CN107075254A - 砜聚合物组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种聚合物组合物,具有改进的对由UV辐射诱导的降解和变色现象的耐受性,所述组合物包含至少一种芳香族砜聚合物;至少一种有机UV吸收剂和至少一种选自(i)二价金属的碱性氧化物和氢氧化物和(ii)弱酸的盐的碱性化合物,及其制造的方法和由其获得的成形物品。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2014年9月3日提交的美国临时申请号62/045105以及2014年10月2日提交的欧洲申请号14187493.3的优先权,出于所有目的这些申请中的每一个的全部内容通过引用结合在此。
技术领域
本发明涉及一种有利地具有改进的抗UV性能的新颖的砜聚合物组合物,其制造的方法,一种用于将其加工为成形物品的方法,以及由其制造的成形物品。
背景技术
已知暴露于UV光不利地影响聚合物的特性,值得注意地包括机械特性降低、黄化、损失光泽、变色、等……
这些效应特别是在包含芳香族部分的聚合物基底中观察到,其中所述包括在其中的芳香族核是对UV/VIS辐射(高达约420nm的波长)特别敏感的。
为了避免,或至少限制UV辐射对聚合物材料的有害影响,常规地使用稳定剂。
稳定剂可以分成三类,由它们防止光降解的作用模式定义:
1.猝灭剂,其能够使“激发的”发色团(由于光子吸收)回到稳定状态;
2.自由基清除剂,如HALS(受阻的芳族胺化合物),其对“激发的”发色团分解后形成的自由基是反应性的(典型地通过借助于与氧相互作用产生过氧氢基团,以及因此氢过氧化物和自由基);
3.UV吸收剂,其过滤出有害的UV辐射,将其迅速转化为分子的振动和转动能(因此转化为无害的热),从而防止聚合物的光降解。
换句话说,此类后者化合物是在光吸收之后能够返回至它们的稳定状态而不产生有害自由基的发色团(通过电子重排和散热的激发态的失活)。
对于在聚合物基质中有效的UV吸收剂,因此该UV吸收剂必须通过存在于分子内的发色团基团比存在于聚合物中的发色团更迅速且更有效地吸收UV辐射。
最重要的UV吸收剂是:
a)2-(2-羟苯基)-苯并三唑
b)2-羟基-二苯甲酮
c)2-羟苯基-三嗪
d)草酰苯胺
e)氰基丙烯酸酯。
UV吸收剂的效率总体上被理解为主要取决于其吸光度和其消光系数。
然而,当考虑将UV吸收剂结合到芳香族聚合物中时,其他考虑必须要考虑在内,包括UV吸收剂经受在所述芳香族聚合物的加工过程中遇到的条件的能力,其可以为高达约380℃-400℃。
在此框架内,US 83789719(汽巴精化公司(CIBA SPECIALTY CHEMICALS CORP.))3/5/2013涉及某些羟苯基三嗪UV吸收剂,这些吸收剂在其中被传授为可用于稳定非常大量多样的聚合物基底,包括聚烯烃、苯乙烯聚合物、衍生自乙烯基芳香族单体的聚合物、含卤素聚合物,衍生自ɑ,β不饱和酸以及它们的衍生物的聚合物;衍生自不饱和醇和胺的聚合物;聚缩醛;聚苯醚;聚氨酯;聚酰胺;聚酰亚胺;聚酰胺-酰亚胺;聚醚-酰亚胺;聚酯-酰亚胺;聚酯;聚碳酸酯;聚酮;聚砜;苯酚/甲醛树脂;醇酸树脂;环氧树脂;天然聚合物,包括纤维素、橡胶、明胶以及其化学改性的类似物。
然而,选择适当的用于砜聚合物的UV吸收剂仍然是关键任务,因为目前本领域中确实没有合适的解决方案可用于针对由UV和VIS辐射诱导的降解的有效稳定化。
发明概述
本发明特此提供了一种针对上述缺点的解决方案并且提供了一种具有改进的抗UV性的芳香族砜聚合物组合物。更确切地说,本发明提供了一种组合物,该组合物包含:
-至少一种芳香族砜聚合物[聚合物(P)];
-至少一种有机UV吸收剂[吸收剂(UV)];以及
-至少一种碱性化合物[化合物(B)],该化合物选自(i)二价金属的碱性氧化物和氢氧化物和(ii)弱酸的盐。
本申请人已经出人意料地发现,如以上所述的有机UV吸收剂尽管对UV光具有高吸收能力(在UV-VIS区域内的高消光系数),但是作为对砜聚合物中的UV的稳定剂是基本上无效,除了当与如以上详述的化合物(B)混合使用时。
如上所述,通过在芳香族砜聚合物组合物中添加组合吸收剂(UV)和化合物(B),实现了对抗UV辐射的稳定性的出人意料和显著地协同效应,这在若干使用领域中是特别有利的,其中最终零件暴露于UV辐射持续的时间可以延长。
附图简要说明
图1是以下各项的吸光度随波长变化的曲线图:三种不同的羟苯基-三嗪类型的UV吸收剂(UV-1、UV-2、UV-3,实线)、苯并噁嗪-4-酮类型的UV吸收剂(UV-4,虚线)、氰基-丙烯酸酯类型的UV吸收剂(UV-5,虚线)、以及苯并三唑类型的UV吸收剂(UV-6,虚线)(作为在二氯甲烷中10ppm的溶液)。
实施方式的说明
表述“有机UV吸收剂”在本发明的背景下根据其通常的含义使用,即表示具有在从250至400nm范围内的吸收带的有机化合物。
在本发明的框架内已经发现特别有利的吸收剂(UV)选自下组,该组由以下各项组成:羟苯基-三嗪化合物[化合物(T)]、氰基丙烯酸酯化合物[化合物(CN)]、苯并噁嗪-4-酮化合物[化合物(BX)]、以及苯并三唑化合物[化合物(BT)]。
羟苯基-三嗪化合物[化合物(T)]是具有式(I)的化合物:
其中:
-Ara和Arb,彼此相同或不同,独立地是芳香族基团,所述芳香族基团可能包含一个或多于一个杂原子;
-Rj是卤素或可能包含一个或多于一个杂原子的烃基;
-j为零或为1至4、特别是1至2的整数。
化合物(T)优选是符合式(II)的化合物:
其中:
E1和E2,彼此相同或不同,独立地是取代的或未取代的萘基;或取代的或未取代的包括至少3个环的芳香族碳环稠环,或者是取代的或未取代的包括一个或多个环的芳香族杂环系统;或对应于式(III):
R1是H、C1-C24烷基、C2-C18烯基、C5-C12环烷基、C7-C15苯基烷基、苯基、或在苯环上被C1-C8烷基取代的所述苯基或所述苯基烷基;或OR3;
R2是H、C1-C18烷基;C2-C6烯基;苯基;被C1-C8烷基或被C1-C8烷氧基取代的苯基;C7-C11苯基烷基;C5-C12环烷基;COOR4;CN;NH2、NHR7、-N(R7)(R8)、NH-CO-R5;卤素;C1-C18卤烷基;C1-C18烷氧基;-S-R3或-O-R3;
R3独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COOR4、-O-CO-R5、-O-CO-O-R6、-CO-NH2、-CO-NHR7、-CO-N(R7)(R8)、CN、NH2、NHR7、-N(R7)(R8)、-NH-CO-R5、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-R5取代的C5-C12环烷基;-CO-R9或-SO2-R10;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基;或-A、-CH2-CH(XA)-CH2-O-R12;-CR13R13’-(CH2)m-X-A;-CH2-CH(OA)-R14;-CH2-CH(OH)-CH2-XA;具有式(IV)或(V)的基团:
-CR15R15’-C(-CH2)-R15”;-CR13R13’-(CH2)m-CO-X-A;-CR13R13’-(CH2)m-CO-O-CR15R15’-C(-CH2)-R15”或-CO-O-CR15R15’-C(-CH2)-R15”;
A是-CO-CR16-CH-R17;
R4独立地是C1-C18烷基;C3-C18烯基;C7-C11苯基烷基;C5-C12环烷基;或被-O-、-NH-、-NR7-和-S-中的一个或多个打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基;或C2-C12羟烷基;
R5独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COOR4取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COOR4取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
R6独立地是C1-C18烷基;C3-C18烯基;苯基;C7-C11苯基烷基;或C5-C12环烷基;
R7和R8独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
R9独立地是C1-C18烷基;C2-C18烯基;苯基;C5-C12环烷基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基、C6-C15二环烷基-烷基、C6-C15二环烯基、或C6-C15三环烷基;
