(交联作用)。结果,硅氧烷化合物(B)可均匀地分散在聚碳酸酯树脂(A)中,由此达到更佳的阻燃效应及得到更高的模塑性。特别优选为甲基,其具有特别低的反应性,得到极佳的分散性且进一步改进阻燃性。
硅氧烷化合物(B)的(重量)平均分子量较佳范围为在约5,000至约500,000。如果低于约5,000时,硅氧烷化合物本身的耐热性不足,同时阻燃效应降低。除此的外,熔融粘度过低致使硅氧烷化合物在模塑时流至聚碳酸酯树脂(A)的模制零件表面,因此对模塑性产生负面影响。相反地,如果其高于约500,000,熔融粘度过度增高而阻碍该化合物在聚碳酸酯树脂(A)中的均匀分散性。这有时造成阻燃效应或模塑性的降低。更适当的范围为由约10,000至约270,000。在此范围中,硅氧烷化合物(B)的熔融粘度为最适宜,足以使该化合物最均匀地分散于聚碳酸盐树脂(A)中而不过量地流至表面,因此可达到更高的阻燃性和模塑性。
所使用硅氧烷化合物(B)的量适当范围为每100重量份的聚碳酸酯树脂(A)有约0.01至约8重量份。当使用量低于约0.01重量份时,阻燃效应有时不足。当高于约8重量份时,脱层作用将损毁模塑制品的外观。更合适的范围为约0.1至约5重量份,且甚至更适当的范围为由约0.5至约2重量份。在最后所提及的范围中,可得到阻燃性和模塑性之间的最佳平衡,及达到它们与冲击强度之间的最佳平衡。
于本发明中所使用的芳香族硫化合物的金属盐(C)是为下列通式(2)或(3)的芳香族氨磺酰的金属盐或为具下列通式(4)的芳族磺酸的金属盐。
通式(2)
(在通式(2)中,Ar为苯基或经取代的苯基,及M为金属阳离子。)
通式(3)
Figure 9881156800122
(在通式(3)中,Ar为苯基或经取代的苯基,及R’为含有磺酰基或羧基的有机基,及M为金属阳离子,但Ar可能为与R’相连的亚苯基。)
通式(4)
Figure 9881156800123
(在通式(4)中,R”和R”可相同或不同且代表含有1至6个碳原子的脂族基,苯基,联苯基或经取代的苯基或联苯基,及A代表SO3M基,其中M为金属阳离子。)
芳香族氨磺酰的金属盐的较佳例子为邻磺酰苯甲酰亚氨的金属盐,N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰的金属盐,N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的金属盐,和N-(苯基羧基)亚氨对氨基苯磺酰的金属盐。芳香族磺酸的金属盐例如为二苯基砜-3-磺酸、二苯基砜-3,3’-二磺酸、和二苯基砜-3,4’-二磺酸的金属盐。它们可单独使用或结合使用。
合适的金属为第Ⅰ族金属(碱金属),例如钠和钾,第Ⅱ族金属(碱土金属),铜,铝等,尤其为碱金属。
上述中优选为钾盐,例如N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰的钾盐,N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的钾盐,和二苯基砜-3-磺酸的钾盐。更优选N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰的钾盐和N-(N’-苯甲基氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的钾盐。
所使用的芳香族硫化合物的金属盐(C)用量的较佳范围为每100重量份聚碳酸酯树脂(A)有约0.03至约5重量份。当用量低于约0.03量份时,有时很难达到显著的阻燃效应,且对模塑性及冲击强度具有负面效应。优选范围为在约0.05至约2重量份之间,且更优选的范围为在约0.06至约0.4重量份之间。在此范围内,上述所有的阻燃性,模塑性,和冲击强度更好地平衡。
使用于本发明的全氟烷基磺酸的金属盐(D)为具有下式(5)的金属盐:
Figure 9881156800131
其中M为金属阳离子,及n为1至8的整数。
全氟烷基磺酸的金属盐(D)包括全氟甲基磺酸的金属盐,全氟乙基磺酸的金属盐,全氟丙基磺酸的金属盐,全氟丁基磺酸的金属盐,全氟戊基磺酸的金属盐,全氟己基磺酸的金属盐,全氟庚基磺酸的金属盐,全氟辛基磺酸的金属盐,及其等同物或它们的混合物。全氟烷烷基磺酸的金属盐可与上述的芳香族硫化合物(C)结合使用。
全氟烷基磺酸的金属盐(D)中所使用的金属包括第Ⅰ族金属(碱金属),例如钠和钾,第Ⅱ族金属(碱土金属),铜和铝。优选碱金属。
优选的全氟烷基磺酸的金属盐(D)为全氟丁基磺酸的钾盐。
全氟烷基磺酸的金属盐(C)用量基于100重量份聚碳酸酯树脂(A)为约0.01至约5重量份。若用量低于约0.01重量份时,它的阻燃性有时会不足,而用量高于约5重量份时则造成在注塑时热稳定性差,其将严重地影响模塑性或冲击强度。用量优选为约0.02至约2重量份,且更优选为约0.03至约0.2重量份。在后一范围内可特别在阻燃性,模塑性,和冲击强度之间得到良好的平衡。
用于本发明中的成纤氟聚合物(E)优选为一种在聚碳酸酯树脂中形成纤维结构(细纤维类型结构)者。可用者为聚四氟乙烯,四氟乙烯共聚物(例如四氟乙烯/六氟丙烯共聚物),于美国专利号4,379,910中所教示的部分氟化聚合物,及由氟化二酚制得的聚碳酸酯。当此类聚合物与硅氧烷化合物(B)及芳香族硫化合物的金属盐(C)共同使用,或与硅氧烷化合物(B)和本发明的全氟烷基磺酸的金属盐(D)并用时,证实其不仅可有效地避免燃烧滴落(dripping)且特别地可缩短燃烧时间。
所使用成纤氟聚合物(E)的用量范围为每100重量份聚碳酸酯树脂(A)有约0.05至约5重量份。当用量低于约0.05重量份时,在燃烧期间的抗滴落性有时不足,而用量高于5重量份时则造成所得组合物不易造粒因而防碍了生产稳定性。优选范围为在约0.05至约1重量份之间,且更佳的范围为在约0.1至约0.5重量份之间。在此范围之内,阻燃性,模塑性,和冲击强度之间的平衡可进一步改进。
聚碳酸酯树脂(A)可与其他添加剂混合,但此添加应不损害本发明的有利效果,例如各种不同的热稳定剂,抗氧化剂,著色剂,萤光增亮剂,填充剂,脱模剂,软化剂,抗静电剂,冲击性能改进剂,和其他聚合物。
热稳定剂例如为金属硫酸氢盐如硫酸氢钠、硫酸氢钾、和硫酸氢锂,及金属硫酸盐如硫酸铝。此类稳定剂通常的用量为每100重量份聚碳酸酯树脂(A)有约0至约0.5重量份。
填充剂包括玻璃纤维,玻璃珠,玻璃片,碳纤维,滑石粉,陶土粉,云母,钛酸钾须晶,硅酸钙岩矿粉,和二氧化硅粉。
冲击性能改进剂为丙烯酸系弹性体,聚酯弹性体,核壳型甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物,甲基丙烯酸甲酯-丙烯腈-苯乙烯共聚物,乙烯-丙烯橡胶,和乙烯-丙烯-二烯橡胶。
其他的聚合物例子为聚酯,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯;聚苯乙烯;苯乙烯聚合物如高抗冲聚苯乙烯,丙烯腈-苯乙烯共聚物和它的丙稀酸类橡胶改性产物,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,和丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)-苯乙烯共聚物;聚丙烯;及通常用于与聚碳酸酯树脂混合的聚合物。
