ПОЛИМЕРНАЯ КОМПОЗИЦИЯ С НАПОЛНИТЕЛЕМ, СПОСОБ ЕЕ ПОЛУЧЕНИЯ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ
POLYMER COMPOSITION WITH FILLER, ITS PRODUCTION METHOD AND ITS USE

Область техники, к которой относится изобретение
[001] Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей сочетание полимерной технологической добавки и модификатора ударной вязкости или полимерную технологическую добавку, к ее точной композиции и к способу ее получения, и к ее применению.
[002] В частности, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей сочетание полимерной технологической добавки и модификатора ударной вязкости или же полимерную технологическую добавку; и к ее применению для наполненных галогенсодержащих термопластичных полимеров с модификатором ударной вязкости.
[003] Более конкретно, настоящее изобретение относится к наполненной галогенсодержащей полимерной композиции с полимерной технологической добавкой и модификатором ударной вязкости, к ее композиции и к способу ее получения.
Техническая проблема
[004] Наполнители используют в термопластичных полимерных композициях в целом и в галогенированных полимерных композициях в частности, по ряду причин. Они могут увеличивать объем композиции, увеличивать жесткость и прочность и сокращать продолжительность цикла формования. Они предотвращают прерывания технологического процесса в фильерах и нейтрализуют продукты разложения. Наполнители можно также использовать для добавления цвета, непрозрачности и проводимости, или же их можно использовать в качестве дешевого материала, который понижает стоимость композиции, поскольку наполнитель дешевле, чем другие ингредиенты препарата.
[005] Однако добавление наполнителя может изменить характеристики плавления полимерной композиции. Правильное плавление необходимо для получения хороших физических свойств.
[006] Полимерные композиции, содержащие полимеры с конкретными характеристиками (такими как состав полимера, температура стеклования или конкретный диапазон молекулярных масс, в качестве иллюстративных характеристик) используют в качестве добавок в термопластичных полимерных композициях в целом и в галогенированных полимерных композициях в частности для улучшения технологического поведения этих различных полимеров или пластичной смолы, или для улучшения их рабочих характеристик. Поэтому эти добавки также называют технологическими добавками.
[007] Композиция полимерной добавки совместима с термопластичными полимерными композициями в целом и с галогенированными полимерными композициями в частности.
[008] Технологические добавки в малых количествах в термопластичных полимерных композициях в целом и в галогенированных полимерных композициях в частности могут улучшить технологические характеристики посредством ускорения процесса плавления указанных термопластичных полимерных композиций в целом и галогенированных полимерных композиций в частности.
[009] За счет наполнителя, добавляемого к композиции, технологическая добавка, используемая для ненаполненной композиции, не имеет таких же характеристик, как в наполненной композиции, в осбенности относительно эффективности плавления композиции, но также и относительно ударной прочности.
[010] Целью настоящего изобретения является создание полимерной композиции, которая действует как технологическая добавка и модификатор ударной вязкости для наполненных галогенированных полимерных композиций.
[011] Целью настоящего изобретения также является создание полимерной композиции, которая действует как технологическая добавка и модификатор ударной вязкости для наполненных галогенированных полимерных композиций независимо от соотношения наполнителя в конечной композиции.
[012] Целью настоящего изобретения также является получение полимерной композиции, которую можно использовать для оптимизации поведения в расплаве, в частности, скорости плавления наполненных модификатором ударной вязкости галогенированных полимерных композиций.
[013] Другой целью настоящего изобретения является устранение изменений полимерной композиции, действующей как технологическая добавка, в зависимости от соотношения наполнителя в наполненных галогенированных полимерных композициях с модификатором ударной вязкости.
[014] Дополнительной целью настоящего изобретения является уменьшение стоимости полимерной композиции, которая действует как технологическая добавка для наполненных галогенированных полимерных композиций с модификатором ударной вязкости посредством добавления дешевых компонентов без влияния на эффективность плавления.
[015] Еще одной целью настоящего изобретения является способ изготовления полимерной композиции, которая действует как технологическая добавка или как технологическая добавка и модификатор ударной вязкости, для наполненных галогенированных полимерных композиций с модификатором ударной вязкости.
[016] Еще одной дополнительной целью является создание способа изготовления полимерной композиции, которую можно использовать для улучшения поведения в расплаве наполненных галогенированных полимерных композиций с модификатором ударной вязкости.
[017] Еще одной целью является получение наполненной галогенированной полимерной композиции с модификатором ударной вязкости, которая легко обрабатывается, независимо от соотношения наполнителя, и содержит такую же (мет)акриловую технологическую добавку.
[018] Еще одной целью настоящего изобретения является также получение полимерной композиции, которую можно использовать для оптимизации поведения в расплаве, в частности, скорости плавления наполненных галогенированных полимерных композиций, и которая не оказывает влияния значимым образом на характеристики ударной вязкости, причем последнее означает улучшение поддержания на том же уровне или уменьшение менее чем на 50%.
Уровень техники
[019] Документ US 2009/0111915 описывает акриловые сополимеры для применения в сильно наполненных композициях. В частности, документ описывает наполненные поливинилхлоридные (PVC) материалы в качестве композиции для полового покрытия, содержащего 70% масс. - 95% масс. наполнителя, 1% масс. - 15% масс. PVC и 0,5% масс. - 4% масс. акрилового сополимера, или композицию для сайдинга или труб, содержащую 15% масс. - 35% масс. наполнителя, 50% масс. - 95% масс. PVC и 0,25-6% масс. акрилового сополимера.
[020] Документ WO 2010/099160 описывает композитные полимерные модификаторы. Документ описывает композитный полимерный модификатор, состоящий из 99% масс. - 1% масс. неорганического наполнителя и 1% масс. - 99% масс. полимерной технологической добавки, и из 0% масс. - 80% модификатора ударной вязкости.
[021] Документ US 3373229 описывает виниловые полимерные композиции. Композиции содержат поливинилхлорид и высокомолекулярные полимеры метилметакрилата или сополимеры метилметакрилата с малым количеством алкилакрилата как технологической добавки. Композиция может содержать наполнитель.
[022] Документ US 4329276 описывает компоненты для формования. Компонент для формования основывается на поливинилхлориде, содержащем композицию компонентов. Композиция компонентов содержит в пределах 40-85% масс. акрилового полимера, предпочтительно, имеющего Tg в пределах между 70°C и 90°C, и предпочтительно содержащего метилметакрилат и бутилметакрилат в пропорции от 50/50 до 85/15.
[023] Документ US 2012/189837 описывает акриловую технологическую добавку для экструзии виниловой пены. Акриловая технологическая добавка представляет собой акриловый сополимер, предпочтительно имеющий Tg меньше 60°C. В примерах описывается сополимер метилметакрилата (70%) с бутилакрилатом (30%). Используемый акриловый сополимер не содержит наполнителя.
[024] Документ CN 104262845 описывает материал сплава PVC/PMMA. Сплав содержит следующие компоненты, в частях массовых: 37-62 частей PVC смолы, 25-38 частей смолы PMMA, 3,0-4,0 части стабилизатора, 4,0-8,0 частей ударостойкого модификатора, 0,5-1,0 часть технологических добавок, 0,5-1,0 часть погодоустойчивого агента, 3,0-5,0 частей неорганического наполнителя и 2,0-6,0 частей пигмента. Технологическая добавка представляет собой окисленный полиэтиленовый воск.
