[發明專利]非鹵化阻燃聚碳酸酯復合物

有效

• 申請號: 201280034694.X
• 申請日: 2012-07-12
• 公開（公告）號: CN103649224A
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: R·W·阿瓦基揚;胡靈
• 申請（專利權）人: 普立萬公司
• 主分類號: C08L69/00
• 分類號: C08L69/00;C08K5/5399;C08K3/34;C08L27/18;C09K21/06
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 郭輝

優先權要求

本申請要求于2011年7月14日提交的美國臨時專利申請登記號61/508,020（代理機構案卷號12011015）以及于2011年7月25日提交的美國臨時專利申請登記號61/511,344（代理機構案卷號12011016）的優先權，以上兩篇通過參考結合于此。

發明領域

本發明涉及熱塑性聚合物復合物，通過使用非鹵化成分，該熱塑性聚合物復合物是阻燃的。

發明背景

不像木材、金屬或玻璃，熱塑性復合物不會腐爛，生銹或破碎。因此，在過去70年全世界見證了材料科學的革命，該材料科學源自組合一種熱塑性樹脂和一種或更多種功能添加劑來為樹脂提供特別的性能。

不像木材，但與金屬和玻璃類似，熱塑性樹脂在給定溫度下會熔化。熱塑性樹脂的加工靈活性受益于熔融狀態下的熱塑性樹脂能與功能添加劑混合。

但在使用中，將完全成形的熱塑性制品暴露于過高的熱量或火焰，對性能和人員都是非常有害的。

阻燃劑、滴料抑制劑、礦物填料和碳成形劑是能用來幫助該熱塑性復合物的功能添加劑，幫助其減緩因受熱量或火焰的影響而熔化或甚至燃燒。當該塑料制品用于有人員存在的任意封閉的空間，且在不管是計劃中的或意外的情況下，都可能將該塑料制品暴露于這種過高的熱量或火焰時，就特別需要阻燃的熱塑性復合物。

最近，非鹵化阻燃劑變得非常流行，因為他們最小化了塑料制品開始降解、熔化或燃燒時鹵化化學物質的釋放。

發明概述

本領域技術人員所需的非鹵化熱塑性復合物，能通過保險商實驗室(Underwriters?Laboratory)No.94（UL94測試）測試并取得V-0評級。

即使市面上可購得多種功能添加劑，但本領域普通技術人員也無法預測，這些成分的一種具體組合能獲得UL94測試中的V-0評級。

本發明已經發現了已知成分在一起的具體組合，當厚度范圍小于美國10美分($0.10)硬幣的厚度、為約0.4毫米到0.7毫米時，能獲得UL94測試中的V-0評級，這是個非常艱難、不可預測能實現的任務。

基于物理性質，選定聚碳酸酯作為熱塑性樹脂的原料，然后將非鹵化阻燃劑與其它功能成分一起組合，從而取得追求的V-0評級。

本發明的一方面是一種阻燃聚碳酸酯復合物，其包括聚碳酸酯、聚磷腈（）、滑石和聚四氟乙烯，其中，所述聚磷腈以從5到約15重量百分數存在于該復合物中，以及其中在0.75毫米厚度和0.4-0.5毫米厚度下測試時，所述復合物具有UL94的V-0評級。

下面將探索本發明的特征。

發明實施方式

聚碳酸酯

任意聚碳酸酯都是用于本發明的復合物的備選者，不管是從石化還是從生物來源獲得的，也不管是初次使用的還是回收的。

聚碳酸酯可以是支化的或非支化的，在本發明中，前者是優選的。聚碳酸酯可以是脂肪族的或芳香族的，在本發明中，后者是優選的。無須過多實驗，基于對成本、制造技術、物理性質、化學性質等的考慮，本領域技術人員可選擇聚碳酸酯基質。

市售聚碳酸酯的制造商包括沙比克（Sabic）,拜爾（Bayer）,帝人（Teijin）,陶氏（Dow）等。

非鹵化聚磷腈

用于本發明的備選聚磷腈不包含鹵原子，因此稱它們為非鹵化的。與其它非鹵化含磷阻燃劑相比，使用非鹵化聚磷腈的原因有2個：聚磷腈具有很好的水解穩定性，和在低裝載量時具有有效的阻燃性。此外，聚磷腈還可減少或最小化增塑效應，這可導致整體復合物的熱撓曲溫度（HDT）顯著下降。

美國專利No.6,518,336(藪原（Yabuhara）等)和美國專利No.6,743,841(清水（Shimizu）等)公開了用于本發明的備選非鹵化聚磷腈，以上兩文的全部內容通過引用納入本文。簡單來說，美國專利No.6,518,336公開了4類聚磷腈。

(1)由通式(1)所示的環狀聚磷腈

其中，m是3-25的整數，兩個R¹基團可相同或不同，均代表未取代的苯基或者用選自下組的至少一種基團取代的苯基：1-6碳原子的烷基和烯丙基。

(2)由通式(2)所示的直鏈聚磷腈