ДИСПЕРГАТОРЫ В КОМПОЗИТАХ
DISPERSANTS IN COMPOSITES

Настоящее изобретение относится к полимерным композитам, преимущественно к композициям, включающим синтетический полимер, тальк в качестве наполнителя, где частицы талька обладают средним размером от 0,4 до 25 мкм, и диспергатор, который основан на неионогенном поверхностно-активном веществе или статистическом, блочном или гребнеобразном сополимере.
Другим объектом настоящего изобретения является способ получения полимерного композита, который включает смешение в расплаве смеси синтетического полимера, вышеупомянутого талькового наполнителя и вышеупомянутого диспергатора.
Существует обширная литература по органическо-неорганическим композитам на основе глин или слоистых силикатов и синтетических полимеров. Задача недавних исследований заключалась в уменьшении количества наполнителя в таких композитах и в получении материалов со значительно улучшенными жесткостью, температурой тепловой деформации, улучшенной стойкостью к царапанию и т.д. при одновременном отсутствии недостатков, например ударопрочных свойств, относительного удлинения при разрыве, долговременной стойкости против теплового старения и т.д., в сравнении с ненаполненным полимером. В этом контексте полиолефиновые нанокомпозиты готовят из органических модифицированных глин. Используемые глины обычно модифицируют длинноцепочечным алкилом или диалкиламмониевыми ионами или аминами, или в немногих случаях другими ониевыми ионами наподобие, например, фосфония. Добавки аммониевого иона/амина обычно внедряют в структуру глин отдельной стадией интеркаляции.
Эти нанокомпозиты на основе модифицированных органическими веществами глин проявляют некоторые из вышеупомянутых улучшений, но обладают также рядом недостатков. Обычно используемые для модификации аммониевые соли могут быть термически нестабильными при температурах, создаваемых при переработке полиолефинов, или могут привести к нежелательным реакциям в условиях переработки. Более того все еще существуют проблемы в том, что касается стабильности композитов, когда глины диспергируют непосредственно в технических полиолефинах. Все еще сохраняются сомнения в том, что расслоенные структуры, получаемые этим путем, оказываются стабильными, и полагают, что они могут повторно агрегироваться во время последующих процессов переработки в расплаве наподобие, например, литья под давлением.
Формование полиолефиновых нанокомпозитов переработкой в расплаве требует, таким образом, применения дополнительной добавки, чаще всего полипропилена с привитым на него малеиновым ангидридом, который в рабочих примерах содержится в качестве одного из основных компонентов конечного продукта.
A.Okada и др. в Macromolecules 1997, 30, 6333-6338 или US 5973053 говорят, что полипропиленовый нанокомпозит получают, когда глину, предварительно модифицированную октадециламмониевыми солями, совмещают с полипропиленом в присутствии полиолефиновых олигомеров, содержащих полярную функциональную группу, например полипропилена с привитым на него малеиновым ангидридом.
В US 5939184 описано получение полипропиленовых нанокомпозитов на основе модифицированных алкиламмонием глин и полярного привитого полиолефина или олефинового сополимера, который как правило используют в избытке относительно количества глины.
В WO-A-99/07790 описан нанокомпозитный материал на основе глины, обладающей слоистой структурой и катионообменной емкостью от 30 до 250 мэкв. на 100 г, полимерной матрицы и блок-сополимера или привитого сополимера, где блок-сополимер или привитой сополимер включает одно или несколько первых структурных звеньев (А), которые совместимы с глиной, и одно или несколько вторых структурных звеньев (Б), которые совместимы с полимерной матрицей.
В WO-A-00/34393 описан полимерно-глиняный нанокомпозит, включающий (I) перерабатываемый в расплаве матричный полимер, (II) слоистый глиняный материал и (III) совместимый с матричным полимером функционализованный олигомер или полимер. Конкретно описанный пример компонента (III) представляет собой, например, функционализованный аммонием поликапролактон.
В WO-A-01/48080 описаны полиолефиновые нанокомпозиты, основанные на применении обработанной катионообменом глины и высокомолекулярного полипропилена с привитым на него малеиновым ангидридом.
В WO-A-01/85831 описаны полиолефиновые нанокомпозиты, основанные на применении обработанной катионообменом глины и полиолефина с привитым на него органическим катионом наподобие, например, аммониевого иона.
Применение этиленоксид-этиленового блок-сополимера при получении полиэтиленового нанокомпозита низкой плотности описано B.Liao и др. в журнале Polymer 42, 10007-10011 (2001). У этих авторов отсутствует упоминание о полезности блоков при одностадийном получении композита.
В WO-A-02/00776 описана пористая форма для применения в процессе литья под давлением, причем эту форму изготавливают из полимерного материала, образующего матрицу, в которую предварительно внедряют глину и блок-сополимер или привитой сополимер, где блок-сополимер или привитой сополимер включает одно или несколько первых структурных звеньев (А), которые совместимы с глиной, и одно или несколько вторых структурных звеньев (Б), которые для получения пористого фильтровального материала совместимы с полимерной матрицей. Конкретно описанный пример такого блок-сополимера представляет собой блок-сополимер, включающий один полиэтиленоксидный блок (ПЭО) и один полиметилметакрилатный блок (ПММА).
Эти известные способы, в которых для получения полиолефиновых нанокомпозитов используют органически модифицированные (аммонием или амином) глины, не во всех отношениях удовлетворяют высоким требованиям, которым должны удовлетворять, преимущественно в отношении полиолефиновых формованных изделий, которые подвергаются окислительной, термической или вызванной действием света деструкции.
Другие представляющие интерес свойства включают улучшенную температуру тепловой деформации, улучшенную антипиреновую способность, улучшенную непроницаемость для газов, улучшенную жесткость, визуально улучшенные внешний вид и стабильность размеров без значительной потери ударопрочных свойств, относительного удлинения при разрыве, долговременной стойкости против теплового старения, свойств перерабатываемости и т.д.
Нанокомпозиты в соответствии с WO-A-04/113436, WO-A-04/078785 и WO-А-04/041721 позволяют разрешить некоторые проблемы, например такие, как проблемы переработки, долговременной стойкости против теплового старения и т.д., но их эффективность в отношении механических свойств должна быть еще более повышена.
Следовательно, все еще существует потребность в том, чтобы найти эффективные полиолефиновые композиты, а также способы их получения, которые обеспечивают представляющие интерес свойства (значительно улучшенные жесткость, температуру тепловой деформации, улучшенную стойкость к царапанию и т.д.), но свободны от таких недостатков, как, например, ухудшенные ударопрочные свойства, относительное удлинение при разрыве, долговременная стойкость против теплового старения и т.д., если сравнивать с ненаполненным полимером, и которые позволяют применять природный наполнитель, который перед применением не был модифицирован.
Следовательно, объектом настоящего изобретения является композиция, включающая
(а) синтетический полимер,
(б) тальк в качестве наполнителя, где частицы талька обладают средним размером от 0,4 до 25 мкм и содержатся в количестве от 0,1 до 10% в пересчете на массу компонента (а), и
(в) диспергатор, который основан на неионогенном поверхностно-активном веществе или амфифильном статистическом, блочном или гребнеобразном сополимере;
при условии, что когда синтетический полимер (а) представляет собой полиамид, он содержится в количестве меньше 55% в пересчете на массу (а), (б) и (в).
Примерами таких полимеров являются следующие продукты.
1. Полимеры моноолефинов и диолефинов, в частности полипропилен, полиизобутилен, полибут-1-ен, поли-4-метилпент-1-ен, поливинилциклогексан, полиизопрен или полибутадиен, равно как и полимеры циклоолефинов, в частности циклопентена или норборнена, полиэтилен (который может быть, но необязательно, сшитым), в частности полиэтилен высокой плотности (ПЭВП), полиэтилен высокой плотности с высокой молекулярной массой (ПЭВП-ВММ), полиэтилен высокой плотности со сверхвысокой молекулярной массой (ПЭВП-СВММ), полиэтилен средней плотности (ПЭСП), полиэтилен низкой плотности (ПЭНП), линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП), а также (ПЭОНП) и (ПЭСНП).
Полиолефины, т.е. полимеры моноолефинов, примеры которых приведены в предыдущем абзаце, предпочтительно полиэтилен и полипропилен, могут быть получены по разным, преимущественно по следующим методам.
а) Радикальная полимеризация (обычно под высоким давлением и при повышенной температуре).
б) Каталитическая полимеризация с использованием катализатора, который обычно включает один или больше одного атома металла группы IVb, Vb, VIb или VIII Периодической таблицы элементов. У этих металлов обычно имеется один или больше одного лиганда, как правило оксиды, галогениды, алкоголяты, сложные эфиры, простые эфиры, амины, алкилы, алкенилы и/или арилы, которые могут быть либо π-, либо σ-координированными. Эти металлсодержащие комплексы могут находиться в свободной форме или быть зафиксированными на носителях, как правило на активированном хлориде магния, хлориде титана(III), оксиде алюминия или диоксиде кремния. Такие катализаторы могут быть растворимыми или нерастворимыми в полимеризационной среде. В процессе полимеризации эти катализаторы могут быть использованы самостоятельно или дополнительно могут быть использованы активаторы, как правило металлалкилы, металлгидриды, металлалкилгалогениды, металлалкилоксиды или металлалкилоксаны, причем упомянутые металлы являются элементами групп Iа, IIа и/или IIIа Периодической таблицы элементов. Активаторы могут быть модифицированными, целесообразно дополнительными сложноэфирными, простыми эфирными, аминовыми или силилэфирными группами. Эти каталитические системы обычно называют системами фирм Phillips, Standard Oil Indiana, катализаторами Циглера (-Натта), TNZ (фирма DuPont), металлоценами или катализаторами с единственным участком (КЕУ).
2. Смеси полимеров, упомянутых в разделе 1), в частности смеси полипропилена с полиизобутиленом, полипропилена с полиэтиленом (например, ПП/ПЭВП, ПП/ПЭНП) и смеси полиэтиленов различных типов (например, ПЭНП/ПЭВП).
3. Сополимеры моноолефинов и диолефинов между собой и с другими виниловыми мономерами, например этилен-пропиленовые сополимеры, линейный полиэтилен низкой плотности (ЛПЭНП) и его смеси с полиэтиленом низкой плотности (ПЭНП), пропилен/бут-1-еновые сополимеры, пропилен-изобутиленовые сополимеры, этилен/бут-1-еновые сополимеры, этилен-гексеновые сополимеры, этилен-метилпентеновые сополимеры, этилен-гептеновые сополимеры, этилен/октеновые сополимеры, этилен/винилциклогексановые сополимеры, этилен-циклоолефиновые сополимеры (например, этилен-норборненовые наподобие СОС), этилен/1-олефиновые сополимеры, где 1-олефин получают in situ; пропилен-бутадиеновые сополимеры, изобутилен-изопреновые сополимеры, этилен-винилциклогексеновые сополимеры, этилен-алкилакрилатные сополимеры, этилен-алкилметакрилатные сополимеры, этилен-винилацетатные сополимеры или сополимеры этилена/акриловой кислоты и ее солей (иономеры), а также тройные сополимеры этилена с пропиленом и диеном, таким как гексадиен, дициклопентадиен и этилиденнорборнен; равно как и смеси таких сополимеров между собой и с полимерами, упомянутыми в вышеприведенном разделе 1), в частности полипропилен-этилен-пропиленовые сополимеры, ПЭНП-этилен-винилацетатные (ЭВА) сополимеры, сополимеры ПЭНП-этилена-акриловой кислоты (ЭАК), ЛПЭНП/ЭВА, ЛПЭНП/ЭАК и чередующиеся или статистические сополимеры полиалкилена/монооксида углерода, а также их смеси с другими полимерами, в частности с полиамидами.
5
9
4. Углеводородные смолы (например, С-Спродуктов), включая их гидрированные модификации (например, вещества для повышения клейкости) и смеси полиалкиленов с крахмалом.
Гомополимеры и сополимеры из разделов с 1) по 4) могут обладать любой стереоструктурой, включая синдиотактическую, изотактическую, полуизотактическую и атактическую, где предпочтительны атактические полимеры. К ним также относятся стереоблочные полимеры.
5. Полистирол, поли(п-метилстирол) и поли(α-метилстирол).
6. Ароматические гомополимеры и сополимеры, дериватизированные из винилароматических мономеров, включая стирол, α-метилстирол, все изомеры винилтолуола, преимущественно п-винилтолуола, все изомеры этилстирола, пропилстирола, винилбифенила, винилнафталина, винилантрацена, а также их смеси. Гомополимеры и сополимеры могут обладать любой стереоструктурой, включая синдиотактическую, изотактическую, полуизотактическую и атактическую, причем предпочтительны атактические полимеры. К ним также относятся стереоблочные полимеры.
6а. Сополимеры, включающие звенья вышеупомянутых винилароматических мономеров и сомономеров, выбранных из этилена, пропилена, диенов, нитрилов, кислот, малеинового ангидрида, малеинимидов, винилацетата и винилхлорида, а также из акриловых производных и их смесей, например сополимеры стирола/бутадиена, стирола/акрилонитрила, стирола/этилена, стирола/алкилметакрилата, стирола/бутадиена/алкилакрилата, стирола/бутадиена/алкилметакрилата, стирола/малеинового ангидрида, стирола/акрилонитрила/метилакрилата; смеси сополимеров стирола с высокой ударной прочностью и другого полимера, например полиакрилата, диенового полимера или этилен-пропилен-диеновового тройного сополимера, и блок-сополимеры стирола, такие как сополимеры стирола/бутадиена/стирола, стирола/изопрена/стирола, стирола/этилена/бутилена/стирола и стирола/этилена/пропилена/стирола.
6б. Гидрированные ароматические полимеры, дериватизированные в результате гидрогенизации полимеров, упомянутых в разделе 6), в особенности включая полициклогексилэтилен (ПЦГЭ), полученный гидрогенизацией атактического полистирола, часто называемого поливинилциклогексаном (ПВЦГ).
6в. Гидрированные ароматические полимеры, дериватизированные в результате гидрогенизации полимеров, упомянутых в разделе 6а).
Гомополимеры и сополимеры могут обладать любой стереоструктурой, включая синдиотактическую, изотактическую, полуизотактическую и атактическую, где предпочтительны атактические полимеры. К ним также относятся стереоблочные полимеры.
7. Привитые сополимеры винилароматических мономеров, таких как стирол и α-метилстирол, например стирола на полибутадиен, стирола на полибутадиен-стирольный или полибутадиен-акрилонитрильный сополимер; стирола и акрилонитрила (или метакрилонитрила) на полибутадиен; стирола, акрилонитрила и метилметакрилата на полибутадиен; стирола и малеинового ангидрида на полибутадиен; стирола, акрилонитрила и малеинового ангидрида или малеинимида на полибутадиен; стирола и малеинимида на полибутадиен; стирола и алкилакрилатов или метакрилатов на полибутадиен; стирола и акрилонитрила на этилен-пропилен-диеновые тройные сополимеры; стирола и акрилонитрила на полиалкилакрилаты и полиалкилметакрилаты, стирола и акрилонитрила на акрилат-бутадиеновые сополимеры, а также их смеси с сополимерами, перечисленными в разделе 6), например сополимерные смеси, известные как АБС, МБС, АСА и АЭС полимеры.
