具有改進的阻燃性的產品的制作方法
【專利說明】具有改進的阻燃性的產品
[0001] 本發明涉及用于制造符合適當的防火規范和-標準的用在公共設施中的無鹵成 型件的聚碳酸酯組合物。此外，本發明涉及無鹵聚碳酸酯組合物用于制造阻燃并符合在公 共建筑中的使用標準的成型件，尤其是座椅和/或座椅部件，例如座位殼的用途，以及該成 型件本身。
[0002] 由于塑料的出色性質，例如低密度、透明性和確保在低機械加工成本下的高設計 自由度的與熱塑性可變形性結合的韌性，塑料越來越多地用于設計作品以及日常用品的生 產。成型件的制造商因此能夠憑借他們自己的設計與其競爭對手區別開，用于制造設計成 型件的模塑料通常是高度透明或著色透明的。
[0003] 但是，由于塑料通常良好的可燃性，經常需要向其中加入阻燃劑和阻燃增效劑以 符合尤其在公共建筑中使用這些制品時的法律規定。
[0004] 但是，添加這些阻燃劑時的缺點是常常不利地影響所用塑料的良好機械、光學(透 明度）和電性質，或它們含有含鹵阻燃劑。
[0005] 為了在公共建筑中使用塑料和由它們制成的成型件，它們必須通過標準化的防火 試驗并優選不含鹵素，由此使著火情況中的鹵化經，如二tl惡英類化合物（dioxins)的負荷最 小化。各自的標準隨國家而定并通常非常不同。市政機關因此現在只批準尚未用含鹵阻燃 劑進行阻燃處理但仍符合防火要求的成型件。
[0006] 在US 2009/0043023中描述了四溴雙酚A-低聚碳酸酯、全氟鏈烷磺酸的堿金 屬-或堿土金屬鹽和雙酚A聚碳酸酯的組合。該含溴阻燃添加劑以高于5重量％的高濃度 使用。
[0007] W0 2008/125203 A1描述了防UV的聚碳酸酯模塑料，其以使得整個組合物中的溴 含量> 1000 ppm溴的濃度包含含鹵阻燃劑。
[0008] US 4486560中描述了含有與N-(對甲苯基磺酰基）-對甲苯磺酰胺結合的0.08至 0. 8重量％的三-(2, 4, 6-三溴苯氧基）三嗪的組合物。沒有描述與其它磺酸鉀鹽的組合。
[0009] JP 11035814描述了包含聚碳酸酯和任選熱塑性聚酯、0. 2至20重量％的有機含 鹵化合物和氟化聚烯烴的組合物。但該組合物不含選自脂族和/或芳族磺酸_、磺酰胺-和 磺酰亞胺衍生物的堿金屬和/或堿土金屬鹽類別的阻燃添加劑。
[0010] 因此需要除良好的光學(透明度/表面)和機械性質外還表現出符合在公共建筑/ 運輸工具中的使用標準的阻燃性好的聚碳酸酯組合物和由其制成的成型件。透明組合物和 透明制品尤其如此，因為在以所需的高濃度添加阻燃劑時通常對該組合物和由其制成的制 品的光學性質造成不良影響。
[0011] 因此，例如，為聚碳酸酯開發的許多阻燃劑配制品基于無機和/或有機鹽的添加， 其經常在少量使用時就已造成該材料變渾濁并因此降低制成的部件的透射率。為聚碳酸酯 開發的其它阻燃劑配制品基于例如PTFE (聚四氟乙烯)或PTFE-共混物的添加，它們在有效 濃度下又嚴重不利影響透射率，由此只獲得不透明的成型件，并且也極大降低該組合物的 機械性質，特別是韌性，以致例如不再賦予高機械負荷(例如振動）的部件安全性和穩定性。
[0012] 此外，同樣需要具有有效阻燃性并表現出好的粘度，即熔體流動性的聚碳酸酯組 合物，因為提高的阻燃劑含量通常不利地影響該組合物的流動性，因此在大面積的部件，如 座位殼或整個椅子的情況下可能造成問題。
[0013] 就此而言，本發明的目的因此是提供具有符合相應防火標準的好的阻燃性并優選 同時具有高透明度和/或低濁度和好的機械性質的組合物和由其制成的成型件及其用于 制造成型件的用途，其中該組合物優選不含鹵素。
[0014] 通過根據權利要求1中所述的組合物以及由其制成的成型件和該組合物用于制 造成型件的用途實現上述目的。
[0015] 由該組合物制成的本發明的成型件符合關于公眾聚集場所的家具配備可燃性的 意大利標準UNI 9177 (1987年10月）"等級1"。
[0016] 在一替代實施方案中，由該組合物制成的成型件符合關于公眾聚集場所的家具配 備可燃性的瑞士 BKZ5. 3。