对于本发明阻燃性聚碳酸酯树脂组合物中各种不同组份混合的方法并无特别的限定。例如,经由常规的混合器混合,如转辊式、螺条混合器,或可经由挤出机熔融混合。
至于模制本发明阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的方法,在未有特别限制下可使用注模法,压模法,或其它的常规模塑技术。
实施例
下列实施例用于说明本发明然但并不意欲限制本发明。所有份数为重量计。实施例1-61和对比例1-30
将衍生自双酚A的100份聚碳酸酯树脂分别与0.03份硫酸氢钾及列于表1至13的不同量的其它组份混合。所得的混合物使用37毫米直径的双螺杆挤出机(由Kobe钢铁公司制造的KTX-37型号),在筒温度为280℃下熔融混合。
各种不同的粒状产物因此获得。
所使用的具体材料如下:
1、聚碳酸酯树脂(A):
由Sumitomo Dow公司生产,商标名为Calibre200-20(粘均分子量=19,000)。
2、硅氧烷化合物(B)
硅氧烷化合物(B)系由常规的方法制得。根据硅氧烷组份的分子量,和根据构成硅氧烷组份的单元M,D,T和Q,将适量的二有机二氯硅烷,单有机三氯硅烷,四氯硅烷,或部分水解的此类硅烷缩合物溶解于有机溶剂中。水解通过加入水而进行,且形成部分缩合的硅氧烷化合物。其随着添加三有机氯硅烷而进一步反应以完成聚合。然后通过蒸馏或其它技术分离出溶剂。将由上述方法合成的19种不同结构性能的硅氧烷化合物列于表1中。
表1
硅氧烷 主链结构D/T/Q比率(摩尔比率) 总有机基中苯基比率*(摩尔%) 结构及末端基比率(摩尔比率) 分子量(重均)**
    a  0.7/9.3/0     60 仅有甲基 12,000
    b     2/8/0     60 仅有甲基 7,000
    c     2/8/0     60 仅有甲基 12,000
    d     2/8/0     60 仅有甲基 70,000
    e     2/8/0     60 仅有甲基 250,000
    f     2/8/0     60 仅有甲基 300,000
    g     2/8/0     60 仅有羟基 250,000
    h     5/5/0     40   甲基 80,000
    i  6.3/3.5/0     50 仅有甲基 50,000
    j  6.5/1.5/2     50 仅有甲基 50,000
    k  6.5/3.5/0     50 甲基/甲氧基=1/1  50,000
    l  7.5/2.5/0     50 仅有甲基 50,000
    m     9/1/0     50 仅有甲基 50,000
    n     10/0/0     50 仅有甲基 50,000
    o     2/8/0     90 仅有苯基 70,000
    p     2/8/0     45 仅有甲基 70,000
    q     2/8/0     25 仅有甲基 70,000
    r     2/8/0     10 仅有甲基 70,000
    s     2/8/0     0 仅有甲基 70,000
*在硅氧烷化合物中的苯基是由一个T单元提供。如果所有的苯基无法经由T单元加入,则其它的苯基经由D单元提供。如果所有的其它苯基可由此方式提供,则D单元仅含有一个苯基。如果需要更多的苯基,则使用含有二个苯基的D单元。除了苯基及于表1中所示的末端基外,所有的有机基为甲基。**对于该重均分子量,有效数字为2位。
3、芳香族硫化合物的金属盐(C):
⊙N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰的钾盐(于下文中称为C-1)。
⊙N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的钾盐(于下文中称为C-2)。
⊙二苯基砜-3-磺酸的钾盐(于下文中称为C-3)。
4、全氟烷基磺酸的金属盐(D):
全氟丁基磺酸的钾盐(于下文中称为金属盐D)。
5.成纤氟聚合物(E):
⊙聚四氟乙烯(由Daikin Kogyo公司生产的“Polyfuron FA-500”)(于下文中称为PTFE)。
6、四溴双酚A的碳酸酯低聚物:
由GreatLakes化学品制得的“BC-52”(于下文中称为溴类低聚物)。
将由此得到的各种粒料于125℃下干燥4小时,然后由注射机(由Nippon Seiko K.K.制造的J-100-E-C5型号)在280℃及1600kg/cm2的注射压力下模塑,并形成用于阻燃剂评估的试样(125×13×1.6毫米和124×13×3.2毫米)。
将试样在温度为23℃及湿度50%的恒温室中放置48小时。对它们进行阻燃性测试且依据标准UL94评估(用于机械零件的塑料材料燃烧性评估)。UL94V是指将既定大小的试样直立于火焰上经10秒后由余焰时间及滴落性评估阻燃性。评定等级如下示:
    V-0     V-1     V-2
每个试样的余焰时间 ≤10秒 ≤30秒 ≤30秒
5个试样的余焰时间 ≤50秒 ≤250秒 ≤250秒
是否因滴落液而点燃棉条     无     无     有
于本文中所使用的余焰时间一词是指试样从火源移除后继续燃烧的时间。因滴落液而点燃棉条是指将一片置于试样末端约300毫米之下的棉条是否被来自试样熔融的液滴点燃。结果示于表2至13。
同样地将所得到的各种不同粒料注模成用于评估冲击强度的试样(32×12.7×63.5毫米)。试样的缺口冲击强度值是依据ASTM D-256测试。至于模制物件的外观,则在冲击强度测量之前以目测观察试样,看表面是否有脱层或凹陷的情形。结果示于表2至13。
在表2至13中,溴类低聚物,硅氧烷,金属盐,及PTFE的数值表示对每100份聚碳酸酯树脂而言所加入的量(重量份)。在阻燃性评估方面,刮弧()中的数值表示五个试样的余焰时间(点燃后的燃烧期间)总数(以秒计)。在[]中的数值为因滴落而造成棉条点燃的试样数(五个试样中)。模塑性的评估就是检查模制试样的脱层,表面不均匀性,及凹陷。(○表示未发现此缺点,△表示在1至2个试样中有此缺点,及X表示在5个试样中有3或更多试样有此缺点)。
表2
                                   实施例
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
    硅氧烷a 2 - - - - - - - - - -
    硅氧烷b - 2 - - - - - - - - -
    硅氧烷c - - 2 - - - - - - - -
    硅氧烷d - - - 4 4 4 4 4 1 1 1
    金属盐C-1 0.1 0.1 0.1 0.04 0.1 0.4 4 0.1 0.06 0.2 2
      PTFE 0.3 0.3 0.3 - - - - 0.2 0.2 0.2 0.2
