填充的聚碳酸酯組合物的制作方法
【專利說明】填充的聚碳酸酯組合物
[0001] 【技術(shù)領(lǐng)域】 本發(fā)明總體上涉及聚碳酸酯組合物，且更具體地涉及展現(xiàn)改進(jìn)的阻燃性的填充的聚碳 酸酯組合物。
[0002] 【【背景技術(shù)】】 聚碳酸酯聚合物為可用于多種塑性材料應(yīng)用的熱塑性樹脂，所述應(yīng)用包括，例如，注射 成型（injectionmolding)、擠出、旋轉(zhuǎn)成型（rotationmolding)、吹塑成型、熱成形，等等。 聚碳酸酯熱塑性樹脂展現(xiàn)多項有利的材料性質(zhì)及機(jī)械性質(zhì)包括，例如，高沖擊強(qiáng)度、優(yōu)異尺 寸穩(wěn)定性、玻璃般透明性、優(yōu)異耐熱性、及低溫韌性。這些性質(zhì)尤其使聚碳酸酯熱塑性樹脂 作為工程材料對于各式各樣應(yīng)用而言是有吸引力的，所述應(yīng)用包括，例如，汽車及運輸、建 筑及建造、電氣及電子產(chǎn)品、電信（telecommunication)、包裝、醫(yī)療、光學(xué)的/眼科的、及光 學(xué)媒體。在各種應(yīng)用中，阻燃性是重要的性質(zhì)，例如，在電氣及電子產(chǎn)品應(yīng)用中，諸如器具和 設(shè)備外殼及部件。
[0003] 存在許多專利案，其中提到了在聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共混物中使 用無機(jī)填料。
[0004] 例如，Skochdopole，在美國專利第5, 091，461號中描述了填充的聚合物共混物， 其包含聚碳酸酯、橡膠改性的乙烯基芳族單體的共聚物及4至18重量％的無機(jī)填料。
[0005] 以Parmer等名下的W0 98/51737提供了熱塑性樹脂組合物，其含有，基于100重 量份的組合物，65至85重量份的一種或多種芳族聚碳酸酯樹脂，10至50重量份的橡膠改 性的接枝共聚物，所述接枝共聚物包含分散于連續(xù)剛性熱塑性相中的不連續(xù)彈性體相，其 中至少一部分的剛性熱塑性相被化學(xué)接枝至該彈性體相，及1至15重量份的具有平均最大 特性尺寸為〇. 1Mm至30Mm的礦物填料。
[0006] 頒發(fā)給Mordecai等的美國專利第5, 965, 655號詳述了熱塑性成型組合物，其具有 熱塑性聚合物的混合物（admixture)或其共混物及具有針狀顆粒與大的長度對直徑的縱 橫比的特定礦物添加劑。當(dāng)與最終的制品成型時該組合物被認(rèn)為具有改進(jìn)的表面特性，甚 至A級表面，較低的熱膨脹系數(shù)，以及其它改進(jìn)的性質(zhì)，特別是通過Dynatup測試確定的沖 擊性。該礦物添加劑可為5至70重量％。聚合物部分可為共聚醚酰亞胺酯、共聚醚酯、芳族 聚碳酸酯、橡膠改性的乙烯基芳族單體的均聚物或共聚物、聚苯醚、聚酰胺、及其共混物或 與其它聚合物的共混物。較佳的礦物添加劑被認(rèn)為是偏娃酸1丐（calciummetasilicate)， 也稱作硅灰石。
[0007]Ishihata等在美國專利第6, 362, 269號中描述了樹脂組合物，其包含100重量份 的樹脂組分，所述樹脂組分選自（a)獲自熔體聚合的芳族聚碳酸酯樹脂（A-1組分），且其當(dāng) 在320nm的激發(fā)波長的熒光光譜下測量時，相對于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對熒光強(qiáng)度為4X10 3或 在465nm下更小，（b)該A-1組分和基于苯乙烯的樹脂（A-2組分）的樹脂混合物，及（c) 該A-1組分與芳族聚酯樹脂（A-3組分）的樹脂混合物，及5至200重量份的強(qiáng)化填料。該 樹脂組合物被認(rèn)為給出了在濕熱疲勞性（wetheatfatigue)及各種物理性質(zhì)方面較優(yōu)的 經(jīng)成型的制品。
[0008] 這些專利均未提供能夠達(dá)到在2. 3mm厚度下5V-A可燃性等級的填充的聚碳酸酯 組合物。因此，在本領(lǐng)域中持續(xù)存在對將能保留良好的表面質(zhì)量的此類組合物的需求。
