玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物制造技术

提供了玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物，所述聚碳酸酯组合物具有高刚度并具有改进的热和流变行为，还具有改进的阻燃特性。所述组合物可以用于生产模塑制品，特别是在EE和IT领域中的具有1.0 mm至0.75 mm壁厚的薄壁外壳部件或者开关盒，其同时还符合防火分类UL 94 V1、优选V0的要求。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物，所述组合物具有高刚度并具有改进的热和流变行为，还具有改进的具体而言与具有≤1.00 mm的壁厚的极薄壁组件相关的阻燃特性。本专利技术进一步涉及本专利技术的组合物用于生产模塑制品，例如EE(电气/电子)和IT(信息技术)领域中的薄壁外壳部件或者开关盒的用途。这些模塑组合物特别适合于在1.0 mm至0.75 mm的壁厚下符合防火分类UL 94 V1、优选V0的要求的组件。本专利技术的模塑组合物必须还具有对260℃和5 kg而言足够高的≥20g/10分钟的熔体体积流动速率。玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物是现有技术中公知的。但是，所描述的聚碳酸酯组合物都不符合对于≤1.00 mm、优选≤0.75 mm的壁厚而言的防火分类UL 94 V1、优选V0的要求，且在成型加工中都不具有足够的组合物的可加工性(这是通过熔体体积流动速率(MVR)来确定的)。US 20130131241 A描述了阻燃热塑性组合物，其具有对低壁厚而言的良好阻燃效果，且流动特性、耐冲击性和弹性模量也同时良好。描述了聚合物组合物，其包含聚碳酸酯、阻燃剂、滑石、玻璃纤维和增效量的酸稳定剂。在该文献中描述的玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物仅包含少量的基于全氟烷基磺酸盐的阻燃剂，以及少量的玻璃纤维。JP 2007-070468 A描述了玻璃纤维增强且阻燃的树脂组合物，其由于使用扁平玻璃纤维和另一种额外的层状材料，不仅提供良好的机械稳定性，还提供低各向异性、良好的可流动性以及有利的阻燃效果。在玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物中使用SAN改进了流动，并且其给出了显著改进的可加工性。使用SAN还提高了所得到的模塑制品的脆度。不存在对在玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物中使用乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物作为对SAN的代替的说明。US 20090048389 A描述了玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物，其具有良好的流动行为和优异的韧性，其包含聚乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物。该文献没有提供关于所描述的玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物的耐火行为的信息。为了实现关于模塑制品壁厚而言的特定防火分类而使用防火添加剂不是其所覆盖的主题之一。另外，所使用的聚乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物不会导致对生产具有≤1mm、优选≤0.75mm的低壁厚的模塑制品而言足够可流动的玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物，这是由于共聚物的选定熔体流动速率过小。EP 758003 A描述了聚碳酸酯组合物，其包含选自玻璃纤维、碳纤维、滑石、粘土和云母的无机填料，并且还包含基于磷酸酯的额外材料；这些组合物的特征在于改进的表面品质和高模量。不存在对在玻璃增强的聚碳酸酯组合物中使用聚乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物用于控制流动行为和耐冲击性的说明。US 20070072995 A公开了热塑性组合物和其作为用于生产外壳或者电子组件的注塑物体的用途。