用于产生高耐燃性制品的模塑材料、用于该材料的颜料及其用途制造技术

技术编号:1660524 阅读:212 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
用于产生高阻燃性制品的模塑材料,它包括由热塑性塑料形成的基质和分散在基质中的颗粒状颜料,其特征在于,所述的颜料是光敏的,并且在激光影响下会改变颜色,所述颜料是至少一种不含卤素的阻燃性有机氮碱与(i)至少一种含有至少两种阳离子的混合盐和/或与(ii)加热能转变成(i)中所述的至少一种含有至少两种阳离子的盐类化合物的盐类化合物混合物的反应产物,在变化形式(i)和(ii)中,至少一种阳离子选自组(A)元素:Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Sb、La、Pr、Ta、W和Ce,并且至少另一种阳离子选自组(B)元素:元素周期表中第Ⅱ和第Ⅲ族的第3和第6周期元素、第Ⅳ族的第5和第6周期元素、第Ⅲ到第Ⅷ族的第4和第5周期元素和镧系元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生高耐燃性制品的模塑材料、用于该材料的颜料及其用途向塑料中加入细颗粒形式的耐燃材料并将这些细颗粒分散在整个塑料制品中或分散在塑料制品的表面区域是已知的。例如,德国专利说明书DE-A-101 45093描述了有机氮碱(胍和三聚氰胺或三聚氰胺衍生物)的多磷酸盐在塑料中作为防火保护剂(flame protection agent)(阻燃剂)并在纺织品中作为防火剂。国际专利WO-A-00/02869描述了多磷酸盐,尤其是在玻璃纤维的聚酰胺和聚酯中作为防火保护剂。在很多其它出版物中提到了其它的有机氮碱作为防火保护剂,工业领域中的趋势是使用不含卤素的防火保护剂,例如氢氧化铝、氢氧化镁或用于该目的的氰尿酸三聚氰胺。当将这类防火保护剂分布在不含卤素的热塑性塑料中时,可能会出现不利的影响,即以不希望的方式改变塑料的性质。在很多应用领域,希望制备防火且可用激光书写或标记的塑料制品,但是实践中有这样一个问题,因为不含卤素的防火保护剂不具有足够的对比(contrast),因此它们没有实际用处。本专利技术的目标是提供塑料模塑材料,该材料能确保塑料制品是激光可写的,而且不会不利地影响塑料的性质。用于产生高阻燃性制品的本专利技术的模塑材料包括由热塑性塑料形成的基质和分散在基质中的颗粒状颜料,该模塑材料的特点是所述的颜料是光敏的,并且在激光影响下会改变颜色,所述颜料是至少一种不含卤素的阻燃性有机氮碱与(i)至少一种含有至少两种阳离子的混合盐和/或与(ii)加热能转变成同(i)中一样的至少一种含有至少两种阳离子的盐类化合物的盐类化合物混合物的反应产物,在变化形式(i)和(ii)中,至少一种阳离子选自组(A)元素:Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Sb、La、Pr、Ta、W和Ce,并且至少另一种阳离子选自组(B)元素:元素周期表中的第II和第III族的第3和第6周期元素、第IV族的第5和第6周期元素、第III到第VIII族的第4和第5周期元素和镧系元素。可使用任何已知的塑料作为基质材料,例如Ullmann的化学百科全书(Encyclopedia of Chemistry)第15卷,第457页所描述的已经用于激光标记的塑料。适合的塑料的例子是聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯醚、聚缩醛、-->聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲醛、聚乙烯基缩醛、聚苯乙烯、聚丙烯酸-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)、聚碳酸酯、聚醚砜、聚乙基醚酮、聚氯乙烯和热塑性聚氨酯。在本说明书的描述中,聚缩醛是指基本上含有氧亚甲基(CH2-O)的聚合物。因此,聚缩醛包括聚甲醛均聚物、共聚物、三元共聚物和嵌段共聚物。