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CN102239218B - 具有在碱性条件下沉淀的乳液接枝聚合物的含酸性磷化合物的抗冲击改性聚碳酸酯组合物 - Google Patents

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CN102239218B CN2009801482808A CN200980148280A CN102239218B CN 102239218 B CN102239218 B CN 102239218B CN 2009801482808 A CN2009801482808 A CN 2009801482808A CN 200980148280 A CN200980148280 A CN 200980148280A CN 102239218 B CN102239218 B CN 102239218B
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Abstract

本发明涉及抗冲击改性聚碳酸酯组合物和模塑组合物,其包含:A) 芳族聚碳酸酯或芳族聚酯碳酸酯或它们的混合物,B) 含有下列组分的混合物:Ba)至少一种在乳液聚合中制备的接枝聚合物,和Bb)至少一种羧酸盐,其中该混合物作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中,具有>7的pH值,C) 具有至少一个P-OH官能团的至少一种酸性磷化合物,所述组合物与现有技术相比其特征在于水解稳定性和热稳定性的改进组合,并且它们适合于生产注塑构件,后者具有良好的低温韧性,和甚至在临界加工(高加工温度)时在化学品的影响下仍然具有良好的耐应力开裂性能。

Description

具有在碱性条件下沉淀的乳液接枝聚合物的含酸性磷化合物的抗冲击改性聚碳酸酯组合物
本发明涉及包含在碱性条件下沉淀的乳液接枝聚合物和酸性磷化合物的抗冲击改性聚碳酸酯组合物和模塑组合物,它们与现有技术相比的特征在于水解稳定性和热稳定性的改进组合,并且它们适合于生产注塑构件,后者具有良好的低温韧性,并且甚至在临界加工(高加工温度)时在化学品的影响下仍然具有良好的耐应力开裂性能。
在现有技术的聚碳酸酯组合物中用作抗冲改性剂的乳液接枝聚合物一般在酸性条件下进行后处理,即该接枝聚合物在蒸馏水中的分散体具有酸性pH值。为了确保聚碳酸酯组合物的足够热稳定性,这是需要的,因为碱性组分已知倾向于在加工条件下热降解聚碳酸酯。包含在酸性条件下沉淀的乳液接枝聚合物此类聚碳酸酯组合物常常另外在复合过程中通过酸性热稳定剂的添加来稳定化。虽然此类组合物一般说来具有良好的热稳定性,但是一般它们在湿热老化的影响作用下对于聚碳酸酯的水解分裂缺乏稳定性。
EP-A 900 827公开了包括乳液聚合物的具有改进热稳定性的抗冲击改性聚碳酸酯组合物,它们基本上不含会使聚碳酸酯降解的任何碱性组分。根据该专利申请,用由于制备的原因而含有碱性杂质的乳液聚合物进行抗冲击改性的此类聚碳酸酯组合物缺乏热稳定性。
EP-A 576 950和WO-A 2007/065579描述的组合物含有碱性杂质和聚碳酸酯和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)聚合物,并且用多官能有机羧酸类稳定化。此类组合物在高加工温度下具有对于聚碳酸酯组分的分子量的完整性而言的良好热稳定性,但是在注塑过程中倾向于在从它们生产的模制品上形成表面缺陷(条纹)。
本发明的目的是提供用乳液接枝聚合物进行抗冲击改性的聚碳酸酯组合物,其特征在于水解稳定性和热稳定性的改进组合,且其适合于生产注塑构件,该构件具有良好的低温韧性,和甚至在临界加工(高加工温度)时在化学品的影响下仍然具有良好的抗应力开裂性。
现在已经令人吃惊地发现,包括下列组分的组合物和模塑组合物符合本发明的上述目的:
A) 芳族聚碳酸酯或芳族聚酯碳酸酯或它们的混合物,
B) 含有下列成分的混合物:
Ba) 在乳液聚合中制备的至少一种接枝聚合物,和
Bb) 至少一种羧酸盐(即羧酸的盐),优选具有10-30个碳原子的羧酸、树脂酸或树脂酸衍生物的盐,特别优选树脂酸的或树脂酸衍生物的盐,
其中所述混合物作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中,具有>7,优选7.5-10,尤其7.5-9的pH值,
C) 具有至少一个P-OH官能团的至少一种酸性磷化合物,
D) 任选地,选自于在本体、溶液或悬浮聚合中制备的无橡胶的乙烯基(共)聚合物,聚酯或橡胶改性的乙烯基(共)聚合物当中的聚合物,和
E) 任选地,聚合物添加剂。
在优选的实施方案中,根据本发明的组合物或模塑组合物包括:
A) 10-99.5重量份,特别优选30-80重量份,尤其40-75重量份(以组分A + B + D的总和为基础)的芳族聚碳酸酯或芳族聚酯碳酸酯或它们的混合物,
B) 0.5-60重量份,特别优选1-50重量份,尤其3-30重量份(以组分A + B + D的总和为基础)的混合物,其含有:
Ba) 在乳液聚合中制备的至少一种接枝聚合物,和
Bb) 至少一种羧酸盐,优选具有10-30个碳原子的羧酸的、树脂酸的或树脂酸衍生物的盐,特别优选树脂酸的或树脂酸衍生物的盐,
其中该混合物作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中,具有>7,优选7.5-10,尤其7.5-9的pH值,
C) 0.001-1重量份,特别优选0.002-0.5重量份,尤其0.005-0.3重量份(以组分A + B + D的总和为基础)的具有至少一个P-OH官能团的至少一种酸性磷化合物,
D) 0-60重量份,特别优选0.5-40重量份,尤其5-40重量份(以组分A + B + D的总和为基础)的聚合物,其选自于与组分B不同的、优选在本体、溶液或悬浮聚合中制备的乙烯基(共)聚合物,聚酯和橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,和
E) 0-40重量份,特别优选0.1-30重量份,尤其0.5-20重量份(以组分A + B + D的总和为基础)的聚合物添加剂,
其中在本申请中所述的全部重量份数据是标准化的,要求在组合物中组分A+B+D的重量份总和是100,和
其中组分B和C是以30:1-2000:1的比率,优选以50:1-1500:1的比率,特别优选以70:1-1000:1的比率,尤其以80:1-800:1的比率使用。
组分A
根据本发明合适的属于组分A的芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯可从文献中获知或能够通过文献中已知的方法制备(对于芳族聚碳酸酯的制备参见,例如,Schnell,“Chemistry and Physics of Polycarbonates”,Interscience Publishers,1964年和DE-AS 1 495 626,DE-A 2 232 877,DE-A 2 703 376,DE-A 2 714 544,DE-A 3 000 610和DE-A 3 832 396;对于芳族聚酯碳酸酯的制备参见例如DE-A 3 077 934)。
