[发明专利]阻燃添加剂

说明书

本发明涉及可固化制剂，其含有环氧树脂体系、引发剂和至少一种阻燃剂，阻燃剂选自式KA的化合物，其中K＝单、二、寡和/或聚合磷鎓阳离子，A＝弱配位阴离子，还涉及通式KA的化合物作为树脂系统的阻燃剂的应用。

对材料防火性要求的增加，导致了在材料中使用阻燃添加剂，以便决定性地增加许多材料在它们的可燃性方面的安全性。

因此，在许多工业领域中，磷鎓盐或从磷鎓盐获得的反应产物，被用作阻燃剂。基于四(羟甲基)磷鎓盐的阻燃剂被用于例如赋予纤维素以阻燃性，特别是用于浸渍织物(EP 595 142或WO 8900217)和木材(GB 2 200 363)。这些盐与异氰酸酯或氧化烯的反应产物，被发现可用作聚氨基甲酸酯的阻燃添加剂(DE 1 030 4344)。此外，已描述了磷鎓盐作为聚碳酸酯的阻燃剂(JP 2001 288352)和作为阻燃聚酯纤维的结构单元(JP 2000 290834)。此外，已描述磷鎓盐作为聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸和丁二烯/丙烯腈-丙烯腈/苯乙烯共聚物的阻燃剂(Gulham等的US 3 309 425)。

环氧树脂体系中的常规阻燃系统是含溴阻燃剂与氧化锑阻燃增效剂的组合。但是，这些化合物是环境污染物。由于其在水中的部分溶解性，氧化锑特别有问题。除了氰尿酸三聚氰胺之外，含磷化合物也可以添加到环氧树脂体系中作为阻燃化合物。

例如，Asano等的美国专利5 739 187公开了环氧树脂组合物，它含有作为半导体的包封物的含磷阻燃剂，以便避免使用三氧化二锑和溴代化合物。

在Gallo等的美国专利申请2004/0166241和Ahsan等的US2004/0217376中描述了磷鎓盐作为添加剂。二者都要求保护环氧树脂组合物，它含有环氧树脂体系、适合的引发剂、阻燃剂，优选包含氰尿酸三聚氰胺和有机季磷鎓盐。当与阻燃剂和引发剂组合时，有机季磷鎓盐提供了增效效应，因为盐对树脂的固化速度以及阻燃性质二者都有正面影响。但是，在每种情况下，需要附加的阻燃剂，并且环氧树脂组合物是通过热、一般来说是通过阴离子聚合作用固化的。

所添加的有机季磷鎓盐阳离子进一步的特征在于，其中相关的平衡离子选自亲核性卤化物、乙酸或磷酸阴离子。

此外，从日本专利申请2004083835了解到了使用具有弱配位阴离子的磷鎓盐作为可热固化树脂系统中的潜在聚合催化剂。

当通过阴离子聚合作用或加聚作用固化环氧树脂时，常规阻燃添加剂例如基于有机磷鎓盐的阻燃添加剂的存在，在大多数情况下是没有问题的。但是，这些添加剂(例如卤化物、乙酸盐或磷酸盐)的阴离子，通常是明显亲核或碱性的，因此抑制了阳离子聚合过程。因此，它们不能用于主要通过阳离子机制的非热固化、即环氧树脂的辐射固化中，因为在存在它们的情况下，树脂不能或只能部分交联。其他阻燃添加剂例如氰尿酸三聚氰胺，也与可阳离子聚合的环氧树脂体系不相容。

因此，本发明的目的是为非热固化的树脂系统提供有效的阻燃添加剂，因为对于这种类型的固化来说没有相容和有效的阻燃添加剂可用。为了获得足够的阻燃性，通常情况下阻燃剂添加的量将导致材料参数恶化。因此，本发明的另一个目的是保持所需的添加剂水平尽可能低，以便不对材料性质造成有害影响。

令人吃惊的是，现在已发现含有弱配位阴离子作为平衡离子的单、二、寡和聚磷鎓阳离子，代表了用于树脂系统的高效阻燃剂。由于空间位阻和弱亲核性的阴离子，这些阻燃添加剂也适合于不可热固化的环氧树脂体系，例如，因为它们不对聚合过程有负面影响，因此允许树脂系统的完全固化，例如通过根据阳离子机制而发生的辐射固化。

因此，本发明的主题内容是至少一种通式(I)的化合物作为树脂系统的阻燃剂的应用，

KA    (I)