TWI638038B - 阻燃性聚合物組合物 - Google Patents

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Abstract

本發明之目標在於阻燃性熱塑性聚合物組合物。有利地，該等阻燃性組合物不含銻。該等組合物包含有效阻燃量之一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑(例如十溴二苯醚(十溴二苯基氧化物)或叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯)之組合。該熱塑性聚合物為(例如)聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯/聚乙烯共聚物或熱塑性烯烴。有利地，本發明調配物不含三氧化銻且達到根據UL 94易燃性試驗的V0級。

Description

阻燃性聚合物組合物
本發明之目標在於阻燃性聚合物組合物，特別是熱塑性聚合物組合物。本發明係關於包含某些鉍化合物(例如BiOCl)及傳統有機溴阻燃劑之組合之阻燃性聚合物組合物。
已知例如三氧化銻之銻化合物與鹵化阻燃劑之組合在熱塑性聚合物中表現特別佳。然而，銻化合物因毒性及致癌性質而面臨越來越大的管制壓力。
已驚人地發現諸如氯氧化鉍之某些鉍化合物在併與有機溴阻燃劑組合使用時可提供熱塑性聚合物傑出甚至超越與三氧化銻之組合之阻燃性。
氯氧化鉍完全無毒且無致癌性。
因此，本發明之標的係阻燃性組合物，其包含：a)熱塑性聚合物基材及b)有效阻燃量之以下之組合：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
本發明之另一標的係一種提供阻燃性聚合物組合物之方法，該方法包括將有效阻燃量之以下組合併入至熱塑性聚合物基材中：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及 一或多種有機溴阻燃劑。
本發明之一進一步標的係一種阻燃性添加劑組合物，其包含一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
熱塑性聚合物基材為多種聚合類型中之任何一種類型，包括聚烯烴、聚苯乙烯類、聚氯乙烯、聚醯胺及聚酯。例如，聚合物基材可選自由以下組成之樹脂群組：聚烯烴、熱塑性烯烴、苯乙烯系聚合物或共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚醯胺及包含雜原子、雙鍵或芳族環之聚合物。具體實施例為其中該熱塑性聚合物為聚丙烯、聚乙烯、熱塑性烯烴(TPO)、ABS、高耐衝擊聚苯乙烯或聚對苯二甲酸乙二酯或聚醯胺者。
例如，聚合物基材係選自由聚烯烴、熱塑性烯烴、苯乙烯系聚合物或共聚物、ABS、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯及其摻合物組成之樹脂群組。
本發明之另一個實施例為其中該聚合物基材係選自由聚丙烯、聚乙烯、熱塑性烯烴(TPO)、ABS、高耐衝擊聚苯乙烯、聚碳酸酯及聚對苯二甲酸乙二酯組成之群者。
聚合物基材亦可為熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性彈性體、聚甲基丙烯酸甲酯、橡膠、聚酯、聚丙烯腈或聚甲醛。
較佳地，聚合物基材為聚丙烯、聚乙烯或熱塑性烯烴(TPO)。熱塑性聚合物更佳為聚烯烴，例如，聚乙烯、聚丙烯或其共聚物。熱塑性聚合物最佳為聚丙烯(PP)。聚乙烯較佳為直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)或高密度聚乙烯(HDPE)。聚丙烯與 聚乙烯之混合物為適用基材，例如PP/HDPE、PP/LDPE及不同類型之聚乙烯之混合物(例如LDPE/HDPE)。乙烯/丙烯共聚物亦為適用基材(聚丙烯/聚乙烯共聚物)。
TPO為(例如)聚丙烯均聚物及諸如EPDM或乙烯/α烯烴共聚物之衝擊改良劑之摻合物。TPO為(例如)約10至約90份丙烯均聚物、共聚物或三聚物、及約90至約10份(以重量計)乙烯及C3-C8 α烯烴之彈性共聚物。彈性共聚物為(例如)乙烯/丙烯共聚物(EPM)或乙烯/丙烯/非共軛二烯(EPDM)。TPO係揭示於例如以引用之方式併入之美國專利案第6,048,942號中。
適用熱塑性聚合物之進一步實例為：
1.單烯烴及二烯烴之聚合物，例如，聚丙烯、聚異丁烯、聚丁-1-烯、聚-4-甲基戊-1-烯、聚乙烯基環己烷、聚異戊二烯或聚丁二烯，以及環烯烴之聚合物，例如，環戊烯或降冰片烯之聚合物、聚乙烯(其可視需要交聯化)，例如高密度聚乙烯(HDPE)、高密度及高分子量聚乙烯(HDPE-HMW)、高密度及超高分子量聚乙烯(HDPE-UHMW)、中等密度聚乙烯(MDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)、(VLDPE)及(ULDPE)。
可藉由不同且尤其藉由以下方法製得聚烯烴，即，列舉於上一段落中之單烯烴之聚合物，例如，聚乙烯及聚丙烯：
a)自由基聚合(通常係在高壓及提高之溫度下)。
b)使用通常包含一種或多種週期表第IVb族、第Vb族、第VIb族或第VIII族金屬之觸媒的催化聚合。該等金屬通常具有一種或多種配位體，通常係可係π-或σ-配位中任一種配位之氧化物、鹵化物、醇化物、酯、醚、胺、烷基物、烯基物及/或芳基物。該等金屬錯合物可呈游離形式或固定於基材上通常係固定於活化氯化鎂、氯化鈦(III)、氧化鋁或氧化矽上。該等觸媒可係可溶於或不溶於聚合介質中。該等 觸媒可獨立地用於聚合中或可使用其他活化劑，通常係金屬烷基物、金屬氫化物、金屬烷基鹵化物、金屬烷基氧化物或金屬烷基氧烷，該等金屬為週期表第Ia族、第IIa族及/或第IIIa族元素。該等活化劑可方便地藉由其他酯、醚、胺或矽基醚基團改質。該等觸媒系統通常稱為菲利浦(Phillips)、Standard Oil Indiana、齊格勒(-納塔)(Ziegler(-Natta))、TNZ(DuPont)、金屬茂或單位點觸媒(SSC)。
2.在1)中提及之聚合物之混合物，例如，聚丙烯與聚異丁烯、聚丙烯與聚乙烯之混合物(例如PP/HDPE、PP/LDPE)及不同類型之聚乙烯之混合物(例如LDPE/HDPE)。
3.單烯烴及二烯烴彼此間或與其他乙烯基單體之共聚物，例如，乙烯/丙烯共聚物、直鏈低密度聚乙烯(LLDPE)及其與低密度聚乙烯(LDPE)之混合物、丙烯/丁-1-烯共聚物、丙烯/異丁烯共聚物、乙烯/丁-1-烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基戊烯共聚物、乙烯/庚烯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烷共聚物、乙烯/環烯烴共聚物(例如乙烯/降冰片烯，例如，COC)、乙烯/1-烯烴共聚物，其中1-烯烴係在原位形成；丙烯/丁二烯共聚物、異丁烯/異戊二烯共聚物、乙烯/乙烯基環己烯共聚物、乙烯/丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸烷酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物或乙烯/丙烯酸共聚物及其鹽(離聚物)以及乙烯與丙烯及諸如己二烯、二環戊二烯或亞乙基-降冰片烯之二烯之三聚物；及該等共聚物彼此間及與以上1)中提及之聚合物之混合物，例如，聚丙烯/乙烯-丙烯共聚物、LDPE/乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)、LDPE/乙烯-丙烯酸共聚物(EAA)、LLDPE/EVA、LLDPE/EAA及交替或無規聚伸烷基/一氧化碳共聚物及其與例如聚醯胺之其他聚合物之混合物。
4.烴類樹脂(例如C5-C9)，包括其氫化改質物(例如增黏劑)及聚伸烷基及澱粉之混合物。
來自1.)至4.)之均聚物及共聚物可具有任何立體結構，包括間規、等規、半等規或無規立構；例如，無規立構聚合物。亦包括立體嵌段聚合物。
5.聚苯乙烯、聚(對甲基苯乙烯)、聚(α-甲基苯乙烯)。
6.衍生自包括以下之乙烯基芳族單體之芳族均聚物及共聚物：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯(尤其係對乙烯基甲苯)之所有異構體、乙基苯乙烯之所有異構體、丙基苯乙烯、乙烯基聯苯、乙烯基萘、及乙烯基蒽、及其混合物。均聚物及共聚物可具有任何立體結構，包括間規、等規、半等規或無規立構；例如無規立構聚合物。亦包括立體嵌段聚合物。