8. Галоидсодержащие полимеры, такие как полихлоропрен, хлорированные каучуки, хлорированные и бромированные сополимеры изобутилена/изопрена (галобутилкаучук), хлорированный и сульфохлорированный полиэтилен, сополимеры этилена и хлорированного этилена, эпихлоргидриновые гомо- и сополимеры, преимущественно полимеры галоидсодержащих виниловых соединений, например поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, поливинилфторид, поливинилиденфторид, а также их сополимеры, такие как винилхлорид-винилиденхлоридные, винилхлорид-винилацетатные и винилиденхлорид-винилацетатные сополимеры.
9. Полимеры, дериватизированные из α,β-ненасыщенных кислот и их производных, такие как полиакрилаты и полиметакрилаты; полиметилметакрилаты, полиакриламиды и полиакрилонитрилы, модифицированные бутилакрилатом для придания ударной прочности.
10. Сополимеры мономеров, упомянутых в разделе 9), между собой или с другими ненасыщенными мономерами, например акрилонитрил-бутадиеновые сополимеры, акрилонитрил-алкилакрилатные сополимеры, акрилонитрил-алкоксиалкилакрилатные или акрилонитрил-винилгалогенидные сополимеры, или акрилонитрил-алкилметакрилат-бутадиеновые тройные сополимеры.
11. Полимеры, дериватизированные из ненасыщенных спиртов и аминов, или их ацильные производные или ацетали, например поливиниловый спирт, поливинилацетат, поливинилстеарат, поливинилбензоат, поливинилмалеат, поливинилбутираль, полиаллилфталат или полиаллилмеламин, а также их сополимеры с олефинами, упомянутыми в приведенном выше разделе 1).
12. Гомополимеры и сополимеры циклических простых эфиров, такие как полиалкиленгликоли, полиэтиленоксид, полипропиленоксид и их сополимеры с бисглицидиловыми простыми эфирами.
13. Полиацетали, такие как полиоксиметилен и те полиоксиметилены, которые содержат этиленоксид в виде сомономерного звена; полиацетали, модифицированные термопластичными полиуретанами, акрилатами или МБС.
14. Полифениленоксиды и сульфиды, а также смеси полифениленоксидов со стирольными полимерами или полиамидами.
15. Полиуретаны, дериватизированные из простых полиэфиров с концевыми гидроксильными группами, сложных полиэфиров или полибутадиенов, с одной стороны, и алифатических или ароматических полиизоцианатов, с другой стороны, а также их предшественники.
16. Полиамиды и сополиамиды, дериватизированные из диаминов и дикарбоновых кислот и/или из аминокарбоновых кислот, или соответствующих лактамов, например полиамид 4, полиамид 6, полиамиды 6/6, 6/10, 6/9, 6/12, 4/6, 12/12, полиамид 11, полиамид 12, ароматические полиамиды, получаемые из м-ксилолдиамина и адипиновой кислоты; полиамиды, полученные из гексаметилендиамина и изофталевой или/и терефталевой кислоты и совместно или без эластомера в качестве модификатора, например поли-2,4,4-триметилгексаметилентерефталамид или поли-м-фениленизофталамид; а также блок-сополимеры вышеупомянутых полиамидов с полиолефинами, олефиновыми сополимерами, иономерами или химически связанными или привитыми эластомерами; или с простыми полиэфирами, например с полиэтиленгликолем, полипропиленгликолем или политетраметиленгликолем; а также полиамиды или сополиамиды, модифицированные тройным этилен-пропиленовым каучуком (ЭПДМ) или АБС; и полиамиды, дериватизированные реакцией поликонденсации в процессе реакционно-инжекционного формования (РИФ) (полиамидные системы РИФ).
Полиамиды содержатся в количестве меньше 55% в пересчете на массу компонентов (а), (б) и (в) в композиции по изобретению.
17. Полимочевины, полиимиды, полиамидоимиды, простые полиэфиримиды, сложные полиэфиримиды, полигидантоины и полибензимидазолы.
18. Сложные полиэфиры, дериватизированные из дикарбоновых кислот и диолов и/или из гидроксикарбоновых кислот или соответствующих лактонов, например полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, поли-1,4-диметилолциклогексантерефталат, полиалкиленнафталат (ПАН) и полигидроксибензоаты, равно как и блок-сополимеры эфиров эфирокислот, дериватизированные из простых полиэфиров с концевыми гидроксильными группами; а также сложные полиэфиры, модифицированные поликарбонатами или МБС.
19. Поликарбонаты и сложные полиэфиркарбонаты.
20. Поликетоны.
21. Полисульфоны, простые полиэфирсульфоны и простые полиэфиркетоны.
22. Сшитые полимеры, дериватизированные из альдегидов, с одной стороны, и фенолов, мочевин и меламинов, с другой стороны, такие как фенолоформальдегидные смолы, карбамидоформальдегидные смолы и меламиноформальдегидные смолы.
23. Высыхающие и невысыхающие алкидные смолы.
24. Ненасыщенные сложнополиэфирные смолы, дериватизированные из сополиэфиров насыщенных и ненасыщенных дикарбоновых кислот с многоатомными спиртами и виниловыми соединениями в качестве сшивающих агентов, а также их галоидсодержащие модификации низкой воспламеняемости.
25. Сшиваемые акрилатные смолы, дериватизированные из замещенных акрилатов, например эпоксиакрилатов, уретанакрилатов или полиэфиракрилатов.
26. Алкидные смолы, сложнополиэфирные смолы и акрилатные смолы, сшитые меламиновыми смолами, карбамидными смолами, изоцианатами, изоциануратами, полиизоцианатами или эпоксидными смолами.
27. Сшитые эпоксидные смолы, дериватизированные из алифатических, циклоалифатических, гетероциклических или ароматических глицидиловых соединений, например продукты диглицидиловых простых эфиров бисфенола А и бисфенола F, которые сшиты обычными отвердителями, такими как ангидриды и амины, совместно или без ускорителей.
28. Смеси вышеупомянутых полимеров (полимерные смеси), например ПП/ЭПДМ, полиамид/ЭПДМ или АБС, ПВХ/ЭВА, ПВХ/АБС, ПВХ/МБС, ПК/АБС, ПБТР/АБС, ПК/АСА, ПК/ПБТ, ПВХ/ХПЭ, ПВХ/акрилаты, ПОМ/термопластичные ПУР, ПК/термопластичные ПУР, ПОМ/акрилат, ПОМ/МБС, ППО/УППС (ударопрочный полистирол), ППО/ПА (полиамид) 6,6 и сополимеры, ПА/ПЭВП, ПА/ПП, ПА/ППО, ПБТ/ПК/АБС или ПБТ/ПЭТФ (полиэтилентерефталат)/ПК.
Синтетические полимеры в качестве компонента (а) в предпочтительном варианте представляют собой термопластичные полимеры, преимущественно полиолефины, полистиролы, полиамиды, сложные полиэфиры, полиакрилаты, наиболее предпочтительно полиолефины, в частности полиэтилен и полипропилен или их сополимеры с моно- и диолефинами. Высоко предпочтительны полиэтилен, полипропилен, их сополимеры и их смеси.
Тальк в качестве компонента (б) может быть не модифицирован или модифицирован модификатором, таким как, например, аммониевое, аминовое, фосфониевое, сульфониевое и силановое соединение.
Примеры модифицирующих веществ представляют собой следующие материалы.
1. Аминовые и аммониевые соединения, например, дистеарилдиметиламмонийхлорид, стеарилбензилдиметиламмонийхлорид, стеариламин, стеарилдиэтоксиамин или аминододекановая кислота [технически доступна как Nanofil (RTM) фирмы SBdchemie, Германия]; диметилдиаммоний таллового масла, триоктилметиламмоний, диполиоксиэтиленалкилметиламмоний или полиоксипропиленметилдиэтиламмоний [технически доступен как модифицированный продукт Somasif (RTM) фирмы CO-OP Chemical]; октадециламин, триэтоксисиланилпропиламин [технически доступен как Nanomer (RTM) фирмы Nanocor], полиоксиалкилированные аммониевые соединения, такие как, например, октадецилбис-(полиоксиэтилен[15]амин [Ethomeen (RTM) фирмы Eastman] или октадецилметилбис-(полиоксиэтилен[15]аммонийхлорид [Etoquad (RTM) фирмы Eastman], или просто соответствующие свободные амины.
2. Фосфониевые соединения, например тетрабутилфосфоний или октадецилтрифенилфосфоний [технически доступны на фирме Eastman].
3. Прочие, например триэтоксиоктилсилан [технически доступен как Nanomer (RTM) фирмы Nanocor], аммониевые, сульфониевые или пиридиевые соединения, которые описаны, например, в WO-A-01/04050 или WO-A-99/67790; блочные привитые сополимеры, такие как, например, ПЭО-блок-ПС или поли-4-винилпиридин-блок-ПС; или растворители для набухания, такие как, например, γ-бутиролактон, 2-пирролидон, диметилсульфоксид, диглим, тетрагидрофуран или фурфуриловый спирт.
В предпочтительном варианте тальк является немодифицированным. Более того предпочтение отдают природному тальку.
Предпочтительные частицы талька обладают средним размером от 0,4 до 10 мкм, предпочтительнее от 0,6 до 10 мкм. Высоко предпочтителен средний размер частиц от 0,6 до 8 мкм, преимущественно от 0,7 до 5 мкм. Более того в предпочтительном варианте по меньшей мере 98% частиц обладают размером меньше 50 мкм, преимущественно меньше 30 мкм, а более предпочтительно меньше 20 мкм.
2
2
Тальк в предпочтительном варианте представляет собой минерал, включающий по меньшей мере 60 мас.%, а более предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, истинно минералогического талька, т.е. водного силиката магния, обладающего теоретическим молекулярным составом 3MgO•4SiO,HO (см. также работу "Industrial Minerals and Rocks", опубликованную The American Institute of Mining Metallurgy и Petroleum Engineers, New York 1960, cc.835-836).
Обычно тальк является природным, и его элементарный слой состоит из слоя октаэдра магния-кислорода/гидроксила, находящегося между двумя слоями тетраэдрического диоксида кремния. Главные поверхности, известные как основные поверхности, элементарного слоя обычно не содержат ни гидроксильных групп, ни активных ионов.
Природа минерализации обычно зависит от природы исходной породы. Породы некоторых типов можно подвергать превращению такого типа и, таким образом, они могут служить источником талька. Тальковые отложения классифицируют в соответствии с исходной породой, из которой их получают. Существуют четыре типа тальковых отложений:
Образующиеся из карбонатов магния: отложения этого типа обеспечивают >50% мирового производства. Их обнаруживают в подвергшихся древним метаморфозам известняковых ярусах. Этот тальк обычно является чистым и белым.
Образующиеся из серпентинов: отложение этого типа обеспечивает примерно 40% поставок талька. Сырая порода всегда является серой, и для того чтобы быть технически пригодной ее сортность может быть повышена для улучшения минералогии и белизны (обычно флотацией).
Образующиеся из алюмосиликатных пород: из этих отложений добывают примерно 10% мирового объема. Иногда их обнаруживают в сочетании с отложениями карбоната магния. Вследствие присутствию хлорита (другой филлосиликат) сырая порода обычно обладает серым цветом, но повышения сортности обычно не требуется, поскольку в тех областях применения, которые представляют интерес, хлорит выполняет функции соответствующим образом.
Образующиеся из седиментарных отложений магния: тальк получают прямым превращением магнийсодержащих глин. В настоящее время такое отложение не добывают.
Что касается талька, используемого в качестве компонента (б), то необходимо отметить, что этот тальк не интеркалируют и/или не расслаивают, вследствие чего он явно отличается от так называемых наноразмерных наполнителей, которые обладают средним размером частиц меньше 200 нм. В соответствии с настоящим изобретением единственная функция диспергатора (в) заключается в диспергировании талькового наполнителя в полимерной матрице.
Тальк в качестве компонента (б) содержится в композиции в количестве от 0,1 до 10% в пересчете на массу компонента (а). Особенно предпочтительный интервал для количества компонента (б) в композиции составляет от 1 до 10%, преимущественно от 2,5 до 7,5%, в пересчете на массу компонента (а).
Композиции, которые представляют интерес, включают те, которые содержат диспергатор (в), обладающий по меньшей мере одним совместимым с тальком сегментом (и по меньшей мере одним дополнительным сегментом, который совместим с синтетическим полимером (а) и который в случае, когда матричный полимер представляет собой полиолефин, как правило является гидрофобным сегментом).
В предпочтительном варианте диспергатор (в) включает совместимый с тальком сегмент, который в соответствующей близости содержит такие группы, как, например, простая эфирная [-O-], амидная  тиоамидная  нитрильная, ангидридная, гидроксильная, аминовая, пиридиновая, аммониевая и фосфониевая. Совместимый с тальком сегмент может быть также основан на реакционноспособных мономерах, содержащих такие группы, как ангидридная, эпоксидная и силановая.
В качестве примеров мономеров, включающих такие сегменты, которые совместимы с тальком, необходимо упомянуть следующие:
ПЭО-акрилат, 1-винил-2-пирролидинон, N,N-диметилакриламид, акрилонитрил, малеиновый ангидрид, гидроксиэтилакрилат, гидроксипропилакрилат, трет-бутил-α-гидроксиметакрилат, N,N'-диметиламиноэтилакрилат, 4-винилбензилдигидроксиэтиламин, 4-винилпиридин- и 4-винилбензилтрибутилфосфонийхлорид, а в качестве блочных привитых компонентов сополимера - полиэтиленоксид, поливинилпирролидон, полиакриламид, полиакрилонитрил и поливиниловый спирт.
Сегмент, который совместим с синтетическим полимером (а), в предпочтительном варианте характеризуется способностью смешиваться или совместимостью с полиолефиновой матричной фазой, такой как углеводородный сегмент наподобие разветвленного или неразветвленного полиолефина или длинноцепочечного алкил(мет)акрилата. По другому варианту "гидрофобный" сегмент несовместим с полиолефином и включает не агрегирующийся материал, такой как фторуглеродный, силоксановый сегмент и низкомолекулярный метакрилат.
В качестве неионогенного поверхностно-активного вещества диспергатор (в) в предпочтительном варианте представляет собой линейное неионогенное поверхностно-активное вещество.
В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ для диспергатора (в) особый интерес вызывают те, которые представляют собой сополимеры, включающие гидрофильный и гидрофобный сегменты, которые не содержат ониевой функциональной группы, гидрофильный сегмент представляет собой полиэтиленоксидный блок, а гидрофобный сегмент представляет собой разветвленный или неразветвленный полиолефин, фторуглерод, силоксан или низкомолекулярный метакрилат.
В качестве неионогенных поверхностно-активных веществ для диспергатора (в) интерес вызывают сополимеры, включающие гидрофильные и гидрофобные сегменты, которые не содержат ониевой функциональной группы, гидрофильный сегмент представляет собой полиэтиленоксидный блок, а гидрофобный сегмент представляет собой разветвленный или неразветвленный полиолефин.
