[发明专利]阻燃热塑性组合物

说明书

相关申请

本申请是申请日为2008年6月17日、申请号为200880020936.3、发明名称为“阻燃热塑性组合物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及含有作为阻燃剂的有机含磷化合物的阻燃热塑性组合物。该组合物使得可以制造不因腐蚀或沉积而引起金属部件表面外观劣化的热塑性部件。本发明还涉及包含阻燃热塑性部件和金属部件的制品。

背景技术

基于热塑性树脂的组合物用于通过各种成形方法制造制品。这些制品应当具有高的机械性能，还具有化学抗性、电绝缘性，以及当这些部件着火时的良好阻燃性。一个重要方面是这些部件不应当着火，即不产生火焰；或者虽然着火但是在尽可能高的温度下着火。

基于热塑性基体的组合物的阻燃已经研究了很长时间。因而，所使用的主要阻燃剂为红磷，含卤素化合物如多溴代联苯、多溴代联苯醚、溴代聚苯乙烯，属于三嗪类的含氮有机化合物如三聚氰胺或其衍生物如氰尿酸三聚氰胺，以及更近的磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺和焦磷酸三聚氰胺，有机亚磷酸和它们的盐。

然而，申请人已发现使得与阻燃热塑性部件接触或邻近的金属部件的表面外观劣化的特定腐蚀机理的存在。因而已观察到热塑性部件中所含的大部分阻燃剂将导致金属部件表面的腐蚀，尤其是在外部因素如温度、水和/或氧的影响下。此外，这些阻燃剂或其衍生物通过热塑性基体中的提取和/或迁移现象而沉积到金属部件的表面上。

这些在金属部件上的腐蚀和沉积痕迹最终导致它们的寿命降低以及它们的某些固有性能的改变，例如它们的电导率。

从该问题出发，因而需要寻找完美地适合于阻燃热塑性组合物的阻燃并且还能够不破坏接触或邻近的金属部件表面的阻燃剂；以及含有具有良好的表面外观(尤其是在不同温度下的含有水和/或氧的环境中)的金属部件和塑料部件的制品。

应当指出，在热塑性组合物的加工以及转变成熔融状态的过程中由阻燃剂如红磷或含卤素衍生物引起的腐蚀现象是本领域技术人员已知的。这是因为制备阻燃热塑性组合物或者含有该组合物的制品的成形所需的温度变化在通常接近阻燃剂降解温度的温度下对阻燃剂施加了热应力。因此，经受有时很长的热应力的阻燃剂可发生降解，从而在熔融状态下产生腐蚀性物质，该腐蚀性物质导致与后者接触的金属部件的腐蚀，所述金属部件例如挤出机的螺杆和筒，注塑成型压机的螺杆和筒以及热块或通道和模型。

此外，含卤素类型的阻燃剂和红磷在热塑性组合物中在很大程度上是与增强填料结合的，以保证制得的制品的某种刚性。为此，优选使用高硬度的针状填料如玻璃纤维，以及高纵横比和高硬度的矿物填料如硅灰石。后者还已知在熔融状态下产生挤出机和注塑压机的金属部件的机械磨损和磨耗现象。因而，对于这种组合物，难以将熔融流体的输送过程中由增强填料引起的机械磨损现象与阻燃剂的降解在升温条件下引起的化学腐蚀现象相分离。实际上，这涉及一种组合的现象，对此这两种作用方式在熔融状态下导致腐蚀现象。这是由于与填料有关的机械磨损在金属部件中的引起缺陷，从而更易于通过化学途径腐蚀。

本发明的申请人发现的腐蚀机理是不同的，因为它是在不存在能够引起阻燃剂降解并形成腐蚀性物质的热应力的情况下，并且在不存在流体输送现象并因而不存在能在金属部件中形成表面缺陷的机械磨损现象的情况下发生的。实际上，在本发明的范围内，热塑性部件和金属部件是固态的并且接触或邻近。因此，其腐蚀现象的作用的种类和方式在本质上是不同的，因为必定涉及在熔融状态下不存在的腐蚀性物质的提取和/或迁移现象。

发明内容

申请人已出人意料地发现，在热塑性基体中使用有机含磷阻燃化合物使得可以制造一种热塑性部件，该热塑性部件不引起或者限制与该热塑性部件接触或邻近的金属部件表面的劣化。

此外，这些热塑性组合物具有非常令人满意的阻燃水平和良好的机械性能。

本发明的主题因而在于有机含磷化合物在热塑性基体中用于制造热塑性部件的用途，该热塑性部件使得能够防止、减少或降低与该热塑性部件接触或邻近的金属部件表面外观的劣化。

金属部件与热塑性部件之间的距离通常小于或等于1cm，优选小于或等于0.5cm，更优选小于或等于0.1cm。

金属部件可以由金属或不同金属的合金构成，它们任选地全部或部分被金属沉积物覆盖。金属部件可以例如含有一种或多种选自铜、锌、镍和银的金属。作为例子，可以提及铜和锌的合金，该合金可部分地被银、银与镍的混合物或者银与锡的混合物的沉积物所覆盖。