阻燃纤维基体半成品的制作方法_4

文档序号:9837828阅读:来源:国知局
常特别优选的热稳定剂是具有大于600g/mol分子量的 那些。这些尤其非常优选地选自下组:1,6-己二醇双[3-(3, 5-二-叔-丁基-4-羟苯 基)丙酸酯][CAS 编号 35074-77-2] ( irganox? 259)、季戊四醇四[3-(3, 5-二-叔-丁 基-4-羟苯基)丙酸酯][CAS编号6683-19-8](来自巴斯夫股份公司的Irganox? 1010) 以及3, 9-双[2-[3-(3_叔-丁基-4-羟基-5-甲基苯基)丙酰氧基]-1,1-二甲基乙 基]-2, 4, 8, 10-四氧杂螺[5. 5] 十一烷[CAS 编号 90498-90-1] (ADK Stab? A0 80),后者 是最优选的。ADKStab?A0 80是从法国牟罗兹Adeka-Palmerole SAS可商购的。
[0177] 组分 E)
[0178] 在另一个优选的实施例中,该热塑性基体ii)除了组分A)至D)之外或者代替C) 和/或D)还包含E)0. 01至5wt%、优选0. 05至lwt%、非常特别优选0. 1至0. 6wt%的至 少一种润滑和脱模剂,该润滑和脱模剂选自以下集合,该集合为:长链脂肪酸、长链脂肪酸 的盐、长链脂肪酸的酯衍生物、褐煤蜡以及低分子量聚乙烯/聚丙烯蜡,其中基于该热塑性 基体 ii)这些组分 A)、B)、C)、D)、E)或者 A)、B)、D)、E)或者 A)、B)、C)、E)或者 A)、B)、E) 的所有重量百分比的总和等于100。
[0179] 优选的长链脂肪酸类为硬脂酸或山嵛酸。优选的长链脂肪酸的盐类为硬脂酸钙或 硬脂酸锌。长链脂肪酸的优选的酯衍生物是四硬脂酸季戊四醇酯。
[0180] 在本发明的上下文中的褐煤蜡类是具有从28至32个碳原子的链长的直链饱和 的羧酸类的混合物。根据本发明特别优选使用的是来自下组的润滑和/或脱模剂:包含8 至40个碳原子的饱和的或不饱和的脂肪族羧酸与包含2至40个碳原子的脂肪族饱和醇的 酯、以及包含8至40个碳原子的饱和的或不饱和的脂肪族羧酸的金属盐,四硬脂酸季戊四 醇酯、硬脂酸钙[CAS编号1592-23-0]和/或二褐煤酸乙二醇酯,特别是来自巴塞尔穆顿兹 科莱恩(Clariant,Muttenz,Basle)的 Lic〇wax?E[CAS 编号 74388-22-0]是非常特别优 选的,并且四硬脂酸季戊四醇酯[CAS编号115-83-3],例如作为来自德国杜塞尔多夫意慕 利油脂化学公司(Emery Oleochemicals GmbH, DUsseldorf, Germany)的:L〇xi〇l?P861 可 获得的是尤其非常特别优选的。
[0181] 组分 F)
[0182] 在另一个优选的实施例中,该热塑性基体ii)除了组分A)至E)或者代替C)和/ 或D)和/或E),还包含F)在每种情况下基于该热塑性基体ii)的总组成0. 01至75wt%、 优选地0. 1至50wt%、非常特别优选0. 2至25wt%的至少一种另外的添加剂,该另外的添 加剂不同于组分B)、C)、D)和E),其中基于该热塑性基体ii)对于组分A)、B)、C)、D)、E)、 F)或 A)、B)、D)、E)、F)或 A)、B)、C)、E)、F)或 A)、B)、C)、D)、F)或 A)、B)、E)、F)或 A)、 B)、C)、F)或A)、B)、D)、F)或A)、B)、E)、F)或A)、B)、F)的所有重量百分比的总和始终等 于 100〇
[0183] 在其中使用组分F)的情况下,这可以具有用于该纤维基体半成品所建立的透明 性标准的后果,并且因此用于有待自其生产制造的物品。本领域技术人员仅仅在考虑了这 些后果之后因此将考虑使用组分F),特别地当代替透明性时,其他标准(如单独的阻燃性) 相对于由根据本发明的纤维基体半成品生产制造的物品具有优先性。
[0184] 在这个前提条件下,在本发明的上下文中的优选的另外的添加剂是UV稳定剂、另 外的无卤阻燃剂、不同于组分E)的另外的润滑和脱模剂、不同于组分C)和D)的另外的热 稳定剂、还有填充剂和增强剂、激光吸附剂、二或多官能的支化或扩链添加剂、γ射线稳定 剂、水解稳定剂、酸清除剂、抗静电剂、乳化剂、增塑剂、加工助剂、流动助剂、弹性体改性剂 和着色剂。这些对应的添加剂可以单独地或以混合物/以母料的形式使用。
