作为用于纤维过滤介质的涂层的非卤素阻燃剂制造技术

本发明专利技术提供可被聚合成阻燃剂聚合物的非卤化单体，和产生单体和聚合物的方法。在最简单的方面中，提供一种单体组合物，其可包含a)衍生自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、或乙烯基苯之一的基团，b)多磷酸酯部分，和c)胺类物质。在单体组合物中，(a)的烯属不饱和单体直接或通过连接基团共价地键合到b)的部分，形成前体单体单元。c)的胺类物质与前体单体单元络合。该聚合物可以为单体组合物的均聚物，或具有不同的a)、b)和c)的单体组合物的共聚物。在一个实施方案中，聚合物可另外包含未共价键合到多磷酸酯部分的烯属不饱和单体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为用于纤维过滤介质的涂层的非卤素阻燃剂
技术介绍
所公开技术涉及非卤素阻燃剂组合物，其包含与氮络合的磷。卤素(即氟、氯、溴和碘)可用于阻燃组合物中。然而，卤素为极活性的化学元素并且可以在降解之后产生毒性物质，例如二噁英和二呋喃。这些物质可以长时间累积于人体并且导致环境激素问题。另外，尤其是氟、氯和溴已知导致严重臭氧损耗。为此，卤素的使用(无论作为阻燃剂或其他应用)愈来愈受管制。因此，需要非卤化阻燃剂。另外，需要用于纤维过滤介质的阻燃剂组合物。在一些滤液体系中，热粒子可由滤液携带并携带至过滤器上。这些热粒子可导致轻微灼烧损坏，例如针孔，或在一些情况下，导致过滤器引燃，引起火。许多目前的阻燃剂过滤器涂层存在问题。例如，一些涂层可被卤化，一些可化学磨损过滤介质材料，一些妨碍过滤器孔隙度，并且一些冲毁并让过滤器易损。需要解决这些问题中的一些的非卤化阻燃剂组合物。一种获得阻燃剂组合物的方法为在组合物中包括磷。例如，1994年1月25日公布的颁于Chatelin等人的美国专利No.5,281,239提出一种用以下通式的磷酸烯属酯来接枝纤维材料的方法：酯的接枝率据称小于或等于20％。相似地，2010年10月14日公布的颁于Sugiyama等人的美国公布No.2010/0261862提出一种将含磷化合物以及胺化合物接枝到纤维素纤维上的方法。该方法依靠照射该纤维来以生成含磷化合物可以键合的基团。2007年7月19日公布的颁于Toshio的JP2007182652A提出包含有机磷-基-阻燃剂和氮型阻燃剂的混合物的阻燃剂添加剂。相似地，CN102071032提出使用含磷和含氮阻燃剂的组合。这些公布仅提出含有三元磷酸的化合物并且未提出聚合该化合物。含有橡胶改性乙烯基树脂、聚亚苯基醚树脂、磷酸环烷基酯化合物和芳族磷酸酯的聚合物组合物在2010年11月9日公布的颁于Ahn等人的美国专利No.7,829,629中提出。相似地，2007年8月23日公布的颁于Cottrell等人的美国公布No.2007/0192966提出包含10至100重量％的含磷单体衍生单元的阻燃剂含磷聚合物。任何上述参考文献均未提出其中该单体与胺类物质络合的聚合物。这些聚合物将为高酸性并且损坏各种基底并因此运输将是个问题。
技术实现思路
专利技术人已发现新型阻燃剂(FR)单体，其可聚合成新型非卤化阻燃剂聚合物，所述新型非卤化阻燃剂聚合物当在用于纤维过滤介质的涂层组合物中使用时保持阻燃性和拉伸特性。因此，在一个实施方案中，本专利技术提供一种用于过滤介质的涂层组合物。涂层组合物包含阻燃剂聚合物，所述阻燃剂聚合物包含衍生自阻燃剂单体组合物的单体单元。阻燃剂单体组合物包含以下：a)衍生自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺、或乙烯基苯之一的基团，b)多磷酸酯部分，和c)胺类物质。a)的烯属不饱和单体直接共价地或通过连接基团键合到b)的多磷酸酯部分，形成前体单体单元。在前体单体单元中c)的胺类物质与b)的共价键合的多磷酸酯部分络合。在一些实施方案中，在用于过滤介质的涂层组合物的聚合物中至少20％的单体为阻燃剂单体组合物并且在该聚合物中0.1％至约80％的单体为未共价键合到多磷酸酯部分的烯属不饱和单体。另外，该聚合物可包含至少1重量％的磷并且具有至少约1000g/mol的Mn。