Подобным же образом в качестве неионогенных поверхностно-активных веществ для диспергатора (в) особый интерес вызывает сорбитановый сложный эфир, диметилсилоксан-этиленсидный блок-сополимер, полиметилметакрилат-полиоксиэтиленовый блок-сополимер или соединение формулы (1)
в которой
m обозначает 1 или 2,
n обозначает 1 или 2,
x превышает или равен 1,
у превышает или равен 1,
z превышает или равен 0, а
1
1
25
R обозначает водородный атом или С-Салкил.
Соединения формулы (1) являются симметричными или асимметричными. Это означает, что если n обозначает 2, то "x" может быть идентичным или отличным от "x" в другом остатке.
Алкил, содержащий до 25 углеродных атомов, представляет собой разветвленный или неразветвленный радикал, например метил, этил, пропил, изопропил, н-бутил, втор-бутил, изобутил, трет-бутил, 2-этилбутил, н-пентил, изопентил, 1-метилпентил, 1,3-диметилбутил, н-гексил, 1-метилгексил, н-гептил, изогептил, 1,1,3,3-тетраметилбутил, 1-метилгептил, 3-метилгептил, н-октил, 2-этилгексил, 1,1,3-триметилгексил, 1,1,3,3-тетраметилпентил, нонил, децил, ундецил, 1-метилундецил, додецил, 1,1,3,3,5,5-гексаметилгексил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил или октадецил.
Предпочтительные соединения формулы (1) представляют собой линейные полиэтилен-блок-полиэтиленоксиды формулы I, в которой
m обозначает 1,
n обозначает 1,
x обозначает от 8 до 50,
у обозначает от 1 до 32,
z обозначает 0, а
1
R обозначает водородный атом.
Многие из этих предпочтительных линейных полиэтилен-блок-полиэтиленоксидов технически доступны наподобие, например, полиэтилен-блок-полиэтиленоксида фирмы Aldrich, MW 1400 (средний x обозначает 50, средний у обозначает 15); полиэтилен-блок-полиэтиленоксида фирмы Aldrich, MW 875 (средний x обозначает 50, средний у обозначает 4); полиэтилен-блок-полиэтиленоксида фирмы Aldrich, MW 920 (средний x обозначает 32, средний у обозначает 10); полиэтилен-блок-полиэтиленоксида фирмы Aldrich, MW 575 (средний x обозначает 33, средний у обозначает 2 или 3); Nafol 1822+2ЕО (средний x обозначает 20, средний у обозначает 2).
Особенно предпочтительные соединения формулы (1) представляют собой полиэтилен-блок-полиэтиленоксиды формулы (1), такие как, например, соединения формулы Ia, Ib, Ic, Id или Ie, которые доступны в соответствии с известными из литературы методами под обозначениями DAB25, DAB50, Aduxol GA7-02, Aduxol GA8-03 и Aduxol GA10-03.
12
25
Предпочтительные сорбитановые сложные эфиры представляют собой сложные эфиры сорбита или этоксилированного сорбитана и С-Скарбоновой кислоты.
12
25
Примерами С-Скарбоновых кислот являются лауриновая кислота, олеиновая кислота, пальмитиновая кислота и стеариновая кислота. Сложные эфиры этих карбоновых кислот и сорбита технически доступны на фирме Fluka (Швейцария) под названиями Span 20 (RTM) [сорбитанмонолаурат], Span 40 (RTM) [сорбитанмонопальмитат], Span 60 (RTM) [сорбитанмоностеарат], Span 65 (RTM) [сорбитантристеарат], Span 80 (RTM) [сорбитанмоноолеат] и Span 85 (RTM) [сорбитантриолеат].
12
25
Предпочтительный сложный эфир этоксилированного сорбитана и С-Скарбоновой кислоты представляет собой, например, соединение формулы (2)
2
12
25
12
25
в которой R обозначает С-Салканоил или С-Салкеноил.
Алканоил, содержащий от 12 до 25 углеродных атомов, представляет собой разветвленный или неразветвленный радикал, например додеканоил, тридеканоил, тетрадеканоил, пентадеканоил, гексадеканоил, гептадеканоил, октадеканоил, эйкозаноил или докозаноил. Предпочтение отдают алканоилу, содержащему от 14 до 18 углеродных атомов. Особое предпочтение отдают октадеканоилу (стеароилу).
Алкеноил, содержащий от 12 до 25 углеродных атомов, представляет собой разветвленный или неразветвленный радикал, содержащий одну или несколько углерод-углеродных двойных связей, например додеценоил, тридеценоил, тетрадеценоил, пентадеценоил, гексадеценоил, гептадеценоил или октадеценоил. Предпочтение отдают алкеноилу, содержащему от 14 до 18 углеродных атомов. Особое предпочтение отдают октадеценилу (олеилу).
F
2
2
2
2
2
F
2
2
2
2
x
F
2
2
3
2
2
3-8
Вызывающие особый интерес фторуглероды представляют собой, например, полуфторированные поверхностно-активные вещества наподобие, в частности, фторированных поверхностно-активных веществ Zonyl (RTM) фирмы Du Pont. Примерами таких соединений являются Zonyl FSA (RTM) [RCHCHSCHCHCOLi]; Zonyl FSN (RTM) [RCHCHO(CHCH)H] и Zonyl TBS (RTM) [RCHCHSOY], у которых RF обозначает F(CFCF), a Y обозначает водородный атом.
Вызывающие особый интерес силоксаны представляют собой, например, полисилоксаны наподобие, например, тех, которые представлены в таблице А.
Таблица А: примеры полисилоксанов
Код
Структура
DBE-22
ПДМС-ПЭО блок (75/25)
DBE-71
ПДМС-ПЭО блок (25/75)
DBE-81
ПДМС-ПЭО блок (20/80)
DBE-82
ПДМС-ПЭО блок (15/85)
DBP-73
ПДМС-(ППО/60-ПЭО/40) блок (30/70)
DMS-E1
ЭП-СН<sub>2</sub>O(СН<sub>2</sub>)<sub>3</sub>-ПДМС-(СН<sub>2</sub>)<sub>3</sub>ОСН<sub>2</sub>ЭП (ПОЛИДИМЕТИЛСИЛОКСАН С ЭПОКСИПРОПОКСИПРОПИЛЬНЫМИ КОНЦЕВЫМИ ГРУППАМИ)
DMS-E2
ЭПСН<sub>2</sub>O(СН<sub>2</sub>)<sub>3</sub>-ПДМС-(СН<sub>2</sub>)<sub>3</sub>ОСН<sub>2</sub>ЭП
DMS-A1
H<sub>2</sub>N(CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>-ПДMC-(CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>NH<sub>2</sub>
DMS-A2
H<sub>2</sub>N(CH<sub>2</sub>)3-ПДМС-(CH<sub>2</sub>)<sub>3</sub>NH<sub>2</sub>
ПДМС обозначает полидиметилсилоксан.
ПЭО обозначает полиэтиленоксид.
ЭП-СН<sub>2</sub>O обозначает эпоксипропокси.
ППО обозначает полипропиленоксид.
Амфифильные статистические, блочные или гребнеобразные сополимеры, используемые в качестве диспергатора (в), могут быть также представлены как полимерные диспергирующие или сольватирующие агенты, обладающие амфифильными свойствами. Обычно они обладают полярными и неполярными группами в одной и той же молекуле и они представляют собой, например, диспергирующие или сольватирующие вещества на основе полиэтиленгликолей (ПЭГ), полиакрилатов, полисилоксанов, поливинилацетата или на основе блок-сополимеров, включающих по меньшей мере один блок-сополимер на основе акрилата, акриловой кислоты или метакрилата. Так, в частности, амфифильными статистическими, блочными или гребнеобразными сополимерами называют такие, которые содержат группы как гидрофильной, так и гидрофобной природы. Эти сополимеры содержат группы, которые обладают сродством к тальку, и группы, которые обладают сродством к матричному полимеру.
Предпочтительными в качестве амфифильных статистических, блочных или гребнеобразных сополимеров для диспергатора (в) являются соответствующие акриловые сополимеры.
Молекулярная масса сополимеров, преимущественно акриловых сополимеров, в предпочтительном варианте находится в пределах от 1000 до 100000, а полидисперсность - в пределах от 1,05 до 3,0. В более предпочтительном варианте молекулярная масса находится в пределах от 2000 до 20000, а полидисперсность находится в пределах от 1,05 до 2,0.
Блок-сополимеры представляют собой, например, диблочные сополимеры (типа А-В) или триблочные сополимеры (типа А-В-А или А-В-С) и так называемые конусообразные структуры.
Амфифильные диблочные сополимеры (типа А-В) представляют собой, например, поли(стирол)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(метилакрилат), поли(стирол)-блок-поли(н-бутилакрилат), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат, поли(стирол)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол-бис-трет-бутилстирол), поли(стирол)-блок-поли(диметилсилоксан), поли(бутадиен)-блок-поли(диметилсилоксан), поли(бутадиен[1,4-присоединения])-блок-поли(метилметакрилат), поли(изопрен[1-4-присоединения])-блок-поли(метилметакрилат), поли(бутадиен)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(бутадиен)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(изопрен)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(бутадиен)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(метилметакрилат), поли(метилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(метилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат), поли(н-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(метилметакрилат), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(этилен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(этилен)-блок-поли(2-винилпиридин) и поли(этилен)-блок-поли(4-винилпиридин).
Неамфифильные диблочные сополимеры (типа А-Б) представляют собой, например, полистирол-блок-полибутадиен, полистирол-блок-полиизопрен[1,4-присоединения], конусообразный блок-сополимер полистирол-блок-полибутадиен, конусообразный блок-сополимер полистирол-блок-полиэтилен.
Амфифильные триблочные сополимеры типа А-В-А представляют собой, например, поли(метилметакрилат)-блок-поли(стирол)-блок-поли(метилметакрилат), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(4-винилпиридин)-блок-поли(стирол)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(метилметакрилат)-блок-поли(бутадиен[1,4- и 1,2-присоединения])-блок-поли(метилметакрилаты), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(метилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(метилметакрилат)-блок-поли(2-винилпиридин)-блок-поли(метилметакрилат), поли(4-винилпиридин)-блок-поли(метилметакрилат)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(метилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат), поли(метилметакрилат)-блок-поли(н-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(трет-бутилметакрилат), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(4-винилпиридин)-блок-поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(н-бутилакрилат)-блок-поли(стирол), поли(стирол)-блок-поли(этилакрилат)-блок-поли(стирол), поли(стирол)-блок-поли(этилен)-блок-поли(стирол), поли(стирол)-блок-поли(бутилен)-блок-поли(стирол), поли(этиленоксид)-блок-поли(стирол)-блок-поли(этиленоксид), поли(стирол)-блок-поли(этиленоксид)-блок-поли(стирол) и поли(стирол)-блок-поли(акриловая кислота)-блок-поли(стирол).
Неамфифильные триблочные сополимеры типа А-В-А представляют собой, например, поли(бутадиен[1,2-присоединения])-блок-поли(стирол)-блок-поли(бутадиен[1,2-присоединения]), поли(бутадиен[1,4-присоединения])-блок-поли(стирол)-блок-поли(бутадиен[1,4-присоединения]), поли(стирол)-блок-поли(бутадиен[1,4- и 1,2-присоединения])-блок-поли(стирол).
Амфифильные триблочные сополимеры типа А-В-С представляют собой, например, поли(стирол)-блок-поли(бутадиен)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(бутадиен)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(2-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(2-винилпиридин)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(бутадиен)-блок-поли(стирол)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(бутадиен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(2-винилпиридин)-блок-поли(этилоксид), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(акриловая кислота)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(α-метилстирол)-блок-поли(метилметакрилат) и поли(стирол)-блок-поли(α-метилстирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат).
Особенно приемлемые диспергирующие или сольватирующие вещества, обладающие амфифильными свойствами, представляют собой, например, поли(бутадиен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(изопрен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(этилен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(4-винилпиридин), поли(стирол-2)-блок-поли(винилпиридин), поли(стирол)-блок-поли(н-бутилакрилат), поли(стирол)-блок-поли(трет-бутилакрилат), поли(стирол)-блок-поли(натрий акрилат), поли(стирол)-блок-поли(акриловая кислота), поли(метилметакрилат)-блок-поли(акрилат натрия), поли(метилметакрилат)-блок-поли(метакрилат натрия), поли(этиленоксид)-блок-поли(ε-капролактон), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(этиленоксид), поли(бутадиен)-блок-поли(этиленоксид), поли(бутадиен)-блок-поли(акрилат натрия), поли(этилен)-блок-поли(этиленоксид), поли(этилен)-блок-поли(пропиленоксид), поли(стирол)-блок-поли(этилакрилат)-блок-поли(стирол), поли(этиленоксид)-блок-поли(стирол)-блок-поли(этиленоксид), поли(стирол)-блок-поли(акриловая кислота-стирол), поли(стирол)-блок-поли(бутадиен)-блок-поли(метилметакрилат), поли(стирол)-блок-поли(винилпиридин)-блок-поли(этиленоксид), поли(стирол)-блок-поли(4-винилбензойная кислота), поли(стирол)-блок-поли(полиглицидилметакрилат), поли(этилен)-блок-поли(глицидилметакрилат), поли(пропилен)-блок-поли(акриловая кислота), поли(этилен)-блок-поли(акриловая кислота), поли(пропилен)-блок-поли(малеиновый ангидрид), поли(этилен)-блок-поли(малеиновый ангидрид), поли(стирол)-блок-поли(малеиновый ангидрид), поли(метакриловая кислота)-полиалкиленоксидные блок-сополимеры, например в соответствии с ЕР-А-0859028, полисилоксан-полиоксиалкиленовые сополимеры малеатов и стирола или стирольных производных, например в соответствии с ЕР-А-0791024, полистирол-полисилоксановые блок-сополимеры, полиакрилат-полисилоксановые блок-сополимеры и циклосилоксан-радиальные сополимеры, полученные, например, с использованием технологии РППА в соответствии с ЕР-А-0870774, метилакрилат-стирольный сополимер, метилметакрилат-стирольный сополимер, полибутадиен-метилакрилаты, полученные группой инициируемой нитроксилом свободнорадикальной полимеризацией в соответствии с ЕР-А-0135280.
Приемлемые амфифильные блок-сополимеры представляют собой, например, полиакрилат-полистирол, полиметакрилат-полиэтиленоксид, полиакрилат-полиэтиленоксид, полиакрилат-полиэтилен, поливинилацетат-полиэтилен, полистирол-полибутадиен, полиакрилат-полибутадиен, полиакрилат-полиизопрен, полиизопрен-полиметилметакрилат, полиэтилен-полиметилметакрилат, полиэтилен-полиэтиленоксид и полиэтилен-полипропиленоксид.
Неамфифильные блок-сополимеры представляют собой, например, полистирол-полибутадиен и полиалкиленоксиды, такие как полиэтиленоксид, полипропиленоксид и полибутиленоксид.
