CN1749310A - 聚烯烃树脂组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了聚烯烃树脂组合物,其包括100重量份的组分(A),0.001-10重量份的组分(B)和0.01-100重量份的组分(C);组分(A):聚烯烃树脂;组分(B):满足下列要求(1)和(2)的炭黑:要求(1):含有含量低于0.2重量%的挥发性组分,该含量通过JIS K6221提供的方法测定;要求(2):含有至少一种选自由铁,镍,铜,钴,铝,锰和钒组成的组中的元素,以炭黑的重量计,所选择元素的量为4ppm或更少;组分(C):稳定剂。
Description
技术领域
本发明涉及聚烯烃树脂组合物和通过模塑该组合物获得的模制品。更具体地说,本发明涉及具有良好外观和优异机械强度的聚烯烃树脂组合物,此外,具有优异的机械强度长期耐久性,例如,具有优异的耐热降解性、光稳定性和耐铜促热降解性(copper-accelerated thermal degradationresistance),这些性能在氧、热和光影响的环境中长期存在。本发明还涉及通过模制该组合物获得的模制品。
背景技术
聚烯烃树脂由于在机械强度、耐热性、模塑性、耐化学性等方面的优越性以及也因为它是相对便宜的聚合物材料而广泛地在各种领域中用作通用树脂。特别是,最近发生了聚烯烃树脂、特别是聚丙烯树脂代替应用于汽车组件和家用电器领域的聚合物材料如ABS、尼龙和聚碳酸酯。
作为聚丙烯树脂组合物用于汽车组件和家用电器领域的实例,日本专利申请出版物6-279630公开了一种在耐热老化方面优越的有色聚丙烯组合物,即在聚丙烯中含有乙炔黑或苝基黑色颜料的耐热老化的有色聚丙烯组合物。
日本专利申请出版物10-176085公开了一种玻璃纤维增强的聚丙烯树脂组合物,该组合物具有良好的外观和适度的机械强度,具体地说,是一种玻璃纤维增强的聚丙烯树脂组合物,其含有马来酸酐接枝改性的丙烯基聚合物和用硅烷偶联剂处理的玻璃纤维。
在这些专利申请出版物中公开的聚丙烯树脂组合物在外观和机械强度上具有一定程度的改善。然而,需要进一步改进机械强度,例如,在氧、热和光影响的环境中长期持续的耐热降解性、光稳定性和耐铜促热降解性的长期耐久性。
发明内容
这种情况下,本发明的目的是提供聚烯烃树脂组合物,其具有良好外观和优异的机械强度,另外,机械强度具有优异的长期耐久性,例如,耐热降解性力、光稳定性和耐铜促热降解性在氧、光和热影响的环境中长期优异,以及提供通过模塑该组合物获得的模制品。
第一方面,本发明提供一种聚烯烃树脂组合物,包括以下定义的组分(A)、以100重量份的组分(A)计0.001-10重量份以下定义的组分(B)、以100重量份的组分(A)计0.01-100重量份以下定义的组分(C):
组分(A):聚烯烃树脂,除了已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂之外的聚烯烃树脂;
组分(B):满足以下定义的要求(1)和(2)的炭黑:
要求(1):含有含量低于0.2重量%的挥发性组分,所述含量通过JISK6221提供的方法测定;
要求(2):含有至少一种选自由铁、镍、铜、钴、铝、锰和钒组成的组中的元素,以炭黑的重量计,所选择元素的量为4ppm或更少;
组分(C):稳定剂。
第二方面,本发明提供通过模塑上述组合物获得的模制品。
本说明书中,属于组分(A)的聚烯烃树脂,属于组分(B)的炭黑和属于组分(C)的稳定剂分别称为聚烯烃树脂(A),炭黑(B)和稳定剂(C)。
根据本发明,能够获得具有良好外观和优异机械强度的聚烯烃树脂组合物,此外,所述组合物具有优异的机械强度长期耐久性,具有优异的耐热降解性、光稳定性和耐铜促热降解性,这些性能在氧、热和光影响的环境中长期存在,以及通过模塑该组合物获得的模制品。
具体实施方式
用于本发明的聚烯烃树脂(A)是通过聚合主要含有烯烃单体的可聚合单体生产的树脂。
聚烯烃树脂(A)的实例包括烯烃均聚物以及两个或更多个烯烃的共聚物,具体地说为聚乙烯树脂、聚丙烯树脂和聚丁烯树脂。优选聚丙烯树脂。应该注意到,在这里使用的聚烯烃树脂(A)不包括已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂。
聚乙烯树脂的实例包括乙烯均聚物和乙烯-α-烯烃共聚物。
用作乙烯-α-烯烃共聚物组分的α-烯烃的具体实例包括1-丁烯,2-甲基-1-丙烯,2-甲基-1-丁烯,3-甲基-1-丁烯,1-己烯,2-乙基-1-丁烯,2,3-二甲基-1-丁烯,2-甲基-1-戊烯,3-甲基-1-戊烯,4-甲基-1-戊烯,3,3-二甲基-1-丁烯,1-庚烯,甲基-1-己烯,二甲基-1-戊烯,乙基-1-戊烯,三甲基-1-丁烯,甲基乙基-1-丁烯,1-辛烯,乙基-1-己烯,二甲基-1-己烯,丙基-1-庚烯,甲基乙基-1-庚烯,三甲基-1-戊烯,丙基-1-戊烯,二乙基-1-丁烯,1-壬烯,1-癸烯,1-十一碳烯和1-十二碳烯。 优选1-丁烯,1-戊烯,1-己烯和1-辛烯。
聚丙烯树脂的实例包括丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、丙烯-α-烯烃无规共聚物、丙烯-乙烯-α-烯烃共聚物和由以下组分构成的聚丙烯共聚物:丙烯均聚物组分或主要由丙烯组成的共聚物组分(以下称为聚合物组分(I))以及由丙烯和选自由乙烯和α-烯烃共聚物组成的组中的共聚单体构成的共聚物组分(以下,称为共聚物组分(II))。这些聚丙烯树脂可单独使用或组合使用。
用于形成聚丙烯树脂的α-烯烃通常是具有4-12个碳原子的α-烯烃,例如,1-丁烯,1-戊烯,1-己烯,4-甲基-1-戊烯,1-辛烯和1-癸烯。优选1-丁烯,1-己烯和1-辛烯。
丙烯-α-烯烃无规共聚物的实例包括丙烯-1-丁烯无规共聚物,丙烯-1-己烯无规共聚物和丙烯-1-辛烯无规共聚物。
丙烯-乙烯-α-烯烃共聚物的实例包括丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物,丙烯-乙烯-1-己烯共聚物和丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物。
主要由聚丙烯共聚物(该共聚物由聚合物组分(I)和共聚物组分(II)组成)的聚合物组分(I)中的丙烯组成的共聚物组分的实例包括丙烯-乙烯共聚物组分,丙烯-1-丁烯共聚物组分和丙烯-1-己烯共聚物组分。由丙烯和选自由乙烯和α-烯烃组成组中的共聚单体构成的共聚物组分(即共聚物组分(II))的实例包括丙烯-乙烯共聚物组分,丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物组分,丙烯-乙烯-1-己烯共聚物组分,丙烯-乙烯-1-辛烯共聚物组分,丙烯-1-丁烯共聚物组分,丙烯-1-己烯共聚物组分和丙烯-1-辛烯共聚物组分。
在共聚物组分(II)中选自由乙烯和α-烯烃组成组中的共聚单体的含量通常为10-70重量%。
由聚合物组分(I)和共聚物组分(II)组成的聚丙烯共聚物的实例包括(丙烯)-(丙烯-乙烯)共聚物,(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物,(丙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物,(丙烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物,(丙烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物,(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯)共聚物,(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物,(丙烯-乙烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物,(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物,(丙烯-乙烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物,(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯)共聚物,(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-丁烯)共聚物,(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-乙烯-1-己烯)共聚物,(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-丁烯)共聚物和(丙烯-1-丁烯)-(丙烯-1-己烯)共聚物。
当聚烯烃树脂(A)为聚丙烯树脂时,该聚丙烯树脂理想为丙烯均聚物,丙烯-乙烯无规共聚物,丙烯-1-丁烯无规共聚物,丙烯-乙烯-1-丁烯共聚物或(丙烯)-(丙烯-乙烯)共聚物。
当聚烯烃树脂(A)是聚丙烯树脂时,该聚丙烯树脂的结晶度可适当地根据本发明的树脂组合物或由模塑该树脂组合物生产的模制品的质量要求而确定。聚丙烯树脂结晶度指数根据熔化温度(熔点)、立体有规性等确定。所述立体有规性通俗地称作全同立构指数和间同立构指数。具有高全同立构指数的聚丙烯树脂称作全同聚丙烯;而具有高间同立构指数的聚丙烯树脂称作间同聚丙烯。
