CN109071929B - 抗静电和光稳定的热塑性聚碳酸酯模塑料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及组合物,其包含A)50重量%至90重量%的至少一种聚合物,其选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯,B)5重量%至40重量%的聚合物,其含有B.1至少一种橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,其含有B.1.1基于B.1计80重量%至95重量%的至少一种乙烯基单体,和B.1.2基于B.1计5重量%至20重量%的一种或多种橡胶弹性的含聚丁二烯的接枝基质,其中B.1含有含聚丁二烯的橡胶颗粒,其已通过乙烯基单体B.1.1接枝并且含有由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物内含物,和由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物基体,其不与这些橡胶颗粒结合并且不包含在橡胶颗粒中,和任选的B.2通过乙烯基单体接枝的其它橡胶颗粒,其由B.2.1在B.2.2上接枝得到B.2.1基于B.2计5重量%至75重量%的至少一种乙烯基单体,B.2.2基于B.2计25重量%至95重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质,C)3重量%至25重量%的混合物,其包含a)至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物,其选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯,和b)至少一种含硼盐,D)0重量%至2重量%的至少一种UV稳定剂,其选自苯并三唑和三嗪的物质种类,E)0重量%至20重量%的一种或多种其它添加剂,其中包含组分A)至E)的组合物的聚丁二烯含量为1重量%至5重量%,并涉及该组合物用于制造成型体的用途以及该成型体本身。
Description
本发明涉及设为持久抗静电并具有低温韧性的光稳定模塑料及其组合物,其包含至少一种选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯的聚合物,以及该模塑料用于制造成型体的用途和该成型体本身。
归因于静电充电的灰尘积聚并形成灰尘图案是塑料成型体的普遍问题。高光泽成型体上的灰尘沉积物特别麻烦并且限制功能。许多塑料成型体的另一个问题是在老化过程的影响下固有颜色的变化。特别地,许多塑料具有例如在(UV)光的影响下的黄化趋势。
通常通过施加抗静电和光稳定涂层(例如通过涂漆)解决上述问题。相关应用领域的实例包括信息技术中的外壳应用和装饰性汽车内室部件。特别是在提及的后一种应用领域中,即使在低温下的高材料延性通常是另一个部件要求。
如果应省去下游涂覆工艺,模塑料当然必须不仅具有所需的机械性能,而且还必须具有所需的表面性能(高的电耗散性(Ableitfähigkeit)或低的比表面电阻以及良好的耐光性)。然而,现有技术的热塑性组合物通常不能充分实现即使在低温下的延性、高电耗散性和良好耐光性的所需组合。
聚碳酸酯组合物通常用于所述的应用领域,因为它们具有有利的性能组合,其包括良好的可加工性(高的熔体流动性)、优异的机械性能、高的抗热变形性和阻燃性。然而,对于这类聚碳酸酯组合物的许多应用领域尚未充分解决的技术挑战仍然是即使在低温下的延性材料特性、良好的抗老化性、特别是足够的耐晒性和良好的可着色性的组合实现,如对于许多未涂覆的部件所需要那样。包含基于聚丁二烯橡胶的冲击韧性改性剂的商购组合物例如聚碳酸酯/ABS共混物虽然具有良好的低温韧性和可着色性,但通常具有不足的耐光性。相反,包含基于丙烯酸酯橡胶的冲击韧性改性剂的组合物例如聚碳酸酯/ASA共混物虽然是耐光的并且在选择合适冲击韧性改性剂类型的情况下有时也是足够可着色的,但具有不足的低温延性。包含基于硅酮橡胶-或硅酮-丙烯酸酯复合橡胶的冲击韧性改性剂的组合物又虽然是足够耐光和低温韧性的,但具有不足的着色特性。此外,虽然原则上已知设为持久抗静电的聚碳酸酯组合物,但为此所需的添加剂的添加通常对所需性能具有不利影响。
就此而言,另一个尚未充分解决的技术挑战是提供同时具有足够持久抗静电性、光稳定性、低温韧性和可着色性的聚碳酸酯组合物 - 特别是当该应用另外还需要由商购聚碳酸酯组合物通常预期、但不可容易实现的良好的可加工性和加工稳定性以及高抗热变形性时。
文献中描述了用于热塑性塑料的抗静电剂(参见例如Gächter, Müller, PlasticAdditives, Hanser Verlag, München, 1996, 第749页及其后),其减少了灰尘积聚。这些抗静电剂降低了塑料模塑料的表面电阻,从而更好地导出制造时和使用时由于摩擦形成的表面电荷。因此,灰尘颗粒被更小程度地静电吸引。
聚醚酰胺、聚酯酰胺或聚醚酯酰胺是通常描述的抗静电剂,其中这些化合物能够使聚合物组合物具有持久抗静电作用。它们的作用归因于应设为抗静电且与抗静电剂不混溶的聚合物中的抗静电剂三维网络的形成。由于聚醚酰胺、聚酯酰胺和聚醚酯酰胺的相对高的导电性,这因此导致应设为抗静电的聚合物的表面电阻和体积电阻的瞬时和持久降低,这即使在非常低的空气湿度下也是如此并且对其的依赖性比同样在文献中提及的表面活性化合物如长链磺酸盐的情况下远更小。
设为持久抗静电的聚碳酸酯组合物公开在例如US 6,784,257 B2中。该申请描述了抗静电聚合物组合物,其包含热塑性聚合物和熔点为80℃至150℃的聚醚-聚酰胺嵌段共聚物,其中聚醚嵌段包含环氧乙烷单元。
US 6,706,851 B1公开了包含热塑性聚合物和聚醚酯酰胺嵌段共聚物的抗静电聚合物组合物,其中聚醚嵌段基本上由环氧乙烷单元构成。
US 6,913,804 B2公开了抗静电聚合物组合物,其包含热塑性聚合物以及含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段且不含离子官能团的共聚物和含有聚酰胺嵌段和聚醚嵌段且含离子官能团的共聚物的混合物。
所有三个上述专利还公开了其中热塑性聚合物是聚碳酸酯、ABS或其混合物的组合物。
CN 101967274 A公开了具有优异机械性能和气候稳定性的持久抗静电聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)组合物,其包含聚碳酸酯、ABS树脂、抗静电剂、增容剂、抗氧化剂、光稳定剂和其它添加剂。公开的抗静电剂是聚醚酯、聚醚酯酰胺和聚醚酰胺。
CN 101759974 A公开了用于汽车内室应用的具有低气味和高韧性的抗静电聚碳酸酯组合物,其包含聚碳酸酯、在本体聚合方法中制造且熔体流动指数为4至25g/10 min的ABS树脂、聚合物抗静电剂、增容剂和选自例如着色剂、填料、稳定剂和润滑剂的任选其它添加剂。公开的抗静电剂是聚醚酰胺。
JP 3663701 B2公开了抗静电聚碳酸酯组合物,其包含聚碳酸酯、含乙烯基聚合物和通过将乙烯基单体接枝到橡胶状聚合物上而获得的接枝聚合物的橡胶改性热塑性塑料以及聚醚酰胺。
JP 3611228 B2公开了抗静电聚碳酸酯组合物,其包含聚碳酸酯、橡胶改性的乙烯基/氰基乙烯基共聚物、聚醚酯酰胺嵌段共聚物和金属盐。
WO 2012/084848 A1公开了抗静电聚碳酸酯模塑料,其具有改进的抗热变形性、低温韧性、加工稳定性、抗应力断裂性和耐水解性,其包含聚碳酸酯、橡胶改性的乙烯基(共)聚合物、选自聚醚酰胺、聚酯酰胺和聚醚酯酰胺的化合物、特定布朗斯台德酸和任选其它添加剂。没有公开含硼盐的抗静电剂。
CN 104830043 A公开了用于装饰性汽车内室部件的抗静电聚碳酸酯/丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(PC/ASA)组合物,其包含聚碳酸酯、ASA树脂、冲击韧性改性剂、抗氧化剂、光稳定剂、润滑剂、抗静电剂和增链剂,其特征在于减少的吸尘趋势和良好均衡的刚度和延性并且耐光。
WO 2013/001168 A1公开了离子导电的无卤素的聚合物共混物,其包含至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物,该聚合物或共聚物选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯,其特征在于该共混物包含含二齿配体的硼中心阴离子配合物的碱金属盐,该配体选自具有至少两个选自-COOH和-OH的反应性基团的C2-C8脂族或芳族组分,其中在一个优选实施方案中,含硼盐是双(草酸根合)硼酸钾或双(草酸根合)硼酸钠。该申请同样公开了离子导电聚合物共混物,其还包含选自聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯和基于聚酯的聚氨酯的聚合物材料。没有公开基于聚碳酸酯的共混物。
