[发明专利]一种增韧的无卤阻燃聚酯组合物

说明书

本发明涉及一种无卤阻燃聚酯组合物，所述组合物包含热塑性聚酯和无卤阻燃体系。本发明具体涉及可用于制造结构部件的无卤阻燃聚酯组合物，这些结构部件可用在电气应用和电子应用中，尤其用在灯部件中。

多年来，用在电气应用和电子应用中的热塑性聚合物组合物的市场一直依赖包含含卤阻燃剂的阻燃组合物。由于多种原因，在过去的几年中人们对含卤阻燃剂的认可发生了相当显著地变化，结果市场对无卤替代品的兴趣明显增加。无卤阻燃聚酯组合物也受到关注。

由DE-19827845-A1已知这种组合物。这种已知组合物包含热塑性聚酯和无卤阻燃体系，所述无卤阻燃体系包含氮化合物、无机磷化合物和有机磷化合物的组合，阻燃体系中的各个组分必须以相对于总组合物1-30wt％的含量存在。根据DE-19827845-A1，存在以下4类原则上可以用在热塑性材料中的无卤阻燃剂：无机阻燃剂；含氮阻燃剂，如三聚氰胺氰尿酸酯；含磷阻燃剂；和含磷-氮阻燃剂。而且根据DE-19827845-A1，上述各种阻燃剂都有各自的优缺点，例如它们仅在用量非常高下才会起作用(无机阻燃剂)，在聚酯中根本不起作用(含磷阻燃剂)，或者在聚酯中单独使用时不起作用(含氮阻燃剂)。除了上述问题以外，还存在与机械性质相关的问题，具体对于含有10％以下增强剂的组合物来说，具有加工问题、迁移问题以及起霜问题。如上所述，DE-19827845-A1的已知组合物包含三种阻燃化合物的组合。DE-19827845-A1的实施例通常包含45wt％的聚酯，诸如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)；25wt％的所述阻燃剂组合；和30wt％的玻璃纤维增强剂。DE-19827845-A1未包括玻璃纤维含量较低或甚至没有玻璃纤维的实施例。

从本发明人的经验出发，对于数种应用，在不损害流动性质的条件下不能使用含量高达30wt％的玻璃纤维增强剂，或甚至根本不能使用玻璃纤维增强剂；而在其它特定情况下，需要阻燃剂的用量甚至高于25wt％。例如已经发现含氮化合物(诸如三聚氰胺氰尿酸酯)以相当高的用量用在未增强的聚酯组合物中作为主要阻燃剂可以提供良好的阻燃性质。然而还发现，含有较少增强剂和/或较多阻燃剂的上述聚酯组合物具有较差的机械性质。具体地，不含增强剂但含有大量阻燃剂的组合物虽然具有适用于结构部件的足够劲度，但是这种组合物太脆，并且具有对这种应用而言过低的断裂伸长率。

因此，本发明的目的在于使阻燃聚酯组合物变得坚韧，即提供一种不含卤素、具有良好的阻燃性以及具有改善的机械性质的聚酯组合物，即具有改善的延展性和断裂伸长率同时保持适当的劲度和强度。

上述目的已通过本发明的阻燃热塑性聚酯组合物实现了，其中，所述组合物包含1-20wt％的、化学键合到所述热塑性聚酯上的软段，所述软段的含量相对于热塑性聚酯和软段的总重。本发明的组合物中的热塑性聚酯包含含量为1-20wt％、化学键合到所述热塑性聚酯上的软段的作用在于：改善所述组合物的延展性和断裂伸长率，同时保持良好的机械性质，即保持适当的劲度和强度；而阻燃性质仅在微小程度上受到影响且被保持在良好水平。另一个作用在于：在特定情况下可以进一步提高阻燃剂体系的含量，从而获得改善的阻燃性质，同时保持断裂伸长率高于未经改性的参照阻燃组合物(具有较低阻燃剂含量)的断裂伸长率。

比较DE-19827845-A1而言，上述效果是令人惊讶的，DE-19827845-A1提及阻燃聚酯组合物可以包含用量例如为40wt％的橡胶弹性体(DE-19827845-A1，第8页第63行至第11页第48行)。这种聚合物通常被用作塑性组合物的增韧剂，并且如DE-19827845-A1中所引述，这种聚合物例如在如下参考文献中有描述：Houben-Weyl，Methoden der organischen Chemie，Bd 14/1(Georg-Thieme Verlag，Stuttgart，1061)，第392-406页和CB.Bucknall的″Toughened Plastic″(Applied Scientific Publishers，London，1977)。本发明人发现，这种橡胶弹性体对阻燃剂含量较高并且玻璃纤维增强剂含量低至为零的无卤阻燃聚酯组合物的冲击性质的作用有限，对所述组合物的伸长性质的作用与本发明的共聚软段的作用相比没有那么好，同时甚至在用量远低于40wt％的情况下对阻燃性质具有显著的不利影响