阻燃的热塑性模制组合物的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种热塑性模制组合物，其不含卤素和稀土金属并且包含：A)40至60重量%的聚对苯二甲酸亚烷基酯；B)0.01至10重量%的选自下列的聚烯烃：b1)聚乙烯、b2)聚丙烯、b3)聚丙烯共聚物，以及它们的混合物；C)10至30重量%的选自下列的阻燃剂：c1)含氮化合物、c2)含磷化合物，以及它们的混合物；D)0.01至60重量%的增强剂；E)0至50重量%的其它添加剂，其中所有重量比的总和为100重量%，基于热塑性模制组合物计。本发明还涉及所述热塑性模制组合物用于制备纤维、箔或模制品的用途，以及涉及含有本发明的热塑性模制组合物的纤维、箔或模制品。本发明还涉及所述热塑性模制组合物作为涂覆材料的用途。
【专利说明】阻燃的热塑性模制组合物
[0001]本发明涉及热塑性模制组合物，其不含卤素和稀土金属且包含
[0002]A) 40至60重量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯
[0003]B) 0.01至10重量％的选自下列的聚烯烃
[0004]bl)聚乙烯
[0005]b2)聚丙烯
[0006]b3)聚丙烯共聚物
[0007]以及它们的混合物；
[0008]C) 10至30重量％的选自下列的阻燃剂
[0009]Cl)含氮化合物
[0010]c2)含磷化合物
[0011]以及它们的混合物；
[0012]D) 0.01至60重量%的增强剂；
[0013]E) O至50重量％的其它添加剂
[0014]其中所有重量 比的总和为100重量％，基于热塑性模制组合物计。
[0015]本发明还涉及本发明的热塑性模制组合物用于制备纤维、箔或模制品的用途，以及涉及包含本发明热塑性模制组合物的纤维、箔或模制品。本发明还涉及所述热塑性模制组合物作为涂覆材料的用途。
[0016]优选的实施方案可见于权利要求书和说明书中。优选实施方案的组合也在本发明的范围内。
[0017]对阻燃性模制组合物需求的兴趣正在增长，并且对不含可对环境和人类有害的添加剂的组合物有着特别的需求。同时，所述模制组合物旨在符合严格的技术规范。
[0018]KR1020070117410的说明书公开了包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚烯烃的模制组合物。碱式盐被用作阻燃剂。
[0019]文献JP11335534、JP11335534、JP11335534 和 JP11335534 也公开了包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚烯烃和模制组合物。其中公开的模制组合物包含红磷作为阻燃剂。
[0020]CN101434727公开了包含不含卤素的阻燃剂、包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚烯烃的模制组合物。
[0021]CN101445650的说明书公开了包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚烯烃的模制组合物。所述模制组合物包含稀土金属盐。该稀土金属盐作为成核剂以较少的量添加。
[0022]本发明的一个目的是开发一种具有良好的可加工型以及同时表现出阻燃效果的模制组合物。本发明的另一个目的是提供一种具有高耐漏电起痕性的模制组合物。所述模制组合物还应当具有最小的内着色。
[0023]然而，所述模制组合物应当不含卤素，特别是不含氯和不含溴。所述模制组合物还应当即不包含红磷，也不包含稀土金属盐。
[0024]该目的通过使用前述的热塑性模制组合物而实现。
[0025]本发明的热塑性模制组合物不含卤素。本文中对不含卤素的定义相当于“International Electrotechnical Commission，， (IEC61249-2-21)和“Japan PrintedCircuit Association”(JPCA-ES-01-1999)中的定义，其中将不含卤素的材料定义为绝大部分(very substantially)不含氯和溴的材料。
[0026]所述热塑性模制组合物还不包含稀土金属，例如镧或铈。
[0027]本发明的热塑性模制组合物特别地包含不含卤素的阻燃剂。
