有机氧基酰亚胺盐作为阻燃剂的用途，阻燃塑料组合物，其制备方法以及模塑部件、油漆或涂料技术

本发明专利技术涉及有机氧基酰亚胺盐作为塑料用阻燃剂的用途，还涉及相应的阻燃塑料组合物。本发明专利技术还涉及用于制备所述种类的塑料组合物或由此制备的模塑部件的方法、模塑料、模塑部件、油漆或涂料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机氧基酰亚胺盐作为阻燃剂的用途，阻燃塑料组合物，其制备方法以及模塑部件、油漆或涂料本专利技术涉及有机氧基酰亚胺盐作为塑料用阻燃剂的用途，还涉及相应的阻燃塑料模塑料。此外，本专利技术涉及这种塑料模塑料的制备方法，或涉及由此制备的模塑部件、油漆或涂料。大多数塑料是可燃的并且相对易燃。为了减少或排除塑料在具体应用中的火灾风险，降低可燃性和使用防火塑料组合物从而是绝对必要的。为此，一般将阻燃剂添加至塑料，其目的是为了在特定时间抑制着火或显著延迟火灾蔓延。传统的阻燃剂是基于含氯和含溴化合物(后者一般与三氧化锑组合)、含磷化合物、含氮化合物和金属氢氧化物，例如氢氧化铝(ATH)或氢氧化镁(MDH)。目前，由于毒理学和生态毒理学原因，无卤素的阻燃方案是优选的。关于阻燃塑料的制备，存在通常底物特异性地用于特定聚合物和特定使用领域的大量阻燃剂，符合形成其基础的国家和国际标准。阻燃塑料用于例如电气和电子应用、运输领域(火车、航空器、汽车)、织物、软垫家具和建筑中。过去几年开发的、优选用于聚烯烃的、基于氮的新阻燃种类基于所选择的烷氧基胺(例如WO99/00450)。由于烷氧基胺的裂解，在燃烧的情况下产生基团，该基团干预聚合物的分解过程并由此产生阻燃效果(C.R.Wilen,R.Pfaendner,J.Appl.Pol.Sci.2013,129,925-944)。除烷氧基胺之外，同时还描述了其他基团发生剂，其作为阻燃剂或作为阻燃增效剂，例如偶氮化合物(M.Aubert等人,Macromol.RapidCommun.2006,27,976-981,WO2005/030852)、腙和吖嗪(M.Aubert等人,Pol.Adv.Technol.2011,22,1529-1538)、偶氮-烷氧基胺(M.Aubert等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,1438-1446)、偶氮-膦酸盐/酯(T.Tirri等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,375-382)或三氮烯(W.Pawelec等人,Pol.Degr.Stab.2012,97,948-954)。此外，基于羟基酰亚胺和聚合酰亚胺的新基团发生剂作为阻燃剂的用途在专利申请DE102013005307或在还未公布的专利申请DE102014210214中进行了描述。然而，许多已知的和提及的基团发生剂不满足有效阻燃剂的所有要求，例如足够的热稳定性，即在常温下引入塑料(混合)期间，实际上发生阻燃剂的非期望分解。由于这种过早分解，在燃烧情况下的作用降低和/或由于后续反应，待保护的塑料性质受到负面影响。因此，对于能够用作阻燃剂或阻燃增效剂的基团发生剂存在希望，所述阻燃剂或阻燃增效剂在塑料加工期间即通常高于300℃具有足够的高温稳定性，此外由于快速分解在燃烧情况下获得特别好的效果。因此，本专利技术的目的是制备可用的新阻燃剂和增效阻燃成分，其是高效的并具有非常好的热稳定性。通过根据权利要求1的有机酰亚胺盐的用途，通过根据权利要求13的阻燃塑料组合物，通过根据权利要求16的用于制备阻燃塑料组合物的方法以及通过根据权利要求17的模塑部件、油漆或涂料实现该目的。各从属权利要求在此代表有利的方案。因此，本专利技术涉及有机氧基酰亚胺盐作为塑料用阻燃剂的用途，该有机氧基酰亚胺盐包含下式I所示的至少一种结构单元，R1选自无机阳离子或有机阳离子。术语“有机氧基酰亚胺盐”从而应理解为与衍生自有机氧基酰亚胺的盐同义。在例如先前已经提及的德国专利申请DE102013005307中描述了这种有机氧基酰亚胺。关于有机氧基酰亚胺结构原理的进一步解释，参考本专利申请的全部内容。根据本专利技术所使用的有机氧基酰亚胺的盐，即有机氧基酰亚胺盐，可以由这些有机氧基酰亚胺通过例如用碱转化来制备。优选的阳离子R1在下文描述。无机阳离子从而优选地选自金属阳离子，优选一价、二价或三价碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和/或稀土金属阳离子，特别是Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+和/或Al3+。优选的有机阳离子特别地选自含氮和/或含磷有机阳离子，特别是铵阳离子、三聚氰胺阳离子和鏻阳离子。有机阳离子从而可以以低分子形式存在或与聚合物骨架结合。同样地，前述至少两种不同阳离子的组合是可以的，即有机氧基酰亚胺盐可以同样地以混合盐存在。例如，两种或更多种无机阳离子、两种或更多种前述有机阳离子、以及具有无机和有机阳离子二者的混合盐的组合从而也是可能的。对此，或者或另外，本专利技术所涉及的盐也可以以具有至少两种不同阳离子的混合盐存在。此方式例如两种或更多种无机阳离子、两种或更多种有机阳离子以及具有无机和有机阳离子二者的混合盐的组合。如果有机氧基酰亚胺盐不含卤素，即相应的化合物不包含卤素原子，在此是特别优选的。