芳族聚碳酸酯例如通过双酚与碳酸卤化物(优选光气)和/或与芳族二羧酰二卤(优选苯二甲酰二卤)的反应,根据相界面方法,任选地利用链终止剂例如单酚和任选地利用三官能或高于三官能的支化剂例如三酚和四酚来制备。经由熔体聚合方法,通过双酚与例如碳酸二苯酯的反应进行制备同样是可能的。
用于芳族聚碳酸酯和/或芳族聚酯碳酸酯的制备中的双酚优选是结构式(I)的那些:
Figure 416088DEST_PATH_IMAGE001
(I)
其中
A 是单键,C1至C5-亚烷基,C2至C5-烷叉基,C5至C6-环烷叉基,-O-,-SO-,-CO-,-S-,-SO2-,C6至C12-亚芳基,其它任选地含有杂原子的芳族环能够稠合到该亚芳基上,
或结构式(II)或(III)的基团:
Figure 208595DEST_PATH_IMAGE002
(II)
Figure 988332DEST_PATH_IMAGE003
(III)
B 在各情况下是C1至C12-烷基,优选甲基,或卤素,优选氯和/或溴,
x 在各情况下彼此独立地是0,1或2,
p 是1或0,和
R5和R6能够对于各X1单独选择,并且彼此独立地表示氢或C1至C6-烷基,优选氢,甲基或乙基,
X1表示碳,和
m 表示4到7的整数,优选4或5,前提条件是在至少一个原子X1上,R5和R6同时是烷基。
优选的双酚是氢醌,间苯二酚,二羟基二苯酚,双-(羟苯基)-C1-C5-链烷烃,双-(羟苯基)-C5-C6-环烷烃,双-(羟苯基)醚,双-(羟苯基)亚砜,双-(羟苯基)酮,双-(羟苯基)砜和α,α-双-(羟苯基)-二异丙基-苯和它们的环上溴化的和/或环上氯化的衍生物。
特别优选的双酚是4,4’-二羟基联苯,双酚A,2,4-双-(4-羟苯基)-2-甲基丁烷,1,1-双-(4-羟苯基)-环己烷,1,1-双-(4-羟苯基)-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-羟苯基)-丙烷,2,2-双-(3,5-二氯-4-羟苯基)-丙烷或2,2-双-(3,5-二溴-4-羟苯基)-丙烷。特别优选的是2,2-双-(4-羟苯基)-丙烷(双酚A)。所述双酚能够单独使用或作为任意的混合物使用。所述双酚从文献中获知或可通过文献中已知的方法获得。
适合于热塑性芳族聚碳酸酯的制备的链终止剂是例如苯酚,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8-20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。链终止剂的用量一般是在0.5 mol%和 10 mol%之间,基于所使用的具体双酚的摩尔总数计。
热塑性芳族聚碳酸酯具有从10000到200000 g/mol,优选15000到80000 g/mol,特别优选24000到32000 g/mol的重均分子量(Mw,例如由GPC、超离心法或散射光测量法测得)。
该热塑性芳族聚碳酸酯能够按照已知方式被支化,和尤其优选通过引入0.05-2.0 mol%(基于双酚用量总和)的三官能的或高于三官能的化合物(例如具有三个和更多个酚基的那些化合物)来支化。
均聚碳酸酯和共聚碳酸酯两者都是合适的。还有可能将1-25重量%,优选2.5-25重量%(基于所使用双酚的总量)的具有羟基芳氧基端基的聚二有机基硅氧烷用于根据组分A的本发明的共聚碳酸酯的制备中。这些是已知的(US 3 419 634)和能够通过从文献中已知的方法来制备。含有聚二有机基硅氧烷的共聚碳酸酯的制备已描述在DE-A 3 334 782中。
除双酚A均聚碳酸酯之外,优选的聚碳酸酯是双酚A与至多15 mol%(基于双酚总摩尔数)的不同于被提及为优选的或特别优选的双酚(尤其2,2-双-(3,5-二溴-4-羟苯基)-丙烷)的共聚碳酸酯。
用于芳族聚酯碳酸酯的制备中的芳族二羧酰二卤优选是间苯二甲酸,对苯二甲酸,二苯醚-4,4’-二甲酸的以及萘-2,6-二甲酸的二酰氯。间苯二甲酸和对苯二甲酸两者的二酰氯按照在1:20和20:1之间的比率的混合物是特别优选的。
另外,碳酸卤化物,优选光气,在聚酯碳酸酯的制备中共同用作双官能的酸衍生物。
除了早已提到的单酚之外,用于芳族聚酯碳酸酯的制备中的可能的链终止剂还可以是它们的氯碳酸酯以及芳族单羧酸的酰氯(其能够任选被C1-C22-烷基或被卤素原子取代),以及脂族C2至C22-单羧酰氯。
链终止剂在各情况下的量是0.1-10 mol%,对于酚链终止剂而言基于双酚的摩尔数和对于单羧酰氯链终止剂而言基于二羧酰二氯的摩尔数计。
芳族聚酯碳酸酯还可以含有所引入的芳族羟基羧酸。
该芳族聚酯碳酸酯能够是线性的或按照已知的方式支化(为此参见DE-A 2 940 024和DE-A 3 007 934)。
能够使用的支化剂是,例如,三官能的或高于三官能的羧酰氯,如苯均三甲酰三氯,氰尿酸三氯化物,3,3’-、4,4’-二苯甲酮-四甲酰四氯,1,4,5,8-萘四甲酰四氯或均苯四甲酰四氯,用量为0.01到1.0 mol% (基于所使用的二羧酰二氯), 或三官能的或高于三官能的酚类,如均苯三酚,4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟苯基)-庚-2-烯,4,6-二甲基-2,4,6-三-(4-羟苯基)-庚烷,1,3,5-三-(4-羟苯基)-苯,1,1,1-三-(4-羟苯基)-乙烷,三-(4-羟苯基)-甲苯,2,2-双-[4,4-双-(4-羟苯基)-环己基]-丙烷,2,4-双-(4-羟苯基-异丙基)-苯酚,四-(4-羟苯基)-甲烷,2,6-双-(2-羟基-5’-甲基-苄基)-4-甲基-苯酚,2-(4-羟苯基)-2-(2,4-二羟苯基)-丙烷,四-(4-[ 4-羟苯基-异丙基]-苯氧基)-甲烷或1,4-双-[4’,4”-二羟基三苯基)-甲基]-苯,用量为0.01到1.0 mol%(基于所使用的双酚)。酚类支化剂能够最初与二苯酚一起被引入,而酰氯支化剂能够与酰二氯一起被引入。
碳酸酯结构单元在热塑性芳族聚酯碳酸酯中的含量能够任意改变。碳酸酯基团的含量优选是至多100 mol%,尤其至多80 mol%,特别优选至多50 mol%,基于酯基团和碳酸酯基团的总和计。芳族聚酯碳酸酯的酯和碳酸酯含量两者能够以嵌段的形式或以无规分布存在于缩聚物中。
芳族聚碳酸酯和聚酯碳酸酯的相对溶液粘度(ηrel)是在1.18到1.4,优选1.20到1.32范围内(针对0.5 g聚碳酸酯或聚酯碳酸酯在100 ml二氯甲烷中的溶液在25℃下测得)。
该热塑性芳族聚碳酸酯和聚酯碳酸酯能够单独使用或以任意混合物来使用。
组分B
组分B含有:
Ba) 在乳液聚合中制备的至少一种接枝聚合物,和
