阻燃性聚碳酸酯組合物、其製造方法和包含該組合物的製品的製作方法
2023-10-04 06:52:09 1
阻燃性聚碳酸酯組合物、其製造方法和包含該組合物的製品的製作方法
【專利摘要】在本文中公開了一種阻燃性組合物，包含20至80重量百分數的聚碳酸酯；1至20重量百分數的雷射可激活添加劑，該雷射可激活添加劑在被雷射激活後對鍍覆阻燃性組合物是有效的；以及1至20重量百分數的磷腈化合物；其中所有的重量百分數是基於阻燃性組合物的總重量。在本文中也公開了一種方法，包括將20至80重量百分數的聚碳酸酯；1至20重量百分數的雷射可激活添加劑；和1至20重量百分數的磷腈化合物共混以產生阻燃性組合物；雷射可激活添加劑在被雷射激活後對鍍覆阻燃性組合物是有效的；其中所有的重量百分數是基於阻燃性組合物的總重量；以及擠出阻燃性組合物。
【專利說明】阻燃性聚碳酸酯組合物、其製造方法和包含該組合物的制 口 叩
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年5月24日提交的美國臨時申請號61/651,487和2012年5月 24日提交的美國臨時申請號61/651，481的優先權，兩者的整體內容通過引用包括在此。
【背景技術】
[0003] 本公開涉及阻燃性聚碳酸酯組合物、其製造方法以及包含該組合物的製品。
[0004] 在電子和電氣裝置中，諸如筆記本個人計算機、電子書籍和平板個人計算機，金屬 主體面板被重量上更輕並且提供機械性能的穩健結合的材料替代。這些更輕的材料導致重 量節省、成本節省，並且使複雜的設計製造可行。雖然這些較輕的材料可用於製造具有較薄 截面厚度的面板，但是理想的是提高防止翹曲（彎曲，warping)的材料剛度。還期望的是 提商材料的阻燃性，以減少火焰相關的危險。
[0005] 電氣部件可以提供為帶有期望的印刷導線（printedconductor)的成型注射裝置 (MID)。相比於由玻璃纖維增強塑料等製成的老式電路板，用這種方式製造的MID組件是具 有集成印刷導線排布和可能地進一步具有電子或機電組件的三維（3D)模製件。即使組件 只含有印刷導線並且在電器或電子裝置內用於替換常規線路，這種類型的MID組件的使用 節省空間，允許相關設備變得更小。通過減少配件和連接步驟的數量也降低了製造成本。這 些MID設備在手機、PDA和筆記本應用中具有巨大的效用。
[0006] 壓印金屬、柔性印刷電路板（FPCB)安裝和雙射成型法（two-shotmolding method)是三種製造MID的現有技術。然而，壓印和FPCB安裝的方法在圖案幾何形狀中具 有限制，並且加工昂貴。此外，在加工中改變RF圖案可以引起高價和費時的修改。也已經使 用雙射成型（雙組份注射成型）法生產具有真正三維結構的3D-MID。例如，通過隨後的化 學腐蝕、化學表面激活和選擇性金屬塗覆可以形成天線。這種方法涉及相對高的初始成本， 並且只對於較大的產品數量在經濟上可行。也不認為雙射成型是一種對環境友好的方法。 所有的這三種方法是基於器具的技術，其具有有限的柔性、長的研製周期、困難的原型、昂 貴的設計變化和使生產小型化的有限能力。相應地，使用新的雷射直接成型（laserdirect structuring，LDS)法形成MID正在變得越來越受歡迎。在LDS過程中，計算機控制的雷射 束越過MID，以在有導電路徑將處於的位置處激活塑料表面。
[0007] 用於3DMID的雷射支持或直接成型法（LDS)簡化了生產程序。例如，LDS法使得 天線結構直接和成本有效地併入手機殼中。而且，LDS法可以獲得用於汽車和醫療應用的 集合機械性能和電氣性能的複雜機電系統。使用雷射直接成型法，也可以獲得小的有導電 路徑寬度（如150微米或更少）。此外，在導電路徑之間的間隔也可以較小。因此，由這種 方法形成的MID可以在最終用途應用中節省空間和重量。雷射直接成型的另一個優勢是它 的適應性。如果需改變電路的設計，則重新編程控制雷射的計算機是簡易事件。