全同立构指数是在聚丙烯分子链中以五价单元形式存在的全同立构链的分数,换言之,是在5个丙烯单体单元内消旋结合(meso-bonded)的分子链中心存在的丙烯单体单元的分数,该分数通过使用A.Zambelli等在Macromolecules,6,925(1973)中描述的13C-NMR方法进行测定。该分数称作全同五价基分数(isotactic pentad fraction)并由[mmmm]表示。NMR谱中吸收峰的归属根据文献Macromolecules 8,687(1975)进行确定。具体地说,聚丙烯树脂的全同立构指数可以确定为在13C-NMR谱的甲基碳区域的所有吸收峰中mmmm峰的面积分数。低全同立构指数的聚丙烯树脂具有低结晶度,而高全同立构指数的聚丙烯树脂具有高结晶度。
间同立构指数的确定参考A.Ewen,R.L.Jones以及A.Razavi在J.Am.Chem.Soc.,110,6255(1988)和Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1955,34,1143-1170中公开的文献。低间同立构指数的聚丙烯树脂具有低结晶度,而高间同立构指数的聚丙烯树脂具有高结晶度。
聚烯烃树脂(A)可以使用已知的聚合催化剂和已知的聚合方法生产。聚合催化剂的实例包括齐格勒型催化剂和齐格勒纳塔型催化剂。其它有效的催化剂包括含有环戊二烯基环和烷基铝噁烷(alkylaluminoxane)的第IV族过渡金属化合物的催化剂体系,包括含有环戊二烯基环的第IV过渡金属化合物、能够与过渡金属化合物反应形成离子配合物和有机铝化合物的化合物的催化剂体系,以及将上述催化剂支撑在无机微粒等上的载体催化剂体系。
聚合方法的实例包括使用惰性烃熔剂的淤浆聚合和溶解聚合与不使用溶剂的液相聚合和气相聚合,以及液相聚合和/或气相聚合连续进行的气相-气相聚合或液相-气相聚合。这些聚合方法可以间歇地或连续地进行。聚烯烃树脂(A)可以一步或多步(两步或更多步)生产。尤其是,由聚合物组分(I)和共聚物组分(II)组成的聚丙烯共聚物优选通过包括多个步骤的方法进行生产,所述多个步骤至少包括制备聚合物组分(I)和制备共聚物组分(II)的两个步骤。
聚烯烃树脂(A)的熔体流动速率(MFR)为0.01-400g/10min。如果MFR超过400g/10min,则机械强度劣化。从机械强度和生产稳定性考虑,MFR优选为1-400g/10min,更优选5-200g/10min,甚至更优选10-150g/10min。根据ASTM D1238,MFR在230℃和21.2 N负荷下测定。
用于本发明的炭黑(B)是满足以下定义的要求(1)和(2)的炭黑:
要求(1):含有含量低于0.2重量%的挥发性组分,所述含量通过JISK6221提供的方法测定;
要求(2):含有至少一种选自由铁、镍、铜、钴、铝、锰和钒组成的组中的元素,以炭黑的重量计,所选择元素的含量为4ppm或更少;
元素的含量可由ICP发射光谱法(感应耦合高频等离子体发射光谱法)测定。
如果不满足要求(1),换言之,如果炭黑中含有的挥发物含量为0.2%或更多,或如果不满足要求(2),换言之,不含有元素铁,镍,铜,钴,铝,锰和钒,或这些元素的含量超过4ppm,则该聚烯烃树脂组合物或由其获得的模制品的长期耐久性,例如,长期存在的耐热降解性、光稳定性和耐铜促热降解性不足。
炭黑(B)可为炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、灯黑等。
炭黑(B)的含量相对每100重量份的聚烯烃树脂(A)为0.001-10重量份,优选0.001-5重量份,更优选0.001-2重量份。
当炭黑(B)的含量在上述的范围之内时,能够获得产品的理想色调而不降低聚烯烃树脂(A)的性能。含有含量低于0.001重量份的炭黑(B)会导致差的着色性能,因而不能得到良好外观的产品。另一方面,含有含量超过10重量份的的炭黑(B)将导致由含有的炭黑(B)引起作用饱和,由此反而导致不经济。
当炭黑(B)与聚烯烃树脂(A)结合时,炭黑(B)可与聚烯烃树脂(A)直接混合。备选地,炭黑(B)可以使用加工过的颜料(processed pigment)与聚烯烃树脂(A)相结合(这将在以下描述)以促进和保持炭黑的分散,由此将炭黑(B)顺利引入聚烯烃树脂(A)中。
这里使用的加工过的颜料是利用混合器如高速混合器、转筒和热辊将炭黑(B)与分散剂混合或捏合而制备的材料。分散剂的优选实例包括蜡、改性蜡、金属皂、低分子量聚乙烯和低分子量聚丙烯。可使用单种分散剂。备选地,也可以组合使用两种或更多种分散剂。所述分散剂可以含有增塑剂。
另一个结合炭黑(B)与聚烯烃树脂(A)的方法是利用载色料(vehicle)对加工过的颜料稀释制备母料,然后将母料混合进入聚烯烃树脂(A)中。
这里使用的载色料优选是聚烯烃树脂,更优选熔化温度低于所使用的聚烯烃树脂(A),并在熔化状态时,表现出粘度低于熔化聚烯烃树脂(A)的粘度的聚烯烃树脂。
母料可利用单或双螺杆挤出机、班拍里混炼机、捏合机等加热并熔化-捏合加工过的颜料和载色料进行制备。
母料中含有的炭黑(B)的含量可以任意地确定,但以母料的总重量(100重量%)计,它通常为10-70重量%,优选10-50重量%,更优选10-30重量%。
本发明可以使用除炭黑外的着色剂。可利用通常使用的着色剂,如无机颜料和有机颜料。无机颜料的实例包括黑锑粉,烧赭石,二氧化钛,镉红,镉黄,氧化锌,永久蓝,钴蓝,碳酸钙,钛黄,铅白,铅丹,铅黄和普鲁士蓝。有机颜料的实例包括喹吖啶酮,多偶氮黄,蒽醌黄,多偶氮红,偶氮色淀黄,苝,酞菁绿,酞菁蓝和异吲哚啉酮黄。这些着色剂可单独使用或组合使用。
用于本发明的稳定剂(C)是一种化合物或材料,其能够阻止聚烯烃树脂被氧、热、紫外线、臭氧或其它氧化物质、机械应力等导致的分解或降解。具体实例包括中和剂、抗氧化剂、光稳定剂和金属减活剂。这些试剂可单独使用或组合使用。
作为中和剂,可利用通常使用的试剂,如高级脂肪酸金属皂和水滑石。
高级脂肪酸金属皂的实例包括肉豆蔻酸钙,硬脂酸钙,棕榈酸钙,12-羟基硬脂酸钙,肉豆蔻酸镁,硬脂酸镁,棕榈酸镁,12-羟基硬脂酸镁,肉豆蔻酸锂,硬脂酸锂,软脂酸锂,12-羟基硬脂酸锂,肉豆蔻酸锌,硬脂酸锌,棕榈酸锌,12-羟基硬脂酸锌,肉豆蔻酸铝,硬脂酸铝,棕榈酸铝和12-羟基硬脂酸铝。
这里使用的水滑石是可阴离子交换的层状化合物,由下式(I)表示:
[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+[An- x/n·mH2O]x- (I)
式中,[M2+ 1-xM3+ x(OH)2]x+是基层,[An- x/n·mH2O]x-是中间层。M2+是二价金属阳离子,如Mg2+,Mn2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu2+和Zn2+。M3+是三价金属阳离子,如Al3+,Fe3+,Cr3+,CO3+和In3+。An-是n价阴离子,如OH-,F-,Cl-,Br-,NO3-,CO32-,SO42-,Fe(CN)6 3-,CH3COO-,草酸根离子和水杨酸根离子。n是正整数。X满足0<x≤0.33,m是正数。
水滑石可为天然矿物或合成产品。水滑石的晶体结构、晶体颗粒尺寸和水含量可依据本发明的聚烯烃树脂组合物或由其生产的模制品所要求具有的物理性能而适当地确定。如果需要,水滑石可进行表面处理。
在式(I)表示的水滑石之中,优选由下列式(II)表示的水滑石:
MgYAl2(OH)2Y+4CO3·mH2O (II)
其中Y满足Y≥4,m是正数。
更优选由式(I)表示的水滑石,其中M2+是由Mg2+,Zn2+中的一种或两种二价金属阳离子组成。更优选下面例举的水滑石。
Mg4.5Al2(OH)13CO3·3H2O
Mg4.5Al2(OH)13(CO3)0.8·O0.2
Mg4Al2(OH)12CO3·3H2O
Mg5Al2(OH)14CO3·4H2O
Mg6Al2(OH)16CO3·4H2O(天然矿石)
Zn4Al2(OH)12CO3·mH2O(m为0-4)
Mg3ZnAl2(OH)12CO3·mH2O(m为0-4)
优选高分散性的中和剂。从表面耐冲击性考虑,其平均粒径优选0.01-10μm,更优选0.01-5μm,还更优选0.01-1μm。这些中和剂可单独使用或组合使用。
作为抗氧化剂,可以使用通常的抗氧化剂,如酚式抗氧化剂,含磷抗氧化剂,含硫抗氧化剂,羟胺抗氧化剂和苯并呋喃酮化合物。
酚式抗氧化剂的实例包括2,6-二叔丁基-4-甲酚,四[亚甲基-3(3’,5’-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷,十八烷基3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯,3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷,(2,4,6-三氧-1,3,5-三嗪-1,3,5(2H,4H,6H)-三基)三亚乙基三(3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯,1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)苯,三(3,5-二叔丁基-4-羟苄基)异氰脲酸酯,