[025] Документ CN 103642161 описывает поливинилхлоридный материал для труб с высокой ударной вязкостью. Хлорированный поливинилхлоридный материал для труб с высокой ударной вязкостью приготавливают из следующих исходных материалов, в частях массовых: 40-60 частей смолы из хлорированного поливинилхлорида (CPVC), 30-50 частей поливинилхлоридной смолы (PVC), 0,3-0,6 части полиэтиленового воска, 20-30 частей активного специального карбоната кальция, 2-3 части диметилдимеркаптоацетата изооктилолова, 1-2 части стеарата бария, 1-2 части ACR-401, 8-10 частей HIPS, 2-3 части HIPS-g-PMMA, 4-7 частей модификатора ударной вязкости, смолы ACM, и 5-10 частей композитного наполнителя.
[026] Ни один из документов, известных из литературы, не описывает наполненной полимерной композиции, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер с модификатором ударной вязкости и (мет)акриловый сополимер с наполнителем и, необязательно, с модификатором ударной вязкости, где часть наполнителя добавляют к композиции с (мет)акриловым сополимером, а часть наполнителя добавляют к композиции с галогенсодержащим термопластичным полимером.
Краткое описание изобретения
[027] Неожиданно обнаружено, что композиция, содержащая
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
отличающаяся тем, что температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) меньше 105°C и что количество наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру, дает композицию с малым временем плавления и удовлетворительными ударными свойствами.
[028] Неожиданно обнаружено также, что способ получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером и наполнителем (F) или (F2) композиции P1a, отличающейся тем, что
композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и что количество наполнителей (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру, дает композицию с малым временем плавления и удовлетворительными ударными свойствами.
[029] Неожиданно обнаружено также, что способ получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером, модификатором ударной вязкости (IM1) и наполнителем (F) или (F2) композиций, P1b отличающихся тем, что
композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), и наполнитель (F) или (F1) и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и что количество наполнителей (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру, дает композицию с малым временем плавления и удовлетворительными ударными свойствами.
[030] Неожиданно обнаружено также, что способ получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2)
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1)
указанный способ включает стадию
смешивания двух композиций P1a и P2a, отличающихся тем, что
композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, и
композиция P2a содержит галогенсодержащий полимер и наполнитель F2
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и что количество наполнителей (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру, дает композицию с малым временем плавления и удовлетворительными ударными свойствами.
[031] Неожиданно обнаружено также, что способ получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания двух композиций P1b и P2b, отличающихся тем, что
композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель F1, и
композиция P2b содержит галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F2,
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру, дает композицию с малым временем плавления и удовлетворительными ударными свойствами.
[032] Неожиданно также обнаружено, что композиция P1a, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), может использоваться для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[033] Неожиданно также обнаружено, что композиция P1a, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), может использоваться для уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[034] Неожиданно также обнаружено, что композиция P1b, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), может использоваться для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[035] Неожиданно также обнаружено, что композиция P1a, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), может использоваться для уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
Подробное описание изобретения
[036] Согласно первому аспекту, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
отличающейся тем, что температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[037] Во втором аспекте настоящее изобретение относится к способу получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером и наполнителем (F) или (F2) композиций P1a, отличающихся тем, что
композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[038] В третьем аспекте настоящее изобретение относится к способу получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер и
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером, модификатором ударной вязкости (IM1) и наполнителем (F) или (F2) композиций P1b, отличающихся тем, что
композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[039] В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер,
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания двух композиций P1a и P2a, отличающихся тем, что
композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), и
композиция P2a содержит галогенсодержащий полимер и наполнитель (F) или (F2),
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[040] В пятом аспекте настоящее изобретение относится к способу получения композиции, содержащей
a) (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b),
b) наполнитель (F) или смесь двух наполнителей (F1) и (F2),
c) галогенсодержащий термопластичный полимер,
d) модификатор ударной вязкости (IM1),
указанный способ включает стадию
смешивания двух композиций P1b и P2b, отличающихся тем, что
композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), и
композиция P2b содержит галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F2),
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[041] В шестом аспекте настоящее изобретение относится к применению композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), которую можно использовать для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[042] В седьмом аспекте настоящее изобретение относится к применению композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, для уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер и наполнитель F2, где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей F1 и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[043] В восьмом аспекте настоящее изобретение относится к применению композиции P1b, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F2), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[044] В девятом аспекте настоящее изобретение относится к применению композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, для уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер и наполнитель F2, где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей F1 и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[045] В десятом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер и наполнитель (F) или (F2), посредством добавления композиции, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[046] В одиннадцатом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий термопластичный полимер и наполнитель F2, посредством добавления композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей F1 и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[047] В двенадцатом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F2), посредством добавления композиции P1b, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[048] В тринадцатом аспекте настоящее изобретение относится к способу уменьшения времени плавления композиции P2a, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель F2, посредством добавления композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей F1 и F2 вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру
[049] Термином ʺсополимерʺ, как используется, обозначается, что полимер состоит, по меньшей мере, из двух различных мономеров.
[050] Термином ʺ(мет)акриловый», как используется, обозначается любой вид акриловых и метакриловых мономеров.
[051] Термином ʺ(мет)акриловый полимер», как используется, обозначается, что (мет)акриловый полимер содержит в основном полимеры, содержащие (мет)акриловые мономеры, которые составляют 50% масс. или более от (мет)акрилового полимера.
[052] Термином ʺмодификатор ударной вязкостиʺ обозначается материал, который после введения в полимерный материал увеличивает ударную стойкость и ударопрочность этого полимерного материала посредством доменов микрофазы каучукового материала или каучукового полимера.
[053] Термином ʺкаучук», как используется, обозначается термодинамическое состояние полимера выше его температуры стеклования.
[054] Термином ʺкаучуковый полимер», как используется, обозначается полимер, который имеет температуру стеклования (Tg) ниже 0°C.
[055] Как ʺполимер, полученный многостадийной полимеризациейʺ, как используется, обозначается полимер, сформированный последовательным образом с помощью способа многостадийной полимеризации. Предпочтительным является способ многостадийной эмульсионной полимеризации, при котором первый полимер представляет собой полимер первой стадии, а второй полимер представляет собой полимер второй стадии, то есть, второй полимер формируется посредством эмульсионной полимеризации в присутствии первого полимера в эмульсии.
[056] Термином ʺдисперсия», как используется, обозначается высокодисперсная система со сплошной жидкой фазой и дисперсной твердой фазой, которая распределена в сплошной фазе.
[057] Термином ʺэмульсия», как используется, обозначается смесь жидкость/жидкость из жидкой дисперсной фазы в жидкой сплошной фазе.
[058] Под термином ʺPVCʺ, как используется, понимается поливинилхлорид в форме гомополимера или сополимера, содержащего, по меньшей мере, 50% масс. винилхлорида.
[059] Под термином ʺнаполнительʺ, как используется, понимается твердый экстендер, добавляемый к полимеру для улучшения свойств и/или для уменьшения стоимости.
[060] Под сокращением ʺphrʺ подразумеваются части на сто частей смолы. Например, 15 phr наполнителя в препарате PVC означает, что 15 кг наполнителя добавляют на 100 кг PVC.