在本说明书的描述中,聚酯是指在主链上具有重复酯基的热塑性聚合物。例子是萘二羧酸、对苯二甲酸、间苯二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸(sebacinicacid)、十二烷二酸、环己烷二羧酸、这些羧酸的混合物和成酯衍生物与乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-丁烯二醇或1,6-己二醇、1,4-己二醇、1,4-环己二醇、1,4-二-(羟基甲基)-环己烷、双酚A、新戊基二醇、低聚或聚乙二醇、低聚或聚丙二醇、低聚或聚(四亚甲基)二醇之类二醇、所述二醇的混合物和它们的成酯衍生物以及其它可能的共聚单体的缩聚产物。特别优选的基质组分是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯和聚醚-酯嵌段共聚物。在本说明书的描述中,聚酰胺是在主链中具有重复的酰胺基的热塑性聚合物。聚酰胺包括氨基酸型和二胺-二羧酸型均聚物以及具有其它可能的AA-、BB-和AB共聚单体的共聚物。聚酰胺的例子是聚己二酰己二胺、聚壬二酰己二胺、聚癸二酰己二胺、聚十二烷二酰己二胺、聚-11-氨基十一烷酸酰胺和双-(对-氨基-环己基)-甲烷十二烷酸酰胺或内酰胺开环所得到的产物(例如聚己内酰胺或聚月桂内酰胺(laurinlactam))。此外,基于对苯二甲酸或间苯二酸作为酸组分和/或三甲基六亚甲基二胺或双-(对-氨基-环己基)-丙烷作为二胺组分的聚酰胺以及共聚上述聚合物或它们的组分中的两种或多种得到的聚酰胺树脂是适合的。一个例子是对苯二甲酸、间苯二甲酸、己二胺和己内酰胺的共缩合产物。在本说明书的描述中,聚芳基硫醚是指在基本上芳族主链中含有重复硫基的热塑性聚合物。聚芳基硫醚包括均聚物和共聚物。在本说明书的描述中,用作混合组分的热塑性聚合物可以是任何其它的部分结晶、液晶或无定形聚合物。在本说明书的描述中,光敏化合物是具有上述不同阳离子组合的有机或无机盐类化合物或者具有上述不同阳离子组合的盐类化合物混合物。这些盐类化合物在激光源影响下会改变颜色。-->聚氨酯(PUT)是特别适合的,因为它的机械性能优良且处理成本低。从很多文献出版物和专利中可以很好地了解热塑性聚氨酯。在(i)和(ii)所述的变化形式中,细分散在热塑性基质材料中的颜料由含有至少两种不同阳离子的混合盐或加热(例如熔融颜料)时产生含有至少两种不同阳离子的(i)类混合盐的还未转化的前体组成。非常令人惊奇地,无论混合盐,还是前体,上述金属组分对于激光可书写性或可标记性在对比性方面具有很大的改进,并且同时在防火方面得到改进。本专利技术的上述效果可凭借一方面具有阻燃性质另一方面通过吸收激光产生激光可书写性的颜料来获得。该颜料是至少一种不含卤素的阻燃性有机氮碱与组分(i)和(ii)之一的反应产物。所述有机氮碱较佳地是三聚氰胺或三聚氰胺衍生物,例如氰尿酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、正磷酸二(三聚氰胺)(di-melamine)、焦磷酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、磷酸部分酯的三聚氰胺盐、磷氧化合物(phosphoroxy compound)的盐、多磷酸铵、磷酸硼以及它们的组合。所用的阻燃剂可以用在三嗪聚合物、蜜勒胺、蜜白胺、尿素、胍等中。本专利技术中所用的术语“盐类化合物或盐”指的是在水中至少部分解离成阳离子和阳离子或含有酸残基和碱残基的化合物。术语“颜色变化”指的是从一种色调向另一种色调的转换,例如从黄色变为红色,或从透明变为黑色。在本文中,该术语也表示光亮度的变化,例如从浅棕色到深棕色或塑料基质的颜色变化。术语“颗粒状”意于表示颜料呈细固体颗粒的形式,在这方面定量的参数涉及初级粒子的平均粒度(d50)和粒径。初级粒子的粒径在纳米到微米范围内。适合的初级粒子的平均粒径(d50)小于10微米,优选小于5微米。在本专利技术范围内,本专利技术的颜料还可以含有其它阳离子,尤其是第I族的第2到第5周期的那些元素的阳离子。