阻燃剂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种阻燃剂组合物，其特征在于包含数均分子量换算成聚苯乙烯为５００－５０００的聚苯醚树脂和磷腈化合物，其中聚苯醚的含量为２０－９５重量％且磷腈化合物的含量为８０－５重量％。该阻燃剂组合物在加入树脂中时具有优异的加工性。该组合物不含卤素。该组合物给出在加工性、耐热性和阻燃性上具有优异平衡的树脂组合物。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种阻燃剂组合物，更具体涉及一种具有优异加工性的阻燃剂组合物，其在与树脂等混合时提供了具有良好的耐热性和模制品外观的树脂组合物。
技术介绍
为了使可燃性树脂阻燃，人们已向其中掺入卤素化合物、三氧化锑等。然而，已经有人指出这些阻燃方法从环境保护、毒性等上讲并不理想，而且需要改进这些阻燃方法。基于磷的阻燃剂已经被研究作为含卤阻燃剂和金属氧化物阻燃剂的替代物。所提出的阻燃机理提示在燃烧过程中在树脂表面上形成了聚磷酸相并因树脂脱水而形成了碳化相。据信聚磷酸相和/或碳化相用作将热和氧气与树脂隔开的膜。因此，对于难以通过脱水形成碳化膜的树脂而言，阻燃必须依赖于聚磷酸相的膜。因此，在没有明显的碳化膜下，必须向树脂中加入更多的聚磷酸。当使用磷原子浓度高的化合物时，可以预期通过少量加入它们就可获得高阻燃效果。红磷、磷酸酯、缩合磷酸酯等通常已经用作基于磷的阻燃剂。红磷存在诸如腐蚀模具的问题，因为通过水解产生腐蚀性磷酸。对磷酸酯和缩合磷酸酯而言，要求加入大量磷，因为它们具有较低的磷浓度。这损害了机械性能、热性能等，并引起诸如因磷量导致成本增加的问题。另一方面，已经有人研究将磷腈化合物如芳氧基磷腈、烷氧基磷腈、硫代磷腈、卤代磷腈和衍生于这些化合物的磷腈聚合物用作阻燃剂、润滑剂、不燃性电解溶液和抑癌剂。特别是在近年来，磷腈化合物已经吸引了人们的注意力，因为它们具有高的磷含量，以及高耐热性、耐水解性和阻燃性。人们已经提出几种使用磷腈化合物使树脂具有阻燃性的方法。例如，JP-B-3-73590提出了一种阻燃树脂组合物，包括具有常规分子量的聚苯醚、聚苯乙烯和磷腈化合物；JP-A-8-302124提出了一种阻燃树脂组合物，由含苯乙烯系树脂的热塑性树脂组合物、磷腈化合物和多酚化合物形成；以及JP-A-8-225714公开了一种包括磷腈化合物的热固性树脂组合物。尽管阻燃性能良好，但这些树脂组合物的加工性和由其生产的模制品的外观不合格。此外，WO 03/002666提出了一种将交联的磷腈化合物和具有常规分子量的聚苯醚树脂在聚亚烷基芳基化物树脂中用作阻燃剂的方法。这使聚亚烷基芳基化物树脂具有良好的阻燃性，但所得树脂的加工性和由其生产的模制品的外观不合格。JP-A-2001-49090公开了一种树脂组合物，其由具有10000或更大的重均分子量的热塑性或热固性树脂、环氧树脂和磷腈化合物形成。该树脂组合物使用高分子量的热塑性或热固性树脂且加工性和由其生产的模制品的外观不合格。专利技术公开本专利技术的目的是提供一种具有优异加工性的阻燃剂组合物，其在与树脂等混合时提供了具有良好的耐热性和模制品外观的树脂组合物。作为为解决上述问题而进行辛勤研究的结果，本专利技术人发现使用包含具有特定分子量的聚苯醚树脂和磷腈化合物的组合的阻燃剂组合物甚至可以使难以形成碳化膜的树脂具有稳定的阻燃性并可以提供具有良好耐热性的阻燃树脂组合物，该组合物生产出具有良好外观的模制品。因此，本专利技术涉及1.一种阻燃剂组合物，包含20-95重量％数均分子量为500-5000的聚苯醚树脂(a)和80-5重量％磷腈化合物(b)；2.根据上面1的阻燃剂组合物，其中所述聚苯醚树脂具有1200-4000的数均分子量；3.根据上面1或2的阻燃树脂组合物，其中一部分或所有的所述聚苯醚树脂被具有至少一个选自环氧基、氨基、羟基、巯基、羧基和甲硅烷基的官能团的化合物官能化；4.根据上面1-3中任一项的阻燃剂组合物，其中所述磷腈化合物总共包含95重量％或更多式(1)所示的环状磷腈化合物和/或式(2)所示的直链磷腈化合物 其中n代表3-15的整数；m代表3-1000的整数；X代表式(3)所示的芳氧基 (其中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地代表氢原子、具有1-5个碳原子的烷基或烷氧基或苯基)，萘氧基，或具有1-6个碳原子的烷氧基；Y代表-N＝P(O)(X)或-N＝P(X)3；和Z代表-P(X)4或-P(O)(X)2；5.