R10独立地是C1-C12烷基;苯基;萘基或C7-C14烷基苯基;
R11和R22独立地是H;C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;
R12独立地是C1-C18烷基;C3-C18烯基;苯基;被基团C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、C3-C8烯氧基、卤素以及三氟甲基中的一个至三个取代的苯基;C7-C11-苯基烷基;C5-C12环烷基;C6-C15三环烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烷基-烷基;C6-C15二环烯基-烷基;-CO-R5;或被-O-、-NH-、-NR7-和-S-中的一个或多个打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基;
R13和R13’独立地是H;C1-C18烷基;或苯基;
R14独立地是C1-C18烷基;C3-C12烷氧基烷基;苯基;或苯基-C1-C4烷基;
R15、R15’和15”独立地是H或CH3;
R16独立地是H;-CH2-COO-R4;C1-C4烷基;或CN;
R17独立地是H;-COOR4;C1-C17烷基;或苯基;
R22’具有R11的含义中的一个;或者是NH2、NHR7、NH-CO-R5;-S-R3、-N(R7)(R8)或OR3;
X独立地是-NH-;-NR7-;-O-;-NH-(CH2)p-NH-;或-O-(CH2)q-NH-;并且这些指数如下:m是从0至19的数;n是从1至8的数;p是从0至4的数;并且q是从2至4的数。
优选地,R11和R22是H。
感兴趣的是R22’是-OR3、尤其是-OH。
包括至少3个环的芳香族碳环稠环系统的实例是蒽、菲、荧蒽、芘、苯并蒽、二苯并蒽、苯并荧蒽、苯并芘、茚并芘以及苯并苝的基团,优选菲、荧蒽和芘、最优选荧蒽和芘。
例如,包括至少3个环的芳香族碳环稠环系统意思是这个环系统包括至少3个芳香环,特别是至少三个芳香族稠环。
包括一个或多个环的芳香族杂环系统的实例是噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻蒽基、呋喃基、苯并呋喃基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、吲嗪基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、嘌呤基、喹嗪基、异喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喔啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、咔唑基、β-咔啉基、菲啶基、吖啶基、咟啶基、菲咯啉基、吩嗪基、异噻唑基、吩噻嗪基、异噁唑基、呋吖基和吩噁嗪基。
在给出的定义的范围内,烷基是支链的或无支链的烷基,例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、2-乙基丁基、正戊基、异戊基、1-甲基戊基、1,3-二甲基丁基、正己基、1-甲基己基、正庚基、异庚基、1,1,3,3-四甲基丁基、1-甲基庚基、3-甲基庚基、正辛基、2-乙基己基、1,1,3-三甲基己基、1,1,3,3-四甲基苯基、壬基、癸基、十一烷基、1-甲基十一烷基、十二烷基、1,1,3,3,5,5-六甲基己基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基或者十八烷基。
例如C5-C12环烷基值得注意地包括环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基和环十二烷基。环戊基、环己基、环辛基和环十二烷基是优选的。
烯基包括,在给出的定义的范围内,尤其烯丙基、异丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、异丁烯基、正-戊-2,4-二烯基、3-甲基-丁-2-烯基、正辛-2-烯基、正-十二碳-2-烯基、异十二碳烯基、正-十二碳-2-烯基、以及正-十八碳-4-烯基。
取代的烷基、环烷基或苯基基团可以是单-或多-取代的并且可在结合碳原子(在a-位置)或在其他碳原子上携带取代基;如果取代基被杂原子(例如像烷氧基)键合,它优选地是不在a-位并且该取代的烷基基团包括2个、尤其是3个、或更多个碳原子。多个取代基优选地键合到不同碳原子上。
被-O-、-NH-、-NR7-和/或被-S-打断的烷基可以被所提及的基团中的一个或多个打断,在每种情况下通常不发生一个基团被插入到键以及杂-杂键,例如像,O-O、S-S、NH-NH等中;如果被打断的烷基此外是取代的,这些取代基通常不在相对于该杂原子的a-位置。如果在基团中出现-O-、-NH-、-NR7-和-S-类型的多个打断基团,这些基团通常是相同的。
羟烷基意指被至少一个羟基取代的烷基。
例如烷氧基、苯氧基、烯氧基以及环烷氧基意指基团-OZ,其中Z分别是烷基、苯基、烯基和环烷基。
苯基烷基在给出的碳原子的限制内包括,例如,苄基、α-甲基苄基、苯乙基、苯丙基、苯丁基、苯基戊基和苯基己基;由此优选苄基、α-甲基苄基和α,α-二甲基苄基。
烷基苯基和烷基苯氧基分别是烷基-取代的苯基和苯氧基。
卤素取代基是-F、-Cl、-Br或-I;优选-F或-Cl、并且尤其是-Cl。卤烷基尤其是氯烷基或三氟甲基;三氟甲基是工业上特别重要的。
亚烷基是例如亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、等。烷基链还可以是分枝的,在那种情况下,例如像,亚异丙基。
C4-C12环烯基是例如2-环丁烯-1-基、2-环戊烯-1-基、2,4-环戊二烯-1-基、2-环己烯-1-基、2-环庚烯-1-基或2-环辛烯-1-基。
C6-C15二环烷基是例如,冰片基、降冰片基或2.2.2-二环辛基。冰片基和降冰片基、以及尤其是冰片基和降冰片-2-基是优选的。
C6-C15二环烷氧基是例如冰片基氧基或降冰片-2-基-氧基。
C6-C15二环烷基-烷基或-烷氧基是被二环烷基取代的烷基或烷氧基,碳原子总数为6-15;实例是降莰烷-2-甲基和降莰烷-2-甲氧基。
C6-C15二环烯基是例如降冰片烯基或降冰片二烯基。降冰片烯基,并且尤其是降冰片-5-烯基是优选的。
C6-C15二环烯基-烷氧基是被二环烯基取代的烷氧基,碳原子总数为6-15;实例是降冰片-5-烯基-2-甲氧基。
C6-C15-三环烷基是例如1-金刚烷基或2-金刚烷基;优选1-金刚烷基。
C6-C15-三环烷氧基是例如金刚烷氧基。
C3-C12杂芳基优选是吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吡咯基、呋喃基、苯硫基或喹啉基。
在本发明的背景下可以使用的化合物(T)中,值得注意地可以提及的是符合以下式中任一个的化合物:
其中m是1至20的整数、优选11和12的混合物;
可以使用单一化合物(T)或同样可以使用多于一种化合物(T)的混合物。
优选的化合物(T)是符合如以上详述的式(T1)、(T2)和(T11)中任一个的化合物。这些化合物值得注意地是以商品名1600、460和1577UV稳定剂可商购的。
根据某些实施例,吸收剂(UV)是至少一种如以上详述的羟苯基-三嗪化合物[化合物(T)]。
氰基丙烯酸酯化合物[化合物(CN)]是具有式(VI)的化合物:
其中:
-Ara和Arb,彼此相同或不同,独立地是芳香族基团,所述芳香族基团可能包含一个或多于一个杂原子;
-Rcn是可能包含一个或多于一个杂原子的烃基。
优选地,化合物(CN)符合式(VII):
其中:
-Rcn1独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中n是1至4的整数,并且E是烃基,优选脂肪族基团;
-j为零或0至4的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
在本发明的背景下可以使用的化合物(CN)中,值得注意地可以提及的是符合以下式中任一个的化合物:
已经发现化合物(CN3)是特别有利的。该化合物值得注意地是以商品名3030可商购的。
根据某些实施例,吸收剂(UV)是至少一种如以上详述的氰基丙烯酸酯化合物[化合物(CN)]。
苯并噁嗪-4-酮化合物[化合物(BX)]是具有式(VIII)的化合物:
其中:
-RBX独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中E’是烃基,优选芳香族基团,更优选苯基;
-j为零或0至4的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
在本发明的背景下可以使用的化合物(BX)中,值得注意地可以提及的是符合以下式中任一个的化合物:
已经发现化合物(BX1)是特别有利的。该化合物值得注意地是以商品名UV-3638F可商购的。
根据某些实施例,吸收剂(UV)是至少一种如以上详述的苯并噁嗪-4-酮化合物[化合物(BX)]。
苯并三唑化合物[化合物(BT)]是具有式(IX)的化合物:
其中:
-RBT独立地是H;C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中E”是烃基,优选芳香族基团,更优选具有下式的基团:
-j为零或0至4的整数;j’为零或0至3的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
在本发明的背景下可以使用的化合物(BT)中,值得注意地可以提及的是符合以下式中任一个的化合物:
在上述化合物(BT)中,已经发现具有式(BT1)的化合物是特别有利的。该化合物值得注意地是以商品名360可商购的。
根据某些实施例,吸收剂(UV)是至少一种如以上详述的苯并三唑化合物[化合物(BT)]。
在本发明的组合物中使用的吸附剂(UV)的量不受特别限制,条件是该吸附剂以对于提供所期望的抗UV性有效的量使用;本领域普通技术人员将能够通过常规实验优化的量确定。然而,总体上,吸附剂(UV)的量将是至少0.001、优选至少0.01、更优选至少0.1重量份每100重量份的聚合物(P)。
还应进一步理解,吸附剂(UV)的量将总体上是最多10、优选至少8、更优选至少5重量份每100重量份的聚合物(P)。
如同化合物(B),该碱性化合物选自以下各项组成的组:(i)二价金属的碱性氧化物和氢氧化物和(ii)弱酸的盐。
表述“碱性氧化物”在本发明的背景下根据其通常含义使用,即表示在水中反应以产生提供所产生的溶液的碱性pH的氢氧化物的氧化物。
包含上述“二价金属的碱性氧化物”组分的混合氧化物,可能与其他氧化物组合,同样被该表述所涵盖。
表述“弱酸”在本发明的背景下根据其通常含义使用,即表示在水中不完全解离的酸;总体上适合于在盐的形式下在本发明的组合物中使用的目的的弱酸是具有3或以上的pKa的酸。
该化合物(B)优选选自(j)二价金属的碱性氧化物、和包含其的混合氧化物,特别地选自碱土金属的氧化物以及Zn和Pb(II)的氧化物,最优选选自MgO、CaO、ZnO、PbO;并且选自(jj)硬脂酸盐、苯甲酸盐、碳酸盐、草酸盐和亚磷酸盐,特别是碱金属或碱土金属或Pb或Zn的硬脂酸盐、苯甲酸盐、碳酸盐、草酸盐和亚磷酸盐。
已经发现在本发明的框架内特别有益的化合物(B)是特别地MgO和CaO、以及包含其的混合氧化物,并且最特别地MgO、(Al2O3)(MgO)、和CaO。
可以使用单一化合物(B)或同样可以使用多于一种化合物(B)的混合物。
在本发明的组合物中使用的化合物(B)的量不受特别限制,条件是该化合物以对于提供所期望的抗UV性有效的量使用;本领域普通技术人员将能够通过常规实验优化的量确定。然而,总体上,化合物(B)的量将是至少0.001、优选至少0.01、更优选至少0.1重量份每100重量份的聚合物(P)。
还应进一步理解,化合物(B)的量将总体上是最多10、优选至少8、更优选至少5重量份每100重量份的聚合物(P)。
为了本发明的目的,表述“芳香族砜聚合物[聚合物(P)]”旨在表示任何聚合物,其重复单元的至少50%摩尔包含至少一种具有式-Ar-SO2-Ar’-的基团[重复单元(RSP)],其中Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团。
在本发明的第一优选的实施例中,芳香族砜聚合物(P)的所述重复单元RSP是重复单元(RSP-1),呈它们的酰亚胺的形式(RSP-1-A)和/或酰胺酸的形式[(RSP-1-B)和(RSP-1-C)]:
其中:
→表示同分异构,这样使得在任何重复单元中这些箭头所指的基团可以如所示的或在互换位置中存在;
Arc选自下组,该组由以下各项组成:
和相应的任选取代的结构,其中Y是–O-、-C(O)-、-(CH2)n-、-C(CF3)2-、-(CF2)n-,其中n是从1至5的整数,以及它们的混合物。
在本发明的第二优选的实施例中,聚合物(P)的重复单元(RSP)优选地是符合下式的重复单元(RSP-2):
-Ar1-(T’-Ar2)n-O-Ar3-SO2-[Ar4-(T-Ar2)n-SO2]m-Ar5-O-(RSP-2)
其中:
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、和Ar5,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是芳香族单-或多核基团;
-T和T’,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地,T’选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-SO2-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
优选地,T选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
-n和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数。
此第二优选的实施例中的砜聚合物是醚砜聚合物。
根据本发明的第二优选的实施例的芳香族砜聚合物(SP)包括至少50%摩尔、优选地70%摩尔、更优选地75%摩尔的重复单元(RSP-2),还更优选地,如以上详述的,它不包括除重复单元(RSP-2)以外的重复单元。
根据此优选的实施例的聚合物(P)的重复单元(RSP-2)值得注意地可以选自由在此以下的具有式(S-A)至(S-D)的那些组成的组:
其中:
-每个R’,彼此相同或不同,选自下组,该组由以下各项组成:卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;
-T和T’,彼此相同或不同,是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地,T’选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团:
优选地,T选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
-j’是零或从0至4的整数。
芳香族砜聚合物(P)典型地具有有利地至少150℃,优选至少160℃,更优选至少175℃的玻璃化转变温度。
具有式(S-D)的重复单元(RSP)优选地选自由以下重复单元组成的组:
以及其混合物。
如以上详述的,符合式(S-C)的重复单元(RSP)优选地选自由以下单元组成的组:
以及其混合物。
使用其重复单元为重复单元(ii)(下文中的聚二苯基二砜)的芳香族砜聚合物(SP),使用其重复单元为重复单元(j)(下文中的聚苯砜或PPSU)的芳香族砜聚合物(SP),使用其重复单元为重复单元(jj)(下文中的聚醚醚砜)的芳香族砜聚合物(SP),使用其重复单元为重复单元(jjj)以及任选地另外的重复单元(jj)(下文中的聚醚砜或PES)的芳香族砜聚合物(SP),以及使用其重复单元为重复单元(jv)以及任选地另外的重复单元(jj)(下文中的聚砜或PSF)的芳香族砜聚合物(SP),得到良好的结果。
聚苯砜(PPSU)值得注意地是从美国苏威特种聚合物公司(Solvay SpecialtyPolymers USA,L.L.C.)作为R PPSU可获得的。聚砜(PSF)值得注意地是从美国苏威特种聚合物公司作为PSF可获得的。聚醚砜(PES)值得注意地是从美国苏威特种聚合物公司作为PES或者作为r-PES可获得的。
相对于该组合物的总重量,本发明的组合物有利地包含至少30%重量、优选地至少40%重量、更优选地至少50%重量的聚合物(P)。
根据某些实施例,该组合物可以额外包含不同于聚合物(P)的额外的聚合物(P’)。
适合的聚合物(P’)可以具有完全非晶质的结构、部分或完全晶质的结构、或中间的任何结构。在加热时,这些适合的热塑性聚合物可以熔化,变得有足够自由的流动性以允许使用标准技术(模制、挤出等)处理。在某些实施例中,可以使用非晶质和至少部分晶质二者的聚合物(P’)。