[061] Относительно композиции по настоящему изобретению, она содержит в пределах между 1 phr и 250 phr наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[062] Предпочтительно, композиция по настоящему изобретению содержит более 2 phr наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[063] Более предпочтительно, композиция по настоящему изобретению содержит в пределах между 2phr и 200 phr, еще более предпочтительно, в пределах между 3 phr и 180 phr, преимущественно, между 4 phr и 150 phr, а более преимущественно, в пределах между 5 phr и 120 phr, а наиболее преимущественно, между 5 phr и 100 phr наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[064] Относительно полимерной композиции или композиции по настоящему изобретению, она содержит в пределах между 0,01 phr и 20 phr, предпочтительно, между 0,05 и 17 phr, более предпочтительно, между 0,1 phr и 15 phr, преимущественно, между 0,15 phr и 12 phr, а более преимущественно, между 0,15 phr и 10 phr (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[065] Относительно полимерной композиции или композиции по настоящему изобретению, она содержит в пределах между 0,01 phr и 20 phr, предпочтительно, между 0,05 и 17 phr, более предпочтительно, между 0,1 phr и 15 phr, преимущественно, между 0,15 phr и 12 phr, а более преимущественно, между 0,15 phr и 10 phr модификатора ударной вязкости (IM1).
[066] В первом наиболее преимущественном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению, она содержит в пределах между 0,15 phr и 9 phr (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[067] Во втором наиболее преимущественном варианте осуществления композиции по настоящему изобретению, она содержит в пределах между 0,15 phr и 4 phr (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[068] Преимущественно, композиция содержит больше модификатора ударной вязкости (IM1) как (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[069] Согласно настоящему изобретению, часть наполнителя (F) или часть смеси двух наполнителей (F1) и (F2) добавляют к композиции с (мет)акриловым сополимером (A1) или со смесью двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b). Другая часть наполнителя (F) или другая часть смеси двух наполнители (F1) и (F2) добавляется к композиции либо отдельно, либо уже с галогенсодержащим термопластичным полимером. Под ʺуже с галогенсодержащим термопластичным полимеромʺ подразумевается, что указанная другая часть наполнителя (F) или часть смеси двух наполнители (F1) и (F2) добавляется к галогенсодержащему термопластичному полимеру до (мет)акрилового сополимера (A1) или добавляют смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), которые оба уже содержат часть наполнителя (F) или часть смеси двух наполнителей (F1) и (F2).
[070] Согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения часть наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) добавляют к композиции с (мет)акриловым сополимером (A1) или со смесью двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), а другую часть наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) добавляют к композиции с галогенсодержащим термопластичным полимером.
[071] Предпочтительно, часть наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2), которые добавляют к композиции отдельно или которые уже находятся с галогенсодержащим термопластичным полимером, превышает по количеству часть наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2), которая добавляется к композиции с (мет)акриловым сополимером (A1) или со смесью двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b).
[072] Согласно настоящему изобретению, модификатор ударной вязкости (IM1) может добавляться как отдельное соединение при приготовлении композиции по настоящему изобретению или добавляться вместе с композицией P1a, которая содержит модификатор ударной вязкости (IM1).
[073] Относительно (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), они представляют собой (мет)акриловый сополимер, содержащий, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата.
[074] Более предпочтительно, полимер (A1) содержит сомономер или coмономеры, которые могут сополимеризоваться с метилметакрилатом постольку, поскольку полимер (A1) имеет температуру стеклования меньше 105°C.
[075] Более предпочтительно, оба (мет)акриловых сополимера (A1a) и (A1b) содержат сомономер или coмономеры, которые могут сополимеризоваться с метилметакрилатом постольку, поскольку смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) имеет среднюю температуру стеклования меньше 105°C.
[076] Сомономер или coмономеры в сополимерах (A1), (A1a) и (A1b) предпочтительно выбираются из (мет)акриловых и/или виниловых мономеров.
[077] (Мет)акриловый сомономер в (мет)акриловом сополимере (A1), (A1a) и (A1b) содержит мономеры, выбранные из C1-C12 алкил(мет)акрилатов. Виниловый сомономер содержит мономеры, выбранные из стирола и замещенного стирола. Еще более предпочтительно, (мет)акриловый сомономер в полимере (A1) содержит мономеры C1-C4 алкилметакрилата и/или мономеры C1-C8 алкилакрилата.
[078] Наиболее предпочтительно, акриловые или метакриловые coмономеры (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимера (A1a) и (A1b) выбирают из метилакрилата, пропилакрилата, изопропилакрилата, бутилакрилата, трет-бутилакрилата, метилметакрилата, этилметакрилата, бутилметакрилата и их смесей постольку, поскольку (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) имеет температуру стеклования меньше 105°C.
[079] Предпочтительно (мет)акриловый сополимер (A1) содержит самое большее 90% масс, более предпочтительно, самое большее 85% масс, а преимущественно, самое большее 81% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата.
[080] В конкретном варианте осуществления, (мет)акриловый сополимер (A1) представляет собой сополимер метилметакрилата с этилакрилатом и/или бутилакрилатом.
[081] Более предпочтительно, температура стеклования Tg (мет)акрилового полимера (A1) или средняя температура стеклования Tg смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), составляющих, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата, находится в пределах между 60°C и 105°C, еще более предпочтительно, между 65°C и 100°C, а преимущественно, между 70°C и 100°C.
[082] Температуру стеклования Tg можно оценивать, например, с помощью динамических методов, таких как термомеханический анализ (DMA).
[083] Предпочтительно, средневзвешенная молекулярная масса Mw (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), составляющих, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата, составляет, по меньшей мере, 300000 г/моль, предпочтительно, по меньшей мере, 500000 г/моль, более предпочтительно, по меньшей мере, 750000 г/моль, преимущественно, по меньшей мере, 1000000 г/моль, и наиболее преимущественно, по меньшей мере, 1500000 г/моль.
[084] Предпочтительно, средневзвешенная молекулярная масса Mw (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), составляющих, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата, меньше 20000000 г/моль, предпочтительно, меньше 15000000 г/моль, более предпочтительно, меньше 12000000 г/моль, преимущественно, меньше 10000000 г/моль, а наиболее преимущественно, меньше 9000000 г/моль.
[085] Более предпочтительно, средневзвешенная молекулярная масса Mw (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), составляющих, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата, находится в пределах между 300000 г/моль и 20000000 г/моль, еще более предпочтительно, между 500000 г/моль и 15000000 г/моль, еще более предпочтительно, между 1000000 г/моль и 12000000 г/моль, и преимущественно, между 1500000 г/моль и 10000000 г/моль.
[086] (Мет)акриловый сополимер (A1) или два (мет)акриловых сополимера (A1a) и (A1b), составляющих, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата, предпочтительно получают посредством эмульсионной полимеризации, с получением водной дисперсии сферических полимерных частиц (мет)акрилового сополимера (A1) или двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b).
[087] Один из возможных вариантов способа получения водной дисперсии сферических полимерных частиц, содержащих (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), заключается в использовании многостадийного способа.
[088] В ходе одной стадии многостадийного способа получают (мет)акриловый сополимер (A1).
[089] Смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) можно также получать посредством многостадийного способа. В ходе одной стадии многостадийного способа получают (мет)акриловый сополимер (A1a), а в ходе другой стадии - (мет)акриловый сополимер (A1b).
[090] Относительно сферических полимерных частиц, они имеют средневзвешенный размер частиц в пределах между 20 нм и 500 нм. Предпочтительно, средневзвешенный размер частиц полимера находится в пределах между 50 нм и 400 нм, более предпочтительно, между 75 нм и 350 нм, а преимущественно, между 80 нм и 300 нм.
[091] Относительно наполнителя (F), (F1) и/или (F2), они представляют собой неорганический наполнитель или минеральный наполнитель.
3
[092] Относительно минерального наполнителя, можно рассмотреть стекловолокно, полые стеклянные микросферы, неорганические соединения, такие как минералы и соли, включая карбонат кальция (CaCO), диоксид кремния, силикаты, такие как силикат или метасиликат кальция, глину, такие как бентонит, слюду, тальк, тригидрат оксид алюминия, гидроксид магния, оксиды металлов или сочетания двух или более из них.
