[发明专利]阻燃性聚酯

说明书

本申请为申请日：2015年1月16日，申请号：201510022869.0，发明名称：阻燃性聚酯的分案申请。

技术领域

本发明是关于一种无卤反应型阻燃性聚酯，尤其是关于一种经改性的含磷不饱和聚酯。

背景技术

已知阻燃剂大致分为卤系阻燃剂、硅系阻燃剂及磷系阻燃剂，其中卤系阻燃剂自20世纪起一直占领着重要地位，因为这类阻燃性佳、用量少，对材料的性能影响小，且价格适中。然而，由于卤素会衍生环境污染问题，再加上以卤系阻燃的高分子材料在热裂及燃烧时生成大量的烟尘及腐蚀性气体，给卤系阻燃剂的前景蒙上了一层阴影，越来越多的用户特别是电子/电气行业对卤系阻燃剂持审慎态度。近年来，磷系阻燃剂因其低烟、无毒、低卤或无卤等优点，因此目前磷系阻燃剂已逐渐取代卤系阻燃剂成为产业上所致力研发的对象。

化合物(DOPO)及其衍生物是近十几年迅速发展起来的一种新型磷系阻燃剂。由于分子的特殊结构，使它不仅比一般未成环的有机磷酸酯热稳定性和化学稳定性好，还具有含碳量高、无卤、低烟、无毒、不迁移和阻燃持久等优点。举例言之，美国专利公开号第2009/0198011号及中国专利101525420B号均揭示了含有9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphena nthrene-10-oxide，DOPO)成分的阻燃剂。

然而，上述含有DOPO成分的阻燃剂与非极性溶剂或可辐射固化的材料(如乙烯系材料)/单体(例如苯乙烯)的相容性不佳，在实际应用时(例如应用于涂料)存在相容性问题，容易导致例如固化后涂层分布不均与阻燃材料析出等问题，造成其使用范围有所限制。

鉴于此，本发明提供一种合成容易且量产方便的经改性的含磷不饱和聚酯，具有辐射可固化的基团，且能与可辐射固化材料(如乙烯系材料)/单体(例如苯乙烯)良好地相容且能互相交联聚合；此外，由于该经改性的含磷不饱和聚酯与非极性溶剂间亦有良好的相容性，且可进一步减少成膜收缩性，因此该阻燃性聚酯的适用范围更为广泛。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种阻燃性聚酯，其具有式I结构：

其中各个A'独立为二元醇残基，各个B'及各个B”可相同或不同且独立为饱和或不饱和酸酐或酸的残基，C'及C”可相同或不同且各自独立为氢、环氧基丙烯酸酯系化合物的残基或环氧基含硅化物的残基，限制条件为C'及C”非同时为氢，其中a为1至30的整数，b为1至30的整数，c为1至15的整数，且其中该阻燃性聚酯具有20至40的酸价。

本发明的另一目的在于提供一种涂料组合物，包含：上述阻燃性聚酯、乙烯系单体及聚合反应起始剂。

本发明的再一目的在于提供一种制备阻燃性聚酯的方法，其包括如下步骤：

(a)将至少一种二元醇、至少一种饱和或不饱和酸酐或酸、及进行聚合反应；

(b)进一步将至少一种饱和或不饱和酸酐或酸与步骤(a)的产物反应；

(c)将环氧基丙烯酸酯系化合物或环氧基含硅化物与步骤(b)的产物进行改性反应；及

(d)步骤(c)反应结束后，视需要将环氧基含硅化物加入，进行改性反应。

本发明的有益效果是:

1)本发明阻燃性聚酯使用单体D进行聚合反应，得到较高的磷含量与稳定的阻燃性能。

2)以丙烯酸酯系化合物进行改性而获得本发明阻燃性聚酯，上述不饱和聚酯在主链上具有不饱和键(C＝C)，具有可辐射固化特性。除了提供良好的组份(与单体或溶剂)兼容性，更能避免迁移的发生且不会析出，使实际应用上用途更为广泛。

3)本发明阻燃性聚酯亦可含硅，而通过磷与硅的阻燃协同效应而更增加阻燃性能，且增加与基材的密着性。

为让本发明的上述目的、技术特征及优点能更明显易懂，下文进一步说明本发明的具体实施方式。

具体实施方式

以下将具体地描述根据本发明的部分具体实施方式；惟，在不背离本发明的精神下，本发明尚可以多种不同形式的实施方式来实践，不应将本发明保护范围解释为限于说明书所陈述者。此外，除非文中有另外说明，在本说明书中(尤其是在权利要求书的保护范围中)所使用的“一”、“该”及类似用语应理解为包含单数及复数形式。