1,3,5-三(4-叔丁基-3-羟基-2,6-二甲基苄基)异氰脲酸酯,季戊四醇基四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯酚)丙酸酯],三甘醇-N-双-3-(3-叔丁基-5-甲基-4-羟基)苯基)丙酸酯,1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯],2,2-硫代双-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯],2,2’-亚甲基-双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),2,2’-亚甲基-双-(4-乙基-6-叔丁基苯酚),2,2’-亚甲基-双-(4,6-二叔丁基苯酚),2,2’-亚乙基-双-(4,6-二叔丁基苯酚)(Cheminox 1129),2,2’-亚丁基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚),4,4’-亚丁基双-(3-甲基-6-叔丁基苯酚),2-叔丁基-6-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苄基)-4-甲基苯基丙烯酸酯,2,4-二叔戊基-6-(1-(3,5-二叔戊基-2-羟苯基)乙基)苯基丙烯酸酯和维生素E。
维生素E的具体实例包括α-维生素E(5,7,8-三甲基母育酚),β-维生素E(5,8-二甲基母育酚),γ-维生素E(7,8-二甲基母育酚),δ-维生素E(8-甲基母育酚),以及它们中两种或更多种的混合物。尤其是,优选维他命E,其为α-维生素E。理想的是维生素E具有尽可能高的纯度。具体地说,优选维生素E的纯度为90%或更高,更优选95%或更高。
特别优选的酚式抗氧化剂是四[亚甲基-3(3’,5’-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷,十八烷基-3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯,3,9-双[2-{3-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯基)丙酰氧基}-1,1-二甲基乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷,亚乙基二(氧亚乙基)双-(3-(5-叔丁基-4-羟基-间甲苯基)-丙酸酯,1,6-己二醇双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯],2,2-硫代双-二亚乙基双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]和α-维生素E。
含磷抗氧化剂的实例包括三(壬基苯基)亚磷酸酯,三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯,二硬脂酰季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,6-二叔丁基-4-甲苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,双(2,4-二异丙苯基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,四(2,4-二叔丁基苯基)-4,4’-二亚苯基亚膦酸酯,2,2’-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)2-乙基己基亚磷酸酯,2,2’-亚乙基双(4,6-二叔]基苯基)氟亚磷酸酯,双(2,4-二叔丁基-6-甲苯基)乙基亚磷酸酯,2-(2,4,6-三叔丁基苯基)-5-乙基-5-丁基-1,3,2-oxaphosphorinane,2,2’,2”-次氮基[三乙基-三(3,3’,5,5’-四叔丁基-1,1’-联苯基-2,2’-二基)亚磷酸酯和2,4,8,10-四叔丁基-6-[3-(3-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丙氧基]二苯并[d,f][1,3,2]dioxaphosphepin。
含硫抗氧化剂的实例包括二月桂基3,3’-硫代二丙酸酯,十三烷基3,3’-硫代二丙酸酯,二肉豆蔻基3,3’-硫代二丙酸酯,二硬脂酰3,3-硫代二丙酸酯,月桂基硬脂酰3,3-硫代二丙酸酯,新戊四氢萘基(neopentantetrayl)四(3-月桂基硫代丙酸酯)和二[2-甲基-4-(3-正-C12-14烷基)硫代丙酰氧基]-5-叔丁基苯基]硫醚。
羟胺抗氧化剂的实例是由下式表示的羟胺化合物
其中R1和R2各自表示含有12-30个碳原子的烷基。
由式(III)表示的羟胺化合物是,在聚合物材料如聚烯烃树脂被热、氧等引起的降解反应过程中,能够形成硝酰自由基的化合物,并由此抑制聚合物材料的热氧化降解。
表示羟胺化合物的式(III)中,R1和R2各自是含有12-30个碳原子的烷基。R1和R2二者可以相同或不同。烷基优选是直链烷基或含有作为取代基的环烷基的烷基。构成烷基的碳原子数优选为12-22。R1和R2各自优选为含有12-22个碳原子的直链饱和烷基。
直链饱和烷基的实例包括十三烷基,十四烷基,十五烷基,十六烷基,十七烷基自由基,十八烷基,十九烷基,二十烷基,二十一烷基,二十二烷基,二十三烷基和二十四烷基。优选十四烷基,十六烷基,十八烷基,二十烷基和二十二烷基。
苯并呋喃酮化合物的实例包括5,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔丁基-3-(3,5-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔丁基-3-(3,4,5-三甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,6,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔丁基-3-(4-甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5-叔丁基-3-(3,4-二甲基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二甲基-3-(3,4-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二甲基-3-(3,5-二叔丁基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔丁基-3-(3,5-二叔丁基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔戊基-3-(3,5-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮,5,7-二叔戊基-3-(3,5-二戊苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮和5,7-二叔丁基-3-(3,4-二辛基苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮。优选5,7-二叔丁基-3-(3,4-二甲苯基)-3H-苯并呋喃-2-酮。这些抗氧化剂可单独使用或组合使用。
作为光稳定剂,可以使用通常的光稳定剂,如受阻胺型光稳定剂。光稳定剂可单独使用或组合使用。
受阻胺型光稳定剂是分子中具有2,2,6,6-四甲基哌啶骨架并具有如下作用的光稳定剂:清除由光(紫外线)产生的自由基作用或抑制聚合物材料如聚烯烃树脂被氢过氧化物分解引起的降解。
受阻胺型光稳定剂的实例包括双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯;双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯和1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基癸二酸酯的混合物;双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)[[3,5-双(1,1-二甲基乙基)-4-羟苯基]甲基]丁基丙二酸酯;由双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和带有辛烷的1,1-二甲基乙基氢过氧化物之间的反应所得的产物;4-苯酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶;由2,2,6,6-四甲基-4-哌啶醇和高级脂肪酸制备的酯;四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)1,2,3,4-丁基四羧酸酯;四(1,2,2,6,6-五甲基4-哌啶基)-1,2,3,4-丁基四羧酸酯;琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩聚物;聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基}((2,2,6,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基)六亚甲基{(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚氨基}];[1,6-己二胺,带有2,3,6-三氯-1,3,5-三嗪的N,N′-双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-聚合物与N-丁基-1-丁胺和N-丁基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶胺的反应产物];N,N′,N″,N-四(4,6-双(丁基-(N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基)氨基)三嗪-2-基)-4,7-二氮癸烷-1,10-二胺;和混合的{1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基/β,β,β′,β′-四甲基-3,9-[2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]二乙基)-1,2,3,4-丁基四羧酸酯。