[093] Предпочтительно, минеральный наполнитель выбирают из карбоната кальция, диоксида титана или кальцинированной глины, диоксида кремния (высокодисперсного или преципитированного), глины, монтмориллонита (наноглины), цеолита, перлита или любого другого типа неорганического материала, который можно получить как суспензию.
[094] Более предпочтительно, часть наполнителя (F) или смеси двух наполнителей (F1) и (F2) представляет собой минеральный наполнитель, выбранный из карбоната кальция, кальцинированной глины, диоксида кремния (высокодисперсного или преципитированного), глины, монтмориллонита (наноглины), цеолита или перлита.
[095] Еще более предпочтительно, минеральный наполнитель выбирают из карбоната кальция, кальцинированной глины, диоксида кремния (высокодисперсного или преципитированного), глины, монтмориллонита (наноглины), цеолита или перлита.
3
[096] В еще более предпочтительном варианте осуществления минеральный наполнитель представляет собой карбонат кальция (CaCO).
[097] Преимущественно, карбонат кальция выбирают из преципитированного карбоната кальция (PCC), измельченного природного карбоната кальция (GCC) или наночастиц преципитированного карбоната кальция (NPCC).
[098] Минеральный наполнитель может также находиться в форме суспензии.
[099] Предпочтительно, наполнитель (F) или (F2), который смешивают, по меньшей мере, с одним из (мет)акриловых сополимеров (A1) или смесью двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), находится в форме суспензии.
[100] Относительно суспензии минерального наполнителя, она представляет собой водную дисперсию минерального наполнителя с содержанием твердых продуктов, предпочтительно, между 5% масс. и 90% масс, а преимущественно, между 50% масс. и 80% масс. Эта водная дисперсия может содержать любое конкретное поверхностно-активное вещество, диспергирующий агент, добавку или поверхностную обработку наполнителя, которая может преимущественно улучшить качество суспензии (стабильность, вязкость или совместимость с матрицей полимера-хозяина).
[101] Относительно модификатора ударной вязкости (IM1), он представляет собой полимерный модификатор ударной вязкости. Предпочтительно, модификатор ударной вязкости (IM1) представляет собой полимерные частицы, имеющие многослойную структуру. Более предпочтительно, такой модификатор ударной вязкости (IM1) представляет собой полимер сердцевина/оболочка.
[102] Полимерные частицы, имеющие многослойную структуру, имеют более или менее сферическую форму. Полимерная частица имеет средневзвешенный размер частиц (диаметр) в пределах между 20 нм и 500 нм. Предпочтительно, средневзвешенный размер частиц для полимерных частиц находится в пределах между 50 нм и 400 нм, более предпочтительно, между 75 нм и 350 нм, а преимущественно, между 80 нм и 300 нм.
[103] Полимерные частицы по настоящему изобретению получают с помощью многостадийного способа, такого как способ, включающий две, три или более стадий, каждая стадия дает слой, способ, в целом, дает частицу с многослойной структурой. Первая стадия или первые стадии дают сердцевину, следующая стадия или все последующие стадии дают оболочку или оболочки.
[104] Полимерный модификатор ударной вязкости (IM1) в форме полимерных частиц, имеющих многослойную структуру, содержит, по меньшей мере, один слой (IM1L1), содержащий полимер (L1), имеющий температуру стеклования ниже 0°C и, по меньшей мере, другой слой (IM1L2), содержащий полимер (L2), имеющий температуру стеклования выше 45°C.
[105] Более предпочтительно, температура стеклования Tg полимера (L1) находится в пределах между -100°C и 0°C, еще более предпочтительно, между -80°C и 0°C, а преимущественно, между -80°C и -20°C, а более преимущественно, между -70°C и -20°C.
[106] Предпочтительно, температура стеклования Tg полимера (L2) находится в пределах между 60°C и 150°C. Более предпочтительно, температура стеклования полимера (L2), находится в пределах между 80°C и 140°C, преимущественно, между 90°C и 135°C, а более преимущественно, между 90°C и 130°C.
[107] Относительно получения образцов соответствующих полимеров (L1) и (L2), они могут быть получены по отдельности, и не с помощью многостадийного способа, для более простой индивидуальной оценки и измерения температуры стеклования Tg соответствующих полимеров на соответствующих стадиях.
[108] Массовое отношение слой (IM1L1)/слой (IM1L2) в полимере, полученном многостадийной полимеризацией, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 70/30, более предпочтительно, по меньшей мере, 80/20, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 85/15, преимущественно, по меньшей мере, 86/14, более преимущественно, 87/13, еще более преимущественно, 88/12, а наиболее преимущественно 89/11.
[109] Массовое отношение слой (IM1L1)/слой (IM1L2) в полимере, полученном многостадийной полимеризацией, предпочтительно находится в диапазоне, по массе между 70/30 и 99/1, более предпочтительно, 80/20 и 98/2, еще более предпочтительно, 85/15 и 97/3, преимущественно 86/14 и 97/3, более преимущественно 87/13 и 97/3, еще более преимущественно, 88/12 и 97/3, а наиболее преимущественно, 89/11 и 96/4.
[110] Предпочтительно, полимер L1 представляет собой более 85% масс. полимерного модификатора ударной вязкости (IM1), а более предпочтительно, более 86% масс, а преимущественно, более 87% масс.
[111] Многослойная структура IM1 может иметь различные структуры. Слой (IM1L1), содержащий полимер (L1), имеющий температуру стеклования ниже 0°C, может представлять собой сердцевину полимерного модификатора ударной вязкости (IM1) или промежуточный слой, но ни в коем случае не слой крайний снаружи. Слой (IM1L2), содержащий полимер (L2), имеющий температуру стеклования выше 45°C, может представлять собой крайний снаружи слой.
[112] Слой (IM1L2), содержащий полимер (L2), предпочтительно представляет собой (мет)акриловый сополимер, содержащий, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от метилметакрилата. Предпочтительно, полимер (L2) или большая часть полимера (L2) слоя (IM1L2) привита на слое, расположенным под ним.
[113] В первом предпочтительном варианте осуществления (IM1), полимер (L1), имеющий температуру стеклования ниже 0°C, представляет собой (мет)акриловый полимер, содержащий, по меньшей мере, 50% масс. мономеров из алкилакрилатов.
[114] Более предпочтительно, полимер (L1) содержит сомономер или coмономеры, которые могут сополимеризоваться с алкилакрилатом, постольку, поскольку полимер (A1) имеет температуру стеклования меньше 0°C.
[115] Сомономер или coмономеры в полимере (L1) предпочтительно выбирают из (мет)акриловых мономеров и/или виниловых мономеров.
[116] (Мет)акриловый сомономер в полимере (L1) содержит мономеры, выбранные из C1-C12 алкил(мет)акрилатов. Еще более предпочтительно, (мет)акриловый сомономер в полимере (L1) содержит мономеры C1-C4 алкилметакрилата и/или мономеры C1-C8 алкилакрилата.
[117] Наиболее предпочтительно, акриловые или метакриловые coмономеры в полимере (L1) выбирают из метилакрилата, пропилакрилата, изопропилакрилата, бутилакрилата, трет-бутилакрилата, метилметакрилата, этилметакрилата, бутилметакрилата и их смесей постольку, поскольку полимер (L1) имеет температуру стеклования меньше 0°C.
[118] Предпочтительно, полимер (A1) является поперечно сшитым. Это означает, что добавляют агент для поперечной сшивки с другим мономером или мономерами. Агент для поперечной сшивки содержит, по меньшей мере, две группы, которые могут полимеризоваться.
