[发明专利]阻燃性聚酰胺

说明书

本发明涉及热塑性模塑组合物，其包含：A)30至97重量％的至少一种聚酰胺，B)1至20重量％的三聚氰胺化合物，C)1至50重量％的矿物填料，其由基本上为(隐晶)结晶(C1)和无定形硅酸(C2)与煅烧高岭土(C3)的混合物构成，D)0至20重量％的纤维填料，E)0至25重量％的滑石粉，以及F)0至15重量％的其他添加剂，其中A)至F)的总和为100重量％。

本发明涉及热塑性模塑组合物，其包含：

A)30至97重量％的至少一种聚酰胺，

B)1至20重量％的三聚氰胺化合物，

C)1至50重量％的矿物填料，其由基本上为(隐晶)结晶二氧化硅(C1)和无定形二氧化硅(C2)与煅烧高岭土(C3)的混合物构成，

D)0至20重量％的纤维填料，

E)0至25重量％的滑石粉，

F)0至15重量％的其他添加剂，

其中A)至F)的总重量百分数为100％。

本发明还涉及用于制备任何类型的模制品的用途以及由本发明的模塑组合物获得的模制品。

三聚氰胺衍生物(三聚氰胺氰尿酸盐)作为阻燃剂用于聚酰胺的用途已被知晓多年(参见US 3660344)。

最近几年，阻燃性聚酰胺的重要性日益增加。这里特别感兴趣的产品是电气领域中具有浅的固有色的那些产品。然而，尽管与增效剂相结合的红磷和卤素化合物是已知的阻燃体系，但它们不适用于该应用领域。卤素化合物降低了电性能如耐电痕性和介电强度。红磷的固有色阻止其用于浅色的用途。DE-A 1694254推荐使用三聚氰胺来制备未增强的浅色阻燃性聚酰胺。在玻璃纤维增强的聚酰胺的情况下，三聚氰胺和三聚氰胺盐(例如三聚氰胺氰尿酸盐)的效果较差，并且这些产品的耐灼热丝性(glow-wire)非常低——特别是当壁厚较薄时。

相比之下，未增强的模塑组合物——其通常具有较高的耐灼热丝性——具有机械特性(如刚度和强度)不足的缺点。尽管向具有三聚氰胺氰尿酸盐的聚酰胺混合物中添加玻璃纤维改善了机械特性，但是阻燃性能受到了不利影响，这是因为所谓的玻璃纤维的芯吸效应会严重损害阻燃性。因此，EP-A 241 702和EP-A 848 729公开了可通过在混合物中使用短玻璃纤维来改善由玻璃纤维与三聚氰胺氰尿酸盐制成的PA混合物的阻燃性能。这里同样可以通过使用特定粒度的三聚氰胺氰尿酸盐来改善阻燃性(参见EP-A 1423 460)。

阻燃性添加剂混合物的效果基本上通过UL 94V防火试验来描述。然而，对于阻燃性聚合物在建筑物内的系统中以及低压开关设备中的某些应用，根据IEC 60695-2-12的灼热丝试验是特别重要的标准，同时也期望高的阻燃性。

当在所引用的专利中使用玻璃纤维时，其可以以常规的连续长丝纤维(粗纱)或短切纤维(长度为4至6mm的纤维束)的形式使用。然后，挤出机中的剪切在产品中提供在常规加工的情况下约250-300μm的玻璃纤维长度分布(基于玻璃纤维含量为25％的产品计)。这里需要考虑的因素是平均纤维长度通常随纤维含量的增加而降低，这是因为引入区域中纤维相互作用的程度增加，因此纤维断裂的程度增加(F.Raumsteiner,R.Theysohn,Comp.Sci.Techn.23(1985)231)。

因此，本发明的目的是提供具有良好机械特性和良好阻燃性的阻燃性热塑性模塑组合物。特别的目的是通过添加矿物填料可获得导致灼热丝试验中的续燃(afterflame)时间最小的阻燃性。

出乎意料地，特别合适的材料为天然存在的矿物填料，其由微粒状的(隐晶)结晶和无定形二氧化硅与煅烧的层状高岭土(Neuburg硅质土)的混合物组成。矿物混合物采用松散的结晶地质沉积物的形式，其不适合通过物理方法分离。