希望的是提供持久抗静电组合物,其包含至少一种选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯的代表,其具有尽可能低的比表面电阻(足够高的电耗散性)、在暴露在热光下的优异颜色稳定性和低温延性的改进组合。该组合物还应具有良好的加工性和加工稳定性以及高抗热变形性。因此,该组合物应满足汽车工业对汽车内室中未涂漆的装饰部件的要求。此外,该模塑料应当可以良好着色,并且在着色状态下满足根据PV3977的电耗散性(根据经验这需要小于或等于1·1012 Ω的比表面电阻)和根据PV1303的热光耐受性的大众汽车规格并且在多轴穿刺实验和缺口冲击实验中在-30℃下均具有基本延性特性。在根据PV1303的热光老化中,目标是相对于曝光前的起始状态的灰度评估,其对于3个曝光周期的暴露时间,优选甚至对于高达6个曝光周期的暴露时间为最小4。
现在已发现了如下组合物具有有利性能,其包含
A) 50重量%至90重量%,优选60重量%至80重量%,更优选65重量%至75重量%的至少一种聚合物,其选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯,优选芳族聚碳酸酯,
B) 5重量%至40重量%,优选10重量%至30重量%,更优选15重量%至25重量%的聚合物,其含有
B.1 至少一种橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,其含有
B.1.1 基于B.1计80重量%至95重量%的至少一种乙烯基单体,和
B.1.2 基于B.1计5重量%至20重量%的一种或多种橡胶弹性的含聚丁二烯的接枝基质,
其中B.1含有
含聚丁二烯的橡胶颗粒,其已通过乙烯基单体B.1.1接枝并且含有由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物内含物,
和
由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物基体,其不与这些橡胶颗粒结合并且不包含在橡胶颗粒中,
和任选的B.2 通过乙烯基单体接枝的其它橡胶颗粒,其优选在乳液聚合物法中制造,并由B.2.1和B.2.2构成
B.2.1 在每种情况下基于B.2计5重量%至75重量%,优选10重量%至60重量%,更优选25重量%至50重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 在每种情况下基于B.2计25重量%至95重量%,优选40重量%至90重量%,更优选50重量%至75重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质,
C) 3重量%至25重量%,优选5重量%至15重量%,更优选6重量%至12重量%的混合物,其包含a)至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物,其选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯,和b)至少一种含硼盐,
D) 0重量%至2重量%,优选0.1重量%至1.0重量%,更优选0.2重量%至0.8重量%的至少一种UV稳定剂,其选自苯并三唑和三嗪的物质种类,
E) 0重量%至20重量%,优选0.1重量%至10重量%,更优选0.2重量%至5重量%的一种或多种其它添加剂,
其中包含组分A)至E)的组合物的聚丁二烯含量为1重量%至5重量%,优选1.5重量%至4.0重量%,更优选1.7重量%至3.0重量%。
以下提到的是本发明的特定实施方案1至28。
1. 组合物,其包含
A) 50重量%至90重量%的至少一种聚合物,其选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯,
B) 5重量%至40重量%的聚合物,其含有
B.1 至少一种橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,其含有
B.1.1 基于B.1计80重量%至95重量%的至少一种乙烯基单体,和
B.1.2 基于B.1计5重量%至20重量%的一种或多种橡胶弹性的含聚丁二烯的接枝基质,
其中B.1含有
含聚丁二烯的橡胶颗粒,其已通过乙烯基单体B.1.1接枝并且含有由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物内含物,
和
由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物基体,其不与这些橡胶颗粒结合并且不包含在橡胶颗粒中,
和任选的B.2 通过乙烯基单体接枝的其它橡胶颗粒,其由B.2.1在B.2.2上接枝得到
B.2.1 基于B.2计5重量%至75重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 基于B.2计25重量%至95重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质,
C) 3重量%至25重量%的混合物,其包含a)至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物,其选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯,和b)至少一种含硼盐,
D) 0重量%至2重量%的至少一种UV稳定剂,其选自苯并三唑和三嗪的物质种类,
E) 0重量%至20重量%的一种或多种其它添加剂,
其中包含组分A)至E)的组合物的聚丁二烯含量为1重量%至5重量%。
2. 根据实施方案1的组合物,其中组分A包含芳族聚碳酸酯。
3. 根据实施方案1的组合物,其中组分A是芳族聚碳酸酯。
4. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.1以本体聚合方法制备,并且组分B.1中含有乙烯基(共)聚合物内含物的橡胶颗粒的中值粒径D50为0.5至1.5μm。
5. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.1中的含有乙烯基(共)聚合物内含物的橡胶颗粒的中值粒径D50为0.7至1.0μm。
6. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.1的聚丁二烯含量为8重量%至13重量%。
7. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.1.2是纯丁二烯橡胶。
8. 根据实施方案1至6中任一项的组合物,其中组分B.1.2是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶。
9. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.2在乳液聚合中通过B.2.1在B.2.2上的接枝而制备
B.2.1 基于接枝聚合物B.2计25重量%至50重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 基于接枝聚合物B.2计50重量%至75重量%的一种或多种弹性接枝基质,其玻璃化转变温度为< -70℃且中值粒径D50为0.2至0.4 µm。
10. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B.2.2是纯丁二烯橡胶。
11. 根据实施方案1至9中任一项的组合物,其中组分B.2.2是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶。
12. 根据实施方案1至9中任一项的组合物,其中组分B.2是具有核壳结构的MBS改性剂。
13. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中所述组合物不含聚丙烯酸酯橡胶和硅酮橡胶,以及不含包含此类橡胶作为接枝基质的接枝聚合物。
14. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B包含基于组分B计至少50重量%含量的不与橡胶基质化学结合且不包含在橡胶颗粒中的乙烯基(共)聚合物,其由根据B.1.1或B.2.1的单体构成。
15. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B包含基于组分B计至少70重量%含量的不与橡胶基质化学结合且不包含在橡胶颗粒中的乙烯基(共)聚合物,其由根据B.1.1或B.2.1的单体构成。
16. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B的至少70重量%由组分B.1构成。
17. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分B的不与橡胶颗粒结合且不包含在橡胶颗粒中的乙烯基(共)聚合物成分的重均分子量为140至200 kg/mol。
18. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中来自组分C)的基于聚醚的聚合物是聚醚-酰胺嵌段共聚物,其由基于所述嵌段共聚物计30重量%至70重量%的聚乙二醇嵌段和基于所述嵌段共聚物计30重量%至70重量%的聚酰胺构成。
19. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分C中的含硼盐是含有二齿配体的硼中心阴离子配合物的至少一种碱金属盐,所述二齿配体选自C2-C8脂族或芳族组分,该组分具有至少两个选自–COOH和–OH的反应性基团。
20. 根据实施方案19的组合物,其中含硼盐是双(草酸根合)硼酸钾或双(草酸根合)硼酸钠。
21. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分C包含选自聚(甲基)丙烯酸酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯的其它聚合物。
22. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分C由下列成分构成
- 69.6重量%至98.6重量%的聚醚嵌段聚合物,其基于所述聚醚嵌段聚合物计30重量%至70重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于所述聚醚嵌段聚合物计70重量%至30重量%由聚酰胺-12嵌段构成,
- 1重量%至30重量%的至少一种选自聚(甲基)丙烯酸酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯的其它聚合物,和
- 0.4重量%至4.0重量%的至少一种选自双(草酸根合)硼酸钾和双(草酸根合)硼酸钠的代表。
23. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分C具有小于1∙109 Ω的比表面电阻。
24. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分C具有小于1∙108 Ω的比表面电阻。
25. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其中组分D选自二聚苯并三唑和1,3,5-三嗪的物质种类。
26. 根据前述实施方案中任一项的组合物,其由组分A)至E)构成。
27. 根据实施方案1至26中任一项的组合物用于制造成型体的用途。
28. 由根据权利要求1至26中任一项的组合物制造的成型体。
组分A
可使用的组分A是芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯、芳族聚酯或根据上文描述的这些物质种类中一种或多种的多种代表的混合物。
组分A优选包含芳族聚碳酸酯。
当一种或多种芳族聚碳酸酯用作组分A时,是特别优选的。
根据本发明合适的根据组分A的芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯从文献中已知或可通过文献中已知的方法制备(对于制备芳族聚碳酸酯,参见例如Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Interscience Publishers, 1964,以及DE-B 1 495 626、DE-A 2 232 877、DE-A 2 703 376、DE-A 2 714 544、DE-A 3 000 610、DE-A 3 832 396;对于制备芳族聚酯碳酸酯,例如DE-A 3 077 934)。
芳族聚碳酸酯例如通过二酚与碳酸酰卤,优选光气和/或与芳族二羧酸二酰卤,优选苯二羧酸二酰卤通过相界面方法任选在使用链终止剂,例如单酚和任选在使用三官能或多于三官能的支化剂,例如三酚或四酚的情况下的反应来制备。同样可以通过熔体聚合方法通过二酚与例如碳酸二苯酯的反应来制备。
用于制备芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯的二酚优选为式(I)的那些
其中
A是单键、C1至C5-亚烷基、C2至C5-烷叉基(Alkyliden)、C5至C6-环烷叉基、-O-、-SO-、-CO-、-S-、-SO2-、在其上可以稠合任选包含杂原子的其它芳族环的C6至C12-亚芳基
或式(II)或(III)的基团
B在每种情况下是C1至C12-烷基,优选甲基、卤素,优选氯和/或溴,
X在每种情况下彼此独立地是0、1或2,
p是1或0,且
R5和R6对于每个X1可以单独地选择,并且彼此独立地是氢或C1-至C6-烷基,优选氢、甲基或乙基,
X1表示碳,且
m是4至7的整数,优选4或5,条件是在至少一个原子X1上,R5和R6同时是烷基。
优选的二酚是对苯二酚、间苯二酚、二羟基联苯酚、双(羟基苯基)-C1-C5-烷烃、双(羟基苯基)-C5-C6-环烷烃、双(羟基苯基)-醚、双(羟基苯基)亚砜、双(羟基苯基)酮、双(羟基苯基)砜和α,α-双(羟基苯基)二异丙基苯以及它们的在环上溴化和/或在环上氯化的衍生物。
特别优选的二酚是4,4'-二羟基联苯、双酚A、2,4-双(4-羟基苯基)-2-甲基丁烷、1,1-双(4-羟基苯基)环己烷、1,1-双(4-羟基苯基)-3,3,5-三甲基环己烷、4,4'-二羟基二苯基硫醚、4,4'-二羟基二苯基砜以及它们的二-和四溴化或氯化的衍生物,例如2,2-双(3-氯-4-羟基苯基)丙烷、2,2-双(3,5-二氯-4-羟基苯基)丙烷或2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷。2,2-双(4-羟基苯基)丙烷(双酚A)是特别优选的。
所述二酚可以单独使用或以任意混合物的形式使用。所述二酚是文献中已知的或可通过文献中已知的方法获得。
适用于制造热塑性芳族聚碳酸酯的链终止剂的实例包括苯酚、对氯苯酚、对叔丁基苯酚或2,4,6-三溴苯酚以及长链烷基酚如根据DE-A 2 842 005的4-[2-(2,4,4-三甲基戊基)]苯酚、4-(1,3-四甲基丁基)苯酚,或在烷基取代基中具有总共8至20个碳原子的单烷基酚或二烷基酚如3,5-二叔丁基苯酚、对异辛基苯酚、对叔辛基苯酚、对十二烷基苯酚和2-(3,5-二甲基庚基)苯酚和4-(3,5-二甲基庚基)苯酚。基于每种情况下使用的二酚的摩尔总和计,所用链终止剂的量通常为0.5摩尔%至10摩尔%。
热塑性芳族聚碳酸酯可以以已知方式支化,并且优选通过并入基于所用二酚的总和计0.05至2.0摩尔%的三官能或大于三官能的化合物,例如具有三个和更多个酚类基团的化合物。
均聚碳酸酯和共聚碳酸酯都是合适的。为了制备根据组分A的本发明共聚碳酸酯,还可以使用基于所用二酚的总量计1重量%至25重量%,优选2.5重量%至25重量%的具有羟基芳氧基端基的聚二有机基硅氧烷。这些是已知的(US 3 419 634)并且可以通过文献中已知的方法制造。包含聚二有机基硅氧烷的共聚碳酸酯的制备描述于DE-A 3 334 782中。
优选的聚碳酸酯不仅是双酚A均聚碳酸酯,而且是双酚A的共聚碳酸酯,其包含基于二酚的摩尔总和计最多15摩尔%的作为优选或特别优选提及的其它二酚,尤其2,2-双(3,5-二溴-4-羟基苯基)丙烷。
用于制备芳族聚酯碳酸酯的芳族二羧酸二酰卤优选是间苯二甲酸、对苯二甲酸、二苯基醚4,4'-二甲酸和萘-2,6-二甲酸的二酰氯。
特别优选是间苯二甲酸和对苯二甲酸的二酰氯以1:20至20:1比率的混合物。
在聚酯碳酸酯的制备中,此外一起使用碳酸酰卤,优选光气作为双官能酸衍生物。
可用于制备芳族聚酯碳酸酯的链终止剂不仅是上述单酚,而且是它们的氯代碳酸酯,以及芳族单羧酸的酰氯,其可任选地被C1至C22-烷基或被卤素原子取代;以及脂族C2至C22-单羧酸酰氯。
链终止剂的量在每种情况下为0.1至10摩尔%,在酚类链终止剂的情况下基于二酚的摩尔数计且在单羧酸酰氯链终止剂的情况下基于二羧酸二酰氯的摩尔数计。
芳族聚酯碳酸酯也可以包含并入的芳族羟基羧酸。
芳族聚酯碳酸酯既可以是直链的,也可以是以已知方式支化的;(对此参见DE-A 2940 024和DE-A 3 007 934)。
可以使用的支化剂的实例是三官能或更高官能的羧酸酰氯,例如均苯三甲酸三氯、氰脲酸三氯、3,3'-,4,4'-二苯甲酮四甲酸四氯、1,4,5,8-萘四甲酸四氯或苯均四甲酸四氯,其量为0.01至1.0摩尔%(基于所用的二羧酸二酰氯计),或三官能或更多官能的酚,如间苯三酚、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚-2-烯、4,6-二甲基-2,4,6-三(4-羟基苯基)庚烷、1,3,5-三(4-羟基苯基)苯、1,1,1-三(4-羟基苯基)乙烷、三(4-羟基苯基)苯基甲烷、2,2-双[4,4-双(4-羟基苯基)环己基]丙烷、2,4-双(4-羟基苯基-异丙基)苯酚、四(4-羟基苯基)甲烷、2,6-双(2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯酚,2-(4-羟基苯基)-2-(2,4-二羟基苯基)丙烷、四(4-[4-羟基苯基-异丙基]苯氧基)甲烷、1,4-双[4,4'-二羟基三苯基]甲基]苯,其量为基于所用的二酚计0.01至1.0摩尔%。酚类支化剂可以与二酚一起最初装载,酰氯支化剂可以与酰二氯一起引入。