适合于用于本发明的组合物中的聚合物(P’)包括,但不限于芳香族聚酰亚胺(PI),特别是聚酯-酰亚胺(PEI)和聚酰胺-酰亚胺(PAI),聚芳醚酮(PAEK),例如聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK),包括芳香族部分的聚酯(PE),液晶聚合物(LCP),半芳香族聚酰胺(PA),包括衍生自芳香族二羧酸(PPA)的聚酰胺和衍生自芳香族二胺(PXA)的聚酰胺,以及聚碳酸酯(PC)。
本领域技术人员将在这些种类之中选择能够满足预期用途的最终领域的要求的聚合物组合物,即,将选择类型、单体组合物和/或用于满足所述要求的上述聚合物(PI)、(PEI)、(PAI)、(PAEK)、(PEEK)、(PEKK)、(LCP)、(PA)、(PPA)、(PXA)和(PC)的其他结构参数。
为了本发明的目的,“芳香族聚酰亚胺(PI)”旨在表示包含多个重复单元[重复单元(RPI)]的任何聚合物,所述重复单元的大于50%摩尔包含至少一个芳香环和至少一个为其本身(式1A)或呈其酰胺酸形式(式1B)的酰亚胺基团:
将为其本身或呈其相对应的酰胺酸形式的酰亚胺基团有利地连接到芳香环上,如以下所展示的:
其中Ar’表示含有至少一个芳香环的部分。
该酰亚胺基团有利地作为缩合的芳香族体系存在,产生例如像带有苯(邻苯二甲酰亚胺型结构,式3)以及萘(萘二甲酰亚胺型结构,式4)的五元或六元的杂芳香族环。
在此以下的式描绘了重复单元(RPI)的实例(式5A至5C):
其中:
Ar表示芳香族四价基团;典型地Ar选自下组,该组由以下结构组成:
以及相应的任选取代的结构,其中X是–O-、-C(O)-、-CH2-、-C(CF3)2-、-(CF2)n-,其中n是从1至5的整数;
R表示芳香族二价基团;典型地R选自下组,该组由以下结构组成:
以及相应的任选取代的结构,其中Y是-O-、-S-、-SO2-、-CH2-、-C(O)-、-C(CF3)2-、-(CF2)n,n是从0至5的整数。
由杜邦公司(DuPont)以聚酰亚胺或由三井公司(Mitsui)以聚酰亚胺商品化的聚酰亚胺适用于本发明的目的。
该芳香族聚酰亚胺的重复单元(RPI)可以包含一个或多个除了为其本身和/或呈其酰胺酸形式的酰亚胺基团以外的官能团。符合这个标准的聚合物的非限制性实例是芳香族聚醚酰亚胺(PEI)、芳香族聚酯酰亚胺以及芳香族聚酰胺-酰亚胺(PAI)。
为了本发明的目的,“芳香族聚酯酰亚胺”旨在表示包含大于50%摩尔重复单元[重复单元(RPEI)]的任何聚合物,这些重复单元包含至少一个芳香环、至少一个为其本身和/或呈其酰胺酸形式的酰亚胺基团、以及至少一个酯基团。典型地,芳香族聚酯酰亚胺是通过使选自偏苯三酸酐和偏苯三酸酐一元酸卤化物的至少一种酸单体与至少一种二元醇反应,接着与至少一种二胺反应制成的。
为了本发明的目的,“芳香族聚酰胺-酰亚胺(PAI)”旨在表示包含大于50%摩尔重复单元[重复单元(RPAI)]的任何聚合物,这些重复单元包含至少一个芳香环、至少一个为其本身和/或呈其酰胺酸形式的酰亚胺基团、以及至少一个酰胺基团,该酰胺基团不是呈酰亚胺基团的酰胺酸形式被包括在内。
这些重复单元(RPAI)有利地选自以下各项:
其中:
Ar是三价芳香族基团;典型地Ar选自下组,该组由以下结构组成:
以及相应的任选取代的结构,其中X是–O-、-C(O)-、-CH2-、-C(CF3)2-、-(CF2)n-,其中n是从1至5的整数;
R是二价芳香族基团;典型地R选自下组,该组由以下结构组成:
以及相应的任选取代的结构,其中Y是–O-、-S-、-SO2-、-CH2-、-C(O)-、-C(CF3)2-、-(CF2)n,n是从0至5的整数。
优选地,该芳香族聚酰胺-酰亚胺包含大于50%的包含酰亚胺基团的重复单元(RPAI),其中该酰亚胺基团是以其本身(如在重复单元(RPAI-a)中)和/或呈其酰胺酸形式(如在重复单元(RPAI-b)中)存在。
重复单元(RPAI)优选地选自重复单元(l)、(m)和(n),呈其酰胺-酰亚胺(a)或酰胺-酰胺酸(b)形式:
(l)
其中如在(l-b)中示出的两个酰胺基团到芳香环上的附接应理解为代表1,3及1,4聚酰胺-酰胺酸构型;
(m)
其中如在(m-b)中示出的两个酰胺基团到芳香环上的附接应理解为代表1,3及1,4聚酰胺-酰胺酸构型;并且
(n)
其中如在(n-b)中示出的两个酰胺基团到芳香环上的附接应理解为代表1,3及1,4聚酰胺-酰胺酸构型。
非常优选地,该芳香族聚酰胺-酰亚胺包含大于90%摩尔的重复单元(RPAI)。还更优选地,它不包含除了重复单元(RPAI)以外的重复单元。由美国苏威特种聚合物公司以聚酰胺-酰亚胺商品化的聚合物符合这一标准。
为了本发明的目的,术语“聚芳醚酮(PAEK)”旨在表示包含多个重复单元的任何聚合物,大于50%摩尔的所述重复单元是包含Ar-C(O)-Ar’基团的重复单元(RPAEK),其中Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团。这些重复单元(RPAEK)总体上选自由在此以下的具有式(J-A)至(J-O)组成的组:
其中:
-每个R’,彼此相同或不同,选自下组,该组由以下各项组成:卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;
-j’是零或为从0至4的整数。
在重复单元(RPAEK)中,相应的亚苯基部分可以独立地具有到在重复单元中不同于R’的其他部分的1,2-、1,4-或1,3-键联。优选地,所述亚苯基部分具有1,3-或1,4-键联,更优选地它们具有1,4-键联。
尽管如此,在重复单元(RPAEK)中,j’在每次出现时为零,也就是说,这些亚苯基部分除了在聚合物的主链中使得能够进行键联的那些之外,没有其他取代基。
因此,优选的重复单元(RPAEK)是选自在此以下的具有式(J’-A)至(J’-O)的那些:
适合于本发明的可商购的聚芳醚酮(PAEK)树脂的非限制性实例包括从美国苏威特种聚合物有限责任公司可商购的聚醚醚酮以及来自威格斯公司(Victrex,Plc.)的PEEK聚醚醚酮,这些是其中的重复单元是重复单元(k-c1)的聚合物:
表述“包括芳香族部分的聚酯(PE)”由此旨在包括包含多个重复单元的聚酯,这些重复单元包括至少一个芳香族基团并且这些芳香族基团通过酯键彼此连接。
包括芳香族部分的聚酯的示例性实施例是聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸环己基二甲酯(PCT)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)等。
术语“液晶聚合物(LCP)”值得注意地包括全芳香族液晶聚酯。
全芳香族液晶聚酯总体上包含衍生自以下各项的缩聚的重复单元
-芳香族酸性组分[单体(AA)],包含一种或多于一种芳香族二羧酸或其衍生物,优选选自邻苯二甲酸、萘二羧酸和吡啶二羧酸、和相应的取代的对应物;以及
-二羟基组分[单体(BB)],包含一种或多于一种二羟基芳香族衍生物或其衍生物,优选选自联苯酚、4,4’-二羟基-1,1-联苯、和相应的取代的对应物;
和/或衍生自一种或多于一种芳香族羟基取代的羧酸或其衍生物[单体(AB)]的缩聚,优选选自4-羟基苯甲酸、6-羟基-2-萘甲酸、和相应的取代的对应物,
应理解,单体(AB)可以单独聚合或与如以上详述的单体(AA)和(BB)组合聚合。
可商购的全芳香族液晶聚酯的非限制性实例值得注意地是以具有145℃或更高的Tg已知的来自赫斯特-塞拉尼斯公司(Hoechst-Celanese)的LCP以及总体上以当根据ASTM D648在1.8MPa负荷下测量时超过200℃的HDT值为特征的来自美国苏威特种聚合物有限责任公司的LCP。
LCP典型地是由4-羟基苯甲酸和6-羟基-2-萘甲酸合成的;LCP是一种聚合物,其重复单元是重复单元(lcp-A)和(lcp-B),典型地呈约25/75的(lcp-A)/(lcp-B)比率;
LCP典型地是由4-羟基苯甲酸、4,4’-二羟基-1,1’-联苯、和对苯二甲酸合成的;该基本结构可以通过使用其他单体如间苯二甲酸或4-氨基苯甲酸来改性;LCP总体上是一种聚合物,其重复单元是重复单元(lcp-C)、(lcp-D)和(lcp-B),典型地呈约1/2的[(lcp-C)+(lcp-D)]/(lcp-B)比率:
为了本发明的目的,表述“芳香族聚酰胺聚合物(PA)”旨在表示以下的聚酰胺,该聚酰胺包含大于35mol%、优选大于45mol%、更优选大于55mol%、还更优选大于65mol%并且最优选大于75mol%的包含至少一个酰胺基团的芳香族重复单元[重复单元(RPA)]。