[119] В одном из конкретных вариантов осуществления, полимер (L1) представляет собой гомополимер бутилакрилата.
[120] В другом конкретном варианте осуществления, полимер (L1) представляет собой сополимер бутилакрилата и, по меньшей мере, одного агента для поперечной сшивки. Агент для поперечной сшивки составляет меньше 5% масс. этого сополимера.
[121] Более предпочтительно, температура стеклования Tg полимера (L1) первого варианта осуществления находится в пределах между -100°C и 0°C, еще более предпочтительно, между -100°C и -5°C, преимущественно, между -90°C и -15°C, а более преимущественно, между -90°C и -25°C.
[122] Во втором предпочтительном варианте осуществления, полимер (L1), имеющий температуру стеклования ниже 0°C, содержит, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от изопрена или бутадиена, и стадия или слой (IML1) представляет собой крайний изнутри слой полимерной частицы, имеющей многослойную структуру. Другими словами, стадия изготовления слоя (IM1L1), содержащего полимер (L1), представляет собой изготовления сердцевины полимерной частицы.
[123] В качестве примера, для полимера (L1) сердцевины второго варианта осуществления можно рассмотреть гомополимеры изопрена или гомополимеры бутадиена, сополимеры изопрен-бутадиен, сополимеры изопрена самое большее с 98% масс. винилового мономера и сополимеры бутадиена самое большее с 98% масс. винилового мономера. Виниловый мономер может представлять собой стирол, алкилстирол, акрилонитрил, алкил(мет)акрилат или бутадиен или изопрен. В одном из вариантов осуществления сердцевина представляет собой гомополимер бутадиена.
[124] Более предпочтительно, температура стеклования Tg полимера (L1) второго варианта осуществления, содержащего, по меньшей мере, 50% масс. полимерных единиц, исходящих от изопрена или бутадиена, находится в пределах между -100°C и 0°C, еще более предпочтительно, между -100°C и -5°C, преимущественно, между -90°C и -15°C, а еще более преимущественно, между -90°C и -25°C.
[125] В одном из вариантов модификатор ударной вязкости (IM1) может также содержать наполнитель (F) или (F1), как определено выше.
[126] Относительно галогенсодержащего полимера, можно рассмотреть:
[127] - гомополимеры и сополимеры винилхлорида (PVC) и винилиденхлорида (PVDC), виниловые смолы, содержащие винилхлоридные единицы в своей структуре, такие как сополимеры винилхлорида, и сложные виниловые эфиры алифатических кислот, в частности, винилацетат, сополимеры винилхлорида со сложными эфирами акриловой и метакриловой кислоты и с акрилонитрилом, сополимеры винилхлорида с диеновыми соединениями и ненасыщенными дикарбоновыми кислотами или их ангидридами, такие как сополимеры винилхлорида с диэтилмалеатом, диэтилфумаратом или малеиновым ангидридом, пост-хлорированные полимеры и сополимеры винилхлорида, сополимеры винилхлорида и винилиденхлорида с ненасыщенными альдегидами, кетонами и простыми эфирами, такими как акролеин, кротональдегид, винилметилкетон, простой винилметиловый эфир, простой винилизобутиловый эфир, и тому подобное; полимеры винилиденхлорида и его сополимеры с винилхлоридом и другими полимеризуемыми соединениями;
[128] - полимеры винилхлорацетата и простого дихлордивинилового эфира; хлорированные полимеры винилкарбоксилата, такие как винилацетат, винилпропионат, винилбутират, хлорированные сложные полимерные эфиры акриловой кислоты и α-замещенной акриловой кислоты, такой как метакриловая кислота, нитрилы, амиды, сложные алкиловые эфиры, такие как акрилонитрил, (мет)акриламид, метил (мет)акрилат, бутилакрилат, этилакрилат, 2-этилгексилакрилат;
[129] - полимеры винилароматических производных, таких как стирол, дихлорстирол; хлорированные каучуки;
[130] - хлорированные полимеры олефинов, такие как этилен, пропен, 1-бутен, (2,2,1)бициклогептен-2, (2,2,1)бициклогептадиен-2,5;
[131] - полимеры и пост-хлорированные полимеры хлорбутадиена, и их сополимеры с винилхлоридом, хлорированные природные и синтетические каучуки, и также смеси этих полимеров друг с другом или с другими полимеризуемыми соединениями.
[132] - привитые галогенсодержащие сополимеры, где галогенсодержащая полимерная часть привита на (мет)акриловом гомо- или сополимере, в форме частиц, которые могут быть поперечно сшитыми или не сшитыми.
[133] Предпочтительно, галогенсодержащий полимер представляет собой термопластичный полимер, а не эластомерный полимер. Температура стеклования (измеренная с помощью дифференциальной сканирующей калориметрией) термопластичного полимера составляет, по меньшей мере, 40°C, предпочтительно, 50°C.
[134] Предпочтительно, галоген в галогенсодержащем полимере выбирают из фтора или хлора, а преимущественно, галоген представляет собой хлор.
[135] Полимер, содержащий хлор, выбирают среди полимеров или смесей полимеров, выбранных среди гомополимерных винилхлоридов, таких как поливинилхлорид, поливинилиденхлорид, хлорированный поливинилхлорид, пост-хлорированный поливинилхлорид и сополимеры, образованные посредством полимеризации винилхлоридного мономера с содержанием, до 40%, сомономера, такого как винилацетат, винилбутират, винилиденхлорид, пропилен, метилметакрилат, и тому подобное, а также хлорсодержащие полимеры, содержащие другие полимеры, такие как хлорированный полиэтилен, терполимеры акрилонитрила, бутадиена, стирола, терполимеры метилметакрилата, бутадиена, стирола; полиакрилатные смолы, полиметил метакрилатные смолы и терполимер алкилакрилата, метилметакрилата, бутадиена, предпочтительно, хлорсодержащий полимер представляет собой поливинилхлорид или пост-хлорированный поливинилхлорид.
[136] Предпочтительно, хлорсодержащий полимер выбирают из гомо- и сополимеров винилхлорида (VC); содержащих, по меньшей мере, 50% масс. единиц VC, предпочтительно, по меньшей мере, 70% масс. единиц VC, более предпочтительно, по меньшей мере, 80% масс. единиц VC, преимущественно, по меньшей мере, 85% масс. единиц VC; или из их смесей.
[137] Относительно способа приготовления полимерной композиции по настоящему изобретению, он включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером и наполнителем (F) или (F2) композиции P1a,
отличающейся тем, что композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) и модификатор ударной вязкости (IM1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и модификатор ударной вязкости (IM1); и наполнитель (F) или (F1), и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[138] Относительно варианта способа приготовления полимерной композиции по настоящему изобретению, он включает стадию
смешивания с галогенсодержащим полимером, модификатором ударной вязкости (IM1) и наполнителем (F) или (F2) композиции P1b,
отличающейся тем, что композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и модификатор ударной вязкости (IM1); и наполнитель (F) или (F1), и
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера меньше 105°C и количество наполнителей (F) или (F1) и (F2) вместе находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[139] Наполнители (F1) и (F2) могут быть одинаковыми или различными. Если наполнители (F1) и (F2) одинаковые, они могут рассматриваться вместе просто как наполнитель (F), и их количества складывают. Важный пункт заключается в том, что композиция P1a и P1b, которая должна смешиваться, уже содержит наполнитель.
[140] Предпочтительно, смешивание композиций P1 с галогенсодержащим полимером и наполнителем осуществляется посредством смешивания в сухом состоянии. Предпочтительно, сухую смесь также нагревают.
[141] (Мет)акриловый сополимер (A1), смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1), галогенсодержащий полимер и минеральный наполнитель являются такими, как определено ранее.