Особенно приемлемые диспергирующие или сольватирующие агенты, обладающие амфифильными свойствами, представляют собой, например, поли(стирол)-блок-поли(акрилат натрия), поли(стирол)-блок-поли(акриловая кислота), поли(стирол)-блок-поли(метакрилат натрия), поли(стирол)-блок-поли(N-метил-4-винилпиридинийиодид), поли(изопрен)-блок-поли(N-метил-2-винилпиридинийиодид), поли(стирол)-блок-поли(этиленоксид), поли(метилметакрилат)-блок-поли(акрилат натрия), поли(метилметакрилат)-блок-поли(метакрилат натрия), поли(метилметакрилат)-блок-поли(этиленоксид), поли(трет-бутилметакрилат)-блок-поли(этиленоксид), поли(метилметакрилат)-блок-поли(N-метил-4-винилпиридинийиодид), поли(этиленоксид)-блок-поли(лактид), поли(2-винилпиридин)-блок-поли(этиленоксид), поли(бутадиен)-блок-поли(акрилат натрия), поли(бутадиен)-блок-поли(метакрилат натрия), поли(бутадиен)-блок-поли(N-метил-4-винилпиридинийиодид), поли(бутадиен)-блок-поли(этиленоксид), поли(этилен)-блок-поли(этиленоксид) и поли(этилен)-блок-поли(пропиленоксид).
Необходимо отметить, что полиоктадецилакрилатный гомополимер можно считать амфифильным даже несмотря на то, что все мономерные звенья одинаковы, поскольку он содержит сложноэфирные связи и углеводородные цепи.
Другие также предпочтительные диспергирующие или сольватирующие агенты на основе полиакрилатов описаны, помимо прочего, в US 5133898.
Амфифильные статистические, блочные или гребнеобразные сополимеры для диспергатора (в) особенно предпочтительного класса представляют собой те, которые обладают по меньшей мере одним сегментом, который основан на длинноцепочечном алкил(мет)акрилате. Таким образом, длинноцепочечный алкил(мет)акрилат включает сегмент, который совместим с синтетическим полимером (а). Для сегмента, который совместим с тальком (б), применимы приведенные выше определения и предпочтения.
Особый интерес в качестве амфифильного статистического, блочного или гребнеобразного сополимера для диспергатора (в) представляют те, которые включают по меньшей мере от 10 до 100% (мольных %) сегментов на основе длинноцепочечного алкил(мет)акрилата.
12
32
В качестве амфифильного статистического, блочного или гребнеобразного сополимера для диспергатора (в) предпочтительны те, которые включают акрилат или метакрилат, содержащий в боковой цепи по меньшей мере 8 метиленовых групп. Интерес представляют также сополимеры, включающие С-Салкил(мет)акрилат), например стеарил, октадецилакрилат (ОДА) или октадецилметакрилат (ОДМА).
Алкил, содержащий от 8 и 32 углеродных атомов, представляет собой разветвленный или неразветвленный радикал, например октил, децил, 1-метилундецил, додецил, тридецил, тетрадецил, пентадецил, гексадецил, гептадецил или октадецил.
При создании настоящего изобретения было установлено, что эффективными также оказываются гомополимеры на основе длинноцепочечных (мет)акрилатов и их сополимеров с короткоцепочечными (мет)акрилатами.
Пример предпочтительного гомополимера представляет собой поли(октадецилакрилат). Пример предпочтительного сополимера представляет собой октадецилметакрилат-метилакрилатный сополимер.
В качестве амфифильного статистического, блочного или гребнеобразного сополимера для диспергатора (в) особый интерес представляют сополимер октадецилакрилата/малеинового ангидрида, сополимер полиоктадецилакрилата/полиакрилата полиэтиленгликольметилового эфира, сополимер полиоктадецилакрилата/акрилата диэтиленгликольэтилового эфира, сополимер полиоктадецилакрилата/N-винилпирролидона, сополимер полиоктадецилметакрилата/N-винилпирролидона, сополимер полиоктадецилметакрилата/малеинового ангидрида, сополимер полиоктадецилакрилата/глицидилакрилата, сополимер полиоктадецилакрилата/2-диметиламиноэтилакрилата, сополимер полиоктадецилакрилата/акрилата полиэтиленгликольметилового эфира, сополимер полиоктадецилакрилата/акрилата диэтиленгликольэтилового эфира, полиоктадецилакрилат-метакрилоилоксиэтилфосфатный сополимер, сополимер полилаурилакрилата/малеинового ангидрида, полиоктадецилакрилат-глицидилметакрилатный сополимер и сополимер полиоктадецилакрилата/метакриловой кислоты.
В качестве амфифильного статистического, блочного или гребнеобразного сополимера для диспергатора (в) наиболее предпочтительны соответствующие сополимеры длинноцепочечных алкил(мет)акрилатов, преимущественно ОДА, с малеиновым ангидридом, диметиламиноэтилакрилатом или ПЭО-акрилатом.
Приведенные выше сополимеры для диспергатора (в) оказываются мало зависящими от того, вводят ли полярные сегменты в виде единственных звеньев (в статистическом сополимере) или в виде последовательности (в блок-сополимере). Полимеры, получаемые регулируемой свободнорадикальной полимеризацией, оказываются несколько более эффективными, чем те, которые получают обычной полимеризацией. Это может происходить благодаря большей структурной упорядоченности (композиционной гомогенности и более узкой полидисперсности) этих сополимеров.
В качестве диспергатора (в) предпочтение отдают сополимерам, которые получают регулируемой или живой свободнорадикальной полимеризацией. Полимеры, получаемые регулируемой или живой свободнорадикальной полимеризацией, по составу более однородны. Можно быть уверенным в том, что в процессе сополимеризации все цепи содержат гидрофильную или реакционноспособную функциональную группу. Полимеры, получаемые регулируемой или живой свободнорадикальной полимеризацией, по молекулярно-массовому распределению более однородны. Предпочтительными являются блочные или гребнеобразные сополимеры, преимущественно блок-сополимеры.
Диспергатор, используемый в качестве компонента (в), в предпочтительном варианте содержится в композиции в количестве от 0,01 до 10%, предпочтительно от 0,01 до 5%, в пересчете на массу компонента (а). Высоко предпочтительный интервал для количества компонента (в) в композиции составляет от 0,05 до 5% в пересчете на массу компонента (а).
Неионогенные поверхностно-активные вещества и амфифильные статистические, блочные или гребнеобразные сополимеры для диспергатора (в) могут быть получены в соответствии со способами, описанными подробно в WO-A-04/041721, WO-A-04/078785 и WO-A-04/113436.
Методы получения диспергаторов (в) включают обычную свободнорадикальную полимеризацию и регулируемую свободнорадикальную полимеризацию (РСРП). Такую регулируемую свободнорадикальную полимеризацию (РСРП) можно в предпочтительном варианте проводить следующими четырьмя приемлемыми путями:
a1) полимеризация в присутствии алкоксиаминового инициаторного/регулирующего соединений;
а2) полимеризация в присутствии стабильного нитроксильного свободного радикала и инициатора радикалоцепной полимеризации (источник свободных радикалов);
а3) полимеризация в условиях радикалоцепной полимеризации с переносом атома (РППА) и
а4) полимеризация ОПФП, которая относится к методу синтеза полимеров радикалоцепной полимеризацией с использованием регуляторов степени полимеризации, которые вступают в реакцию обратимым присоединением - фрагментационным переносом цепи.
Так, например, в US 4581429 или ЕР-А-0621878 описано получение блок-сополимеров по методу a1).
Так, например, в WO-A-94/11412 описано получение блок-сополимеров по методу а2).
Так, например, в WO-A-01/51534 описано получение гребнеобразных сополимеров по методу РППА а3). Kamigaito и Sawamoto в Chemical Reviews 2001, 101, 3689-3745 также описывают получение блочного и других полимеров по методу РППА а3).
Так, например, в WO-A-98/01478, WO-A-99/05099 и WO-A-99/31144 описано получение блок-сополимеров по методу а4).
Вышеупомянутые патенты включены в настоящее описание в качестве ссылок.
Примеры применения ОРП (обычной радикальной полимеризации), применения ОНП [опосредованной нитроксидом полимеризации, метода а2) для получения полимеров, приемлемых для использования при выполнении настоящего изобретения], применения ОПФП (полимеризации с обратимым присоединением - фрагментационным переносом цепи, метода а4) для статистических сополимеров или блок-сополимеров и применения Макроиниц (обычной полимеризации с макроинициатором) представлены в иллюстративных примерах в WO-A-04/113436.
Синтез сополимеров полимеризацией можно осуществлять в эмульсии, растворе или суспензии по методу либо периодического, либо полупериодического, либо непрерывного процесса или процесса с непрерывной подачей. В случае живой или регулируемой радикальной полимеризации блочные, мультиблочные и градиентные сополимеры могут быть получены варьированием скорости добавления мономера (мономеров) и/или варьированием последовательности, в которой в полимеризационную среду добавляют мономер (мономеры). Градиентные сополимеры могут быть также получены в одностадийном способе с использованием свойственной мономеру (мономерам) специфической реакционной способности. Для градиентных блок-сополимеров часто необходимо подбирать сомономеры с несопоставимыми константами сополимеризации, например малеиновый ангидрид и стирол или (мет)акрилаты.
В дополнение к компонентам (а), (б) и (в) новые композиции могут включать другие добавки, такие как, например, следующие продукты.
1. Антиоксиданты
1.1. Алкилированные монофенолы, например 2,6-дитрет-бутил-4-метилфенол, 2-трет-бутил-4,6-диметилфенол, 2,6-дитрет-бутил-4-этилфенол, 2,6-дитрет-бутил-4-н-бутилфенол, 2,6-дитрет-бутил-4-изобутилфенол, 2,6-дициклопентил-4-метилфенол, 2-(α-метилциклогексил)-4,6-диметилфенол, 2,6-диоктадецил-4-метилфенол, 2,4,6-трициклогексилфенол, 2,6-дитрет-бутил-4-метоксиметилфенол, нонилфенолы, которые являются линейными или разветвленными в боковой цепи, например 2,6-динонил-4-метилфенол, 2,4-диметил-6-(1'-метилундец-1'-ил)фенол, 2,4-диметил-6-(1'-метилгептадец-1'-ил)фенол, 2,4-диметил-6-(1'-метилтридец-1'-ил)фенол и их смеси.
1.2. Алкилтиометилфенолы, например 2,4-диоктилтиометил-6-трет-бутилфенол, 2,4-диоктилтиометил-6-метилфенол, 2,4-диоктилтиометил-6-этилфенол, 2,6-дидодецилтиометил-4-нонилфенол.
1.3. Гидрохиноны и алкилированные гидрохиноны, например 2,6-дитрет-бутил-4-метоксифенол, 2,5-дитрет-бутилгидрохинон, 2,5-дитрет-амилгидрохинон, 2,6-дифенил-4-октадецилоксифенол, 2,6-дитрет-бутилгидрохинон, 2,5-дитрет-бутил-4-гидроксианизол, 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксианизол, 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилстеарат, бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)адипат.
1.4. Токоферолы, например α-токоферол, β-токоферол, γ-токоферол, δ-токоферол и их смеси (витамин Е).
1.5. Гидроксилированные тиодифениловые простые эфиры, например 2,2'-тиобис-(6-трет-бутил-4-метилфенол), 2,2'-тиобис-(4-октилфенол), 4,4'-тиобис-(6-трет-бутил-3-метилфенол), 4,4'-тиобис-(6-трет-бутил-2-метилфенол), 4,4'-тиобис-(3,6-дивтор-амилфенол), 4,4'-бис-(2,6-диметил-4-гидроксифенил)дисульфид.
1.6. Алкилиденбисфенолы, например 2,2'-метилен-бис-(6-трет-бутил-4-метилфенол), 2,2'-метиленбис-(6-трет-бутил-4-этилфенол), 2,2'-метиленбис-[4-метил-6-(α-метилциклогексил)фенол], 2,2'-метиленбис-(4-метил-6-циклогексилфенол), 2,2'-метиленбис-(6-нонил-4-метилфенол), 2,2'-метиленбис-(4,6-дитрет-бутилфенол), 2,2'-этилиденбис-(4,6-дитрет-бутилфенол), 2,2'-этилиденбис-(6-трет-бутил-4-изобутилфенол), 2,2'-метиленбис-[6-(α-метилбензил)-4-нонилфенол], 2,2'-метиленбис-[6-(α,α-диметилбензил)-4-нонилфенол], 4,4'-метиленбис-(2,6-дитрет-бутилфенол), 4,4'-метиленбис-(6-трет-бутил-2-метилфенол), 1,1-бис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)бутан, 2,6-бис-(3-трет-бутил-5-метил-2-гидроксибензил)-4-метилфенол, 1,1,3-трис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)бутан, 1,1-бис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)-3-н-додецилмеркаптобутан, этиленгликольбис-[3,3-бис-(3'-трет-бутил-4'-гидроксифенил)бутират], бис-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)дициклопентадиен, бис-[2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-метилбензил)-6-трет-бутил-4-метилфенил]терефталат, 1,1-бис-(3,5-диметил-2-гидроксифенил)бутан, 2,2-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)пропан, 2,2-бис-(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)-4-н-додецилмеркаптобутан, 1,1,5,5-тетра(5-трет-бутил-4-гидрокси-2-метилфенил)пентан.
1.7. О-, N- и S-бензиловые соединения, например 3,5,3',5'-тетратрет-бутил-4,4'-дигидроксидибензиловый простой эфир, октадецил-4-гидрокси-3,5-диметилбензилмеркаптоацетат, тридецил-4-гидрокси-3,5-дитрет-бутилбензилмеркаптоацетат, трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)амин, бис-(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)дитиотерефталат, бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)сульфид, изооктил-3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилмеркаптоацетат.
1.8. Гидроксибензилированные малонаты, например диоктадецил-2,2-бис-(3,5-дитрет-бутил-2-гидроксибензил)малонат, диоктадецил-2-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилбензил)малонат, дидодецилмеркаптоэтил-2,2-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)малонат, ди-[4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]-2,2-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)малонат.
1.9. Ароматические гидроксибензиловые соединения, например 1,3,5-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2,4,6-триметилбензол, 1,4-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)-2,3,5,6-тетраметилбензол, 2,4,6-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)фенол.
1.10. Триазиновые соединения, например 2,4-бисоктилмеркапто-6-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксианилино)-1,3,5-триазин, 2-октилмеркапто-4,6-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксианилино)-1,3,5-триазин, 2-октилмеркапто-4,6-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенокси)-1,3,5-триазин, 2,4,6-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенокси)-1,2,3-триазин, 1,3,5-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензил)изоцианурат, 1,3,5-трис-(4-трет-бутил-3-гидрокси-2,6-диметилбензил)изоцианурат, 2,4,6-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилэтил)-1,3,5-триазин, 1,3,5-трис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)гексагидро-1,3,5-триазин, 1,3,5-трис-(3,5-дициклогексил-4-гидроксибензил)изоцианурат.
1.11. Бензилфосфонаты, например диметил-2,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилфосфонат, диэтил-3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилфосфонат, диоктадецил-3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилфосфонат, диоктадецил-5-трет-бутил-4-гидрокси-3-метилбензилфосфонат, кальциевая соль моноэтилового эфира 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилфосфоновой кислоты.
1.12. Ациламинофенолы, например анилид 4-гидроксилауриновой кислоты, анилид 4-гидроксистеариновой кислоты, октиловый эфир N-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)карбаминовой кислоты.