6a.包括上述乙烯基芳族單體及選自乙烯、丙烯、二烯、腈、酸、馬來酸酐、馬來醯亞胺、乙酸乙烯酯及氯乙烯之共聚單體或丙烯酸衍生物及其混合物之共聚物，例如，苯乙烯/丁二烯、苯乙烯/丙烯腈、苯乙烯/乙烯(互聚物)、苯乙烯/甲基丙烯酸烷酯、苯乙烯/丁二烯/丙烯酸烷酯、苯乙烯/丁二烯/甲基丙烯酸烷酯、苯乙烯/馬來酸酐、苯乙烯/丙烯腈/丙烯酸甲酯；高衝擊強度苯乙烯共聚物及另一種例如聚丙烯酸酯、二烯聚合物或乙烯/丙烯/二烯三聚物之聚合物之混合物；及苯乙烯之嵌段共聚物，諸如苯乙烯/丁二烯/苯乙烯、苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯、苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯或苯乙烯/乙烯/丙烯/苯乙烯。
6b.衍生自在6.)中提及之聚合物之氫化之氫化芳族聚合物，尤其包括藉由氫化無規立構聚苯乙烯製得之聚環己基乙烯(PCHE)，通常稱為聚乙烯基環己烷(PVCH)。
6c.衍生自在6a.)中提及之聚合物之氫化之氫化芳族聚合物。
均聚物及共聚物可具有任何立體結構，包括間規、等規、半等規或無規立構；例如，無規立構聚合物。亦包括立體嵌段聚合物。
7.諸如苯乙烯或α-甲基苯乙烯之乙烯基芳族單體之接枝共聚物， 例如，於聚丁二烯上之苯乙烯、於聚丁二烯-苯乙烯或聚丁二烯-丙烯腈共聚物上之苯乙烯；於聚丁二烯上之苯乙烯及丙烯腈(或甲基丙烯腈)；於聚丁二烯上之苯乙烯、丙烯腈及甲基丙烯酸甲酯；於聚丁二烯上之苯乙烯及馬來酸酐；於聚丁二烯上之苯乙烯、丙烯腈及馬來酸酐或馬來醯亞胺；於聚丁二烯上之苯乙烯及馬來醯亞胺；於聚丁二烯上之苯乙烯及丙烯酸烷酯或甲基丙烯酸烷酯；於乙烯/丙烯/二烯三聚物上之苯乙烯及丙烯腈；於聚丙烯酸烷酯或聚甲基丙烯酸烷酯上之苯乙烯及丙烯腈、於丙烯酸酯/丁二烯共聚物上之苯乙烯及丙烯腈、以及其與在6)中所列共聚物之混合物(例如稱為ABS、MBS、ASA或AES聚合物之共聚物混合物)。
8.含鹵素之聚合物，諸如聚氯丁二烯、氯化橡膠、異丁烯-異戊二烯之氯化及溴化共聚物(鹵丁基橡膠)、氯化或磺基氯化聚乙烯、乙烯及氯化乙烯之共聚物、表氯醇均聚物及共聚物，尤其係含鹵素之乙烯基化合物之聚合物，例如，聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、以及其共聚物，諸如氯乙烯/偏二氯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯或偏二氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物。
9.衍生自α,β-不飽和酸及其衍生物之聚合物，諸如聚丙烯酸酯及聚甲基丙烯酸酯；聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯醯胺及聚丙烯腈，其等經丙烯酸丁酯衝擊改質之聚合物。
10.在9)中提及之單體彼此間或與其他不飽和單體之共聚物，例如，丙烯腈/丁二烯共聚物、丙烯腈/丙烯酸烷酯共聚物、丙烯腈/丙烯酸烷氧基烷酯或丙烯腈/鹵化乙烯共聚物或丙烯腈/甲基丙烯酸烷酯/丁二烯三聚物。
11.衍生自不飽和醇及胺或其醯基衍生物或縮醛之聚合物，例如，聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚硬脂酸乙烯酯、聚苯甲酸乙烯酯、聚馬來酸乙烯酯、聚乙烯丁醛、聚鄰苯二甲酸烯丙酯或聚烯丙基三聚 氰胺；以及其與以上1)中提及之烯烴之共聚物。
12.環狀醚之均聚物及共聚物，諸如聚烷二醇、聚環氧乙烷、聚環氧丙烷或其與二縮水甘油醚之共聚物。
13.聚縮醛，諸如聚甲醛及包含環氧乙烷作為共聚單體之其等聚甲醛；經熱塑性聚胺基甲酸酯、丙烯酸酯或MBS改質之聚縮醛。
14.聚苯醚及聚苯硫醚、及聚苯醚與苯乙烯聚合物或聚醯胺之混合物。
15.一方面衍生自羥基封端之聚醚、聚酯或聚丁二烯及另一方面脂族或芳族聚異氰酸酯、以及其前驅物之聚胺基甲酸酯。
16.衍生自二胺及二羧酸及/或衍生自胺基羧酸或對應內醯胺之聚醯胺及共聚醯胺，例如，聚醯胺4、聚醯胺6、聚醯胺6/6、6/10、6/9、6/12、4/6、12/12、聚醯胺11、聚醯胺12、自間二甲苯二胺及己二酸開始之芳族聚醯胺；自己二胺及間苯二甲酸或/及對苯二甲酸且存在或不存在彈性體作為改質劑下製得之聚醯胺，例如，聚2,4,4,-三甲基六亞甲基對苯二甲醯胺或聚間亞苯基間苯二甲醯胺；以及前述聚醯胺與聚烯烴、烯烴共聚物、離聚物或化學鍵結或接枝彈性體；或與聚醚(例如，與聚乙二醇、聚丙二醇或聚丁二醇)之嵌段共聚物；以及經EPDM或ABS改質之聚醯胺或共聚醯胺；及在處理期間縮合之聚醯胺(RIM聚醯胺系統)。
17.聚脲、聚醯亞胺、聚醯胺-醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚酯醯亞胺、聚乙內醯脲及聚苯并咪唑。
18.衍生自二羧酸及二醇及/或衍生自羥基羧酸或對應內酯之聚酯，例如，聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸1,4-二羥甲基環己烷二酯、聚萘二甲酸烷二酯(PAN)及聚羥基苯甲酸酯、以及衍生自羥基封端之聚醚之嵌段共聚醚酯；以及經聚碳酸酯或MBS改質之聚酯。
19.聚碳酸酯及聚酯碳酸酯。
20.聚酮。
21.聚碸、聚醚碸及聚醚酮。
22.前述聚合物之摻合物(聚摻物)，例如，PP/EPDM、聚醯胺/EPDM或ABS、PVC/EVA、PVC/ABS、PVC/MBS、PC/ABS、PBTP/ABS、PC/ASA、PC/PBT、PVC/CPE、PVC/丙烯酸酯、POM/熱塑性PUR、PC/熱塑性PUR、POM/丙烯酸酯、POM/MBS、PPO/HIPS、PPO/PA 6.6及共聚物PA/HDPE、PA/PP、PA/PPO、PBT/PC/ABS或PBT/PET/PC。
氯氧化鉍(BiOCl)為一種已知之顏料，(例如)以商品名MEARLITE購自BASF。已知氯氧化鉍顏料係用於化妝品及個人護理產品中。
同樣地，BiOF、BiOBr、BiOI及BiO(NO3)皆可自市面購得。
較佳地，本發明組合物及方法包含氯氧化鉍或硝酸氧鉍，最佳係氯氧化鉍。
鉍化合物係以基於熱塑性聚合物重量之(例如)約0.5重量%至約10重量%存在。較佳地，鉍化合物係以基於熱塑性聚合物重量之約1重量%至約7重量%且最佳約1重量%至約5重量%存在。鉍化合物可以基於熱塑性聚合物重量之約1重量%、2重量%、3重量%、4重量%、5重量%、6重量%、7重量%、8重量%或約9重量%至約10重量%存在。
有機溴阻燃劑包括可在熱降解期間產生HBr或溴自由基之任何有機溴化合物。
有機溴阻燃劑包括(但不限於)四溴雙酚A(TBBPA)及其諸如酯、醚、及寡聚物之衍生物，例如，四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、及TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯 二甲醯亞胺、二溴新戊二醇、二溴環辛烷、三溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯雙(2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基-氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑(dioxin)、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯。
市售溴化阻燃劑之適用實例包括多溴化二苯基氧化物(DE-60F)、十溴二苯基氧化物(十溴二苯醚)(DBDPO；SAYTEX®102E)、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯(PB 370®(FMC Corp.)或FR 370(ICL/Ameribrom))、叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯、四溴鄰苯二甲酸、雙(N,N'-羥乙基)四氯苯二胺、四溴雙酚A雙(2,3-二溴丙基醚)(PE68)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)(SAYTEX® BT-93)、八溴二苯醚、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷(FF680)、四溴雙酚A(SAYTEX® RB100)、伸乙基雙(二溴降冰片烷二羧醯亞 胺)(SAYTEX® BN-451)、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯及來自Chemtura之EMERALD INNOVATION系列(例如EMERALD INNOVATION 1000)。