阻燃性UL94 3.2mm厚 V-0(26) V-0(25) V-0(20) V-0(44) V-0(29) V-0(31) V-1(65) V-0(19) V-0(34) V-0(14) V-0(37)
1.6mm厚 V-0(33) V-0(34) V-0(25) V-1(59) V-0(37) V-0(40) V-1(83) V-0(24) V-0(48) V-0(17) V-1(53)
    模塑性  ○  △  ○  ○  ○  ○  △  ○  ○  ○  ○
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 62  61  63  63  63  63  59  63  63  64  61
表3
                                      实施例
12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
    硅氧烷e 0.5 4 7 0.02 0.5 4 7 - - -
    硅氧烷f - - - - - - - 4 - -
    硅氧烷g - - - - - - - - 4 4
    金属盐C-1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
    PTFE - - - 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 - 0.3
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
(31) (25) (40) (70) (16) (13) (28) (25) (33) (19)
1.6mm厚 V-0 V-0 V-0 V-1 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0 V-0
(39) (35) (49) (95) (21) (17) (37) (34) (43) (26)
模塑性  ○  ○  ○  ○  ○  ○  ○  △  ○  ○
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 63  64  63  54  63  64  62  62  63  63
表4
                             实施例
    22     23     24     25     26     27     28
    硅氧烷h     2     2     2     2     2     2     2
    金属盐C-1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1    0.1
    PTFE     -    0.06     0.1     0.3     0.5     1     4
阻燃性UL94  3.2mm厚    V-0    V-0    V-0    V-0    V-0    V-0    V-0
   (38)    (29)    (20)    (18)    (19)    (31)    (35)
1.6mm厚    V-1    V-0    V-0    V-0    V-0    V-0    V-0
   (51)    (40)    (28)    (26)    (27)    (35)    (48)
模塑性     ○     ○     ○     ○     ○     ○     ○
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 62 62 62 62 62 61 60
表5
                        实施例
37  38  39  40  41  42  43  44
硅氧烷i 2 2 - - - - - -
硅氧烷j - -  2 - - - - -
硅氧烷k - - -  2 - - - -
硅氧烷1 - - - -  2  2 - -
硅氧烷m - - - - - -  2  2
    金属盐C-1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1
    PTFE  -  0.3  0.3  0.3  -  0.3  -  0.3
阻燃性UL94 3.2mm厚 V-0(33) V-0(21) V-0(18) V-0(29) V-0(46) V-0(34) V-1(64) V-1(55)
1.6mm厚 V-0(48) V-0(28) V-0(27) V-0(39) V-1(75) V-0(50) V-2[1] V-1(81)
    模塑性  ○  ○  ○  ○  ○  ○  △  △
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 61 61 62 61 60 60 58 58
表6
                        实施例
 37  38  39  40  41  42  43  44
硅氧烷o  2  2  -  -  -  -  -  -
硅氧烷p  - -  2  2  -  -  -  -
硅氧烷q  -  -  -  -  2  2  -  -
硅氧烷r  -  -  -  -  -  -  2  2
金属盐C-1 0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1  0.1
PTFE  -  0.3  -  0.3  -  0.3  -  0.3
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-0(32) V-0(21) V-0(30) V-0(16) V-0(44) V-0(31) V-1(62) V-1(53)
1.6mm厚 V-0(44) V-0(33) V-0(43) V-0(24) V-0(68) V-0(46) V-0[1] V-0(78)
模塑性  ○  ○  ○  ○  ○  ○  △  △
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 65 65 63 63 61 61 56 55
表7
                    实施例
45  46 47 48 49 50 51 52 53
    硅氧烷d 1 1 1 - - - - - -
    硅氧烷e - - - 4 4 4 - - -
    硅氧烷h - - - - - -  2  2  2
    金属盐C-1  0.1 - - 0.2 - - 0.1 - -
    金属盐C-2 - 0.1 - - 0.2 - - 0.1 -
    金属盐C-3 - - 0.1 - - 0.2 - - 0.1
      PTFE  0.3  0.3  0.3  -  -  - 0.2 0.2 0.2