1.13. Эфиры β-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты и одно- и многоатомных спиртов, например метанола, этанола, н-октанола, изооктанола, октадеканола, 1,6-гександиола, 1,9-нонандиола, этиленгликоля, 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, тиодиэтиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пентаэритрита, трис-(гидроксиэтил)изоцианурата, диамида N,N'-бис(гидроксиэтил)щавелевой кислоты, 3-тиаундеканола, 3-тиапентадеканола, триметилгександиола, триметилолпропана, 4-гидроксиметил-1-фосфа-2,6,7-триоксабицикло[2.2.2]октана.
1.14. Эфиры β-(5-трет-бутил-4-гидрокси-3-метилфенил)пропионовой кислоты и одно- и многоатомных спиртов, например метанола, этанола, н-октанола, изооктанола, октадеканола, 1,6-гександиола, 1,9-нонандиола, этиленгликоля, 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, тиодиэтиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пентаэритрита, трис-(гидроксиэтил)изоцианурата, диамида N,N'-бис(гидроксиэтил)щавелевой кислоты, 3-тиаундеканола, 3-тиапентадеканола, триметилгександиола, триметилолпропана, 4-гидроксиметил-1-фосфа-2,6,7-триоксабицикло[2.2.2]октана,
3,9-бис[2-{3-(3-трет-бутил-4-гидрокси-5-метилфенил)пропионилокси}-1,1-диметилэтил]-2,4,8,10-тетраоксаспиро[5.5]ундекана.
1.15. Эфиры β-(3,5-дициклогексил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты и одно- и многоатомных спиртов, например метанола, этанола, октанола, октадеканола, 1,6-гександиола, 1,9-нонандиола, этиленгликоля, 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, тиодиэтиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пентаэритрита, трис-(2-гидроксиэтил)изоцианурата, диамида N,N'-бис(гидроксиэтил)щавелевой кислоты, 3-тиаундеканола, 3-тиапентадеканола, триметилгександиола, триметилолпропана, 4-гидроксиметил-1-фосфа-2,6,7-триоксабицикло[2.2.2]октана.
1.16. Эфиры 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилуксусной кислоты и одно- и многоатомных спиртов, например метанола, этанола, октанола, октадеканола, 1,6-гександиола, 1,9-нонандиола, этиленгликоля, 1,2-пропандиола, неопентилгликоля, тиодиэтиленгликоля, диэтиленгликоля, триэтиленгликоля, пентаэритрита, трис(гидроксиэтил)изоцианурата, диамида N,N'-бис(гидроксиэтил)щавелевой кислоты, 3-тиаундеканола, 3-тиапентадеканола, триметилгександиола, триметилолпропана, 4-гидроксиметил-1-фосфа-2,6,7-триоксабицикло[2.2.2]октана.

1.17. Амиды β-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты, например N,N'-бис(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)гексаметилендиамид, N,N'-бис(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)триметилендиамид, N,N'-бис(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)гидразид, N,N'-бис[2-(3-[3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил]пропионилокси)этил]оксамид (продукт Naugard XL-1, от фирмы Uniroyal).
1.18. Аскорбиновая кислота (витамин С)
1.19. Антиоксиданты аминового типа, например N,N'-диизопропил-п-фенилендиамин, N,N'-дивтор-бутил-п-фенилендиамин, N,N'-бис-(1,4-диметилпентил)-п-фенилендиамин, N,N'-бис-(1-этил-3-метилпентил)-п-фенилендиамин, N,N'-бис-(1-метилгептил)-п-фенилендиамин, N,N'-дициклогексил-п-фенилендиамин, N,N'-дифенил-п-фенилендиамин, N,N'-ди-(2-нафтил)-п-фенилендиамин, N-изопропил-N'-фенил-п-фенилендиамин, N-(1,3-диметилбутил)-N'-фенил-п-фенилендиамин, N-(1-метилгептил)-N'-фенил-п-фенилендиамин, N-циклогексил-N'-фенил-п-фенилендиамин, 4-(п-толуолсульфонамидо)дифениламин, N,N'-диметил-N,N'-дивтор-бутил-п-фенилендиамин, дифениламин, N-аллилдифениламин, 4-изопропоксидифениламин, N-фенил-1-нафтиламин, N-(4-трет-октилфенил)-1-нафтиламин, 1-фенил-2-нафтиламин, октилированный дифениламин, например п,п'-дитрет-октилдифениламин, 4-н-бутиламинофенол, 4-бутириламинофенол, 4-нонаноиламинофенол, 4-додеканоиламинофенол, 4-октадеканоиламинофенол, ди(4-метоксифенил)амин, 2,6-дитрет-бутил-4-диметиламинометилфенол, 2,4'-диаминодифенилметан, 4,4'-диаминодифенилметан, N,N,N',N'-тетраметил-4,4'-диаминодифенилметан, 1,2-бис-[(2-метилфенил)амино]этан, 1,2-ди(фениламино)пропан, (о-толил)дигуанид, ди[4-(1',3'-диметилбутил)фенил]амин, трет-октилированный N-фенил-1-нафтиламин, смесь моно- и диалкилированных трет-бутил/трет-октилдифениламинов, смесь моно- и диалкилированных нонилдифениламинов, смесь моно- и диалкилированных додецилдифениламинов, смесь моно- и диалкилированных изопропил/изогексилдифениламинов, смеси моно- и диалкилированных трет-бутилдифениламинов, 2,3-дигидро-3,3-диметил-4Н-1,4-бензотиазин, фенотиазин, смесь моно- и диалкилированных трет-бутил/трет-октилфенотиазинов, смесь моно- и диалкилированных трет-октилфенотиазинов, N-аллилфенотиазин и N,N,N',N'-тетрафенил-1,4-диаминобут-2-ен.
2. Поглотители УФ-лучей и светостабилизаторы
2
2
2
2
2
2.1. 2-(2'-гидроксифенил)бензотриазолы, например 2-(2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензотриазол, 2-(3',5'-дитрет-бутил-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(5'-трет-бутил-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(2'-гидрокси-5'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил)бензотриазол, 2-(3',5'-дитрет-бутил-2'-гидроксифенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-метилфенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3'-втор-бутил-5'-трет-бутил-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(2'-гидрокси-4'-октилоксифенил)бензотриазол, 2-(3',5'-дитрет-амил-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(3,5'-бис-(α,α-диметилбензил)-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-октилоксикарбонилэтил)фенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-5'-[2-(2-этилгексилокси)карбонилэтил]-2'-гидроксифенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-метоксикарбонилэтил)фенил)-5-хлорбензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-метоксикарбонилэтил)фенил)бензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-октилоксикарбонилэтил)фенил)бензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-5'-[2-(2-этилгексилокси)карбонилэтил]-2'-гидроксифенил)бензотриазол, 2-(3'-додецил-2'-гидрокси-5'-метилфенил)бензотриазол, 2-(3'-трет-бутил-2'-гидрокси-5'-(2-изооктилоксикарбонилэтил)фенил)бензотриазол, 2,2'-метиленбис-[4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-6-бензотриазол-2-илфенол]; продукт переэтерификации 2-[3'-трет-бутил-5'-(2-метоксикарбонилэтил)-2'-гидроксифенил]бензотриазола полиэтиленгликолем 300; [R-CHCH-COO-CHCH-]-, где R обозначает 3'-трет-бутил-4'-гидрокси-5'-2Н-бензотриазол-2-илфенил, 2-[2'-гидрокси-3-(α,α-диметилбензил)-5'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенил]бензотриазол; 2-[2'-гидрокси-3'-(1,1,3,3-тетраметилбутил)-5'-(α,α-диметилбензил)фенил]бензотриазол.
2.2. 2-гидроксибензофеноны, например 4-гидрокси-, 4-метокси-, 4-октилокси-, 4-децилокси-, 4-додецилокси-, 4-бензилокси-, 4,2',4'-тригидрокси- и 2'-гидрокси-4,4'-диметоксипроизводные.
2.3. Эфиры незамещенных и замещенных бензойных кислот, например 4-трет-бутилфенилсалицилат, фенилсалицилат, октилфенилсалицилат, дибензоилрезорцин, бис-(4-трет-бутилбензоил)резорцин, бензоилрезорцин, 2,4-дитрет-бутилфениловый эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензойной кислоты, гексадециловый эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензойной кислоты, октадециловый эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензойной кислоты, 2-метил-4,6-дитрет-бутилфениловый эфир 3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензойной кислоты.
2.4. Акрилаты, например этиловый эфир или изооктиловый эфир α-циано-β, β-дифенилакриловой кислоты, метиловый эфир α-метоксикарбонилкоричной кислоты, метиловый эфир и бутиловый эфир α-циано-β-метил-п-метоксикоричной кислоты, метиловый эфир α-метоксикарбонил-п-метоксикоричной кислоты, N-(β-метоксикарбонил-β-циановинил)-2-метилиндолин.
2.5. Соединения никеля, например никелевые комплексы 2,2'-тиобис-[4-(1,1,3,3-тетраметилбутил)фенола], такие как комплекс с соотношением 1:1 или 1:2 необязательно совместно с дополнительными лигандами, такими как н-бутиламин, триэтаноламин и N-циклогексилдиэтаноламин, дибутилдитиокарбамат никеля, никелевые соли моноалкильных эфиров, например метилового и этилового эфиров, 4-гидрокси-3,5-дитрет-бутилбензилфосфоновой кислоты, никелевые комплексы кетоксимов, например 2-гидрокси-4-метилфенилундецилкетоксим, никелевые комплексы 1-фенил-4-лауроил-5-гидроксипиразола необязательно совместно с дополнительными лигандами.
2.6. Пространственно затрудненные амины, например бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперид-4-ил)себацат, бис-(2,2,6,6-тетраметилпиперид-4-ил)сукцинат,
бис-(1,2,2,6,6-пентаметилпиперид-4-ил)себацат, бис-(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперид-4-ил)себацат,
бис-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидиловый) эфир н-бутил-3,5-дитрет-бутил-4-гидроксибензилмалоновой кислоты, продукт реакции конденсации 1-(2-гидроксиэтил)-2,2,6,6-тетраметил-4-гидроксипиперидина и янтарной кислоты, линейные или циклические продукты реакции конденсации N,N'-бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-трет-октиламино-2,6-дихлор-1,3,5-симм.триазина, трис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)нитрилтриацетат, тетракис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-1,2,3,4-бутантетраоат, 1,1'-(1,2-этандиил)-бис-(3,3,5,5-тетраметилпиперазинон), 4-бензоил-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, 4-стеарилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидин, бис-(1,2,2,6,6-пентаметилпиперидил)-2-н-бутил-2-(2-гидрокси-3,5-дитрет-бутилбензил)малонат, 3-н-октил-7,7,9,9-тетраметил-1,3,8-триазаспиро[4.5]декан-2,4-дион, бис-(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидил)себацат, бис-(1-октилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидил)сукцинат, линейные или циклические продукты реакции конденсации N,N'-бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-морфолино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, продукт реакции конденсации 2-хлор-4,6-ди(4-н-бутиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидил)-1,3,5-триазина и 1,2-бис-(3-аминопропиламино)этана, продукт реакции конденсации 2-хлор-4,6-ди(4-н-бутиламино-1,2,2,6,6-пентаметилпиперидил)-1,3,5-триазина и 1,2-бис-(3-аминопропиламино)этана, 8-ацетил-3-додецил-7,7,9,9-тетраметил-1,3,8-триазаспиро[4.5]декан-2,4-дион, 3-додецил-1-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)пирролидин-2,5-дион, 3-додецил-1-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)пирролидин-2,5-дион, смесь 4-гексадецилоксии 4-стеарилокси-2,2,6,6-тетраметилпиперидинов, продукт реакции конденсации N,N'-бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамина и 4-циклогексиламино-2,6-дихлор-1,3,5-триазина, продукт реакции конденсации 1,2-бис-(3-аминопропиламино)этана и 2,4,6-трихлор-1,3,5-триазина, равно как и 4-бутиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидин (CAS регистрационный № [136504-96-6]); продукт реакции конденсации 1,6-диамингексана и 2,4,6-трихлор-1,3,5-триазина, а также N,N-дибутиламина и 4-бутиламино-2,2,6,6-тетраметилпиперидина (CAS регистрационный № [192268-64-7]); N-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)-н-додецилсукцинимид, N-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидил)-н-додецилсукцинимид, 2-ундецил-7,7,9,9-тетраметил-1-окса-3,8-диаза-4-оксоспиро[4.5]декан, продукт взаимодействия 7,7,9,9-тетраметил-2-циклоундецил-1-окса-3,8-диаза-4-оксоспиро[4.5]декана и эпихлоргидрина, 1,1-бис-(1,2,2,6,6-пентаметил-4-пиперидилоксикарбонил)-2-(4-метоксифенил)этен, N,N'-бисформил-N,N'-бис-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)гексаметилендиамин, диэфир 4-метоксиметиленмалоновой кислоты и 1,2,2,6,6-пентаметил-4-гидроксипиперидина, поли[метилпропил-3-окси-4-(2,2,6,6-тетраметил-4-пиперидил)]силоксан, продукт взаимодействия сополимера малеинового ангидрида/α-олефина с 2,2,6,6-тетраметил-4-аминопиперидином или 1,2,2,6,6-пентаметил-4-аминопиперидином.
2.7. Диамиды щавелевой кислоты, например 4,4'-диоктилоксиоксанилид, 2,2'-диэтоксиоксанилид, 2,2'-диоктилокси-5,5'-дитрет-бутилоксанилид, 2,2'-дидодецилокси-5,5'-дитрет-бутилоксанилид, 2-этокси-2'-этилоксанилид, N,N'-бис-(3-диметиламинопропил)оксамид, 2-этокси-5-трет-бутил-2'-этилоксанилид и смеси о- и п-метокси-, а также о- и п-этоксидизамещенных оксанилидов.
2.8. 2-(2-гидроксифенил)-1,3,5-триазины, например 2,4,6-трис-(2-гидрокси-4-октилоксифенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-октилоксифенил)-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2,4-дигидроксифенил)-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2,4-бис-(2-гидрокси-4-пропилоксифенил)-6-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-октилоксифенил)-4,6-бис-(4-метилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-додецилоксифенил)-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-тридецилоксифенил)-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[2-гидрокси-4-(2-гидрокси-3-бутилоксипропилокси)фенил]-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[2-гидрокси-4-(2-гидрокси-3-октилоксипропилокси)фенил]-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-[4-(додецилокси/тридецилокси-2-гидроксипропокси)-2-гидроксилфенил]-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазины, 2-[2-гидрокси-4-(2-гидрокси-3-додецилоксипропокси)фенил]-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-гексилокси)фенил-4,6-дифенил-1,3,5-триазин, 2-(2-гидрокси-4-метоксифенил)-4,6-дифенил-1,3,5-триазин, 2,4,6-трис-[2-гидрокси-4-(3-бутокси-2-гидроксипропокси)фенил]-1,3,5-триазин, 2-(2-гидроксифенил)-4-(4-метоксифенил)-6-фенил-1,3,5-триазин, 2-{2-гидрокси-4-[3-(2-этилгексил-1-окси)-2-гидроксипропилокси]фенил}-4,6-бис-(2,4-диметилфенил)-1,3,5-триазин.