如果有机氧基酰亚胺盐具有以下结构则是更加有利的R1定义如上，R1’在每次出现时为相同或不同的，其代表线性或支化的烷基基团、线性或支化的烯基基团、芳香族基团、杂芳香族基团，或者两个基团R1’连接成环，该环可以是饱和的或不饱和的、经取代的或未经取代的，和/或至少一个或两个基团R1’或连接成环的基团R1’包含上式I表示的至少一个另外的结构单元。根据本专利技术所使用的有机氧基酰亚胺盐的优选实例在之后描述。仅包含通式I的一个结构单元的有机氧基酰亚胺盐是可想到的。以举例的方式，化合物从而选自以下所示的化合物。同样可想到的是氧基酰亚胺盐包含通式I的两个结构单元。与以下结构式对应的化合物在此是可行的n表示0、1、2、3或4，R2选自任选取代的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂芳基或桥接酰基基团。根据下式，使用具有通式I的三个结构单元的氧基酰亚胺盐同样是可行的。多个前述氧基酰亚胺盐的组合或混合物同样是可行的。在根据下式的氧基酰亚胺盐中，优选的是基团R2选自以下基团：n＝1至18的–(CH2)n–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CF3)2–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–OC(O)O-以及以下所示基团之前所示基团中含有的脂环族环体系或芳香族环体系为未经取代的或由一个或更多个烷基和/或烷氧基基团取代，Q在每次出现时为相同或不同的，其选自化学键及以下基团：n＝1至18的–(CH2)n–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CF3)2–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–CO3–，m为0或1至3。优选地，待保护的塑性材料是热塑性聚合物并特别地选自：a)由烯烃或二烯得到的聚合物，例如聚乙烯(LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、MDPE、HDPE、UHMWPE)、茂金属-PE(m-PE)、聚丙烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚环辛烯、聚烯烃-一氧化碳共聚物以及统计结构或嵌段结构形式的共聚物，例如聚丙烯-聚乙烯(EP)、EPM或EPDM、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸酯，例如乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸及其盐(离聚物)，以及三元共聚物，例如乙烯-丙烯酸-丙烯酸缩水甘油酯，接枝聚合物，例如聚丙烯-接枝-马来酸酐、聚丙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-聚丙烯酸丁酯-接枝-马来酸酐，b)聚苯乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机氧基酰亚胺盐作为塑料用阻燃剂的用途，所述有机氧基酰亚胺盐包含下式I表示的至少一个结构单元

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.18 DE 102014218810.51.一种有机氧基酰亚胺盐作为塑料用阻燃剂的用途，所述有机氧基酰亚胺盐包含下式I表示的至少一个结构单元R1选自无机阳离子或有机阳离子。2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述无机阳离子选自金属阳离子，优选一价、二价或三价的碱金属阳离子、碱土金属阳离子、过渡金属阳离子和/或稀土金属阳离子，特别是Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Zn2+和/或Al3+，所述有机阳离子选自含氮有机阳离子和/或含磷有机阳离子，特别是铵阳离子、三聚氰胺阳离子和鏻阳离子，以及至少两种不同前述阳离子和/或阴离子的组合。3.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述有机氧基酰亚胺盐不含卤素。4.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述有机氧基酰亚胺盐具有以下结构R1定义如上，R1’在每次出现时为相同或不同的，其代表线性或支化的烷基基团、线性或支化的烯基基团、芳香族基团、杂芳香族基团、或者两个基团R1’连接成环，所述环可以是饱和或不饱和的、经取代或未经取代的，和/或至少一个或两个基团R1’或连接成环的基团R1’包含上式I表示的至少一个另外的结构单元。5.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述有机氧基酰亚胺盐a)包含通式I的结构单元并具有根据下式中一个的结构b)包含通式I的结构单元并具有根据下式中一个的结构n表示0、1、2、3或4，R2选自任选取代的亚烷基、亚环烷基、亚芳基、亚杂芳基或桥接酰基基团，或c)包含通式I的3个结构单元并具有根据下式的结构6.