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-0(9) V-0(10) V-0(19) V-0(25) V-0(27) V-0(36) V-0(19) V-0(21) V-0(29)
1.6mm厚 V-0(11) V-0(11) V-0(20) V-0(36) V-0(38) V-0(49) V-0(28) V-0(29) V-0(40)
    模塑性  ○  ○  ○  ○  ○  ○  ○  ○  ○
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 64  64  64  63  64  63  62  62  62
表8
                    实施例
54 55 56 57 58 59 60 61
    硅氧烷d 4 4 4 4 4 1 1 1
    金属盐D 0.02 0.07 0.2 4 0.07 0.03 0.1 2
    PTFE - - - - 0.3 0.3 0.3 0.3
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-0(49) V-0(36) V-0(42) V-1(76) V-0(24) V-0(39) V-0(16) V-0(45)
1.6mm厚 V-1(90) V-0(40) V-0(55) V-1(109) V-0(31) V-0(48) V-0(18) V-1(61)
模塑性  ○  ○  ○  △  ○  ○  ○  ○
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 62 63 63 57 63 62 63 60
表9
                          对比例
1 2 3 4 5 6 7 8
    溴类低聚物 - - - - 5 - - -
    硅氧烷d - - - - - 1 1 4
    金属盐C-1 - 0.1 - 0.1 - 0.02 6 6
    PTFE - - 0.3 0.3 0.3 0.2 0.2 -
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-2[5] V-2[5] V-1(151) V-1(147) V-0(38) V-1(81) V-1(94) V-1(118)
1.6mm厚 V-2[5] V-2[5] V-2[2] V-2[2] V-0(45) V-1(101) V-1(111) V-1(127)
    模塑性  ○  ○  ○  ○  ○  ○  △  △
缺口冲击强度(Kgcm/cm)  68  60  41  40  28  63  46  49
表10
                   对比例
    9     10     11     12
    硅氧烷e    0.005    0.005     10     10
    金属盐C-1     0.1     0.1     0.1     0.1
    PTFE     -     0.3     -     0.3
阻燃性UL94  3.2mm厚     V-1(125)     V-1(106)    V-0(45)    V-0(34)
1.6mm厚     V-2[5]     V-2[5]    V-1(57)    V-0(45)
    模塑性     ○     ○     X     X
缺口冲击强度(Kgcm/cm) 61 43 60 60
表11
                        对比例
13 14 15 16 17 18 19 20 21
硅氧烷h 2 - - - - - - - -
硅氧烷i - 2 - - - - - - -
硅氧烷k - - 2 - - - - - -
硅氧烷n - - - 2 2 2 - - -
硅氧烷o - - - - - - 2 - -
硅氧烷p - - - - - - - 2 -
硅氧烷q - - - - - - - - 2
金属盐C-1 - - - - 0.1 0.1 - - -
PTFE - - - - -  0.3 - - -
阻燃性UL94  3.2mm厚 V-1(79) V-1(80) V-1(92) V-2[4] V-1(124) V-1(111) V-1(95) V-1(78) V-1(87)
1.6mm厚 V-2[2] V-2[2] V-2[3] V-2[5] V-2[5] V-2[3] V-2[3] V-2[2] V-2[3]
    模塑性  ○  ○  ○  X  X  X  ○  ○  △
缺口冲击强度(Kgcm/cm)  62  61  60  47  46  47  64  63  61
表12
                             对比例
    22     23     24     25     26
    硅氧烷r     2     -     -     -     -
    硅氧烷s     -     2     2     2     2
    金属盐C-1     -     -     0.1     0.1     -
    金属盐C-3     -     -     -     -     0.1
    PTFE     -     -     -     0.3     0.3
阻燃性UL94  3.2mm厚     V-1(116)     V-2[4]    V-2[4]     V-1(136)     V-1(131)
1.6mm厚     V-2[4]     V-2[5]    V-2[5]     V-2[3]     V-2[3]
    模塑性     △     X     X     X     X
缺口冲击强度(Kgcm/cm)     55     47     46     46     45
表13
                      对比例
    27     28     29     30
    硅氧烷d     1     1     4     4
    金属盐D   0.005     6  0.005    6
    PTFE   0.02     0.2    -    -
阻燃性UL94  3.2mm厚     V-1(94)     V-1(106)   V-1(90)   V-1(140)
1.6mm厚     V-1(130)     V-1(132)   V-2[2]   V-2[2]
    模塑性     ○     △     ○     △
    缺口冲击强度(Kgcm/cm) 63 44 58 45
如实施例1至61所示,聚碳酸酯树脂组合物的特征在于:含有0.01至8重量份主链结构带有支链且包括芳香族基在内的硅氧烷化合物(B),及0.03至5重量份的芳香族硫化合物的金属盐(C)或0.01至5重量份的全氟烷基磺酸的金属盐(D),且当聚碳酸酯树脂组合物除了上述两种化合物还含有由0.05至5重量份的成纤氟聚合物(E)时,相比于不含有这些添加剂的纯聚碳酸酯树脂(对比例1),不含有硅氧烷化合物(B)或芳香族硫化合物的金属盐(C)的聚碳酸酯树脂组合物(对比例2至4,13至15,及19至22),及相比于结构上含有不同于本发明的硅氧烷化合物的聚碳酸酯树脂组合物(对比例16至18及23至26)具有更高的阻燃效应。本发明实施例在聚碳酸酯树脂组合物的冲击强度方面也显示出显著的改进性,该性能为含有溴类阻燃剂的常规组合物中常见的问题。
