[发明专利]用于聚碳酸酯阻燃膜的树脂组合物、包括其的阻燃膜和其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有优异耐热性和阻燃性的用于阻燃膜的聚碳酸酯树脂组合物。更具体地，本发明涉及包括聚碳酸酯树脂、硅化合物、有机磺酸金属盐和聚氟乙烯树脂以实现优异耐热性和阻燃性的用于阻燃膜的聚碳酸酯树脂组合物，包括该聚碳酸酯树脂组合物的阻燃膜和制造该阻燃聚碳酸酯膜的方法。

背景技术

聚碳酸酯树脂是在机械性能和耐热性方面比其它聚合物树脂具有更高透明度和更好性能的热塑性树脂。基于聚碳酸酯树脂的膜易于制造和塑造。由于这些优势，聚碳酸酯树脂膜目前广泛用于多种工业领域。最近，聚碳酸酯树脂膜已广泛作为用于计算机和电视机中的电子元件的材料。

聚碳酸酯树脂膜作为用于电子元件的材料需要具有高的电绝缘。为了携带的方便，聚碳酸酯树脂膜需要减少重量和尺寸。考虑到安全性，聚碳酸酯树脂膜的其它要求是小的厚度和阻燃性。应该保护聚碳酸酯树脂膜免受由电子元件发出的热的损害。所以，需要高的耐热性。

具体地，阻燃聚碳酸酯膜需要高等级的阻燃性。已加入包含卤素，典型的为溴（Br）的阻燃剂以改善阻燃聚碳酸酯膜的阻燃性。卤代阻燃剂的加入在实现改善的阻燃性方面是相对成功的。

然而，大量卤素元素的加入可导致膜物理性能（比如抗冲击性）的劣化和成型性的恶化。具体地，在燃烧时释放对人有害的气体。由于这些原因，卤代阻燃剂实际上没有用在阻燃聚碳酸酯膜内。

作为卤代阻燃剂的代替，目前最广泛地使用磷阻燃剂。然而，通过小量磷阻燃剂的加入不能充分保证阻燃性，而且引起的耐热性的急剧劣化和加入的磷阻燃剂的量成比例。

为了克服卤代阻燃剂和磷阻燃剂的问题，已提出许多建议，例如使用无机阻燃剂，比如金属氧化物，和加入多种硅化合物作为阻燃剂。然而，这些阻燃剂由于以下原因在阻燃膜的制造上具有有限的应用。

无机阻燃剂以不完全熔化的状态存在于树脂内。当包括聚碳酸酯树脂和分散在该树脂内的作为无机阻燃剂的金属氧化物的树脂组合物用于制造膜时，金属氧化物作为膜表面的粉末是可见的，并不理想地影响膜的透明度。而且，当硅化合物和聚碳酸酯树脂混合时，硅化合物和树脂之间折射率的不同可使得树脂和膜有雾和朦胧。

发明内容

本发明的一个方面提供一种用于阻燃膜的聚碳酸酯树脂组合物。在一个实施方式中，聚碳酸酯树脂组合物包括约100重量份的聚碳酸酯树脂、约0.01至约10重量份的硅化合物、约0.01至约1.5重量份的具有约100至约400μm平均粒径的有机磺酸金属盐和约0.01至约1重量份的聚氟乙烯树脂。

所述聚碳酸酯树脂可选自均聚碳酸酯树脂、非卤代的共聚碳酸酯树脂、含氟的共聚碳酸酯树脂和它们的共混物。

所述聚碳酸酯树脂可具有约15,000至约50,000g/mol的重均分子量。

所述硅化合物可由通式1表示：

其中R₁、R₂、R₃和R4各自独立地选自取代或未取代的C₁-C₁₅烷基、取代或未取代的C₂-C₁₀烯基、取代或未取代的C₅-C₁₂环烷基和取代或未取代的C₆-C₁₂芳基，

每个Z与R₁、R₂、R₃和R₄相同或为-OH，

n为约2至约2,000的整数，和

m为约2至约2,000的整数。

在一个实施方式中，R₁、R₂、R₃和R₄中的每一个可包括至少一个选自氟化C₁-C₁₅烷基、氟化C₂-C₁₀烯基、氟化C₅-C₁₂环烷基和氟化C₆-C₁₂芳基的基团。

所述硅化合物可具有约5,000至约500,000g/mol的重均分子量。

所述有机磺酸金属盐可包括脂族或芳族磺酸金属盐。

所述脂族磺酸金属盐可包括选自C₁-C₁₀烷烃磺酸金属盐和具有烷基的氢原子被氟原子替换的结构的磺酸金属盐的至少一种磺酸金属盐。

所述芳族磺酸金属盐可包括二苯砜磺酸金属盐。