專利名稱：阻燃的聚烯烴組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防火聚烯烴組合物。本發(fā)明具體涉及提供防火聚丙烯組合物。更具體地說，本發(fā)明涉及阻燃的聚丙烯擠出纖維或膜或泡沫。
背景技術(shù)：
聚烯烴，例如聚乙烯和聚丙烯纖維，是大量/低成本的合成產(chǎn)品，具有出色的抗染性和抗磨性。在全塑的情況下，某些用途已經(jīng)需要聚合物的可燃性降低。當(dāng)需要降低可燃性時，這通常不是由聚烯烴纖維本身提供的，而是由制品中的其它組分之一提供的。例如，在鋪氈的情況下，膠乳粘合劑中可以荷載足夠的阻燃劑，以提供保護聚烯烴表面纖維的措施。本發(fā)明還涉及阻燃性聚烯烴泡沫，其適合產(chǎn)生絕熱材料、緩沖包裝材料、可回收使用的配送箱、汽車保險杠芯、電和電子部件，特別是電和電子部件，并涉及由預(yù)膨脹粒子的模內(nèi)發(fā)泡制備的模內(nèi)發(fā)泡制品。聚丙烯模內(nèi)發(fā)泡產(chǎn)品與聚苯乙烯模內(nèi)發(fā)泡產(chǎn)品相比，在耐化學(xué)品性、耐熱性、耐沖擊性和壓縮后形變恢復(fù)率方面勝出。因此，它們已被廣泛地用作緩沖包裝材料、可回收使用的配送箱、汽車部件例如保險杠芯、側(cè)面碰撞減能器和地板材料等寸。對用于聚烯烴、尤其是聚烯烴纖維或膜或泡沫的滿意的阻燃添加劑，仍有需求。在這樣的添加劑的選擇中，必須留意該添加劑不改變樹脂的性質(zhì)，例如顏色、撓性、抗拉強度、 電性質(zhì)、軟化點、硬度等等。但是，迄今為止，還沒有提供這樣一種適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)，其將賦予聚烯烴以阻燃性，但不會令人不滿意地影響一些前面提到的聚烯烴的期望性質(zhì)。這些期望性質(zhì)在供家庭和個人使用的織物、例如布料和家具包飾中尤為重要。用于聚烯烴的已知阻燃添加劑的一個問題是將這些添加劑有效分散到熔融聚烯烴中的難度。用于聚烯烴的阻燃添加劑通常是不溶于聚烯烴的粉末。由于這種缺乏溶解性， 將發(fā)生未分散的阻燃劑的局部化集中。這種局部化集中將引起噴絲嘴堵塞和斷絲，需要紡絲過程停工。一種方法是將添加劑預(yù)分散在適當(dāng)?shù)臒崴苄詷渲?，以形成包含所述改性劑的濃塑料粒。在生產(chǎn)過程中，這種方法當(dāng)然需要額外的和昂貴的步驟?，F(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)設(shè)法將某些添加劑摻入熱塑性熔體中，以求提供固有阻燃的聚丙烯。一些這樣的例子可見于美國專利Nos. 3，650，300,3, 663，502,3, 894，876,3, 894，121和 3，800，010。不幸的是，這些組合物包含鹵素，或不溶于聚烯烴，導(dǎo)致加工設(shè)備例如模頭的堵
O現(xiàn)有技術(shù)還已經(jīng)設(shè)法摻入某些阻燃劑或其組合，以求提供阻燃性聚丙烯纖維。一些這樣的例子可見于美國專利No. 4，532，278，其描述了在聚丙烯纖維中使用高熔點芳族溴化阻燃劑如四溴雙酚A、八溴二苯醚或十溴二苯醚與三(羥苯基)異氰脲酸酯的組合；和美國專利No. 5，618，623，其描述了在聚丙烯纖維中使用十溴二苯乙烷與三氧化銻的組合。這兩個專利描述了使用高度可熔的溴化阻燃劑，其將引起噴絲頭堵塞的問題。在美國專利No. 5，380，802中，聚丙烯纖維是通過與二溴苯乙烯接枝共聚并進一步添加四溴雙酚A的雙二溴丙基醚來阻燃的。這是一個多步驟過程，難以控制。美國專利
4No. 6，737，456公開了在聚烯烴、更具體地說是聚烯烴纖維中使用溴化化合物與自由基源的組合。這種組合提供了與聚丙烯可熔融摻合的組合物，但它仍然保留了鹵素內(nèi)容物的不良性質(zhì)。美國專利No. 4，139，476描述了在聚丙烯纖維中使用液體膦酸酯。所述膦酸酯被表面施加并保留在表面上，或接近聚烯烴的表面并發(fā)生遷移。在美國專利Nos. 6，921，504和6，924，032中，聚丙烯纖維和膜的阻燃性是通過摻入芳族多聚磷酸酯和NOR型位阻胺穩(wěn)定劑而實現(xiàn)的。因為該穩(wěn)定劑隨著時間被紫外輻射耗損，這些纖維最終喪失了它們的阻燃性。在歐洲專利No. 1，452，559和美國專利No. 6，822，023中，通過摻入NOR型胺穩(wěn)定劑和炭黑作為著色劑，來制造阻燃性丙烯-乙烯無規(guī)共聚物泡沫。通過將預(yù)膨脹的共聚物粒子放置在模具中，并用蒸汽加熱模具以便使粒子膨脹和融合在一起，產(chǎn)生了模內(nèi)發(fā)泡制品 O

