含亞磷酸的鋁羧酸鹽阻燃劑的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于聚合物制品的含亞磷酸的鋁羧酸鹽阻燃劑和包含與聚合物復(fù)合 的這類阻燃劑的聚合物制品。
【背景技術(shù)】
[0002] 鹵化阻燃劑因賦予聚合材料阻燃特性而為業(yè)界所熟知且被良好認(rèn)可。然而，需要 脫離鹵化材料，并且發(fā)現(xiàn)適用于與聚合物樹脂復(fù)合的非鹵化阻燃劑。用于與聚合物樹脂復(fù) 合的常用非鹵化阻燃劑是含亞磷酸的阻燃劑。
[0003] 聚合物物品的一些應(yīng)用需要使用一種阻燃劑，其不僅是非鹵素阻燃劑，而且不可 溶于所述聚合物。如磷酸三苯酯的亞磷酸組分往往可溶于聚合物樹脂中。當(dāng)含亞磷酸的阻 燃劑可溶于與其復(fù)合的聚合物樹脂中時，阻燃劑會降低聚合物樹脂的軟化溫度，即，其使聚 合物樹脂塑化。與塑化劑復(fù)合的聚合物一般具有較低熱尺寸穩(wěn)定性，意味其與非塑化聚合 物相比在較低溫度下的應(yīng)用受到限制。因此，需要發(fā)現(xiàn)不僅適用于與聚合物復(fù)合，而且不可 溶于聚合物的非鹵化阻燃劑。
[0004] 多種選擇方案可用于不可溶于聚合物樹脂的含亞磷酸的非鹵化阻燃劑添加劑。
[0005] W02011/163207A2公開一種制造呈粒子形式的適用作阻燃劑添加劑的鋁甲基膦酸 甲酯（AMMP)的方法。
[0006] US2007/0149659A1公開一種顆粒大小為0. 5到10微米的適用作甲基丙烯酸組合 物中的阻燃劑的次膦酸鹽。
[0007] 發(fā)現(xiàn)一種替代性的適用于增加聚合物樹脂的阻燃特性的不溶性非鹵化阻燃劑將 促進(jìn)此項(xiàng)技術(shù)。如果替代性的不溶性非鹵化阻燃劑是比AMMP和/或次膦酸鹽更有效的阻 燃劑，那么這將是一項(xiàng)尤其需要的進(jìn)步。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提供一種不可溶于聚合物樹脂，又賦予聚合物樹脂阻燃特性的新穎非鹵化 阻燃劑。本發(fā)明是意外發(fā)現(xiàn)有效賦予聚合物樹脂阻燃特性，但在聚合物樹脂中不溶解并且 由此使聚合物樹脂塑化的新穎含亞磷酸的鋁羧酸鹽的結(jié)果。此外，含亞磷酸的鋁羧酸鹽是 比鋁甲基膦酸甲酯（AMMP)和/或次膦酸鹽更有效的阻燃劑。
[0009] 在第一方面中，本發(fā)明是一種具有以下式的鋁羧酸鹽：Al [OCO (CH2) nP (O) (OR1) (OR2) ] 3，其中札和R 2是可以任選地被連接的烴基，并且η獨(dú)立地是1與4之間的整數(shù)。 [0010] 在第二方面中，本發(fā)明是一種制品，其包含與第一方面的鋁羧酸鹽一起復(fù)合的聚 合物。理想的是，制品（"聚合物物品"）呈聚合泡沫形式。
[0011] 本發(fā)明適用作供聚合物用的阻燃劑。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 當(dāng)未使用測試方法編號指示日期時，測試方法是指截至本文檔的優(yōu)先權(quán)日期的最 近期的測試方法。對測試方法的參考含有對測試協(xié)會與測試方法編號的參考。本文中使 用以下測試方法縮寫和標(biāo)識符：ASTM是指ASTM國際（前美國測試與材料協(xié)會（American Society for Testing and Materials)) ;EN 是指歐洲標(biāo)準(zhǔn)（European Norm) ;DIN 是指 德國標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)會（Deutsches Institut filr Normung);以及ISO是指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織 (International Organization for Standards)〇
[0013] "多個"是指兩個或兩個以上。"和/或"是指"和，或作為一個替代方案"。除非另 外指明，否則所有范圍包括端點(diǎn)。
[0014] 除非另外指明，否則"聚合物"是指均聚物與共聚物。除非另外指明，否則"共聚 物"包括嵌段共聚物、接枝共聚物、交替共聚物以及無規(guī)共聚物。