有機溴阻燃劑較佳為十溴二苯醚、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯或溴化聚苯乙烯。
有機溴阻燃劑係以基於熱塑性聚合物重量之約1重量%至約40重量%存在。較佳地，有機溴阻燃劑係以基於熱塑性聚合物重量之約3重量%至約25重量%，最佳約3重量%至約20重量%存在。有機溴阻燃劑係以基於熱塑性聚合物重量之約1重量%、4重量%、7重量%、10重量%、13重量%、15重量%、17重量%、19重量%或約23重量%至約25重量%存在。
鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑之組合具協同作用。
本發明之組合物可進一步包含空間位阻烴氧基胺穩定劑。已知空間位阻烴氧基胺穩定劑併與溴化阻燃劑一起使用將極為有利。空間位阻烴氧基胺穩定劑稱為NOR位阻胺光穩定劑或NOR HALS。
空間位阻烴氧基胺穩定劑揭示於例如美國專利案號5,004,770、5,204,473、5,096,950、5,300,544、5,112,890、5,124,378、5,145,893、5,216,156、5,844,026、6,117,995、6,271,377、6,392,041、6,376,584及6,472,456中。該等專利案及申請案之相關內容係以引用的方式併入本文中。
上文引述之美國專利案號6,271,377、6,392,041及6,376,584揭示位阻羥基烷氧基胺穩定劑。基於本發明之目的，而將位阻羥基烷氧基胺穩定劑視為位阻烴氧基胺穩定劑之子組。位阻羥基烷氧基胺穩定劑亦稱為N-羥基烷氧基位阻胺光穩定劑、或NORol HALS。
適用空間位阻烴氧基胺光穩定劑為例如：1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基胺基哌啶； 2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-6-(2-羥乙基胺基-s-三嗪；己二酸雙(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-十八醯基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；癸二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；己二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；及2,4-雙{N-[1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基胺基}-6-(2-羥乙基胺基)-s-三嗪；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪與N,N'-雙(3-胺基丙基)乙二胺)[CAS註冊號191680-81-6]之反應產物；及下式之化合物：
其中n為1至15。該化合物揭示於美國專利案第6,117,995號實例2中。
NOR HALS係以基於基材重量之約0.10重量%至約10重量%的含量添加至熱塑性聚合物基材。
本發明組合物可包含其他阻燃劑。其他阻燃劑包括氯化阻燃劑、磷基阻燃劑、金屬氫氧化物化合物、基於三聚氰胺之化合物等等。
氯化阻燃劑揭示於美國專利案號6,472,456、5,393,812、7,230,042及7,786,199中。氯化阻燃劑為例如叁(2-氯乙基)亞磷酸酯、雙(六氯環戊二烯)環辛烷、叁(1-氯-2-丙基)磷酸酯、叁(2-氯乙基)磷酸酯、磷酸雙(2-氯乙基)乙烯酯、六氯環戊二烯、叁(氯丙基)磷酸酯、叁(2-氯乙基)磷酸酯、叁(氯丙基)磷酸酯、多氯化聯苯、單體氯乙基膦酸酯及高沸點膦酸酯之混合物、叁(2,3-二氯丙基)磷酸酯、氯菌酸(chlorendic acid)、四氯鄰苯二甲酸、聚-β-氯乙基三膦酸酯混合物、雙(六氯環戊二烯)環辛烷(DECLORANE PLUS)、氯化鏈烷烴及六氯環戊二烯衍生物。
含磷阻燃劑可選自磷腈阻燃劑，其為相關技藝所熟知且揭示於例如EP1104766、JP07292233、DE19828541、DE1988536、JP11263885、美國專利案號4,079,035、4,107,108、4,108,805、及6,265,599中。非鹵化之磷基阻燃劑為包含磷之化合物，諸如磷酸三苯酯、磷酸酯、鏻衍生物、膦酸酯、磷酸酯類及磷酸酯、及彼等揭示於美國專利案第7,786,199號中者。磷基阻燃劑通常係由鍵結烷基(一般係直鏈)或芳基(芳族環)之磷酸鹽核所組成。實例包括紅磷、無機磷酸鹽、不溶性磷酸銨、多磷酸銨、尿素多磷酸銨、正磷酸銨、碳酸磷酸銨、尿素磷酸銨、磷酸二銨、三聚氰胺磷酸銨、多磷酸二乙二胺、多磷酸二氰基二醯胺、多磷酸鹽、尿素磷酸鹽、焦磷酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、甲基膦酸二甲酯之三聚氰胺鹽、亞磷酸氫二甲酯之三聚氰胺鹽、多磷酸硼之銨鹽、甲基膦酸二甲酯之尿素鹽、有機磷酸酯、 膦酸酯及氧化膦。磷酸酯包括(例如)三烷基衍生物(諸如磷酸三乙酯、三(2-乙基己基)磷酸酯、磷酸三辛酯)、三芳基衍生物(諸如磷酸三苯酯、磷酸甲苯酚基二苯酯及磷酸三甲苯酚酯)及芳基-烷基衍生物(諸如磷酸2-乙基己基-二苯酯及磷酸二甲基-芳基酯類)及磷酸辛基苯酯。
磷基阻燃劑之其他實例包括磷酸三聚氰胺硼、磷酸氰尿醯胺、磷酸鎂、二甲基磷酸乙醇胺、環膦酸酯、膦酸三烷酯、磷酸銨鉀、磷酸氰尿醯胺、磷酸苯胺、三甲基磷醯胺、氧化三(1-氮雜環丙基)膦、雙(5,5-二甲基-2-硫羰基-1,3,2-二氧雜磷戊基)氧化物、二甲基膦醯基-N-羥甲基-3-丙醯胺、三(2-丁氧基乙基)磷酸酯、四(羥甲基)鏻鹽，諸如氯化四(羥甲基)鏻及硫酸四(羥甲基)鏻、N-羥基甲基-3-(二甲基膦醯基)丙醯胺、多磷酸硼之三聚氰胺鹽、多磷酸硼之銨鹽、亞磷酸三苯酯、二甲基磷酸銨、正磷酸三聚氰胺、尿素磷酸銨、三聚氰胺磷酸銨、甲基膦酸二甲酯之三聚氰胺鹽、亞磷酸氫二甲酯之三聚氰胺鹽及類似者。
金屬氫氧化物阻燃劑包括無機氫氧化物，諸如氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氫氧化鋁(ATH)及碳酸羥鹽。
基於三聚氰胺之阻燃劑為非鹵化阻燃劑類，其包括三種化學群組：(a)三聚氰胺(2,4,6-三胺基-1,3,5三嗪)；(b)三聚氰胺衍生物(包括與有機或無機酸諸如硼酸、氰尿酸、磷酸或焦/多-磷酸之鹽)；及(c)三聚氰胺同系物。三聚氰胺衍生物包括(例如)氰尿酸三聚氰胺(三聚氰胺及氰尿酸之鹽)、單磷酸三聚氰胺(三聚氰胺及磷酸之鹽)、焦磷酸三聚氰胺及多磷酸三聚氰胺。三聚氰胺同系物包括蜜白胺(melam)(1,3,5-三嗪-2,4,6-三胺-N-(4,6-二胺基-1,3,5-三嗪-2-基)、蜜勒胺(melem)(2,5,8-三胺基1,3,4,6,7,9,9b-七氮雜非那烯(phenalene))及三聚二氰亞胺(melon)(聚[8-胺基-1,3,4,6,7,9,9b-七氮雜非那烯-2,5-二基)。
硼酸鹽阻燃劑化合物包括硼酸鋅、硼砂(硼酸鈉)、硼酸銨、及硼酸鈣。硼酸鋅為具有化學組成xZnOyB2O3．zH2O之硼基阻燃劑。硼酸鋅可單獨地或以與其他化學化合物諸如氧化鋁三水合物、氫氧化鎂或紅磷組合之方式使用。其通過鹵化鋅或鹵氧化鋅發揮作用，此作用加速鹵素來源之分解且促進炭形成。
矽基材料包括具有(羥基或甲氧基)或不具有反應性(飽和烴)官能基之直鏈及分支鏈型聚矽氧。
可單獨地或以與其他阻燃劑物質組合使用之粉末狀含金屬阻燃劑物質之實例包括(但不限於)氧化鎂、氯化鎂、滑石、氧化鋁水合物、氧化鋅、硼酸鋅、氧化鋁三水合物、氧化鋁-鎂、矽酸鈣、矽酸鈉、沸石、氫氧化鎂、碳酸鈉、碳酸鈣、鉬酸銨、氧化鐵、氧化銅、磷酸鋅、氯化鋅、黏土、磷酸二氫鈉、錫、鉬及鋅。
聚四氟乙烯(PTFE)亦被視為其他阻燃劑。
本發明組合物可有利地不含銻化合物，換言之，可有利地不含氧化銻。
其他阻燃劑及阻燃性協同劑可以其諸如至多20重量%之常用量、金屬水合物以至多70重量%及氟聚合物抗滴落劑以至多1重量%之常用量包含，其等均基於聚合物基材之重量計。
可添加其他添加劑至本發明之聚合物基材。例如，選自羥基苯基苯并***、羥基苯基三嗪、二苯甲酮及苯甲酸酯UV吸收劑之紫外光(UV)吸收劑、有機磷穩定劑、羥胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、氧化胺穩定劑、位阻酚抗氧化劑及/或位阻胺光穩定劑。該等其他添加劑係以基於聚合物基材重量之例如約0.1至約10重量%含量使用。