Bb) 至少一种羧酸盐,优选具有10-30个碳原子的羧酸的、树脂酸的或树脂酸衍生物的盐,特别优选树脂酸的或树脂酸衍生物的盐,
并作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中具有> 7,优选7.5-10,尤其7.5-9的pH值。
组分B优选含有:
Ba) 99.95-95重量份,优选99.7-96重量份,特别优选99.5-97重量份(以组分Ba)和Bb)的总量为基础)的下列中的一种或多种接枝聚合物:
Ba.1 10-90重量%,优选20-70重量%,尤其25-50重量%(以组分Ba.1和Ba.2的总量为基础)的至少一种乙烯基单体,该单体接枝在
Ba.2 10-90重量%,优选30-80重量%,尤其50-75重量%(以组分Ba.1和Ba.2的总量为基础)的具有<10℃、优选<0℃、特别优选<-20℃的玻璃化转变温度的一种或多种接枝基体上,和
Bb) 0.05-5重量份,优选0.3-4重量份,特别优选0.5-3重量份(以组分Ba)和Bb)的总量为基础)的羧酸盐,优选具有10-30个碳原子的羧酸的盐,树脂酸的盐或树脂酸衍生物的盐,特别优选是树脂酸的或树脂酸衍生物的盐。
该接枝基体Ba.2通常具有0.05到2μm,优选0.1到1μm,特别优选0.2到0.5μm的平均粒度(d50值)。
单体Ba.1优选是以下单体的混合物:
Ba.1.1 50-99重量份的乙烯基芳族烃和/或芳环上取代的乙烯基芳族烃(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(如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯),和
Ba.1.2 1-50重量份的乙烯基氰(不饱和腈类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/或不饱和羧酸类的衍生物(如酸酐和酰亚胺),例如马来酸酐和N-苯基马来酰亚胺。
优选的单体Ba.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Ba.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Ba.1.1苯乙烯和Ba.1.2丙烯腈。
适合于接枝聚合物Ba)的接枝基体Ba.2例如是二烯烃橡胶,EP(D)M橡胶,即以乙烯/丙烯和任选的二烯烃为基础的那些,丙烯酸酯橡胶,聚氨酯橡胶,硅酮橡胶,氯丁二烯橡胶和乙烯/乙酸乙烯橡胶以及硅酮/丙烯酸酯复合材料橡胶。
优选的接枝基体Ba.2是二烯烃橡胶,例如以丁二烯和异戊二烯为基础的那些,或二烯烃橡胶的混合物或二烯烃橡胶的共聚物或它们与其它可共聚合的单体(例如根据Ba.1.1和Ba.1.2)的混合物,前提条件是组分Ba.2的玻璃化转变温度是<10℃,优选<0℃,特别优选<-20℃。纯聚丁二烯橡胶是特别优选的。
特别优选的聚合物Ba)是,例如ABS和MBS聚合物。
根据Ba.2的合适丙烯酸酯橡胶优选是丙烯酸烷基酯的、任选有至多40重量%(以Ba.2为基础)的其它可聚合的烯属不饱和单体的聚合物。优选的可聚合的丙烯酸酯包括C1到C8-烷基酯,例如甲酯,乙酯,丁酯,正辛酯和2-乙基己酯;卤代烷基酯,优选卤代C1-C8-烷基酯,如丙烯酸氯乙酯,和这些单体的混合物。
为了交联,具有一个以上可聚合双键的单体能够进行共聚合。交联用单体的优选实例是具有3-8个碳原子的不饱和单羧酸和具有3-12个碳原子的不饱和一元醇或具有2-4个OH基团和2-20个碳原子的饱和多元醇的酯,如二甲基丙烯酸乙二醇酯和甲基丙烯酸烯丙酯;多不饱和的杂环化合物,如氰脲酸三乙烯酯和氰脲酸三烯丙酯;多官能的乙烯基化合物,如二-和三乙烯基苯,以及磷酸三烯丙酯和邻苯二甲酸二烯丙酯。优选的交联用单体是甲基丙烯酸烯丙酯,二甲基丙烯酸乙二醇酯,邻苯二甲酸二烯丙酯和含有至少三个烯属不饱和基团的杂环化合物。特别优选的交联用单体是环构单体氰脲酸三烯丙酯,异氰脲酸三烯丙酯,三丙烯酰基六氢-s-三嗪,三烯丙基苯。交联用单体的量优选是0.02到5重量%,尤其0.05到2重量%,以接枝基体Ba.2为基础。对于具有至少三个烯属不饱和基团的环状交联用单体,有利的是将该用量限制到低于接枝基体Ba.2的1重量%。
除了丙烯酸酯之外,能够任选用于接枝基体Ba.2的制备中的优选的“其它”可聚合的烯属不饱和单体是,例如,丙烯腈,苯乙烯,α-甲基苯乙烯,丙烯酰胺,乙烯基C1-C6-烷基醚,甲基丙烯酸甲酯和丁二烯。作为接枝基体Ba.2的优选丙烯酸酯橡胶是具有至少60重量%的凝胶含量的乳液聚合物。
根据Ba.2的其它合适接枝基体是具有接枝活性位的硅酮橡胶,如在DE-OS 3 704 657,DE-OS 3 704 655,DE-OS 3 651 540和DE-OS 3 631 539中所述。
该颗粒状接枝基体是部分地或完全地交联的。交联的接枝基体的含量通过在合适溶剂中的凝胶含量来表征。
接枝基体Ba.2的凝胶含量是在25℃下在合适溶剂中,作为在这些溶剂中的不溶性物质含量来测定的 (M. Hoffmann, H. Krömer, R. Kuhn, Polymeranalytik I und II, Georg Thieme-Verlag, Stuttgart 1977)。
接枝基体Ba.2的凝胶含量是至少30重量%,优选至少40重量%,特别优选至少70重量%(在甲苯中测量)。
接枝基体颗粒的粒度能够通过直接生长或通过具有较小平均粒度的橡胶胶乳的聚结来调节。
平均粒度d50是一种直径,在各情况下有50重量%的颗粒在该直径之上和之下。它能够通过超离心测量法测定(W. Scholtan, H. Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-l796)。
具有核壳结构的接枝聚合物Ba)是优选的。
组分B能够如下来制备:
a)将在乳液聚合中制备的接枝聚合物Ba)与羧酸盐Bb)进行物理混合,或
b)在乳液聚合中制备接枝聚合物Ba),其中羧酸盐Bb)在接枝聚合物制备的至少一个工艺步骤中用作乳化剂,并且由于制备的原因而保留在接枝聚合物中或仅仅部分从接枝聚合物中除去。
在优选的实施方案中,组分B是在乳液聚合中制备的接枝聚合物,在其制备中羧酸盐用作乳化剂。根据这一实施方案,组分B可通过以下方法来获得:
(i)其中在第一个工艺步骤中制备接枝基体Ba.2,
(ii)该接枝基体在乳液聚合中的第二个工艺步骤中与至少一种乙烯基单体Ba.1进行接枝反应,其中该接枝反应是在>7、优选>8的pH值下,尤其在8-13的pH范围中进行,其中任选地添加添加剂,例如稳定剂和抗氧化剂,优选作为水乳液或分散体添加,
(iii)其中在工艺步骤(i)-(ii)中的至少一步中,羧酸盐Bb)用作乳化剂,任选地与不同于羧酸盐Bb)的其它表面活性物质相组合使用,
(iv)其中接枝聚合物胶乳的沉淀是在碱性介质中即在>7的pH值下,或在不会导致早已存在的碱性组分完全中和的那些条件(任选也是稍微酸性的条件)下进行,和