该热塑性组合物包含一种或多种聚碳酸酯、乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物、橡胶改性的乙烯基嵌段聚合物、以及未改性的乙烯基聚合物；根据该文献，其改进了耐冲击性、可流动性和热稳定性。玻璃纤维用于提高弹性模量的用途和防火添加剂用于实现与模塑制品的壁厚有关的特定防火分类的用途并非其所覆盖的主题。US 20110160411 A描述了包含在高温下稳定的共聚碳酸酯、以及至少一种乙烯-丙烯酸烷基酯共聚物的组合物，其用于注塑制品和挤出半成品的生产。玻璃纤维用于提高弹性模量的用途和防火添加剂用于实现与模塑制品的壁厚有关的特定防火分类的用途并非其所覆盖的主题。WO 2013079630 A描述了抗冲改性的玻璃纤维填充的聚碳酸酯组合物，其特征在于高刚度、改进的热和流变行为、以及良好的防火效果。该文献推荐在用于电气/电子工业的玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物中使用乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物。在该文献中描述的玻璃纤维增强的聚碳酸酯组合物不适合于在≤1 mm、优选≤0.75 mm的低壁厚下进行加工，这是由于所使用的基于全氟烷基磺酸盐的阻燃剂以及该阻燃剂的含量。另外，不存在对在≤0.75 mm的壁厚下实现根据UL 94V的防火分类V0的指示。本专利技术因此解决了提供下述组合物的问题，所述组合物具有高刚度以及改进的热和流变行为，还具有改进的具体而言与具有≤1.00 mm、优选≤0.75 mm的壁厚的极薄壁组件相关的防火分类。出人意料的是，现在已发现当使用根据本专利技术的权利要求1的聚碳酸酯组合物时，得到了上述特性。由此所构成的模塑组合物的特征在于良好的机械特性和良好的韧性以及良好的流变和热行为、以及对极低壁厚而言的改进的阻燃性。本专利技术因此提供了聚碳酸酯组合物，所述组合物包含：A) 10至78重量份、优选15至65重量份、特别优选25至60重量份的至少一种芳族聚碳酸酯或者聚酯碳酸酯，B) 15至60重量份、优选18至55重量份、更优选18至50重量份的至少一种玻璃纤维，C) 0至15重量份、优选多至10重量份、更优选多至7重量份的至少一种其他的、优选层状填料，D) 5至15重量份、优选8至14重量份、更优选8至12重量份的至少一种具有通式(I)的磷化合物，其中R1、R2、R3和R4分别相互独立地为C1-至C8-烷基和/或任选烷基取代的C5-至C6-环烷基、C6-至C10-芳基或者C7-至C12-芳烷基，n互相独立地为0或1，优选为1，q互相独立地为0、1、2、3或4，N为0.1至30、优选0.5至10、尤其是0.7至5、特别是1.0至3.0、更特别是1.05至2.00的数，R5和R6互相独立地为C1-C4-烷基，优选为甲基，并且Y为C1-至C7-烷叉基（alkylidene）、C1-至C7-亚烷基、C5-至C12-亚环烷基、C5-至C12环烷叉基、-O-、-S-、-SO-、SO2或-CO-，优选为异丙叉基、亚甲基、环己叉基，其任选被一个至三个甲基或者直接键（direct bond）取代，E) 0.5至4.5重量份、优选1.0至4.2重量份、更优选2.0至4.0重量份的至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，其具有根据ASTM D1238对190℃和2.16kg测定的至少2.5g/10分钟的熔体流动速率，其中，组分A)至E)的重量份的总和为100重量份，并且条件是，当含有≥4.0重量份的至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物时，组合物包含至少一种层状填料。本专利技术的组合物的此外的特征在于，其对于≤1.00 mm的壁厚、特别优选≤0.75 mm的壁厚而言通过在水平V1、优选在水平V0下的UL 94V测试。本专利技术的模塑组合物的此外的特征在于，其具有对260℃和5 kg而言足够高的大于20 g/10分钟的熔体体积流动速率。组分A为本专利技术的目的，热塑性的芳族聚碳酸酯不仅指均聚碳酸酯，也指共聚碳酸酯；如已知的，聚碳酸酯可以是线性或支化的聚碳酸酯。包括热塑性芳族聚酯碳酸酯的热塑性聚碳酸酯的平均摩尔质量Mw(重均)(通过测量25℃下在CH2C12中且在每100 ml CH2Cl2为0.5g的浓度下的相对粘度来测定)为20 000 g/mol至32 000 g/mol，优选为23 000 g/mol至28 000 g/mol，特别是24 000 g/mol至26 000 g/mol。根据本专利技术的适合的聚碳酸酯本文档来自技高网...