[142] Относительно второго варианта способа приготовления полимерной композиции по настоящему изобретению, он включает стадию
смешивания двух композиций P1a и P2a, отличающихся тем, что
композиция P1a содержит (мет)акриловый сополимер (A1) и модификатор ударной вязкости (IM1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и модификатор ударной вязкости (IM1); и наполнитель (F1), и
композиция P2a содержит галогенсодержащий полимер и наполнитель F2
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и что количество наполнителей F1+F2 находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[143] Относительно третьего варианта способа приготовления полимерной композиции по настоящему изобретению, он включает стадию
смешивания двух композиций P1b и P2b, отличающихся тем, что
композиция P1b содержит (мет)акриловый сополимер (A1) и/или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и модификатор ударной вязкости (IM1); и наполнитель (F1), и
композиция P2b содержит галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F2,
где температура стеклования Tg (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) меньше 105°C и количество наполнителей F1+F2 находится в пределах между 1 phr и 250 phr по отношению к галогенсодержащему термопластичному полимеру.
[144] Наполнители (F1) и (F2) могут быть одинаковыми или различными. Если наполнители (F1) и (F2) одинаковые, они могут рассматриваться вместе просто как наполнитель (F), и их количества складываются для получения общего количества в композиции по настоящему изобретению. Важный пункт заключается в том, что каждая из двух композиций P1a, P1b, P2a и P2b, которые должны смешиваться, уже содержит наполнителя.
[145] Предпочтительно, смешивание двух композиций P1a и P2a; P1b и P2b осуществляется посредством смешивания в сухом состоянии. Предпочтительно, сухую смесь также нагревают.
[146] (Мет)акриловый сополимер (A1), смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1), галогенсодержащий полимер и минеральный наполнитель являются такими, как определено ранее.
[147] Относительно способа приготовления композиции P1b, он включает стадию
a) смешивания, по меньшей мере, одного (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), по меньшей мере, с одним наполнителем (F1),
где (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и минеральный наполнитель на стадии a) находятся в форме дисперсии в водной фазе.
[148] Предпочтительно, (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) в форме дисперсии в водной фазе получают посредством эмульсионной полимеризации.
[149] Предпочтительно, наполнитель в форме дисперсии в водной фазе представляет собой суспензию минерального наполнителя, как описано выше.
[150] (Мет)акриловый сополимер (A1) и минеральный наполнитель являются такими, как определено ранее.
[151] Относительно варианта способа приготовления композиций P1b, он включает стадии
a) смешивания, по меньшей мере, одного (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), по меньшей мере, с одним наполнителем (F) или (F1),
b) извлечения смеси, полученной на стадии a),
c) сушки извлеченной смеси со стадии b),
где (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и минеральный наполнитель на стадии a) находятся в форме дисперсии в водной фазе.
[152] Под извлечением подразумевается частичное или полное разделение водной и твердой фазы, указанная твердая фаза содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель. В случае, когда полное разделение водной и твердой фазы смеси уже имеет место в ходе стадия извлечения, дополнительной сушки не требуется. Или, другими словами, извлечение и сушка смеси имеют место в одно и то же время.
[153] Предпочтительно, извлечение смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнителя, осуществляют посредством сушки распылением, сушки вымораживанием или коагуляции.
[154] (Мет)акриловый сополимер (A1), смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнителя являются такими, как определено ранее.
[155] Преимущественно, извлечение смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) с наполнителем осуществляют посредством сушки распылением.
[156] Относительно способа приготовления композиции P1a, он включает стадию
a) смешивания, по меньшей мере, одного (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) с модификатором ударной вязкости (IM1) и, по меньшей мере, с одним наполнителем (F1)
где (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и минеральный наполнитель на стадии a) находятся в форме дисперсии в водной фазе.
[157] Предпочтительно, (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) в форме дисперсии в водной фазе получают посредством эмульсионной полимеризации.
[158] Предпочтительно, модификатор ударной вязкости (IM1) в форме дисперсии в водной фазе получают посредством эмульсионной полимеризации.
[159] Предпочтительно, наполнитель в форме дисперсии в водной фазе представляет собой суспензию минерального наполнителя, как описано выше.
[160] (Мет)акриловый сополимер (A1), модификатор ударной вязкости (IM1) и минеральный наполнитель являются такими, как определено ранее.
[161] Относительно варианта способа приготовления композиции P1a, он включает стадии
a) смешивания, по меньшей мере, одного (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) с модификатором ударной вязкости (IM1) и, по меньшей мере, с одним наполнителем (F) или (F1),
b) извлечения смеси, полученной на стадии a),
c) сушки извлеченной смеси со стадии b),
где (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и минеральный наполнитель на стадии a) находятся в форме дисперсии в водной фазе.
[162] Под извлечением подразумевается частичное или полное разделение водной и твердой фазы, указанная твердая фаза содержит (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель. В случае, когда полное разделение водной и твердой фазы смеси уже имеет место в ходе стадии извлечения, дополнительной сушки не требуется. Или, другими словами, извлечение и сушка смеси имеют место в одно и то же время.
[163] Предпочтительно, извлечение смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатора ударной вязкости (IM1) и наполнителя осуществляется посредством сушки распылением, сушки вымораживанием или коагуляции.
[164] (Мет)акриловый сополимер (A1), смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель являются такими, как определено ранее.
[165] Преимущественно, извлечение смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатора ударной вязкости (IM1) с наполнителем, осуществляют посредством сушки распылением.
[166] Смесь (мет)акрилового сополимера (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), и, необязательно, модификатора ударной вязкости (IM1) с наполнителем после сушки, содержит меньше 3% масс. влажности, а предпочтительно, меньше 1,5% масс. влажности, а более предпочтительно, меньше 1,2% масс. влажности.
[167] В случае сушки распылением, можно смешивать дисперсию смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), необязательно, модификатора ударной вязкости (IM1) с наполнителем и суспензией или дисперсией наполнителя перед добавлением смеси в устройство для сушки распылением. Можно также смешивать дисперсию смеси (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и, необязательно, модификатора ударной вязкости (IM1) с наполнителем и суспензией или дисперсией минерального наполнителя внутри устройства для сушки распылением в ходе стадии извлечения.
[168] Сушка распылением представляет собой предпочтительный способ извлечения и/или сушки для способа приготовления композиции P1.
[169] Композиция P1a или P1b содержит в пределах между 1% масс. и 50% масс., предпочтительно, между 2% масс. и 50% масс, а более предпочтительно, между 5% масс. и 50% масс. одного наполнителя (F) или (F1), по отношению к композиции, в целом, приготовленной из (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), необязательно, модификатора ударной вязкости (IM1) и наполнителя, P1b приготавливают в основном из (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнителя, и P1a приготавливают в основном из (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a), модификатора ударной вязкости (IM1) и (A1b) и наполнителя.
[170] Если композиция содержит другие дополнительные (мет)акриловые сополимеры, они учитываются при вычислении массового отношения наполнителя, если они подпадают под определение (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) в композиции по настоящему изобретению.
[171] Композиция P2a или P2b содержит в пределах между 1 phr и 250 phr, предпочтительно, между 2phr и 200 phr одного наполнителя (F) или (F2).
[172] Настоящее изобретение относится также к применению полимерной композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F1), для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель (F) или (F2).
[173] Настоящее изобретение относится также к применению полимерной композиции P1a, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, для уменьшения времени плавления композиции P2, содержащей галогенсодержащий полимер и наполнитель F2.
[174] Предпочтительно, полимерная композиция P1a, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F1, находится в форме полимерного порошка.