其他添加劑係例如選自由以下組成之群：顏料、染料、塑化劑、酚系抗氧化劑、觸變劑、流平助劑、鹼性共穩定劑、硝酮穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、UV吸收劑、空間位阻胺光 穩定劑、金屬鈍化劑、金屬氧化物、有機磷化合物及羥胺。
特定言之，其他添加劑係選自有機磷穩定劑、位阻酚抗氧化劑、羥胺、位阻胺及UV吸收劑。
有機磷穩定劑為例如已知之亞磷酸酯及亞膦酸酯穩定劑且包括亞磷酸三苯酯、烷基亞磷酸二苯酯、二烷基亞磷酸苯酯、叁(壬基苯基)亞磷酸酯、亞磷酸三月桂酯、亞磷酸三十八烷酯、二亞磷酸二硬脂基季戊四醇酯、亞磷酸叁(2,4-第三丁基苯基)酯、二亞磷酸雙(2,4-二-α-基苯基)季戊四醇酯、二亞磷酸二異癸基季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基苯基)季戊四醇酯(D)、二亞磷酸雙(2,6-二-第三丁基-4-甲基苯基)季戊四醇酯(E)、二亞磷酸二-異癸氧基-季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)季戊四醇酯、二亞磷酸雙(2,4,6-三-第三丁基苯基)季戊四醇酯、三亞磷酸三硬脂基山梨糖醇酯、二亞膦酸肆(2,4-二-第三丁基苯基)4,4'-伸聯苯基-酯(H)、6-異辛基氧基-2,4,8,10-四-第三丁基-二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷呯(dioxaphosphepin)(C)、6-氟-2,4,8,10-四-第三丁基-12-甲基-二苯并[d,g][1,3,2]二氧雜磷(dioxaphosphocin)(A)、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)甲酯、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基-6-甲基苯基)乙酯(G)、2,2',2"-氮基[三乙基叁(3,3'5,5'-四-第三丁基-1,1'-二苯基-2,2'-二基)亞磷酸酯](B)、亞磷酸雙(2,4-二-第三丁基苯基)辛酯、聚(亞磷酸4,4'-{2,2'-二甲基-5,5'-二-第三丁基苯基硫醚-}辛基酯)、聚(亞磷酸4,4'{-亞異丙基聯苯酚}-辛基酯)、聚(亞磷酸4,4'-{亞異丙基雙[2,6-二溴苯酚]}-辛基酯)、聚(二亞磷酸4,4'-{2,2'-二甲基-5,5'-二-第三丁基苯基硫醚}-季戊四醇酯)、
位阻酚系抗氧化劑包括(例如)叁(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)異氰尿酸酯、1,3,5-叁-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基)-2,4,6-三甲基苯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苄基膦酸之單乙酯之鈣鹽、肆[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸]季戊四醇酯或3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷酯。
位阻胺光穩定劑包括(例如)：1-(2-羥乙基)-2,2,6,6-四甲基-4-羥基哌啶及琥珀酸之縮合物(MW 3100至4000)
N,N'-雙(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六伸甲基二胺及4-第三辛基胺基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之直鏈縮合物(MW 1200至3100)
2-氯-4,6-二-(4-正丁基胺基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶基)-1,3,5-三嗪及 1,2-雙-(3-胺基丙基胺基)乙烷之縮合物、
其中R'為 寡聚化合物，其為4,4'-六亞甲基雙(胺基-2,2,6,6-四甲基哌啶)及2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之縮合產物(MW 2600至3400) 藉由藉由使1,2-雙(3-胺基丙基胺基)乙烷與氰尿醯氯反應獲得之產物與(2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁胺反應所獲得之產物，
其中R'=R或H
且其中R= N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)六伸甲基二胺及4-嗎啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之直鏈縮合物、 N,N'-雙-(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)六亞甲基二胺及4-嗎啉基-2,6-二氯-1,3,5-三嗪之直鏈縮合物、 7,7,9,9-四甲基-2-環十一烷基-1-氧雜-3,8-二氮雜-4-側氧基螺[4,5]癸烷及表氯醇之反應產物、 馬來酸酐-C18-C22-α-烯烴-共聚物與2,2,6,6-四甲基-4-胺基哌啶之反應產物、 及寡聚化合物，其為4,4'-六亞甲基雙(胺基-1,2,2,6,6-五甲基哌啶)及2-氯-4,6-雙(二丁基胺基)-s-三嗪封端之2,4-二氯-6-[(1,2,2,6,6-五甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-s-三嗪之縮合產物、
其中n為使得總分子量為約1000g/莫耳以上之整數。
額外之適用空間位阻胺為彼等非上文具體述及之N-烴氧基位阻胺類別者(非-N-烴氧基位阻胺光穩定劑)。換言之，為屬於>NH、>N-烴基或>NO醯基類別之位阻胺。>NO醯基位阻胺揭示於例如美國公開案第2010/327487號中。
羥胺穩定劑為例如N,N-二苄基羥胺、N,N-二乙基羥胺、N,N-二辛基羥胺、N,N-二月桂基羥胺、N,N-二-十二烷基羥胺、N,N-二-十四烷基羥胺、N,N-二-十六烷基羥胺、N,N-二-十八烷基羥胺、N-十六烷基-N-十四烷基羥胺、N-十六烷基-N-十七烷基羥胺、N-十六烷基-N-十八烷基羥胺、N-十七烷基-N-十八烷基羥胺、N-甲基-N-十八烷基羥胺或N,N-二(氫化動物脂)羥胺。
氧化胺穩定劑為例如GENOX EP，一種二(C16-C18)烷基甲基氧化胺(CAS編號204933-93-7)。
苯并呋喃酮穩定劑為例如3-(4-(2-乙醯氧基乙氧基)苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、5,7-二-第三丁基-3-(4-(2-硬脂醯氧基乙氧基)苯基)苯并呋喃-2-酮、3,3'-雙(5,7-二-第三丁基-3-(4-(2-羥基乙氧基)苯基)苯并呋喃-2-酮)、5,7-二-第三丁基-3-(4-乙氧基苯基)苯并呋喃-2-酮、3-(4-乙醯氧基-3,5-二甲基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,5-二甲基-4-新戊醯氧基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮、3-(3,4-二甲基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮或3-(2,3-二甲 基苯基)-5,7-二-第三丁基-苯并呋喃-2-酮。
苯甲酸酯UV吸收劑為例如經取代及未經取代之苯甲酸之酯，諸如(例如)，水楊酸4-第三丁基苯酯、水楊酸苯酯、水楊酸辛基苯酯、二苯甲醯基間苯二酚、雙(4-第三丁基苯甲醯基)間苯二酚、苯甲醯基間苯二酚、2,4-二-第三丁基苯基3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十六烷酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸十八烷酯、3,5-二-第三丁基-4-羥基苯甲酸2-甲基-4,6-二-第三丁基苯酯。
羥基苯基苯并***、羥基苯基三嗪及二苯甲酮UV吸收劑已為吾人所熟知且揭示於例如美國專利案第6,444,733號中。
亦可添加著色劑、顏料及填充物至本發明聚合物基材。