[0009] 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】 在一個非限制性的實施方案中，本發(fā)明的組合物包含聚碳酸酯、乙烯基共聚物、玻璃纖 維、氧化鋁顆粒、及硅灰石顆粒。
[0010] 在另一個非限制性的實施方案中，本發(fā)明的組合物包含50. 0wt. %至65. 0wt. % 的聚碳酸酯、5. 0wt. %至15. 0wt. %的苯乙稀-丙稀腈共聚物、5. 0wt. %至15. 0wt. %的 丙稀腈_ 丁二稀_苯乙稀共聚物、0.5wt. %至5.0wt. %的玻璃纖維、0.5wt. %至5.0wt. % 的氧化錯顆粒、且〇. 5wt. %至5. 0wt. %的娃灰石顆粒，其中該組合物在2. 3mm厚度或更 小下表現(xiàn)出UL94 5V-A的阻燃等級，且其中wt. %在所有情況下以該組合物的總重量為基 準(zhǔn)。
[0011] 在又一個非限制性的實施方案中，本發(fā)明的組合物包含40. 0wt. %至70. 0wt. % 的聚碳酸酯、5. 0wt. %至30. 0wt. %的乙烯基共聚物、大于0wt. %至10. 0wt. %的玻璃纖 維、大于〇wt. %至10. 0wt. %的氧化錯顆粒、及大于0wt. %至10. 0wt. %的娃灰石顆粒， 其中該玻璃纖維、氧化鋁、及硅灰石的總量按重量計不大于該組合物的25%，且其中該組合 物在2. 3mm厚度或更小下表現(xiàn)出UL94 5V-A的阻燃等級，且其中wt. %在所有情況下以該 組合物的總重量為基準(zhǔn)。本發(fā)明組合物保留了良好的表面質(zhì)量。
[0012] 理解的是于本說明書中公開及描述的本發(fā)明不限于在
【發(fā)明內(nèi)容】
中概述的實施方 式。
[0013] 【發(fā)明詳述】 現(xiàn)將以舉例說明而非限制的目的來描述本發(fā)明。除了在操作實施例中，或其中另有指 明，在本說明書中表達(dá)量、百分比等等所有數(shù)值在所有情況下將理解為由用語"約"來修飾。
[0014] 列述在本說明書中的任何數(shù)值范圍旨在包括納入列述的范圍內(nèi)的相同數(shù)值精確 度的所有子范圍（sub-ranges)。例如，"1. 0至10. 0〃的范圍旨在包括介于（且包括）列 述的最小值1. 〇至列述的最大值10. 〇的所有子范圍，亦即，具有等于或大于1. 〇的最小值 以及等于或小于10. 〇的最大值，諸如，例如，2. 4至7. 6。列述于本說明書中的任何最大數(shù) 值限制旨在包括納入其中的所有較低數(shù)值限制，且列述于本說明書中的任何最小數(shù)值限制 旨在包括納入其中的所有較高數(shù)值限制。因此，申請人保留修正本說明書（包括權(quán)利要求 書）的權(quán)利，以明確地列述納入本文所明確列述范圍內(nèi)的任何子范圍。在本說明書中本質(zhì) 上旨在描述全部的此類范圍，使得為明確地列述任何此類子范圍的修正將符合35U.S.C. § 112 第 1 款及 35U.S.C. § 132(a)的要求。
[0015] 除非另有指明，本文確認(rèn)的任何專利、出版物、或其它公開材料以其全部內(nèi)容通過 引用并入本說明書中，但僅限于該并入的材料不會與在本說明書中明確提出的現(xiàn)有定義、 論述、或其它公開材料沖突的程度。照此，且至必要的程度，如本說明書提出的明確的公開 內(nèi)容取代了通過引用并入本文的任何沖突數(shù)據(jù)。任何材料（或其部分），即被認(rèn)為是通過并 入本說明書中，但與本文提出的現(xiàn)有定義、論述、或其它公開材料沖突的材料只并入至該并 入的材料與現(xiàn)有的公開材料之間沒有產(chǎn)生任何沖突的程度。申請人保留修正本說明書的權(quán) 利，以明確地列述通過引用并入本文的任何主題或其部分。
[0016] 整個說明書中關(guān)于〃各種非限制性實施方案〃，"特定實施方案"等等，表示特定的 特性或特征可包括在實施方案中。因此，使用短語"在各種非限制性實施方案中"，"在特 定實施方案中"等等，在本說明書不必然指共同的實施方案，而可指不同的實施方案。此外， 該特定的特性或特征可以任何合適的方式在一個或多個實施方案中組合。因此，關(guān)聯(lián)于各 種或特定的實施方案所舉例說明或描述的該特定的特性或特征可不受限制地與一個或多 個其它實施方案的特性或特征（以全部或以部分）組合。此類改進(jìn)及變化旨在包括在本發(fā) 明說明書的范圍內(nèi)。
