專利名稱：無鹵素的阻燃組合物的制作方法
無鹵素的阻燃組合物
背景技術：
已知基于熱塑性聚氨酯(TPU)的無鹵素阻燃組合物。TPU提供機械性能、低熱形變、和適用于很多應用的撓性。但是，TPU具有幾個缺點。TPU昂貴并且其也具有高材料密度。而且，基于TPU的無鹵素阻燃劑會收縮，特別是當注塑時收縮。TPU與常規(guī)聚烯烴的復合材料無法克服TPU的這些缺點。TPU和常規(guī)聚烯烴之間的相容性較差，這是由于各組分之間的極性所致。將常規(guī)聚烯烴添加到TPU通常會降低最終復合材料的阻燃性能。而且，與單獨的TPU相比，TPU/聚烯烴復合材料的熱形變性質會經歷顯著降低。聚烯烴彈性體例如基于乙烯的彈性體的熔融溫度通常低于100° C。
需要無鹵素的基于TPU的組合物，該組合物保持TPU的較好的機械性能和熱形變性能，而同時不會損害阻燃性能。還需要當注塑時不會收縮的基于TPU的無鹵素阻燃組合物。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及具有良好撓性、低熱形變、和低收縮的無鹵素阻燃組合物。本發(fā)明提供組合物。在一種實施方式中，提供組合物，其包括約25wt%至約95wt%的熱塑性聚氨酯(TI3U);約5wt%至約50wt%的烯烴嵌段共聚物(OBC);和約30wt%至約70wt%的阻燃劑。阻燃劑選自間苯二酚二( 二苯基磷酸酯)(RDP)，二( 二苯基磷酸酯)(BDP)，雙酚-A 二( 二苯基磷酸酯)(BPADP)，三水合鋁(ATH)，基于氮/磷的無鹵素阻燃劑，環(huán)氧化的線性酚醛清漆樹脂，及其組合。組合物不需要TPU和OBC的增容劑。在一種實施方式中，組合物不含增容劑。本發(fā)明提供另一種組合物。在一種實施方式中，提供組合物，其包括熱塑性聚氨酯樹脂和阻燃劑(TPU/FR)混配物和約lwt%至約40wt%的烯烴嵌段共聚物樹脂和阻燃劑(0BC/FR)混配物。組合物還包括約30wt%至約70wt%的全部阻燃劑，基于組合物的總重量。本發(fā)明提供方法。在一種實施方式中，提供制備組合物的方法，其包括將熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂與阻燃劑(FR)共混和形成TPU/FR混配物。該方法包括將烯烴嵌段共聚物(OBC)樹脂與阻燃劑(FR)共混和形成0BC/FR混配物。該方法包括將TPU/FR混配物和OBC/FR混配物共混。該方法包括形成阻燃組合物，其包含約5wt%至約40wt%的OBC樹脂和約30wt%至約70wt%的全部阻燃劑，基于組合物的總重量。本發(fā)明提供涂布的導體。在一種實施方式中，提供了涂布的導體，其包括金屬導體和金屬導體上的涂層。涂層包括組合物，該組合物包含熱塑性聚氨酯、烯烴嵌段共聚物、和阻燃劑。本發(fā)明的優(yōu)點是具有改善撓性的無鹵素的阻燃組合物。本發(fā)明的優(yōu)點是提供了阻燃組合物，該組合物具有良好的撓性和低熱形變并且不會損害阻燃性能。本發(fā)明的優(yōu)點是提供了阻燃TPU/0BC共混物，該共混物不需要增容劑來將TPU與OBC共混。
本發(fā)明的優(yōu)點是提供了具有低熱形變的阻燃組合物。本發(fā)明的優(yōu)點是包括TPU/0BC/FR組合物的注塑制品，該制品未表現(xiàn)出或基本上未表現(xiàn)出收縮。本發(fā)明的優(yōu)點是涂布有通過VW-I測試的組合物的導體。


圖IA和IB是根據本發(fā)明實施方式的組合物的原子力顯微鏡(AFM)圖像。圖2A和2B是根據本發(fā)明實施方式的組合物的AFM圖像。圖3-6是根據本發(fā)明實施方式的組合物的AFM圖像。
具體實施例方式本申請所有提及的元素周期表是指由CRC Press, Inc.于2003出版并享有版權的元素周期表。同樣，任何提及的族應該為在使用編號族的IUPAC系統(tǒng)的這個元素周期表中所反映的族。除非指出，從上下文暗示或現(xiàn)有技術慣例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的測試方法是與本申請的提交日期同步的。針對美國專利實踐的目的，任何涉及的專利、專利申請或公開的內容在此全部引入作為參考(或其等價的US同族也引入作為參考)，特別是關于本領域中的合成技術、產品和加工設計、聚合物、催化劑、定義(不與本申 請具體提供的任何定義不一致)和常識的披露。本申請中的數(shù)字范圍是近似值，因此除非另有所指，否則其可以包括該范圍以外的值。數(shù)值范圍包括以I個單位增加的從下限值到上限值的所有數(shù)值，條件是在任意較低值與任意較高值之間存在至少2個單位的間隔。例如，如果記載組成、物理或其它性質，如分子量、重量百分比等是100至1，000，意味著明確地列舉了所有的單個數(shù)值，如100、101、102等，以及所有的子范圍，如100至144、155至170、197至200等。