適用顏料為無機顏料，諸如，呈其三種結晶形式：金紅石、銳鈦礦、或板鈦礦之二氧化鈦、群青藍、鐵氧化物、鉍釩酸鹽、碳黑、效應顏料(effect pigment)(包括諸如薄鋁片(aluminum flake)之金屬顏料及諸如雲母之珠光顏料)、及有機顏料(例如酞菁、苝、偶氮化合物、異二氫吲哚、喹酞酮(quinophthalone)、二酮基吡咯并吡咯、喹吖啶酮、二噁嗪及陰丹士林(indanthrone))。顏料可以基於聚合物基材重量之至多約5重量%的常用量單獨地或以任何組合方式包含。
染料為可完全溶於使用的塑膠中或呈分子分散形式存在且因此可用於提供聚合物高透明度、非擴散著色性的任何著色劑。其他染料為發射電磁波譜可見波部分之螢光之有機化合物，例如，螢光染料。染料可以基於聚合物基材重量之至多約5重量%的常用量單獨地或以任何組合方式包含。
於一個實施例中，顆粒填充物可以基於聚合物基材重量之0.001至50重量%含量存在，及於另一個實施例中，可以基於聚合物基材重量之0.01至25重量%含量存在，及於又一個實施例中，可以0.2至10重 量%含量存在。期望之填充物包括(但不限於)二氧化鈦、碳化矽、二氧化矽(及二氧化矽之其他氧化物(沉澱或非沉澱))、碳酸鉛、鋅白、鋅鋇白、鋯、剛玉(corundum)、尖晶石、磷灰石、重晶石粉、硫酸鋇、碳黑、白雲石、碳酸鈣、離子Mg、Ca、或Zn與Al、Cr或Fe及CO3及/或HPO4之滑石及水滑石化合物(水合或非水合)；石英粉、鹽酸式碳酸鎂(hydrochloric magnesium carbonate)、玻璃纖維、黏土、氧化鋁、及其他金屬氧化物及碳酸鹽、金屬氫氧化物、鉻、磷、二氧化矽、聚矽氧、及其摻合物。該等填充物可尤其包括相關技藝中已知之任何其他填充物及多孔填充物及擔體。
依已知方法，例如，在模製之前或之後，或亦藉由在進行或不進行後續之溶劑蒸發下施加經溶解或經分散之添加劑混合物至聚合物，來進行聚合物基材中本發明鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑及可選之進一步添加劑之併入。本發明組分b)及可選之其他添加劑亦可呈包含例如約2.5重量%至約40重量%濃度添加劑之母料混合物(masterbatch)之形式被添加至聚合物。呈母料混合物形式之母料混合物之聚合物基材不需要與組分a)之聚合物相同。
利用已知之混合機器例如混合機、捏合機或擠出機來進行模製。
本發明組分b)及可選之其他添加劑可係經預混合或可個別地進行添加。
亦可在聚合之前或期間或在交聯之前添加本發明組分b)及可選之其他添加劑。
本發明組分b)及可選之其他添加劑可呈純物質形式或呈在蠟、油狀物或聚合物中之囊封形式併入至欲製備阻燃劑之聚合物中。
亦可將本發明組分b)及可選之其他添加劑噴灑至聚合物基材上。其可稀釋其他添加劑(例如，如上所述之習知添加劑)或其熔體，使得 其亦會連同該等添加劑一起被噴灑至聚合物上。於聚合觸媒之減活化處理期間藉由噴灑進行施加係特別有利的，其可利用例如用於減活化之蒸氣來進行噴灑。
特定言之，本發明組分b)之阻燃性添加劑係於聚合物熔融條件下(亦即，熔融摻合，例如，於擠出機中熔融摻合)併入至熱塑性聚合物基材中。
本發明鉍化合物及有機溴化合物可一起添加或分開添加。
包含鉍化合物及有機溴化合物之本發明添加劑組合物可成形成例如可饋單包裝系統，諸如，丸粒、錠片、薄片或顆粒。該等添加劑組合物可包含上文提及之其他添加劑，諸如抗氧化劑及/或潤滑劑。適用潤滑劑為例如蠟及本發明實例中使用的金屬皂(metal soap)。單包裝系統亦可包括上文提及之其他阻燃劑，例如，氧化鋅、硼酸鋅及類似者。
上述母料混合物可呈諸如丸粒、錠片、薄片或顆粒之單包裝系統之形式。於此情況中，組分b)及可選之其他添加劑之上限為基於母料混合物重量之100重量%。
本發明之組合物係用於製造模製部件、薄膜或纖維。該等組合物適用於例如電子、電設備、器具、織物、地毯、電線及電纜、模製物件、城市傢俱、標誌、建築及建構材料、薄膜、汽車部件及屋頂膜(roofing membrane)中。
本發明之其他實施例為包含鉍化合物及非鹵化含阻燃劑之對應阻燃性組合物及方法。本文中有描述該等非鹵化阻燃劑，例如，基於三聚氰胺之阻燃劑或磷基阻燃劑。
本發明鉍化合物可於任何情境中替代所有或部分銻化合物阻燃劑。本發明組合物及方法較佳係基本上不含銻化合物，換言之，其包含基於整個組合物之小於3重量%之銻化合物。較佳地，本發明組合 物及方法包含小於1重量%之銻化合物。最佳地，本發明組合物及方法不含銻化合物。
本文所述之美國申請案、已公開的美國申請案及美國專利案係以引用的方式併入本文中。
具體言之，教示下述實施例：實施例1.一種阻燃性組合物，其包含：a)熱塑性聚合物基材及b)有效阻燃量之以下之組合：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
實施例2.根據實施例1之組合物，其中該熱塑性聚合物基材係選自由聚烯烴均聚物、聚烯烴共聚物、熱塑性烯烴、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚醯胺及聚酯組成之群。
實施例3.根據實施例1之組合物，其中該熱塑性聚合物基材為聚丙烯、聚乙烯、乙烯/丙烯共聚物或熱塑性烯烴。
實施例4.根據實施例1、2或3之組合物，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物基材重量之約0.5重量%至約10重量%存在。
實施例5.根據實施例1、2或3之組合物，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物基材重量之約1重量%至約7重量%存在。
實施例6.根據實施例1至5中任一項之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係以基於該熱塑性聚合物基材重量之約1重量%至約40重量%存在。
實施例7.根據實施例1至5中任一項之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係以基於該熱塑性聚合物基材重量之約3重量%至約25重量%存在。
實施例8.根據實施例1至7中任一項之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：四溴雙酚A(TBBPA)、四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯二甲醯亞胺、二溴新戊二醇、二溴環辛烷、叁溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯-雙-(2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基-氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑、叁(2,3-二溴丙基)-異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯。
實施例9.根據實施例1至7中任一項之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：十溴二苯醚、 叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯、雙酚A之雙(2,3-二溴丙基醚)、四溴雙酚A雙(二溴丙基醚)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷、四溴雙酚A、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯、十溴二苯基乙烷、伸乙基雙(二溴降冰片烷二羧醯亞胺)及叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯。
實施例10.根據實施例1至9中任一項之組合物，其進一步包含一或多種空間位阻烴氧基胺穩定劑。
