CN1161413C - 减少分裂产物发散的着色的聚缩醛模塑组合物 - Google Patents

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Abstract

由一种热塑性聚合物，优选聚缩醛构成的模塑组合物，通过加入带有脂肪酸的碱金属盐的涂层的无机或有机颜料着色，脂肪酸有至少12个碳原子。这样给出了一种模塑组合物，这种模塑组合物尽管用有机或无机颜料着色，但仍降低了分裂产物的发散。在制备这种模塑组合物时，应该确保单个的颜料颗粒被涂层整个地裹覆。

Description

减少分裂产物发散的着色的聚缩醛模塑组合物
本发明涉及聚缩醛模塑组合物，除了聚合物之外，这种组合物至少还含有一种无机或有机颜料或这些颜料的混合物。
长期以来，尤其在汽车结构中，一直利用由缩醛均-和共聚物例如聚甲醛制成的热塑性模塑组合物，因为它们是多用途的材料。它们优良的机械性能，例如高刚性、硬度和强度，以及生产高精度公差模塑制品和成型制品的可能性使这些模塑组合物适用于广泛的应用中。
在汽车制造商中有不断增加的紧急需求，聚缩醛模塑产品可能的分裂产物发散应该降低得比现今更少，甚至完全消除。近来，更大量地使用聚缩醛用于汽车内部可见部件。因此，除了要求低散发之外，还要求使塑料能够得到任何要求的颜色。颜色是通过加入有机和无机颜料配制。因此加入颜料不可避免。
然而，加入颜料的聚缩醛有时候比不含有这些颜料的聚缩醛有更高的分裂产物发散。之所以这样的原因可以归结为，在加工期间，在无机颜料里如果有酸反应中心，则引起聚合物链的断裂并引起分裂产物的发散。
就通常用于增强聚合物基材的填料而言，表面处理是已知的。例如，对于聚缩醛，有填料使用的说明，例如元素周期表第二和第三族的元素的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、硫酸盐或二氧化硅，它们是用脂肪酸或脂肪酸盐裹覆为的是减少模塑制品的半透明性(JP-A-170 641)。
本发明的一个目的是避免这些已知的缺点。
这个目的借助于本发明达到了。
本发明提供一种热塑性模塑组合物，由a)一种热塑性聚合物和b)至少一种无机或有机颜料构成，颜料带有至少12个碳原子的脂肪酸的碱金属盐的涂层。
本发明能够提供一种聚缩醛模塑组合物，尽管用有机或无机颜料着色，但仍降低了分裂产物的发散。
用于这种模塑组合物的合适的热塑性塑料(组分a)优选的是聚缩醛，尤其是已知的聚甲醛(POM)，如在DE-A-29 47 490里所描述的。这些通常是非支链的线型聚合物，通常含有至少80％，优选至少90％的甲醛单元(-CH2O-)。这里术语聚甲醛既包括甲醛的均聚物也包括甲醛的环低聚物，例如三噁烷或四噁烷的均聚物和相应的共聚物。
甲醛的均聚物或三噁烷是这种类型的聚合物，其羟基端基已经按已知的方式，例如通过酯化或醚化反应化学稳定了，以阻止降解。
共聚物是甲醛的聚合物或甲醛环低聚物，尤其是三噁烷与环醚、环缩醛和/或线型聚缩醛。
可能的共聚单体是1)有3、4或5个环原子，优选三个环原子的环醚，2)除了三噁烷之外的具有5～11个环原子，优选5、6、7或8个环原子的环缩醛，和3)线型聚缩醛，在所有情况下，用量为0.1～20mol％，优选0.5～10mol％。最合适的是99.5～95mol％的三噁烷与0.5～5mol％的上述共组分中之一的共聚物。
使用的聚缩醛通常熔融指数(MFI 190/2，16)为2～50g/10min(DIN53735)。
这种新颖的模塑组合物，如果需要的话，也可以含有已知的传统添加剂，例如稳定剂、成核剂、抗静电剂、光稳定剂、润滑剂、加工助剂等，它们的用量最高为10wt％，优选最高为5wt％，以全部混合物为基计。
可以使用的有机和无机颜料原则上说是任何在聚缩醛基材里不溶解的并且呈中性至碱性的那些颜料。如在本发明中所述，颜料具有涂层，涂层含有至少3wt％，优选4～10wt％的脂肪酸的碱金属盐，以颜料的用量计。碱金属通常是指钠和钾。所用的脂肪酸具有分子式CnH2n+1-COOH，是例如具有至少12个碳原子，优选12～30个碳原子的脂肪酸，例如硬脂酸。颜料或颜料混合物在本新颖模塑组合物里的含量为0.05～3wt％，优选0.2～2wt％，以模塑组合物的总重量计。硬脂酸钠是优选的碱金属脂肪酸盐。
当涂覆涂层时，应该确保碱金属盐充分包覆颜料颗粒。这可以通过例如将这种盐溶于一种溶剂如甲醇中来实现，以形成在溶液里的颜料淤浆，然后通过在减压下干燥或喷射干燥除去溶剂。
