阻燃性聚酯组合物及其用途制造技术

本发明专利技术涉及阻燃性聚酯组合物，包含‑作为组分A的热塑性聚酯，‑作为组分B的填料和/或增强材料，‑作为组分C的式(I)的次膦酸盐

Flame retardant polyester compositions and their applications

The present invention relates to a flame retardant polyester composition comprising thermoplastic polyester as component A, filler and/or reinforcing material as component B, hypophosphite as formula (I) of component C.

【技术实现步骤摘要】
阻燃性聚酯组合物及其用途
本专利技术涉及阻燃性聚酯组合物以及由其制备的模制件。
技术介绍
可燃的塑料通常必须配备有阻燃剂，以可以达到由塑料加工者要求和部分地由立法者要求的高阻燃性要求。优选地，也出于生态原因，使用非卤化的阻燃剂体系，其仅形成少量烟气或不形成烟气。这些阻燃剂中经证实，次膦酸的盐(次膦酸盐)对于热塑性聚合物是特别有效的(DE2252258A和DE2447727A)。此外已知次膦酸盐与特定的含氮化合物的增效的组合，其在一系列聚合物中作为阻燃剂比单独的次膦酸盐更有效(WO-2002/28953A1以及DE19734437A1和DE19737727A1)。由US7,420,007B2已知包含少量经选择的调聚物的二烷基次膦酸盐适合作为聚合物的阻燃剂，其中聚合物在将阻燃剂引入聚合物基体中时仅经历非常少的降解。必须经常以高剂量掺入阻燃剂，以保证根据国际标准的塑料的足够的耐火性。由于对于在高温下的阻燃作用所需要的其化学反应性，阻燃剂可能尤其在较高剂量的情况下损害塑料的加工稳定性。其可能导致增强的聚合物降解、交联反应、气体释放或变色。由DE102007041594A1已知阻燃聚酯配混物，其包含热塑性聚酯、聚碳酸酯、次膦酸盐以及任选的三聚氰胺与磷酸和/或缩合磷酸的反应产物或者其它含氮的阻燃剂和任选的增强材料和/或另外的添加剂。其优异之处在于安全的UL94V-0分级、提高的耐灼热丝性改进的机械性质和降低的聚合物分解。DE102010049968A1中公开了另外的具有该性质分布的阻燃聚酯配混物。该配混物包含热塑性聚酯、次膦酸盐、磷腈和任选的三聚氰胺与磷酸和/或缩合磷酸的反应产物或者其它含氮的阻燃剂和任选的增强材料和/或另外的添加剂。然而迄今为止缺少同时实现所有需要的性质，如良好的电学值以及有效的阻燃性，以及同时实现模制件的良好脱模性和光滑表面的阻燃的含次膦酸盐的聚酯组合物。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供基于含次膦酸盐的阻燃体系的阻燃的聚酯组合物，其同时具有全部前述性质，并且其尤其具有良好的电学值(GWFI、GWIT、CTI)，以及有效的阻燃性(UL-94)，以及同时模制件的良好脱模性和光滑表面(外观)。由于蜡通常可能形成造成粗糙表面的风化，所以发现关于模制件的光滑表面的结果是特别有创造性的。本专利技术的主题是阻燃性聚酯组合物，其包含-作为组分A的热塑性聚酯，-作为组分B的填料和/或增强材料，优选玻璃纤维，-作为组分C的式(I)的次膦酸盐其中，R1和R2表示乙基，M为Al、Fe、TiOp或Zn，m表示2至3，优选2或3，和p＝(4–m)/2，-作为组分D的选自以下的化合物：乙基丁基次膦酸的、二丁基次膦酸的、乙基己基次膦酸的、丁基己基次膦酸的和/或二己基次膦酸的Al盐、Fe盐、TiOp盐或Zn盐，和-作为组分E的式(II)的膦酸盐其中，R3表示乙基，Met为Al、Fe、TiOq或Zn，n表示2至3，优选2或3，和q＝(4–n)/2-作为组分F的无机膦酸盐，和-作为组分G的蜡，选自聚烯烃蜡、酰胺蜡、天然蜡、长链脂族羧酸(脂肪酸)和/或其酯或盐。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分A的份额通常为25至95重量％，优选25至75重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分B的份额通常为1至45重量％，优选20至40重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分C的份额通常为1至35重量％，优选5至20重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分D的份额通常为0.01至3重量％，优选0.05至1.5重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分E的份额通常为0.001至1重量％，优选0.01至0.6重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分F的份额通常为0.005至6重量％，优选0.05至2重量％。在根据本专利技术的聚酯组合物中，组分G的份额通常为0.05至5重量％，优选0.1至2重量％。在这种情况下，组分A至G的份额的百分比数值基于聚酯组合物的总量计。优选的是阻燃性聚酯组合物，其中-组分A的份额为25至95重量％，-组分B的份额为1至45重量％，-组分C的份额为1至35重量％，-组分D的份额为0.01至3重量％，-组分E的份额为0.001至1重量％，-组分F的份额为0.005至6重量％，和-组分G的份额为0.05至5重量％，其中，百分比数值基于聚酯组合物的总量计。特别优选的是阻燃性聚酯组合物，其中-组分A的份额为25至75重量％，-组分B的份额为20至40重量％，-组分C的份额为5至20重量％，-组分D的份额为0.05至1.5重量％，-组分E的份额为0.01至0.6重量％，-组分F的份额为0.05至2重量％，和-组分G的份额为0.1至2重量％。优选使用的组分C的盐是其中Mm+表示Zn2+、Fe3+或尤其Al3+的那些。优选使用的组分D的盐是锌盐、铁盐或尤其是铝盐。优选使用的组分E的盐是其中Metn+表示Zn2+、Fe3+或尤其Al3+的那些。非常特别优选的是阻燃性聚酯组合物，其中M和Met表示Al，m和n为3以及其中组分D和F的化合物作为铝盐存在。在另一优选的实施方案中，上述阻燃性聚酯组合物包含在0.0001至0.2重量％，优选0.0002至0.05重量％范围内的量的铁。在这种情况下，所述铁可以以单质形式或以包含铁的合金的形式存在。然而优选地，所述铁以包含铁的物质的形式存在，也就是以离子型或非离子型铁化合物的形式存在。例如，铁可以作为阳离子组成部分存在于组分C、D、E和/或F中或可以使用另外的铁盐或还有铁络合物。出人意料地发现，根据本专利技术的聚酯组合物在铁存在下，在配混时或者在注塑成型时具有拓宽的加工窗口以及具有改进的热稳定性，同时还有良好的阻燃效果。特别优选地，阻燃剂组分C)至F)作为与包含铁的化合物的物理混合物而存在。同样特别优选地，阻燃剂组分C)、D)、E)或F)的至少一种包含铁。优选地，用于制备根据本专利技术的聚酯组合物的铁化合物为铁(II)盐和/或铁(III)盐。在另一优选的实施方案中，根据本专利技术的聚酯组合物包含作为组分H的具有大于或等于20的平均缩合度的聚磷酸三聚氰胺。根据本专利技术作为组分H使用的具有大于或等于20的缩合度的三聚氰胺的聚磷酸盐衍生物作为阻燃剂的用途也是已知的。因此，DE102005016195A1公开了稳定化的阻燃剂，其包含99至1重量％的聚磷酸三聚氰胺和1至99重量％的具有储备碱度的添加剂。在该文献中还公开了可以将该阻燃剂与次膦酸和/或次膦酸盐组合。优选的根据本专利技术的聚酯组合物包含作为组分H的聚磷酸三聚氰胺，其平均缩合度为20至200，尤其是40至150。进一步优选的根据本专利技术的聚酯组合物包含作为组分H的聚磷酸三聚氰胺，其具有大于或等于320℃，尤其是大于或等于360℃，且非常特别优选大于或等于400℃的分解温度。优选地，作为组分H，使用聚磷酸三聚氰胺，其由WO2006/027340A1(对应于EP1789475B1)和WO2000/002869A1(对应于EP1095030B1)已知。优选使用聚磷酸三聚氰胺，其平均缩合度介于20和200之间，尤其是介于40和150之间，和其三聚氰胺含量为1.1至2.0mol，尤其是1.2至1.8mol每摩尔磷原子。同样优选使用聚磷酸三聚氰胺，其平均缩合度(数均)为>20，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.阻燃性聚酯组合物，其包含‑作为组分A的热塑性聚酯，‑作为组分B的填料和/或增强材料，‑作为组分C的式(I)的次膦酸盐