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人意外發(fā)現(xiàn)，使用固體磷酸酯作為阻燃劑，對于聚烯烴、優(yōu)選聚烯烴纖維或膜或泡沫、更優(yōu)選擠出的聚烯烴纖維或膜將有效發(fā)揮作用。本文的聚烯烴組合物是避免了本文描述的加工和/或處理問題的阻燃聚烯烴組合物。具體地說，提供了聚烯烴組合物，例如阻燃的聚烯烴纖維和/或膜和/或泡沫形式的聚烯烴組合物，其避免昂貴和更復(fù)雜的手段來避開本文描述的與阻燃聚烯烴有關(guān)的加工和/或處理問題。本發(fā)明的固體磷酸酯不滲出，并具有高磷含量。本文提供了聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和阻燃有效量的通式(1)固體磷酸酯
權(quán)利要求
1.聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
2.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中亞芳基X是與對苯二酚的兩個氧原子鍵合的二價亞芳基部分。
3.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中所述固體磷酸酯是對苯二酚雙(磷酸二苯酯)。
4.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中固體磷酸酯的存在量，以聚烯烴組合物的總重量計，為約0. 5重量％至約5. 0重量％。
5.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中固體磷酸酯的熔融溫度為至少80°C。
6.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴選自聚丙烯和它的共聚物。
7.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴選自聚乙烯和它的共聚物。
8.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其不含NOR型受阻胺光穩(wěn)定劑。
9.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其還包含有效量的自由基發(fā)生劑。
10.權(quán)利要求9的聚烯烴組合物，其中自由基發(fā)生劑在約150°C至約250°C是穩(wěn)定的。
11.權(quán)利要求9的聚烯烴組合物，其中自由基發(fā)生劑是2，3-二甲基-2，3- 二苯基-丁燒或2，3-二甲基-2，3-二苯基-己烷。
12.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其任選包含至少一種選自以下的附加組分紫外線和光穩(wěn)定劑，UV屏蔽劑、UV吸收劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色顏料、分散劑、熒光增白劑、去光劑、潤滑劑、抗靜電劑、抗菌劑及其組合。
13.權(quán)利要求1的聚烯烴組合物，其中聚烯烴是聚烯烴纖維。
14.包含權(quán)利要求13的聚烯烴組合物的聚烯烴織物。
15.聚烯烴膜，其包含阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
16.權(quán)利要求15的聚烯烴膜，其具有500μ m以下的厚度。
17.聚烯烴泡沫，其包含阻燃有效量的通式(1)的固體磷酸酯
18.包含權(quán)利要求17的聚烯烴泡沫的聚烯烴成型制品。
19.權(quán)利要求13的聚烯烴組合物，其中聚烯烴纖維是聚乙烯和/或聚丙烯纖維。
20.權(quán)利要求15的聚烯烴膜，其中聚烯烴膜是聚乙烯和/或聚丙烯膜。
21.權(quán)利要求17的聚烯烴泡沫，其中聚烯烴泡沫是聚乙烯和/或聚丙烯泡沫。
22.制造阻燃的聚烯烴組合物的方法，所述方法包括將聚烯烴和阻燃有效量的通式 (1)的固體磷酸酯相接觸
全文摘要
本文提供了一種聚烯烴組合物，其包含聚烯烴和有效量的通式(1)的固體磷酸酯的阻燃劑其中n的平均值為約1.0至約2.0，X是與對苯二酚、間苯二酚、4，4′-聯(lián)苯二酚、雙酚S或雙酚F中任一種的兩個氧原子鍵合的二價亞芳基部分，并且其中磷酸酯不含鹵素。還提供了制造所述聚烯烴組合物的方法。這種防火聚烯烴組合物尤其可用于聚丙烯纖維和膜和泡沫。
文檔編號D01F1/07GK102341437SQ201080010266
公開日2012年2月1日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者杰拉德·R·阿萊索, 皮埃爾·杰沃萊特, 謝爾蓋·V·列夫奇克 申請人:Icl-Ip美國公司