热塑性芳族聚酯碳酸酯中的碳酸酯结构单元的含量可以任意变化。基于酯基团和碳酸酯基团的总和计,碳酸酯基团的含量优选为最多100摩尔%,特别是最多80摩尔%,特别优选最多50摩尔%。芳族聚酯碳酸酯的酯部分以及碳酸酯部分均可以呈嵌段的形式或在缩聚物中无规分布的形式。
在一个优选的实施方案中,适合作为组分A的芳族聚碳酸酯或聚酯碳酸酯具有15000 g/mol至50000 g/l,优选22000 g/mol至35000 g/mol,特别是24000至32000 g/mol的重均分子量Mw(通过凝胶渗透色谱法(GPC)在二氯甲烷中测定,其中聚碳酸酯作为标准)。
在优选的实施方案中,可考虑的芳族聚酯是聚对苯二甲酸烷二醇酯。在特别优选的实施方案中,其是芳族二羧酸或其反应性衍生物如二甲酯或酸酐和脂族、脂环族或芳脂族二醇的反应产物以及这些反应产物的混合物。
特别优选的芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯包含基于二羧酸组分计至少80重量%,优选至少90重量%的对苯二甲酸基团和基于二醇组分计至少80重量%,优选至少90重量%的乙二醇基团和/或丁-1,4-二醇基团。
优选的芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯不仅可以包含对苯二甲酸基团,还可以包含最多20摩尔%,优选最多10摩尔%的具有8至14个碳原子的其它芳族或脂环族二羧酸或具有4至12个碳原子的脂族二羧酸的基团,例如邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸、4,4'-二苯基二甲酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、壬二酸、环己烷二乙酸的基团。
优选的芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯不仅可以包含乙二醇基团和/或丁-1,4-二醇基团,还可以包含最多20摩尔%,优选最多10摩尔%的具有3-12个碳原子的其它脂族二醇或具有6-21个碳原子的脂环族二醇,例如丙-1,3-二醇、2-乙基丙-1,3-二醇、新戊二醇、戊-1,5-二醇、己-1,6-二醇、环己烷-1,4-二甲醇、3-乙基戊-2,4-二醇、2-甲基戊-2,4-二醇、2,2,4-三甲基戊-1,3-二醇、2-乙基己-1,3-二醇、2,2-二乙基丙-1,3-二醇、己-2,5-二醇、1,4-二(β-羟基乙氧基)苯、2,2-双(4-羟基环己基)丙烷、2,4-二羟基-1,1,3,3-四甲基环丁烷、2,2-双(4-β-羟基乙氧基苯基)丙烷和2,2-双(4-羟基丙氧基苯基)丙烷的基团(DE-A 2407 674、2 407 776、2 715 932)。
芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯可以通过并入例如根据DE-A 1 900 270和US-PS 3692 744的相对少量的三元或四元醇或三元或四元羧酸来支化。优选的支化剂的实例是苯均三酸、偏苯三酸、三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷和季戊四醇。
特别优选仅由对苯二甲酸及其反应性衍生物(例如其二烷基酯)和乙二醇和/或丁-1,4-二醇制备的芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯,以及这些聚对苯二甲酸烷二醇酯的混合物。
芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯的优选混合物包含1重量%至50重量%,优选1重量%至30重量%的聚对苯二甲酸乙二醇酯和50重量%至99重量%,优选70重量%至99重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
优选使用的芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯的粘度值为0.4至1.5 dl/g,优选0.5至1.2 dl/g,其在苯酚/邻二氯苯(1:1重量份)中以0.05 g/ml的浓度根据ISO 307在25℃下在乌氏粘度计中测量。
芳族聚对苯二甲酸烷二醇酯可以通过已知方法制备(参见例如Kunststoff-Handbuch, 第VIII卷, 第695页及以后页, Carl-Hanser-Verlag, München 1973)。
组分B
根据本发明可用作组分B的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物含有基于组分B计优选至少70重量%,更优选至少85重量%,进一步优选至少95重量%,在最优选实施方案中100重量%的第一橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1,其优选在本体聚合方法中制备,
- 其含有由通过乙烯基单体B.1.1接枝且含聚丁二烯的橡胶颗粒构成的分散相(所述橡胶颗粒具有由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物内含物)和由乙烯基单体B.1.1构成且不与所述橡胶颗粒结合且不包含在橡胶颗粒中的无橡胶的乙烯基(共)聚合物基体,
- 其中含有乙烯基(共)聚合物内含物的橡胶颗粒具有0.3至10.00μm,优选0.5至1.5μm,尤其是0.7至1.0μm的通过超速离心测量的中值粒径D50,
- 所述乙烯基(共)聚合物B.1具有5重量%至18重量%,优选7重量%至15重量%,尤其8重量%至13重量%的聚丁二烯含量。
根据组分B.1的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物具有优选2至15 ml/10 min,更优选3至10 ml/10 min,尤其4至8 ml/10 min的熔体流速(MVR),其根据ISO 1133(2012版)在220℃下以10 kg的冲头载荷测量。
这种橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1通过B.1.1在B.1.2存在下的聚合而制备
B.1.1 基于橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1计80重量%至95重量%,优选83重量%至93重量%,更优选85重量%至92重量%的至少一种乙烯基单体,
B.1.2 基于橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1计优选5重量%至20重量%,更优选7重量%至17重量%,进一步优选8重量%至15重量%的一种或多种橡胶弹性的含聚丁二烯的接枝基质,其具有< -50℃,进一步优选< -60℃,更优选< -70℃的玻璃化转变温度。
除非在本发明中另外明确说明,否则根据DIN 61006(1994版)以10 K/min的加热速率通过动态差示量热法(DSC)对于所有组分测定玻璃化转变温度,其中作为中点温度(切线法)测定Tg。
在优选用于制备橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1的本体聚合反应中,既使得根据B.1.1的乙烯基单体聚合,也使得由此形成的乙烯基(共)聚合物在根据B.1.2的橡胶弹性的接枝基质上接枝。在该反应方案中,由于自组织(相分离)额外地形成含橡胶的相,其同样包含相分离的乙烯基(共)聚合物内含物(夹杂物),该乙烯基(共)聚合物由根据B.1.1的单体构成,其中这一含橡胶的相以分散形式存在于由根据B.1.1的单体形成的乙烯基(共)聚合物基体中。内含物应理解为是指乙烯基(共)聚合物嵌入橡胶颗粒内。乙烯基(共)聚合物可以化学键合到橡胶弹性的接枝基质上或者以未结合的聚合物链的形式内含。内含的乙烯基(共)聚合物不能通过常见溶剂如丙酮溶出。
由此制备的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物B.1中的橡胶颗粒的尺寸通过反应方案的条件,例如温度和聚合物的所得粘度以及由例如搅拌所致的剪切调节。
中值粒径D50是在其上和在其下分别具有50重量%颗粒的直径。除非在本发明中另外明确说明,否则通过超速离心测量对于所有组分进行测定(W. Scholtan, H. Lange,Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-l796)。