[0015] "（甲基）丙烯酸"是指"甲基丙烯酸"與"丙烯酸"。因此，"（甲基）丙烯酸"聚合 物為選自甲基丙烯酸聚合物和丙烯酸聚合物的聚合物。"甲基丙烯酸"聚合物含有聚合的甲 基丙烯酸單體。"丙烯酸"聚合物含有聚合的丙烯酸單體。"（甲基）丙烯酸"聚合物可以是 含有甲基丙烯酸單體與丙烯酸單體的共聚物，并且因此可以是甲基丙烯酸聚合物與丙烯酸 聚合物。如果共聚物是"不含（甲基）丙烯酸"，那么意味共聚物中不具有共聚合的甲基丙 稀酸與丙稀酸單體單元。
[0016] 本發(fā)明是一種具有下式的鋁羧酸鹽：Al[0C0(CH2)nP(0) (OR1) (0R2)]3，其對應(yīng)于以 下結(jié)構(gòu)：
[0017]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種鋁羧酸鹽，其具有下式:Al[0C0(CH2)nP(0) (0&) (0R2)]3，其中&和1?2是可以任 選地被連接的烴基，并且n獨(dú)立地為1與4之間的整數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁羧酸鹽，其中R種1?2獨(dú)立地選自乙基、甲基以及其中R:和 馬連接的環(huán)結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的鋁羧酸鹽，其中n選自1和2。
4. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的鋁羧酸鹽，其中n在每次出現(xiàn)時為1，并且R:和R2在 每次出現(xiàn)時為乙基。
5. 根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的鋁羧酸鹽，其特征還在于呈平均粒度為10微米或10 微米以下的粒子形式表征，如通過光散射測定。
6. -種制品，其包含與任一前述權(quán)利要求所述的鋁羧酸鹽一起復(fù)合的聚合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的制品，其特征還在于包含足夠的鋁羧酸鹽，因此含有按聚合 物物品重量計(jì)至少3重量％亞磷酸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的制品，其特征還在于所述聚合物包含選自苯乙烯類和 (甲基）丙烯酸類聚合物。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一權(quán)利要求所述的制品，其特征還在于所述聚合物定義其 中多個單元，使得所述制品呈聚合泡沫形式。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一權(quán)利要求所述的制品，其特征還在于不含阻燃增效劑。
11. 根據(jù)權(quán)利要求6至10中任一權(quán)利要求所述的制品，其特征還在于亞磷酸在所述制 品中的濃度小于按總聚合物物品重量計(jì)5重量％。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有式Al[OCO(CH2)nP(O)(OR1)(OR2)]3的鋁羧酸鹽，其中R1和R2是可以任選地被連接的烴基，并且n獨(dú)立地為1與4之間的整數(shù)，所述鋁羧酸鹽適用于形成包含所述鋁羧酸鹽一起復(fù)合的聚合物的制品，從而形成阻燃劑聚合物物品。
【IPC分類】C08K5-5317, C09K21-12, C07F9-40, C07F9-6571, C08K5-5357, C08K5-00
【公開號】CN104718217
【申請?zhí)枴緾N201380053310
【發(fā)明人】R·B·香卡, M·M·揚(yáng)基, S·P·巴克爾, T·A·摩根
【申請人】陶氏環(huán)球技術(shù)有限公司
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2013年10月8日
【公告號】CA2887053A1, EP2909220A1, US20150225546, WO2014062411A1