(v)其中用作乳化剂的羧酸盐在接枝聚合物胶乳的后续后处理过程中保留在接枝聚合物中,或只是部分地从接枝聚合物中除去。
根据(iv)的羧酸盐Bb)能够用于在本优选实施方案中的组分B的制备中,用于接枝基体Ba.2的制备中(即在步骤(i)中),用于接枝反应中(即在步骤(ii)中),以水乳液或分散体的形式用于添加剂的任何添加中(即在步骤(iii)中),或还有在各情况下部分地用于接枝基体的制备中,用于接枝反应中或以水乳液或分散体的形式用于添加剂的添加中。在这里,羧酸盐Bb)优选是以0.1-5重量份,特别优选0.3-4重量份,尤其0.5-3重量份的浓度总量用于反应步骤(i)-(iii)中,在各情况下以所要制备的组分B的重量为基础计。
在接枝反应中,已知的是,接枝用单体不一定完全地接枝到接枝基体上。根据组分Ba的接枝聚合物因此被理解为指一种产品,它根据以上所述方法形成并且因此还可含有由在接枝基体存在下接枝用单体的(共)聚合反应所形成的游离的(即没有以化学键连接于橡胶上的)(共)聚合物。
优选羧酸盐Bb)单独或彼此组合用作乳化剂,例如和优选具有10-30个碳原子的羧酸(例如具有10-30个碳原子的脂肪酸)的、或树脂酸或树脂酸衍生物的金属盐。所述金属盐优选是碱金属盐和碱土金属盐,尤其钠和钾盐(Na和K盐)。树脂酸或树脂酸衍生物的碱金属盐(尤其Na和K盐)特别优选用作乳化剂。此类树脂皂的一些但非穷举的例子是,例如歧化脱氢松香酸的钠或钾盐,它们尤其作为Resin® 731D、Resin® 835A由Abieta GmbH公司(Gersthofen)和作为Gresinox® 578M由Granel S.A.公司(法国)销售。
该羧酸盐Bb)也能够与其它表面活性物质相组合,例如与有机硫酸盐、磺酸盐或磷酸盐相组合,而且可以与中性乳化剂相组合,用于接枝基体Ba.2的合成中和/或用于接枝反应中和/或用于添加剂的任何添加中。
在借助于含羧酸盐的乳化剂(即羧酸盐Bb))所进行的组分B的制备中的反应程序需要在>7的pH值下的碱性介质。反应优选是在8-13范围内的pH值下进行的。碱性水平的维持一般是通过采用碱,例如NaOH,KOH,胺类或缓冲体系,例如NH3/NH4Cl或NaHCO3/Na2CO3来确保。
接枝共聚物Ba)是通过自由基聚合法来制备的。
在所选择的反应温度下(30-95℃,优选60-85℃)离解的全部自由基形成剂,即仅仅热离解的那些和在氧化还原体系存在下离解的那些,都适合于引发聚合反应。可能的聚合引发剂优选是自由基形成剂,例如过氧化物,如优选过硫酸盐(例如过硫酸钠或过硫酸钾)和偶氮化合物,如偶氮二异丁腈。然而,也能够使用氧化还原体系,尤其以氢过氧化物为基础的那些,如叔丁基氢过氧化物和氢过氧化枯烯。
特别合适的接枝橡胶是根据US 4 937 285,用有机氢过氧化物和抗坏血酸组成的引发剂体系,由氧化还原引发所制备的那些聚合物。
聚合反应已完成的接枝聚合物分散体的后处理在组分B的制备中起着重要的作用,其中该后处理在碱性介质中或至少在碱性成分未完全中和的情况下在组分B的胶乳中进行。
合适后处理过程的例子是,例如,利用电解质水溶液的作用的接枝聚合物分散体的沉淀(该电解质水溶液例如是盐(例如硫酸镁、氯化钙、氯化钠)的溶液、酸(例如硫酸、盐酸、磷酸、乙酸)的溶液或它们的混合物),利用低温作用的沉淀(冷冻凝聚)或通过喷雾干燥直接从分散体(胶乳)获得沉淀产物。在优选的实施方案中,接枝聚合物分散体的沉淀是通过中性盐(例如硫酸镁、氯化钙、氯化钠)的添加来进行的。
在这里,对于根据本发明的组合物的组分B的后处理,重要的是没有发生碱性组分的完全中和,这样所获得的干燥组分B当悬浮于蒸馏水中(作为10重量%的悬浮液)时具有>7,优选7.5-10,尤其7.5-9的pH值。
在备选的后处理过程中,在沉淀之后,湿的接枝聚合物(组分B)与热塑性树脂熔体(组分D)在捏合反应器中进行掺混。这一后处理过程的细节已描述在EP-A 867 463中。由这一后处理过程获得的由接枝聚合物与根据组分D的热塑性树脂组成的组合物能够用于根据本发明的模塑组合物的制备中。
组分C
至少一种布朗斯台德酸式磷化合物,即具有至少一个P-OH官能团的化合物,用作组分C。
在优选的实施方案中,这是其中磷具有氧化价态+3或+5的布朗斯台德酸式磷化合物。
合适的此类布朗斯台德酸式磷化合物是无机化合物(例如和优选,正磷酸,偏磷酸,低聚磷酸和亚磷酸),和具有至少一个P-OH官能团的有机磷化合物。这些有机磷化合物是正磷酸、偏磷酸、低聚磷酸或亚磷酸与任何类型的醇类的半酯或偏酯,其中该半酯或偏酯具有至少一个P-OH官能团。例如,组分C是选自于由P(O)(OH)3,P(O)(OH)(OR7)(OR8),P(O)(OH)R7(OR8),P(O)(OH)R7R8,P(O)(OH)2(OR7),P(O)(OH)2R7,P(OH)3,P(OH)(OR7)(OR8),P(OH)(OR7)R8,P(OH)R7R8,P(OH)2(OR7),P(OH)2R7和相同种类或不同种类的上述化合物的缩合产物所组成的组中的至少一种的化合物, 其中R7和R8表示任意的相同或不同的有机基团,例如表示任选取代的烷基、芳基或烷基芳基。在这里,该基团R7和R8也能够相连形成环状基团。
在本发明的特别优选的实施方案中,根据通式(IV)的化合物用作组分C:
Figure 258908DEST_PATH_IMAGE004
(IV)
其中
R9和R10彼此独立地表示C1-C9-烷基,任选取代的C5-C6-环烷基,C6-C10-芳基或C7-C12-芳烷基,和
Y表示S或CZ1Z2,其中Z1和Z2彼此独立地表示H,C1-C6-烷基,环己烯基或环己基。
根据通式(IV)的化合物是已知并且已公开在例如EP-A 0 023 291中。
最优选作为组分C的化合物是双-(2-羟基-3-环己基-5-甲基-苯基)硫化物的亚磷酸酯(通式IVa):
Figure 73280DEST_PATH_IMAGE005
(IVa)
双-(2-羟基-3-环己基-5-甲基-苯基)-甲烷的亚磷酸酯(通式IVb):
(IVb)
双-(2-羟基-3-苄基-5-甲基-苯基)硫化物的亚磷酸酯(通式IVc):
Figure 38142DEST_PATH_IMAGE007
(IVc)
和双-(2-羟基-3-苄基-5-甲基-苯基)-甲烷的亚磷酸酯(通式IVd):
(IVd)。
在本发明的进一步优选的实施方案中,组分C是结构(V)或(VI)的化合物:
Figure 781287DEST_PATH_IMAGE009
(V)
Figure 774651DEST_PATH_IMAGE010
(VI)
其中
R11,R12和R13彼此独立地在各情况下表示任选卤化的C1-C8烷基,或在各情况下任选被烷基、优选C1-C4烷基和/或被卤素(优选氯或溴)所取代的C5-C6环烷基,C6-C20芳基或C7-C12-芳烷基,
n彼此独立地表示0或1,
q表示0-30,和
X表示具有6-30个碳原子的单环或多环芳族基团,或能够被OH取代的和能够含有至多8个醚键的具有2-30个碳原子的线性或支化脂族基团。