单体B.1.1优选是下列组分的混合物
B.1.1.1 在每种情况下基于B.1.1.1和B.1.1.2的总和计65至85重量份,更优选70至80重量份,进一步优选74至78重量份的乙烯基芳族化合物和/或环上取代的乙烯基芳族化合物(如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯)和/或(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯),和
B.1.1.2 在每种情况下基于B.1.1.1和B.1.1.2的总和计15至35重量份,更优选20至30重量份,进一步优选22至26重量份的乙烯基氰(不饱和腈如丙烯腈和甲基丙烯腈)和/或(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和/或不饱和羧酸的衍生物(如酸酐和酰亚胺),例如马来酸酐。
优选的单体B.1.1.1选自单体苯乙烯、α-甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。优选的单体B.1.1.2选自单体丙烯腈、丙烯酸丁酯、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。特别优选的单体是B.1.1.1苯乙烯和B.1.1.2丙烯腈。在另一个优选的实施方案中,B.1.1是苯乙烯,B.1.1.2是丙烯腈和丙烯酸丁酯的混合物。
优选的接枝基质B.1.2是含有丁二烯的二烯橡胶,或含有丁二烯的二烯橡胶的混合物,或含有丁二烯或其与其它可共聚单体(例如根据B.1.1.1和B.1.1.2)的混合物的二烯橡胶的共聚物。
特别优选的接枝基质B.1.2是纯聚丁二烯橡胶。在另一个优选的实施方案中,B.1.2是苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶。
根据组分B的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物可以含有基于组分B计最多30重量%,优选最多15重量%,进一步优选最多5重量%的其它橡胶颗粒(接枝聚合物)B.2,其已通过乙烯基单体接枝并具有橡胶弹性的核和乙烯基(共)聚合物壳,其优选以乳液聚合方法制备。然而,在一个特别优选的实施方案中,组分B不含这类接枝聚合物B.2。
这种根据本发明可用作组分B.2的组分的具有橡胶弹性的核和乙烯基(共)聚合物壳的接枝聚合物是一种或多种通过B.2.1在B.2.2上的接枝而制备的接枝聚合物
B.2.1 基于接枝聚合物B.2计5重量%至75重量%,优选10重量%至60重量%,更优选25重量%至50重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 基于接枝聚合物B.2计25重量%至95重量%,优选40重量%至90重量%,更优选50重量%至75重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质。
接枝基质B.2.2的玻璃化转变温度优选<-30℃,更优选<-50℃,特别优选<-70℃。
接枝聚合物B.2的接枝基质B.2.2通常具有0.05至1.00μm,优选0.10至0.7μm,更优选0.15至0.5μm,特别优选0.2至0.4μm的中值粒径(D50值)。
用于接枝聚合物B.2的单体B.2.1优选是如下组分的混合物
B.2.1.1 在每种情况下基于B.2.1.1和B.2.1.2的总和计50至90重量份,更优选70至80重量份的乙烯基芳族化合物和/或环上取代的乙烯基芳族化合物(如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯)和/或(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯,和
B.2.1.2 在每种情况下基于B.2.1.1和B.2.1.2的总和计10至50重量份,更优选20至30重量份的乙烯基氰(不饱和腈如丙烯腈和甲基丙烯腈)和/或(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,如甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯和/或不饱和羧酸的衍生物(如酸酐和酰亚胺),例如马来酸酐。
接枝聚合物B.2的优选单体B.2.1.1选自单体苯乙烯、α-甲基苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种;优选的单体B.2.1.2选自单体丙烯腈、马来酸酐和甲基丙烯酸甲酯中的至少一种。特别优选的单体是B.2.1.1苯乙烯和B.2.1.2丙烯腈,或B.2.1.1苯乙烯和B.2.1.2甲基丙烯酸甲酯,或B.2.1.1 = B.2.1.2甲基丙烯酸甲酯。
接枝聚合物B.2的合适接枝基质B.2.2是例如二烯橡胶、EP(D)M橡胶,即基于乙烯/丙烯和任选二烯的那些,丙烯酸酯-、聚氨酯-、硅酮-、氯丁二烯-、乙烯/乙酸乙烯酯-以及丙烯酸酯-硅酮复合-橡胶。
优选的接枝基质B.2.2是二烯橡胶,其优选包含丁二烯或二烯共聚物,优选包含丁二烯和其它可共聚的乙烯基单体(例如根据B.2.1.1和B.2.1.2),或上述组分中一种或多种的混合物。
用于接枝聚合物B.2的特别优选的接枝基质B.2.2是纯聚丁二烯橡胶。在另一个优选的实施方案中,B.2.2是苯乙烯-丁二烯橡胶,更优选苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物橡胶。
特别合适的接枝聚合物B.2是例如ABS聚合物,在优选的实施方案中是根据US 4937 285在乳液聚合方法中通过使用由有机氢过氧化物和抗坏血酸构成的引发剂体系的氧化还原引发而制备的那些。
另外特别合适的接枝聚合物B.2是具有核壳结构的MBS改性剂。
在特别优选的实施方案中,组分B不含基于丙烯酸酯-、硅酮-或丙烯酸酯-硅酮复合-橡胶作为接枝基质B.2.2的接枝聚合物B.2,因为它们不利地影响根据本发明的组合物的着色特性。
根据组分B的特别优选的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物是例如ABS聚合物(乳液、本体和悬浮ABS),如例如描述在DE-OS 2 035 390(= US-PS 3 644 574)或DE-OS 2 248242(= GB-PS 1 409 275)中,或在Ullmann’s, Enzyklopädie der Technischen Chemie,第19卷 (1980), 第280页及以后页。
根据组分B的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物含有游离的,即不与接枝基质B.1.2和/或B.2.2化学键合且不包含在橡胶颗粒中的乙烯基(共)聚合物,其由根据B.1.1或B.2.1的单体构成。这可能由于制造所致在接枝聚合物B.1或B.2的聚合中产生,或者单独聚合并混合到组分B中。同样可能的是,根据组分B的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物中的游离乙烯基(共)聚合物的一部分由于制造所致而源自聚合物B.1或B.2本身,并且另一部分单独聚合并加入到组分B中。组分B中的游离乙烯基(共)聚合物的含量(无论其来源)(作为溶于丙酮的含量测量)优选为至少50重量%,特别优选至少60重量%,更优选至少70重量%,基于组分B计。
根据组分B的橡胶改性的乙烯基(共)聚合物中的这种游离乙烯基(共)聚合物的重均分子量Mw为70至250 kg/mol,优选140至200 kg/mol,特别是150至180 kg/mol。
在本发明的上下文中,组分B中的游离乙烯基(共)聚合物的重均分子量Mw通过凝胶渗透色谱法(GPC)在四氢呋喃中相对于聚苯乙烯标准进行测量。
组分C
组分C是离子导电聚合物或聚合物共混物,其包含选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯中的至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物和至少一种含硼盐。
组分C优选是含有至少一种聚醚嵌段聚合物和至少一种含硼盐的离子导电聚合物或聚合物共混物。
聚醚嵌段聚合物的实例包括包含聚醚嵌段和选自聚酰胺、聚烯烃、聚酯和聚丙烯酸酯中至少一种代表的聚合物嵌段的嵌段共聚物。优选是聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)和聚醚酯-嵌段-酰胺以及这些聚合物的混合物。聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)是特别优选的。
这些嵌段共聚物优选含有10重量%至90重量%,更优选20重量%至80重量%,进一步优选30重量%至70重量%的聚醚嵌段,基于该嵌段共聚物计。