[175] Полимерный порошок композиции P1a содержит агломерированные сферические частицы (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатор ударной вязкости (IM1) и частицы минерального наполнителя.
[176] Полимерный порошок имеет объемный медианный размер частиц D50 в пределах между 1 мкм и 500 мкм. Предпочтительно, объемный медианный размер частиц полимерного порошка находится в пределах между 10 мкм и 450 мкм, более предпочтительно, между 15 мкм и 400 мкм, а преимущественно, между 20 мкм и 300 мкм.
[177] Значение D10 распределения размеров частиц по объему составляет, по меньшей мере, 7 мкм, а предпочтительно, 10 мкм.
[178] Значение D90 распределения размеров частиц по объему составляет самое большее 800 мкм, а предпочтительно, самое большее 500 мкм.
[179] Порошок по настоящему изобретению является однородным относительно композиции по отношению к ее компонентам: (мет)акриловому сополимеру (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатору ударной вязкости (IM1) и минеральному наполнителю.
[180] Однородный по настоящему изобретению означает отсутствие значимого разброса по композиции. Если один или несколько малых образцов (1 г или меньше), содержащих несколько частиц зерен порошка, отбирают от большего количества (1 кг) композиции, то нет значимого разброса по композиции относительно массового отношения соответствующих компонентов в малом образце по сравнению с другими малыми образцами и с композицией, в целом,. Под отсутствием значимого разброса подразумевается, что разброс в 1-% масс. образце P1a, отобранном из P1a, в целом, меньше 30% по отношению композиции, в целом. В качестве примера, если композиция P1, в целом, содержит 40% масс. неорганического соединения (F), 30% масс. (мет)акрилового сополимера (A1) и 30% масс. модификатора ударной вязкости (IM1), малый первый образец, отобранный из композиции, в целом, который содержал бы 30% масс. неорганического соединения (F), 35% масс. (мет)акрилового сополимера (A1) и 35% масс. модификатора ударной вязкости (IM1),или второй малый образец, отобранный из композиции, в целом, который содержал бы 50% масс. неорганического соединения (F), 26% масс. (мет)акрилового сополимера (A1) и 24% масс. модификатора ударной вязкости (IM1), означал бы однородную композицию, поскольку разброс отношения соответствующих компонентов для малых образцов находится в пределах разброса 30% относительно композиции образца, в целом.
[181] Композиция P1a представляет собой однородный порошок, не имеющий значимого разброса по композиции P1a, содержащей один (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и модификатор ударной вязкости (IM1), по меньшей мере, с одним наполнителем (F) или (F1), с разбросом композиции P1a, который меньше 30% по отношению к композиции P1a, в целом, для 1-% масс. образца P1a, отобранного из P1a.
[182] Предпочтительно, разброс компонентов в композиции меньше 25%, более предпочтительно, меньше 20%.
[183] В идеальном случае, каждая частица или зерно порошка содержит все три компонента из (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), модификатора ударной вязкости (IM1) и наполнителя и состоит из агрегированных частиц из этих трех компонентов.
[184] Настоящее изобретение относится также к применению полимерной композиции P1b, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель (F) или (F1), для уменьшения времени плавления композиции, содержащей галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель (F) или (F2).
[185] Настоящее изобретение относится также к применению полимерной композиции P1b, содержащей (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель F1, для уменьшения времени плавления композиции P2b, содержащей галогенсодержащий полимер, модификатор ударной вязкости (IM1) и наполнитель F2.
[186] Предпочтительно, полимерная композиция P1b, содержащая (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнитель F1, находится в форме полимерного порошка.
[187] Полимерный порошок композиции P1b содержит агломерированные сферические частицы (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и частицы минерального наполнителя.
[188] Полимерный порошок имеет объемный медианный размер частиц D50 в пределах между 1 мкм и 500 мкм. Предпочтительно, объемный медианный размер частиц полимерного порошка находится в пределах между 10 мкм и 450 мкм, более предпочтительно, между 15 мкм и 400 мкм, а преимущественно, между 20 мкм и 300 мкм.
[189] Значение D10 распределения размеров частиц по объему составляет, по меньшей мере, 7 мкм, а предпочтительно, 10 мкм.
[190] Значение D90 распределения размеров частиц по объему составляет самое большее 800 мкм, а предпочтительно, самое большее 500 мкм.
[191] Порошок по настоящему изобретению является однородным относительно композиции по отношению к его компонентам: (мет)акриловому сополимеру (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и минеральному наполнителю.
[192] Однородный по настоящему изобретению обозначает отсутствие значимого разброса по композиции. Если один или несколько малых образцов (1 г или меньше), содержащих несколько частиц зерен порошка, отбирают из большего количества (1 кг) композиции, то нет значимого разброса композиции относительно массового отношения соответствующих компонентов в малом образце по сравнению с другими малыми образцами и композиции, в целом. Под отсутствием значимого разброса подразумевается, что разброс меньше 30% по отношению к композиции, в целом, в 1-% масс. образце P1b, отобранном из P1b, в целом. В качестве примера, если композиция P1, в целом, содержит 40% масс. неорганического соединения (F) и 60% масс. (мет)акрилового сополимера (A1), первый малый образец, отобранный из композиции, в целом, который содержал бы 35% масс. неорганического соединения (F) и 65% масс. (мет)акрилового сополимера (A1), или второй малый образец, отобранный из композиции, в целом, который содержал бы 42% масс. неорганического соединения (F) и 58% масс. (мет)акрилового сополимера (A1), означали бы однородную композицию, поскольку разброс отношения соответствующих компонентов по малым образцам находится в пределах 30% разброса относительно композиции образца, в целом.
[193] Композиция P1b представляет собой однородный порошок, не имеющий значимого разброса по композиции P1b, содержащей один (мет)акриловый сополимер (A1) или смесь двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b), по меньшей мере, с одним наполнителем (F) или (F1), с разбросом композиции P1b, который меньше 30% по отношению к композиции P1b, в целом, для 1-% масс. образца P1b, отобранного из P1b.
[194] Предпочтительно, разброс компонентов в композиции меньше 25%, более предпочтительно, меньше 20%.
[195] В идеальном случае, каждая частица или зерно порошка содержит два компонента из (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) и наполнителя и состоит из агрегированных частиц из этих двух компонентов.
[196] Настоящее изобретение относится также к изделию, содержащему полимерную композицию, как описано выше. Это изделие может представлять собой профиль, трубу, сайдинг, пленку или лист полового покрытия или вспененное изделие.
Методы оценки
[197] Температура стеклования
Стеклование (Tg) полимеров или смеси полимеров измеряют с помощью оборудования, способного реализовать термомеханический анализ. Используют ʺRHEOMETRICS DYNAMIC ANALYSERʺ RDAII предлагаемый Rheometrics Company. Термомеханический анализ точно измеряет вязкоупругие изменения образца как функцию температуры, напряжения или приложенной деформации. Используемая частота составляет 1 Гц. Устройство непрерывно регистрирует деформацию образца, поддерживая фиксированное напряжение, в ходе контролируемой программы изменения температуры.
Результаты получают посредством построения графика, как функции температуры, модуля упругости (G'), модуля потерь и tg дельта. Tg представляет собой более высокое значение температуры, регистрируемой на кривой tg дельта, когда производная tg дельта равна нулю.
[198] Молекулярная масса
Средневзвешенную молекулярную массу (Mw) полимеров измеряют с помощью эксклюзионной хроматографии (SEC).
[199] Эффективность плавления
Эффективность плавления полимерной композиции PVC оценивают посредством измерения времени плавления с помощью крутильного реометра на основе ASTM D2538-02 (повторно одобрено в 2010 году). Более короткое время плавления означает лучшую эффективность плавления.