关于硅氧烷化合物(B)的加入量,实施例12至18和对比例9至12显示,当加入量低于0.01重量份时阻燃性大幅降低(对比例9至10),但当其高于8重量份时特别在模塑性上具有负面影响(对比例11至12)。
至于芳香族硫化合物的金属盐(C)的用量,实施例4至11及对比例6至8显示,当用量低于0.03重量份时阻燃性较低(对比例6),及当其高于5重量份时模塑性及冲击强度降低(对比例7至8)。
关于与硅氧烷化合物(B)和芳香族硫化合物的金属盐(C)并用的成纤氟聚合物(E),实施例22至28,29至30,33至34,35至36,37至38,39至40,41至42,及43至44显示,该物质的加入不仅提高了阻燃性聚碳酸酯树脂组合物的抗滴落性且大大缩短了燃烧时间。因此这些实施例显示,氟聚合物(E)不仅可做为抗滴落剂,且可达到改进本发明硅氧烷化合物(B)及金属盐(C)组合体系的阻燃性的独特协同效应。顺便提及的是,通过加入6重量份的氟聚合物(E)至实施例22的配制物以形成组合物的想法并未实现,因为其无法造粒用作评估。
至于全氟烷基磺酸的金属盐(D)的用量,实施例54至57和对比例29至30显示,当用量低于0.01重量份时具有低阻燃性(对比例29),当其高于5重量份时,阻燃性、模塑性和冲击强度降低(对比例30)。
关于与硅氧烷化合物(B)和全氟烷基磺酸的金属盐(D)并用的成纤氟聚合物(E),实施例55至58显示,该物质的加入不仅提高阻燃聚碳酸酯树脂组合物燃烧时的滴落性且大大减少了燃烧时间。因此该些实施例显示,氟聚合物(E)不仅可作为抗燃烧滴落剂,且可达到改进本发明硅氧烷化合物(B)及金属盐(D)组合体系的阻燃性的独特协同效应。顺便提及的是,通过加入6重量份的氟聚合物(E)至实施例55的配制物以形成组合物的想法并未实现,因为其无法造粒用作评估。
关于硅氧烷化合物的结构,实施例29至36和对比例16至18显示,当该化合物的主链结构含有支链单元时,也就是含有式RSiO1.5单元(单元T)及/或式SiO2.0单元(单元Q)时,所得的聚酯碳酸酯树脂组合物相比于不含有该些单元的硅氧烷(对比例16至18)的组合物可显著地改进阻燃性,模塑性,和冲击强度。最重要者,所述单元含量超过总硅氧烷单元(R3-0SiO2-0.5)的20摩尔%(实施例29至34)的组合物,在这些性能上显示出进一步的改进。亦可由成比较对的实施例29、30和33、34中明显得知,含有高于30摩尔%支链单元的硅氧烷化合物(实施例29,30)具有更佳的阻燃性和冲击性能。然而,当支链单元的比率高于95摩尔%时,所得的组合物有时无法达到显著的阻燃效应。因此对于阻燃性、模塑性、和冲击强度而言希望支链单元,也就是式RSiO1.5单元(单元T)及/或式SiO2.0单元(单元Q),含量为总硅氧烷单元(R3-0SiO2-0.5)的20摩尔%或更多,优选为在30至95摩尔%之间。
更甚者,由实施例30,31中可知,仅具有式SiO2.0(单元Q)支链单元的化合物相比于仅具有式RsiO1.5(单元T)的化合物显示出具有相同或更好的阻燃性。
正如实施例37至42,及如实施例43至44和对比例23至26中所显示,相比于不包括芳香族基在内的聚碳酸酯树脂组合物(对比例23至26),在硅氧烷化合物(B)的有机基中包括芳香族基在内(苯基)含量可改进聚碳酸酯树脂组合物的阻燃性,模塑性,和冲击强度。当芳香族含量高于20摩尔%(实施例37至42),可实现阻燃性,模塑性,和冲击强度的进一步改进。由实施例37至40和实施例41至42中可明显得知,当其高于40摩尔%(实施例37至40)时,阻燃性更显著地提高。然而,当在有机基中的芳香族基(苯基)含量高于95摩尔%时,有时并不能达到此种显著的阻燃效应。因此,在硅氧烷化合物(B)有机基中的芳香族基(苯基)含量优选为20摩尔%或以上,且更优选为40至95摩尔%,因为在这些范围内具有对阻燃性,模塑性,及冲击强度的有利影响。
关于硅氧烷化合物(B)的末端基,实施例13和17,20至21,30至32,和37至38显示,硅化合物中含有甲基(实施例13,17,30),苯基(实施例37至38),羟基(实施例20至21),和烷氧基(甲氧基)(实施例32)则表现出良好的阻燃性,模塑性,和冲击强度。如实施例13和17,20和21所示,当末端基为甲基时而不是羟基时,或如实施例30和32中所示,当末端基为甲基时而不是烷氧基时,得到更好的阻燃性。用甲基代替苯基时,也产生相同的情况。含有环氧基(γ-缩水甘油氧基丙基)或乙烯基的硅氧烷化合物特别具有反应性,且当其与聚碳酸酯树脂混合时,该硅氧烷化合物与本身反应以形成凝胶。它的凝胶化明显地影响了聚碳酸酯树脂的模塑性,且硅氧烷化合物(B)本身在树脂中分散性变差,以致无法得到足够的阻燃效应和冲击强度。由于这些原因,硅氧烷化合物(B)的末端基最优选为甲基。
从模塑性和阻燃性方面考虑,硅氧烷化合物(B)的分子量为在5,000至500,000之间,优选为在10,000至270,000之间,这可从实施例2,3,17,和19明显看出。
关于芳香族硫化合物的金属盐(C)结构,如实施例34至53所示,N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰的钾盐(C-1),N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的钾盐(C-2),或二苯基砜-3-磺酸钾(C-3)是适用的,且N-(p-甲苯基磺酰基)-P-甲苯亚氨磺酰的钾盐或N-(N’-苯甲基氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰的钾盐是更适用的。
这些实施例的结果显示,本发明组合使用0.01至8重量份的硅氧烷化合物(B)和0.03至5重量份的芳香族硫化合物的金属盐(C)或0.01至5重量份的全氟烷基磺酸的金属盐(D)对聚碳酸酯树脂(A)的阻燃性大大好于仅使用硅氧烷化合物(B)的情况。此为一种独特的协同效应且仅可由上述的特定组合使用中得到。
当将0.05至5重量份的成纤氟聚合物(E)进一步与上述组合并用时,不仅提高了阻燃聚碳酸酯树脂组合物的抗燃烧滴落性且在缩短燃烧时间上具有极有利的效果。因此该种物质的加入对改进硅氧烷化合物(B)和金属盐(C),或硅氧烷化合物(B)和金属盐(D)的组合体系的总阻燃性方面具有协同效应。
本发明的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物可达到极佳的阻燃性,同时保持良好的冲击强度和模塑性。不含有氯、溴化合物或其等同物的阻燃剂,它们在燃烧期间不具有释放出任何含有由阻燃剂衍生出的卤素的燃烧气体的危险性。因为这些组合物中并不含有氯,溴或其等同物的阻燃剂,当这些组合物燃烧时,不会形成含有由阻燃剂形成的卤素的气体,因此从环境保护观点来看是极佳的。

Claims (23)