所述嵌段共聚物中的聚醚嵌段部分的优选至少50重量%,更优选至少80重量%,进一步优选至少90重量%由乙二醇单元构成。在最优选的实施方案中,聚醚嵌段是纯聚乙二醇。
在组分C中使用的聚醚-嵌段-酰胺优选是聚醚-嵌段-酰胺(PEBA),其由聚酰胺序列的热塑性硬链段和聚醚序列的弹性体软链段(它们通过酯基团或酰胺基团相互连接)构成。这类聚醚-嵌段-酰胺可通过将末端官能化的,优选末端羧酸酯官能化的低聚酰胺与双官能低聚醚,优选与具有羟基或氨基端基的低聚醚连接而获得。聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)中使用的聚酰胺优选为聚酰胺12。
聚醚-嵌段-酰胺(PEBA)特别优选由聚乙二醇嵌段和聚酰胺12嵌段构成。
在一个优选的实施方案中,组分C包含聚醚嵌段聚合物作为基于聚醚的聚合物,其基于嵌段共聚物计10重量%至90重量%,更优选20重量%至80重量%,进一步优选30重量%至70重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于嵌段共聚物计10重量%至90重量%,更优选20重量%至80重量%,进一步优选30重量%至70重量%由聚酰胺-12构成。
组分C中使用的聚醚嵌段聚合物可从文献中获知并公开于例如US 4871804(Daicel)、EP 730005(General Electric)、EP 613919(Sanyo Kasai)、EP 1046675(Arkema)、EP 1155065(Arkema)EP 1262527(Arkema)和JP 09137053(Asahi)。
组分C含有基于聚醚的聚合物或共聚物,其浓度优选为49.8重量%至99.8重量%,更优选为69.6重量%至98.6重量%,进一步优选为79.0重量%至89.0重量%。
组分C优选含有0.2重量%至10.0重量%,更优选0.4重量%至4.0重量%,最优选1.0重量%至3.0重量%的含硼盐,在每种情况下基于组分C计。
组分C中的含硼盐优选是含有二齿配体的硼中心阴离子配合物的至少一种碱金属盐,所述二齿配体选自C2-C8脂族或芳族组分,该组分具有至少两个选自–COOH和–OH的反应性基团。
在特别优选的实施方案中,组分C中的含硼盐是双(草酸根合)硼酸根阴离子的碱金属盐,更优选双(草酸根合)硼酸钾或双(草酸根合)硼酸钠,最优选双(草酸根合)硼酸钾。
组分C可包含选自聚酰胺、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸甲酯和聚氨酯中的至少一种代表的其它聚合物。组分C优选包含选自聚(甲基)丙烯酸酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯,更优选聚甲基丙烯酸甲酯的其它聚合物。所述其它聚合物在该组分C中以0重量%至50.0重量%,优选1.0重量%至30.0重量%,更优选10.0重量%至20.0重量%的浓度使用,在每种情况下基于组分C计。
组分C可以包含一种或多种离聚物。优选使用通过由乙烯和丙烯酸和/或甲基丙烯酸构成的共聚物或三元共聚物的中和所形成的离聚物。
更优选地,组分C包含
- 49.8重量%至99.8重量%,进一步优选69.6重量%至98.6重量%,最优选79重量%至89重量%的聚醚嵌段聚合物,其基于嵌段共聚物计10重量%至90重量%,更优选20重量%至80重量%,进一步优选30重量%至70重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于嵌段共聚物计10重量%至90重量%,更优选20重量%至80重量%,进一步优选30重量%至70重量%由聚酰胺-12构成,
- 0重量%至50重量%,进一步优选1重量%至30重量%,最优选10重量%至20重量%的其它聚合物,其选自聚(甲基)丙烯酸酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯,更优选聚甲基丙烯酸甲酯中的至少一种代表,和
- 0.2重量%至10重量%,进一步优选0.4重量%至4.0重量%,最优选1.0重量%至3.0重量%的含有二齿配体的硼中心阴离子配合物的碱金属盐,所述配体选自具有至少两个选自-COOH和-OH的反应性基团的C2-C8脂族或芳族组分,更优选选自双(草酸根合)硼酸钾和双(草酸根合)硼酸钠的代表,特别优选双(草酸根合)硼酸钾。
在最优选的实施方案中,组分C由上述成分构成,即不含其它成分。
在另一个实施方案中,组分C的比表面电阻小于1∙109 Ω,优选小于1∙108 Ω。
在本发明的上下文中根据IEC 60093(1993版)测定比表面电阻。
在另一个实施方案中,将组分C的各种组分加工成初级配混物,并用作制备本发明模塑料的初级配混物。
合适的组分C的实例是来自IonPhaseE Oy公司(Tampere, 芬兰)的IonPhaseE®IPE® U1。在优选的实施方案中,该商业产品用作组分C。
组分D
作为组分D,可以使用选自苯并三唑和三嗪的物质种类,更优选二聚苯并三唑和1,3,5-三嗪的至少一种代表的UV稳定剂。
根据本发明合适的苯并三唑例如由BASF AG(Ludwigshafen,德国)以下列商品名提供:TinuvinTM 360、TinuvinTM 213、TinuvinTM P、TinuvinTM 234、TinuvinTM 326、TinuvinTM 328、TinuvinTM 329、TinuvinTM 350和TinuvinTM 571。优选使用二聚苯并三唑。
特别优选使用下式的2,2'-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]
其例如以TinuvinTM 360商品名提供。
根据本发明合适的三嗪例如由BASF AG(Ludwigshafen,德国)以TinuvinTM 1577和TinuvinTM 1600的商品名提供和由Adeka Palmarole SAS(Mulhouse,法国)以ADK StabTMLA46的商品名提供。
在优选的实施方案中,下列通式的2-(4,6-二芳基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(烷氧基)苯酚
用作UV稳定剂,其中
R1、R2和R3彼此独立地是相同或不同的基团,其选自C1-至C8-烷基或C1-C8-芳基,
n和p各自彼此独立地为0至5的整数,优选为0、1或2,更优选为0或1,
m是0至4的整数,优选0或1,更优选0,且
R是由碳、氢和任选的氧构成的有机基团,优选C1-至C10-烷基,
其中R2和R3优选为甲基或苯基,更优选为苯基。
进一步优选的是选自2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-(己氧基)苯酚、2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-[2-(2-乙基己酰氧基)乙氧基]苯酚和下式的化合物中的至少一种代表
特别优选地,根据本发明使用的三嗪是下式的化合物
这由BASF AG以TinuvinTM 1600的商标名提供。
在优选的实施方案中,所用的UV稳定剂是选自下式的化合物的至少一种代表
和
组分E
该组合物可包含一种或多种其它添加剂作为组分E,其优选选自阻燃剂(例如有机磷化合物或卤素化合物,特别是基于双酚-A的低聚磷酸酯)、抗滴落剂(例如氟化聚烯烃、硅酮的物质种类的化合物和芳族聚酰胺纤维)、阻燃增效剂(例如纳米级金属氧化物)、抑烟剂(例如硼酸锌)、润滑剂和脱模剂(例如季戊四醇四硬脂酸酯)、成核剂、不同于组分C的其它抗静电剂和导电添加剂、不同于组分D的其它稳定剂(例如水解-、热老化-和酯交换稳定剂、不同于组分D的其它UV稳定剂和酸/碱猝灭剂)、着色剂(例如有机或无机颜料,例如二氧化钛、偶氮颜料和炭黑以及有机可溶性染料)、流动促进剂、增容剂、不同于组分B的不具有核壳结构的其它冲击韧性改性剂、不同于组分A至C的其它聚合物成分(例如功能性共混物配对物),以及填料和增强剂(例如碳纤维、滑石、云母、高岭土、CaCO3)。
在优选的实施方案中,该组合物不含阻燃剂、抗滴落剂、阻燃增效剂和抑烟剂。
在同样优选的实施方案中,该组合物不含填料和增强剂。
在另一个优选的实施方案中,该组合物不含不同于组分C的其它抗静电剂或导电性添加剂。
在另一个优选的实施方案中,该组合物不含不同于组分D的其它UV稳定剂。
在一个特别优选的实施方案中,该组合物不含阻燃剂、抗滴落剂、阻燃增效剂、抑烟剂、填料和增强剂、不同于组分C的其它抗静电剂或导电性添加剂以及不同于组分D的其它UV稳定剂。
在一个优选的实施方案中,该组合物包含至少一种选自润滑剂和脱模剂、稳定剂、流动促进剂和增容剂的聚合物添加剂。
在一个优选的实施方案中,该组合物包含选自立体位阻酚、有机亚磷酸酯、硫基共稳定剂和有机或无机布朗斯台德酸的至少一种代表作为稳定剂。
模塑料和成型体的制造