【技术特征摘要】
2017.09.07 DE 102017215773.91.阻燃性聚酯组合物，其包含-作为组分A的热塑性聚酯，-作为组分B的填料和/或增强材料，-作为组分C的式(I)的次膦酸盐其中，R1和R2表示乙基，M为Al、Fe、TiOp或Zn，m表示2至3，和p＝(4–m)/2，-作为组分D的选自以下的化合物：乙基丁基次膦酸的、二丁基次膦酸的、乙基己基次膦酸的、丁基己基次膦酸的和/或二己基次膦酸的Al盐、Fe盐、TiOp盐或Zn盐，和-作为组分E的式II的膦酸盐其中，R3表示乙基，Met为Al、Fe、TiOq或Zn，n表示2至3，和q＝(4–n)/2-作为组分F的无机膦酸盐，和-作为组分G的蜡，选自聚烯烃蜡、酰胺蜡、天然蜡、长链脂族羧酸和/或其酯或盐。2.根据权利要求1所述的阻燃性聚酰胺组合物，其特征在于，M和Met表示Al，m和n为3，和组分D和F为铝盐。3.根据权利要求1至2至少一项所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，-组分A的份额为25至95重量％，-组分B的份额为1至45重量％，-组分C的份额为1至35重量％，-组分D的份额为0.01至3重量％，-组分E的份额为0.001至1重量％，-组分F的份额为0.005至6重量％，和-组分G的份额为0.05至5重量％，其中，百分比数值基于聚酯组合物的总量计。4.根据权利要求3所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，-组分A的份额为25至75重量％，-组分B的份额为20至40重量％，-组分C的份额为5至20重量％，-组分D的份额为0.05至1.5重量％，-组分E的份额为0.01至0.6重量％，-组分F的份额为0.05至2重量％，和-组分G的份额为0.1至2重量％。5.根据权利要求1至4至少一项所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，所述聚酯组合物包含在0.0001至0.2重量％，优选0.0002至0.05重量％范围内的量的铁。6.根据权利要求5所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，阻燃剂组分C)、D)、E)或F)的至少一种包含铁。7.根据权利要求1至6至少一项所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，所述阻燃性聚酯组合物包含作为组分H的具有大于或等于20的平均缩合度的聚磷酸三聚氰胺，优选其平均缩合度为20至200的聚磷酸三聚氰胺。8.根据权利要求1至7至少一项所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，所述阻燃性聚酯组合物包含作为组分I的氰尿酸三聚氰胺。9.根据权利要求1至8至少一项所述的阻燃性聚酯组合物，其特征在于，所述阻燃性聚酯组合物具有大于或等于500伏特的根据国际电工委员会标准IEC-60112...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·鲍尔，S·赫罗尔德，M·西肯，
申请(专利权)人：科莱恩塑料和涂料有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH