专利名称：阻燃热塑性弹性体的制作方法
阻燃热塑性弹性体
背景技术：
本公开涉及到阻燃热塑性弹性体。含卤素的物质例如聚氯乙烯(PVC)广泛地用于线材和电缆应用中。生态和健康的关注正在驱动着努力寻找PVC的可行替代品。热塑性弹性体被看作是PVC的可能的无卤素替代品，因为热塑性弹性体和PVC在许多物理和机械方面是类似的。但是，线材和电缆应用需要阻燃性。添加阻燃剂到热塑性弹性体常常降低热塑性弹性体所需的物理和机械性质。期望有一种无卤素阻燃热塑性弹性体，其具有对于线材和电缆应用尤其是柔性线材/电缆来说合适的机械性质和物理性质。
发明内容
本公开提供了一种组合物。在一种实施方式中，提供一种组合物，其包括约12wt% 至约50wt%的热塑性弹性体和约48wt%至约75wt%的阻燃剂。所述热塑性弹性体的肖氏硬度小于50D。所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯。所述金属水合物与低聚的磷酸酯的重量比为大于1.45 1。本申请提供另一种组合物。在一种实施方式中，提供一种组合物，其包括热塑性弹性体，基于烯烃的极性聚合物，和阻燃剂。所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯。本申请提供一种制品。在一种实施方式中，提供一种制品，其包括由组合物构成的至少一个组件，所述组合物包括热塑性弹性体和阻燃剂。所述热塑性弹性体的肖氏硬度小于50。所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯。金属水合物与有机磷酸酯的重量比为大于约1.45 1。在一种实施方式中，所述制品包括金属导体和在所述金属导体上的涂层。所述涂层包括所述组合物。
图1是根据本申请一种实施方式的线材成形机(molder)的示意图。图2是根据本申请一种实施方式的燃烧试验装置的示意图。
具体实施例方式本申请提及的所有元素周期表是指由CRC Press, Inc.于2003出版并享有版权的元素周期表。同样，任何提及的族应该为在使用编号族的IUPAC系统的这个元素周期表中所反映的族。除非指出，从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的试验方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何参考的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US实施方式也引入作为参考)，特别是关于本领域中的合成技术、产品和加工设计、聚合物、催化剂、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和本领域常识的披露。本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质，如分子量、温度等是100至1，000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等， 以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1. 1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或 0.1。对于包含小于10 (例如1至5)的个位数的范围，典型地将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本申请中。本申请内的数字范围提供了热塑性弹性体、阻燃剂、UV-稳定剂、添加剂、和该组合物中各种其它组分的量，和限定这些组分的各种特性和性质等。在关于化学化合物使用时，除非明确说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独或共同包括己烷的全部异构体)。术语“化合物”和“络合物”可交替地用来表示有机化合物、无机化合物和金属有机化合物。术语“原子”表示元素的最小组成，而不管离子状态，即，不管其是否带电或部分带电或键接于另一个原子。术语“无定形” 表示缺少如通过差示扫描量热法(DSC)或等价技术所确定的晶体熔点的聚合物。术语“包含”、“包括”、“具有”以及它们的派生词不排除任何另外的组分、步骤或过程的存在，而不管本申请是否特别披露过它们。为消除任何疑问，除非有相反说明，否则，通过使用术语“包含”要求的所有组合物可以包括任何另外的添加剂、辅料、或化合物(不管是聚合的或不是聚合的)。相反，除了对于操作性能不必要的那些，术语“基本上由...组成”将任何其它组分、步骤或过程排除在任何以下叙述的范围之外。术语“由...组成”不包括未特别描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非说明，否则术语“或”指所列出的单独成员以及其任何组合。“组合物”等术语表示两种或更多种组分的混合物或共混物。“共混物”、“聚合物共混物”等术语表示两种或更多种聚合物的组合物。这样的共混物可以是或可以不是溶混的。这样的共混物可以是或可以不是相分离的。这样的共混物可以包含或可以不包含一个或多个微区构造，如由透射电子波谱法、光散射、X-射线散射、 以及任何其它本领域已知的方法所确定的。术语“聚合物”(等术语)是使相同或者不同类型的单体反应(即，聚合)制备的大分子化合物。“聚合物”包括均聚物和共聚物。在一种实施方式中，提供了一种组合物。所述组合物包括热塑性弹性体和阻燃剂。 所述阻燃剂由金属水合物和低聚的磷酸酯构成。金属水合物与有机磷酸酯的重量比为大于约1.45 1。所述重量比基于组合物的总重量。在一种实施方式中，所述热塑性弹性体的肖氏硬度小于50D。本申请所用的“热塑性弹性体”是一种聚合物，其⑴具有被拉伸到超过它原始长度并在释放时基本上缩回到它的原始长度的能力，和O)当暴露于热时软化并当冷却至室温时基本上回到它的原始条件。本发明的热塑性弹性体是不交联的，或者通过其它方式没有交联。本申请的热塑性弹性体区别于“热固性聚合物”，并且不包含“热固性聚合物”，热固性聚合物在加热时会不可逆地固化或者“硬化”。合适的热塑性弹性体的非限制性实例包括热塑性聚氨酯("TPU")，热塑性聚酯弹性体(TPEE)，聚酰胺弹性体，及其任何组合。在一种实施方式中，所述热塑性弹性体不含有基于烯烃的非极性聚合物例如基于乙烯的非极性聚合物和基于丙烯的非极性聚合物。本申请所用的“热塑性聚氨酯”(或者“TPU”)是多异氰酸酯、一种或多种聚合的二醇、和任选的一种或多种二官能增链剂的反应产物。所述TPU可通过预聚物、准预聚物或一步法(one-shot methods)制备。所述多异氰酸酯可为二异氰酸酯。所述二异氰酸酯在TPU中形成硬链段，并且可为芳族的，脂肪族的，和脂环族的二异氰酸酯，和两种或者更多种这些化合物的组合。源自二异氰酸酯(OCN-R-NCO)的结构单元的非限制性实例由以下式(I)表示
权利要求
1.一种组合物，其包括约12wt%至约50wt%的根据ASTM D2240测得的肖氏硬度小于50D的热塑性弹性体；约48wt%至约75wt%的阻燃剂，所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯，其中所述金属水合物与低聚的磷酸酯的重量比为大于1.45 1。
2.权利要求1的组合物，其中所述热塑性弹性体选自热塑性聚氨酯，热塑性聚酯弹性体，聚酰胺弹性体，及其组合。
3.权利要求1-2中任一项的组合物，其中所述低聚的磷酸酯选自间苯二酚二(磷酸二苯基酯)、双酚A 二(磷酸二苯基酯)、多磷酸双酚A酯及其组合。
4.一种组合物，其包括热塑性弹性体；基于烯烃的极性聚合物；和阻燃剂，所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯。
5.权利要求4的组合物，其中所述金属水合物与低聚的磷酸酯的重量比为大于 1. 45 1。
6.权利要求4-5中任一项的组合物，其包括约12wt%至约50wt%的所述热塑性弹性体；约Iwt %至约30wt%乙烯乙酸乙烯酯共聚物；约48wt%至约75衬％的所述阻燃剂；约30wt%至约45wt%的金属水合物；和约5wt%至约35wt%低聚的磷酸酯。
7.一种制品，其包括由组合物构成的至少一个组件，其中所述组合物包括肖氏硬度小于50D的热塑性弹性体和阻燃剂，所述阻燃剂包括金属水合物和低聚的磷酸酯，其中金属水合物与有机磷酸酯的重量比为大于约1.45 1。
8.权利要求7的制品，其中所述组合物包括基于烯烃的极性聚合物。
9.权利要求7-8中任一项的制品，其包括金属导体和所述金属导体上的涂层，所述涂层包括所述组合物。
10.权利要求9的制品，其中所述涂覆的金属导体具有根据UL-1581的方法1080测定的VW-I等级。
全文摘要
本申请提供了一种组合物，其包括热塑性弹性体和阻燃剂，所述阻燃剂由金属水合物和低聚的磷酸酯构成。金属水合物与低聚的磷酸酯的重量比为大于1.45∶1。所述组合物可为制品的组件，例如制品的组件，例如涂覆的线材或者涂覆的电缆，其中所述组合物存在于所述涂层中。
文档编号C08K3/22GK102549056SQ200980161577
公开日2012年7月4日 申请日期2009年7月31日 优先权日2009年7月31日
发明者G.J.陈, R.F.伊顿, W.G.姚, X.Y.泰, Y.D.齐 申请人:陶氏环球技术有限责任公司