3. Дезактиваторы металлов, например диамид N,N'-дифенилщавелевой кислоты, N-салицилал-N'-салицилоилгидразин, N,N'-бис-(салицилоил)гидразин, N,N'-бис-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенилпропионил)гидразин, 3-салицилоиламино-1,2,4-триазол, дигидразид бис-(бензилиден)щавелевой кислоты, оксанилид, дигидразид изофталевой кислоты, бисфенилгидразид себациновой кислоты, дигидразид N,N'-диацетиладипиновой кислоты, дигидразид N,N'-биссалицилоилщавелевой кислоты, дигидразид N,N'-бис-(салицилоил)тиопропионовой кислоты.
4. Фосфиты и фосфониты, например трифенилфосфит, дифенилалкилфосфиты, фенилдиалкилфосфиты, трис-(нонилфенил)фосфит, трилаурилфосфит, триоктадецилфосфит, дистеарилпентаэритритдифосфит, трис-(2,4-дитрет-бутилфенил)фосфит, диизодецилпентаэритритдифосфит, бис-(2,4-дитрет-бутилфенил)пентаэритритдифосфит, бис-(2,4-дикумилфенил)пентаэритритдифосфит, бис-(2,6-дитрет-бутил-4-метилфенил)пентаэритритдифосфит, бисизодецилоксипентаэритритдифосфит, бис-(2,4-дитрет-бутил-6-метилфенил)пентаэритритдифосфит, бис-(2,4,6-три(трет-бутилфенил)пентаэритритдифосфит, тристеарилсорбиттрифосфит, тетракис-(2,4-дитрет-бутилфенил)-4,4'-дифенилендифосфонит, 6-изооктилокси-2,4,8,10-тетратрет-бутил-12Н-дибензо[d,g]-1,3,2-диоксафосфоцин, бис-(2,4-дитрет-бутил-6-метилфенил)метилфосфит, бис-(2,4-дитрет-бутил-6-метилфенил)этилфосфит, 6-фтор-2,4,8,10-тетратрет-бутил-12-метилди-бензо[d,g]-1,3,2-диоксафосфоцин, 2,2',2''-нитрил[триэтилтрис-(3,3',5,5'-тетратрет-бутил-1,1'-бифенил-2,2'-диил)фосфит], 2-этилгексил(3,3',5,5'-тетратрет-бутил-1,1'-бифенил-2,2'-диил)фосфит, 5-бутил-5-этил-2-(2,4,6-тритрет-бутилфенокси)-1,3,2-диоксафосфиран.
5. Гидроксиламины. например N,N-дибензилгидроксиламин, N,N-диэтилгидроксиламин, N,N-диоктилгидроксиламин, N,N-дилаурилгидроксиламин, N,N-дитетрадецилгидроксиламин, N,N-дигексадецилгидроксиламин, N,N-диоктадецилгидроксиламин, N-гексадецил-N-октадецилгидроксиламин, N-гептадецил-N-октадецилгидроксиламин, N,N-диалкилгидроксиламин, дериватизированный из аминов гидрированного таллового масла.
6. Нитроны, например N-бензил-альфа-фенилнитрон, N-этил-альфа-метилнитрон, N-октил-альфа-гептилнитрон, N-лаурил-альфа-ундецилнитрон, N-тетрадецил-альфа-тридецилнитрон, N-гексадецил-альфа-пентадецилнитрон, N-октадецил-альфа-гептадецилнитрон, N-гексадецил-альфа-гептадецилнитрон, N-октадецил-альфа-пентадецилнитрон, N-гептадецил-альфа-гептадецилнитрон, N-октадецил-альфа-гексадецилнитрон, нитроны, дериватизированные из N,N-диалкилгидроксиламинов, полученных из аминов гидрированного таллового масла.
7. Тиосинергические соединения, например дилауриловый эфир тиодипропионовой кислоты или дистеариловый эфир тиодипропионовой кислоты.
8. Соединения, деструктирующие пероксиды, например эфиры β-тиодипропионовой кислоты, в частности лауриловый, стеариловый, миристиловый или тридециловый эфиры, меркаптобензимидазол, цинковая соль 2-меркаптобензимидазола, дибутилдитиокарбамат цинка, диоктадецилдисульфид, тетракис-(β-додецилмеркапто)пропионат пентаэритрита.
9. Полиамидные стабилизаторы, например соли меди в сочетании с иодидами и/или соединениями фосфора и солями двухвалентного марганца.
10. Основные совместно используемые стабилизаторы, например меламин, поливинилпирролидон, дициандиамид, триаллилцианурат, мочевиновые производовые, гидразиновые производые, амины, полиамиды, полиуретаны, соли щелочных металлов и соли щелочно-земельных металлов высших жирных кислот, в частности стеарат кальция, стеарат цинка, бегенат магния, стеарат магния, рицинолеат натрия, пальмитат калия, пирокатехолат сурьмы или пирокатехолат цинка.
11. Зародышеобразователи, например неорганические вещества, в частности оксиды металлов, такие как диоксид титана и оксид магния, фосфаты, карбонаты и сульфаты, предпочтительно щелочно-земельных металлов; органические соединения, такие как моно- и поликарбоновые кислоты и их соли, например 4-трет-бутилбензойная кислота, адипиновая кислота, дифенилуксусная кислота, сукцинат натрия и бензоат натрия; полимерные соединения, в частности ионогенные продукты сополимеризации ("иономеры"). Особое предпочтение отдают 1,3:2,4-бис-(3',4'-диметилбензилиден)сорбиту, 1,3:2,4-ди(пара-метилдибензилиден)сорбиту и 1,3:2,4-ди(бензилиден)сорбиту.
12. Дополнительные наполнители и армирующие добавки, например карбонат кальция, силикаты, стекловолокно, стеклянный бисер, тальк, каолин, слюда, сульфат бария, оксиды и гидроксиды металлов, углеродная сажа, графит, древесная мука и мука или волокна других природных материалов, синтетические волокна.
13. Другие добавки, например пластификаторы, смазки, эмульгаторы, пигменты, модификаторы реологических свойств, катализаторы, регулирующие текучесть средства, оптические отбеливатели, антипирены, антистатики и газообразующие средства.
14. Бензофураноны и индолиноны, например те, которые представлены в US 4325863, US 4338244, US 5175312, US 5216052, US 5252643, DE-A 4316611, DE-A 4316622, DE-A 4316876, EP-A 0589839 или EP-A 0591102, или 3-[4-(2-ацетоксиэтокси)фенил]-5,7-дитрет-бутилбензофуран-2-он, 5,7-дитрет-бутил-3-[4-(2-стеароилоксиэтокси)фенил]бензофуран-2-он, 3,3'-бис-[5,7-дитрет-бутил-3-(4-[2-гидроксиэтокси]фенил)бензофуран-2-он], 5,7-дитрет-бутил-3-(4-этоксифенил)бензофуран-2-он, 3-(4-ацетокси-3,5-диметилфенил)-5,7-дитрет-бутилбензофуран-2-он, 3-(3,5-диметил-4-пивалоилоксифенил)-5,7-дитрет-бутилбензофуран-2-он, 3-(3,4-диметилфенил)-5,7-дитрет-бутилбензофуран-2-он, 3-(2,3-диметилфенил)-5,7-дитрет-бутилбензофуран-2-он и 3-(2-ацетил-5-изооктилфенил)-3-изооктилбензофуран-2-он.
Совместно используемые стабилизаторы добавляют, например, в концентрациях от 0,01 до 10% относительно общей массы синтетического полимера, который должен быть стабилизирован.
Предпочтительные дополнительные добавки представляют собой фенольные антиоксиданты, светостабилизаторы, стабилизаторы для переработки, пигменты, красители, пластификаторы, агенты, улучшающие совместимость, добавки, повышающие ударную прочность и/или модифицирующие добавки, повышающие ударную прочность.
В дополнение к тальку [компонент (б)], в качестве армирующих добавок (позиция 12 в перечне) можно использовать другие наполнители, например карбонат кальция, гидроталькит, слюду, каолин, гидроксиды металлов, преимущественно гидроксид алюминия или гидроксид магния. Их добавляют в синтетические полимеры в концентрациях, составляющих, например, от 0,01 до 40% в пересчете на общую массу синтетических полимеров. Углеродную сажу в качестве наполнителя можно добавлять в синтетические полимеры в концентрациях, в целесообразном варианте составляющих от 0,01 до 5% в пересчете на общую массу синтетических полимеров.
Однако в предпочтительном варианте существенного количества наполнителя с безразмерными частицами не используют. Под несущественным количеством наполнителя с безразмерными частицами следует понимать количество, которое существенного влияния на свойства синтетического полимера не оказывает. Такое количество может быть равным, например, количеству не больше 0,1%, преимущественно не больше 0,05 мас.%, в пересчете на синтетический полимер. В более предпочтительном варианте наноразмерный наполнитель не используют. Кроме того, в предпочтительном варианте тальковый наполнитель является основным наполнительным компонентом и содержится в интервале от 50 до 100%, преимущественно от 75 до 100%, а более предпочтительно от 90 до 100 мас.%, в пересчете на массу всех используемых наполнительных компонентов. В особенно предпочтительном варианте тальк является единственным наполнительным компонентом.
Стеклянные волокна в качестве армирующих добавок можно вводить в синтетические полимеры в концентрациях, в целесообразном варианте составляющих от 0,01 до 20% в пересчете на общую массу синтетических полимеров.
Другие предпочтительные композиции включают также, в дополнение к компонентам (а), (б) и (в), другие добавки, преимущественно соли щелочно-земельных металлов высших жирных кислот, например стеарат кальция.
В качестве обычного сочетания стабилизаторов для переработки синтетических полимеров, например полиолефинов, с получением соответствующих формованных изделий рекомендуют сочетание фенольного антиоксиданта с вспомогательным антиоксидантом на основе органического фосфита или фосфонита.
Введение компонентов (б) и (в) и при необходимости дополнительных добавок в синтетические полимеры осуществляют по известным методам, например перед или во время операции формования или также нанесением растворенных или диспергированных соединений на синтетический полимер с последующим, если приемлемо, медленным выпариванием растворителя.
Объектом настоящего изобретения является также композитный материал в форме маточной смеси или концентрата, включающего компонент (а) в количестве от 5 до 90%, компонент (б) в количестве от 5 до 80% и компонент (в) в количестве от 0,5 до 50%.
Компоненты (б) и (в) и при необходимости дополнительные добавки могут быть также введены до или во время полимеризации, или перед сшивкой.
Компоненты (б) и (в) совместно или без дополнительных добавок можно вводить в синтетический полимер в чистом виде или инкапулированными в воски, масла или полимеры.
Компоненты (б) и (в) совместно или без дополнительных добавок можно также напылять на синтетический полимер. Другие добавки (например, обычные указанные выше добавки) или их расплавы можно разбавлять таким образом, чтобы их тоже можно было напылять совместно с этими добавками на полимер. Особенно целесообразно введение напылением во время дезактивации катализаторов полимеризации, причем напыление можно осуществлять с использованием, например, водяного пара, применяемого для дезактивации.
В случае полимеризованных полиолефинов в форме сферических частиц может оказаться целесообразным, например, нанесение компонентов (б) и (в) совместно или без других добавок напылением.
Синтетические полимеры, полученные этим путем, могут быть использованы в широком разнообразии форм, например в виде пенопластов, пленок, волокон, лент, формованных композиций, в виде профилей, или в качестве связующих веществ для материалов покрытий, преимущественно покрытий из порошкового материала, клеев, шпатлевок или преимущественно толстостенных полиолефиновых формованных изделий, которые находятся в долговременном контакте с экстракционными средами, таких как, например, трубы для жидкостей или газов, пленки, волокна, геомембраны, ленты, профили или резервуары.
Предпочтительные толстостенные полиолефиновые формованные изделия обладают толщиной стенок от 1 до 50 мм, в частности от 1 до 30 мм, например от 2 до 10 мм.
Композиции в соответствии с изобретением можно с успехом применять для изготовления различных формованных изделий. Их примеры приведены ниже.
I-1) Плавающие устройства, средства морского назначения, понтоны, буи, пластмассовые пиломатериалы прямоугольного сечения для палуб, пирсов, лодок, каяков, весел и арматуры набережных.
I-2) Средства для автомобилей, в частности бамперы, приборные панели, аккумуляторы, задние и передние накладки, молдинги, детали под складным верхом, полка для шляп, настил для багажников, внутренние накладки, кожухи подушек безопасности, молдинги электронных приборов для фитингов (фонари), окна для приборных панелей, стекла фар, приборный щиток, внешние накладки, обивка, автомобильные фонари, фары, стояночные фонари, задние фонари, стоп-сигналы, внутренние и наружные отделочные элементы; панели дверей; топливный бак; переднее остекление; задние окна; опора сидений, внешние панели, изоляция проводов, экструдированные профилированные средства для уплотнений, облицовка, кожухи опор, детали шасси, системы выпуска выхлопных газов, топливный фильтр/наливная горловина, топливные насосы, топливный бак, кузовные бортовые молдинги, откидной верх, наружные зеркала, детали внешней отделки, застежки/фиксаторы, передний модуль, стекло, петли, запорные системы, багажные полки/багажники, устанавливаемые на крышу, прессованные/штампованные детали, уплотнения, средства защиты от боковых ударов, звукоизолирующие средства/звукоизолятор и сдвигающаяся крыша.
I-3) Средства, обеспечивающие движение транспорта по дорогам, в частности дорожные знаки и указатели, стойки для дорожных указателей, автомобильные вспомогательные средства, знаки аварийной остановки, аптечки, шлемы, шины.
I-4) Средства для самолетов, поездов, легковых автомобилей (автомашины, мотовелосипеды), включая постельное белье.
I-5) Средства для космического применения, в частности в ракетах и спутниках, например средства защиты при вхождении в атмосферу.
I-6) Средства для строительства и проектирования, горного применения, звукопоглощающие системы, дорожные островки безопасности и укрытия.
II-1) Электрическое оборудование, корпуса и изоляционные крышки общего назначения и электротехнических/электронных устройств (персональный компьютер, телефон, портативный телефон, принтер, телевизионные приемники, аудио- и видеоустройства), цветочные горшки, спутниковые телевизионные антенны и панельные устройства.
II-2) Покрытия для других материалов, таких как сталь и текстильные изделия.
II-3) Средства для электронной промышленности, в частности изоляция для электрических штекеров, преимущественно компьютерных штекеров, корпуса для электрических и электронных деталей, печатные платы и материалы для хранения электронной информации, такие как чипы, чековые карточки и кредитные карточки.
II-4) Электрическое оборудование, в частности стиральные машины, тумблеры, печи (микроволновые печи), посудомоечные машины, миксеры и утюги.
II-5) Кожухи для фонарей (например, уличных фонарей, отражателей).
II-6) Применение при изготовлении проводов и кабелей (полупроводник, изоляция и оболочка кабеля).
II-7) Тонкие пленки для конденсаторов, холодильных шкафов, нагревательных устройств, кондиционеров, обертывание электронных приборов, полупроводников, машин для обработки кофе и пылесосов.
III-1) Технические изделия, такие как шестерня (зубчатое колесо), скользящие фитинги, прокладки, червяки, болты, ручки и рукоятки.
III-2) Лопатки ротора, вентиляторы и лопасти ветроэнергетической установки, устройства для утилизации солнечной энергии, плавательные бассейны, навесы для плавательных бассейнов, облицовка бассейнов, облицовка водоемов, уборные, гардеробы, перегородки для водолазных работ, тонкие перегородки, складные перегородки, крыши, шиберы (например, шторные двери), фитинги, соединительные элементы для труб, втулки и конвейерные ленты.
