提供了组合物，该组合物包含热塑性弹性体例如聚氨酯、基于氮和/或磷的泡沸阻燃剂例如多磷酸盐、非基于磷的燃烧协同剂例如炭黑或金属氧化物、和任选的烯烃聚合物EVA。也提供了颜色稳定的、无卤素阻燃组合物，其包含热塑性弹性体聚合物、基于磷的阻燃剂、至少3wt％的TiO2和UV稳定剂。
【技术实现步骤摘要】
包含泡沸阻燃剂和非基于磷的阻燃协同剂的热塑性弹性体组合物本申请是基于申请日为2010年8月2日， 优先权日:为2009年8月10日，申请号为201080044954.2 (PCT/US2010/044111)，专利技术名称为:“包含泡沸阻燃剂和非基于磷的阻燃协同剂的热塑性弹性体组合物”的专利申请的分案申请。相关申请的交叉引用本申请要求2009年8月10日提交的美国临时申请61/232，548的优先权，其内容通过参考完全并入本申请。
本专利技术涉及阻燃组合物。一方面，本专利技术涉及无卤素的阻燃组合物，而另一方面，本专利技术涉及包含热塑性弹性体、 泡沸阻燃剂和阻燃协同剂的阻燃组合物。
技术介绍
基于聚氨酯或聚酯弹性体的热塑性弹性体(TPE)组合物是熟知的并且用于很多工业应用，包括线材和缆线覆盖物，例如，绝缘的线材和保护性缆线护套。为用作线材和缆线覆盖物，这些基于聚氨酯或聚酯的弹性体必须表现出，尤其是，良好的机械性能，例如，良好的弹性和拉伸强度、可挤压性、阻燃性和有竞争力的成本。这些聚氨酯和聚酯类型的热塑性弹性体本身具有良好的弹性和机械强度，但是它们本身不是阻燃的并且它们相对于很多其它聚合物例如很多聚烯烃不是低成本的。可以通过将这些弹性体与一种或多种阻燃剂混合将阻燃性赋予这些弹性体。很多阻燃剂包含卤素官能度或一种或多种卤素化合物。尽管这些添加剂赋予TPU所需的阻燃性质，但是当点燃时它们也容易释放有毒气体。因此，与不包含卤素官能度或化合物的阻燃剂相比，不包含卤素官能度或卤素化合物的阻燃剂通常是优选的。可以与热塑性聚氨酯和聚酯弹性体混合的一类这样的无卤素阻燃剂是泡沸类型的阻燃剂。各种这些泡沸阻燃添加剂是可购得的，它们通常包括基于磷和/或氮的组分以提供形成炭化的阻燃特征。确定提供协同阻燃益处的活性助剂能使得泡沸添加剂含量降低具有很好的价值，因为这些泡沸阻燃剂物质可能是昂贵的并且可能使得其它关键性质损失。为降低包含热塑性聚氨酯或聚酯弹性体的缆线覆盖物的成本，可以引入较低成本的聚合物组分例如聚烯烃。但是，热塑性聚氨酯或聚酯弹性体、聚烯烃和基于磷的阻燃剂的组合通常得到相对于单独的TPU或TPU/聚烯烃共混物具有降低的机械性能的组合物，特别是当基于磷的阻燃剂以相对高含量存在时，例如，当以基于TPU、聚烯烃和阻燃剂的总重量超过40wt%的含量存在时更是如此。而且，如果缆线覆盖物是有色的，那么热塑性聚氨酯或聚酯弹性体通常也与着色剂混合，例如，当需要黑色时所述着色剂是炭黑，或当需要白色时所述着色剂是二氧化钛。但是，可以将这些着色剂特别是炭黑添加到TPU混合物的可燃物负荷中并由此降低组合物的阻燃性。EP1719800教导了阻燃组合物，其包含哌嗪和用硅油处理的三聚氰胺以及(聚/焦)磷酸盐化合物。阻燃组合物可以与各种合成树脂混合，所述树脂包括聚烯烃、聚氨酯或聚酷。专利申请公开US2007/0221890教导了含磷的化合物，该化合物通过使(A)具有选自基团H-P = O、基团P-H和基团P-OH的基团的有机磷化合物，和(B)具有指定结构的络合物的混配物反应形成。该组合物用于赋予环氧树脂和聚氨酯树脂以阻燃性。专利申请公开US2006/0151758教导了组合物，该组合物包含泡沸阻燃剂与塑料树脂的组合。该组合物可用作线材和缆线的护套和绝缘体。塑料树脂包括聚烯烃、工程树脂和热固性树脂。W02007/031450教导了阻燃剂组合物，其包含(a)至少一种含磷含氧酸的酯，(b)至少一种基于氮化合物的阻燃组分，例如，三聚氰胺氰脲酸盐，和(C)聚氨酯聚合物基质。聚氨酯聚合物基质可以包含聚烯烃，该组合物可以用于缆线覆盖物。USP5, 837，760，专利申请公开 US2008/0132615 和 JP2001/261855 全部教导了阻燃组合物，其包含TPU和含磷的化合物。JP2001/261855也教导了，组合物包含基于乙烯的热塑性弹性体，例如，乙烯乙酸乙烯基酯共聚物。因此，持续需求包含基于磷的阻燃剂并且不含卤素的TPU/烯烃-聚合物组合物。而且，组合物应该表现 出足够良好的机械和阻燃性能，甚至在高阻燃剂含量时，由此可用于线材和缆线应用。
技术实现思路
