[发明专利]阻燃的聚烯烃组合物及其制造方法

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2011年5月26日提交的美国申请No.13/116,868，和2010年9月3日提交的美国临时申请No.61/380,006,(2010EM257PROV)的优先权和权益，所有这些内容在此通过参考全文引入。

发明领域

本发明的实施方案涉及显示出所需的阻燃性的聚烯烃组合物及其制造方法。

发明背景

聚烯烃广泛用作塑料且显示出优异的可模塑性，耐溶剂性和机械强度，拥有低的比重，且在机动车部件、电子/电气部件、家用电子产品、吹塑和流延薄膜、模塑物品、压延和挤出型材和类似物的领域中作为材料便宜。

已经用各种添加剂改性聚烯烃。例如，添加惰性填料，例如粘土，有助于制造并增加组合物的经济价值。且炭黑作为着色剂或UV防护剂添加。在一些应用中，期望聚烯烃阻燃。因此，可添阻燃剂到聚烯烃中，使得聚烯烃阻燃。常用的阻燃剂包括无机阻燃剂，例如氢氧化镁或氢氧化铝，卤化阻燃剂，例如十溴二苯醚，非卤化的阻燃剂，例如氨基甲酰基多磷酸铵，或阻燃剂填料包，所述阻燃剂填料包可以是任何上述的结合物。

尽管通过容纳可提高组合物的制造、可加工性和/或最终功效的各种添加剂，证明聚烯烃是通用的，但添加添加剂可对所得聚烯烃组合物具有负面影响。例如，聚烯烃通常对可掺入到组合物内且没有负面影响聚烯烃组合物的一种或更多种的制造、可加工性或机械性能特征的填料物质或其他粒状物的含量水平具有局限性。例如，已经观察到包括大量阻燃剂的聚烯烃组合物倾向于喷霜或渗出，即，其中小量阻燃剂迁移到组合物表面上并沉积在制造设备，例如模具上的一种现象。类似地，在添加阻燃剂包的情况下，可观察到熔体粘度、结晶度的下降，拉伸强度和模量的降低或伸长率和冲击强度的降低。

因此，需要具有良好阻燃性、良好UV性能且维持或改进机械性能的阻燃聚烯烃组合物。

发明概述

本发明的一个或更多个实施方案包括阻燃组合物，所述阻燃组合物包括(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯和C_4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g；和(b)阻燃剂，其中该组合物满足UL94要求，且具有V2等级。

本发明的一个或更多个实施方案进一步包括制造阻燃组合物的方法，该方法包括结合(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯和C_4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元的共聚物，其中该共聚物的熔融热小于或等于约75J/g和(b)阻燃剂；和(c)形成满足UL94要求且具有V2等级的阻燃组合物。

例举性实施方案的详细说明

引言

本发明的实施方案至少部分基于具有阻燃性、耐候性且维持或改进机械性能的聚烯烃组合物的发现。特别地，已发现，可用阻燃剂和充足的炭黑二者改性聚烯烃，提供有利地能满足阻燃性标准UL94V2和紫外光(UV)标准UL746CF1的聚烯烃组合物。令人惊奇地发现，这些聚烯烃组合物可显示出所需的机械性能，尽管存在阻燃剂和炭黑。结果，可在高温、户外应用中使用这些聚烯烃组合物用于密封件、垫圈和户外照明与电气应用所用的软管，其中包括捕获和转化太阳能的那些装置。

聚烯烃组合物

本发明的聚烯烃组合物包括丙烯-基聚烯烃，尤其丙烯-α-烯烃共聚物，提供聚烯烃组合物抗UV性的足量炭黑，和提供聚烯烃组合物阻燃性的足量阻燃剂物质。另外，本发明的聚烯烃组合物可包括增效剂，炭形成剂和UV防护剂。聚烯烃也可包括可在阻燃聚烯烃组合物的制造领域中使用的其他成分。

此处所使用的“wt%”是指重量百分数。

此处的实施方案涉及阻燃组合物，它包括：

(a)含至少约50wt%丙烯衍生的单元，和约5-35wt%由乙烯和C_4-10α-烯烃中的至少一种衍生的单元(优选约7-约32wt%,约8-约25wt%,约8-约20wt%，或约8-约18wt%；优选约10-20wt%乙烯衍生的单元)的共聚物；

其中共聚物的熔融热小于或等于约75J/g(优选小于或等于约70J/g，小于或等于约50J/g，或小于或等于约35J/g)；

(b)阻燃剂，它优选包括下述中的至少一种：