下面的方法用于测定分裂产物的发散：用这种材料注塑成60×40×1mm的片材。将这种片材在一个带有空气密封装置的聚乙烯袋里放置一天，在第二天进行VDA 275试验(Verband der Automobilindustrie e.V.[德国汽车工业协会]，1994年6月)(每次2片)。
这些新颖的模塑组合物减少了分裂产物的发散，并且可以象市场出售的聚缩醛那样可通过注塑成型或挤出来加工。成型制品可以直接通过注塑成型生产。不过这种材料能同样适于挤出。在这种情况下，最后的成型通过对挤出的半成品进行加工实施。吹塑加工，例如挤坯吹塑或拉坯吹塑能够同样用于加工所述的这种材料。
实施例
1a～h)将一定量的硬脂酸钠溶于400g甲醇中(表1)，将70g二氧化钛(C.I.Pigment White 6)(Kronos7 2220，由德国Leverkusen，Kronos生产)加入到这个溶液中，在室温放置15分钟之后在50℃和减压下在转动蒸发器上除去甲醇。
按照上面实施例1a～h)制取一定量的产物，每一种情况该量相应于60g的未处理的二氧化钛，与40g的一种稳定剂混合物混合，与MFI(9190/2.16)约30的聚缩醛粉配制成4kg混合物。将这种混合物匀化干燥15分钟，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒。生成的颗粒的性质用上面提到的VDA 275试验(表1)测定。测定值随硬脂酸钠的浓度的增加而线性地降低。
表1
  实施例   二氧化钛[g]               硬脂酸钠[g]                     [％]     VDA 275[mg/kg]
    1a     70     0     0     151
    1b     70     0.035     0.05     145
    1c     70     0.07     0.1     153
    1d     70     0.14     0.2     150
    1e     70     0.35     0.5     139
    1f     70     0.7     1     125
    1g     70     1.4     2     92
    1h     70     3.5     5     26
2a～c)如实施例1，将一定量的硬脂酸钠溶于400g甲醇中(表2)，将50群青色(C.I.Pigment Blue 29)(制造商：Holiday，Kingston-upon-Hull，英国)加入到这个溶液中，在室温放置15分钟之后在50℃和减压下在转动蒸发器上除去甲醇。
按照实施例2a～c)制取一定量的产物，每一种情况相应于40g未处理的群青色，如在实施例1里的每一种情况那样，与聚缩醛粉和40g稳定剂混合物配制成4kg混合物。将这种混合物匀化干燥15分钟，然后在双螺杆挤出机中挤出造粒。生成的颗粒的性质用上面提到的VDA 275试验(表2)测定。如同在实施例1中那样，测定值随硬脂酸钠的浓度的增加而线性地降低。
表2
  实施例   群青色[g]              硬脂酸钠[g]                 [％]   VDA 275[mg/kg]
    2a     50     0     0     167
    2b     50     1.25     2.5     143
    2c     50     2.5     5     94

Claims (8)

1、一种热塑性模塑组合物，包括a)一种聚缩醛和b)至少一种无机或有机颜料，颜料带有至少12个碳原子的脂肪酸的碱金属盐的涂层。
2、如权利要求1所述的模塑组合物，其中组分a)是缩醛的均-或共聚物。
3、如权利要求1所述的模塑组合物，其中该模塑组合物含有0.05～3wt％的颜料作为组分b)。
4、如权利要求3所述的模塑组合物，其中该模塑组合物含有0.2～2wt％的颜料作为组分b)。
5、如权利要求1～3中一个权利要求所述的模塑组合物，其中颜料呈中性至碱性。
6、如权利要求1～3中一个权利要求所述的模塑组合物，其中颜料的涂层含有至少4wt％的脂肪酸的碱金属盐，而脂肪酸有12～30个碳原子。
7、如权利要求1～3中一个权利要求所述的模塑组合物，其中碱金属是钠或钾，而脂肪酸是硬脂酸。
8、如权利要求1～7中一个权利要求所述的模塑组合物的应用，用于生产减少分裂产物发散的成型制品。
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