[发明专利]阻燃热塑性弹性体

说明书

优先权要求

本申请要求于2008年9月30.日提交的美国临时专利申请序列第61/101,512号(代理机构案卷号12008021)的优先权，该专利申请通过参考结合于此。

发明领域

本发明涉及显示弹性同时保留热塑性，也是阻燃的热塑性弹性体聚合物配混物。

发明背景

聚合物领域已经取得飞速发展，使材料科学从19世纪的木材和金属改变为20世纪中期使用热固性聚合物，再改变为20世纪后期使用热塑性聚合物。

热塑性弹性体结合了诸如硫化橡胶等热固性聚合物的高弹性与热塑性聚合物的加工特性的优点。

在一些应用中，出于安全原因，热塑性弹性体应是阻燃的。对于基本上非卤素阻燃剂的(HFFR)的热塑性弹性体(TPE)存在客户需求。

据报道，目前尚没有使交流电(AC)电缆同时符合以下标准的HFFR技术：(a)挠性接近聚氯乙烯(PVC)和(b)遵照保险业实验所(Underwriter′sLaboratory)(UL)62高要求，例如对于绝缘和护套的VW-1，150℃形变，热骤变测试，拉伸/伸长以及在100℃和121℃7天热老化。

采用基于卤素的阻燃剂的共聚聚酯(COPE)热塑性弹性体配混物已经市售多年。但本领域力图避免使用卤化阻燃剂。

专利公开WO/2006/121549报道了在热塑性聚氨酯(TPU)的情况下使用HFFR有机次膦酸酯、有机磷酸酯和无机磷酸盐。

发明内容

使用优于TPU的COPE作为基材或者用于电线和电缆绝缘料的优点在于，在相同的硬度/挠性下基于COPE的电缆比相同硬度的TPU基电缆具有更好的耐温性。换言之，为了符合UL 62 150℃热要求，COPE电缆比TPU电缆明显更具挠性。为具有与PVC(一种卤化化合物)相当的挠性，重要的是使用硬度不高于肖氏硬度33D，优选不高于肖氏硬度30D的COPE。软COPE具有较低的拉伸，因此更难以配制软COPE以符合电缆拉伸/VW-1要求。

本领域需要的是在电线和电缆绝缘应用中使用的通过UL 62 VW-1焰色试验的HFFR COPE TPE配混物。

在本发明中，已发现有机次膦酸酯和三聚氰胺聚磷酸酯的组合作为阻燃剂是COPE非常有效的HFFR，以在本发明中实现通过UL 62 VW-1焰色试验。可任选地加入有机磷酸酯以改善硬度和粘度。

在本发明中，“HFFR”表示在本发明配混物的任意成分中不包括任何卤素部分，但并不能控制该成分中可能存在的痕量杂质。换言之，HFFR表示基本上不含卤素的阻燃剂。

不幸的是，HFFR对于TPE通常经历的加工条件非常敏感。因此，在HFFR TPE的形成过程中本领域普通技术人员几乎不能预测，不论TPE是TPU、COPE或是苯乙烯类嵌段共聚物(SBC)。

本发明通过以下方式解决了该问题：采用有机次膦酸酯和三聚氰胺聚磷酸酯的组合作为阻燃剂，并且任选地还包含有机磷酸酯来配制HFFR COPETPE，以实现本发明配混物通过UL 62 VW-1焰色试验。

本发明的一方面是基本上不含卤素的热塑性弹性体配混物，其包含(a)含共聚聚酯的热塑性弹性体；(b)含有机次膦酸酯的阻燃剂；和(c)含三聚氰胺聚磷酸酯的阻燃剂。任选地，也可使用含有机磷酸酯的阻燃剂。

本发明的另一方面是由该配混物制得的塑料制品，具体是用于电线和电缆产品的绝缘层。

参考以下实施方式，本发明的特征将变得显而易见。

发明实施方式

含共聚聚酯的TPE

本发明的TPE基于共聚聚酯，常常与增塑剂、抗氧化剂、热稳定剂以及一种或多种次要聚合物配混。

任何共聚聚酯TPE都可用于本发明。可根据其适合用作电线和电缆产品的绝缘层的物理性质来选择共聚聚酯TPE。

共聚聚酯TPE的非限制性例子包括：杜邦公司(DuPont)的Hytrel牌TPE；DSM公司的Arnite牌TPE；LG化学品公司(LG Chemicals)的Keyflex牌TPE；和SK化学品公司(SK Chemicals)的Skypel牌TPE。这些产品的分销商包括维持网站提供进一步信息的生产商。

基本不含卤素的阻燃剂

已发现两种不同类型的HFFR阻燃剂尤其适合耐受COPE TPE配混过程中采用的加工条件并且还实现通过UL 62 VW-1焰色试验。

有机次膦酸酯阻燃剂