[0008] 總之，LDS法是一種有前景的方法，其對於通過選擇性激活隨後通過化學鍍覆過程 選擇性金屬沉積而使僅部分區域的三維塑料表面金屬化正在受到越來越多的歡迎。在使用 特定基底材料時，雷射照射可以直接引發這種選擇性激活。為了進一步擴大這種LDS技術 的應用，對於仍然使用常規MID法（如，例如，筆記本天線）的新出現的應用來說，具有良好 的阻燃性以及LDS功能性的高性能材料是期望的。
【發明內容】
[0009] 在本文中公開了一種阻燃性組合物，包含：20至80重量百分數的聚碳酸酯；1至 20重量百分數的雷射可激活添加劑；雷射可激活添加劑在被雷射激活後對鍍覆阻燃性組 合物是有效的（可操作的，operative);以及1至20重量百分數的磷腈化合物；其中所有 的重量百分數是基於阻燃性組合物的總重量。
[0010] 在本文中也公開了一種方法,包括：共混20至80重量百分數的聚碳酸酯；1至20 重量百分數的雷射可激活添加劑；雷射可激活添加劑在被雷射激活後對鍍覆阻燃性組合物 是有效的；和1至20重量百分數的磷腈化合物以產生阻燃性組合物；其中所有的重量百分 數是基於阻燃性組合物的總重量；以及擠出阻燃性組合物。
[0011] 在本文中也公開了由所述組合物製造的製品。
【具體實施方式】
[0012] 在本文中公開了一種阻燃性組合物，其顯示出穩健（robust)的阻燃性、良好的鍍 覆性能和良好的延性（延展性，ductility)。阻燃性聚碳酸酯組合物包含聚碳酸酯組合物、 雷射直接成型添加劑和包含磷腈化合物的阻燃性組合物。阻燃性組合物顯示出有利的性質 組合，使其在需要數據/信號轉換或識別和良好的阻燃性應用（例如，汽車、醫療保健、筆記 本個人計算機、電子書籍、平板個人計算機等）中是有用的。
[0013] 在本文中也公開了一種製造阻燃性組合物的方法。該方法包括混合聚碳酸酯組合 物、雷射直接成型添加劑和包含磷腈化合物的阻燃性組合物以產生阻燃性組合物。
[0014] 術語"聚碳酸酯組合物"、"聚碳酸酯"和"聚碳酸酯樹脂"是指具有式（1)的重複 結構碳酸酯單元的組合物：
[0015]
【權利要求】
1. 一種阻燃性組合物，包含： 20至80重量百分數的聚碳酸醋組合物； 1至20重量百分數的雷射可激活添加劑；所述雷射可激活添加劑在被雷射激活後對鍛 覆所述阻燃性組合物是有效的；和 1至20重量百分數的磯膳化合物；其中所有的重量百分數是基於所述阻燃性組合物的 總重量。
2. 根據權利要求1所述的阻燃性組合物，基於所述阻燃性組合物的總重量，進一步包 含1至10重量百分數的量的礦物填料。
3. 根據權利要求1或2中任一項所述的阻燃性組合物，包含1至5重量百分數的所述 磯膳化合物。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述聚碳酸醋組合物包含 具有15, 000至40, 000道爾頓的重均分子量的聚碳酸醋。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述聚碳酸醋組合物包含 共聚醋碳酸醋。
6. 根據權利要求1至5中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述聚碳酸醋組合物包含 兩種聚碳酸醋均聚物的共混物，其中一種具有高於另一種的分子量。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述聚碳酸醋組合物包含 聚娃氧焼-聚碳酸醋聚合物。
8. 根據權利要求1至7中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述聚碳酸醋組合物包含 直鏈聚碳酸醋、支鏈聚碳酸醋或者直鏈和支鏈聚碳酸醋的組合。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的阻燃性組合物，其中，所述雷射直接成型添加劑 是銅鉛氧化物尖晶石、銅鹽、鹼式磯酸銅、磯酸銅、硫酸銅、硫氯酸亞銅、基於尖晶石的金屬 氧化物、銅鉛氧化物、有機金屬複合物、把/含把的重金屬複合物、金屬氧化物、塗覆金屬氧 化物的填料、塗覆在雲母上的鍵慘雜的氧化錫、含銅的金屬氧化物、含鋒的金屬氧化物、含 錫的金屬氧化物、含鎮的金屬氧化物、含鉛的金屬氧化物、含金的金屬氧化物、含銀的金屬 氧化物或者包含至少一種前述雷射直接成型添加劑的組合。