III-3) Изделия санитарного назначения, в частности душевые секции, унитазы, крышки и раковины.
III-4) Изделия гигиенического назначения, в частности прокладки (при недержании у детей и взрослых), гигиенические изделия для женщин, шторы для душей, щетки, коврики, ванны, передвижные туалеты, зубные щетки и утки.
III-5) Трубы (из сшитого и обычного материала) для воды, сточных вод и химикатов, трубы для защиты проводов и кабелей, трубы для газа, масел и сточных вод, водоотводные, сливные трубы и дренажные системы.
III-6) Профили любой геометрической формы (оконные отливы) и облицовочные материалы.
III-7) Заменители стекла, в частности экструдированные пластины, остекление зданий (монолитное, двойное или многослойное), воздушных судов, школ, экструдированные листовые материалы, оконная пленка для остекления строительных объектов, поездов, других транспортных средств, изделия санитарного назначения и для оранжерей.
III-8) Плиты (стены, перегородки), нанесение покрытия экструзией (нанесение покрытия на фотобумагу, бумажный термосклеивающийся пакет в форме тетраэдра и трубку), силосохранилища, заменители древесины, пластиковый пиломатериал прямоугольного сечения, древесно-полимерный композиционный материал, стены, поверхностная отделка, мебель, декоративные тонкие пленки, напольные настилы (для внутреннего и наружного применения), покрытие полов, брезентовые панели и облицовочная плитка.
III-9) Впускные и выпускные патрубки.
III-10) Нанесение цементных, бетонных, композитных покрытий и покрытия, внешняя отделка и плакировка, поручни, перила, kitchen work tops, кровельные работы, кровельные листовые материалы, плитка и спецовки.
IV-1) Плиты (стены, перегородки), лотки, искусственное стекло, astroturf, искусственное покрытие для стадионных площадок (атлетических), искусственный пол для стадионных площадок (атлетических) и ленты.
IV-2) Тканые текстильные материалы из непрерывного и штапельного волокна, волокна (ковры/гигиенические изделия/геотекстильные материалы/моноволокна; фильтры; носовые платки/занавеси (экраны)/средства медицинского назначения), объемные волокна (применение в таком виде, как свободная широкая одежда/предметы защитной одежды), сетки, веревки, канаты, тонкие веревки, корды, нити, ремни безопасности, предметы одежды, дневное белье, перчатки; обувь; резиновая обувь, нижнее белье, верхняя одежда, одежда для плавания, спортивная одежда, зонты (зонтик от солнца, светозащитная бленда), парашюты, парапланы, паруса, "аэростатный шелк", средства для устройства лагеря, тенты, надувные матрацы, матрацы для загорания, объемистые мешки и пакеты.
IV-3) Мембраны, изолирующие покрытия, изоляционный материал, покрытия и уплотнители для крыш, туннелей, складов, водохранилищ, склады, перегородочные изолирующие покрытия крыш, геомембран, плавательных бассейнов, штор (экранов)/солнцезащитных экранов, навесов, тентов, обоев, упаковок и оберток для пищевых продуктов (гибких и твердых), упаковок медицинского назначения (гибких и твердых), подушек безопасности/ремней безопасности, подлокотников и подголовников, ковриков, центральной консоли, приборного щитка, кокпитов, двери, переднего консольного модуля, отделки двери, передней накладки, средств внутреннего освещения, внутренних зеркал, полки для пакетов, крышки заднего багажника, сидений, рулевой колонки, рулевого колеса, текстильных изделий и отделка багажника.
V) Пленки (упаковка, склад, послойное формование, сельское хозяйство и садоводство, оранжерея, мульча, туннель, силос), обертывание брикетов, плавательные бассейны, мешки для мусора, обои, растягивающаяся пленка, рафия, опресняющая пленка, аккумуляторы и соединительные элементы.
VI-1) Упаковка и обертка для пищевых продуктов (гибкая и твердая), бутылки.
VI-2) Средства хранения, такие как ящики (решетчатые ящики), багаж, ящик с крышкой на петлях, камеры бытового назначения, стеллажи, полки, направляющие приспособления для стекол, screw boxes, тара и консервные банки.
VI-3) Картриджи, шприцы, средства медицинского назначения, контейнеры для любой транспортировки, корзины для отходов и бункеры для отходов, мешки для отходов, бункеры, бункеры для уловленной пыли, облицовка бункеров, бункеры на колесах, контейнеры вообще, емкости для воды/использованной воды/химического назначения/газов/масел/бензина/дизельного топлива; внутренняя отделка емкостей, ящики, решетчатые ящики, корпуса аккумуляторов, лотки, медицинские приспособления, такие как поршень, средства офтальмологического назначения, диагностические устройства и упаковка для фармацевтического пластыря.
VII-1) Покрытие, наносимое по методу экструзии (нанесение покрытия на фотобумагу, бумажный термосклеивающийся пакет в форме тетраэдра и трубку), изделия бытового назначения любого вида (например, электротехнические и электронные устройства, колба термоса/одежная вешалка), соединительные системы, такие как штекеры, фиксаторы для проводов и кабелей, застежки-молнии, замыкатели, замки и затворы-защелки.
VII-2) Опорные приспособления, изделия для досуга, такие как спортивные и тренировочные приспособления, гимнастические маты, лыжная обувь, inline-skates, лыжи, big foot, обработка поверхностей для атлетических занятий (например, грунтовые покрытия для тенниса); винтовые крышки, крышки и пробки для бутылок и консервные банки.
VII-3) Мебель вообще, изделия из вспененного материала (подкладки, поглотители ударов), пенопласты, губки, посудные полотенца, маты, садовые стулья, сидения на стадионах, столы, кушетки, игрушки, игрушечные строительные комплекты (пиломатериалы/фигуры/шары), домики для игр, детские горки и игрушечные транспортные средства.
VII-4) Оптические и магнитные материалы для хранения информации.
VII-5) Кухонные принадлежности (для еды, питья, готовки, хранения).
VII-6) Боксы для CD, аудио- и видиокассет; электронные изделия DVD, офисные принадлежности любого вида (шариковые авторучки, штемпели и штемпельные подушечки, "мышь", полки, направляющие приспособления для стекол), бутылки любого объема и содержимого (напитки, моющие средства, косметика, включающая отдушки) и липкие ленты.
VII-7) Обувь (ботинки/подошвы ботинок), стельки, гетры, клеи, клеи для сборки, ящики для пищевых продуктов (фруктов, овощей, мяса, рыбы), синтетическая бумага, бутылочные этикетки, диваны, искусственные суставы (для людей), печатные формы (флексографические), печатные платы и display technologies.
2
VII-8) Устройства из наполненных полимеров (тальк, мел, каолин, волластонит, пигменты, углеродная сажа, TiO, слюда, нанокомпозиты, доломит, силикаты, стекло, асбест).
Таким образом, другим объектом настоящего изобретения является обладающее определенной конфигурацией изделие, в частности пленка, труба, профильное изделие, бутылка, емкость или контейнер, волокно, включающее композицию, как она представлена выше.
Еще одним объектом настоящего изобретения является формованное изделие, включающее композицию, как она представлена выше. Формование осуществляют, в частности, литьем под давлением, раздувкой, прессованием, центробежным формованием, формованием полых изделий заливкой и медленным вращением формы или экструзией.
Композиции в соответствии с настоящим изобретением в предпочтительном варианте представляют собой композитные полимеры, которые находятся в отвержденном состоянии.
Объектом настоящего изобретения является также способ приготовления синтетического полимерного материала, преимущественно композитного материала, который включает смешение в расплаве смеси из
(а) синтетического полимера,
(б) талька в качестве наполнителя, где частицы талька обладают средним размером от 0,4 до 25 мкм, и
(в) диспергатора, который основан на неионогенном поверхностно-активном веществе или статистическом, блочном или гребнеобразном сополимере.
Смешение в расплаве можно осуществлять в любом способном нагреваться контейнере, оборудованном мешалкой, например в закрытом аппарате, таком как пластикатор, смеситель или сосуд с мешалкой. В предпочтительном варианте введение проводят в экструдере или в пластикаторе. Протекает ли процесс в инертной атмосфере или в присутствии кислорода существенного значения не имеет.
Добавление компонентов (а), (б) и (в) можно производить во всех обычных смесительных машинах, в которых полимер плавят и смешивают с добавками. Приемлемые машины специалистам в данной области техники известны. Они представляют собой главным образом смесители, пластикаторы и экструдеры. В предпочтительном варианте способ осуществляют в экструдере введением добавки во время переработки. Особенно предпочтительными перерабатывающими устройствами являются одночервячные экструдеры, двухчервячные экструдеры с противовращением и с вращением в одном направлении, экструдеры с планетарными системами шнеков, кольцевые экструдеры и сопластикаторы. Можно также применять перерабатывающие машины, оборудованные по меньшей мере одной секцией для удаления газов, к которой может быть подключена система создания вакуума. Подходящие экструдеры и пластикаторы описаны, например, в работе Handbuch der Kunststoffextrusion, том 1, Grundlagen, под редакцией F.Hensen, W.Knappe, H.Potente, 1989, cc.3-7, ISBN:3-446-14339-4, и том 2, Extrusionsanlagen 1986, ISBN 3-446-14329-7. Так, например, длина шнека составляет от 1 до 60 диаметров шнека, предпочтительно от 35 до 48 диаметров шнека. Предпочтительная скорость вращения шнека равна от 10 до 600 об/мин (оборотов в минуту), например от 25 до 300 об/мин. Максимальная производительность зависит от диаметра шнека, скорости вращения и выталкивающего усилия. Способ по настоящему изобретению можно также осуществлять при производительности, которая ниже максимальной, варьированием упомянутых параметров или применением взвешивающих устройств, подающих дозированные количества. Если добавляют множество компонентов, их можно предварительно смешивать или вводить по отдельности.
Интерес также представляет способ приготовления синтетического полимерного материала, в котором смешение в расплаве компонентов (синтетический полимер, тальк и диспергатор) проводят в пределах от 120 до 290°С, предпочтительно в пределах от 150 до 250°С, например в пределах от 170 до 230°С.
Объектом настоящего изобретения являются также синтетические полимерные композиты, приготовленные по упомянутому выше способу.
Предпочтительные компоненты (б) и (в) и необязательно другие добавки в способе приготовления синтетического полимерного материала аналогичны тем, которые представлены для композиции.
Предпочтительным вариантом выполнения настоящего изобретения является также применение диспергатора [компонента (с)] для диспергирования талькового наполнителя [компонента (б)] в синтетической полимерной матрице с получением композитного материала.
Предпочтительные диспергатор, тальк, синтетический полимер и необязательно дополнительные добавки для такого применения аналогичны тем, которые представлены для композиции.
Далее изобретение иллюстрируют следующие примеры. Части или проценты имеют отношение к массе.
Примеры с 1 по 26

На первой стадии в двухшнековом экструдере Вернера-Пфлейдерера (ZSK25) при температуре самое большее 200°С (таблица 1б, примеры с 7 по 13) готовят маточную смесь с 10 мас.% глины, включающую продукт Moplen HF 500N (полипропилен, фирма Basell Polyolefins, Германия), 0,25 мас.% продукта Irganox В225 (RTM) [смесь 1:1 продукта Irganox 1010 (RTM) (сложный эфир пентаэритрита и 3-(3,5-дитрет-бутил-4-гидроксифенил)пропионовой кислоты) и продукта Irgafos 168 (RTM) (трис-(2,4-дитрет-бутилфенил)фосфит)], 10% Finntalc M05N или Finntalc М03, или Finntalc M05SL [(RTM) фирма Mondo minerals OY] и диспергатор в количестве, указанном в таблице 1б).
+
Для сравнения в таких же условиях (таблица 1а, примеры со 2 по 6) готовят нанокомпозит, основанный на 10% Cloisite Na[(RTM), получен на фирме Southern Clay Industries] вместо Finntalc.
Для дополнительного сравнения в примере 1 таблицы 1а представлена композиция, не включающая ни наполнитель, ни диспергатор.
Таблица 1а
[примеры с 1 по 6]
Прим.1
Прим.2
Прим.3
Прим.4
Прим.5
Прим.6
Moplen HF 500N
100
89
89
88
88
88
Irganox В225
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Cloisite Na
10
10
10
10
10
Tegomer DA100<sup>г</sup>)
1
ПЭ-блок-ПЭО (MW 575)<sup>e</sup>)
1
2
Сорбитантетрастеарат<sup>е)</sup>
2
Сополимер ОДАМАН<sup>ж</sup>)
2
Таблица 1б
[примеры с 7 по 13]
Прим.7
Прим.8
Прим.9
Прим.10
Прим.11
Прим.12
Прим.13
Moplen HF 500N
88
88
88
89
89
89
89
Irganox В225
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Finntalc M05N<sup>a</sup>)
10
10
10
Finntalc M03<sup>б</sup>)
10
10
Finntalc M05SL<sup>в</sup>)
10
10
Tegomer DA100<sup>г</sup>)
0,5
. 0,5
ПЭ-блок-ПЭО (MW 575)<sup>e</sup>)
2
0,5
0,5
Сорбитантетрастеарат<sup>е</sup>)
2
П(ОДА-со-МАН)<sup>ж</sup>)
2
Определение компонентов, приведенных в таблицах 1а) и 1б):
а) Finntalc M05N: тальк (силикат Mg), верхняя фракция (D98%), 15 мкм
б) Finntalc М03: тальк (силикат Mg), верхняя фракция (D98%), 15 мкм
в) Finntalc M05SL: тальк (силикат Mg), верхняя фракция (D98%), 10 мкм
г) Tegomer DA 100 (RTM): метилметакрилат:ОДМА в соотношении 1:1
д) ПЭ-блок-ПЭО (MW 575) (RTM) представляет собой линейный полиэтилен-блок-полиэтиленоксид
е) Сорбитантетрастеарат представляет собой соединение формулы I
2
18
в которой R обозначает Салканоил.
ж) П(ОДА-со-МАН): сополимер октадецилакрилата/малеинового ангидрида) (молекулярное соотношение - 3:1), синтезированный посредством ОПФП.

На второй стадии каждую из маточных смесей примеров с 1 по 13 смешением соответствующей маточной смеси (исходный материал 2) с дополнительным продуктом Moplen HF 500N плюс стабилизатор (исходный материал 1) доводят до требуемого содержания глины (5 мас.%). Первую секцию цилиндра выдерживают при 180°С, а остальные секции цилиндра выдерживают при 200°С. Количество стабилизатора (Irganox В225) выбирают для достижения концентрации стабилизатора в конечной композиции 0,25 мас.% (конечные композиции представлены в таблице 2).
Литье под давлением экструдированных образцов осуществляют с продуктом Arburg 270 S при температуре 230°С.
Испытание на разрыв проводят в соответствии с ASTM D 638 с помощью универсальной машины Zwick для испытания материалов на разрыв.
Испытание на ударное растяжение проводят в соответствии с DIN 53448.
Испытание на теплостойкость по Вика проводят в соответствии с ISO 306:1987(E).
Результаты сведены в таблицу 2.