[0017] 根據本發明的用于制造具有增強的阻燃性的成型件的組合物包含： A) 96. 00重量％至99. 98重量％的至少一種聚碳酸酯，優選97. 20重量％至99. 59重 量％，更優選98. 20重量％至99. 50重量％，特別優選98. 60重量％至99. 50重量％， B) 0. 01重量％至1. 00重量％，優選0. 20重量％至0. 80重量％，特別優選0. 30重量％ 至0. 60重量％的一種或多種脫模劑， C) 0. 01重量％至1. 00重量％，更優選0. 02重量％至0. 50重量％，再更優選0. 10重 量％至0. 20重量％的一種或多種熱穩定劑和/或加工穩定劑，其優選選自膦、亞磷酸酯和 酚類抗氧化劑及其混合物， D) 任選0. 00重量％至2. 00重量％，優選0. 01重量％至1. 50重量％，再更優選0. 10 重量％至1. 0重量％，以及非常特別優選0. 10重量％至0. 60重量％的至少一種或多種紫外 線吸收劑， E) 基于組分A-D的總和的總量計，任選0. 00000重量％至5. 00000重量％，優選 0. 00001重量％至2. 50000重量％，更優選0. 00010重量％至1. 00000重量％，和特別優選 0. 00050重量％至0. 50000重量％的一種或多種選自有機和無機著色劑和炭黑的著色劑， F) 基于組分A-D的總和的總量計，任選0. 0重量％至5. 0重量％，優選0. 01重量％至 1. 00重量％的一種或多種其它添加劑， 其中組分A-D合計為100重量％且其中所述組合物符合UNI 9177 (1987年10月）"等 級1"的要求。
[0018] 在一替代實施方案中，該組合物符合關于公眾聚集場所的家具配備可燃性的瑞士 BKZ5. 3的要求。
[0019] 在一個優選實施方案中，該組合物僅由組分A-C構成；在另一優選實施方案中，僅 由組分A-D構成；在第三個優選實施方案中，由組分A-F構成。
[0020] 本發明的組合物優選不含鹵素。
[0021] 在一個優選實施方案中，本發明的組合物和由其制成的產品是透明的。
[0022] 在另一優選實施方案中，該組合物不含低聚的磷基阻燃劑。
[0023] 在一個優選實施方案中，通過用單螺桿-或雙螺桿擠出機、環形擠出機或行星輥 擠出機配混，制造模塑料。
[0024] -個或多個所述優選實施方案也可以互相組合。
[0025] 已經令人驚訝地發現，由通過添加有機鹽形式的阻燃劑配備的模塑料制成的成型 件沒有通過相應的標準化UNI 9177級防火"等級1"。這些配制品也不符合對透射率或透 明度的嚴格要求。
[0026] 本發明的組合物可有利地用于多種多樣的用途。這些例如包括家具領域中的用途 和成型件，優選椅子、桌、擱板，尤其是耐用可消耗的家具、用于建筑或工業鑲板系統的板或 軌道車輛和飛機內部的外殼，它們各自在阻燃性方面受到提高的要求。
[0027] 本發明還涉及由該組合物制成的成型件以及該組合物用于制造成型件的用途，它 們符合防火標準中規定的要求。
[0028] 鉬分 A) 用于本發明的組合物的聚碳酸酯是均聚碳酸酯，共聚碳酸酯和熱塑性、優選芳族聚酯 聚碳酸酯，它們在本申請中歸入名稱"聚碳酸酯"下。
[0029] 本發明的均聚碳酸酯、共聚碳酸酯和聚酯碳酸酯通常具有24 000至40 000,優選 26 000至35 000,特別優選29 000至32 000 (通過用聚碳酸酯校準的GPC(凝膠滲透色譜 法）測定）的平均分子量Mw (重均)。
[0030] 關于用于本發明的組合物的聚碳酸酯的制備，可以參考例如Schnell， "Chemistry and Physics of Polycarbonates"， Polymer Reviews, 第 9 卷， Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964,參考 D.C. Prevorsek, B. T. Debona 和 Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960, "Synthesis of Poly (ester)carbonate Copolymers" in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry edition,第 19 卷，75-90 (1980)，參考 D. Freitag, U. Grigo, P.R. Miiller, N. Nouvertne, Bayer AG, ''Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,第 11 卷，第二版