为了本发明的目的,关于重复单元(RPA)的表述“芳香族”旨在表示包含至少一个芳香族基团的所述重复单元。重复单元(RPA)可以通过至少一种芳香族二羧酸与二胺的缩聚或通过至少一种二羧酸与芳香族二胺的缩聚、或通过芳香族氨基酸的缩聚形成。
根据第一实施例,重复单元(RPA)是衍生自以下项的缩聚反应的重复单元(RPPA):
(i-1)二羧酸组分[酸性组分(AA)],其中所述酸性组分(AA)包含至少一种芳香族二羧酸或其衍生物[酸(AR)];以及
(i-2)二胺组分[胺组分(NN)],包含至少一种脂肪族亚烷基-二胺[胺(NN)],
和/或衍生自以下项的缩聚反应的重复单元:
(i-3)芳香族氨基酸组分[氨基酸组分(ArN)],包含至少一种包含至少一个氨基的芳香族羧酸。
重复单元(RPPA)可以因此从酸性组分(AA)、二胺组分(NN),任选地在氨基酸组分(ArN)的存在下的缩聚获得,或可以从氨基酸组分(ArN)的缩聚获得,应理解的是可以进一步使用额外的组分,包括封端、分支点(branch-point)单体或其他非芳香族单体。
除了所述至少一种芳香族二羧酸[酸(AR)]外,该酸性组分(AA)可以包含一种或多于一种非芳香族二羧酸[酸(AL)]。
酸(AR)的非限制实例值得注意地是苯二甲酸[酸(PA)],包括间苯二甲酸(IA)、对苯二甲酸(TA)和邻苯二甲酸(OA)、和取代的对应物,包括5-叔丁基间苯二甲酸、2-苯氧基-对苯二甲酸;以及其他芳香族二羧酸,包括2,5-吡啶二羧酸、2,4-吡啶二羧酸、3,5-吡啶二羧酸、2,2-双(4-羧苯基)丙烷、双(4-羧苯基)甲烷、2,2-双(4-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(4-羧苯基)酮、4,4’-双(4-羧苯基)砜、2,2-双(3-羧苯基)丙烷、双(3-羧苯基)甲烷、2,2-双(3-羧苯基)六氟丙烷、2,2-双(3-羧苯基)酮、双(3-羧基苯氧基)苯、2,6-萘二羧酸、2,7-萘二羧酸、1,4-萘二羧酸、2,3-萘二羧酸、1,8-萘二羧酸、1,2-萘二羧酸、具有下式的二苯基二羧酸:
具有下式的二苯基甲烷二羧酸:
具有下式的4,4’-氧双(苯甲酸):
在酸(AL)之中,值得注意地可以提及的是,草酸(HOOC-COOH)、丙二酸(HOOC-CH2-COOH)、己二酸[HOOC-(CH2)4-COOH]、琥珀酸[HOOC-(CH2)2-COOH]、戊二酸[HOOC-(CH2)3-COOH]、2,2-二甲基-戊二酸[HOOC-C(CH3)2-(CH2)2-COOH]、2,4,4-三甲基-己二酸[HOOC-CH(CH3)-CH2-C(CH3)2-CH2-COOH]、庚二酸[HOOC-(CH2)5-COOH]、辛二酸[HOOC-(CH2)6-COOH]、壬二酸[HOOC-(CH2)7-COOH]、癸二酸[HOOC-(CH2)8-COOH]、十一烷二酸[HOOC-(CH2)9-COOH]、十二烷二酸[HOOC-(CH2)10-COOH]、十四烷二酸[HOOC-(CH2)11-COOH]、顺式-和/或反式-环己烷-1,4-二甲酸以及顺式-和/或反式-环己烷-1,3-二甲酸(CHDA)。
根据本发明的优选实施例,酸性组分(AA)有利地包含至少一种选自由以下项组成的组的苯二甲酸:间苯二甲酸(IA)以及对苯二甲酸(TA)。间苯二甲酸以及对苯二甲酸可以单独或组合使用。该苯二甲酸优选地是对苯二甲酸,任选地与间苯二甲酸组合。
根据此优选实施例,基于酸性组分(AA)的所有组分,酸性组分(AA)包含至少35%摩尔、优选至少50%摩尔的量的所述苯二甲酸。
该二胺组分[胺组分(NN)]包含至少一种脂肪族亚烷基-二胺。
所述脂肪族亚烷基-二胺典型地是具有2至18个碳原子的脂肪族亚烷基二胺。
所述脂肪族亚烷基二胺有利地选自由以下项组成的组:1,2-二氨基乙烷、1,2-二氨基丙烷、亚丙基-1,3-二胺、1,3-二氨基丁烷、1,4-二氨基丁烷、1,5-二氨基戊烷、1,4-二氨基-1,1-二甲基丁烷、1,4-二氨基-1-乙基丁烷、1,4-二氨基-1,2-二甲基丁烷、1,4-二氨基-1,3-二甲基丁烷、1,4-二氨基-1,4-二甲基丁烷、1,4-二氨基-2,3-二甲基丁烷、1,2-二氨基-1-丁基乙烷、1,5-二氨基-2-甲基戊烷(2-MPMD)、1,3-戊二胺(DAMP)、1,6-二氨基己烷、1,7-二氨基庚烷、1,8-二氨基-辛烷、1,6-二氨基-2,5-二甲基己烷、1,6-二氨基-2,4-二甲基己烷、1,6-二氨基-3,3-二甲基己烷、1,6-二氨基-2,2-二甲基己烷、1,9-二氨基壬烷、1,6-二氨基-2,2,4-三甲基己烷、1,6-二氨基-2,4,4-三甲基己烷、1,7-二氨基-2,3-二甲基庚烷、1,7-二氨基-2,4-二甲基庚烷、1,7-二氨基-2,5-二甲基庚烷、1,7-二氨基-2,2-二甲基庚烷、1,10-二氨基癸烷、1,8-二氨基-1,3-二甲基辛烷、1,8-二氨基-1,4-二甲基辛烷、1,8-二氨基-2,4-二甲基辛烷、1,8-二氨基-3,4-二甲基辛烷、1,8-二氨基-4,5-二甲基辛烷、1,8-二氨基-2,2-二甲基辛烷、1,8-二氨基-3,3-二甲基辛烷、1,8-二氨基-4,4-二甲基辛烷、1,6-二氨基-2,4-二乙基己烷、1,9-二氨基-5-甲基壬烷、1,11-二氨基十一烷以及1,12-二氨基十二烷。
该胺组分(NN)优选包含至少一种选自由以下各项组成的组的二胺:1,6-二氨基己烷、1,8-二氨基-辛烷、1,10-二氨基癸烷、1,12-二氨基十二烷以及其混合物。更优选地,该胺组分(NN)包含至少一种选自由以下各项组成的组的二胺:1,6-二氨基己烷、1,10-二氨基癸烷以及其混合物。
除了该至少一种脂肪族亚烷基-二胺之外,该胺组分(NN)可以进一步包含至少一种不同于所述脂肪族亚烷基-二胺的二胺。
所述额外的二胺可以值得注意地是优选选自下组的芳香族二胺(NNAr),该组由以下各项组成:间苯二胺(MPD)、对苯二胺(PPD)、3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)、4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)、间苯二甲基二胺(MXDA),以及对苯二甲基二胺(PXDA),如以下示出的:
或者可以值得注意地是优选选自下组的脂环族二胺(NNCy),该组由以下各项组成:异佛尔酮二胺(也称为5-氨基-(1-氨基甲基)-1,3,3-三甲基环己烷)、1,3-环己烷二(甲胺)(1,3-BAMC)、1,4-环己烷二(甲胺)(1,4-BAMC)、4,4-二氨基二环己基甲烷(PACM)、以及二(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷。
芳香族氨基酸组分(ArN)包含至少一种芳香族氨基酸或其衍生物;所述芳香族氨基酸总体上选自由4-(氨基甲基)苯甲酸和4-氨基苯甲酸组成的组。
除衍生自在段落(i-1)[酸性组分(AA)]、(i-2)[胺组分(NN)]和(i-3)[氨基酸组分(ArN)]中列出的单体的缩聚的重复单元之外,该第一实施例的芳香族聚酰胺聚合物(PA)还可以包含衍生自脂肪族或脂环族氨基酸组分的缩聚的重复单元,值得注意地包括4-氨基环己烷羧酸(顺式或反式)、4-(氨基甲基)-环己烷羧酸(顺式或反式)。
根据第二实施例,重复单元(RPA)是衍生自以下项的缩聚反应的重复单元(RPXA):
(i-1)二羧酸组分[酸性组分(AA’)],其中所述酸性组分(AA’)包含至少一种非芳香族二羧酸或其衍生物[酸(AL’)];以及
(i-2)二胺组分[胺组分(NN’)],包含至少一种芳香族二胺[胺(NNAr)]。
除了所述至少一种非芳香族二羧酸[酸(AL’)]之外,该酸性组分(AA’)可以包含一种或多于一种芳香族二羧酸[酸(AR’)]。
适用于在此第二实施例的芳香族聚酰胺中使用的酸(AL’)和酸(AR’)与在此以上对应地描述为酸(AL)和酸(AR)的以上的那些相同,并且由此参考以上所指定的进行描述。
二胺组分[胺组分(NN’)]包含至少一种芳香族二胺[胺(NNAr)]。所述胺(NNAr)优选地选自下组,该组由以下各项组成:间苯二胺(MPD)、对苯二胺(PPD)、3,4’-二氨基二苯醚(3,4’-ODA)、4,4’-二氨基二苯醚(4,4’-ODA)、间苯二甲基二胺(MXDA),以及对苯二甲基二胺(PXDA),如以下示出的:
所述胺(NNAr)更优选地是间苯二甲基二胺(MXDA)。