优选的受阻胺型光稳定剂是双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯;四(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)1,2,3,4-丁基四羧酸酯;四(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)1,2,3,4-丁基四羧酸酯;由双(2,2,6,6-四甲基-1(辛氧基)-4-哌啶基)癸二酸酯和带有辛烷的1,1-二甲基乙基氢过氧化物之间的反应得到的产品;琥珀酸二甲酯与4-羟基-2,2,6,6-四甲基-1-哌啶乙醇的缩聚物;和聚[{6-(1,1,3,3-四甲基丁基)氨基-1,3,5-三嗪-2,4-二基){(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亚胺基}六亚甲基{2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基}亚胺基}}。
作为金属减活剂,可使用通常的金属减活剂。其实例包括在“NewDevelopment of Polymer Additives”,76-85页(Nikkan Kogyo Shimbum Ltd.出版)和日本专利申请出版物8-302331中公开的苯并三唑衍生物;具有一个或多个由-CO-NH-表示的基团的化合物(如草酸衍生物,水杨酸衍生物,酰肼衍生物和羟基苯甲酸N-酰苯胺衍生物)和含硫的亚磷酸酯。
其中,优选苯并三唑,2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪,3,9-双[2-(3,5-二氨基-2,4,6-三氮杂苯基)乙基]-2,4,8,10-四氧杂螺[5.5]十一烷,乙二胺-四乙酸,乙二胺-四乙酸的碱金属(Li,Na,K)盐,N,N’-二亚水杨基-乙二胺,N,N’-二亚水杨基-1,2-亚丙基二胺,N,N”-二亚水杨基-N’-甲基-二亚丙基三胺,3-(N-水杨酰)氨基-1,2,4-三唑,癸二羧酸-双(N’-水杨酰酰肼),镍-双(1-苯基-3-甲基-4-癸酰基-5-吡唑酯),2-乙氧基-2’-乙基N,N’-草酰二苯胺,5-叔丁基-2-乙氧基-2’-乙基N,N’-草酰二苯胺,N,N-二乙基-N’,N’-二苯基草酰胺,N,N’-二乙基-N,N’-二苯基草酰胺,草酰双(亚苄基酰肼),硫代二丙酸-双(亚苄基酰肼),间苯二酸-双(2-苯氧丙酰基酰肼),双(水杨酰酰肼),N-亚水杨基-N’-水杨酰腙,2’,3-双[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]丙酰基]]丙酰基酰肼,三[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基)苯基-5-甲基]-苯基亚磷酸酯,双(2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-三丁基苯基)-5-甲苯基)-季戊四醇-二亚磷酸酯,四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基苯基)-5-甲苯基]-1,6-六亚甲基-双(N-羟乙基-N-甲基氨基脲)-二亚磷酸酯,四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基苯基)-5-甲苯基]-1,10-癸二羧酸-二羟基乙基羰基酰肼-二亚磷酸酯,四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔-丁基苯基)-5-甲苯基]-1,10-癸二羧酸-二-水杨酰酰肼-二亚磷酸酯,四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔丁基苯基)-5-甲苯基]-二(羟乙基羰基)酰肼-二亚磷酸酯,四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5’-叔-丁基苯基)-5-甲苯基-N,N’-双(羟乙基)草酰胺-二亚磷酸酯,2,2’-草酰胺双[乙基-3-(3,5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]。
金属减活剂更优选从由下列化合物组成的组中选出的一种或多种化合物:具有一个或多个由-CO-NH-表示的基团的化合物(例如草酸衍生物、水杨酸衍生物和酰肼衍生物)和含硫亚磷酸酯。还更优选下面描述的化合物(化合物1-6)。这些金属减活剂可单独使用或组合使用。
(化合物1),Asahi Denka Co.,Ltd.制备的ADK STAB CDA-1和CDA-1M:3-(N-水杨酰)氨基-1,2,4-三唑,
(化合物2),Asahi Denka Co.,Ltd.制备的ADK STAB CDA-6:癸二羧酸-双(N′-水杨酰酰肼),
(化合物3),Eastman Chemical Co.制备的Eastman Inhibitor OABH:草酰双(亚苄基酰肼),
(化合物4),Ciba Specialty Chemicals制备的Irganox MD1024:2’,3-双[[3-[3,5-二叔丁基-4-羟苯基]丙酰基]]丙酰基酰肼,
(化合物5),Shiraishi Calcium Kaisha Ltd.制备的Naugard XL-1:2,2’-草酰胺双[乙基3-(3,5-叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯],
(化合物6),Clariant(日本)K.K.制备的Hostanox OSP-1:四[2-叔丁基-4-硫代(2’-甲基-4’-羟基-5-叔丁基)苯基-5-甲基]-苯基亚磷酸酯。
用于本发明的稳定剂(C)可为粉状,或备选地为通过混合所使用的各个稳定剂而形成的粒状形式。粒状稳定剂在使用中,其粒径优选为0.3-10mm。
相对每100重量份的聚烯烃树脂(A)计,用于本发明的稳定剂(C)的含量为0.01-100重量份,优选0.01-50重量份,更优选0.03-10重量份,甚至更优选0.03-5重量份。如果组分(C)的含量低于0.01重量份,则机械强度的耐久性不够,而如果该含量超过100重量份,则将导致由含有组分(C)所引起的作用被饱和,因而,只会导致不良经济。
用于本发明组分(D)并且在以下称作填料(D)的填料是能够提高聚烯烃树脂(A)机械强度的材料。该填料的实例包括玻璃薄片,云母,玻璃粉,玻璃珠,滑石,粘土,氧化铝,硅石,硅灰石,高岭土,膨润土,硅酸钙,硅酸铝,沙石,硅藻土,二氧化钛,氧化铁,氧化铝,氧化钙,氧化镁,氧化锑,钡铁氧体,锶铁氧体,氧化铍,浮石,氢氧化钙,氢氧化镁,氢氧化铝,碱式碳酸镁,碳酸钙,碳酸镁,白云石,片钠铝石,硫酸钙,硫酸镁,亚硫酸钙,炭黑,硫化钼,磁铁粉,硫化镉,须晶,木屑,竹粉末,三聚氰胺粉末和复合的氢氧化物氯化物如水滑石。填料可以单独使用或组合使用。
填料(D)可用表面处理剂如蜡、脂肪酸和硅烷偶联剂进行表面处理。
用于本发明的填料(D)的形状和粒度可依据其使用目的进行恰当地选择。
从增强效应考虑,填料(D)优选纤维。纤维的实例包括玻璃纤维,碳纤维,聚酯纤维,金属纤维,芳族聚酰胺纤维,竹纤维,纤维素纤维,南非槿麻纤维和维尼纶纤维。其中,优选玻璃纤维。
为粘合纤维,可以使用粘合剂。粘合剂的实例包括聚烯烃树脂,聚氨酯树脂,聚酯树脂,丙烯酸酯树脂,环氧树脂,淀粉和植物油。另外可以掺入润滑剂如酸改性的聚烯烃树脂、表面处理剂和石蜡。
当纤维用作填料(D)时,该纤维可以在使用前用表面处理剂加工处理以改进该纤维和聚烯烃树脂(A)之间的润湿性或粘附性。表面处理剂的实例包括硅烷偶联剂,钛酸酯偶联剂,铬偶联剂,锆偶联剂和硼烷偶联剂硅。优选硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂,特别优选硅烷偶联剂。
硅烷偶联剂的实例包括三乙氧基硅烷,乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷,γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷,
γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷,
β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷,
N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷,
N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷,
γ-氨丙基三乙氧基硅烷,
N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷,