1、一种阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其包含:100重量份的聚碳酸酯树脂(A)和约0.01至约8重量份的硅氧烷化合物(B),及含有约0.03至约5重量份的芳香族硫化合物的金属盐(C)或约0.01至约5重量份的全氟烷基磺酸的金属盐(D),其中所述硅氧烷化合物(B)的主链结构带有支链且该硅氧烷化合物(B)包含包括芳香族基在内的有机基。
2、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其进一步包含约0.05至约5重量份的成纤氟聚合物(E)。
3、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)的含量为约0.1至约5重量份,及芳香族硫化合物的金属盐(C)的含量为约0.05至约2重量份。
4、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)的含量为约0.1至约5重量份、及全氟烷基磺酸的金属盐(D)的含量为约0.02至约2重量份。
5、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)的含量为约0.1至约5重量份,芳香族硫化合物的金属盐(C)的含量为约0.05至约2重量份,及成纤氟聚合物(E)的含量为0.05至1重量份。
6、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)的含量为约0.1至约5重量份,全氟烷基磺酸的金属盐(D)的含量为约0.02至约2重量份,及成纤氟聚合物(E)的含量为0.05至1重量份。
7、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)包含式RSiO1.5单元(单元T)及/或式SiO2.0单元(单元Q)且比率为总硅氧烷单元(R3-0SiO2-0.5)的至少20摩尔%,其中R为有机基。
8、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述硅氧烷化合物(B)包含比率为总硅氧烷单元(R3-0SlO2-0.5)的至少20摩尔%的式RSiO1.5单元(单元T)及/或式SiO2.0单元(单元Q)且,其中R为有机基。
9、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族基比率为有机基的至少20摩尔%。
10、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族基比率为有机基的至少20摩尔%。
11、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述芳香族基为苯基,及其余的有机基为甲基,且所述硅氧化合物(B)的末端基包含至少一个选自甲基,苯基,羟基和烷氧基的基团。
12、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族基为苯基,及其余的有机基为甲基,且所述硅氧化合物(B)的末端基包含至少一个选自甲基,苯基,羟基和烷氧基的基团。
13、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)为芳香族氨磺酰的金属盐或芳香族磺酸的金属盐,且所述全氟烷基磺酸的金属盐(D)含有1至8个碳原子。
14、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)为芳香族氨磺酰的金属盐或芳香族磺酸的金属盐,且所述全氟烷基磺酸的金属盐(D)含有1至8个碳原子。
15、根据权利要求13所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)为至少一种选自于:邻磺酰苯甲酰亚氨,N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰,N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰,N-(苯基羧基)亚氨对氨基苯磺酰,二苯基砜-3-磺酸,二苯基砜-3,3′-二磺酸,和二苯基砜-3,4’-二磺酸的金属盐。
16、根据权利要求14所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)为至少一种选自于:邻磺酰苯甲酰亚氨,N-(p-甲苯基磺酰基)-p-甲苯亚氨磺酰,N-(N’-苄氨基羰基)亚氨对氨基苯磺酰,N-苯基羧基)亚氨对氨基苯磺酰,二苯基砜-3-磺酸,二苯基砜-3,3’-二磺酸,和二苯基砜-3,4’-二磺酸的金属盐。
17、根据权利要求1所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)或全氟烷基磺酸的金属盐(D)的金属为碱金属。
18、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)或全氟烷基磺酸的金属盐(D)的金属为碱金属。
19、根据权利要求13所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)或全氟烷基磺酸的金属盐(D)的金属为碱金属。
20、根据权利要求14所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中芳香族硫化合物的金属盐(C)或全氟烷基磺酸的金属盐(D)的金属为碱金属。
21、根据权利要求2所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述成纤氟聚合物(E)为聚四氟乙烯。
22、根据权利要求5所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述成纤氟聚合物(E)为聚四氟乙烯。
23、根据权利要求6所述的阻燃性聚碳酸酯树脂组合物,其中所述成纤氟聚合物(E)为聚四氟乙烯。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330705C (zh) * 2001-08-30 2007-08-08 帝人化成株式会社 阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及成型品
CN100392007C (zh) * 2002-08-06 2008-06-04 住友陶氏株式会社 阻燃性聚碳酸酯树脂组合物
CN100417690C (zh) * 2004-02-27 2008-09-10 日本电气株式会社 阻燃性树脂组合物
CN101067038B (zh) * 2007-05-30 2010-05-26 深圳市科聚新材料有限公司 一种非卤环保阻燃pc复合材料及其制备方法
CN101280072B (zh) * 2008-04-25 2010-06-09 北京化工大学 类水滑石用作工程塑料阻燃抑烟剂及其制备方法