對于包含小于I的數(shù)值或者包含大于I的分數(shù)(例如I. I、I. 5等)的范圍，適當時將I個單位看作0. 0001,0. 001、0.01或0.1。對于包含小于10 (例如I至5)的個位數(shù)的范圍，通常將I個單位看作0. I。這些僅僅是具體所意指的內容的示例，并且所列舉的最低值與最高值之間的數(shù)值的所有可能組合都被認為清楚記載在本申請中。本申請內的數(shù)字范圍尤其提供了本發(fā)明組合物中各種組分的含量、本發(fā)明組合物的阻燃組分中各種組分的含量、和限定這些組合物以及由這些組合物制備的線材和纜線護套的各種特征和性質。“線材”是單股導電金屬例如銅或鋁，或單股光學纖維。“纜線”是護套(例如絕緣遮蓋物或保護性外夾套)內的至少一根電線或光學纖維。通常，纜線是典型地于共同絕緣遮蓋物和/或保護性夾套內捆縛在一起的兩根或更多根電線或光學纖維。護套內部的單根電線或纖維可以是裸露的、包覆的或絕緣的。組合纜線可以同時包含電線和光學纖維?？梢葬槍Φ碗妷簯谩⒅须妷簯煤透唠妷簯迷O計纜線等。典型的纜線設計闡述于USP 5，246，783、6，496，629和6，714，707?！敖M合物”是兩種或更多種組分的混合物或共混物。“聚合物共混物”(等術語)是兩種或更多種聚合物的共混物。這樣的共混物可以是或可以不是溶混的。這樣的共混物可以是或可以不是相分離的。這樣的共混物可以包含或可以不包含一種或多種微區(qū)構造，如由透射電子波譜法、光散射、X-射線散射、以及本領域已知的任何其它方法所確定的。術語“聚合物(等術語)是通過使相同或不同類型的單體反應(即，聚合)制備的大分子化合物?！熬酆衔铩卑ň畚锖突ゾ畚??！盎ゾ畚铩笔峭ㄟ^至少兩種不同的單體的聚合制備的聚合物。該一般性術語包括共聚物(通常用來指由兩種不同單 體制備的聚合物)、和由多于兩種不同單體制備的聚合物(例如，三元共聚物、四元共聚物等)。
權利要求
1.組合物，其包含 約25wt%至約95wt%的熱塑性聚氨酯(TPU)； 約5wt%至約50wt%的烯烴嵌段共聚物(OBC);和 約30wt%至約70wt%的阻燃劑，選自間苯二酚二( 二苯基磷酸酯)(RDP)，二( 二苯基磷酸酯)(BDP)，雙酚-A 二( 二苯基磷酸酯)(BPADP)，三水合鋁(ATH)，基于氮/磷的無鹵素阻燃劑，環(huán)氧化的線性酚醛清漆樹脂，及其組合。
2.權利要求I的組合物，其中所述TPU是基于聚醚的TPU。
3.權利要求1-2中任一項的組合物，其中所述OBC是非官能化的0BC。
4.權利要求1-3中任一項的組合物，其中所述組合物不含增容劑。
5.權利要求1-4中任一項的組合物，其在150°C的熱形變小于50%。
6.組合物，包含 熱塑性聚氨酯樹脂和阻燃劑(TPU/FR)混配物； 約lwt%至約40wt%的烯烴嵌段共聚物樹脂和阻燃劑(0BC/FR)混配物；其中所述組合物包含約30wt%至約70wt%的全部阻燃劑，基于所述組合物的總重量。
7.權利要求6的組合物，其中所述組合物包含約5wt%至約40wt%的OBC樹脂，基于所述組合物的總重量。
8.制備組合物的方法，包括 將熱塑性聚氨酯(TPU)樹脂與阻燃劑(FR)共混并形成TPU/FR混配物； 將烯烴嵌段共聚物(OBC)樹脂與阻燃劑(FR)共混并形成0BC/FR混配物； 將所述TPU/FR混配物與所述0BC/FR混配物共混；和 形成阻燃組合物，該阻燃組合物包含約5wt%至約40wt%的OBC樹脂和約30wt%至約70wt%的全部阻燃劑，基于所述組合物的總重量。
9.涂布的導體，包括 金屬導體；和 所述金屬導體上的涂層，所述涂層包括組合物，該組合物包含熱塑性聚氨酯、烯烴嵌段共聚物、和阻燃劑。
10.權利要求9的涂布的導體，其中所述涂層包括權利要求1-7中任一項的組合物。
全文摘要
本發(fā)明提供撓性的、無鹵素的阻燃組合物。該組合物包括約25wt％至約95wt％的熱塑性聚氨酯(TPU)；約5wt％至約50wt%的烯烴嵌段共聚物(OBC)；和約30wt％至約70wt％的阻燃劑。阻燃劑選自間苯二酚二(二苯基磷酸酯)(RDP)，二(二苯基磷酸酯)(BDP)，雙酚-A二(二苯基磷酸酯)(BPADP)，三水合鋁(ATH)，基于氮/磷的無鹵素阻燃劑，環(huán)氧化的線性酚醛清漆樹脂，及其組合。該組合物不需要TPU和OBC的增容劑。該組合物可用于線材和纜線結構。
文檔編號C08L23/00GK102753623SQ200980163440
公開日2012年10月24日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權日2009年12月18日
發(fā)明者B.李, H.D.郭, H.L.黃, J.G.陳, L.魯, W.W.馬, X.W.嚴 申請人:陶氏環(huán)球技術有限責任公司