【技术保护点】
聚碳酸酯组合物，其包含：A) 10至78重量份的至少一种热塑性芳族聚碳酸酯，B) 15至60重量份的至少一种玻璃纤维，C) 0至15重量份的至少一种层状填料，D) 5至15重量份的至少一种具有通式(I)的磷化合物，其中，R1、R2、R3和R4彼此独立地表示C1‑至C8‑烷基、烷基‑取代的C5‑至C6‑环烷基、C6‑至C10‑芳基和/或C7‑至C12‑芳烷基，n彼此独立地表示0或1，q彼此独立地表示0、1、2、3或4，N是0.1至30的数，R5和R6彼此独立地表示C1‑至C4‑烷基，并且Y是C1‑至C7‑烷叉基、C1‑至C7‑亚烷基、C5‑至C12‑亚环烷基、C5‑至C12‑ 环烷叉基、‑O‑、‑S‑、‑SO‑、SO2或‑CO‑，E) 0.5至4.5重量份的至少一种乙烯‑(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，其具有根据ASTM D1238对190℃和2.16kg测定的至少2.5g/10分钟的熔体流动速率，其中，组分A)至E)的重量份的总和为100重量份，并且条件是，当含有≥4.0重量份的至少一种乙烯‑(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物时，所述组合物包含至少一种层状填料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 CN PCT/CN2013/0876461.聚碳酸酯组合物，其包含：A) 10至78重量份的至少一种热塑性芳族聚碳酸酯，B) 15至60重量份的至少一种玻璃纤维，C) 0至15重量份的至少一种层状填料，D) 5至15重量份的至少一种具有通式(I)的磷化合物，其中，R1、R2、R3和R4彼此独立地表示C1-至C8-烷基、烷基-取代的C5-至C6-环烷基、C6-至C10-芳基和/或C7-至C12-芳烷基，n彼此独立地表示0或1，q彼此独立地表示0、1、2、3或4，N是0.1至30的数，R5和R6彼此独立地表示C1-至C4-烷基，并且Y是C1-至C7-烷叉基、C1-至C7-亚烷基、C5-至C12-亚环烷基、C5-至C12- 环烷叉基、-O-、-S-、-SO-、SO2或-CO-，E) 0.5至4.5重量份的至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，其具有根据ASTM D1238对190℃和2.16kg测定的至少2.5g/10分钟的熔体流动速率，其中，组分A)至E)的重量份的总和为100重量份，并且条件是，当含有≥4.0重量份的至少一种乙烯-(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物时，所述组合物包含至少一种层状填料。2.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其中包含5至10.5重量份的层状填料。3.根据权利要求1或2所述的聚碳酸酯组合物，其中所述层状填料是滑石。4.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中所述热塑性芳族聚碳酸酯的平均摩尔质量Mw是20 000 g/mol至32 000 g/mol。5.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中在式(I)中，N为0.7至5。6.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，对于组分E)而言，根据ASTM D1238对190℃和2.16 kg来测定的熔体流动速率(MFR)为3.0至8.0 g/10分钟。7.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，当使用多于20重量份的玻璃纤维时，基于作为100重量份的聚碳酸酯组合物的总重量，所述玻璃纤维是扁平纤维。8.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，至少一种玻璃纤维与包含滑石的组分C)组合使用。9.根据前述权利要求中任一项所述的聚碳酸酯组合物，其中，不包含另外的抗冲改性剂。10.根据权利要求1所述的聚碳酸酯组合物，其包含：A) 10至78重量份的至少一种热塑性芳族聚碳酸酯，B) 15至60重量份的至少一...

【专利技术属性】
技术研发人员：M埃尔克伦斯，T库尔曼，王雷，任宇，
申请(专利权)人：科思创聚合物中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31