[發明專利]具有良好的透明性和阻燃性的聚碳酸酯樹脂組合物

有效

• 申請號: 201110448121.9
• 申請日: 2011-12-28
• 公開（公告）號: CN102585473A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 柳炫仲;權镕謹;樸祥熙;宋鉉五;崔英天
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08L25/18;C08K13/06;C08K9/04;C08K5/42;C08K5/5419
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 陳英俊;黃麗娟

技術領域

本發明涉及一種聚碳酸酯樹脂組合物，更詳細地說涉及如下的聚碳酸酯樹脂組合物：通過使用對具有下述化學式1所示出的重復結構單元的聚碳酸酯樹脂賦予阻燃效果的磺酸鹽類阻燃劑，從而含有規定量的利用內酯類改性的磺酸鹽類阻燃劑，并且，作為聚碳酸酯的基礎樹脂，除了線形聚碳酸酯樹脂之外，還包括支化的聚碳酸酯樹脂，能夠同時滿足優良的透明性和阻燃效果。

化學式1

背景技術

聚碳酸酯(polycarbonate，以下稱為PC)是具有優秀的機械特性的無定形高分子，屬于五大通用工程塑料，即聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、改性聚苯醚(MPPO)、聚對苯二甲酸丁二醇酯/聚對苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)中的一種，應用于玻璃板(glazing?sheet)、汽車用品、電器用具、光學產品等，其市場需求越來越大。

PC在最大310℃溫度下也具有優秀的熱穩定性，具有約89％的優秀的透明性。所謂熱穩定性是指，干燥狀態的PC在320℃下受熱數小時、或者在330-350℃的高溫下短時間曝露在熱環境中，也幾乎不發生分解的優秀的熱性能。但是，在這種熱的條件下會發生熱氧化分解反應所引起的發黃現象，所以有時會添加如亞磷酸鹽、亞膦酸鹽、環氧化物化合物、有機硅化合物等額外的耐熱穩定劑。此外，在400℃以上溫度時，會發生劇烈的分解和裂化(cracking)現象。

PC根據分子量或交聯度，具有21-24(ASTM?D2863-70)的氧指數(oxygen?index)。PC由于具有與其它通用樹脂不同的高耐熱性和自身具備的阻燃特性，所以，具有用于劃分塑料樹脂的阻燃特性的國際規格UL(Underwriters?Laboratory)94中的V2等級。

PC為了進一步提高阻燃特性，追加了溴化的低聚物、四溴-BPA(tetra?bromo-BPA)或堿金屬鹽(alkali?metalsalts)或含氯的添加劑，或者，為了改善滴落(dripping)特性，有時會添加聚四氟乙烯(PTFE)。但是，作為抗滴落劑的PTFE的情況下，即使少量使用也會降低PC自身的透明性，所以限制使用在透明產品中，此外，Br/Cl類阻燃劑的情況下，為了具備V0等級，需要使用1重量％以上，由此可能會降低PC樹脂自身的透明性或其它機械特性及熱性能。另外，在使用溴或氯類阻燃劑時，由于環境問題，國際上限制其使用。80年代中期以后，以歐洲為中心提出了鹵素類會產生致癌物質的可能性之后，到目前為止鹵素類阻燃劑是否具有毒性成為爭論議題。特別是，為了對有機高分子樹脂賦予阻燃性，廣泛使用著含溴的阻燃劑，80年代以后，發現焚燒含溴的阻燃劑時會產生二噁烯的可能性之后，持續著環境有害性的爭論。目前，無鹵素類產品的定義依據IEC61349-2-21國際標準和IPC4101B，以毒害性大的溴和氯的合計量作為定義。

1)900ppm最大量氯

2)900ppm最大量溴

3)1500ppm最大量總鹵素

隨著逐漸強調塑料材料對火災的穩定性，對阻燃劑及阻燃PC樹脂的關心也逐漸增加。但是，現實中不得不一定程度上犧牲阻燃PC樹脂的熱性能、透明性、機械特性及環境問題。特別是，溴類阻燃劑是不顧環境有害性的爭論而依然還在使用的阻燃劑，只要不存在別的替代品，會一直使用。另外，由于不存在對環境有益的化合物，所以有必要開發如下的阻燃PC產品，即使用少量的添加劑來實現有效的阻燃作用，在不降低作為PC產品固有特性的耐熱性、機械特性等的同時，還能夠保持透明性的阻燃PC產品。為了提高PC產品的阻燃特性，正在使用著不同于已有的Br類阻燃劑的、具有其它阻燃特性的新型阻燃劑。

最近受到關注的代表性阻燃劑是磺酸鹽(sulphonate)阻燃劑。在磺酸鹽阻燃劑的情況下，與以往的作為代表性的阻燃劑技術的自由基捕獲(radical-trapping)、膨脹(intumescence)、吸熱(endothermic)不同，是通過利用交聯化的焦炭(char)形成而發揮阻燃效果。可知若使用不足1％的磺酸鹽阻燃劑，會具有UL94?V0特性。包含鉀鹽的砜-磺酸鹽(sulphone-sulphonate)阻燃劑起到了交聯促進劑的作用。它在分解初始溫度下分解而形成SO₃，其發揮強烈交聯反應的促進劑的作用。在使用這種磺酸鹽阻燃劑的PC的情況下，通過交聯產生的焦炭會消除火焰，而且還具有抑制滴落(dripping)的效果，所以具有UL94-V0等級。

主要使用于PC產品的磺酸鹽阻燃劑大體分為三種。