根据上面4的阻燃剂组合物，其中所述磷腈化合物包含95重量％或更多环状磷腈化合物；6.根据上面4或5的阻燃剂组合物，其中在所述磷腈化合物中全部取代基X中的90mol％或更多为苯氧基；7.根据上面1-6中任一项的阻燃剂组合物，其中所述磷腈化合物包含80重量％或更多环状磷腈三聚体和/或四聚体；8.根据上面1-7中任一项的阻燃剂组合物，其中所述聚苯醚树脂的平均粒径为5-500μm；9.一种阻燃树脂组合物，包含树脂和根据上面1-8中任一项的阻燃剂组合物；10.根据上面9的阻燃树脂组合物，其中所述树脂为至少一种选自不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、邻苯二甲酸二烯丙基酯树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、二甲苯树脂、三嗪树脂、苯酚树脂、脲树脂、蜜胺树脂、苯胍胺树脂、聚氨酯树脂、酮树脂、醇酸树脂、呋喃树脂、苯乙烯基吡啶树脂、有机硅树脂和合成橡胶的热固性树脂；11.根据上面9的阻燃树脂组合物，其中所述树脂包含环氧树脂；12.根据上面9-11中任一项的阻燃树脂组合物，其中磷原子的浓度为0.5-8.0重量％；13.根据上面9-12中任一项的阻燃树脂组合物，其中所述聚苯醚树脂以平均直径为10μm或更小的颗粒分散；14.根据上面9的阻燃树脂组合物，其特征在于所述树脂为热塑性树脂；15.根据上面9的阻燃树脂组合物，其中所述树脂为至少一种选自聚碳酸酯、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS树脂、聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯、聚酰胺、热致液晶聚合物和含弹性体的聚苯乙烯的热塑性树脂；16.根据上面9的阻燃树脂组合物，其中所述树脂为至少一种选自聚苯醚/聚丙烯、聚苯醚/聚苯乙烯、聚苯醚/聚酰胺、聚苯醚/热致液晶聚合物、聚苯醚/聚苯硫醚和聚苯醚/聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯的热塑性树脂；17.根据上面9-16中任一项的阻燃树脂组合物，其中该阻燃树脂组合物中组分(a)的含量和组分(b)的含量的两倍量之和为15重量％或更高；18.根据上面9-16中任一项的阻燃树脂组合物，其中该阻燃树脂组合物中组分(a)的含量和组分(b)的含量的两倍量之和为25重量％或更高；19.根据上面9-16中任一项的阻燃树脂组合物，其中该阻燃树脂组合物中组分(a)的含量和组分(b)的含量的两倍量之和为40重量％或更高；和20.根据上面9-19中任一项的阻燃树脂组合物，其用于可以用于1千兆赫(GHz)或更高的高频范围中的电子设备、部件或外壳。实施本专利技术的最佳方式下面具体描述本专利技术。作为本专利技术中的聚苯醚树脂(a)，可以使用具有通式(4)和/或(5)所示的重复单元的均聚物或共聚物 (其中R6、R7、R8、R9、R10和R11各自独立地代表1-4个碳原子的烷基、芳基、卤素或氢，条件是R10和R11不同时代表氢。)用作聚合材料的聚苯醚树脂通常具有的数均分子量为约15000-30000。这是因为数均分子量为约5000的聚苯醚树脂具有低玻璃化转变温度，因此赋予耐热性的效果降低。还有，使用低分子量不能形成分子链缠结，导致机械强度降低。该阻燃剂组合物通过积极使用该低分子量聚苯醚而显著改进阻燃树脂组合物的加工性。更低分子量提供了更高的模塑加工性。然而，过低分子量并不优选，因为阻燃效果不能充分获得且耐热性和机械强度过度降低。另一方面，数均分子量大于5000并不优选，因为所得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃剂组合物，包含２０－９５重量％数均分子量为５００－５０００的聚苯醚树脂（ａ）和８０－５重量％磷腈化合物（ｂ）。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：村上史树，中桥顺一，七泽淳，
申请(专利权)人：旭化成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]