實施例11.根據實施例1至9中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由下列組成之群之空間位阻烴氧基胺穩定劑：1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基胺基哌啶；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-6-(2-羥乙基胺基-s-三嗪；己二酸雙(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-十八醯基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；癸二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯； 己二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；2,4-雙{N-[1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基胺基}-6-(2-羥乙基胺基)-s-三嗪；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪與N,N'-雙(3-胺基丙基)乙二胺)之反應產物及
其中n為1至15。
實施例12.根據實施例1至11中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由含磷阻燃劑及基於三聚氰胺之阻燃劑組成之群之額外之阻燃劑。
實施例13.根據實施例1至11中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由下列組成之群之額外之阻燃劑：磷酸氯烷酯、雙(六氯環戊二烯)環辛烷、氯化鏈烷烴、四苯基間苯二酚二亞磷酸酯、磷酸三苯酯、多磷酸銨、 間苯二酚二磷酸酯寡聚物、氰尿酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及二磷酸乙二胺。
實施例14.根據實施例1至13中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑：顏料、染料、塑化劑、酚系抗氧化劑、觸變劑、流平助劑、鹼性共穩定劑、硝酮穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、UV吸收劑、空間位阻胺光穩定劑、金屬鈍化劑、金屬氧化物、有機磷化合物、潤滑劑及羥胺。
實施例15.根據實施例1至13中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑：酚系抗氧化劑、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、亞磷酸酯或亞膦酸酯穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、2-(2'-羥基苯基)苯并***、2-(2-羥基苯基)-1,3,5-三嗪或苯甲酸酯UV吸收劑及空間位阻胺光穩定劑。
實施例16.一種阻燃性添加劑組合物，其包含一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
實施例17.根據實施例16之添加劑組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：四溴雙酚A(TBBPA)、四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯二甲醯亞 胺、二溴新戊二烯、二溴環辛烷、叁溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯-雙-(2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基-氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯
實施例18.根據實施例16之添加劑組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：十溴二苯醚、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯、雙酚A之雙(2,3-二溴丙基醚)、四溴雙酚A雙(二溴丙基醚)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷、 四溴雙酚A、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯、十溴二苯基乙烷、伸乙基雙(二溴-降冰片烷二羧醯亞胺)及叁-(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯。
實施例19.根據實施例16、17或18之添加劑組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑：顏料、染料、塑化劑、酚系抗氧化劑、觸變劑、流平助劑、鹼性共穩定劑、硝酮穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、UV吸收劑、空間位阻胺光穩定劑、金屬鈍化劑、金屬氧化物、有機磷化合物、潤滑劑及羥胺。
實施例20.根據實施例16至19中任一項之添加劑組合物，其係呈選自由丸粒、錠片、薄片及顆粒組成之群之單包裝系統之形式。
實施例21.一種提供阻燃性聚合物組合物之方法，該方法包括將有效阻燃量之以下之組合併入至熱塑性聚合物基材中：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
實施例22.根據實施例21之方法，該方法包括將包含該一或多種鉍化合物及該一或多種有機溴阻燃劑之可饋單包裝系統併入至該熱塑性聚合物基材中。
實施例23.根據實施例22之方法，其中該可饋單包裝系統係選自由丸粒、錠片、薄片及顆粒組成之群。
實施例24.根據實施例1至15中任一項之組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之化合物：氧化鋅、硼酸鋅、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氫氧化鋁、氧化鋁水合物、氧化鋁三水合物、 氧化鎂、氯化鎂、滑石、氧化鋁-鎂、矽酸鈣、矽酸鈉、沸石、碳酸鈉、碳酸鈣、鉬酸銨、氧化鐵、氧化銅、磷酸鋅、氯化鋅、黏土、磷酸二氫鈉、錫、釩化合物、鉬及鋅。
實施例25.根據實施例1至15中任一項之組合物，其進一步包含氧化鋅。
實施例16至23之添加劑組合物及方法可係經擴展以包括實施例1至15及24至25組合物之所有實施例及組合。
實施例26.一種阻燃性組合物，其包含熱塑性聚合物基材及有效阻燃量之一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物。
實施例27.根據實施例26之組合物，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物重量之約0.5重量%至約20重量%，較佳約1重量%至約15重量%重量含量存在。
實施例28.一種提供阻燃性聚合物組合物之方法，該方法包括將有效阻燃量之選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物併入至熱塑性聚合物基材中。
實施例29.一種一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑之組合之用途，其用於提供熱塑性聚合物基材阻燃性。
實施例30.一種一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物之用途，其用於提供熱塑性聚合物基材阻燃性。
實施例29至30之用途可係經擴展以包括實施例1至15及24至25組合物之所有實施例及組合。
組分b)之該有效阻燃量為展現如藉由用於評估阻燃性之標準方法中之一種方法測得之阻燃效力所需的量。該等標準方法包括Fire Tests for Flame-Resistant Textiles and Films(第1989版及第1996版)之NFPA 701標準方法；Flammability of Plastic Materials for Parts in Devices and Appliances(第5版本，1996年10月29日)之UL 94試驗；Limiting Oxygen Index(LOI)，ASTM D-2863；及Cone Calorimetry，ASTM E-1354。UL 94 V試驗的等級如下表中所編譯：
實例1
在小型實驗室雙螺桿擠出機(Brabender)中，以25rpm且區1=160℃、區2=180℃、區3=200℃、區4=200℃、區5=200℃下，混合聚丙烯均聚物PROFAX 6301(比重0.900，熔融流動速率12.0(230℃/2.16kg))。將以下調配物混合接著於187℃下進行射出模製。調配物1至5為本發明調配物。阻燃性結果亦參見下方。針對3.2mm厚×12.7mm寬的聚丙烯條帶進行最少2次十秒火焰施加以判定該等樣本是否會自動熄滅及是否抗產生燃燒滴落物。增加第三次十秒火焰施加以判定總性能水準。對照組係證實UL 94為V0級之聚丙烯之調配物。所有樣本均未展現燃燒滴落物且係自動熄滅。