本专利技术的一方面提供组合物，其包含:(A)热塑性弹性体，(B)基于氮和/或磷的泡沸阻燃剂，(C)非基于磷的阻燃协同剂，和(D)任选的烯烃聚合物。在一些实施方式中，热塑性弹性体是聚氨酯或聚酯，并且其占组合物的至少20重量百分比(wt.%)。在一些实施方式中，氮和/或磷泡沸阻燃剂占组合物的至少10wt%。在一些实施方式中，非基于磷的燃烧协同剂占组合物的至少2wt%。在一种实施方式中，存在任选的烯烃聚合物，其占组合物的至少2wt%。在一些实施方式中，热塑性聚氨酯是PELLETHANE? 2102,2103和/或2355。在一些实施方式中，泡沸的基于磷的阻燃剂是下列中的一种或多种:三聚氰胺或三聚氰胺衍生物(例如，三聚氰胺焦磷酸盐)、有机膦酸、膦酸盐/酯、次膦酸盐/酯、亚膦酸盐/酯、次亚膦酸盐/酯、氧化膦、膦、亚磷酸盐/酯或磷酸盐/酯、间苯二酚二磷酸酯、磷酯酰胺、磷酸酰胺、膦酸酰胺和次膦酸酰胺。在一些实施方式中，非基于磷的燃烧协同剂是二氧化钛、氧化锑和炭黑中的一种或多种。在一些实施方式中，烯烃聚合物是极性烯烃聚合物，例如，乙烯乙酸乙烯基酯共聚物。在一些实施方式中，本专利技术是由组合制备的制品，该组合物包含:(A)热塑性弹性体，⑶基于氮和/或磷的泡沸阻燃剂；(C)非基于磷的燃烧协同剂，和⑶任选的烯烃聚合物。在一些实施方式中，制品是缆线外壳，例如，绝缘体覆盖物、保护性护套等。本专利技术的另一方面提供颜色稳定的、无卤素的阻燃组合物，其基于组合物的重量包含20-85wt%的热塑性弹性体聚合物；5-60wt%的基于磷的阻燃剂、至少3wt%的TiO2和UV稳定剂，该组合物根据ASTM-D-4459-06在暴露于氙弧灯300小时之后的CIE94E不大于3。这包括其中组合物包含3-15被％的TiO2的实施方式，并且进一步包含其中组合物包含至少约4.5wt%和至少8￥丨％的TiO2的实施方式，基于组合物的总重量。在一种实施方式中，热塑性聚合物包含热塑性聚氨酯。在一种实施方式中，基于磷的阻燃剂是磷酸酯。在该实施方式和其它实施方式中，热塑性聚氨酯可以是芳族聚氨酯。在一些实施方式中，组合物的特征在于，5%割线模量不大于约16，OOOpsi。这包括其中组合物的5%割线模量不大于约12，OOOpsi的实施方式，并且还包括其中组合物的5%割线模量不大于9，OOOpsi的实施方式。在一些实施方式中，组合物包括基于烯烃的聚合物，其可以包含例如至多40重量％的基于烯烃的聚合物。本专利技术包含以下内容:实施方式1.颜色 稳定的、无卤素阻燃组合物，其基于所述组合物的重量包含以下组分:(a) 20-85wt %的热塑性弹性体聚合物；(b)5_60wt%的基于磷的阻燃剂；(c)至少 3wt% 的 TiO2 ;和(d) UV 稳定剂；所述组合物根据ASTM-D-4459-06在暴露于氙弧灯300小时之后的CIE94 Δ E不大于3。实施方式2.实施方式I的组合物，其中所述热塑性聚合物包含热塑性聚氨酯。实施方式3.实施方式2的组合物，其包含3_15?丨％的Ti02本文档来自技高网...
【技术保护点】
用于线材或缆线的涂层，其包含颜色稳定的、无卤素阻燃组合物，所述组合物基于组合物的重量包含以下组分：(a)20‑85wt％的热塑性弹性体聚氨酯；(b)5‑60wt％的基于磷的阻燃剂；(c)大于5wt％的TiO2；(d)UV稳定剂；和(e)任选的至多40wt％的基于烯烃的聚合物，所述基于烯烃的聚合物选自乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMA)、乙烯/丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物(EVA)、聚(乙烯‑共聚‑乙烯基三甲氧基硅烷)共聚物、或马来酸酐‑接枝或硅烷‑接枝的烯烃聚合物。所述组合物根据ASTM‑D‑4459‑06在暴露于氙弧灯300小时之后的CIE94ΔE不大于3。
【技术特征摘要】
2009.08.10 US 61/232,5481.用于线材或缆线的涂层，其包含颜色稳定的、无卤素阻燃组合物，所述组合物基于组合物的重量包含以下组分: (&)20-85被％的热塑性弹性体聚氨酯； (b)5-60wt%的基于磷的阻燃剂；(c)大于5wt % ^ TiO2 ； (d)UV稳定剂；和 (e)任选的至多40wt%的基于烯烃的聚合物，所述基于烯烃的聚合物选自乙烯/丙烯酸共聚物(EAA)、乙烯/甲基丙烯酸共聚物(EMA)、乙烯/丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物(EVA)、聚(乙烯-共聚-乙烯基三甲氧基硅烷)共聚物、或马来酸酐-接枝或硅烷-接...
【专利技术属性】
技术研发人员：GD布朗，RF伊顿，M蒙德拉，
申请(专利权)人：联合碳化化学及塑料技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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