[0028]本发明的热塑性模制组合物的组分A)为聚对苯二甲酸亚烷基酯。该术语还涵盖了不同结构和/或链长的聚对苯二甲酸亚烷基酯的混合物。
[0029]为了本发明的目的，术语聚对苯二甲酸亚烷基酯并不限于包含对苯二甲酸酯的化合物。所述聚对苯二甲酸亚烷基酯可因此还包含至少一种不同于对苯二甲酸的酸。
[0030]所述酸可衍生自如下结构:所述结构的主链上具有衍生自芳族二元羧酸的芳环。所述芳环可为未取代或取代的环。可用的取代基为特别是C1-至C4-烷基，例如甲基、乙基、异丙基、正丙基和正丁基、异丁基以及叔丁基或氟。
[0031]优选的二元羧酸为取代的或特别是未取代的2，6-萘二酸、对苯二甲酸和间苯二甲酸，或其混合物。其中，优选对苯二甲酸或间苯二甲酸或其混合物。
[0032]聚对苯二甲酸亚烷基酯除衍生自合适的二元羧酸的基团外还包含脂族烃基团，其中所述脂族烃基团衍生自合适的烷二醇。所述烷二醇可为支链的或无支链的(即直链的)烷二醇。支链的聚对苯二甲酸亚烷基酯包含支链的烃基团，而直链的聚对苯二甲酸亚烷基酯则包含无支链的烃基团。本发明的热塑性组合物优选使用直链的聚对苯二甲酸亚烷基酯。
[0033]在烷二醇中，优选具有2至6个碳原子的二醇，特别是1，2-乙二醇、1，3_丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇 、1，4-己二醇、1，4-环己二醇、1，4-环己烷二甲醇或新戊二醇或所述二醇的任何混合物。
[0034]在本发明的一个优选实施方案中，组分A可包含聚对苯二甲酸亚乙酯、聚对苯二甲酸1，3-亚丙酯、聚对苯二甲酸1，4-亚丁酯、聚萘二甲酸亚乙酯、聚萘二甲酸1，4-亚丁酯、聚对苯二甲酸1，3-亚丙酯、聚(对苯二甲酸环己烷二甲醇酯)或其混合物，其中组分A包含5至20重量％的不同于对苯二甲酸的酸。
[0035]所述聚对苯二甲酸亚烷基酯通常具有0.4dL/g至2.0dL/g的特性粘度，所述特性粘度在苯酚/四氯化碳(1/1，体积比)中测量。所述聚对苯二甲酸亚烷基酯通常具有5000至130000g/mol (Mw)的平均摩尔量(在25°C下,氯仿/六氟异丙醇(5/95,体积比)中通过凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯为标准品测量而测定)。
[0036]作为组分B)，本发明的热塑性模制组合物包含:由包含乙烯和/或丙烯的重复单元构成的聚烯烃，其中不含极性官能团。其中本发明包含不同链长的所述聚烯烃的混合物。
[0037]极性官能团为所含单体单元内包含除碳和氢之外的原子的任何官能团。因此，本发明中使用的聚烯烃基本上由单体单元乙烯和/或丙烯组成，其中所排除的基团涵盖包含共聚单体和/或官能团的单团单元并且还涵盖不饱和基团。因此，组分B)由不饱和脂族重复单元构成，所述重复单元由碳和氢构成。
[0038]然而，组分B)的聚烯烃可包含常规的支化点，以及少量的，特别是至多2重量％的由碳和氢构成的其它单体单元。因此，组分B)的聚烯烃可包含少量的(即特别是至多2重量％，基于聚烯烃计)的其它单体单元，例如衍生自1- 丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯或1-辛烯或4-甲基-1-戊烯的单体单元。[0039]因此，作为组分B)，所述热塑性模制组合物包含至少一种基本上由选自乙烯和丙烯的重复单元组成的直链或支链的聚烯烃。
[0040]组分B)优选选自聚乙烯、聚丙烯和共聚聚丙烯以及它们的混合物。优选组分B)为聚丙烯和/或聚(丙烯-乙烯)。
[0041]为了本发明的目的，当使用术语聚乙烯时，其表示乙烯的均聚物。聚乙烯bl)还可为不同结构和/或链长的均聚物的混合物。
[0042]所用的聚乙烯bl)通常的熔体流动指数(MFR，在190°C，2.16kg下测量)为0.lg/10min 至 100g/10min,优选 2g/10min 至 50g/10min。聚乙烯(bl)的摩尔量(Mw)通常为85000至900000g/mol，优选95000至750000g/mol (在130°C下以聚苯乙烯为标准品在三氯苯中通过高温GPC测定)。聚乙烯的密度为0.850g/cm3至0.925g/cm3,优选0.870g/cm3至0.925g/cm3 (根据DIN EN ISOl 183-1通过浸溃法测量)。
[0043]为了本发明的目的，当使用术语聚丙烯时，其表示丙烯的均聚物，并且其可具有支链，特别是直链的支链。聚丙烯b2)还可为不同结构和链长的均聚聚丙烯的混合物。