該等調配物亦包含0.4%酚系抗氧化劑IRGANOX 1010、0.3%伸乙基雙硬脂醯胺蠟及0.2%硬脂酸鈣。
Deca=十溴二苯醚
ATO=三氧化銻
BiOCl(氯氧化鉍)為MEARLITE LBU(來自BASF)。
本發明調配物1至5亦顯示相對對照組有關於拉伸強度(MPa)及夏比衝擊強度(charpy impact)(JM)之良好結果。百分比為重量百分比，且剩餘物為聚丙烯。
實例2
將17.6份十溴二苯醚、4份BiOCl、0.4份IRGANOX 1010、0.3份伸乙基雙硬脂醯胺及0.2份硬脂酸鈣之混合物均勻混合且藉由重力饋送至雙螺桿擠出機。該混合物係經熔融擠出穿過噴嘴。穿過該等噴嘴後立刻切割呈塑性狀態時之擠出物且於隨後在流化床冷凝器中冷卻。製得規則形狀之顆粒。如實例1般將該等顆粒與聚丙烯混合。
實例3
重複實例1，調配物及結果如下：
Cl鏈烷烴為氯化鏈烷烴(70% Cl)。Deca為十溴二苯醚。各調配物亦包含0.4%酚系抗氧化劑IRGANOX 1010、0.3%伸乙基雙硬脂醯胺及0.2%硬脂酸鈣。百分比係以重量計，剩餘物為聚丙烯。
本發明調配物1遠優於氯鏈烷烴/BiOCl及十溴二苯醚/Bi2O3之組合。
當由BiOCl改為2%(相同負載率)之BiOF、BiOBr、BiOI及BiO(NO3)各者地重複調配物1時，亦達到UL 94等級V0級。其等為調配物4至7。
實例4
利用包含10重量%溴氧化鉍但不含有機溴阻燃劑之調配物，重複實例1。達到UL 94等級V2級。
本發明之另一標的為一種阻燃性組合物，其包含熱塑性聚合物基材及有效阻燃量之一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物。較佳係溴氧化鉍。
該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物重量之約0.5重量%、約1重量%、約2重量%、約3重量%、約4重量%、約5重量%、約6重量%、約7重量%、約8重量%、約9重量%、約10重量%、約11重量%、約12重量%、約13重量%、約14重量%、約15重量%、約16重量%、約17重量%、約18重量%、約19重量%或約20重量%的重量含量、及在該等值之間之重量含量存在。
本發明之另一標的為一種提供阻燃性聚合物組合物之方法，該方法包括將有效阻燃量之一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物併入至熱塑性聚合物基材中。
該等組合物及方法達到UL 94等級V0級、V1級或V2級。
聚丙烯改用聚乙烯、高耐衝擊聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/ABS、聚苯乙烯、尼龍(nylon)(聚醯胺)、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性彈性體、熱塑性烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、橡膠、聚酯、聚丙烯腈及聚甲醛各者作為聚合物基材，重複本實 例。
實例5
聚丙烯改用聚乙烯、高耐衝擊聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/ABS、聚苯乙烯、尼龍(聚醯胺)、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性彈性體、熱塑性烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、橡膠、聚酯、聚丙烯腈及聚甲醛各者作為聚合物基材，重複實例3之調配物1及4至7。
實例6
依照實例1，在實驗室擠出機中於200℃下將高密度聚乙烯(HDPE)樣本混合且射出模製為條帶。該等樣本包含25%十溴二苯醚、2% BiOCl及4%至10%之負載率之ZnO。該等樣本亦包含0.4% IRGANOX 1010、0.3%伸乙基雙硬脂醯胺蠟及0.2%硬脂酸鈣。百分比以重量計，剩餘物為HDPE。該等條帶均達到UL 94 V0級。
實例7
依照實例1，在實驗室擠出機中，於250℃下將尼龍6樣本混合且射出模製為條帶。該等樣本包含20%溴化聚苯乙烯、2% BiOCl及2%至10%之負載率之ZnO。該等樣本亦包含0.4% IRGANOX 1010、0.3%伸乙基雙硬脂醯胺蠟及0.2%硬脂酸鈣。百分比以重量計，剩餘物為尼龍6。該等條帶均達到UL 94 V0級。
實例8
HDPE改用低密度聚乙烯、聚丙烯、高耐衝擊聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、聚碳酸酯/ABS、聚苯乙烯、尼龍(聚醯胺)、熱塑性聚胺基甲酸酯、熱塑性彈性體、熱塑性烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、橡膠、聚酯、聚丙烯腈及聚甲醛作為聚合物基材，重複實例6。
實例9
ZnO改用硼酸鋅、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氫氧化鋁、氧化鋁水合物、氧化鋁三水合物、氧化鎂、氯化鎂、滑石、氧化鋁-鎂、矽酸鈣、矽酸鈉、沸石、碳酸鈉、碳酸鈣、鉬酸銨、氧化鐵、氧化銅、磷酸鋅、氯化鋅、黏土、磷酸二氫鈉、錫、鉬、釩化合物及鋅，重複實例6、7及8。

Claims (24)

  1. 一種阻燃性組合物，其包括：a)熱塑性聚合物基材，及b)以下物質之組合：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物，及一或多種有機溴阻燃劑，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物基材重量之0.5重量%至10重量%存在，及其中該等有機溴阻燃劑係以基於該熱塑性聚合物基材重量之1重量%至40重量%存在。
  2. 如請求項1之組合物，其中該熱塑性聚合物基材係選自由聚烯烴均聚物、聚烯烴共聚物、熱塑性烯烴、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚碳酸酯、聚醯胺及聚酯組成之群。
  3. 如請求項1之組合物，其中該熱塑性聚合物基材為聚丙烯、聚乙烯、乙烯/丙烯共聚物或熱塑性烯烴。
  4. 如請求項1、2或3之組合物，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物基材重量之1重量%至7重量%存在。
  5. 如請求項1、2或3之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係以基於該熱塑性聚合物基材重量之3重量%至25重量%存在。
  6. 如請求項1、2或3之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：四溴雙酚A(TBBPA)、四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯二甲醯亞胺、二溴新戊二醇、二溴環辛烷、叁溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯雙(2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯。
  7. 如請求項1、2或3之組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：十溴二苯醚、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯、雙酚A之雙(2,3-二溴丙基醚)、四溴雙酚A雙(二溴丙基醚)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷、四溴雙酚A、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯、十溴二苯基乙烷、伸乙基雙(二溴降冰片烷二羧醯亞胺)及叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯。
  8. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種空間位阻烴氧基胺穩定劑。