优选,R11,R12和R13彼此独立地表示C1-C4-烷基,苯基,萘基或苯基-C1-C4-烷基。该芳族基R11,R12和R13进而可以被卤素基团和/或烷基,优选氯,溴和/或C1-C4烷基,所取代。特别优选的芳基是甲苯基,苯基,二甲苯基,丙基苯基或丁基苯基,以及它们的相应溴化和氯化衍生物。
在通式(V)或(VI)中的X优选表示具有6-30个碳原子的单环或多环芳族基团。该基团优选是从通式(I)的双酚形成的。
在通式(V)或(VI)中的n能够彼此独立地是0或1,优选n是1。
q表示0-30,优选0.3-20,特别优选0.5-10,尤其0.5-6,非常特别优选1.1-1.6的值。
在通式(V)或(VI)中的X特别优选地表示
Figure 528980DEST_PATH_IMAGE011
或它们的氯化或溴化的衍生物;尤其,X从间苯二酚,氢醌,双酚A或二苯基苯酚形成。最优选,X从双酚A形成。
最优选作为组分C的化合物是根据通式(Va)的化合物:
Figure 141358DEST_PATH_IMAGE012
(Va)
其中在通式(Va)中的q表示0-30,优选0.3-20,特别优选0.5-10,尤其0.5-6,非常特别优选1.1-1.6的值。
各种磷酸化合物的混合物也可用作本发明的组分C。
组分D
选自于在本体、溶液或悬浮聚合中制备的接枝聚合物D.1,无橡胶的(共)聚合物D.2和聚酯D.3当中的至少一种代表物的聚合物可能用作组分D。
组分D.1包括下列物质在本体、溶液或悬浮聚合中制备的接枝聚合物:
D.1.1 50-95,优选70-92,尤其75-90重量%(以组分D.1为基础计)的至少一种乙烯基单体,它接枝在
D.1.2 5-50,优选8-30,尤其10-25重量%(以组分D.1为基础计)的具有<10℃,优选<0℃,特别优选<-20℃的玻璃化转变温度的一种或多种接枝基体上。
该接枝基体D.1.2通常具有0.1到10μm,优选0.3到5μm,特别优选0.5到 2.0μm的平均粒度(d50值)。
单体D.1.1优选是下列物质的混合物:
D.1.1.1 50-99重量份的乙烯基芳族烃和/或芳环上取代的乙烯基芳族烃(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(如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸乙酯),和
D.1.1.2 1-50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),例如马来酸酐和N-苯基马来酰亚胺。
优选的单体D.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D.1.1.2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D.1.1.1苯乙烯和D.1.1.2丙烯腈。
适合于接枝聚合物D.1的接枝基体D.1.2例如是二烯烃橡胶,EP(D)M橡胶,即以乙烯/丙烯和任选的二烯烃为基础的那些,丙烯酸酯橡胶,聚氨酯橡胶,硅酮橡胶,氯丁二烯和乙烯/乙酸乙烯橡胶以及硅酮/丙烯酸酯复合材料橡胶。
优选的接枝基体D.1.2是二烯烃橡胶,例如以丁二烯和异戊二烯为基础,或二烯烃橡胶的混合物或二烯烃橡胶的共聚物或与其它可共聚合的单体(例如根据D.1.1.1和D.1.1.2)的混合物,前提条件是组分B.2的玻璃化转变温度<10℃,优选<0℃,特别优选<-20℃。纯聚丁二烯橡胶是特别优选的。
特别优选的聚合物D.1是例如ABS聚合物。
接枝共聚物D.1是通过自由基聚合法来制备的。
接枝聚合物D.1的凝胶含量优选是10-50重量%,尤其15-40重量%(在丙酮中测量)。
因为在接枝反应的过程中该接枝单体已知不一定完全接枝到该接枝基体上,根据本发明接枝聚合物D.1也被理解为指通过在接枝基体存在下的接枝用单体的(共)聚合反应生产的并且也在后处理过程中一起获得的那些产物。这些产物能够因此也含有接枝单体的游离(共)聚合物,即没有以化学键连接于该橡胶上的(共)聚合物。
在接枝聚合物D.1中,游离(共)聚合物(即,没有键接于橡胶上的(共)聚合物)的重均分子量Mw优选是50000-250000 g/mol,尤其60000-200000 g/mol,特别优选70000-130000 g/mol。
无橡胶的乙烯基(共)聚合物D.2是选自于下列这些单体中的至少一种单体的无橡胶的均聚物和/或共聚物:乙烯基芳族烃,乙烯基氰(不饱和腈),(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯,不饱和羧酸和不饱和羧酸的衍生物(如酸酐和酰亚胺)。
尤其合适的(共)聚合物D.2是下列这些单体的(共)聚合物:
D.2.1 50-99重量%(以(共)聚合物D.2为基础)的选自于乙烯基芳族烃(例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯),在环上取代的乙烯基芳族烃(例如对甲基苯乙烯,对氯苯乙烯)和(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯(例如甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯,丙烯酸叔丁酯)中的至少一种单体,和
D.2.2 1-50重量%(以该(共)聚合物D.2为基础)的选自于乙烯基氰(例如不饱和腈如丙烯腈和甲基丙烯腈),(甲基)丙烯酸(C1-C8)-烷基酯(例如甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯,丙烯酸叔丁酯),不饱和羧酸和不饱和羧酸的衍生物(例如马来酸酐和N-苯基-马来酰亚胺)中的至少一种单体。
这些(共)聚合物D.2是树脂状的,热塑性的和不含橡胶的。苯乙烯和丙烯腈的共聚物是特别优选的。
此类(共)聚合物D.2是已知的并且能够通过自由基聚合,尤其通过乳液、悬浮、溶液或本体聚合法来制备。(共)聚合物优选具有在50000和250000 g/mol之间,尤其在60000和180000 g/mol之间,特别优选在70000和150000 g/mol之间的平均分子量Mw(重均,由GPC、光散射或沉降法测定)。
组分D.3的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯是从芳族二羧酸或它们的反应活性衍生物,如二甲酯或酸酐,与脂肪族、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。
优选的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯包括至少80重量%、优选至少90重量%(基于二羧酸组分计)的对苯二甲酸残基和至少80重量%、优选至少90 mol%(基于二醇组分计的)的乙二醇残基和/或丁二醇-1,4-残基。