CN102690509A (zh) * 2003-12-30 2012-09-26 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 聚碳酸酯组合物
CN101641411B (zh) * 2007-05-24 2013-09-04 帝人化成株式会社 滑动性树脂组合物及其成型品

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6790887B1 (en) * 1999-02-08 2004-09-14 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Aromatic polycarbonate resin composition
DE10080144T1 (de) * 1999-02-08 2001-03-22 Asahi Chemical Ind Aromatische Polycarbonatharz-Zusammensetzung
MXPA00010333A (es) * 1999-10-21 2004-05-05 Dow Corning Toray Silicone Composicion de resinas termoplasticas resistentes a la flama.
DE10085307T1 (de) * 1999-12-17 2002-11-21 Asahi Chemical Ind Formkörper aus einer flammhemmenden Polycarbonatharzzusammensetzung
JP3439710B2 (ja) 2000-01-20 2003-08-25 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 難燃性有機樹脂組成物
JP4420262B2 (ja) * 2000-03-31 2010-02-24 Sabicイノベーティブプラスチックスジャパン合同会社 難燃性樹脂成型品
DE60105789T2 (de) * 2000-03-31 2005-09-29 General Electric Co. Flammhemmendes kunststoff-formteil
US6518347B1 (en) 2000-12-27 2003-02-11 3M Innovative Properties Company Flame retardant carbonate polymers and use thereof
KR100435509B1 (ko) * 2001-03-22 2004-06-10 주식회사 삼양사 난연성 및 기계적 물성이 우수한 폴리카보네이트 수지조성물
US6727302B2 (en) * 2001-04-03 2004-04-27 General Electric Company Transparent, fire-resistant polycarbonate
ATE345368T1 (de) * 2001-07-20 2006-12-15 Dow Corning Toray Co Ltd Flammhemmende organische harzzusammensetzung
WO2003018692A1 (en) * 2001-08-28 2003-03-06 Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd. Flame retardant organic resin composition
US9694166B2 (en) 2002-03-26 2017-07-04 Medtronics Ps Medical, Inc. Method of draining cerebrospinal fluid
US7405251B2 (en) 2002-05-16 2008-07-29 Dow Corning Corporation Flame retardant compositions
DE10257081A1 (de) * 2002-12-06 2004-06-24 Bayer Ag Flammwidrige Polycarbonat-Zusammensetzungen mit Phosphor-Silizium-Verbindungen
KR100666965B1 (ko) * 2003-08-26 2007-01-10 제일모직주식회사 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물
CN1922252B (zh) * 2004-02-18 2011-06-15 亨斯迈先进材料(瑞士)有限公司 使用硅氧烷的阻燃剂组合物
JP5315583B2 (ja) * 2004-06-24 2013-10-16 ソニー株式会社 ディスク回収物の再資源化方法、難燃樹脂組成物及び難燃樹脂成形体
KR100577576B1 (ko) * 2004-11-22 2006-05-08 제일모직주식회사 난연성 폴리카보네이트계 수지 조성물
JP5354858B2 (ja) * 2006-05-09 2013-11-27 株式会社Adeka スルホンアミド化合物の金属塩を含有するポリエステル樹脂組成物
JP5207604B2 (ja) * 2006-06-07 2013-06-12 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 難燃性に優れた光拡散性ポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる光拡散板
JP2008023881A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Sumitomo Dow Ltd 帯電防止性に優れた光拡散性ポリカーボネート樹脂板
JP5088926B2 (ja) * 2006-08-25 2012-12-05 住化スタイロンポリカーボネート株式会社 難燃性に優れた光拡散性ポリカーボネート樹脂組成物およびそれからなる光拡散板
EP2077298B1 (en) * 2006-09-28 2014-09-24 Adeka Corporation Polyester resin composition
KR20100014492A (ko) * 2007-03-19 2010-02-10 스미토모 다우 가부시키가이샤 난연성 폴리카보네이트 수지 조성물
KR101457729B1 (ko) * 2007-05-24 2014-11-03 테이진 카세이 가부시키가이샤 슬라이딩성 수지 조성물 및 그 성형품
WO2008152741A1 (en) * 2007-06-12 2008-12-18 Sumitomo Dow Limited Clear and flame retardant polycarbonate resin film
US20100148136A1 (en) * 2007-06-28 2010-06-17 Akihito Kawagoshi Light Diffusing Thermoplastic Resin Composition and Light Diffusion Sheet Thereof