[0185] 优选地所使用的UV稳定剂是取代的间苯二酚、水杨酸酯、苯并三唑、三嗪衍生物 以及苯甲酮。
[0186] 优选地所使用的着色剂是有机颜料,优选酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯和染料,优选 苯胺黑或蒽醌,还有无机颜料,特别是二氧化钛、群青、氧化铁、硫化锌和炭黑。作为用于根 据本发明使用的优选的二氧化钛有用的是二氧化钛颜料,这些二氧化钛颜料的基础结构可 以通过硫酸盐(SP)或者氯化物(CP)方法生产并且这些颜料具有锐钛矿和/或金红石型结 构,优选是金红石型结构。该基础结构不必是稳定的,但是给予优选的是特定的稳定化:对 于CP基础结构,通过0. 3-3. Owt% (以Α1203计算)的Α1掺杂并且在将四氯化钛氧化成二 氧化钛中的气相中的至少2 %的氧过量;对于SP基础结构,例如通过用Al、Sb、Nb或Ζη进 行掺杂。为了保持从根据本发明的组合物生产制造的物品的足够的亮度,当给予优选的是 用Α1进行"轻微"稳定化并且在更大量的Α1掺杂的情况下用锑进行补偿时,它是特别优选 的。当使用二氧化钛作为漆和涂料、塑料材料等中的白色颜料时,已知是的由紫外吸收引起 的不想要的光催化反应导致该着色材料的分解。这些二氧化钛颜料吸收在近紫外范围内的 光,因此形成了电子-空穴对,这些电子-空穴在二氧化钛表面上产生了高度反应性的自由 基。这些形成的自由基导致了有机介质内的粘合剂降解。根据本发明,通过所述二氧化物 的无机后处理,特别优选用Si和/或Α1和/或Zr的氧化物和/或通过使用Sn化合物优 选地降低二氧化钛的光活性。
[0187] 这在二氧化钛颜料的表面具有这些化合物SiOjP /或A1 203和/或氧化锆的氧化 物水合物的一种非晶沉淀的覆盖时是优选的。A120 3壳有助于颜料在聚合物基质中的分散 并且3102壳阻碍电荷在颜料表面处交换并且因此防止聚合物降解。
[0188] 根据本发明,二氧化钛优选配备有亲水和/或疏水的有机涂层,特别是配备有硅 氧烷或多元醇。
[0189] 用于根据本发明作为组分F)使用的优选的二氧化钛[CAS编号13463-67-7]优选 地具有在从90nm至2000nm的范围内、优选在从200nm至800nm的范围内的中值粒径d50〇 中值粒径d50是从粒径分布来确定的值,在其下50wt%的颗粒具有小于此d50值的当量球 体直径。基础标准是ISO 13317-3。
[0190] 在本发明的上下文中,用于粒径分布以及用于粒径的这些值涉及所谓的基于 面积的粒径,在每种情况下,在结合至该热塑性模制化合物之前。粒径确定是根据本 发明通过激光衍射进行的,参见C.M.Keck,现代医药技术(Moderne Pharmazeutische Technologie) 2009, Freie IJniversitat Berlin,3· 1.章或者 QUANTACHROME PARTIKELWELT NO 6, 2007年6月,第1至16页。
[0191] 可商购的二氧化钛的实例包括来自美国达拉斯市柯诺斯(Kronos,Dal las, USA) 的 Kronos.? 2230、Kronos.·? 2233、Kronos? 2225 和 Kronos? vlp7000。
[0192] 优选地所使用的酸清除剂是水滑石、白垩、勃姆石和锡酸锌。
[0193] 根据本发明不同于该纤维材料i)的优选的填充剂和增强剂选自下组:云母、硅 酸盐、石英、硅灰石、高岭土、无定形硅石、纳米级矿物质,特别是蒙脱石或纳米勃姆石、碳酸 镁、白垩、长石、硫酸钡、玻璃球体、研磨的玻璃和/或纤维填充剂和/或基于碳纤维和/或 玻璃纤维的增强剂。给予优选的是使用基于云母、娃酸盐、石英、娃灰石、高岭土、无定形娃 石、碳酸镁、白垩、长石、硫酸钡和/或玻璃纤维的矿物颗粒填充剂。根据本发明给予特别优 选的是使用基于硅灰石、高岭土和/或玻璃纤维的矿物颗粒填充剂。
[0194] 此外,还可以优选地使用针状矿物填充剂。根据本发明,术语针状矿物填充剂应理 解为是指具有高度突出的针状特征的矿物填充剂。实例特别地包括针状的硅灰石。
