[发明专利]抗水解的有机磷系抗氧化剂

说明书

本发明是涉及一种可抗水解的有机磷系抗氧化剂，特别是涉及一种可用来提高树脂在高温高含水环境下的抗氧化效果的抗氧化剂。

一般而言，有机磷系抗氧化剂在高温、高含水量的环境容易水解产生磷酸，分解所产生的磷酸又会进一步加速磷系抗氧化剂的水解速度，这样不仅会降低组合物的抗氧化性，也会造成设备的损坏，甚至于造成不可预期的污染；为了改善前述缺点，通常会在反应中添加胺类有机化合物来降低磷系抗氧化剂水解的速率，前述胺类有机化合物例如：六亚甲基四胺、三异丙酰胺、二甲基硬脂酰胺等，但这些化合物改善的效果不佳，且胺类的存在会影响树脂的化学性能并产生毒性，因此在使用上并不理想；此外，胺类有机化合物通常是配合例如：亚磷酸三壬基苯酯、二苯基亚磷酸异癸酯、二苯基亚磷酸异辛酯、亚磷酸三苯酯、4，4′-异亚丙基亚磷酸二羟苯基烷(C₁₂-C₁₅)酯[4，4′-iso prpylidene diphenol alkyl(C₁₂-C₁₅)phosphite)]等液体磷化物的抗氧化剂使用。

另外有一种抗水解的方法，是加强酚类的邻位取代基的空间位阻以保护磷，使磷不易和水分子接触，借此有效的防止水解现象的产生；例如：Ciba公司的商品名称为Irgafos 168的抗氧化剂：亚磷酸三(2，4-二丁基)苯酯[Tris-(di-tert-butyl-2，4-phenyl)phosphite]，就由三个在邻位具有叔丁基取代基的酚类所组成，其结构式如下式(Ⅰ)，具有下式(Ⅰ)的抗氧化剂所产生的水解现象虽然很少，但由于该成份减少了磷系抗氧化剂对氧的亲和性，同时降低了抗氧化力，因此，往往必需添加多量的磷系抗氧化剂才能达到相同的效果，在使用上也不理想。

为了改善前述缺点，美国发明专利第5，856，550号专利案提出另外一种抗水解的方法，就是在有机磷系抗氧化剂中添加无机制酸剂，并且一同使用胺类化合物来达到抗水解的目的，上述无机制酸剂例如：金属氧化物、碳酸金属盐、羧酸金属盐、水滑石、沸石等，一同使用无机制酸酯和三异丙醇胺，来吸收有机磷系抗氧化剂水解后所产生的磷酸，以降低其在酸性环境下产生加速水解的现象，而由于无机制酸剂和有机磷化合物间的亲和性不佳，因此，在分散不均的情况下，仍然无法有效地保护磷系抗氧化剂化合物，除此之外，胺类有机化合物的添加，也会造成树脂色相变差、加工变色、产生毒性等问题。

另一方面，美国发明专利第4，810，579号及第5，326，803号等专利案，利用反应型偶合剂包覆在有机磷化合物表面，借偶合剂对水的疏水性来达到抗水解的效果，以上两种方法或许有助于粉状有机磷化合物在高湿度环境下储存的抗水解性，但若在200℃以上高温并且高湿的条件下，仍无法达到抗水解的效果，例如此种有机磷化合物和树脂混合后，于高湿／高温(100℃以上)的条件下，加入挤出机中混炼挤出时，前述两种方法都无法达到抗水解的效果。

本案发明人等就是要克服前述问题点，针对有机磷系抗氧化剂的组成作改良，使其在高温、高湿的条件下，仍具有良好的抗水解效果。

本发明的目的在于提供一种具有良好抗水解效果，且添加在树脂中混炼时，也能产生良好色相，并且无加工变色和产生毒性等缺点的有机磷系抗氧化剂。

本发明的另一目的在于：提供一种可提高组合物和树脂混合后的加工性和抗氧化性，并可将组合物和载体混合成形直接添加于树脂中加工的有机磷系抗氧化剂。

本发明的特征在于：提供一种有机磷系抗氧化剂，上述抗氧化剂包含：有机亚磷酸酯，或者有机亚膦酸酯(phosphonite)，以及经表面处理剂处理的金属盐制酸剂，必要时可添加载体，使其形成一种在高温高湿的环境下，仍具有优良抗水解性和抗氧化性的抗氧化剂，上述抗氧化剂并可直接作为聚合物的添加物使用。

本发明的有机磷系抗氧化剂，乃包含：

(a)20～99．9wt％的有机亚磷酸酯或亚膦酸酯化合物；及

(b)0．1～80wt％经表面处理剂处理的金属盐制酸剂；

其中，表面处理剂和金属盐制酸剂的重量比为0．1～50wt％／99．9～50wt％，且表面处理剂选自：硅烷系偶合剂、钛酸盐系偶合剂、锆酸盐系偶合剂、铝酸盐系偶合剂、锆-铝酸盐系偶合剂、非离子型界面活性剂及阴离子型界面活性剂。