[发明专利]包含环糊精的无卤阻燃热塑性弹性体组合物

说明书

无卤阻燃组合物包含热塑性弹性体，这些热塑性弹性体表现阻燃性并且根据可燃性等级UL 94 V是无滴落的。这些阻燃组合物包含a)一种或多种热塑性弹性体，以及b)阻燃混合物，该阻燃混合物包含：b1)至少一种包含次膦酸盐或二次膦酸盐或聚合物次膦酸盐或二次膦酸盐的聚合物的阻燃剂，b2)膦酸酯低聚物、聚合物或共聚物，或含磷的氨基组合物；以及b3)环糊精。

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§365(c)要求2016年3月31日提交的美国临时申请号62/315,749的优先权，将该临时申请以其全文通过引用结合在此。

技术领域

本发明涉及包含热塑性弹性体的无卤阻燃组合物的领域。

背景技术

本说明书中引用了若干项专利和出版物以便更全面地描述本发明所涉及的技术发展水平。这些专利和出版物中的每一者的全部披露内容均通过引用结合在此。

由许多热塑性树脂组合物提供的设计灵活性、它们相对轻的重量和耐腐蚀性使得它们成为用于许多用途的有吸引力的材料，包括在许多应用中代替金属组件，这些应用包括机动车辆和休闲车辆、家电、工具、电子器件、家具和玩具。然而，在建筑、家具、运输或电气/电子产业中，优选将热塑性树脂组合物制成阻燃的以促进产品安全性，防止火蔓延并且减少暴露于火时产品的毁坏。赋予热塑性树脂组合物阻燃性的常规实践涉及添加一种或多种阻燃剂或阻燃混合物，该阻燃混合物典型地包括作为阻燃剂的卤代有机化合物例如溴化聚苯乙烯以及作为阻燃剂的增效剂的锑化合物。

不利地，卤代阻燃剂在热塑性树脂的加工温度下趋于分解或降解，并且释放的气体导致潜在的健康和环境影响。因此，已出现远离使用卤化阻燃剂的趋势。

赋予热塑性树脂组合物阻燃性的另一种常规方法为添加红磷。国际专利申请公开号WO 92/20731描述了一种组合物，该组合物包含弹性体、含有红磷的阻燃剂以及作为阻燃增效剂的聚磷酸铵。此外，细的红磷粉末均匀分散在树脂中的用途是已知的且经实践的。适得其反地，在处理细红磷粉末中着火和爆炸的危险是固有的。此外，在典型的燃烧温度下，在水蒸气存在下，红磷发生歧化形成含氧酸磷以及有毒气体磷化氢。

为了避免使用卤化阻燃剂和红磷的危险，在一些热塑性树脂组合物中它们已经被次膦酸盐替换。更具体地，次膦酸盐(phosphinate salt)是次膦酸的盐，并且也被称为次膦酸盐(phosphinate)。例如，德国专利号2,252,258和2,447,727披露了用作阻燃剂的次膦酸盐。美国专利号4,180,495披露了聚(次膦酸金属)盐在阻燃聚酯和聚酰胺中的用途。美国专利号6,255,371披露了阻燃组合物，该阻燃组合物包含：a)次膦酸盐、二次膦酸盐、或次膦酸盐与二次膦酸盐的聚合物；以及b)三聚氰胺的缩合产物、三聚氰胺与磷酸的反应产物、三聚氰胺的缩合产物与磷酸的反应产物或这些产物的混合物。美国专利号6,270,560披露了由次膦酸铝、氢氧化铝、膦酸铝和/或磷酸铝制成的、并且适合作为用于聚合物模制组合物的阻燃剂的盐混合物。美国专利号5,780,534和6,013,707披露了包含次膦酸或二次膦酸的钙盐或铝盐的阻燃聚酯组合物。

使用无卤阻燃组合物的缺点在于，当暴露于火焰时，此类组合物可以排放高水平的烟，这可造成严重到足以需要疏散燃烧建筑物或燃烧物体周围区域的烟吸入危害。为了解决这个问题，美国专利号8,781,278披露了一种阻燃剂，该阻燃剂包含次磷酸盐、含磷的氨基组合物、以及沸石。虽然此阻燃组合物在减少烟排放方面是有效的，然而当其燃烧时会滴落。

最近，阻燃材料的监管标准的严格性已经加强，以进一步增强火灾中人员和环境的安全性。例如，阻燃材料在燃烧时不应滴落，因为这种滴落可以立即将火焰传播到周围环境中。根据UL 94V(在设备和家电中用作部件的塑料材料的可燃性试验标准)测量燃烧材料的滴落。该UL 94V标准还提供了用于对塑料材料的点火特征进行评级的方法。