Таблица 2
Пример
Модуль Упругости при растяжении
Прочность при ударном растяжении
Предел прочности при разрыве [МПа]
Теплостойкость по Вика
14<sup>a</sup>)
Композиция примера
1,00
1,00
35
1,00
15<sup>а</sup>)
50% композиции примера 2 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,15
0,46
37
1,04
16<sup>а</sup>)
50% композиции примера 3 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,16
0,52
37
1,03
17<sup>а</sup>)
50% композиции примера 4 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,15
0,53
36
1,05
18<sup>а</sup>)
50% композиции примера 5 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,13
0,68
35
1,02
19<sup>а</sup>)
50% композиции примера 6 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,18
0,66
36
1,03
20<sup>б</sup>)
50% композиции примера 7 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,39
1,04
39
1,08
21<sup>б</sup>)
50% композиции примера 8 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,40
1,03
39
1,09
22<sup>б</sup>)
50% композиции примера 9 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,38
0,84
39
1,07
23<sup>б</sup>)
50% композиции примера 10 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,36
0,98
38
1,11
24<sup>б</sup>)
50% композиции примера 11 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,36
1,06
38
1,12
25<sup>б</sup>)
50% композиции примера 12 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,31
1,07
38
1,12
26<sup>б</sup>)
50% композиции примера 13 + 50% стабилизированного Moplen HF 500N
1,33
0,98
39
1,12
а) Сравнительные примеры
б) Примеры в соответствии с изобретением
2
В таблице 2 значения модуля упругости при растяжении [МПа], ударного растяжения [кДж/м] и теплостойкости по Вика [°С] являются относительными значениями, имеющими отношение к 100% (стабилизированный) продукта Moplen HF 500N.
Из оценки данных таблицы 2 можно видеть, что все примеры в соответствии с настоящим изобретением (примеры с 20 по 26) демонстрируют улучшенные модуль упругости при растяжении, предел прочности при разрыве и теплостойкость по Вика, если сопоставлять с чистым полипропиленом (пример 14) и сравнительными примерами с 15 по 19).
Примеры с 27 по 41
Переработку проводят с применением двухшнекового экструдера фирмы Japan Steel Works диаметром 30 мм и соотношением длины/диаметра 42 (JSW ТЕХ 30), который включает десять секций цилиндра с регулируемой температурой с длиной/диаметром каждой 3,5, три ненагретых зоны отбора проб с длиной/диаметром 1,167 и охлажденным блоком питания с длиной/диаметром 3,5. Конфигурация шнеков состоит из сочетания смесительного, перемешивающего и конвейерного элементов, знакомых специалистам в данной области техники. Материалы подают в экструдер посредством гравиметрического питателя JSW TTF20 (исходный материал 1) и гравиметрического питателя K-Tron KQX (исходный материал 2). Устройство JSW ТЕХ 30 работает по принципу совместного вращения (сцепление между собой с самоудалением). К конечной секции цилиндра подключают вакуумную вентиляцию. Экструдат охлаждают в заполненной водой ванне для прядей и гранулируют.
На первой стадии маточную смесь с 50 мас.% глины, включающую продукт Austrex 103 (полистирол фирмы Hunstsman, Австралия), Finntalc M05SL (RTM) фирмы Mondo Minerals OY и диспергатор в количестве, указанном в таблице 3, готовят в устройстве ТЕХ 30 фирмы Japan Steel Works при температуре самое большее 200°С и производительности 2 кг/ч.
Таблица 3
Прим.7
Прим.8
Прим.9
Прим.10
Прим.11
Прим.12
Прим.13
Austrex 103
100
40
40
40
40
40
40
Cloisite Na
0
50
50
Cloisite 20A<sup>)</sup>
50
50
Finntalc M05SL<sup>в</sup>)
50
50
Сополимер стирол-АК)<sup>ж</sup>)
10
10
10
На второй стадии каждую из маточных смесей примеров с 27 по 33 смешением соответствующей маточной смеси (исходный материал 2) с дополнительным продуктом Austrex 103 (исходный материал 1) с использованием экструдера JSW со скоростью подачи 5 кг/ч доводят до требуемого содержания глины (5 мас.%). Первую секцию цилиндра выдерживают при 160°С, а остальные секции цилиндра выдерживают при 200°С (конечные композиции представлены в таблице 2).
Литье под давлением экструдированных образцов осуществляют в машине для литья под давлением Cincinnati Milacron VS55 диаметром 28 мм, включающей четыре секции с регулируемой температурой с длиной/диаметром 23/1. Эта машина работает с силой смыкания пресс-формы 50 т и под максимальным давлением впрыска 2005 бар.
Испытание на разрыв проводят в соответствии со стандартом ISO 521 с использованием машины для испытаний материалов на растяжение Instron 5500R.
Таблица 4
Результаты сведены в таблицу 4
Пример
Модуль упругости при растяжении
Относительное удлинение при разрыве
Предел прочности при растяжении
Контрольный
Austex 103
1,00
1,00
1,00
34<sup>а</sup>)
10% композиции примера 27 + 90% Austrex 103
1,01
1,00
0,97
35<sup>a</sup>)
10% композиции примера 28 + 90% Austrex 103
1,06
0,46
0,99
36<sup>а</sup>)
10% композиции примера 29 + 90% Austrex 103
1,10
1,09
0,97
37<sup>а</sup>)
10% композиции примера 30 + 90% Austrex 103
1,16
0,86
0,89
38<sup>a</sup>)
10% композиции примера 31 + 90% Austrex 103
1,17
0,51
0,90
39<sup>а</sup>)
10% композиции примера 32 + 90% Austrex 103
1,21
0,65
0,97
40<sup>б</sup>)
10% композиции примера 33 + 90% Austrex 103
1,20
0,63
1,01
41<sup>б</sup>)
2% композиции примера 33 + 98% Austrex 103
1,07
1,05
0,99
а) Сравнительные примеры
б) Примеры в соответствии с изобретением
В таблице 2 значения модуля упругости при растяжении [МПа], относительного удлинения при разрыве и предела прочности при разрыве являются относительными значениями, имеющими отношение к 100% продукта 100% Austex 103.
Примеры с 42 по 68
Переработку проводят с применением двухшнекового экструдера фирмы Japan Steel Works диаметром 30 мм и соотношением длины/диаметра 42 (JSW ТЕХ 30), который включает десять секций цилиндра с регулируемой температурой с длиной/диаметром каждой 3,5, три ненагретых зоны отбора проб с длиной/диаметром 1,167 и охлажденным блоком питания с длиной/диаметром 3,5. Конфигурация шнеков состоит из сочетания смесительного, перемешивающего и конвейерного элементов, знакомых специалистам в данной области техники. Материалы подают в экструдер посредством гравиметрического питателя JSW TTF20 (исходный материал 1) и гравиметрического питателя K-Tron KQX (исходный материал 2). Устройство JSW ТЕХ 30 работает по принципу совместного вращения (сцепление между собой с самоудалением). К конечной секции цилиндра подключают вакуумную вентиляцию. Экструдат охлаждают в заполненной водой ванне для прядей и гранулируют.
На первой стадии маточную смесь с 10 мас.% глины, включающую продукт HP400N (полипропилен, фирма Basell, Австралия), глину и диспергатор сорта и в количестве, указанных в таблице 5, готовят в устройстве ТЕХ 30 фирмы Japan Steel Works при температуре 170°С и скорости подачи 10 кг/ч. Полипропилен и стабилизатор добавляют в качестве исходного материала 1. Диспергатор вручную смешивают с тальком с получением гомогенного порошка, который сушат при 80°С и добавляют в качестве исходного материала 2.
Таблица 5
Пример №
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
ПП HP400N
100
88
90
88
88
88
90
88
88
88
90
88
88
Cloisit Na+
10
Finntalc M05SL
10
10
10
10
Finntalc M05N
10
10
10
10
Finntalc M03
10
10
10
Сополимер ОДА-НВП<sup>а</sup>)
2
2
2
2
Сополимер ОДА-НВП<sup>а</sup>)
2
Tegomer DA100N<sup>в</sup>)
2
2
2
ПЭ-блок-ПЭ 575 <sup>г</sup>)
2
Irgostab В225
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
0,2
а) Сополимер полиоктадецилакрилата/N-винилпирролидона в соотношении 4:1, полученный так, как изложено в заявке Moad и др. WO 2004113436
б) Сополимер полиоктадецилакрилата/N-винилпирролидона в соотношении 3:1, полученный так, как изложено в заявке Moad и др. WO 2004113436
в) Tegomer DA100N представляет собой октадецилметакрилат-метилметацилатный сополимер, поставляемый фирмой Goldschmidt
г) ПЭ-блок-ПЭО (MW 575) представляет собой линейный полиэтилен-блок-полиэтиленоксид, поставляемый фирмой Aldrich Chemical Co.
На второй стадии каждую из маточных смесей примеров с 42 по 52 смешением соответствующей маточной смеси (исходный материал 2) с дополнительным продуктом HP400N + дополнительный стабилизатор (исходный материал 1) с использованием экструдера JSW со скоростью подачи 10 кг/ч доводят до требуемого содержания глины (5 мас.%). Первую секцию цилиндра выдерживают при 160°С, а остальные секции цилиндра выдерживают при 200°С. Конечные композиции представлены в таблице 6.
Литье под давлением экструдированных образцов осуществляют в машине для литья под давлением Cincinnati Milacron VS55 диаметром 28 мм, включающей четыре секции с регулируемой температурой (при 230°С) с длиной/диаметром 23/1. Эта машина работает с силой смыкания пресс-формы 50 т и под максимальным давлением впрыска 2005 бар. Температура формы составляет 40°С.
Испытание на разрыв проводят в соответствии со стандартом ISO 521 с использованием машины для испытаний материалов на растяжение Instron 5500R.
Температуру деформации под нагрузкой (ТДПН) определяют динамическим механическим температурным анализом в соответствии со стандартом ASTM, метод Е2092-04.
Результаты сведены в таблицу 6.
Таблица 6
Пример
Предел прочности при растяжении
Модуль упругости при растяжении
Предел прочности при разрыве [МПа]
ТДПН (°С)
Контрольный
HP400N
1,0
1,0
-
72
55<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,04
1,06
-
56<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,05
1,20
1,0
78
57<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,16
1,48
1,48
92
58<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,10
1,38
1,38
91
59<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,12
1,36
1,36
60<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N<sup>г)</sup>
1,12
1,37
2,62
61<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,12
1,34
1,34
87
62<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,16
1,46
1,36
63<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,12
1,41
1,50
64<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,09
1,31
1,15
65<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,15
1,47
0,97
66<sup>а</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,16
1,49
1,00
67<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,11
1,43
1,14
68<sup>б</sup>)
50% композиции примера 42 + 50% HP400N
1,10
1,40
1,70
<sup>а)</sup> Сравнительные примеры
<sup>б)</sup> Примеры в соответствии с изобретением
<sup>в)</sup> Перерабатывают при 250°C с производительностью 20 кг/ч
Из данных таблицы 6 можно видеть, что примеры в соответствии с настоящим изобретением демонстрируют улучшенные модуль упругости при растяжении, предел прочности при разрыве и температуру тепловой деформации под нагрузкой в сравнении с полипропиленом (пример 68) и улучшенные относительное удлинение при разрыве и температуру тепловой деформации под нагрузкой в сравнении с образцами, основанными на наноглине (пример 56). Относительное удлинение при разрыве улучшают введением добавки, тем не менее модуль упругости при растяжении и предел прочности при разрыве остаются существенно лучше, чем у полипропилена. Пример 60 показывает, что применение вышеуказанной температуры переработки и производительности ухудшения свойств не вызывает.
Примеры с 53 по 64
На первой стадии маточную смесь с 50 мас.% глины, включающую продукт HP400N (полипропилен, фирмы Basell, Австралия), глину и диспергатор сорта и в количестве, указанных в таблице 7, готовят в двухшнековом экструдере Brabender Plasticorder PL2000. Глину предварительно смешивают с добавкой при 80°С и сушат при 60°С. Далее все компоненты смешивают и добавляют непосредственно в загрузочную воронку. В четырех зонах экструдера Brabender задают следующие температуры: 160, 200, 220 и 230°С.
Таблица 7
Пример
53
54
55
56
ПП HP400N
50
40
45
48
Finntalc M05SL
50
50
50
50
Сополимер ОДА-НВП<sup>б</sup>)
10
5
2
Irgostab В225
0,2
0,2
0,2
0,2
На второй стадии каждую из маточных смесей примеров с 53 по 56 смешением соответствующей маточной смеси (исходный материал 2) с дополнительным продуктом HP400N + дополнительный стабилизатор (исходный материал 1) с использованием экструдера JSW со скоростью подачи 10 кг/ч доводят до требуемого содержания глины. Первую секцию цилиндра выдерживают при 160°С, а остальные секции цилиндра выдерживают при 200°С. Конечные композиции представлены в таблице 8.
Литье под давлением экструдированных образцов осуществляют в машине для литья под давлением Cincinnati Milacron VS55 диаметром 28 мм, включающей четыре секции с регулируемой температурой (при 230°С) с длиной/диаметром 23/1. Эта машина работает с силой смыкания пресс-формы 50 т и под максимальным давлением впрыска 2005 бар. Температура формы составляет 40°С.
Испытание на разрыв проводят в соответствии со стандартом ISO 521 с использованием машины для испытаний материалов на растяжение Instron 5500R.
Температуру деформации под нагрузкой (ТДПН) определяют динамическим механическим температурным анализом в соответствии со стандартом ASTM, метод Е2092-04.
Результаты сведены в таблицу 8.
Таблица 8
Пример
Предел прочности при растяжении
Модуль Упругости при растяжении
Предел Прочности при разрыве [МПа]
ТДПН (°С)
Контрольный
HP400N
1,0
1,0
-
72
57<sup>а)</sup>
100% HP400N
1,06
1,09
-
58<sup>а)</sup>
10% композиции примера 53 + 90% HP400N
1,17
1,55
2,96
97
59<sup>б)</sup>
20% композиции примера 54 + 80% HP400N
1,08
1,35
2,90
60<sup>б)</sup>
10% композиции примера 54 + 90% HP400N
1,12
1,48
4,07
93
61<sup>б)</sup>
6% композиции примера 54 + 94% HP400N
1,13
1,40
7,67
62<sup>б)</sup>
2% композиции примера 54 + 98% HP400N
1,13
1,34
6,05
63<sup>б)</sup>
10% композиции примера 55 + 90% HP400N
1,04
1,40
5,16
64<sup>б)</sup>
10% композиции примера 56 + 90% HP400N
1,04
1,48
3,53
Из данных таблицы 8 можно видеть, что продукты примеров могут быть успешно приготовлены из маточной смеси с высоким содержанием глины. Примеры в соответствии с настоящим изобретением демонстрируют улучшенные модуль упругости при растяжении, предел прочности при разрыве и температуру тепловой деформации под нагрузкой, если сравнивать с полипропиленом (пример 57), и улучшенные относительное удлинение при разрыве и температуру тепловой деформации под нагрузкой, если сравнивать с образцами, основанными на наноглине (пример 56). Относительное удлинение при разрыве улучшают добавлением добавки, тем не менее модуль упругости при растяжении и предел прочности при разрыве остаются существенно лучше, чем у полипропилена.