γ-巯基丙基三甲氧基硅烷,和
γ-氯丙基三甲氧基硅烷。
其中优选氨基硅烷如γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
使用表面处理剂处理该纤维的方法可以是通常使用的方法,例如,水溶液方法、有机溶剂方法和喷涂法。
当纤维用作填料(D)时,纤维的重均纤维长度优选为2mm或更大,并且从改善机械强度如刚性和冲击强度以及易于生产和加工组合物考虑,更优选3-50mm。这里使用的重均纤维长度由日本专利申请出版物2002-5924中公开的测量方法测定。
相对每100重量份的聚烯烃树脂(A)计,包含于本发明聚烯烃树脂组合物中的填料(D)含量为1-400重量份,优选1-200重量份,和更优选5-100重量份。如果填料(D)的含量超过400重量份,则聚烯烃树脂组合物将难于生产或模制。
用于本发明的组分(E),即已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂(以下称作改性聚烯烃树脂(E))被引入,以改进引入聚烯烃树脂(A)的颜料和填料的分散性或改进聚烯烃树脂(A)与填料之间的粘附性。特别是当填料(D)为玻璃纤维时,改性聚烯烃树脂(E)可以改进聚烯烃树脂(A)和玻璃纤维之间的粘合强度以提高机械强度,从而产生更大的效应。
改性聚烯烃树脂(E)是通过加热聚烯烃树脂和选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物,以使它们进行反应(接枝改性)而获得的。所使用的聚烯烃树脂与本发明使用的聚烯烃树脂(A)可以相同或不同。考虑到耐热性,改性聚烯烃树脂(E)优选是改性聚丙烯树脂。
考虑到机械强度的耐久性,包含于改性聚烯烃树脂(E)中结构单元的含量(以下称为“接枝量”)通常为0.3重量%或更多,优选0.3-20重量%,更优选0.4-20M%,甚至更优选0.5-10重量%,所述结构单元衍生于选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物。该接枝量是以选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物为基础,由测量改性聚烯烃树脂(E)在红外吸收光谱中的吸收而获得的值。
考虑到机械强度的耐久性,在改性聚烯烃树脂中选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物的接枝效率为0.8或更大。
选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物的接枝效率是如下所述的比率:选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物在接枝反应中的实际消耗量与选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物在改性聚烯烃树脂生产过程中的实际供给总量。
选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物的实例包括(1)在一个分子中含有(i)和(ii)的化合物:(i)至少一种不饱和基团和(ii)衍生自羧酸基团的基团和/或衍生自羧酸的基团;以及(2)通过在生产过程中发生的脱水作用等导致的结构改变使其结构能够改变成在一个分子中含有(i)和(ii)的结构的化合物:(i)至少一种不饱和基团和(ii)至少一种衍生自羧酸基团的基团和/或衍生自羧酸的基团。
至少一种不饱合基团(i)可以是碳-碳双键或碳-碳叁键。(ii)(至少一种衍生自羧酸基团的基团和/或衍生自羧酸的基团)的实例包括羧酸基团,由取代在羧基、酰胺、酸酐、酰亚胺、酰基叠氮和酰基卤中的氢原子或羟基所产生的各种盐酯。
在一个分子含有(i)和(ii)的化合物(其中,(i)至少一种不饱和基团和(ii)衍生自羧酸基团的基团和/或衍生自羧酸的基团)实例包括不饱和羧酸,不饱和羧酸衍生物,和能够通过聚烯烃树脂接枝过程中发生的脱水作用产生不饱和羧酸或其衍生物的化合物。
不饱和羧酸的实例包括马来酸,富马酸,衣康酸,丙烯酸和甲基丙烯酸。不饱和羧酸衍生物的实例包括马来酸酐,衣康酸酸酐,丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,丙烯酸丁酯,丙烯酸缩水甘油酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸丁酯,甲基丙烯酸缩水甘油酯,马来酸单乙酯,马来酸二乙酯,富马酸单甲酯和富马酸二甲酯。在这些选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物之中,优选丙烯酸或甲基丙烯酸的缩水甘油基酯以及马来酸酐。
能够通过聚烯烃树脂接枝过程中发生的脱水作用产生不饱和羧酸的化合物的实例包括柠檬酸和苹果酸。
考虑到机械强度和生产稳定性,改性聚烯烃树脂(E)的熔体流动速率(MFR)通常为400g/10min或更少,优选5-400g/10min,更优选10-300g/10min,甚至更优选20-250g/10min。根据ASTM D1238,MFR在230℃和21.2N负荷下测定。
改性聚烯烃树脂(E)由其中聚烯烃树脂被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的方法进行生产。为提高接枝反应效率,它还可以使用有机过氧化物生产。
有机过氧化物的实例包括烷基过氧化物,过氧化二酰,过氧化酯和过氧碳酸酯。
烷基过氧化物的实例包括过二异丙苯基过氧化物,二叔丁基过氧化物,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷,2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己炔-3,叔丁基过氧化异丙苯,1,3-双(叔丁基过氧异丙基)苯和3,6,9-三乙基3,6,9-三甲基-1,4,7-三过氧化壬烷。
过氧化二酰的实例包括过氧化苯甲酰,过氧化月桂酰和过氧化癸酰。
过氧化酯的实例包括1,1,3,3-四甲基丁基过氧新癸酸酯,α-异丙苯基过氧新癸酸酯,叔丁基过氧新癸酸酯,叔丁基过氧新庚酸酯,叔丁基过氧新戊酸酯,叔己基过氧新戊酸酯,1,1,3,3-四甲基丁基过氧-2-乙基己酸酯,叔戊基过氧2-乙基己酸酯,叔丁基过氧2-乙基己酸酯,叔丁基过氧化异丁酸酯,二叔丁基过氧六氢邻苯二甲酸酯,叔戊基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯,叔丁基过氧-3,5,5-三甲基己酸酯,叔丁基过乙酸酯,叔丁基过氧苯甲酸酯和二-叔丁基过氧三甲基己二酸酯。
过氧碳酸酯的实例包括二-3-甲氧丁基过氧二碳酸酯,二(2-乙基己基)过氧二碳酸酯,二异丙基过氧二碳酸酯(过氧化二碳酸二异丙酯),叔丁基过氧异丙基碳酸酯,二(4-叔丁基环己基)过氧二碳酸酯,联十六烷基过氧二碳酸酯,和二肉豆蔻基过氧二碳酸酯。
改性聚烯烃树脂(E)可以通过通常用于混合一种树脂与另一种树脂或混合树脂与固体或液体添加剂的已知方法制备。优选地,可以使用其中全部组分被混合或部分组分分别结合混合形成均匀混合物,然后该混合物熔化捏合的方法进行制备。制备均匀混合物的方法可以是利用混合器如Henschel混合器和螺条混合器混合材料的方法。熔化-捏合的方法可以是利用混合装置如Banbury混合器,塑性磨机(plastomill),Brabender塑性计、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机对材料熔化-捏合的方法。
因为能够连续地生产组合物,并且结果改进了生产能力,所以优选的方法是通过充分预混合聚烯烃树脂与选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物以及有机过氧化物获得的混合物由单或双螺杆挤出机的入口加入,并且该混合物在其中熔化-捏合。
为提高接枝量并抑制聚烯烃树脂的分解,捏合装置中进行捏合的部件的温度(例如,在挤出机中料筒的温度)通常为50-300℃,优选100-250℃。考虑到捏合装置中进行捏合的部件温度,捏合加工可以分为第一和第二两半,其中设置第二半的温度高于第一半的温度。
为获得足够的接枝量和抑制聚烯烃树脂的分解,捏合时间通常为0.1-30分钟,和优选0.5-5分钟。
在改性聚烯烃树脂(E)的制备过程中,可以添加通常加入到聚烯烃树脂中的传统添加剂,例如抗氧化剂与中和剂。
相对于每100重量份的聚烯烃树脂(A)计,改性聚烯烃树脂(E)的含量通常为0.1-50重量份,优选1-30重量份,更优选2-10重量份。
如果改性聚烯烃树脂(E)的含量低于0.1重量份,则由于填料和聚烯烃树脂之间弱的粘附性会导致颜料或填料的分散性不够以及机械强度也不够。如果含量超过50重量份,则可模制加工性可能变差,且机械强度可能与预期相反地降低。
当本发明的聚烯烃树脂组合物既含有填料(D)又含有改性聚烯烃树脂(E)以及组分(A)-(C)时,以每100重量份的聚烯烃树脂(A)计,填料(D)和改性聚烯烃树脂(E)的结合量通常为1-400重量份,优选200重量份或更少,而组分(D)对组分(E)的重量比为100/1-5/1,优选50/1-10/1。
如果需要,本发明的聚烯烃树脂组合物可以包括除了用于本发明的聚烯烃树脂之外的聚合物材料,比如树脂和橡胶。