除对苯二甲酸残基之外,优选的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯能够含有最多20 mol%,优选最多10 mol%的具有8-14个C原子的其它芳族或脂环族二羧酸的或具有4-12个C原子的脂族二羧酸的残基,例如邻苯二甲酸,间苯二酸,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,环己烷二乙酸的残基。
除乙二醇基团和/或丁二醇-1,4-基团外,优选的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯能够还含有最多20 mol%、优选最多10 mol%的具有3到12个C原子的其它脂肪族二醇或具有6到21个C原子的脂环族二醇,例如1,3-丙二醇,2-乙基-1,3-丙二醇,新戊二醇,1,5-戊二醇,1,6-己二醇,环己烷-1,4-二甲醇,3-甲基-2,4-戊二醇,2-甲基-2,4-戊二醇,2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇,2-乙基-1,3-己二醇,2,2-二乙基-1,3-丙二醇,2,5-己二醇,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(DE-A 2 407 674,2 407 776,2 715 932)。
聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯能够通过相对少量的3元或4元醇或3元或4元羧酸的引入而支化,按照例如在DE-A 1 900 270和US-PS 3 692 744中所述。优选的支化剂的例子是苯均三酸,偏苯三酸,三羟甲基乙烷和三羟甲基丙烷和季戊四醇。
仅仅从对苯二甲酸和它的反应活性衍生物(例如它的二烷基酯类)和乙二醇和/或1,4-丁二醇制备的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯,以及这些聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯的混合物是特别优选的。
聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯的混合物含有1重量%-50重量%,优选1重量%-30重量%的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯和50重量%-99重量%,优选70重量%-99重量%的聚对苯二甲酸丁二醇酯。
优选使用的聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯一般具有0.4 dl/g-1.5 dl/g,优选0.5 dl/g-1.2 dl/g的特性粘度,在苯酚/邻二氯苯(1:1重量份)中在25℃下在乌氏粘度计中测得。
该聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯可以通过已知的方法制备 (参见,例如Kunststoff-Handbuch, Band VIII, 第695页起, Carl-Hanser-Verlag, München 1973)。
组分E
根据本发明的组合物能够包括其它添加剂作为组分E。
根据组分E的可能其它添加剂是商购的聚合物添加剂,其选自阻燃剂(例如磷化合物或卤素化合物),阻燃增效剂(例如纳米尺寸金属氧化物),烟雾抑制添加剂(例如硼酸或硼酸锌),防滴剂(例如氟化聚烯烃、硅酮或芳族聚酰胺纤维物质类型的化合物),内部和外部润滑和脱模剂(例如季戊四醇四硬脂酸酯,褐煤蜡或聚乙烯蜡),流动助剂(例如低分子量乙烯基(共)聚合物), 抗静电剂(例如环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物,其它聚醚或聚羟基醚,聚醚酰胺,聚酯酰胺或磺酸盐),电导添加剂(例如导电性炭黑或碳纳米管),稳定剂(例如UV/光稳定剂,热稳定剂,抗氧化剂,酯基转移抑制剂,防止水解的试剂),具有抗菌作用的添加剂(例如银或银盐),改进抗划性的添加剂(例如硅油或陶瓷(中空)珠),IR吸收剂,光学增白剂,荧光添加剂,不同于组分B的抗冲改性剂,小片、薄片或纤维形式的填料和增强物质(例如硅灰石,玻璃纤维或碳纤维,云母,蒙脱石,粘土层矿物,页硅酸盐,高岭土,滑石和玻璃薄片)以及染料和颜料。
含磷的化合物优选用作根据组分E的阻燃剂。这些优选地是选自于由单体和低聚磷酸酯和膦酸酯,膦酸酯胺和膦腈组成的物质组,也有可能将选自于这些组中的一个或多个的多种组分的混合物用作阻燃剂。在这里没有具体提到的其它无卤素的磷化合物也可本身使用或与其它无卤素的磷化合物任意组合来使用。
优选的单体的和低聚的磷酸酯和膦酸酯是通式(VII)的磷化合物:
Figure 664743DEST_PATH_IMAGE013
(VII)
其中
R1,R2,R3和R4彼此独立地在各情况下表示任选卤化的C1-C8烷基,在各情况下任选被烷基,优选C1-C4烷基,和/或被卤素(优选氯或溴)所取代的C5-C6环烷基,C6-C20芳基或C7-C12-芳烷基,
n 彼此独立地表示0或1,
q 表示0-30,和
X 表示具有6-30个碳原子的单环或多环芳族基团,或能够被OH取代的和能够含有至多8个醚键的具有2-30个碳原子的线性或支化脂族基团。
优选R1,R2,R3和R4彼此独立地表示C1-C4-烷基,苯基,萘基或苯基-C1-C4-烷基。该芳族基R1,R2,R3和R4进而可以被卤素基团和/或烷基,优选氯,溴和/或C1-C4烷基,所取代。特别优选的芳基是甲苯基,苯基,二甲苯基,丙基苯基或丁基苯基,以及它们的相应溴化和氯化衍生物。
在通式(VII)中的X优选表示具有6-30个碳原子的单环或多环芳族基团。该基团优选是从通式(I)的双酚形成的。
在通式(VII)中的n可以彼此独立地是0或1;优选n是1。
q表示0-30,优选0.3-20,特别优选0.5-10,尤其0.5-6,非常特别优选1.1-1.6的值。
X特别优选表示:
或它们的氯化或溴化的衍生物;尤其X从间苯二酚,氢醌,双酚A或二苯基苯酚形成。特别优选X从双酚A形成。
各种磷酸酯的混合物也可用作本发明的组分E。
通式(VII)的磷化合物尤其是磷酸三丁酯,磷酸三苯酯,磷酸三甲苯酯,磷酸二苯基甲苯酯,磷酸二苯基辛酯,磷酸二苯基-2-乙基甲苯酯,磷酸三(异丙基苯基)酯,间苯二酚桥连的低聚磷酸酯和双酚A桥连的低聚磷酸酯。使用从双酚A形成的通式(IV)的低聚磷酸酯是特别优选的。
根据通式(VIIa)的双酚A基低聚磷酸酯
Figure 211579DEST_PATH_IMAGE014
(VIIa)
最优选用作组分E。
根据组分E的磷化合物是已知的(参见,例如EP-A 0 363 608,EP-A 0 640 655)或可以由已知的方法按照类似方式制备 (例如Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Bd. 18, 第301页起,1979; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Bd. 12/1, 第43页; Beilstein Bd. 6, 第177页)。