除了所述胺(NNAr)之外,胺组分(NN’)可以包含一种或多于一种非芳香族二胺[胺(NNAL)],该非芳香族二胺优选选自由以下各项组成的组:脂肪族亚烷基-二胺,如以上参考第一实施例所详述的,以及脂环族二胺,所述脂环族二胺优选地选自由以下各项组成的组:异佛尔酮二胺(也称为5-氨基-(1-氨基甲基)-1,3,3-三甲基环己烷)、1,3-环己烷二(甲胺)(1,3-BAMC)、1,4-环己烷二(甲胺)(1,4-BAMC)、4,4-二氨基二环己基甲烷(PACM)、以及二(4-氨基-3-甲基环己基)甲烷。
为了本发明的目的,表述“聚碳酸酯(PC)”旨在是指以下的聚合物,该聚合物包含大于35mol%、优选大于45mol%、更优选大于55mol%、还更优选大于65mol%并且最优选大于75mol%的具有至少一个碳酸酯基团(–O–(C=O)–O–)和至少一个芳香族基团的重复单元。
总体上聚碳酸酯(PC)具有以下重复单元:
其中:
-Rw是卤素或可能包含杂原子的烃基;
w是零或1至4的整数;
E是键、可能包含杂原子的烃基或包含杂原子的二价基团。
特别有用的是
(i)聚碳酸酯(PC),其中全部重复单元具有式(A):
:这些聚碳酸酯(PC)总体上是通过双酚A和碳酰氯的反应获得的;以及
(ii)包含具有式(B)的重复单元的聚碳酸酯(PC):
,可能与以上具有式(A)的重复单元组合;这些聚碳酸酯总体上是通过可能在双酚A的存在下1,1-双-(4-羟苯基)-3,3,5-三甲基环己烷(BPTMC)和碳酰氯的反应获得的,并且值得注意地从拜耳公司(Bayer)作为高温聚碳酸酯可获得。
本发明的组合物可以额外包含总体上相对于该组合物的总重量从约5重量百分比至约70重量百分比的量的不同于化合物(B)的至少一种填充剂材料。
该填充剂材料可以值得注意地选自下组,该组由无机填充剂[材料(I)]和含碳填充剂材料[材料(C)]组成。
该填充剂可以具有各种形态,例如各向同性的,包括球形、板状或针状的。
这些填充剂因此可以值得注意地呈纤维、空心或实心的粒料、粉末的形式。
在本发明的背景下,表述“无机填充剂材料”和“材料(I)”旨在表示全部的基本上由不同于化合物(B)的无机盐或氧化物组成的那些材料。
可以使用的材料(I)的非限制性实例值得注意地是无机氧化物、无机硅酸盐、无机硫酸盐、氮化物、碳化物等。无机氧化物总体上选自Si、Zr、Ce(+IV)和Ti氧化物以及包含与一种或多种其他金属或非金属组合的这些金属的混合氧化物;例如TiO2、二氧化硅/硅氧化物(包括天然和合成的氧化物)、氧化铝/铝氧化物(包括天然和合成的氧化物)、氧化锆/锆氧化物(包括天然和合成的氧化物)、锆酸盐、CeO2、玻璃、高岭石、滑石、云母、硅灰石、硅藻、等。在氮化物和碳化物之中,可以提及氮化硅和碳化硅。无机硅酸盐值得注意地包括铝硅酸盐(包括天然和合成的粘土)、硅酸钙、水泥等。无机硫酸盐总体上选自碱金属和碱土金属硫酸盐,包括Ca、Mg、Ba、Sr的硫酸盐。
在材料(I)中,根据某些实施例,该填充剂材料是选自由玻璃纤维组成的组的材料(I)。玻璃纤维填充剂可以具有圆形截面或非圆形截面(“扁平玻璃纤维”),包括卵形、椭圆形或矩形的。玻璃纤维可以作为连续纤维或作为短切玻璃纤维添加。玻璃纤维总体上具有5至20、优选5至15μm并且更优选5至10μm的等效直径。E玻璃纤维尤其用作短切玻璃纤维、或用作连续纤维(粗纱)。然而,可以使用全部其他玻璃纤维类型,如A、C、D、M、S、R玻璃纤维或其任何混合物或与E玻璃纤维的混合物。
在本发明的背景下,表述“含碳填充剂材料”和“材料(C)”旨在表示全部的基本上由碳组成的那些材料。应理解所述含碳材料可能包括减少量的其他元素(例如,H、O、N、S…),而这没有显著地影响含碳材料本身的物理化学性质。该含碳材料可以值得注意地是可以值得注意地是碳纤维的碳黑。
应进一步理解,该组合物可以进一步包含一种或多种通常的添加剂,包括,但不限于,润滑剂、颜料、热稳定剂、阻燃剂、加工助剂、等。
本发明的另一个方面是一种用于制造如以上详述的组合物的方法。
本发明的方法有利地包括至少混合所述芳香族砜聚合物[聚合物(P)];该有机UV吸收剂[吸收剂(UV)];和该碱性化合物(B)。其他任选的成分可以同样在本发明的方法中混合以便最终提供如以上详述的组合物。
该聚合物(P)总体上在本发明的方法中以粉末的形式或以粒料的形式提供。表述“粉末”必须理解为具有通常含义,即以材料的疏松的离散颗粒的形式。
该方法总体上包括通过以熔融状态共混(熔融共混)混合所述成分;可以使用常规的熔融配混装置,如同向旋转和反向旋转的挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘组加工机(disc-pack processor)以及多种其他类型的挤出设备。优选地,可以使用挤出机、更优选地双螺杆挤出机。
如果希望,配混螺杆的设计,例如,螺距和宽度、间隙、长度以及操作条件将有利地被选择为使得提供足够的热和机械能以有利地完全熔融该聚合物(P)并且有利地获得不同成分的均匀分布。因此,有可能有利地获得本发明的组合物的线料挤出物。此类线料挤出物可以在输送机上用水喷雾一段冷却时间之后通过例如旋转切刀进行短切,以便以球粒或珠粒的形式提供该组合物,该组合物可以被进一步加工用于成形物品的制造。
该方法可以额外包括在熔融共混之前将呈固态的聚合物(P)的粉末与该吸收剂(UV)和/或该碱性化合物(B)干共混的准备步骤。典型地,如以上详述的干共混通过使用高强度混合机、如值得注意地是亨舍尔(Henschel)型混合机和螺带式混合机进行。
因此,聚合物组合物(C)值得注意地非常适合于制造在多种多样的最终用途中有用的物品。
本发明的组合物特别适合于用来制造薄膜、片材、管道、管材或其他成品。
可以至少部分地由本发明的组合物制成的物品的非限制实例是:
-用于包括在压力下输送水或其他流体的管件物品,诸如装配件、环、龙头、阀门和歧管。其通常的使用领域包括家用热水和冷水、散热器加热系统、地板和墙壁加热和冷却系统、压缩空气系统以及用于天然气的管道系统;
-医疗/牙科/保健物品,如医疗仪器或仪器的零件(值得注意地是手柄和观察窗玻璃),在医疗程序(如麻醉)中所使用的处理或分配化学药品的医疗设备的部件,用于保持此类仪器的箱和托盘;
-航空器内部物品,如航空器上的面板和部件(管道元件、结构支架、紧固件、机舱内部部件或其他灯或中型结构元件和部件);
-餐饮服务物品,如加热盘、蒸汽桌托盘、塑料厨具;
-乳品设备物品,如用于收集或运输奶和其他乳制品的管道系统;
-实验室设备物品,如漏斗、过滤装置以及其他实验室设备;
-电子物品,如电子器件的结构零件,包括配件,卡扣式零件(snap fit part),螺纹凸台零件(screw bosses part),相互可移动的零件,功能元件,操作元件,追踪元件,调节元件,载体元件,框架元件,薄膜,特别地扬声器薄膜,开关,连接器,电缆,外壳,集成在外壳上的任何结构零件以及如在移动电子器件中使用的除外壳之外的任何其他结构零件,例如像扬声器零件、天线部件和支撑元件、键盘按钮、电池盖、前盖,这些在包括移动电话平板电脑、笔记本电脑以及类似物的移动电子器件中使用;
-电气和电磁导线绝缘涂层;
-例如遭遇高温和/或侵蚀性化学环境的用于机动车应用的零件。
如果通过援引方式并入本申请的任何专利、专利申请、以及公开物的披露内容与本申请的说明相冲突到了可能导致术语不清楚的程度,则本说明应该优先。
现在将参照以下的实例对本发明进行说明,这些实例的目的仅仅是说明性的并且不旨在限制本发明的范围。
实例
原材料:
聚合物-1:R-5100NT是来自美国苏威特种聚合物公司的聚苯砜PPSU均聚物。
聚合物-2:PEEK 150P是来自威格斯公司的聚醚醚酮。
聚合物-3:P-1700是来自美国苏威特种聚合物公司的聚砜PSU均聚物。
TiO2:R-105是来自杜邦公司的最大耐久性等级的TiO2。
金属氧化物-1:MF-150是来自协和化学工业有限公司(KyowaChemical Industry Co.Ltd.)的等级的氧化镁。
金属氧化物-2:KW-2200是来自协和化学工业有限公司的等级的氧化镁铝(约35%的Al2O3和约60%的MgO)。
金属氧化物-3:CA602是来自密西西比灰岩油藏(Mississippi Lime)的等级的氧化钙。
UV-1:1600是来自巴斯夫公司(BASF)的如以上详述的具有式(T1)的羟苯基三嗪UV吸收剂。
UV-2:460是来自巴斯夫公司的具有式(T2)的羟苯基三嗪UV吸收剂。
UV-3:1577是来自巴斯夫公司的具有式(T11)的羟苯基三嗪UV吸收剂。
UV-4:UV-3638F是来自氰特工业公司(Cytec Industries Inc.)的如以上详述的来自具有式(BX1)的苯并噁嗪-4-酮家族的UV稳定剂。
UV-5:3030是来自巴斯夫公司的如以上详述的具有式(CN3)的氰基丙烯酸酯UV吸收剂。
UV-6:360是来自巴斯夫公司的如以上详述的具有式(BT1)的苯并三唑UV吸收剂。
UV可见光谱.