此类另外的聚合物材料的实例包括热塑性树脂,比如乙烯/α-烯烃弹性体,聚苯乙烯(例如,聚苯乙烯和聚(对甲基苯乙烯),聚(α-甲基苯乙烯),AS(丙烯腈/苯乙烯共聚物)树脂,ABS(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物)树脂,AAS(特殊的丙烯酸橡胶/丙烯腈/苯乙烯共聚物)树脂,ACS(丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯共聚物)树脂,聚氯丁二烯,氯化橡胶,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,丙烯酸树脂,乙烯/乙烯醇共聚物树脂,氟树脂,聚缩醛树脂,接枝的聚苯醚树脂,聚苯硫醚树脂,聚氨酯,聚酰胺,聚酯树脂(例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯),聚碳酸酯,聚砜,聚醚醚酮,聚醚砜和芳族聚酯树脂;环氧树脂,邻苯二甲酸二烯丙酯预聚物,聚硅氧烷树脂,聚硅氧烷橡胶,聚丁二烯,1,2-聚丁二烯,聚异戊二烯,苯乙烯/丁二烯共聚物,丁二烯/丙烯腈共聚物,表氯醇橡胶,丙烯酸橡胶和天然橡胶。这些另外的树脂可单独使用或组合使用。
另外,如果需要,本发明的聚烯烃树脂组合物,可以包括通常加入到聚烯烃树脂中的其它添加剂。
该添加剂的实例包括成核剂,结晶促进剂,澄清剂(用于提高透明度的试剂),抑泡剂,阻燃剂,阻燃助剂,分散剂,抗静电剂,加工助剂,润滑剂,抗菌剂,有机过氧化物,除炭黑外的着色剂如染料和颜料,增塑剂和发泡剂,光催化剂如二氧化钛。这些添加剂可单独使用或组合使用。
含有组分(A)-(C)的本发明聚烯烃树脂组合物可通过包括以下提供的步骤(1)或步骤(2)的方法进行制备:
步骤(1):同时混合组分(A)、组分(B)与组分(C)的步骤;
步骤(2):在至少两个步骤中分别混合组分(A)-(C)的步骤。
包括组分(A)-(C)的本发明聚烯烃树脂组合物可通过通常方法制备,例如,其中炭黑(B)、稳定剂(C)以及如果需要时的其它添加剂或树脂加入到聚烯烃树脂(A)中,随后该混合物熔化-捏合以生产颗粒的方法,以及,其中在熔融挤出机、Banbury混合器等中存在或没有有机过氧化物存在下熔化-捏合组分,并使所得混合物成形为颗粒等的方法。
当本发明的聚烯烃树脂组合物由包括步骤(2),即在至少两个步骤中分别混合组分(A)-(C)的步骤的方法生产时,该方法可以是,例如,
(1)方法,其中组分(B)和(C)预先混合一起,然后组分(A)与该混合物混合,
(2)方法,其中组分(A)和(C)预先混合一起,然后组分(B)与该混合物混合,或
(3)方法,其中组分(A)和(B)预先混合一起,然后组分(C)与该混合物混合。
当本发明的聚烯烃树脂组合物由包括步骤(2),即在至少两个步骤分别混合组分(A)-(C)的步骤的方法生产时,在由两种首先混合的组分组成的混合物中这两种组分的比例可随意确定,只要这些组分在本发明聚烯烃树脂组合物的量最后可成功地调节到指定范围内即可。两种首先混合组分组成的混合物优选为粉状,粒状或颗粒状形式。
包括除组分(A)-(C)之外的填料(D)和/或改性聚烯烃树脂(E)的聚烯烃树脂组合物可通过包括以下提供的步骤(3)或步骤(4)的方法进行制备:
步骤(3):含有组分(A)-(C)的聚烯烃树脂组合物与组分(D)和/或组分(E)同时混合的步骤;
步骤(4):在至少两个步骤中使含有组分(A)-(C)的聚烯烃树脂组合物与组分(D)和/或组分(E)分别混合的步骤。
具体地说,包括组分(A)-(C)以及组分(D)和/或组分(E)的聚烯烃树脂组合物可通过,例如将填料(D)和/或改性聚烯烃树脂(E)和其它添加剂(如果需要)或树脂加入到由组分(A)-(C)组成的聚烯烃树脂组合物中,然后熔化-捏合该混合物并成形为颗粒状等的方法进行制备,或通过在有机过氧化物存在或不存在的情况下将这些组分在熔化挤出机、Banbury混合器中熔化-捏合,然后形成颗粒状的方法进行制备。
当填料(D)是长纤维时,为提高所得聚烯烃树脂组合物的机械强度,优选使用可以将纤维引入聚烯烃树脂(A)而不使该纤维破碎的方法。尤其是含有长度为2 mm或更长的长纤维(作为填料(D))的聚烯烃树脂组合物优选通过拉制成型法(pultrsion method)生产,所述拉制成型法例如在日本专利申请出版物3-121146中有公开。
当含有组分(A)-(C)以及组分(D)和/或组分(E)的本发明聚烯烃树脂组合物由包括步骤(4)(即在至少两个步骤中使含有组分(A)-(C)的聚烯烃树脂组合物与组分(D)和/或组分(E)分别混合的步骤)的方法生产时,该方法可以例如是,
(4)方法,其中组分(D)和(E)一起预先混合,然后该所得混合物与含有组分(A)-(C)聚烯烃树脂组合物混合,
(5)方法,其中含有组分(A)-(C)的聚烯烃树脂组合物与组分(E)一起混合,然后组分(D)与所得混合物混合,或
(6)方法,其中含有组分(A)-(C)聚烯烃树脂组合物与组分(D)一起混合,然后组分(E)与所得混合物混合。
当本发明的聚烯烃树脂组合物由包括步骤(4)(即在至少两个步骤使含有组分(A)-(C)的聚烯烃树脂组合物与组分(D)和/或组分(E)分别混合的步骤)的方法生产时,在由两种或更多种首先混合的组分组成的混合物中这些组分的比例可随意确定,只要这些组分在本发明聚烯烃树脂组合物的量最后可成功地调节到指定范围内即可。首先混合组分组成的混合物优选为粉状,粒状或颗粒状形式。
制备由本发明聚烯烃树脂组合物的组分组成的均匀混合物的方法可以是,例如,利用混合装置如Henschel混合器和螺条混合器混合这些组分的方法。熔化-捏合可使用混合装置如Banbury混合器、塑性磨机、Brabender塑性计、单螺杆挤出机和双螺杆挤出机进行。
当填料(D)是纤维时,尽管纤维为粗纱或切短纤维形式,但该纤维可掺入到聚烯烃树脂中。当该纤维是粗纱形式时,聚烯烃树脂组合物可通过拉制成型法等使纤维上浸渍有聚烯烃树脂的方法进行制备,由此可使长纤维包含在组合物中。
拉制成型法基本上是纤维束连续拉制并同时浸渍有树脂的方法。其实例包括:
(7)方法,其中纤维束穿过含有树脂的乳液、悬浮液或溶液的浸渍浴,由此,使树脂浸渍入该纤维束中;
(8)方法,其中树脂的粉末被喷涂到纤维束上,然后熔化并浸渍入该纤维束中;
(9)方法,其中纤维束穿过含有树脂粉末的浴,以使树脂粘附在该纤维上,然后熔化树脂并浸渍如该纤维中;和
(10)方法,其中当纤维束通过十字头(crosshead)时,树脂从挤出机等加入到该十字头中,由此,使树脂可以浸渍到该纤维上。
优选使用十字头的方法,该方法在例如日本专利申请出版物3-272830中公开。在拉制成型法中,用树脂浸渍纤维束可以在单个步骤或者在两个或更多个步骤中进行。
本发明的聚烯烃树脂组合物可为任何形式。例如,它可以是丝束形式,片形式,平板形式,或通过切割丝束形成合适长度获得的颗粒状形式。从所得模制品的机械强度和模制工序过程中产品的稳定性考虑,用于注射成形的聚烯烃树脂组合物优选是长度为2-50mm的颗料形式。
本发明的模制品是由模塑本发明的聚烯烃树脂组合物获得的制品。本发明的模制品可以为任何形状和尺寸。
本发明的模制品可由通常用于工业制造的,例如注射成型,加压模制,真空模制,膨胀模制或挤出成型进行生产。而且,还可以使用其中聚烯烃树脂组合物与类似的或不同类型的树脂层压或共挤出成型的方法。
本发明的模制品优选由注射成型获得的注射成型制品。
注射成型包括通常用于工业制造的方法,例如注射成型,注射泡沫成型,超临界注射泡沫成型,超高速注射成型,注射压缩成型,气体辅助注射成型,夹心成型,夹心泡沫成型,和插入/拔出(outsert)成型。
当模制品由含有长纤维的聚烯烃树脂组合物注射成型获得时,优选含有重均纤维长度为1mm或更长的纤维的模制品,因为这样可以维持高水平的机械强度。
本发明模制品的应用包括汽车元件,家用电器,OA设备,制造或建筑材料,排泄设备,化妆品材料,储罐,容器和护板(sheeting)。
汽车元件的实例包括内部元件如门开关,基柱,仪表板,控制台,柜板,扶手,门内面板和备用轮胎罩;外部元件如减震器,阻流板,防撞板,侧跨台阶和门外面板;其它组件如吸气管,冷却剂贮槽,散热剂贮槽,风挡玻璃清洗剂贮槽,防撞板衬层和风扇;以及整体元件如前端板。
家用电器的实例包括洗衣机元件(外部水柜(outer tank),内部水柜(innertank),盖子,搅拌器,平衡器等),干燥机元件,真空吸尘器元件,饭锅元件,电壶元件,绝热材料元件,洗碗机元件和空气净化器元件。
OA设备和相关介质材料的的实例包括磁存储介质和光存储介质的外壳,个人电脑元件和打印机元件。
制造或建筑材料包括用于硬化混凝土和墙壁的模板(form)。排泄设备包括管子和抽吸元件。容器包括食品包装容器,运输容器和衣服容器。
本发明模制品的优选应用是汽车元件,家用电器,制造或建筑材料,排泄设备和容器。
实施例
以下,参考实施例和对比例描述本发明,但无论如何这些实施例都不是限制本发明的范围。
下面所示是用于实施例和对比例的聚烯烃树脂(组分(A)),炭黑(组分(B)),稳定剂(组分(C)),填料(组分(D))和改性聚烯烃树脂(组分(E))。
(1)组分(A):聚烯烃树脂
使用下面列举的丙烯均聚物的混合物。
(A-1)Sumitomo NOBLEN U501E1(丙烯均聚物),由SumitomoChemical Co.,Ltd.生产
(1)MFR(230℃,负荷21.2N):120g/10min。
(2)熔点:164℃
(3)全同立构指数[mmmm]:0.97
(A-2)Sumitomo NOBLEN Z101A(丙烯均聚物),由Sumitomo ChemicalCo.,Ltd.生产
(1)MFR(230℃,负荷21.2N);23g/10min。
(2)熔点;165℃
(3)全同立构指数[mmmm]:0.97
(A-3)聚丙烯粉末(丙烯均聚物)
