[发明专利]耐灼热丝的聚酰胺

说明书

本发明涉及热塑性模塑组合物，所述组合物包括：

A)29至97.5重量%的热塑性聚酰胺，

B)1至20重量%的氰尿酸三聚氰胺，

C)0.5至10重量%的基于作为母体结构的9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲氧化物（DOPO）的有机磷化合物，

D)1至50重量%的纤维填料，其长径比（L/D）为4至25，并且其算术平均纤维长度为40至250μm，以及

E)0至50重量%的其他添加剂，

其中组分A)至E)的重量百分比的总和为100%。

本发明还涉及本发明的模塑组合物用于制备纤维、箔片，和任意类型的模制品的用途，并且还涉及所得到的模制品。

近来具有耐火性的聚酰胺已越来越受到重视。此处特别感兴趣的产品是那些为用于电子领域配制为浅颜色的制剂。然而，虽然与增效剂相结合的红磷和卤素化合物是已知的防火体系，但其并不适用于这一应用领域。卤素化合物削弱了电学性能，例如耐电痕性（tracking resistance）和介电强度。红磷的固有颜色使其不能用于浅颜色的制剂。DE-A1694254提出加入三聚氰胺来制备配制为浅颜色的聚酰胺，其不具强化作用但是具有阻燃性。三聚氰胺和三聚氰胺盐，例如氰尿酸三聚氰胺，在玻璃纤维强化的聚酰胺中不太有效，并且所述产品的耐灼热丝性（glow-wire resistance）非常低——尤其是当壁厚比较薄时。

未强化的模塑组合物通常具有较高的耐灼热丝性但是相反地具有机械性能（例如刚度和强度）不足的缺点。向聚酰胺和氰尿酸三聚氰胺的混合物中添加玻璃纤维能提高机械性能，但是对阻燃性能产生不利的影响，因为玻璃纤维通过所谓的毛细效应导致阻燃性被显著削弱。因此，EP-A241702公开了由玻璃纤维与氰尿酸三聚氰胺制成的PA混合物可以通过在混合物中使用不区分尺寸的短玻璃纤维来获得改进的阻燃性能。

EP-A848729公开了氰尿酸三聚氰胺和具有特定长度分布的短玻璃纤维。

WO2008/119693和2008/132111公开了DOPO衍生物作为阻燃剂。

阻燃性添加剂混合物的有效性基本上通过根据UL94-V的燃烧试验来描述。然而，对于在建筑物中的安装工作中以及低压开关设备中的阻燃聚合物的特定应用，重要的主要是根据IEC60695-2-12的灼热丝试验，高阻燃性也是需要的。

就玻璃纤维用于上文所述的情形中而言，其可以是常规的连续长丝纤维（粗纱）或者短纤维（4至6mm长度的纤维束）。于是在挤出机中剪切得到在产品中对于常规方法而言约250-300μm的玻璃纤维长度分布（基于具有25%的玻璃纤维含量的产品）。此处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，因为纤维含量的增加导致在结合区的更高水平的纤维相互作用，并因此导致更高水平的纤维断裂（F.Raumsteiner,R.Theysohn,Comp.Sci.Techn.23(1985)231）。

在纤维含量高于20重量%时，添加氰尿酸三聚氰胺作为阻燃剂通常不足以在低壁厚下通过灼热丝试验。

因此本发明的目的是提供具有良好的机械性能和良好的阻燃性的阻燃热塑性模塑组合物。特别地，添加具有特定长径比的短玻璃纤维应该能够获得在灼热丝试验中得到最小续燃时间的阻燃性。

相应地，已经发现前言中所限定的模塑组合物。优选实施方案可见于从属权利要求中。

出乎意料地，已经发现含有具有特定长径比的短玻璃纤维的聚酰胺混合物，和由氰尿酸三聚氰胺和9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲氧化物（DOPO）的衍生物制成的增效混合物一起，符合在低壁厚下的灼热丝要求，即使在玻璃纤维含量高于20重量%时。

本发明的模塑组合物包括20至97.5重量%，优选40至93重量%，并且特别是40至84重量%的至少一种聚酰胺作为组分A)。

本发明的模塑组合物的聚酰胺通常具有90至350ml/g，优选110至240ml/g的特性粘度，根据ISO307在25°C下在96重量%浓度的硫酸中的0.5重量%浓度的溶液中测定。

优选的是具有至少5000的分子量（重均）的半结晶或无定形树脂，例如下列美国专利中所记载的：2071250、2071251、2130523、2130948、2241322、2312966、2512606和3393210。

其实例是衍生自具有7至13个环单元的内酰胺的聚酰胺，例如聚己内酰胺、聚辛内酰胺、和聚十二内酰胺，以及通过二羧酸与二元胺反应所得的聚酰胺。