[发明专利]阻燃聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物

说明书

发明领域

本发明涉及阻燃聚(对苯二甲酸丙二醇酯)组合物，所述组合物包含一定的膦酸酯化合物作为阻燃添加剂。

发明背景

聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(“PTT”)一般通过1，3-丙二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸酯的缩聚反应制得。相比于聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(“PET”，用乙二醇而不是1，3-丙二醇制得)或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(“PBT”，用1，4-丁二醇而不是1，3-丙二醇制得)，对苯二甲酸丙二醇酯聚合物在机械特性、耐侯性、抗热老化性和抗水解性方面更优异。

据发现，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯可用于需要一定阻燃性的许多应用领域(如地毯、家具、机动车部件和电子部件)。已知，在一定情形下，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)可具有不充分的阻燃性，这在目前限制了其在一些应用领域中的使用。US 2004/00198878A2公开了包含部分浓缩的磷酸酯化合物的阻燃性的PTT树脂组合物。尽管已知磷酸酯防火剂赋予充分降低的易燃性，但对于一些应用，期望进一步降低易燃性。此外，一些磷酸酯能够向聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)赋予非期望的黄色。在PTT制品中，黄度是尤其不能接受的，其中浅的黄度是期望的，如服装织物和地毯。用聚合物制得的具有深黄度的织物和地毯在染色后可具有不可取的外观。

PCT专利公布WO2002053819公开了包含矿物纤维层的绝缘元件，所述纤维层至少部分涂覆有基本上由聚合物纤维组成的纤维网和呈环状膦酸酯形式的阻燃剂，所述聚合物纤维选自聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰胺纤维。

仍有必要提供具有改善的阻燃特性以及减轻的黄度的PTT组合物。还期望提供具有降低的毒性的此类组合物以减轻废弃处理对环境的影响。

发明概述

本发明的一个方面为聚(对苯二甲酸丙二醇酯)基组合物，包含：(a)基于所述组合物的总重量计约95重量％至约99.5重量％的聚合物组分，基于所述聚合物组分的重量计，所述聚合物组分包含至少约70重量％的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和(b)约0.5-5重量％的一种或更多种环状膦酸酯阻燃化合物。在优选的实施方案中，相比于不存在膦酸酯化合物的组合物，所述组合物具有减轻的黄度。

本发明的另一个方面为用于制备聚(对苯二甲酸丙二醇酯)基组合物的方法，法包括：a)提供(1)一种或更多种环状膦酸酯化合物；和(2)聚对苯二甲酸丙二醇酯；b)将聚对苯二甲酸丙二醇酯和环状膦酸酯化合物混合以形成混合物；和c)在搅拌下加热和共混所述混合物以形成组合物。

发明详述

根据本发明的实施方案，提供了包含一种或更多种阻燃添加剂的聚酯组合物。已令人惊讶地发现，相比于不含阻燃添加剂的聚酯组合物，阻燃添加剂的存在还提供组合物的黄度减轻。聚酯组合物包含聚(对苯二甲酸丙二醇酯)和一种或更多种膦酸酯化合物，尤其是环状膦酸酯化合物。相比于不含膦酸酯化合物聚酯组合物，组合物具有降低的易燃性和减轻的黄度。

在一些实施方案中，聚(对苯二甲酸丙二醇酯)基组合物包含：(a)约95重量％至约99.5重量％的聚合物组分，基于所述聚合物组分的重量计，所述聚合物组分包含至少约70重量％的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)，和(b)基于所述组合物的总重量计约0.5-5重量％的一种或更多种环状膦酸酯阻燃化合物。

如上文所述，聚合物组分(以及组合物整体)包含占优势量的对苯二甲酸丙二醇酯。

适用于本文所公开的组合物中的聚(对苯二甲酸丙二醇酯)为本领域所熟知，并能够例如通过1，3-丙二醇与对苯二甲酸或对苯二甲酸等同物的缩聚制备。在一些优选的实施方案中，1，3-丙二醇生物化学地得自可再生的来源(“生物衍生的”1，3-丙二醇)。

“对苯二甲酸等同物”是指在与聚合的乙二醇和二醇反应方面表现基本与对苯二甲酸一样的化合物，如相关领域的普通技术人员所通常认识到的那样。对苯二甲酸等同物包括例如酯(诸如对苯二甲酸二甲酯)和成酯衍生物诸如酰卤(例如酰氯)和酸酐。

优选对苯二甲酸和对苯二甲酸酯，更优选二甲酯。制备对苯二甲酸丙二醇酯的方法论述于例如US6277947、US6326456、US6657044、US6353062、US6538076、US2003/0220465A1和共同持有的美国专利申请11/638919中。