此外，在该聚合物中至少90％的单体可包含未共价键合到多磷酸酯部分的烯属不饱和单体和阻燃剂单体组合物的组合。在其他实施方案中，用于过滤介质的涂层组合物还可包含每100重量份所述阻燃剂聚合物约1至约50重量份的阻燃剂添加剂，例如三聚氰胺氰尿酸酯。在另一个实施方案中，用于过滤介质的涂层组合物可以另外与一种或多种聚氨酯聚合物、聚酰胺聚合物、聚脲聚合物、聚丙烯酸酯聚合物或它们的混合物共混。在又一个实施方案中，本专利技术提供一种过滤器，其包含纤维过滤介质和用于本文所述的过滤介质的阻燃剂涂层组合物。本专利技术的详细说明各种优选特征和实施方案下文将通过非限制性说明描述。说明书和权利要求书中公开的所有范围和比例极限可以以任何方式组合。应当理解除非另外特别说明，否则提及"一种"和/或"所述"时可以包括一个或一个以上，并且提及单数物品时可以也包括复数物品。术语"重量％"意思是每100重量份组合物或材料的形成其一部分的成分的重量份数。如本文所用，多磷酸酯部分特定指含有键合到三个氧离子的磷原子(膦酸酯)或键合到四个氧离子的磷原子(磷酸酯)的基团。多磷酸酯部分可以含有单-、二-、三-、或更高级磷酸酯、或单-、和/或二-膦酸酯，并且特别是单磷酸酯、二磷酸酯、三磷酸酯或单膦酸酯。优选地，多磷酸酯部分为单-、二-、或三-磷酸酯。如本文所用，术语"烃基取代基"或"烃基基团"按其普通含义使用，该含义为本领域的技术人员所熟知。具体而言，其是指具有直接连接到分子其余部分的碳原子并且具有占主导的烃特性的基团。烃基的例子包括：(i)烃取代基，即脂族(如烷基或烯基)、脂环族(如环烷基、环烯基)取代基，和芳族-、脂族-、和脂环族-取代的芳族取代基，以及环状取代基，其中该环通过该分子的另一个部分完成(如两个取代基一起形成环)；(ii)取代的烃取代基，即含有非烃基的取代基，所述非烃基(如卤基(尤其氯基和氟基)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和硫氧基)在本专利技术的背景下不改变取代基的占主导的烃性质；(iii)杂取代基，即，在本专利技术的背景下，虽然具有占主导的烃特性，但在另外由碳原子构成的环或链中含有除碳之外的原子的取代基。杂原子包括硫、氧、氮并且涵盖取代基如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基。如本文所用，含有氧原子的烷基是指烷氧基。术语“涂层”在本文用于指浸涂、饱和涂布、辊涂、刷涂、喷涂、泡沫涂布和幕涂和类似方法。表达"()"例如"(甲基)"、"(烷)"、或"(烷基)"用于指示化学名特殊的取代基任选地存在，但可以不存在。例如，术语"(甲基)丙烯酸酯"可以用于指丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。如本文所用，术语"聚合物"是指聚合反应的产物，其中一种或多种单体的分子被连接到一起形成分子量为一种或多种单体的分子量的倍数的大分子。这些聚合物可以为均聚物或共聚物。这些聚合物可以为直链聚合物、支链聚合物、交联聚合物、或它们两种或更多种的混合物。本文所用术语"均聚物"是指由单个单体的聚合产生的聚合物。本文所用术语"共聚物"是指由两种或更多种化学不同单体的聚合产生的聚合物。术语"直链聚合物"是指其中分子形成无支链或交联结构的长链的聚合物。术语"支链聚合物"是指这样的聚合物，其中分子形成主链或聚合物骨架，并且一个或多个另外的相对短链的聚合物连接到主链或聚合物骨架。术语"交联聚合物"是指其中聚合物分子在其结构中除了聚合物链的端部之外的点彼此连接的聚合物。术语"无卤素"或"非卤化"聚合物是指不具有任何连接到其的卤素原子的聚合物。在一个实施方案中，无卤素聚合物为无氯聚合物。术语"无卤素"不排除可能以污染水平存在的卤素，例如，水平为至多约5重量％，并且在一个实施方案中，至多约2重量％，并且在一个实施方案中，至多约1重量％，并且在一个实施方案中，至多约0.5重量％，并且在一个实施方案中，至多约0.2重量％，并且在一个实施方案中，至多约0.1重量％。