[发明专利]聚氨酯阻燃剂组合物

说明书

本发明涉及阻燃剂组合物，该组合物包含亚膦酸酯或者亚磷酸酯与含氮的阻燃剂和聚氨酯聚合物底料的组合。

热塑性的聚氨酯(TPU)用于许多技术应用。特别地参考Kunststoff-Handbuch，Vol.VII，Polyurethane，CarlHanserVerlagD-M？n-chen，第一版1966，编者R.ViewegandA.H？chtlen，和第二版，编者G.Oertel。

许多用于制备聚氨酯的方法是已知的。使形成柔性底料的高分子量聚羟基化合物(例如聚亚氧烷基乙二醇，如聚氧化丙烯或者聚氧乙二醇、聚氧化丙烯聚氧乙二醇、聚氧丁二醇、聚氧化丁烯聚氧乙二醇或者聚氧化丁烯聚丙二醇、或者聚酯二醇例如链烷二醇聚己二酸酯)与芳族的或者脂肪族的二异氰酸盐(例如二苯甲烷-4，4′-二异氰酸酯(MDI)或者亚己基-1，6-二异氰酸酯(HDI))和用于形成刚性片段的低分子量增链剂(例如，链烷二醇或者二烯基乙二醇如1，4-丁二醇或者二甘醇)起反应。TPU的缺陷是他们的易燃性。

将阻燃剂加入到聚合原料(合成的或者天然的)以增强聚合物的阻燃性质。根据他们的组成，阻燃剂可以在固体、液体或者气相中起化学作用(例如作为通过释出氮的起泡剂)和/或物理作用(例如通过产生泡沫覆盖)。阻燃剂在燃烧过程的特定阶段期间(例如在发热、分解、点燃或者火焰蔓延期间)进行干涉。

含氮阻燃剂，尤其那些以三聚氰胺为基准的阻燃剂，很久以前便被已知，且它们有时候可以在市场上买到。那些三聚氰胺衍生物还包含磷。与上述的阻燃剂有关的公开的实例有，尤其为EP-A-782,599、EP-A-1,095,030和美国专利4,010,137和3,915,777。

氮阻燃剂与以磷化合物为基础的阻燃剂的组合也是已知的。在这方面特别的参考为，例如DE-A-19734437、DE-A-19737727、WO-A-97/39053、EP-A-1070754、EP-A-6568和DE-A-19614424。特别的与含氮化合物结合的磷酸酯也是已知为阻燃剂，例如，从EP-A-484832、EP-A-545496、EP-A-707036、WO-A-01/98401、GB-A-1468188和EP-A-617079。

对于那些有改善的热性质和机械性质的和可以用于不同聚合物基质中的阻燃剂具有持续的需求。特别地，提高的安全和环保要求表明至今已知的阻燃剂不再能够满足所有要求。

在不同的参考文献中已经提出了三聚氰胺或者三聚氰胺衍生物作为TPU的阻燃剂的用途。在例如美国专利5,837,760说明书中已经提出了三聚氰胺氰尿酸酯与有机磷酸酯结合在TPU组合物中的应用。

已经发现，选择的阻燃剂，特别地以三聚氰胺为基础的阻燃剂，与选自膦酸和亚磷酸的含磷含氧酸的酯的衍生物的组合的应用引起TPU的改善热性质和机械性能。

因此，本发明涉及一种组合物，该组合物包含

a)至少一种选自氧代磷酸甘油酯氧化物、亚膦酸和亚磷酸的含磷的含氧酸的酯衍生物；

b)至少一种基于氮化合物的阻燃剂成分；和

c)聚氨酯聚合物底料。

根据最优选实施方案，本发明涉及一种组合物，该组合物包含

a)至少一种选自亚膦酸和亚磷酸的含磷的含氧酸的酯衍生物；

b)至少一种基于氮化合物的阻燃剂成分；和

c)聚氨酯聚合物底料。

根据本发明的组合物根据UL-94(Underwriter′s Laboratories Subject94)获得所希望的V-0等级，及其他相关试验方法中优秀的等级，而同时保持热塑性聚氨酯的优良的机械的、化学的和热性质，如颜色和光稳定性。

该组合物，如上面定义，包含以下组分：

组分a)

根据本发明的组合物包含至少一种含磷含氧酸的酯衍生物作为组分a)，该含磷含氧酸的酯衍生物选自氧代磷酸甘油酯氧化物(oxaphosphorinoxide)、亚膦酸和亚磷酸。

根据最优选实施方案，根据本发明的组合物包含至少一种含磷的含氧酸的酯衍生物作为组分a)，该含磷的含氧酸的酯衍生物选自亚膦酸和亚磷酸。

氧代磷酸甘油酯氧化物具有环状结构且通过以下通式表示：

磷原子和氧原子是环状结构的一部分，特别地为五或六元环，如下面有代表性的化合物表示：