10. 根據權利要求1至9中任一項所述的阻燃性組合物，進一步包含1至15wt %的顏 料。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物具有W下式（23)的結構：
在所述式（23)中，m表示3至25的整數，Ri和R2是相同的或不同的，並且獨立地是氨、 輕基、〇7_3(|芳基、Ci_i2焼氧基或焼基。
12. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物是苯氧基環H麟膳、辛苯氧基環四麟膳、癸苯氧基環五麟膳或者包含至少一種前述磯膳 化合物的組合。
13. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物具有W下式（24)的結構：
在所述式（24)中，XI表示-N = P (OPh) 3基團或-N = P (0) OPh基團，表示-P (OPh) 4 基團或-P(0) (0Ph)2基團，化表示苯基，n表示3至10000的整數，Ri和R2是相同的或不同 的，並且獨立地是氨、輕基、Cw。芳基、焼氧基或焼基。
14. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物是交聯的苯氧基磯膳。
15. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物具有由W下式（26)表示的結構：
其中，Ri至Re可W是相同的或不同的，並且可W是芳基基團、芳焼基基團、Ci_i2焼氧基、 焼基或它們的組合。
16. 根據權利要求1至10中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述磯膳化合 物具有由W下式（27)表示的結構：
17. 根據權利要求1至16中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述玻璃纖維 是平玻璃纖維。
18. 根據權利要求1至17中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，所述礦物填料 是雲母、滑石、碳酸巧、白雲石、娃灰石、硫酸頓、二氧化娃、高嶺±、長石或包含至少一種前 述礦物填料的組合。
19. 根據權利要求1至18中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，其中，阻燃性增效劑 是具有1至3微米的平均粒徑的滑石。
20. 根據權利要求1至19中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，當根據化-94方案 測試時在至少0. 6毫米的厚度的樣品顯示出V-0的阻燃性。
21. 根據權利要求1至20中任一項所述的阻燃性聚碳酸醋組合物，當根據所述化-94 方案測量時在0.6毫米的厚度顯示出至少V-0的阻燃性，W及當在23C根據ASTM D 256測 試時顯示出大於或等於900焦/米的衝擊強度。
22. -種方法，包括： 將20至80重量百分數的聚碳酸醋；1至20重量百分數的雷射可激活添加劑；和1至20 重量百分數的磯膳化合物共混W產生阻燃性組合物；所述雷射可激活添加劑在被雷射激活 後對鍛覆所述阻燃性組合物是有效的；其中所有的重量百分數是基於所述阻燃性組合物的 總重量；W及 擠出所述阻燃性組合物。
23. 根據權利要求22所述的方法，進一步包括共混礦物填料。
24. 根據權利要求22或23中任一項所述的方法，進一步包括模製所述組合物。
25. -種製品，由權利要求1所述的組合物製造。
【文檔編號】C08L69/00GK104428354SQ201380027272
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年5月24日 優先權日:2012年5月24日
【發明者】吳彤, 李瑩, 林葉剛 申請人:沙特基礎創新塑料Ip私人有限責任公司