根据前述权利要求所述的用途，其特征在于R2选自以下基团：n＝1至18的–(CH2)n–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–OC(O)O-以及以下所示基团在之前所示基团中含有的脂环族环体系或芳香族环体系是未经取代的或由一个或更多个烷基和/或烷氧基基团取代，Q在每次出现时为相同或不同的，其选自化学键以及以下基团：n＝1至18的–(CH2)n–、–CH(CH3)–、–C(CH3)2–、–CH(CF3)–、–C(CF3)2–、–O–、–S–、–SO2–、–NHCO–、–CO–、–C(O)–O–，m为0或1至3。7.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述塑料为热塑性聚合物并特别地选自a)由烯烃或二烯烃得到的聚合物，例如聚乙烯(LDPE、LLDPE、VLDPE、ULDPE、MDPE、HDPE、UHMWPE)、茂金属-PE(m-PE)、聚丙烯、聚异丁烯、聚-4-甲基戊烯-1、聚丁二烯、聚异戊二烯、聚环辛烯、聚烯烃一氧化碳共聚物，以及统计结构或嵌段结构的形式的共聚物，例如聚丙烯-聚乙烯(EP)、EPM或EPDM、乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)、乙烯-丙烯酸酯，例如乙烯-丙烯酸丁酯、乙烯-丙烯酸及其盐(离聚物)，以及三元共聚物，例如乙烯-丙烯酸-丙烯酸缩水甘油酯，接枝聚合物，例如聚丙烯-接枝-马来酸酐、聚丙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-接枝-丙烯酸、聚乙烯-聚丙烯酸丁酯-接枝-马来酸酐，b)聚苯乙烯、聚甲基苯乙烯、聚乙烯基萘、苯乙烯-丁二烯(SB)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯、苯乙烯-异戊二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(ABS)、苯乙烯-丙烯腈-丙烯酸酯(ASA)、苯乙烯-乙烯、苯乙烯-马来酸酐聚合物，包括相应的接枝共聚物，例如丁二烯上接枝苯乙烯、SBS或SEBS上接枝马来酸酐以及由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯-丁二烯和ABS得到的接枝共聚物(MABS)，c)含卤素聚合物，例如聚氯乙烯(PVC)、聚氯丁二烯和聚偏二氯乙烯(PVDC)、由氯乙烯和偏二氯乙烯得到的共聚物、或由氯乙烯和醋酸乙烯酯得到的共聚物、氯代聚乙烯、聚偏二氟乙烯，d)不饱和酯的聚合物，例如聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸月桂酯、聚丙烯酸硬脂酸酯、聚丙烯腈、聚丙烯酰胺，及其共聚物，例如聚丙烯腈-聚丙烯酸烷基酯，e)由不饱和醇和衍生物得到的聚合物，例如聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛，f)聚缩醛，例如聚甲醛(POM)或其共聚物，例如与正丁醛的共聚物，g)聚苯醚和与聚苯乙烯或聚酰胺的共混物，h)环醚的聚合物，例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚四氢呋喃，i)由羟基封端的聚醚或聚酯和芳香族或脂肪族异氰酸酯得到的聚氨酯，特别是线性聚氨酯，以及聚脲，j)聚酰胺，例如聚酰胺-6、聚酰胺-6.6、聚酰胺-6.10、聚酰胺-4.6、聚酰胺-4.10、聚酰胺-6.12、聚酰胺-12.12、聚酰胺11、聚酰胺12以及(部分地)芳香族聚酰胺，例如聚苯二酰胺，例如由对苯二甲酸和/或间苯二甲酸和脂肪族二胺制备的聚苯二酰胺、或由脂肪族二羧酸例如己二酸或癸二酸与芳香族二胺例如1,4-或1,3-二氨基苯制备的聚苯二酰胺、不同聚酰胺例如PA-6和PA6.6的共混物，或者聚酰胺和聚烯烃的共混物，例如PA/PP，k)聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚(醚)酮、聚砜、聚醚砜、聚芳砜、聚苯硫醚、聚苯并咪唑、聚海因，l)由脂肪族或芳香族二羧酸和二醇得到的聚酯或由羟基羧酸得到的聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚-1,4-二羟甲基环己烷对苯二甲酸酯、聚羟基苯甲酸酯、聚羟基萘二甲酸酯、聚乳酸，m)聚碳酸酯、聚酯碳酸酯以及共混物，例如PC/ABS、PC/PBT、PC/PET/PBT、PC/PA，n)纤维素衍生物，例如硝酸纤维素、醋酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素，o)弹性的、非热塑性的或硬塑性的塑料，p)两种或更多种前述聚合物的混合物、组合或共混物。8.根据前述权利要求中任一项所述的用途，其特征在于所述有机氧基酰亚胺盐与至少一种另外的阻燃剂组合使用，所述另外的阻燃剂选自：a)无机阻燃剂，例如Al(OH)3、Mg(OH)2、AlO(OH)、MgCO3、层状硅酸盐，例如蒙脱石或海泡石，非有机改性或有机改性的复盐，例如Mg-Al硅酸盐、POSS(多面体低聚倍半硅氧烷)化合物、碳酸钙镁石、水菱镁矿或埃洛石以及Sb2O3、Sb2O5、MoO3、锡酸锌、羟基锡酸锌，b)含氮阻燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁道夫·芬德尔，马库斯·马祖罗夫斯基，
申请(专利权)人：弗劳恩霍弗应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国,DE