  9. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由下列組成之群之空間位阻烴氧基胺穩定劑：1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基-4-十八烷基胺基哌啶；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)丁基胺基]-6-(2-羥乙基胺基-s-三嗪)；己二酸雙(1-環己基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-羥基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-側氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-4-十八醯基氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶；癸二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；己二酸雙(1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)酯；2,4-雙{N-[1-(2-羥基-2-甲基丙氧基)-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基]-N-丁基胺基}-6-(2-羥乙基胺基)-s-三嗪；2,4-雙[(1-環己基氧基-2,2,6,6-哌啶-4-基)丁基胺基]-6-氯-s-三嗪與N,N'-雙(3-胺基丙基)乙二胺)之反應產物及其中n為1至15。
  10. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由含磷阻燃劑及基於三聚氰胺之阻燃劑組成之群之額外之阻燃劑。
  11. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由下列組成之群之額外之阻燃劑：氯烷基磷酸酯、雙(六氯環戊二烯)環辛烷、氯化鏈烷烴、四苯基間苯二酚二亞磷酸酯、磷酸三苯酯、多磷酸銨、間苯二酚二磷酸酯寡聚物、氰尿酸三聚氰胺、硼酸三聚氰胺、多磷酸三聚氰胺，磷酸三聚氰胺、焦磷酸三聚氰胺及二磷酸乙二胺。
  12. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由下列組成之群之添加劑：顏料、染料、塑化劑、酚系抗氧化劑、觸變劑、流平助劑、鹼性共穩定劑、硝酮穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、UV吸收劑、空間位阻胺光穩定劑、金屬鈍化劑、金屬氧化物、有機磷化合物、潤滑劑及羥胺。
  13. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑：酚系抗氧化劑、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、亞磷酸酯或亞膦酸酯穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、2-(2'-羥基苯基)苯并***、2-(2-羥基苯基)-1,3,5-三嗪或苯甲酸酯UV吸收劑及空間位阻胺光穩定劑。
  14. 一種阻燃性添加劑組合物，其包含一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑。
  15. 如請求項14之添加劑組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：四溴雙酚A(TBBPA)、四溴鄰苯二甲酸酯、雙(2,3-二溴丙氧基)四溴雙酚A、基於TBBPA之溴化碳酸酯寡聚物、基於TBBPA及表氯醇之縮合之溴化環氧寡聚物、TBBPA及1,2-二溴乙烷之共聚物；二溴苯甲酸、二溴苯乙烯(DBS)及其衍生物；伸乙基溴代雙四溴鄰苯二甲醯亞胺、二溴新戊二醇、二溴環辛烷、叁溴新戊醇、叁(三溴苯基)三嗪、2,3-二溴丙醇、三溴苯胺、三溴苯酚、四溴環戊烷、四溴二苯醚、四溴二季戊四醇、十溴二苯醚、四溴鄰苯二甲酸酐、五溴甲苯、五溴二苯醚、五溴二苯基氧化物、五溴苯酚、苯甲酸五溴苯酯、五溴乙基苯、六溴環己烷、六溴環辛烷、六溴環癸烷、六溴環十二烷、六溴苯、六溴聯苯、八溴聯苯、八溴二苯基氧化物、聚(丙烯酸五溴苄酯)、八溴二苯醚、十溴二苯基乙烷、十溴聯苯、溴化三甲基苯基茚滿、四溴氯甲苯、雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺基)乙烷、雙(三溴苯氧基)乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化環氧寡聚物、聚丙烯酸五溴苄酯、丙烯酸二溴丙酯、二溴六氯環戊二烯環辛烷、N'-乙基(雙)二溴降冰片烷二羧醯亞胺、四溴雙酚S、N'N'-乙基雙(二溴降冰片烯)二羧醯亞胺、六氯環戊二烯-雙(2,3-二溴-1-丙基)鄰苯二甲酸酯、溴化磷酸酯(例如雙(2,3-二溴丙基)磷酸酯及叁(三溴新戊基)磷酸酯)及叁(二氯溴丙基)亞磷酸酯、N,N'-伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、四溴鄰苯二甲酸二醇[2-羥丙基-氧基-2-2-羥乙基-乙基四溴鄰苯二甲酸酯]、乙烯基溴、聚丙烯酸五溴苄酯、多溴化二苯并-對-二氧芑、叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯、伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺及叁(2,3-二溴丙基)磷酸酯。
  16. 如請求項14之添加劑組合物，其中該等有機溴阻燃劑係選自由下列組成之群：十溴二苯醚、叁[3-溴-2,2-雙(溴甲基)丙基]磷酸酯、雙酚A之雙(2,3-二溴丙基醚)、四溴雙酚A雙(二溴丙基醚)、溴化環氧樹脂、伸乙基雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、1,2-雙(三溴苯氧基)乙烷、四溴雙酚A、六溴環十二烷、溴化聚苯乙烯、十溴二苯基乙烷、伸乙基雙(二溴降冰片烷二羧醯亞胺)及叁(2,3-二溴丙基)異氰尿酸酯。
  17. 如請求項14、15或16之添加劑組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之添加劑：顏料、染料、塑化劑、酚系抗氧化劑、觸變劑、流平助劑、鹼性共穩定劑、硝酮穩定劑、氧化胺穩定劑、苯并呋喃酮穩定劑、UV吸收劑、空間位阻胺光穩定劑、金屬鈍化劑、金屬氧化物、有機磷化合物、潤滑劑及羥胺。
  18. 如請求項14、15或16之添加劑組合物，其係呈選自由丸粒、錠片、薄片及顆粒組成之群之單包裝系統之形式。
  19. 一種提供阻燃性聚合物組合物之方法，該方法包括將以下物質之組合併入至熱塑性聚合物基材中：一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物，及一或多種有機溴阻燃劑，其中該等鉍化合物係以基於該熱塑性聚合物基材重量之0.5重量%至10重量%存在，及其中該等有機溴阻燃劑係以基於該熱塑性聚合物基材重量之1重量%至40重量%存在。
  20. 如請求項19之方法，該方法包括將包含該一或多種鉍化合物及該一或多種有機溴阻燃劑之可饋單包裝系統併入至該熱塑性聚合物基材中。
  21. 如請求項20之方法，其中該可饋單包裝系統係選自由丸粒、錠片、薄片及顆粒組成之群。
  22. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含一或多種選自由以下組成之群之化合物：氧化鋅、硼酸鋅、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氫氧化鋁、氧化鋁水合物、氧化鋁三水合物、氧化鎂、氯化鎂、滑石、氧化鋁-鎂、矽酸鈣、矽酸鈉、沸石、碳酸鈉、碳酸鈣、鉬酸銨、氧化鐵、氧化銅、磷酸鋅、氯化鋅、黏土、磷酸二氫鈉、錫、釩化合物、鉬及鋅。
  23. 如請求項1、2或3之組合物，其進一步包含氧化鋅。
  24. 一種一或多種選自由氯氧化鉍、氟氧化鉍、溴氧化鉍、碘氧化鉍及硝酸氧鉍組成之群之鉍化合物及一或多種有機溴阻燃劑之組合之用途，其係用於向熱塑性聚合物基材提供阻燃性。
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