已经认识到当单体聚合时，聚合物内的所得单体单元将具有由起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过滤介质的涂层组合物，其包含：阻燃剂聚合物，其包含衍生自阻燃剂单体组合物的单体单元，所述阻燃剂单体组合物包含以下：a)衍生自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺或乙烯基苯之一的基团，b)多磷酸酯部分，和c)胺类物质；其中a)直接或通过连接基团共价键合到b)，形成前体单体单元，和其中c)与在所述前体单体单元中b)的所述共价键合的多磷酸酯部分络合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.31 US 61/553,4681.一种用于过滤介质的涂层组合物，其包含：阻燃剂聚合物分散体，其包含衍生自阻燃剂单体组合物的单体单元，所述阻燃剂单体组合物包含以下：a)衍生自(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰胺或乙烯基苯之一的基团，b)多磷酸酯部分，和c)胺类物质；其中a)直接或通过连接基团共价键合到b)，形成前体单体单元，和其中c)与在所述前体单体单元中b)的所述共价键合的多磷酸酯部分络合。2.根据权利要求1所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述多磷酸酯部分衍生自式-R3X-[P(＝O)(OR5)O-]nR4、或-R3-P(＝O)(OR4)(OR5)的多磷酸酯或单膦酸酯化合物，其中：n为1至10，X为O或NH，R3为具有氧和/或氮原子的C0-C50烃基连接基团，所述氧和/或氮原子取代至多20个碳原子，R4为H、或M+，R5为H、或M+，和M+为抗衡离子，选自元素周期表的I族和II族的元素或铵。3.根据前述权利要求中任一项所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述多磷酸酯部分为多磷酸羧乙酯、单膦酸羧乙酯、多磷酸碳酰胺乙酯、多膦酸碳酰胺乙酯、多磷酸苯乙酯或单膦酸苯乙酯，或它们的混合物。4.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述前体单体单元选自(甲基)丙烯酸2-羟乙酯多磷酸酯，双((甲基)丙烯酸2-羟乙酯)多磷酸酯，(甲基)丙烯酸聚乙二醇酯多磷酸酯，(甲基)丙烯酸聚丙二醇酯多磷酸酯，甲基丙烯酰氨基乙基膦酸，乙烯基苯膦酸，乙烯基膦酸，和异丙烯基膦酸。5.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述胺类物质的分子量为16至3000g/mol。6.根据权利要求1或权利要求2所述的组合物，其中所述胺类物质衍生自双氰胺、烷基胺或胍。7.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述阻燃剂单体组合物为与脒基脲络合的甲基丙烯酸2-(膦酰基氧基)乙酯或与脒基脲络合的(2-(甲基丙烯酰氧基)乙基)膦酸。8.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述聚合物为均聚物。9.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中所述聚合物为具有不同a)、b)和c)的阻燃剂单体组合物的共聚物。10.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其另外包含未共价键合到多磷酸酯部分的烯属不饱和单体。11.根据权利要求1或权利要求2所述的用于过滤介质的涂层组合物，其中在所述聚合物中至少20％的所述单体为所述阻燃剂单体组合物，并且在所述聚合物中0.1％至80％的所述单体为未共价键合到多磷酸酯部分的所述烯属不饱和单体，并且其中所述聚合物包含至少1重量％的P并且具有至少1000g/mol的Mn；并且...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·TY·赖，T·休，
申请(专利权)人：路博润高级材料公司，
类型：发明
国别省市：美国;US