[0195] 有待作为组分F)使用的矿物填充剂优选地具有在从2:1至35:1的范围内、特别 优选在从3:1至19:1的范围内、最优选在从4:1至12:1的范围内的长度:直径比。根据 本发明使用的针状矿物填充剂的中值粒径(用CILAS粒度计测定的)优选小于20 μ m,特别 优选小于15 μ m,尤其优选小于10 μ m。
[0196] 在一个实施例中,有待作为组分F)使用的填充剂和/或增强剂可以是表面改性 的,优选地用一种助粘附剂/助粘附剂系统,特别是硅烷基助粘附剂/助粘附剂系统(参见 以上)。然而,以表面改性形式的预处理不是绝对必要的。特别地,当使用玻璃纤维时,除硅 烷之外,还有可能使用聚合物分散体、成膜剂、支化剂和/或玻璃纤维加工助剂。
[0197] 以短切或研磨的玻璃纤维的形式添加用于根据本发明作为组分F)的填充剂使用 的特别优选的并且具有总体上在从7至18 μ m的范围内、优选地在从9至15 μ m范围内的 平均纤维直径的玻璃纤维。这些玻璃纤维优选地用适合的硅烷基胶料系统(参见以上)进 行最终处理。参见以上用于平均纤维直径的确定。
[0198] 出于加工的原因,有待作为组分F)使用的填充剂可具有在该热塑性基体ii)中小 于最初使用形式的d97/d50值。出于加工的原因,这些玻璃纤维在该热塑性基体ii)中特 别地可具有短于最初使用的长度分布。
[0199] 这些填充剂和增强剂可以单独地或者作为两种或更多种不同的填充剂和/或增 强剂的混合物使用。
[0200] 根据本发明的热塑性基体ii)可优选地包含作为组分F)的每分子包含至少两个 并且不多于15个支化或扩链官能团的二或多官能的支化或扩链添加剂。适合的支化/扩 链添加剂包括低分子量或低聚物化合物,它们每分子中包含至少两个且不多于15个支化 或扩链的官能团,它们能够与伯和/或仲氨基、和/或酰胺基和/或羧酸基反应。扩链官能 团优选是异氰酸酯、醇、封端的异氰酸酯、环氧化合物、马来酸酐、噁唑啉、噁嗪、噁唑酮。 [0201] 特别优选的二或多官能的支化或扩链添加剂是这样的双环氧化物:基于二缩水甘 油基醚(双酚和环氧氯丙烷)、基于胺-环氧树脂(苯胺和环氧氯丙烷)、基于单独的或呈 混合物的二缩水甘油基酯(脂环族二羧酸和环氧氯丙烷)以及还有2, 2-双[对羟基苯基] 丙烷二缩水甘油基醚、双[对(N-甲基-N-2, 3-环氧丙基氨基)苯基]甲烷、以及每分子中 含有至少两个且不大于15个环氧基团的甘油的环氧化的脂肪酸酯。
[0202] 特别优选的二或多官能的支化或扩链添加剂是缩水甘油醚,非常特别优选双酚A 二缩水甘油醚[CAS编号98460-24-3]或甘油的环氧化的脂肪酸酯,并且再者非常特别优选 环氧化的大豆油[CAS编号8013-07-8]。
[0203] 再者特别优选地适合于支化/扩链的是:
[0204] 1.多聚或低聚的缩水甘油醚或聚(β甲基缩水甘油)醚,通过包含至少两个游离 的醇羟基基团和/或酚羟基基团的化合物与一种适当取代的环氧氯丙烷在碱性条件下、或 在一种酸性催化剂的存在下进行反应与随后进行碱性处理可获得的,
[0205] 多聚或低聚的缩水甘油醚或聚(β甲基缩水甘油)醚,优选衍生自非环醇,特别是 乙二醇、二乙二醇以及更高级的聚(氧乙烯)二醇,丙烷-1,2-二醇,聚(氧丙烯)二醇,丙 烧 _1,3-二醇,丁烧-1,4-二醇,聚(氧四亚甲基)二醇,戊烧-1,5-二醇、己烧-1,6-二醇, 己烷-2, 4, 6三醇,丙三醇,1,1,1-三甲基丙烷,双三羟甲基丙烷,季戊四醇,山梨糖醇、或衍 生于聚环氧氯丙烷。
[0206] 然而,所述醚还优选地衍生自脂环族醇,特别是1,3-或1,4-二羟基环己烷、双 (4-羟基环己基)甲烷、2, 2-双(4-羟基环己基)丙烷或1,1-双(羟甲基)环己-3-烯, 或者它们包括芳香族核,特别是Ν,Ν-双(2-羟乙基)苯胺或ρ,ρ'_双(2-羟乙基氨基)二 苯基甲烧。
[0207] 该环氧化合物还可以优选地衍生自单核的酚,特别是衍生自间苯二酚或氢醌;或 者是基于多核的酚,特别是基于双(4-羟苯基)甲烷,2, 2-双(4-羟苯基)丙烷,2, 2-双 (3, 5-二溴-4-羟苯基)丙烷,4, 4'-二羟基二苯基砜或基于酚与甲醛在酸性条件下获得的 缩合产物,特别是苯酚酚醛清漆。
[0208] 2.多聚或低聚(Ν-缩水甘油基)化合物,进一步通过环氧氯丙烷与含有至少两个 氨基氢原子的胺的反应产物的脱氯化氢作用可获得。这些胺优选地是苯胺、甲苯胺、正丁 胺、双(4-氨基苯基)甲烷、间苯二甲二胺或双(4-甲基氨基苯基)甲烷或者还有Ν,Ν,〇-三 缩水甘油基-间氨基苯基或Ν,Ν,0-三缩水甘油基-对氨基苯酚。