将这些UV吸收剂溶解在HPLC等级的以10ppm浓度的二氯甲烷中。使用PerkinElmer Lambda 950UV/Vis分光光度计分析这些溶液。在参比池中使用二氯甲烷获得光谱。图1是以下各项的吸光度随波长变化的曲线图:三种不同的羟苯基-三嗪类型的UV吸收剂(UV-1、UV-2、UV-3,实线)、苯并噁嗪-4-酮类型的UV吸收剂(UV-4,虚线)、氰基-丙烯酸酯类型的UV吸收剂(UV-5,虚线)、以及苯并三唑类型的UV吸收剂(UV-6,虚线)(作为在二氯甲烷中10ppm的溶液)。如由图1清楚的,羟苯基-三嗪类型的UV吸附剂、并且特别地UV-1似乎具有在相关的UV区域内最高的消光系数,以便有可能表明这些化合物作为最有效的UV吸收剂。
制备组合物的通用程序
将如在表1中详述的全部成分经由几个失重式送料器(weight and loss feeder)进料到包含十二个区的ZSK-26双螺杆挤出机的第一个机筒中。螺杆速度为200rpm。该机筒温度设定是在340℃至360℃的范围内。将如此获得的挤出物冷却并使用常规设备造粒。
不同成分的性质和量汇总在表1中,以重量%指示了每种成分的量。
颜色测量.
使用X-Rite Color i7台式分光光度计在色片上测量L、a和b值。用CWF(冷白色荧光)主光源在反射、SCI(包含镜面组件)模式下进行测量。所报告的值是在三个色片上进行的三次测量的平均值。
UV调节
如通过ASTM D4459-06和ASTM G155-05a定义的在受控的环境条件(Atlas ModelCi4000氙弧气候老化测量仪(Xenon Arc Weather-Ometer)S/N 15733)下将色片暴露于滤过的氙弧光。将在420nm处的辐照度控制在0.8±0.05W/(m2.mm)。黑色面板操作温度是55℃并且操作相对湿度是55%。在所暴露的样品与对照样品之间的色差通过CIE94ΔE并且根据以上描述的颜色测量方法进行表征。结果汇总在表1至3中。
在表1中汇总的结果清楚地表明有机UV吸收剂,尽管当在溶液中时具有对于UV光的非常高的吸收系数,对于稳定砜聚合物基质不是有效的,除非与上述碱性化合物组合使用。
表1
试验 | CE-1 | CE-2 | E-3 | CE-4 | E-5 | CE-6 | E-7 |
聚合物-1 | 85 | 84 | 82 | 84 | 82 | 84 | 82 |
TiO2 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
金属氧化物-1 | 2 | 2 | 2 | ||||
UV-1 | 1 | 1 | |||||
UV-2 | 1 | 1 | |||||
UV-3 | 1 | 1 | |||||
CIE94ΔE | 14.2 | 14.2 | 11.4 | 11.0 | 7.7 | 12.9 | 11.8 |
如可以在表1中看出的,在任何稳定剂不存在下,与白色颜料混合的聚合物-1经历约14的颜色偏差(参见CE-1)。单独用UV-1基本上没有获得改进(CE-2):当与如以上指定的金属氧化物组合使用时,仅仅这些UV-1稳定剂变得有效(参见E-3)。对于羟苯基-三嗪类型的其他有机UV稳定剂(UV-2和UV-3)表明了相同的趋势,示出了这些稳定剂当与如以上定义的金属氧化物组合时,使得更好的保色性(即,更低的CIE94ΔE值)成为可能。
表2
试验 | CE-2 | E-3 | E-8 | E-9 | E-10 | E-11 |
聚合物-1 | 85 | 82 | 83.5 | 83 | 82 | 82 |
TiO2 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 | 15 |
金属氧化物-1 | 2 | |||||
金属氧化物-2 | 0.5 | 1 | 2 | |||
金属氧化物-3 | 2 | |||||
UV-1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
CIE94ΔE | 14.2 | 11.4 | 12.9 | 11.4 | 10.3 | 13.2 |
表3
实例14(其性能有待与CE-12和CE-13的性能进行比较)表明,(在羟苯基三嗪类型的实例中)有机UV吸收剂和碱性金属氧化物的组合不仅在仅由砜聚合物制成的聚合物化合物中是有效的,而且在此外包括其他类型的聚合物(更确切地说,在这种情况下,PEEK聚合物)的化合物中是有效的。
对比实例CE-15和实例E-16是确保在聚砜(PSU)型聚合物中的保色性的有机UV吸收剂的有效性的代表:当PSU对于UV诱导的降解的敏感性小于在UV老化下PPSU在变色中的倾向时,同样在PSU材料中,碱性金属氧化物的加入对于改进色移是有效的:出于这些考虑,约1个单位的CIE94ΔE具有重要意义。
在此以下的表4提供了用苯并噁嗪-4-酮类型(UV-4)、氰基-丙烯酸酯类型(UV-5)、和苯并三唑类型(UV-6)的UV吸收剂获得的额外的结果。
表4
在所有情况下,当在砜聚合物中使用时,有机UV吸收剂显示出当与如以上详述的碱性金属氧化物组合使用时在UV老化时在避免变色上的改进的性能。
Claims (15)
1.一种组合物,包含:
-至少一种芳香族砜聚合物[聚合物(P)];
-至少一种有机UV吸收剂[吸收剂(UV)],该吸收剂选自下组,该组由以下各项组成:羟苯基-三嗪化合物[化合物(T)]、氰基丙烯酸酯化合物[化合物(CN)],苯并噁嗪-4-酮化合物[化合物(BX)],以及苯并三唑化合物[化合物(BT)];以及
-至少一种碱性化合物[化合物(B)],该化合物选自(i)二价金属的碱性氧化物和氢氧化物和(ii)弱酸的盐。
2.如权利要求1所述的组合物,其中所述有机UV吸收剂是至少一种具有式(I)的羟苯基-三嗪化合物[化合物(T)]:其中:
-Ara和Arb,彼此相同或不同,独立地是芳香族基团,所述芳香族基团可能包含一个或多于一个杂原子;
-Rj是卤素或可能包含一个或多于一个杂原子的烃基;
-j为零或为1至4、特别是1至2的整数。
3.如权利要求2所述的组合物,其中该化合物(T)选自下组,该组由符合下式中任一项的化合物组成:
其中m是1至20的整数、优选11和12的混合物;
。
4.如权利要求1所述的组合物,其中所述吸收剂(UV)是至少一种具有式(VI)的氰基丙烯酸酯化合物[化合物(CN)]:
其中:
-Ara和Arb,彼此相同或不同,独立地是芳香族基团,所述芳香族基团可能包含一个或多于一个杂原子;
-Rcn是可能包含一个或多于一个杂原子的烃基,并且优选地化合物(CN)符合式(VII):
其中:
-Rcn1独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中n是1至4的整数,并且E是烃基,优选脂肪族基团;
-j为零或0至4的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
5.如权利要求1所述的组合物,其中所述吸收剂(UV)是至少一种具有式(VIII)的苯并噁嗪-4-酮化合物[化合物(BX)]:
其中:
-RBX独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中E’是烃基,优选芳香族基团,更优选苯基;
-j为零或0至4的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
6.如权利要求1所述的组合物,其中所述吸收剂(UV)是至少一种具有式(IX)的苯并三唑化合物[化合物(BT)]:
其中:
-RBT独立地是H;C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;或是具有下式的基团:
其中E”是烃基,优选芳香族基团,更优选具有下式的基团:
-j为零或0至4的整数;j’为零或0至3的整数;
-每个Rj,彼此相同或不同,独立地是C1-C18烷基;C3-C6烯基;C5-C12环烷基;苯基;萘基;联苯基;C7-C11苯基烷基;C7-C14烷基苯基;卤素;C1-C18卤烷基;或C1-C18烷氧基;或者是NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、NH-CO-Rcn4;-S-Rcn5、或者-ORcn5;其中:
-Rcn2和Rcn3,彼此相同或不同,独立地是C1-C12烷基;C3-C12烷氧基烷基;
C4-C16二烷基氨基烷基;或C5-C12环烷基;或者,当同时存在时,可以一起形成C3-C9-亚烷基、-氧杂亚烷基或-氮杂亚烷基;
-Rcn4独立地是H;C1-C18烷基;被COOH或被COORcn2取代的C1-C18烷基;C2-C18烯基;被COOH或被COORcn2取代的C2-C18烯基;C5-C12环烷基;苯基;C7-C11苯基烷基;C6-C15二环烷基;C6-C15二环烯基;或C6-C15三环烷基;
-Rcn5独立地是H、C1-C18烷基;C5-C12环烷基;C3-C18烯基;苯基;被以下各项取代的C1-C18烷基:苯基、OH、C1-C18烷氧基、C5-C12环烷氧基、C3-C18烯氧基、卤素、-COOH、-COORcn2、-O-CO-Rcn2、-O-CO-O-Rcn2、-CO-NH2、-CO-NHRcn2、-CO-N(Rcn2)(Rcn3)、CN、NH2、NHRcn2、-N(Rcn2)(Rcn3)、-NH-CO-Rcn2、苯氧基、C1-C18烷基取代的苯氧基、苯基-C1-C4-烷氧基、C6-C15二环烷氧基、C6-C15二环烷基-烷氧基、C6-C15二环烯基-烷氧基和/或C6-C15-三环烷氧基;被OH、C1-C4烷基、C2-C6烯基和/或被-O-CO-Rcn2取代的C5-C12环烷基;-CO-Rcn2或-SO2-Rcn2;或被一个或多个氧原子打断的并且是未取代的或被OH、苯氧基和/或被C7-C18烷基苯氧基取代的C3-C50烷基。
7.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该吸收剂(UV)的量是至少0.001、优选至少0.01、更优选至少0.1重量份每100重量份的聚合物(P),和/或其中该吸收剂(UV)的量是最多10、优选至少8、更优选至少5重量份每100重量份的聚合物(P)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该化合物(B)选自(j)碱土金属的氧化物以及Zn和Pb(II)的氧化物;以及选自(jj)碱金属或碱土金属或Pb或Zn的硬脂酸盐、苯甲酸盐、碳酸盐、草酸盐和亚磷酸盐;优选地化合物(B)选自MgO、CaO,以及包含它们的混合氧化物。
9.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该化合物(B)的量是至少0.001、优选至少0.01、更优选至少0.1重量份每100重量份的聚合物(P)和/或其中该化合物(B)的量是最多10、优选至少8、更优选至少5重量份每100重量份的聚合物(P)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,其中该芳香族砜聚合物[聚合物(P)]是任何聚合物,其至少50%摩尔的重复单元包含至少一种具有式-Ar-SO2-Ar’-的基团[重复单元(RSP)],其中Ar和Ar’,彼此相同或不同,是芳香族基团,其中所述重复单元(RSP)是符合下式的重复单元(RSP-2):
-Ar1-(T’-Ar2)n-O-Ar3-SO2-[Ar4-(T-Ar2)n-SO2]m-Ar5-O-(RSP-2)
其中:
-Ar1、Ar2、Ar3、Ar4、和Ar5,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是芳香族单-或多核基团;
-T和T’,彼此相同或不同并且在每次出现时,独立地是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地,T’选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-SO2-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
优选地,T选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
-n和m,彼此相同或不同,独立地是零或1至5的整数。
11.根据权利要求6所述的组合物,其中该聚合物(P)的所述重复单元(RSP-2)选自由在此以下具有式(S-A)至(S-D)的那些组成的组:
其中:
-每个R’,彼此相同或不同,选自下组,该组由以下各项组成:卤素、烷基、烯基、炔基、芳基、醚、硫醚、羧酸、酯、酰胺、酰亚胺、碱金属或碱土金属磺酸盐、烷基磺酸酯、碱金属或碱土金属膦酸盐、烷基膦酸酯、胺和季铵;
-T和T’,彼此相同或不同,是键或任选地包含一个或多于一个杂原子的二价基团;优选地,T’选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、-SO2-、以及具有下式的基团:
优选地,T选自下组,该组由以下各项组成:键、-CH2-、-C(O)-、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-C(=CCl2)-、-C(CH3)(CH2CH2COOH)-、以及具有下式的基团:
-j’是零或从0至4的整数。
12.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物包含相对于该组合物的总重量至少30%重量、优选至少40%重量、更优选至少50%重量的聚合物(P)。
13.根据前述权利要求中任一项所述的组合物,所述组合物另外包含不同于聚合物(P)的额外的聚合物(P’),其中所述聚合物(P’)包括,但不限于芳香族聚酰亚胺(PI),特别是聚酯-酰亚胺(PEI)和聚酰胺-酰亚胺(PAI),聚芳醚酮(PAEK),例如聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮酮(PEKK),液晶聚合物(LCP),半芳香族聚酰胺(PA),包括衍生自芳香族二羧酸(PPA)的聚酰胺和衍生自芳香族二胺(PXA)的聚酰胺,以及聚碳酸酯(PC)。
14.一种用于制造根据前述权利要求中任一项所述的组合物的方法,所述方法包括将至少所述芳香族砜聚合物[聚合物(P)];该有机UV吸收剂[吸收剂(UV)];以及该碱性化合物(B)混合,所述方法包括通过在熔融状态下共混所述聚合物(P)、吸收剂(UV)和碱性化合物(B),优选通过使用常规的熔融配混装置,如同向旋转和反向旋转挤出机、单螺杆挤出机、共捏合机、盘组加工机和各种其他类型的挤出设备。
15.一种物品,至少部分地由如权利要求1至13中任一项所述的组合物制成,所述物品选自下组,该组由以下各项组成:
-用于包括在压力下输送水或其他流体的管件物品,诸如装配件、环、龙头、阀门和歧管,其通常的使用领域包括家用热水和冷水、散热器加热系统、地板和墙壁加热和冷却系统、压缩空气系统以及用于天然气的管道系统;
-医疗/牙科/保健物品,如医疗械或器械的部件(值得注意地是手柄和观察眼镜),在医疗程序(如麻醉)中所使用的处理或分配化学药品的医疗设备的部件,用于保持此类器械的箱和托盘;
-航空器内部物品,如航空器上的面板和部件(管道元件、结构支架、紧固件、机舱内部部件或其他灯或中型结构元件和部件);
-餐饮服务用品,如加热盘、蒸汽桌托盘、塑料厨具;
-乳制品设备制品,如用于收集或运输牛奶和其他乳制品的管道系统;
-实验室设备制品,如漏斗、过滤装置以及其他实验室设备;
-电子物品,如电子器件的结构零件,包括配件,卡扣式零件,螺纹凸台零件,相互可移动的零件,功能元件,操作元件,追踪元件,调节元件,载体元件,框架元件,薄膜,特别地扬声器薄膜,开关,连接器,电缆,外壳,集成在外壳上的任何结构零件以及在移动电子器件中使用的除外壳之外的任何其他结构零件,例如像扬声器零件、天线部件和支撑元件、键盘按钮、电池盖、前盖,其用于包括移动电话平板电脑、笔记本电脑以及类似物的移动电子器件;
-电气和电磁导线绝缘涂层;
-遭遇高温和/或侵蚀性化学环境的用于汽车发动机罩下使用的零件。
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