根据本发明的热塑性模塑料可以例如通过将各个成分以已知方式混合并在优选200℃至320℃,更优选240℃至300℃的温度下在常见装置,例如内部捏合机、挤出机和双轴螺杆机中熔体配混和熔体挤出而制备。
各成分的混合既可以以已知的方式相继地,也可以同时地进行,并且既可以在约20℃(室温)下,也可以在更高温度下。
因此,本发明还提供了制备本发明组合物的方法。
根据本发明的模塑料可用于制造各种类型的成型体。这些可以例如通过注塑、挤出和吹塑方法制造。另一种类型的加工是通过从预制板材或薄膜深冲而制造成型体。
这些成型体的实例是薄膜、型材、各种类型的外壳部件,其例如用于家用设备如榨汁机、咖啡机、搅拌机;用于办公机器如显示器、平板显示器、笔记本电脑、打印机、复印机;建筑领域的板材、管材、电气安装管道、窗户、门和其它型材(内部装修和外部应用),以及电气和电子部件如开关、插头和插座,以及特别是汽车领域的载货车的部件。本发明的组合物还适用于制造下列成型体或成型件:用于轨道车辆或船舶、飞机、公共汽车和其它机动车辆的内部部件,用于机动车辆的车身部件,包含小型变压器的电气设备的外壳,用于处理和传输信息的设备的外壳,医疗设备、按摩设备和用于其的外壳、儿童玩具车、平面壁元件的外壳和覆层,用于安全设备、热绝缘运输容器的外壳,用于卫生设备和浴室设备的成型件,通风口的防护格栅和园艺设备的外壳。
根据本发明的模塑料特别适用于制造具有低吸尘倾向的持久抗静电成型件,其特别优选用于汽车内室的未涂覆的装饰部件。
本发明还涉及所介绍和要求保护的组合物用于制造成型体的用途,以及包含这些组合物之一的成型体本身。
实施例
组分A:
基于双酚A的线性聚碳酸酯,其重均分子量MW为30000 g/mol(通过GPC在二氯甲烷中相对于BPA-PC标准测定)。
组分B1:
通过本体聚合方法制备的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物,其包含含聚丁二烯的橡胶颗粒的分散相(该橡胶颗粒包含苯乙烯-丙烯腈共聚物内含物)和苯乙烯-丙烯腈-共聚物基体,并具有23:10:67重量%的A:B:S比和作为不溶于丙酮的部分测定的20重量%的凝胶含量。组分B1中的游离的,即溶于丙酮的苯乙烯-丙烯腈共聚物的重均分子量Mw(通过GPC在作为溶剂的丙酮中通过聚苯乙烯标准测量)为165 kg/mol。通过超速离心测量的中值橡胶粒度D50为0.85μm。根据ISO 1133(2012版)在220℃下以10kg的冲头载荷测量的组分B1的熔体流速(MVR)为6.7 ml/10 min。
组分B2:
ABS共混物,其由20重量%的通过乳液聚合制备且A:B:S比为14:50:36重量%的丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)接枝聚合物和80重量%的丙烯腈:苯乙烯比为25:75重量%且重均分子量Mw(通过GPC在作为溶剂的丙酮中通过聚苯乙烯标准测定)为110 kg/mol的苯乙烯-丙烯腈共聚物构成。因此,该混合物的A:B:S比为23:10:67重量%。通过超速离心测量的中值橡胶粒度D50为0.32μm。该橡胶颗粒不含内含物。
组分B3:
ASA共混物,其由37重量%的具有聚丙烯酸丁酯橡胶核和聚甲基丙烯酸甲酯壳的接枝聚合物(其中该接枝聚合物的核/壳比为70:30重量%并通过乳液聚合制备)和63重量%的丙烯腈:苯乙烯比为24:76重量%的苯乙烯-丙烯腈共聚物构成。因此,该混合物的丙烯酸丁酯橡胶含量为26重量%。
组分C1:
混合物,其包含15重量%的聚甲基丙烯酸甲酯、83.5重量%的聚醚酰胺嵌段聚合物(PEBA)和1.5重量%的双(草酸根合)硼酸钾,该聚醚酰胺嵌段聚合物的基于PEBA计50重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于基PEBA计50重量%由聚酰胺-12嵌段构成。C1具有8∙107Ω的比表面电阻(根据1993版的IEC 60093测量)。
组分C2:
聚醚酰胺嵌段共聚物(PEBA),其基于PEBA计50重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于基PEBA计50重量%由聚酰胺-12嵌段构成。这是根据本发明用作WO 2012/084848 A1中的组分C的聚醚酰胺嵌段共聚物。C2具有3∙109 Ω的比表面电阻(根据1993版的IEC 60093测量)。
组分D1:
TinuvinTM 360(BASF, Ludwigshafen, 德国):
2,2'-亚甲基双[6-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚]
组分D2:
TinuvinTM 1600(BASF, Ludwigshafen, 德国):
组分D3:
TinuvinTM 329(BASF, Ludwigshafen, 德国):
2-(2H-苯并三唑-2-基)-4-(1,1,3,3-四甲基丁基)苯酚
组分E1:
二氧化钛颜料:KronosTM 2233(Kronos Titan GmbH, Leverkusen, 德国)
组分E2:
金红石颜料:HeucodurTM Yellow 3R(Heubach GmbH, Langelsheim, 德国)
组分E3:
氧化铁颜料:BayferroxTM 180M(Lanxess AG, Köln, 德国)
组分E4:
炭黑:ElftexTM 570 Pearls(Cabot GmbH, Rheinfelden, 德国)
组分E5:
季戊四醇四硬脂酸酯
组分E6:
IrgafosTM 168(BASF; Ludwigshafen, 德国):
亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯基)酯
组分E7:
IrganoxTM 1076(BASF; Ludwigshafen, 德国):
2,6-二叔丁基-4-(十八烷氧基羰基乙基)苯酚。
本发明模塑料的制造和测试
将组分在Werner&Pfleiderer公司的ZSK-25双螺杆挤出机中在260℃的熔体温度下和通过施加50毫巴(绝对)的负压而混合。除了用于穿刺试验的试样之外,成型体在Arburg 270E型注塑机中在260℃的熔体温度和80℃的模具温度下制造。用于穿刺试验的试样在300℃的熔体温度下以其它相同的加工参数制造。
根据ISO 1133(2012版)在280℃下以5 kg的冲头载荷在5分钟的停留时间后测定熔体流速(MVR)。
用于组合物的热加工稳定性的量度是根据ISO 1133(2012版)在280℃下以5 kg的冲头载荷在15分钟的停留时间之后与5分钟的停留时间相比测量的MVR相对变化(ΔMVR)。
根据ISO 180-1A(1982版)在尺寸为80 mm×10 mm×4 mm的各10个试样上在-30℃下测定IZOD缺口冲击韧性。>30 kJ/m2的各缺口冲击韧性值被评价为韧性断裂行为。
IZOD缺口冲击试验中的韧/脆转变温度定义为分别约一半试样具有根据上述定义的韧性和脆性断裂行为时的温度。
根据ISO 306(2013版)在尺寸为80mm×10mm×4mm的试样上以50 N的冲头载荷和120℃/h的加热速率测定维卡B/120,其作为抗热变形性的量度。
用作实际相关的冲击/碰撞试验中的低温延性的量度是多轴穿刺试验中的行为。在尺寸60mm×60mm×2mm的试样上基于ISO 6603-2(2000版,“基于”意味着没有对试样进行目视检查)在-30℃下进行穿刺试验。所述试样在300℃的提高的熔体温度下制造,以模拟特别关键的加工条件。如下评估总共十个试样的断裂图,即是否发生韧性(非破碎)或脆性(破碎)断裂图。
比表面电阻根据IEC 60093(1993版)在直径为60mm且厚度为2mm的圆形板上测定。
根据VW标准PV1303(2001版)在热光风化试验中评估耐光性。在分别3次和6次风化周期后,对尺寸为60mm×40mm×2mm的颜色样品板相对于曝光前的起始状态进行灰度测定。
表1:组合物及其性能
<u>组分</u> [重量份] | 1 | 2 | 3 | V4 | V5 | V6 | V7 | V8 |
A | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 | 70 |
B1 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | 23 | ||
B2 | 23 | |||||||
B3 | 23 | |||||||
C1 | 7 | 7 | 7 | 7 | 7 | |||
C2 | 7 | 7 | 10 | |||||
D1 | 0.25 | |||||||
D2 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |||||
D3 | 0.25 | 0.25 | 0.25 | |||||
E1 | 4.77 | 4.77 | 4.77 | 4.77 | 4.77 | 4.77 | 4.77 | 4.77 |