[200] Ударная прочность
Стандарт ASTM D5420 используют для оценки ударной стойкости композиции с помощью исследования с падающим стержнем. Для сравнения приводится нормированная средняя энергия отказа (дюйм⋅фунт/мил).
Примеры
[201] Сокращения
[202] MMA - метилметакрилат
[203] BA - н-бутилакрилат
[204] EA - этилакрилат
[205] PVC - поливинилхлорид
3
3
3
[206] Наполнитель для (мет)акрилового сополимера (A1) или смеси двух (мет)акриловых сополимеров (A1a) и (A1b) в качестве технологической добавки (PA) представляет собой карбонат кальция (CaCO). Суспензию или дисперсию CaCOприготавливают согласно технологии, описанной в патенте Японии № 59057913. А именно, суспензию получают посредством смешивания 270 частей воды, 0,72 части полиакрилата натрия и 729,3 частей CaCO, частиц диаметром 0,2-0,6 мкм и при влажности 0,6%, и перемешивания 5 раз в течение 20 мин при скорости сдвига 102/сек. Полученное содержание твердых продуктов составляет 73% масс.
2
3
[207] Сравнительный пример 1: в реактор загружают при перемешивании 8600 г воды, 5,23 г NaCOи 38,20 г натрия лаурилсульфата, и смесь перемешивают до полного растворения. Осуществляют три последовательных продувки вакуум-азот, и реактор оставляют при невысоком вакууме. Затем реактор нагревают. В это же время, смесь, содержащую 4687,2 г метилметакрилата и 520,8 г н-бутилакрилата, дегазируют азотом в течение 30 минут. Затем смесь быстро вводят в реактор, используя насос. Когда температура реакционной смеси достигает 55 градусов Цельсия, вводят 7,81 г персульфата калия, растворенного в 98,08 г воды. Линию промывают 50 г воды. Реакционную смесь оставляют при повышении температуры до экзотермического пика. Затем ее оставляют до завершения полимеризации в течение 60 минут после экзотермического пика. Реактор охлаждают до 30 градусов Цельсия, и латекс удаляют. Латекс сушат с помощью сушки распылением.
2
3
[208] Пример 1: в реактор загружают при перемешивании 8600 г воды, 5,23 г NaCOи 38,20 г натрия лаурилсульфата, и смесь перемешивают до полного растворения. Осуществляют три последовательных продувки вакуум-азот, и реактор оставляют при невысоком вакууме. Затем реактор нагревают. В это же время, смесь, содержащую 3645,6 г метилметакрилата и 1562,4 г н-бутилакрилата, дегазируют азотом в течение 30 минут. Затем смесь быстро вводят в реактор, используя насос. Когда температура реакционной смеси достигает 55 градусов Цельсия, вводят 7,81 г персульфата калия, растворенного в 98,08 г воды. Линию промывают 50 г воды. Реакционную смесь оставляют при повышении температуры до экзотермического пика. Затем ее оставляют до завершения полимеризации в течение 60 минут после экзотермического пика. Реактор охлаждают до 30 градусов Цельсия, и удаляют сополимерный латекс. Полученное содержание твердых продуктов составляет 37,55% масс. Конечный продукт получают посредством смешивания сополимерного латекса и суспензии при следующем отношении: 7 кг (7000 частей) латекса и 2,40 кг (2400 частей) суспензии, и сушат распылением при условиях, классически используемых для одного только латекса.
[209] Характеристики образцов PA сравнительного примера и примера приводятся в таблице 2.
3
[210] Полученные высушенные распылением образцы сравнительных примеров и примеров приготавливают при 1,5 phr как технологическую добавку (PA) в композиции PVC. Композиции смешивают в сухом состоянии на оборудовании Papenmeyer при повышении температуры. Композиции PVC приготавливают с 20 phr и 60 phr CaCO в качестве наполнителя в PVC, соответственно.
[211] Таблица 1 - композиции PVC с двумя отношениями наполнителя
Компоненты
Композиция с количествами в phr
PVC
100
100
1 упаковка CaZn
4
4
CaCo<sub>3</sub>
20
60
IM1
4
4
PA из соответствующих сравнительных примеров и примеров
1,5
1,5
[212] В качестве поливинилхлорида используют PVC S110P от Kemone. В качестве одной упаковки стабилизатора используют Ca/ZN Naftosafe GWX 380 D-3 от Chemson. В качестве IM1 используют акриловый модификатор ударной вязкости и частицы типа сердцевина/оболочка.
[213] Образцы исследуют на эффективность плавления с помощью крутильного реометра.
[214] Эффективность плавления оценивается по отношению к композиции, составляющей сравнительный пример 1. Сравнительный пример 1 представляет собой композицию технологической добавки без наполнителя. Его эффективность плавления оценивается как ++. Все другие примеры или сравнительные примеры, которые имеют время плавления в интервале +/-10 сек, также оцениваются как ++. Если время плавления меньше, в интервале от -25 сек до -10 сек, пример оценивается как +++. Если время плавления меньше, в интервале от -50 сек до - -25 сек, пример оценивается как ++++. Если время плавления на 50 сек меньше, чем у сравнительного примера 1, в интервале до -50 сек, пример оценивается как +++++. Если время плавления больше, чем у сравнительного примера 1 и 2, по меньшей мере, +10 сек, это оценивается как +.
[215] Результаты для эффективности плавления приведены в таблице 2.
[216] Таблица 2. Характеристики PA, полученные для соответствующих примеров и сравнительных примеров, и их оценка эффективности плавления в композициях PVC
PA
Содержание наполнителя вPA/[% масс.]
TgPA /[°C]
Mw /[*10<sup>6</sup> г/моль]
Эффективность плавления
20 phr
60 phr
Сравнительный пример 1
MMA/BA90/10
0
107
4,5
++
++
Пример 1
MMA/BA70/30
40
72
4,5
++++
++
[217] Пример 1 в таблице 2 показывает, что эффективность плавления композиции (мет)акрилового сополимера (A1), содержащего наполнитель в наполненном галогенсодержащим термопластичном полимере (PVC), работает так же или лучше, чем сравнительные примеры, в особенности, при низком содержании наполнителя в композиции.
[218] Таблица 3. Характеристики PA, полученные в соответствующих примерах и сравнительных примерах и их оценка ударной прочности в композиции
PA
Содержание наполнителя в PA/[% масс]
Tg PA /[°C]
Mw /[*10<sup>6</sup> г/моль]
Ударная прочность при падении грузика по Гарднеру, ASTM D5420[дюйм⋅фунт/мил (см*кг/см)]
20 phr
60 phr
Сравнительный пример 1
MMA/BA90/10
0
107
4,5
1,1 (495)
0,92 (414)
Пример 1
MMA/BA70/30
40
72
4,5
1,37 (617)
0,89 (401)
[219] Пример 1 в таблице 3 показывает, что ударная прочность композиции (мет)акрилового сополимера (A1) с низкой Tg, содержащей наполнитель в наполненном модификатором ударной вязкости галогенсодержащим термопластичном полимере (PVC), обладает хорошим компромиссом. При низком содержании наполнителя в композиции (20 phr), характеристики ударной вязкости гораздо выше, чем для технологической добавки (мет)акрилового сополимера (A1) с высокой Tg (PA без наполнителя уже в PA (сравнительный пример 1). При более высоком содержании наполнителя в композиции (60 phr), характеристики ударной вязкости такие же как у технологической добавки (мет)акрилового сополимера (A1) с высокой Tg (PA) без наполнителя уже в PA (сравнительный пример 1).