如果使用各种磷化合物的混合物,和对于低聚磷化合物的情况,所述的q值是平均q值。平均q值能够通过利用合适的方法(气相色谱法(GC),高压液相色谱法(HPLC),凝胶渗透色谱法(GPC))测定磷化合物的组成(分子量分布)并由其计算q的平均值来进行测定。
此外,膦酸酯胺和膦腈,如在WO 00/00541和WO 01/18105中所述,可以用作阻燃剂。
这些阻燃剂可以单独使用或以彼此之间的任意混合物使用或以与其它阻燃剂的混合物使用。
在优选的实施方案中该阻燃剂与作为防滴剂的聚四氟乙烯(PTFE)相组合使用。
模塑组合物的制备
根据本发明的模塑组合物能够,例如,通过按照已知方法混合这些具体的成分,然后在普通设备如内部捏合机、挤出机和双螺杆挤出机中在200℃-360℃、优选240-340℃、特别优选240℃-320℃的温度下进行熔体混合和熔体挤出来制备。各成分的混合可按照已知方式相继或同时进行,并且尤其在约20℃(室温)和在更高温度下进行。
本发明同样还提供模塑组合物的制备方法和该组合物用于成型体的生产的用途和模制件本身。
根据本发明的模塑组合物能够用于任一类型的成形体的生产中。这些能够通过注射模塑法,挤出法和吹塑方法生产。另一种加工形式是从先前生产的片材或膜的热成形生产成形体。此类成形体的例子是膜,异型材,任一类型的外壳部件,例如,用于家用电器如电视机、压汁机、咖啡机和混合器;用于办公室机器如监视器、平板屏幕、笔记本电脑、打印机和复印机;片材,管材,电气装置管道,窗,门和建筑领域的其它异型材(内部装修材料和外部使用)以及电气和电子零件如开关、电插头和插座,以及公用车辆(尤其汽车领域)的车身或内部零件。
根据本发明的模塑组合物也能够尤其例如用于生产下列成形体或模制件:铁路车辆,船舶,飞机,公共汽车和其它机动车辆的内部装饰构件,含有小型变压器的电气设备的外壳,信息处理和传送用的设备的外壳,医疗设备的外壳和衬里,按摩设备和此类设备的外壳,儿童玩具车,平面壁元件,安全设备和电视机的外壳,绝热的运输容器,卫生设备和浴用设备的模制件,通风厨开口的覆盖栅和园林设备的外壳。
下列实施例用于进一步解释本发明。
实施例
组分A1
具有28000 g/mol(由GPC测定)的重均分子量
Figure 486703DEST_PATH_IMAGE015
w的以双酚A为基础的线性聚碳酸酯。
组分B-1
如下制备组分B.1:
(i) 在乳液聚合中(以80%转化率,以所使用的丁二烯为基础),从丁二烯制备由聚丁二烯橡胶构成的具有0.3μm的平均粒度d50的颗粒状接枝基体作为接枝基体Ba-1.2,
(ii) 然后,60重量份的这一接枝基体在乳液聚合中的第二个工艺步骤中与40重量份的由单体苯乙烯和丙烯腈(按照72 : 28的苯乙烯与丙烯腈的重量比)组成的混合物进行接枝反应,该接枝反应是在8-13的pH范围中进行的,
(iii) 其中,在工艺步骤(i)中 0.8重量份(以所使用的丁二烯为基础)的公开在EP-A 394 779实施例1中的乳化剂酸的二钠盐(在这里参见简化的通式(VIII))
Figure 5540DEST_PATH_IMAGE016
(VIII)
和在工艺步骤(ii)中 2.2重量份(以所使用的丙烯腈,苯乙烯和聚丁二烯橡胶的总量为基础)的从Abieta GmbH公司 (Gersthofen)商购的Resin® 731D(歧化脱氢松香酸的钠盐),作为乳化剂而添加,
(iv) 然后,接枝聚合物胶乳通过在碱性介质中即在>7的pH值下添加硫酸镁来进行沉淀,凝聚物被滤出和进行干燥,
(v) 其中在接枝聚合物胶乳的后处理过程中乳化剂仅仅部分地从接枝聚合物中除去。
所得组分B-1组成如下:
B-1a) 大约97.2-99.4重量份(以组分B-1a)和B-1b)的总量为基础计)的由下列物质在乳液聚合中制备的接枝聚合物:
B-1a.1 40重量份(以组分B-1a.1和B-1a.2的总量为基础)的具有72重量% : 28重量%的苯乙烯与丙烯腈的比率的苯乙烯/丙烯腈共聚物作为在下列接枝基体上的壳,
B-1a.2 60重量份(以组分B-1a.1和B-1a.2的总量为基础)的由具有0.3μm的平均粒度d50的聚丁二烯橡胶构成的颗粒状接枝基体作为芯,和
B-1b) 大约0.6-2.8重量份(以组分B-1a)和B-1b)的总量为基础计),的羧酸盐(用于步骤(i)和(ii)中的乳化剂酸的Na或Mg盐)。
所得组分B-1在蒸馏水中的分散体(10重量%的B-1悬浮在蒸馏水中)的pH值是pH = 8-9 (即在碱性范围中)。
组分B-2 (对比)
与B-1相当的接枝聚合物,但是通过使用硫酸镁/乙酸混合物在酸性介质中沉淀。该接枝聚合物在蒸馏水中的分散体(10重量%的B-2悬浮在蒸馏水中)的pH值是pH 6-7,因此在稍微酸性范围中。
组分C
双-(2-羟基-3-环己基-5-甲基-苯基)-甲烷的亚磷酸酯(通式IVb)
Figure 340706DEST_PATH_IMAGE006
(IVb)。
组分D
具有76:24重量%的苯乙烯/丙烯腈重量比和100000 g/mol的平均分子量Mw(由GPC在二甲基甲酰胺中在20℃下测量)的苯乙烯/丙烯腈共聚物。
组分E
E-1: 热稳定剂,Irganox® 1076,Ciba Speciality Chemicals公司
E-2: 热稳定剂,Irganox® B 900,Ciba Speciality Chemicals公司
E-3: 作为润滑剂/脱模剂的季戊四醇四硬脂酸酯
E-4: 炭黑珠800, Cabot公司。
模塑组合物的制备和试验
在双螺杆挤出机(ZSK-25)(Werner und Pfleiderer公司)中或在1.3升内部捏合机中,表1-3中所列的组合物在220-270℃的温度下进行混合,然后造粒。成品微粒在注塑成型机(Arburg公司)上在260℃或300℃的熔融温度和80℃的模具温度下进行加工,得到尺寸80毫米 x 10毫米 x 4毫米的试样。
下列方法用于试样性能的表征:
低温韧性是借助于IZOD缺口冲击强度来评价的,它是根据ISO 180-1A在-20℃下针对在注射模塑中在260℃的熔融温度下生产的试样所测量的。
在室温下在菜籽油中的耐应力开裂性(ESC)用作在临界加工条件下注塑的构件的耐化学品性的量度。测定一直到在300℃的熔融温度下注塑加工的尺寸80毫米 x 10毫米 x 4毫米的试样的应力开裂诱导的破裂损坏为止的时间,该试样利用夹紧模板来加载2.4 %的外部边缘纤维伸长率并且完全地浸入介质中。该测量是根据ISO 4599进行的。
在该微粒在95℃和100 %相对大气湿度下7天的贮存过程中,根据ISO 1133在260℃下以5 kg的柱塞负荷所测量的MVR的变化用作所制备的组合物耐水解性的量度。在这里,相对于在相应的贮存之前的MVR而言的MVR值的增加是作为ΔMVR (水解)来计算的,它由下式来定义。
Figure 69628DEST_PATH_IMAGE017
