[发明专利]阻燃热塑性模塑组合物及由其制得的模制品

说明书

本发明涉及阻燃热塑性模塑组合物，包含：

A)40至98wt％的热塑性聚酰胺

B)1至40wt％的三聚氰胺-氰尿酸酯

C)1至50wt％的用硅烷化合物预处理过的其纤维长度的算术平均值(d₅₀)为70至200μm的纤维填料，或针状矿物填料或这些填料的混合物

D)0至30wt％的其它添加剂和加工助剂

其中组分A)至D)的重量百分比之和为100wt％。

此外，本发明涉及该新模塑组合物用于生产任何类型模塑制品的用途和所得模塑制品。

JP-A 53/051 250公开了含有三聚氰胺-氰尿酸酯和填料的阻燃聚酰胺模塑组合物。这些组合物通过在填料和阻燃剂存在下进行聚合形成酰胺单体的形式制备。JP-A 54/016 565进一步公开了具有三聚氰胺-氰尿酸酯并含有填料的聚酰胺模塑组合物，其中矿物填料优选其L/D为4-1/4。从JP-A/118 454中还知道三聚氰胺与氰尿酸的混合物在聚酰胺中显示阻燃作用，并且这些混合物还可含有填料。

这些模塑组合物存在的缺点是，它们的机械性能如劲度和强度不令人满意。玻璃纤维加入具有三聚氰胺-氰尿酸酯的聚酰胺混合物中改进了其机械性能，但对其阻燃性不利，因为玻璃纤维通过所谓芯吸作用大大降低了阻燃效果。

此外，EP-A 241 702公开了由玻璃纤维和三聚氰胺-氰尿酸酯制备的聚酰胺混合物的阻燃性可通过在混合物中使用未筛分短玻璃纤维(平均纤维长度100至250μm)改进。

EP-A 614 933公开了用于聚酰胺的氢氧化镁与三聚氰胺-氰尿酸酯的混合物。

已知的模塑组合物仅在高阻燃剂含量下达到UL 94分级的V-0级。此外在很多应用中在无焰电线试验中的连续燃烧时间是重要的，法国标准NF F 16-101要求连续燃烧时间低于或等于2秒。已知的模塑组合物达到这种需要相差甚远。

在上述使用玻璃纤维的所有专利中，使用的玻璃纤维都是常规连续纤维(粗纱)或短纤维(长度4至6mm的纤维束)。如此玻璃纤维长度在产品中的分配通过在挤出机中剪切得到，尽管未提及，但对于通常加工其长度为250至300μm(基于具有25％纤维含量的产品)。必须考虑的是事实上平均纤维长度(对于任何给定加工)随纤维比例增加而降低，因为在其中加入纤维的区域中纤维之间的相互作用增加，因此很多纤维断裂(F.Raumsteiner，R.Theysohn，Comp.Sci.Techn.23(1985)231)。

因此，本发明目的在于提供一种具有良好机械性能和良好阻燃性能的阻燃热塑性模塑组合物。特别是，加入筛分的极短纤维应有可能得到允许在无焰电线试验中的极短连续燃烧时间的阻燃水平。

我们已发现本发明目的通过在开始限定的模塑组合物实现。优选的实施方案在从属权利要求中给出。

已令人吃惊地发现，在产品中使用特殊短纤维，特别是具有特定玻璃纤维长度的分布的纤维，仅导致很小但可接受的机械损伤(劲度和强度)，但显著改进可加工性和阻燃性。这与通常的注塑矛盾，因为在此纤维长度范围内未观察到机械性能或阻燃性能的特殊变化(仅在＞1mm时降低流动性)。因此，对于注塑产品必要时通常在机械性能(随纤维长度增加)与各向同性(随纤维长度而降低)之间达到平衡，但要求的纤维长度通常尽可能长。

当使用短玻璃纤维时，通常还可以通过在挤出机中进行高剪切生产短纤维。

本发明的模塑组合物含有40至98wt％，优选40至87wt％，特别优选60至85wt％的热塑性聚酰胺作为组分A)。

本发明模塑组合物的聚酰胺的相对粘度η_rel(在96wt％的硫酸中的浓度1％的溶液中在25℃下测定)为1.7至5.0，相当于K值(Fikentscher)为50至96。使用相对粘度2.3至4.5，特别是2.5至4.0的聚酰胺是优选的。

分子量(重均分子量)至少5,000的半结晶或无定形树脂是优选，如US2 071 250、2 071 251、2 130 523、2 130 948、2 241 322、2312 966、2 512 606和3 393 210中描述的那些。

这些聚酰胺的例子是衍生自7至13元环的内酰胺的聚酰胺，例如聚己内酰胺、聚辛内酰胺和聚肉桂内酰胺，以及通过二羧酸与二胺反应获得的聚酰胺。

可以使用的二羧酸的例子是具有6至12个碳原子，特别是6至10个碳原子的链烷二羧酸和芳族二羧酸，仅作为例子可以提及己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和对苯二甲酸和/或邻苯二甲酸。