[0209] 然而,聚(Ν-缩水甘油基)化合物还优选包括亚环烷基脲(特别优选亚乙基脲或 1,3-亚丙基脲)的Ν,Ν'-二缩水甘油基衍生物,以及乙内酰脲(特别是5, 5-二甲基乙内 酰脲)的Ν, Ν' -二缩水甘油基衍生物。
[0210] 3.多聚或低聚(S-缩水甘油基)化合物,特别是二-S-缩水甘油基衍生物,衍生自 二硫醇类、优选乙烷-1,2-二硫醇或双(4-巯基甲基苯基)醚。
[0211] 4.甘油的环氧化的脂肪酸酯,特别是环氧化的植物油。所述酯通过不饱和脂肪 酸的甘油三酯的反应性烯烃基团的环氧化作用获得。甘油的环氧化的脂肪酸酯可以从甘 油的不饱和脂肪酸酯、优选地从植物油、以及有机的过氧碳酸(Prilezhaev反应)而生产。 用于生产环氧化的植物油的方法例如在Smith, March, March的高级有机化学(第5版, Wiley-Interscience,纽约,2001)中描述。优选的甘油的环氧化的脂肪酸酯是植物油。根 据本发明特别优选的甘油的环氧化的脂肪酸酯是环氧化的大豆油[CAS编号8013-07-8]。
[0212] 用于作为组分F)使用的优选的增塑剂是邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二苄酯、 邻苯二甲酸丁基苄酯、烃油类、或N-(正丁基)苯磺酰胺。
[0213] 用于作为组分F)使用的优选的流动助剂是至少一种α -烯烃与至少一种脂肪醇 的甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯的共聚物。在此给予特别优选的是共聚物,其中该α-烯烃是 由乙烯和/或丙烯形成的,并且该甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯包含含有6到20个碳原子的 直链或支链的烷基基团作为醇组分。给予非常特别优选的是丙烯酸2-乙基己酯。根据 本发明作为流动助剂适合的共聚物的特征不仅是它们的组成而且还有它们的低分子量。 因此首先给予优选的是共聚物,这些共聚物具有在190Γ和2. 16kg的负荷下测量的至少 100g/10min、优选至少150g/10min、特别优选至少300g/10min的MFI值。MFI (恪体流动指 数)用来表征一种热塑性塑料的熔体的流动并且由标准ISO 1133或ASTMD 1238决定。在 本发明的背景下MFI和与MFI有关的所有值涉及或者按照ISO 1133在190°C下、以2. 16kg 的试验重量以统一的方式测量或测定。
[0214] 用于作为组分F)使用的优选的弹性体改性剂除其他之外包含以下各项中的一种 或多种接枝聚合物
[0215] E. 1 5至95wt%、优选地30至90wt%的接枝到下者之上的至少一种乙烯基单体
[0216] E. 2 95至5wt%、优选70至10wt%的一种或多种接枝基体,这些基体具有<10°C, 优选<0°C,更优选〈-20°c的玻璃化转变温度。
[0217] 接枝基体E. 2通常具有在从0. 05至ΙΟμπι范围内,优选地在从0. 1至5μπι范围 内,特别优选地在从〇. 2至Ιμπι范围内的中值粒径(d50)。
[0218] 单体E. 1优选是以下项的混合物
[0219] E. 1. 1 50至99wt%的乙烯基芳香族化合物和/或环取代的乙烯基芳香族化合物 (特别是苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、对氯苯乙烯)和/或((;-(;)-烷基甲基丙 烯酸酯(特别是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯),以及
[0220] Ε· 1. 2 1至50wt%的乙烯基氰化物(特别是不饱和腈,诸如丙烯腈和甲基丙烯腈) 和/或(Ci-C;)-烷基(甲基)丙烯酸酯(特别是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、 丙烯酸正丁酯
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