[0017] 在本說明書中公開及描述的各種非限制性實施方案部分涉及聚碳酸酯組合物、且 涉及增加聚碳酸酯組合物的阻燃性的方法。
[0018] 在一個非限制性的實施方案中，聚碳酸酯組合物可包含聚碳酸酯、乙烯基共聚物、 玻璃纖維、氧化鋁顆粒、及硅灰石顆粒。本發(fā)明的組合物保留了良好的表面質(zhì)量。
[0019] 在各種非限制性的實施方案中，本發(fā)明的組合物可包含聚碳酸酯、乙烯基共聚物、 玻璃纖維、氧化鋁顆粒、及硅灰石顆粒，其中該組合物在1.5mm厚度或更小下表現(xiàn)出UL94 V-0的阻燃等級，和/或在2. 3mm厚度或更小下UL94 5V-A的阻燃等級。
[0020] 在各種非限制性的實施方案中，本發(fā)明的組合物在1. 5mm厚度或更小下表現(xiàn)出 UL94V-0的阻燃等級，和/或在2. 3mm厚度或更小下表現(xiàn)出UL94 5V-A的阻燃等級，所 述組合物可包含： (A) 40. 0wt. % 至 70. 0wt. % 的聚碳酸酯； (B) 5. 0wt. %至30. 0wt. %的乙烯基共聚物； (C) 大于0至10. 0wt. %的玻璃纖維； (D) 大于0至7. 0wt. %的氧化錯顆粒； (E) 大于0至10. 0wt. %的娃灰石顆粒；和 (F) 0至50. 0wt. %的添加劑 其中wt. %在所有情況下以總的組合物重量為基準(zhǔn)。
[0021] 聚碳酸酯 非限制性的且合適的聚碳酸酯可包括，例如，均聚碳酸酯、共聚碳酸酯、支化的聚碳酸 酯、聚酯碳酸酯、及它們中任何的混合物。該聚碳酸酯的重均分子量可為10, 000g/mol 至200,000 8/111〇1，且在各種非限制性的實施方案中，為20,000 8/1]1〇1至80,000 8/1]1〇1， 15,000g/mol至 80, 000g/mol，或 24, 000g/mol至 32, 000g/mol。該聚碳酸酯可為熱塑 性聚碳酸酯。該熱塑性聚碳酸酯的熔體流動速率（根據(jù)ASTM01238-04:5^/?辦1^Tksi Method for Melt Flow Rates of Thermoplastics by Extrusion Plastometer觀定，冤選 引用將其并入本文）在300 °C下可為約1g/10min至約85g/10min，且在各種非限制性 的實施方案中，為約2g/10min至30g/10min。
[0022] 該聚碳酸酯可例如通過已知的兩相界面方法（diphasicinterfaceprocess)由 碳酸衍生物諸如光氣與二羥基化合物通過聚縮來制備（見例如，德國公開號2, 063, 050; 2, 063, 052 ；1, 570, 703 ；2, 211, 956 ；2, 211, 957 ；2, 248, 817 ；2, 232, 877 ；2, 703, 376 ； 2, 714, 544 ;3, 000, 610 ;3, 832, 396 ;3, 077934;和Schnell,"ChemistryandPhysicsof Polycarbonates, 〃IntersciencePublishers,NewYork,N.Y·，1964,通過引用其全部 并入本文）。
[0023] 在各種非限制性的實施方案中，該聚碳酸酯可包括芳族聚碳酸酯。芳族聚碳酸酯 可例如通過界面方法由二酸與碳酰鹵（carbonicacidhalide)(諸如光氣）及/或與芳族 二羧酰鹵（諸如苯二酰鹵）的反應(yīng)制備，任選地使用鏈終止劑，例如單酚，及任選地使用三 官能的或多于三官能的支化劑，例如，三酚或四酚。經(jīng)由熔體聚合方法通過二酚與，例如，碳 酸二苯酯的反應(yīng)制備芳族聚碳酸酯同樣可行。
[0024] 在特定的實施方案中，該聚碳酸酯可由符合結(jié)構(gòu)式（1)或（2)的二羥基化合物制 備：
其中A表示具1至8個碳原子的亞烷基、具2至8個碳原子的次烷基、具5至15個碳 原子的亞環(huán)烷基、具5至15個碳原子的次環(huán)烷基、羰基、氧原子、硫原子、-SO-、-