KR100962389B1 (ko) * 2008-05-14 2010-06-10 제일모직주식회사 난연성이 우수한 폴리카보네이트 수지 조성물
US8492476B2 (en) 2009-02-09 2013-07-23 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation Polycarbonate resin composition and formed product thereof
KR101333589B1 (ko) * 2010-12-29 2013-11-28 제일모직주식회사 난연성이 우수한 유리섬유 보강 폴리카보네이트 수지 조성물
EP3194488B1 (en) 2014-09-15 2020-11-04 Trinseo Europe GmbH Flame retardant polycarbonates having high total luminous transmittance
KR102234518B1 (ko) 2018-09-20 2021-03-30 주식회사 엘지화학 코폴리카보네이트 및 이를 포함하는 조성물
KR102245725B1 (ko) 2018-11-06 2021-04-28 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 물품
KR102231625B1 (ko) 2018-11-06 2021-03-23 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 물품
WO2020096352A1 (ko) 2018-11-06 2020-05-14 주식회사 엘지화학 폴리카보네이트 수지 조성물 및 이를 포함하는 물품

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4254015A (en) * 1979-01-22 1981-03-03 The Dow Chemical Company Polycarbonate containing an aromatic sulfonamide as an ignition depressant
US4387176A (en) 1982-02-04 1983-06-07 General Electric Company Silicone flame retardants for plastics
US5041479A (en) * 1988-12-20 1991-08-20 The Dow Chemical Company Dispersing ignition resistant additives into carbonate polymers
US5194477A (en) * 1990-11-16 1993-03-16 General Electric Company Flame retardant compositions
WO1994007956A1 (en) * 1992-10-07 1994-04-14 General Electric Company Flame resistant thermoplastic blends having reduced drippage
JP2719486B2 (ja) * 1993-04-26 1998-02-25 出光石油化学株式会社 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
JP3185905B2 (ja) * 1993-05-18 2001-07-11 出光石油化学株式会社 ポリカーボネート樹脂組成物
US5449710A (en) 1993-05-18 1995-09-12 Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Flame retardative polycarbonate resin composition
JPH09111109A (ja) 1995-10-19 1997-04-28 Mitsubishi Eng Plast Kk 難燃性ポリカーボネート樹脂組成物
EP0829521B1 (en) 1996-09-11 2005-05-04 Nec Corporation Flame retardant resin composition
US6184312B1 (en) 1997-11-19 2001-02-06 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Flame retardant resin compositions

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330705C (zh) * 2001-08-30 2007-08-08 帝人化成株式会社 阻燃性芳香族聚碳酸酯树脂组合物及成型品
CN100392007C (zh) * 2002-08-06 2008-06-04 住友陶氏株式会社 阻燃性聚碳酸酯树脂组合物
CN102690509A (zh) * 2003-12-30 2012-09-26 沙伯基础创新塑料知识产权有限公司 聚碳酸酯组合物
CN100417690C (zh) * 2004-02-27 2008-09-10 日本电气株式会社 阻燃性树脂组合物
CN101641411B (zh) * 2007-05-24 2013-09-04 帝人化成株式会社 滑动性树脂组合物及其成型品
CN101067038B (zh) * 2007-05-30 2010-05-26 深圳市科聚新材料有限公司 一种非卤环保阻燃pc复合材料及其制备方法
CN101280072B (zh) * 2008-04-25 2010-06-09 北京化工大学 类水滑石用作工程塑料阻燃抑烟剂及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW544462B (en) 2003-08-01
DE69815708T2 (de) 2004-04-29
EP1035169A4 (en) 2001-05-23
DE69815708D1 (de) 2003-07-24
EP1035169B1 (en) 2003-06-18
EP1035169A1 (en) 2000-09-13
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WO1999028387A1 (fr) 1999-06-10
US6433050B1 (en) 2002-08-13
KR100573918B1 (ko) 2006-04-26
CN1163545C (zh) 2004-08-25

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