[发明专利]具有良好的透明性和阻燃性的聚碳酸酯树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚碳酸酯树脂组合物，更详细地说涉及如下的聚碳酸酯树脂组合物：通过使用对具有下述化学式1所示出的重复结构单元的聚碳酸酯树脂赋予阻燃效果的磺酸盐类阻燃剂，从而含有规定量的利用内酯类改性的磺酸盐类阻燃剂，并且，作为聚碳酸酯的基础树脂，除了线形聚碳酸酯树脂之外，还包括支化的聚碳酸酯树脂，能够同时满足优良的透明性和阻燃效果。

化学式1

背景技术

聚碳酸酯(polycarbonate，以下称为PC)是具有优秀的机械特性的无定形高分子，属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)、聚对苯二甲酸丁二醇酯/聚对苯二甲酸乙二醇酯(PBT/PET)中的一种，应用于玻璃板(glazing sheet)、汽车用品、电器用具、光学产品等，其市场需求越来越大。

PC在最大310℃温度下也具有优秀的热稳定性，具有约89％的优秀的透明性。所谓热稳定性是指，干燥状态的PC在320℃下受热数小时、或者在330-350℃的高温下短时间曝露在热环境中，也几乎不发生分解的优秀的热性能。但是，在这种热的条件下会发生热氧化分解反应所引起的发黄现象，所以有时会添加如亚磷酸盐、亚膦酸盐、环氧化物化合物、有机硅化合物等额外的耐热稳定剂。此外，在400℃以上温度时，会发生剧烈的分解和裂化(cracking)现象。

PC根据分子量或交联度，具有21-24(ASTM D2863-70)的氧指数(oxygen index)。PC由于具有与其它通用树脂不同的高耐热性和自身具备的阻燃特性，所以，具有用于划分塑料树脂的阻燃特性的国际规格UL(Underwriters Laboratory)94中的V2等级。

PC为了进一步提高阻燃特性，追加了溴化的低聚物、四溴-BPA(tetra bromo-BPA)或碱金属盐(alkali metalsalts)或含氯的添加剂，或者，为了改善滴落(dripping)特性，有时会添加聚四氟乙烯(PTFE)。但是，作为抗滴落剂的PTFE的情况下，即使少量使用也会降低PC自身的透明性，所以限制使用在透明产品中，此外，Br/Cl类阻燃剂的情况下，为了具备V0等级，需要使用1重量％以上，由此可能会降低PC树脂自身的透明性或其它机械特性及热性能。另外，在使用溴或氯类阻燃剂时，由于环境问题，国际上限制其使用。80年代中期以后，以欧洲为中心提出了卤素类会产生致癌物质的可能性之后，到目前为止卤素类阻燃剂是否具有毒性成为争论议题。特别是，为了对有机高分子树脂赋予阻燃性，广泛使用着含溴的阻燃剂，80年代以后，发现焚烧含溴的阻燃剂时会产生二噁烯的可能性之后，持续着环境有害性的争论。目前，无卤素类产品的定义依据IEC61349-2-21国际标准和IPC4101B，以毒害性大的溴和氯的合计量作为定义。

1)900ppm最大量氯

2)900ppm最大量溴

3)1500ppm最大量总卤素

随着逐渐强调塑料材料对火灾的稳定性，对阻燃剂及阻燃PC树脂的关心也逐渐增加。但是，现实中不得不一定程度上牺牲阻燃PC树脂的热性能、透明性、机械特性及环境问题。特别是，溴类阻燃剂是不顾环境有害性的争论而依然还在使用的阻燃剂，只要不存在别的替代品，会一直使用。另外，由于不存在对环境有益的化合物，所以有必要开发如下的阻燃PC产品，即使用少量的添加剂来实现有效的阻燃作用，在不降低作为PC产品固有特性的耐热性、机械特性等的同时，还能够保持透明性的阻燃PC产品。为了提高PC产品的阻燃特性，正在使用着不同于已有的Br类阻燃剂的、具有其它阻燃特性的新型阻燃剂。

最近受到关注的代表性阻燃剂是磺酸盐(sulphonate)阻燃剂。在磺酸盐阻燃剂的情况下，与以往的作为代表性的阻燃剂技术的自由基捕获(radical-trapping)、膨胀(intumescence)、吸热(endothermic)不同，是通过利用交联化的焦炭(char)形成而发挥阻燃效果。可知若使用不足1％的磺酸盐阻燃剂，会具有UL94 V0特性。包含钾盐的砜-磺酸盐(sulphone-sulphonate)阻燃剂起到了交联促进剂的作用。它在分解初始温度下分解而形成SO₃，其发挥强烈交联反应的促进剂的作用。在使用这种磺酸盐阻燃剂的PC的情况下，通过交联产生的焦炭会消除火焰，而且还具有抑制滴落(dripping)的效果，所以具有UL94-V0等级。

主要使用于PC产品的磺酸盐阻燃剂大体分为三种。