[0044]聚丙烯b2)通常的熔体流动指数(MFR，在230°C，2.16kg下测量)为0.lg/10min至100g/10min,优选2g/10min至50g/10min。聚丙烯)的摩尔量(Mw)通常为85000至900000g/mol，优选95000至750000g/mol (在135°C下以聚苯乙烯为标准品在三氯苯中通过高温GPC测定)。聚丙烯的密度为0.850g/cm3至0.925g/cm3,优选0.870g/cm3至0.925g/cm3 (根据DIN EN ISOl 183-1通过浸溃法测量)。
[0045]共聚聚丙烯b3)优选为无规共聚物或不同结构和/或链长的无规共聚物的混合物。
[0046]共聚物b3)特别是由丙 烯和乙烯以及至多为2重量％的其它C3-C20烯烃构成，所述C3-C20稀经包括1- 丁稀、1-戍稀、1_己稀、甲基_1- 丁稀、甲基_1_戍稀、1_羊稀、1-癸烯以及它们的混合物。
[0047]优选的共聚聚丙烯b3)为共聚(丙烯-乙烯)，其由丙烯和乙烯制备。所述共聚(丙烯-乙烯)b3)中的丙烯含量可为75至98重量％，优选85-95重量％。所述共聚(丙烯-乙烯)中的乙烯含量可为2_25重量％,特别是5_15重量％。
[0048]所用的共聚聚丙烯b3)通常的熔体流动指数(MFR，在230°C，2.16kg下测量)为
0.lg/10min至100g/10min,优选2g/10min至50g/10min。共聚聚丙烯的摩尔量(Mw)通常为85000至900000g/mol，优选95000至750000g/mol (在135°C下以聚苯乙烯为标准品在三氯苯中通过高温GPC测定)。共聚聚丙烯的密度为0.850g/cm3至0.925g/cm3,优选0.870g/cm3至0.925g/cm3 (根据DIN EN ISOl 183-1通过浸溃法测量)。
[0049]本发明所用的聚烯烃可通过聚合单体乙烯和丙烯中的至少一种而获得。所述聚合的方法是本领域技术人员已知的。
[0050]本发明的热塑性模制组合物还可包含阻燃剂C)，其选自含氮化合物Cl)、含磷化合物c2)及其混合物。
[0051]作为包含化合物Cl)，本发明的热塑性模制组合物可包含选自具有至少一个氮原子的含氮杂环的不含卤素的化合物。所述热塑性组合物还可包含具有至少一个氮原子的含氮杂环的混合物。
[0052]在所述阻燃剂中，优选适于本发明的为三聚氰胺氰脲酸盐。三聚氰胺氰脲酸盐为优选等摩尔的量的三聚氰胺(式(I))和氰脲酸或异氰脲酸(式(Ia)及(Ib))的反应产物。
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【权利要求】
1.一种热塑性模制组合物，其不含卤素和稀土金属并且包含 A)40至60重量％的聚对苯二甲酸亚烷基酯 B)0.01至10重量％的选自下列的聚烯烃 bl)聚乙烯 b2)聚丙烯 b3)聚丙烯共聚物 以及它们的混合物； C)10至30重量％的选自下列的阻燃剂 cl)含氮化合物 c2)含磷化合物 以及它们的混合物； D)0.01至60重量%的增强剂； E)O至50重量％的其它添加剂 其中重量比的总和为100重量％，基于热塑性模制组合物计。
2.权利要求1的热塑性模制组合物，其中A)为聚对苯二甲酸亚丁酯。
3.权利要求1或2的热塑性模制组合物，其中c2)选自磷酸盐、次磷酸盐和二次磷酸盐，以及它们的混合物 。
4.权利要求1至3中至少一项的热塑性模制组合物，其中Cl)为选自具有至少I个氮原子的含氮杂环的化合物。
5.权利要求1至4中至少一项的热塑性模制组合物，其中Cl)为含三聚氰胺的阻燃剂。
6.权利要求1至5中至少一项的热塑性模制组合物，其中B)为聚丙烯。
7.权利要求1至5中至少一项的热塑性模制组合物，其中B)为聚(丙烯-乙烯)。
8.权利要求1至5中至少一项的热塑性模制组合物，其中B)为聚乙烯。
9.权利要求1至8中至少一项的热塑性模制组合物作为涂覆材料的用途。
10.权利要求1至8中至少一项的热塑性模制组合物用于制备纤维、箔或模制品的用途。
11.包含权利要求1至8中至少一项的热塑性模制组合物的纤维、箔或模制品。
【文档编号】C08L67/02GK103476865SQ201280018664
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年4月10日 优先权日:2011年4月15日
【发明者】S·薛, A·康尼格, S·简恩 申请人:巴斯夫欧洲公司