[发明专利]阻燃弹性体胶乳

说明书

优先权声明

本申请要求于2007年11月21日提交的美国临时专利申请序列号60/989,471(代理案卷号12007019)的优先权，该临时申请通过参考结合于本文。

发明领域

本发明涉及因为使用非卤化阻燃剂而阻燃的弹性体的含水胶乳。

背景技术

弹性体，通常是苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)的含水胶乳通常用于要求阻燃性的应用，例如，无论是织造或非织造的地毯背衬、布料和织物。过去，由卤化添加剂，例如都与氧化锑组合的氯化SBR胶乳或溴化添加剂提供阻燃性。

对于含卤化物质的材料在占用的建筑物或其他结构中燃烧的担心已经导致卤化阻燃添加剂转向非卤化化合物如三水合铝(ATH)。为提供足够阻燃性，在SBR胶乳中包含高填充量的ATH，当形成为地毯背衬、布料或织物时，可惜降低胶乳所需的其他物理性质，增加了重量、成本以及处理和回收问题。

发明概述

本领域需要一种含非卤素阻燃剂而又保持SBR胶乳的物理性质的SBR胶乳。

出乎意料地，本发明已通过使用有机粘土作为非卤素阻燃剂与浓度显著降低的ATH组合，使SBR胶乳的物理性质没有下降而解决了这一问题。

“非卤化”表示在阻燃剂组合物中不包含有意含有的任何卤素。

因此，本发明一个方面是非卤化的胶乳，其包含：(a)弹性体胶乳粘合剂；(b)非卤素阻燃剂，其选自三水合铝、氢氧化镁，或它们的组合；和有机粘土。

较好地，有机粘土是插入多电荷(multi-charged)间隔/偶联剂，其包含具有至少一个铵离子和至少一个氧鎓离子的多鎓离子化合物。

还较好地，有机粘土是分散体，其中使用同时具有胺端基和羧端基的插入剂形成有机粘土。

本发明的另一个方面是包含非卤化胶乳覆盖其至少一个表面的建筑材料。

以下在讨论实施方式时说明本发明的特征和优点。

本发明实施方式

弹性体胶乳

在干燥时具有弹性体性质的任何常规胶乳是用于本发明的候选材料。无论其性质是热塑性或是热固性的，弹性体和硫化橡胶都在考虑之列。

热塑性弹性体的非限制性例子包括：苯乙烯嵌段共聚物如苯乙烯-丁烯-苯乙烯(SBS)，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)，苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIBS)，以及乙烯、丙烯和二烯的三元共聚物(EPDM)。

热塑性硫化橡胶的非限制性例子包括：聚烯烃连续相和交联的EPDM，SBR，丁基橡胶或聚丁二烯非连续相。

其他弹性体胶乳固体的非限制性例子包括：丁腈橡胶(NBR)，天然橡胶(NR)，聚氨酯分散体(PUD)，丙烯酸类聚合物，苯乙烯化丙烯酸类聚合物，以及聚异戊二烯(IR)。

弹性体的平均粒度约在10纳米至300微米范围，优选约为50-500纳米。

胶乳的弹性体固含量在约20-70％范围，优选约为40-60％。所述胶乳其余部分可以是载体，通常是水与表面活性剂以及其他任选的组分。

非卤化的阻燃剂

三水合铝：三水合铝是熟知的非卤化阻燃剂。本发明的一个特征是，本领域技术人员不需要替代其受欢迎的商业来源的ATH；因为使用包含在胶乳中的有机粘土的水分散体为第二阻燃剂，对ATH需要量较小。

商业可获得的ATH来源包括雅宝公司(Albemarle Corporation)，Niknam化学品公司(Niknam Chemicals)，阿玛特斯有限公司(Almatis，Inc.)和J.M.赫伯公司(J.M.Huber)。

氢氧化镁：氢氧化镁也是熟知的非卤化阻燃剂。正如ATH的情况，本发明的特征是仍可以使用受欢迎的商业来源的氢氧化镁。因为使用包含在胶乳中的有机粘土的水分散体为第二阻燃剂，对氢氧化镁需要量较小。

商业可获得的氢氧化镁来源包括M M公司(Martin Marietta)，雅宝公司，Sakai和AMMAT技术有限公司(AMMAT Technology Co.，LTD)。

有机粘土的水分散体