在测量温度下15分钟的保持时间之后,根据ISO 1133在300℃下以5 kg的柱塞负荷所测量的iMVR用作所制备的组合物的热稳定性的量度。
表1: 组合物和它们的性能
Figure 23809DEST_PATH_IMAGE018
n.g. = 未测量
表2: 组合物和它们的性能
n.g. = 未测量
表3: 组合物和它们的性能
n.g. = 未测量。
在表1-3中的实施例表明,用在乳液法中制备的接枝聚合物进行抗冲击改性的那些聚碳酸酯组合物令人吃惊地具有改进的水解稳定性和热稳定性的组合,同时有良好的低温韧性和耐化学品性,如果该乳液接枝聚合物-与现有技术的教导相反(参见,例如EP 900 827 B1)-不是在酸性介质中而是在碱性介质中已经经过沉淀和后处理,并且因此含有碱性组分,只要该组合物用酸性磷化合物稳定化就行(实施例2,3,5,9和10)。
其中乳液接枝聚合物(已经沉淀在酸性介质中并且用中性亚磷酸酯稳定剂稳定化)用于冲击强度的改性的组合物显示出较差的水解稳定性和热稳定性、耐化学品性能和低温韧性(V4,V6和V11),与根据本发明的可比组合物相比而言。如果具有乳液接枝聚合物(其已经在酸性介质中沉淀)的那些组合物另外用酸性磷化合物稳定化,则观察到在耐水解性的剧烈的进一步劣化(V7)。
其中乳液接枝聚合物已经在酸性介质中沉淀并且用中性亚磷酸酯稳定剂稳定化的组合物显示缺乏热稳定性(V1和V8),与根据本发明的可比组合物相比。

Claims (16)

1.组合物,其包含:
A) 10-99.5重量份的芳族聚碳酸酯或芳族聚酯碳酸酯或它们的混合物,以组分A + B + D的总量为基础计,
B) 0.5-60重量份的含有下列成分的混合物,以组分A + B + D的总量为基础计:
Ba) 至少一种在乳液聚合中制备的接枝聚合物,和
Bb) 至少一种羧酸盐,
其中所述混合物作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中,具有>7的pH值,
C) 0.001-1重量份的具有至少一个P-OH官能团的至少一种酸性磷化合物,以组分A + B + D的总量为基础计,
D) 0-60重量份的聚合物,以组分A + B + D的总量为基础计,该聚合物选自于与组分B不同的乙烯基(共)聚合物、聚酯和橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,
E) 0-40重量份的聚合物添加剂,以组分A + B + D的总量为基础计,
其中组分B和C以30:1-2000:1的比率使用。
2.根据权利要求1的组合物,其包含:
D) 0.5-40重量份的聚合物,以组分A + B + D的总量为基础计,该聚合物选自于与组分B不同的乙烯基(共)聚合物、聚酯和橡胶改性的乙烯基(共)聚合物,
E) 0.1-30重量份的聚合物添加剂,以组分A + B + D的总量为基础计。
3.根据权利要求1的组合物,其中根据组分Bb)的羧酸盐是具有10-30个碳原子的羧酸的碱金属盐和/或碱土金属盐。
4.根据权利要求3的组合物,其中根据组分Bb)的羧酸盐是树脂酸的或树脂酸衍生物的碱金属盐和/或碱土金属盐。
5.根据权利要求1的组合物,其中组分B作为10重量%的悬浮液悬浮在蒸馏水中,具有7.5-9的pH值。
6.根据权利要求1的组合物,其包含作为组分D)的在本体聚合、溶液聚合或悬浮聚合中制备的聚合物,该聚合物选自乙烯基(共)聚合物和橡胶改性的乙烯基(共)聚合物。
7.根据权利要求1的组合物,其包含:
40-75重量份的组分A,以组分A + B + D的总量为基础计,
3-30重量份的组分B,以组分A + B + D的总量为基础计,
0.005-0.3重量份的组分C,以组分A + B + D的总量为基础计,
5-40重量份的组分D,以组分A + B + D的总量为基础计,
0.5-20重量份的组分E,以组分A + B + D的总量为基础计。
8.根据权利要求7的组合物,其中组分B和C以80:1-800:1的比率使用。
9.根据权利要求1的组合物,其中组分B可通过如下方法获得:
(i)其中在乳液聚合中的第一个工艺步骤中制备接枝基体Ba.2,
(ii)使该接枝基体在乳液聚合中的第二个工艺步骤中与至少一种乙烯基单体Ba.1进行接枝反应,其中该接枝反应是在>7的pH值下进行,其中任选地添加添加剂,
(iii)其中在工艺步骤(i)-(ii)中的至少一个中,将羧酸盐Bb)用作乳化剂,任选地与不同于羧酸盐Bb)的其它表面活性物质组合使用,
(iv)其中接枝聚合物胶乳的沉淀是在碱性介质中即在>7的pH值下,或在不会导致早已存在的碱性组分的完全中和的、任选也稍微酸性的条件下进行,和
(v)其中用作乳化剂的羧酸盐在接枝聚合物胶乳的后续的后处理过程中保留在接枝聚合物中,或者只是部分从接枝聚合物中除去。
10.根据权利要求1的组合物,其中组分C)选自下组中的至少一种化合物:
正磷酸,
偏磷酸,
低聚磷酸,
亚磷酸,
P(O)(OH)(OR7)(OR8),
P(O)(OH)R7(OR8),
P(O)(OH)R7R8
P(O)(OH)2(OR7),
P(O)(OH)2R7
P(OH)(OR7)(OR8),
P(OH)(OR7)R8
P(OH)R7R8
P(OH)2(OR7),和
P(OH)2R7
以及相同种类或不同种类的这些化合物的缩合产物,
其中R7和R8表示任意相同或不同的有机基团,其中该基团R7和R8也能够相连形成环状基团。
11.根据权利要求1的组合物,其中组分C)是根据通式(IV)的化合物
Figure 861538DEST_PATH_IMAGE001
(IV)
其中
R9和R10彼此独立地表示C1-C9-烷基,任选取代的C5-C6-环烷基,C6-C10-芳基或C7-C12-芳烷基,和
Y 表示S或CZ1Z2,其中Z1和Z2彼此独立地表示H,C1-C6-烷基,环己烯基或环己基。
12.根据权利要求1的组合物,其中组分C)选自下组中的至少一种化合物:
结构(V)的化合物
Figure 778679DEST_PATH_IMAGE002
(V)
和结构(VI)的化合物
Figure 496099DEST_PATH_IMAGE003
(VI)
其中
R11、R12和R13彼此独立地在各情况下表示任选卤化的C1-C8烷基,在各情况下任选被烷基和/或卤素取代的C5-C6环烷基,C6-C20芳基或C7-C12-芳烷基,
n 彼此独立地表示0或1,
q 表示0-30,和
X 表示具有6-30个碳原子的单环或多环芳族基团,或能够被OH取代并含有至多8个醚键的具有2-30个碳原子的线性或支化脂族基团。
13.权利要求9的组合物,其中所述添加剂是稳定剂和/或抗氧化剂。
14.权利要求9的组合物,其中所述添加剂作为水乳液或分散体添加。
15.包含根据权利要求1到14中任一项的组合物的模塑体。
16.根据权利要求15的模塑体,特征在于其为汽车、铁路车辆、飞机或水运船只的部件,或是膜、异型材或外壳部件。
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