E2 | 0.28 | 0.28 | 0.28 | 0.28 | 0.28 | 0.28 | 0.28 | 0.28 |
E3 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 | 0.05 |
E4 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 |
E5 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 | 0.75 |
E6 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
E7 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.22 | 0.22 |
<u>性能</u> | ||||||||
缺口冲击韧性(-30℃) [kJ/m<sup>2</sup>] | 55 | 55 | 54 | 57 | 58 | 34 | 15 | 15 |
穿刺试验(-30℃)中的延性断裂行为% | 100 | 100 | 100 | 90 | 100 | 100 | 0 | 0 |
IZOD缺口冲击试验中的韧/脆性转变温度[℃] | -35 | -35 | -35 | -35 | -35 | -30 | -5 | +/-0 |
维卡B/120 [℃] | 129 | 130 | 129 | 128 | 128 | 128 | 128 | 125 |
MVR(280℃/5kg/5min) [ml/10min] | 34 | 34 | 35 | |||||
MVR(280℃/5kg/15min) [ml/10min] | 51 | 49 | 58 | |||||
ΔMVR (5min →15 min) [%] | 50% | 44% | 66% | |||||
表面电阻[Ω] | 7∙10<sup>11</sup> | 6∙10<sup>11</sup> | 1∙10<sup>12</sup> | 6∙10<sup>12</sup> | 5∙10<sup>12</sup> | 1∙10<sup>12</sup> | 4∙10<sup>11</sup> | 8∙10<sup>11</sup> |
3个周期后的灰度 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 5 |
6个周期后的灰度 | 4 | 5 | 4 | 3 | 3 | 3 | 4 | 4 |
表1中的数据表明,与组合物4-8的对比例相比,本发明的组合物1-3具有在缺口冲击试验和穿刺试验中优异低温延性、电耗散性(即降低的表面电阻)和在热光老化试验中曝光稳定性的改进的组合。
此外,本发明组合物1和2与同样本发明的组合物3的比较表明,使用选自二聚苯并三唑和1,3,5-三嗪的物质种类的UV稳定剂应导致加工稳定性方面的进一步优点,并且这些特定的UV稳定剂因此应就实现优化的性能分布而言优选使用。
其中使用根据现有技术的非本发明抗静电剂的对比例4和5具有较差的电耗散性和较差的曝光耐受性。如果根据现有技术的抗静电剂以更高的浓度使用(对比例6),虽然产生改进的电耗散性,但以低温延性为代价。然而,通过这样的浓度增加,不能够将电耗散性提高到通过本发明组合物所实现的水平。
对比例7和8再次表明,通过根据现有技术的ABS-和ASA-乙烯基共聚物在使用根据本发明的抗静电剂的情况下虽然同样可以实现良好的电耗散性和曝光耐受性,但这不产生具有低温下高延性的组合。
Claims (16)
1.组合物,其包含
A) 50重量%至90重量%的至少一种聚合物,其选自芳族聚碳酸酯、芳族聚酯碳酸酯和芳族聚酯,
B) 5重量%至40重量%的聚合物,其含有
B.1 至少一种橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,其含有
B.1.1 基于B.1计80重量%至95重量%的至少一种乙烯基单体,和
B.1.2 基于B.1计5重量%至20重量%的一种或多种橡胶弹性的含聚丁二烯的接枝基质,
其中B.1含有
含聚丁二烯的橡胶颗粒,其已通过乙烯基单体B.1.1接枝并且含有由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物内含物,其中所述内含物被理解为是指乙烯基(共)聚合物嵌入橡胶颗粒内,该乙烯基(共)聚合物可以化学键合到橡胶弹性的接枝基质上或者以未结合的聚合物链的形式被包含,所包含的乙烯基(共)聚合物不能通过丙酮溶出,
和
由乙烯基单体B.1.1构成的乙烯基(共)聚合物基体,其不与这些橡胶颗粒结合并且不包含在橡胶颗粒中,
和任选的B.2 通过乙烯基单体接枝的其它橡胶颗粒,其由B.2.1在B.2.2上接枝得到
B.2.1 基于B.2计5重量%至75重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 基于B.2计25重量%至95重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质,
C) 3重量%至25重量%的混合物,其包含a)至少一种基于聚醚的聚合物或共聚物,其选自聚醚嵌段聚合物和基于聚醚的聚氨酯,和b)至少一种含硼盐,
D) 0重量%至2重量%的至少一种UV稳定剂,其选自苯并三唑和三嗪的物质种类,
E) 0重量%至20重量%的一种或多种其它添加剂,
其中包含组分A)至E)的组合物的聚丁二烯含量为1重量%至5重量%。
2.根据权利要求1的组合物,其中组分A是芳族聚碳酸酯。
3.根据前述权利要求中任一项的组合物,其中组分B.1以本体聚合方法制备,并且组分B.1中的含有乙烯基(共)聚合物内含物的橡胶颗粒的中值粒径D50为0.5至1.5μm。
4.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分B.1的聚丁二烯含量为8重量%至13重量%。
5.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分B的不与橡胶颗粒结合且不包含在橡胶颗粒中的乙烯基(共)聚合物成分的重均分子量为140至200 kg/mol。
6.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分B.2在乳液聚合中通过B.2.1在B.2.2上的接枝而制备
B.2.1 基于接枝聚合物B.2计25重量%至50重量%的至少一种乙烯基单体,
B.2.2 基于接枝聚合物B.2计50重量%至75重量%的一种或多种橡胶弹性的接枝基质,其玻璃化转变温度为< -70°C且中值粒径D50为0.2至0.4 µm。
7.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中所述组合物不含聚丙烯酸酯橡胶和硅酮橡胶,以及不含包含此类橡胶作为接枝基质的接枝聚合物。
8.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分B的至少70重量%由组分B.1构成。
9.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中来自组分C)的基于聚醚的聚合物是聚醚-酰胺嵌段共聚物,其由基于所述嵌段共聚物计30重量%至70重量%的聚乙二醇嵌段和基于所述嵌段共聚物计30重量%至70重量%的聚酰胺构成。
10.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分C中的含硼盐是含有二齿配体的硼中心阴离子配合物的至少一种碱金属盐,所述二齿配体选自C2-C8脂族或芳族组分,该组分具有至少两个选自–COOH和–OH的反应性基团。
11.根据权利要求9的组合物,其中含硼盐是双(草酸根合)硼酸钾或双(草酸根合)硼酸钠。
12.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分C由下列成分构成
- 69.6重量%至98.6重量%的聚醚嵌段聚合物,其基于所述聚醚嵌段聚合物计30重量%至70重量%由聚乙二醇嵌段构成且基于所述聚醚嵌段聚合物计70重量%至30重量%由聚酰胺-12嵌段构成,
- 1重量%至30重量%的至少一种选自聚(甲基)丙烯酸酯的其它聚合物,和
- 0.4重量%至4.0重量%的至少一种选自双(草酸根合)硼酸钾和双(草酸根合)硼酸钠的代表。
13.根据权利要求12的组合物,其中所述至少一种其它聚合物选自聚(甲基)丙烯酸甲酯。
14.根据权利要求1至2中任一项的组合物,其中组分D选自二聚苯并三唑和1,3,5-三嗪的物质种类。
15.根据权利要求1至14中任一项的组合物用于制造成型体的用途。
16.可由根据权利要求1至14中任一项的组合物获得的成型体。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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