[發(fā)明專利]阻燃聚酰胺模塑材料及其用途

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210069232.3
• 申請(qǐng)日: 2004-10-06
• 公開（公告）號(hào): CN102618023A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 埃瓦爾德·施奈德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: EMS-化學(xué)公開股份有限公司
• 主分類號(hào): C08L77/00
• 分類號(hào): C08L77/00;C08L77/02;C08L77/06;C08K13/04;C08K5/5313;C08K7/14;C08K5/098
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;王春偉

本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2004年10月6日，申請(qǐng)?zhí)枮椤?00480029294.5”，發(fā)明名稱為“阻燃聚酰胺模塑材料及其用途”的中國(guó)專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及基于脂肪族和部分芳香族聚酰胺混合物的無鹵阻燃模塑料，其含有次膦酸鹽作為阻燃劑。此外，本發(fā)明涉及根據(jù)本發(fā)明的聚酰胺模塑料用于生產(chǎn)模制品、尤其是電氣和電子工業(yè)用組件的用途。

背景技術(shù)

基于脂肪族聚酰胺的模塑料由于其出色的性能特征而在多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域中用于生產(chǎn)模制品。對(duì)于電氣和電子工業(yè)用組件來說尤其需要具有阻燃性能的聚酰胺模塑料，以確保充分防火。

聚酰胺通常通過加入鹵素化合物而提供阻燃處理。含鹵素的聚酰胺模塑料由于在焚燒處理過程中釋放含鹵素物質(zhì)，因此除了其它缺點(diǎn)之外其在毒理學(xué)上也是成問題的。為此，已經(jīng)開發(fā)了一些用于聚酰胺的無鹵阻燃體系。

DE?1931?387描述將紅磷加入到聚酰胺中。這種模塑料具有固有的暗色，這限制了用于著色的可能性。此外，在生產(chǎn)和加工含有紅磷作為阻燃劑的聚酰胺模塑料的過程中，由于形成有毒的膦而需要相當(dāng)多的安全防護(hù)。

由DE?19525873已知無機(jī)阻燃劑例如氫氧化鎂的用途。為得到足夠的阻燃性需要高填充量，這導(dǎo)致模塑料具有下降的強(qiáng)度和高脆性。

在EP?0614?933中尤其描述了含氮阻燃劑例如氰尿酸三聚氰胺。在聚酰胺中，尤其是在玻璃纖維增強(qiáng)配方中，其效果有限。

對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺模塑料，在EP?0782599中尤其提出含磷/氮阻燃體系，例如三聚氰胺多磷酸鹽。對(duì)于根據(jù)UL94的V0阻燃級(jí)別，需要至少25重量％的填充量，這使得模塑料的斷裂伸長(zhǎng)率低而不足以適用于各種應(yīng)用。

磷化合物被提出作為另一組無鹵阻燃劑。因而，EP?0792912描述了膦酸和二膦酸的鈣和鋁鹽作為阻燃劑用于聚酰胺的用途。提及聚酰胺6和聚酰胺66是特別適用的聚酰胺。由此生產(chǎn)的具有30重量％填充量的模塑料在試樣厚1.2mm時(shí)達(dá)到根據(jù)UL94的的V0阻燃級(jí)別。在EP?1024167A1中也證明了這些膦酸鹽的較高用量的必要性。從EP?1024167的表1中可推導(dǎo)出對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺6需要遠(yuǎn)大于20重量％、對(duì)于玻璃纖維增強(qiáng)聚酰胺66需要30重量％以上的膦酸鋁，以達(dá)到UL94的V0級(jí)別。這種高填充量對(duì)于機(jī)械性能具有不利影響。如果模塑料由于低斷裂伸長(zhǎng)率而呈脆性，這會(huì)導(dǎo)致一些問題，例如在具有咬合連接的組件的情況下在電氣工業(yè)中常產(chǎn)生的問題。所述組件通常在通過注射成型生產(chǎn)的短時(shí)間內(nèi)被組裝，即沒有調(diào)濕，其中如果這些咬合連接由于材料脆性而斷裂，則發(fā)生明顯破壞。為了防止出現(xiàn)這種情況，對(duì)于這些應(yīng)用，要求模塑料在新的模塑狀態(tài)下具有至少2％的斷裂伸長(zhǎng)率。

發(fā)明內(nèi)容

由此出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供一種新型聚酰胺模塑料，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)、特別是相對(duì)于EP?1024167的聚酰胺模塑料，其機(jī)械性能尤其是斷裂伸長(zhǎng)率得到顯著改善。所述聚酰胺化合物還應(yīng)該在試樣厚度最大為0.8mm時(shí)滿足根據(jù)UL94的V0阻燃級(jí)別的要求。

上述目的通過本專利權(quán)利要求1的特征來實(shí)現(xiàn)。

令人驚奇的是，目前發(fā)現(xiàn)權(quán)利要求1所限定的模塑料使得可以生產(chǎn)具有改善的機(jī)械性能、尤其是在新模塑狀態(tài)下斷裂伸長(zhǎng)率至少為2％的模制品。根據(jù)本發(fā)明的模塑料與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別還在于可使用顯著低填充量的次膦酸鹽作為阻燃劑，而且仍然達(dá)到根據(jù)UL94的V0阻燃級(jí)別。根據(jù)本發(fā)明，在本發(fā)明的基于脂肪族聚酰胺的模塑料的情況下，通過將一部分脂肪族聚酰胺替換為部分芳香族聚酰胺而明顯達(dá)到上述效果。

因此，本發(fā)明的主題是阻燃聚酰胺模塑料，包含：

a)20-80重量％的一種或多種脂肪族聚酰胺；

b)1-40重量％的一種或多種部分芳香族聚酰胺；

c)1-30重量％的阻燃劑，所述阻燃劑包含式(1)的次膦酸鹽和/或式(2)的二次膦酸鹽和/或其聚合物；

其中，

R¹、R²相同或不同，并且是指C₁-C₆的線型或支鏈烷基和/或芳基；

R³指C₁-C₁₀的線型或支鏈亞烷基、C₆-C₁₀亞芳基、烷基亞芳基或芳基亞烷基；

M????指來自元素周期表第二或第三主族或副族的金屬離子；

m????指2或3；

n????指1或3；