(1)MFR(230℃,负荷21.2N):23g/10min。
(2)熔点:164℃
(3)全同立构指数[mmmm]:0.97
(2)组分(B):炭黑
(B-1)挥发物含量为0.04重量%以及全部金属含量为2ppm的炭黑
(B-2)挥发物含量为0.89重量%以及全部金属含量为6ppm的炭黑
挥发物含量(重量%):由JIS K6221规定的方法所确定的挥发物重量百分比。
金属含量(ppm):选自由铁,镍,铜,钴,铝,锰和钒中的全部元素的总含量,该含量由ICP发射光谱法(感应耦合高频等离子体发射光谱法)确定。
(3)组分(C):稳定剂。
C-1:酚式抗氧化剂
由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的Sumilizer GA80,[化学名称:3,9-双[1,1-二甲基-2-(β-(3-叔丁基-4-羟基-5-甲苯基)丙酰氧)乙基)-2,4,8,10-四氧杂螺(5,5)十一烷]
C-2:含磷抗氧化剂
由Asahi Denka Co.,Ltd.生产的ADK STAB PEP-24G,(化学名称:双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯]
C-3;含硫抗氧化剂
由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.生产的Sumilizer TPM,[化学名称:二豆蔻基硫代二丙酸酯]
C-4:酚式抗氧化剂
由Ciba Specialty Chemicals生产的Irganox1010:[化学名称:四[亚甲基-3-(3’,5’-二叔丁基-4-羟苯基)丙酸酯]甲烷]
C-5:含磷抗氧化剂
由Ciba Specialty Chemicals生产的Irgaphos 168:[化学名称:三(2,4-二叔丁基苯基)亚磷酸酯]
C-6:受阻胺型光稳定剂
由Sankyo Co.,Ltd.生产的SANOL LS770[化学名称:双(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯]
(4)组分(D);填料(D-1)
(1)玻璃纤维的纤维直径:16μm
(2)玻璃纤维的长度;9mm(等于颗粒长度)
实施例使用含有40重量%的长玻璃纤维(其详细情况在上面示出)的颗粒(含有长纤维的聚烯烃树脂组合物)下面,示出颗粒的制备。
[含有长纤维的聚烯烃树脂组合物的制备]
含有长纤维的聚烯烃树脂组合物根据日本专利申请出版物3-121146中描述的方法制备。在270℃浸渍温度和33英尺/分中的牵拉速度下生产含有长纤维玻璃的颗粒,该颗粒在主轴方向长度为9mm。
(5)组分(E):改性聚烯烃树脂(E-1)
使用通过日本专利申请出版物2002-308947中描述的方法制备的改性聚烯烃树脂。该改性聚烯烃树脂的特征性质表示如下。
(1)种类:丙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物,含有21重量%的(乙烯-丙烯)无规共聚物
(2)MFR(230℃,负荷21.2 N):60g/10min。
(3)马来酸的接枝量:0.6重量%
下面,示出在实施例和对比例中所使用原材料的评价方法。
(1)MFR(g/10min)
MFR在按照ASTM D1238的下列条件下测量。
测量温度:230℃
负荷:21.2N
(2)熔点(℃)
借助差示扫描量热仪(DSC-VII,由PerkinElmer公司制造),在氮气氛下于220℃熔化样品(10mg)五分钟,以5℃/min的冷却速率使该熔化样品冷却到50℃,结晶,然后以5℃/min的速度加热该结晶样品,从而测量出熔点。在所得到的熔化吸热曲线中的最高峰定义为样品的熔点。
(3)全同立构指数[mmmm]
全同立构指数是以五价基单元形式的全同立构链在聚丙烯分子链中的分数,换言之,在其中五个丙烯单体单元内消旋结合的链中存在的丙烯单体单元的分数,通过使用A.Zambelli等人在Macvomolecutes 6,925(1973)中描述的13C-NMR的方法测定。该分数称作全同立构五价基分数,并由[mmmm]表示。在NMR谱中吸收峰的归属根据文献Macromolecules 8,687(1975)进行确定。具体地说,聚丙烯树脂的全同立构指数确定为在13C-NMR谱的甲基碳区域内所有吸收峰中mmmm峰的面积分数。该测量使用BRUKER制造的AM400进行。
(4)在改性聚烯烃树脂中马来酸的接枝量(重量%)
样品(1.0g)溶解于100ml二甲苯中。搅拌下,将样品溶液滴入1000ml甲醇中。由此,样品再沉淀并回收。(以下,从溶解到回收的操作共同称作“纯化”)。该纯化样品真空干燥(在80℃干燥8小时),然后热压。由此制备厚度为100微米的膜。测定这样制备的膜的红外吸收光谱,并且以1780cm-1附近的吸收为基础确定马来酸酐的接枝量。
下面示出用于制备和评价在实施例及对比例中所使用模制品的方法。
(1)制备用于评价的模制品
含有长纤维的颗粒在如下所示条件下,使用由The Japan Steel Works,Ltd.制造的铸模机进行注射成型。
[由The Japan Steel Works,Ltd.制造的铸模机]
合模力:150吨
螺杆:带有深螺槽的螺杆
螺杆直径:46mm
螺杆L/D比:20.3
[成型条件]
料筒温度:250℃
成型温度:50℃
背压力:0MPa
(2)外观
进行炭黑的分散性评价。具体地说,肉眼观察模制品表面上存在颜色不匀性。当看不出颜色不均匀性时,该结果由“○”表示,而当看得出有一些颜色不均匀性时,该结果由“×”表示。
(3)拉伸强度(Ma)
根据ASTM D638,在下列条件下测量测定弯曲强度。
测量温度:23℃
样品厚度:3.2mm
拉伸速率;10mm/min
(4)弯曲模量(MPa)
根据ASTM D790,在下列条件下测量弯曲模量。
测量温度:23℃
样品厚度:6.4mm
跨距(span):100mm
速度:2mm/min
(5)弯曲强度(MPa)
根据ASTM D790,在下列条件下测量弯曲强度。
测量温度:23℃
样品厚度:6.4mm
跨距:100mm
速度:2mm/min
(6)IZOD冲击强度(KJ/m2)
根据ASTM D256,在下列条件下测量IZOD冲击强度。
测量温度:23℃
样品厚度:6.4mm[V形缺口]
(7)耐久试验
(7-1)耐热降解性
耐热降解性根据JIS K7212[利用烘箱,测试薄片形式的热塑性塑料的热老化性质的一般规则]进行评价。在设置为150℃的换档烘箱(由ToyoSeiki Seisaku-Sho Co.,Ltd.制造)中,样品进行热处理。
[强度的测量]
测量热处理1000小时的样品的强度。热处理过程中拉伸强度越少,耐热降解性越好。
[老化寿命的测量]
测量在样品表面通过热处理而劣化之前所需要的时间(老化寿命)。该老化寿命定义为由于样品降解导致的直径为25mm和厚度为3mm的圆形样品表面在发生颜色改变之前所需要的时间。
(7-2)耐铜促热降解性试验
使用除了在换档烘箱中样品夹心在铜板(厚度:1mm)之间以使样品两侧被铜板完全覆盖的同时进行热处理之外,与(7-1)抗热降解性相同的方式进行测试。热处理过的样品进行强度测量。热处理过程中拉伸强度降低得越小,耐铜促热降解性越好。
(7-3)光稳定性
使用日光气候计(Model WEL-SUN-DCH,由Suga Test Instruments Co.,Ltd.制造),光稳定性试验是在下列条件下进行:辐照255(W/m2),背板温度63℃,滴漏(raining)(滴漏循环:18/120min)。样品曝光500小时后测量其强度。曝光过程中拉伸强度降低越小或该表面光泽保留越高,则光稳定性越好。
根据JIS Z8741(1997),表面光泽通过由Murakami Color ResearchLaboratory Co.,Ltd.制造的精密光泽计(Model GM-3D,角度:60°)测量。
[实施例1]
(I)制备含有碳黑的混合物(着色母料:MB-1)
由42重量%的炭黑(B-1)和58重量%的Sunwax 165P(由SanyoChemical Industries Ltd.制造)组成混合物,其中炭黑(B-1)含有含量为0.04重量%的挥发物和总含量为2ppm的特定金属组分,Sunwax 165P是一种低分子量聚乙烯蜡,所述混合物在带有夹套的蝶形挡板混合器中于130℃熔化-捏合20分钟,然后并且利用三辊磨机在130℃加热温度下捏合并分散。所得捏合过的分散体冷却至室温,然后破碎成粒状,它在以下统称为着色母料粉末。
随后,由71.5重量%的上述着色母料粉末和28.5重量%的聚丙烯树脂即由Sumitomo Chemical Co.,Ltd.制造的丙烯-(乙烯-丙烯)嵌段共聚物“Sumitono NOBLEN AZ864”组成的混合物在转筒中搅拌30分钟。随后,混合物使用双螺杆挤出机(由Toshiba Machine Co.,Ltd.制造的TEM-35B)在200℃转筒温度下熔融并形成颗粒。由此,获得炭黑含量为30重量%的着色母料(MB-1)。
(2)制备含有长纤维的聚烯烃树脂组合物
根据日本专利申请出版物3-121146中描述的方法制备含有长纤维的聚烯烃树脂组合物。在270℃浸渍温度和33英尺/分钟的牵拉速度下生产在主轴方向长度为9mm的含有长纤维玻璃的颗粒。
下面示出混合组成。
聚烯烃树脂:
聚烯烃树脂(A-1)=43重量%
聚烯烃树脂(A-2)=15重量%
(总计:58重量%)
填料:
玻璃纤维(D-1)=40重量%
改性聚烯烃树脂:
改性聚烯烃树脂(E-1)=2重量%
稳定剂:对于总共为100重量份的组分(A-1),(A-2),(D-1)和(E-1),混合下列稳定剂:
C-1:0.1重量份(相对于100重量份的组分(A)计为0.17重量份)
C-2:0.1重量份(相对于100重量份的组分(A)计为0.17重量份)
C-3:0.3重量份(相对于100重量份的组分(A)计为0.52重量份)
(3)生产由着色聚烯烃树脂组合物组成的模制品
在实施例1的(1)中制备的着色母料(MB-1)和实施例1的(2)中制备的含有长纤维的聚烯烃树脂组合物根据表1中的混合比例进行混合。使用该混合物,通过注射成型机生产用于物理性能测定的模制品(样品)。该样品进行物理性能测定和长期耐久性试验。结果见表2。
[实施例2,3]
除使用改变如表1所示的着色母料(MB-1)的量(碳黑的量)之外,以与实施例相同的方式生产由着色聚烯烃树脂组合物组成的模制品(样品)。这些样品进行物理性能测量和长期耐久性试验。结果见表2。
[对比例1]
(1)制备含有炭黑的混合物(着色母料:MB-2)
除使用挥发物含量为0.89重量%且特定金属组分总含量为6ppm的炭黑(B-2)之外,以与实施例1的(1)中描述相同的方式制备炭黑含量为13重量%的着色母料(MB-2)。
(2)制备含有长纤维的聚烯烃树脂组合物
使用与实施例1(2)中所公开的相同的组合物。
(3)生产由着色聚烯烃树脂组合物组成的模制品
在对比例1的(1)中制备的着色母料(MB-2)与对比例1的(2)制备的含有长纤维的聚烯烃树脂组合物根据表1中的混合比例进行混合。使用这些混合物,通过注射成型机生产用于物理性能测量的模制品(样品)。这些样品进行物理性能测量和长期耐久性试验。结果见表2。
[对比例2]
除使用改变如表1所示的着色母料(MB-2)的量(碳黑的量)之外,以与对比例1相同的方式生产由着色聚烯烃树脂组合物组成的模制品(样品)。这些样品进行物理性能测量和长期耐久性试验。结果见表2。
表1
实施例 | 对比例 | ||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | |
(B)着色母料种类含量(重量份)最终的CB量(重量份) | MB-10.40.12 | MB-11.00.3 | MB-13.00.4 | MB-21.00.13 | MB-22.00.26 |
(A),(C),(D)和(E)同时加入 | |||||
(A)聚烯烃树脂种类含量(重量份)(C)稳定剂(重量份)注解1C-1C-2C-3 | A-1/A-243/150.10.10.3 | A-1/A-243/150.10.10.3 | A-1/A-243/150.10.10.3 | A-1/A-243/150.10.10.3 | A-1/A-243/150.10.10.3 |
(D)填料种类含量(重量份)(E)改性的聚烯烃树脂种类含量(重量份) | D-140E-12 | D-140E-12 | D-140E-12 | D-140E-12 | D-140E-12 |
注解1:相对于组分(A),(D)和(E)总量为100重量份的量。
相对于100重量份的聚烯烃树脂(A)的量:C-1=0.17重量份,C-2=0.17重量份,C-3=0.52重量份
表2
实施例 | 对比例 | ||||
1 | 2 | 3 | 1 | 2 | |
《外观》 | |||||
颜料分散性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
《最初物理性质》 | |||||
拉伸强度(Mpa)弯曲模量(MPa)弯曲强度(MPa)IZOD冲击强度(KJ/m2) | 170778017132 | 161777017128 | 154752016428 | 151732016531 | 149729016126 |
《长期耐久性性》 | |||||
耐热降解性1000h后的拉伸强度(MPa) | 146 | 139 | 135 | 18 | 20 |
耐铜促热降解性1000h后的拉伸强度(MPa) | 136 | 144 | 125 | 37 | 31 |
光稳定性500h后的拉伸强度(MPa) | 157 | 157 | 153 | 138 | 132 |
[实施例4]
如表3所示,稳定剂(C-1)和(C-5)各自以0.1重量份加入到100重量份的聚烯烃树脂(A-3)中。使用Henschel混合器连续混合五分钟。所得混合物在预定温度为230℃的条件下利用内部直径40mm的单螺杆挤出机(由Tanabe Plastic Machine Co.,Ltd.制造)进行熔化-捏合。由此,获得由组合物组成的颗粒。1重量份在实施例1中公开的着色母料(MB-1)混合到100重量份的颗粒中,然后使用注射成型机生产用于评价的模制品(样品)。模制品中炭黑含量相对每100重量份的聚烯烃树脂(A-3)为0.3重量份。使用模制品,评价其外观、拉伸强度和长期耐久性。结果见表3。
[实施例5,6]
除稳定剂改变为表3所示之外,以与实施例4中所使用方式相同的方式,生产和评价模制品(样品)。结果见表3。
[对比例3]
除2.3重量份的着色母料(MB-2)代替实施例4中使用的(MB-1)进行混合之外,以与实施例4所使用方式相同的方式生产和评价模制品(样品)。模制品中炭黑含量相对每100重量份的聚烯烃树脂(A-3)为0.3重量份。使用模制品,评价其外观、拉伸强度和长期耐久性。结果见表3。
[对比例4,5]
除稳定剂改变为表3所示之外,以与实施例4中所使用方式相同的方式,生产和评价模制品(样品)。结果见表3。
表3
实施例 | 对比例 | |||||
4 | 5 | 6 | 3 | 4 | 5 | |
(A)聚烯烃树脂种类含量(重量份) | A-3100 | A-3100 | A-3100 | A-3100 | A-3100 | A-3100 |
(B)着色MB种类含量(重量份)最终CB的量(重量份) | MB-11.00.3 | MB-11.00.3 | MB-11.00.3 | MB-22.30.3 | MB-22.30.3 | MB-22.30.3 |
(C)稳定剂(重量份)C-1(GA80)C-4(Irganox1010)C-5(Irgaphos 168)C-6(LS770) | 0.10.1 | 0.10.1 | 0.10.10.1 | 0.10.1 | 0.10.1 | 0.10.10.1 |
《外观》 | ||||||
颜料分散性 | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ | ○ |
《最初物理性质》 |
拉伸强度(MPa) | 39.5 | 39.1 | 39.2 | 37.1 | 37.1 | 37.1 |
《长期耐久性》 | ||||||
耐热降解性500h后的拉伸强度(MPa)老化寿命(h) | 37.3650 | 37.3580 | 37.3500 | 不可测310 | 不可测310 | 不可测310 |
光稳定性500h后的拉伸强度(MPa)500h后光泽保留(%) | 38.183.3 | 37.984.0 | 38.184.5 | 36.182.9 | 36.179.2 | 36.385.5 |
在实施例1至3中,机械强度如刚性(拉伸强度,弯曲模量,弯曲强度)和抗冲击性(IZDO冲击强度)高,并且外观和长期耐久性优异。
与此相反,在关于炭黑的要求不满足的对比例1和2中,初始强度和长期耐久性不够。
在实施例4至6中,拉伸强度高,而且耐热降解性和光稳定性优异。
在关于炭黑的要求不满足的对比例3至5中,拉伸强度低,并且耐热降解性不够。
Claims (9)
1.一种聚烯烃树脂组合物,包括以下定义的组分(A),以100重量份组分(A)计,0.001-10重量份以下定义的组分(B)以及以100重量份组分(A)计0.01-100重量份以下定义的组分(C):
组分(A):聚烯烃树脂,除已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂之外的聚烯烃树脂;
组分(B):满足以下定义的要求(1)和(2)的炭黑:
要求(1):含有含量低于0.2重量%的挥发性组分,所述含量通过JISK6221提供的方法测定;
要求(2);含有至少一种选自由铁、镍、铜、钴、铝、锰和钒组成的组中的元素,以炭黑重量计,所选择元素的量为4ppm或更少;
组分(C):稳定剂。
2.根据权利要求1的组合物,还包括以下定义的组分(D),以100重量份的组分(A)计,所述组分(D)的量为1-400重量份:
组分(D):填料,除了组分(B)的炭黑之外的填料。
3.根据权利要求1的组合物,还包括以下定义的组分(E),以100重量份的组分(A)计,所述组分(E)的量为0.1-50重量份:
组分(E):已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂。
4.根据权利要求1的组合物,还包括以下定义的组分(D)和(E),以100重量份的组分(A)计,组分(D)和(E)的结合量为1-400重量份,其中组分(D)对组分(E)的重量比在5/1-100/1范围之内;
组分(D):填料,除了组分(B)的炭黑之外的填料;
组分(E):已被选自由不饱和羧酸及其衍生物组成的组中的化合物接枝改性的聚烯烃树脂。
5.根据权利要求2的组合物,其中组分(D)是纤维。
6.根据权利要求4的组合物,其中组分(D)是纤维。
7.根据权利要求2的组合物,其中组分(D)是重均纤维长度为2mm或更大的纤维。
8.根据权利要求4的组合物,其中组分(D)是重均纤维长度为2mm或更大的纤维。
9.一种模制品,由根据权利要求1-8中任一项所述的组合物进行模制获得。
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