还可以另外向颜料中加入额外的无机氧化物和/或另外的产生颜色的添加剂和/或改进某些常规性质的添加剂,例如UV稳定剂、针对风化、热和热氧化侵袭的稳定剂,以改善抗水解性和抗氮解(azidolytic resistance)性、润滑剂、脱模助剂、结晶控制物质和成核剂、填料、软化剂和其它添加剂。用本专利技术颜料得到的色差可以看作不同光源下局部不同的光强度、例如在CIE Lab系统中局部不同的色值或RGB系统中局部不同的色值。-->通常这样选自元素以使得它们在可用的激光波长范围内具有尽可能强的吸收。对于所使用的激光的波长范围基本上没有限制。适合激光的波长通常在157纳米和10.6微米的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于产生高阻燃性制品的模塑材料,它包括由热塑性塑料形成的基质和分散在基质中的颗粒状颜料,其特征在于,所述的颜料是光敏的,并且在激光影响下会改变颜色,所述颜料是至少一种不含卤素的阻燃性有机氮碱与(i)至少一种含有至少两种阳离子的混合盐和/或与(ii)加热能转变成(i)中所述的至少一种含有至少两种阳离子的盐类化合物的盐类化合物混合物的反应产物,在变化形式(i)和(ii)中,至少一种阳离子选自组(A)元素:Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Sb、La、Pr、Ta、W和Ce,并且至少另一种阳离子选自组(B)元素:元素周期表中第Ⅱ和第Ⅲ族的第3和第6周期元素、第Ⅳ族的第5和第6周期元素、第Ⅲ到第Ⅷ族的第4和第5周期元素和镧系元素。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2004-10-15 102004050479.21.用于产生高阻燃性制品的模塑材料,它包括由热塑性塑料形成的基质和分散在基质中的颗粒状颜料,其特征在于,所述的颜料是光敏的,并且在激光影响下会改变颜色,所述颜料是至少一种不含卤素的阻燃性有机氮碱与(i)至少一种含有至少两种阳离子的混合盐和/或与(ii)加热能转变成(i)中所述的至少一种含有至少两种阳离子的盐类化合物的盐类化合物混合物的反应产物,在变化形式(i)和(ii)中,至少一种阳离子选自组(A)元素:Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ag、Sn、Sb、La、Pr、Ta、W和Ce,并且至少另一种阳离子选自组(B)元素:元素周期表中第II和第III族的第3和第6周期元素、第IV族的第5和第6周期元素、第III到第VIII族的第4和第5周期元素和镧系元素。2.如权利要求1所述的模塑材料,其特征在于,所述颜料的平均粒度(d50)小于10μm,优选地小于5μm。3.如权利要求1或2所述的模塑材料,其特征在于:除了来自组(A)和(B)的各种阳离子以外,它也包含其它来自第I族第2到5周期元素的阳离子。4.如权利要求1到3中任一项所述的模塑材料,其特征在于,所述颜料包含具有除次膦酸根、二次膦酸根和/或它们的聚合物以外的氧代阴离子、有机羧酸的阴离子或碳酸的阴离子的盐类化合物作为阴离子。5.如权利要求4所述的模塑材料,其特征在于:所述颜料包括含磷的氧代阴离子,特别是氰尿酸根-,磷酸根-,缩聚磷酸根-,膦酸根-,亚磷酸根-和混合的氢氧根-磷酸根-氧代阴离子。6.如权利要求1到5中任一项所述的模塑材料,其特征在于,所述颜料的阴离子有通式AaOo(OH)yz-,其中A=3价或5价磷,4价钼或6价钨;a,o和z分别代表值在1-20之间的整数;并且y是值在0-10之间的整数。7.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:T富特尔HD内格勒V曼斯菲布拉R维森博斯基
申请(专利权)人:化学制造布敦海姆两合公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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