огнезащитная ударостойкая термопластичная формовочная композиция
Классы МПК: | C08L69/00 Композиции поликарбонатов; композиции производных поликарбонатов C08L67/02 полиэфиры, получаемые из дикарбоновых кислот и диоксисоединений C08L55/02 АБС (Акролеин-Бутадиен-Стирол) полимеры C08L33/16 гомополимеры или сополимеры эфиров, содержащих атомы галогена C08K5/521 сложные эфиры фосфорных кислот, например H3PO4 |
Автор(ы): | ЛИ Ксианьянь (US), МЭЙСОН Джеймс П. (US) |
Патентообладатель(и): | БАЙЕР МАТИРИАЛЬСАЙЕНС ЛЛСИ (US) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2007-02-26 публикация патента:
10.01.2012 |
Настоящее изобретение относится к огнезащитной ударостойкой термопластичной формовочной композиции для изготовления формовочных изделий. Композиция содержит, в %: а) 35 до 78% ароматического поликарбоната, б) 6 до 55% термопластичного сложного полиэфира - полиэтилентерефталата, в) 5 до 15% галогенированного акрилата, г) 3 до 15% модификатора ударопрочности, д) 2 до 15% фосфатсодержащего соединения и е) 0,05 до 0,5% фторированного полиолефина. Акрилат содержит повторяющиеся структурные единицы следующей формулы:
в которой R1, R2 , R3, R4 и R5 - водород, алкил или арил, n равно от 0 до 5, m равно от 10 до 10000, a R - галоген. Фосфатсодержащее соединение выбирают из соединения формулы (III) и соединений формулы (IV)
в которой R1, R2 , R3 и R4 - С1-С8 -алкил, C5-C6-циклоалкил, С6 -С20-арил или С7-С12-аралкил, незамещенные или замещенные алкилом, n равно 0 или 1, N равно 0,1-30, X - моно- или полициклический ароматический остаток с С6-30 или линейный или разветвленный алифатический остаток с С2-30. Изобретение позволяет получать композиции с улучшенной ударной вязкостью и огнестойкостью. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.
Формула изобретения
1. Термопластичная формовочная композиция, содержащая
а) 35 до 78% ароматического поликарбоната,
б) 6 до 55% термопластичного сложного полиэфира,
в) 5 до 15% галогенированного акрилата, содержащего повторяющиеся структурные единицы следующей формулы:
в которой R1, R2, R 3, R4 и R5 независимо друг от друга означают водород, алкил или арил, n представляет собой число от 0 до 5, m означает число от 10 до 10000, a R означает галоген,
г) 3 до 15% модификатора ударопрочности, включающего 5-95 мас.% продукта полимеризации, по меньшей мере, одного винилового мономера, привитого к 95-5 мас.% эластомерной сшитой основы прививки, причем температура стеклования последней лежит ниже 10°С, причем процентные данные относятся к общей массе модификатора ударопрочности,
д) 2 до 15% фосфатсодержащего соединения, выбранного из группы состоящей из соединений формулы (III)
и соединений формулы (IV)
в которой R1, R2, R 3 и R4 независимо друг от друга означают C 1-C8-алкил, С5-С6-циклоалкил, С6-С20-арил или С7-С12 -аралкил, незамещенные или замещенные алкилом, предпочтительно С1-С4-алкилом,
n независимо друг от друга означают 0 или 1, предпочтительно 1,
N означает 0,1-30, предпочтительно 0,5-10, в частности 0,7-5,
X означает моно- или полициклический ароматический остаток с 6-30 атомами углерода или линейный или разветвленный алифатический остаток с 2-30 атомами углерода,
и
е) 0,05 до 0,5% фторированного полиолефина,
причем процентные данные относятся к общей массе композиции.
2. Композиция по п.1, в которой термопластичный сложный полиэфир представляет собой полиалкилентерефталат.
3. Композиция по п.1, в которой термопластичный сложный полиэфир представляет собой полиэтилентерефталат.
Описание изобретения к патенту
Область изобретения
Настоящее изобретение относится к термопластичной формовочной композиции, в частности к огнезащитной и ударостойкой поликарбонатной композиции.
Уровень техники
Известны термопластичные формовочные композиции, содержащие поликарбонат и полиалкилен-терефталат. В патентной литературе описано большое число таких композиций. В этой связи указывается на патент США 4888388, в котором описана ударостойкая термопластичная композиция, обладающая отличным внешним видом, цветостойкостью и термостойкостью. Композиция включает особый привитой каучуковый сополимер, поликарбонат и насыщенный сложный полиэфир. В патенте США 3557053 описана самозатухающая поликарбонатная композиция, стабилизованная от разложения и включающая галогенированное фосфорное соединение. Кроме того, известны композиции, включающие фосфорные соединения в качестве присадок, в частности, в качестве повышающих огнестойкость агентов. Сочетание фосфорных соединений с галогенированными присадками описано в связи с приданием огнестойкости термопластичным композициям. В этой связи следует упоминать патент США 5276077, в котором описана невоспламеняющаяся композиция, включающая поликарбонат, модифицированный каучуком ароматический моновинил-инденовый сополимер и каучукоподобный привитой сополимер типа core-shell ( ядро-оболочка ) в качестве модификатора ударопрочности.
Суть изобретения
Объектом изобретения является огнезащитная, ударостойкая термопластичная композиция. Данная композиция, включающая поликарбонат, термопластичный сложный полиэфир, галогенированный акрилат, модификатор ударопрочности, фосфорсодержащее соединение и фторированный полиолефин, обладает выгодной совокупностью механических свойств, способностью к переработке и огнестойкостью. Галогенированный акрилат содержит повторяющиеся структурные единицы, соответствующие следующей формуле:
в которой R1, R2, R3, R4 и R5 независимо друг от друга означают водород, алкил или арил, n представляет собой число от 0 до 5, m означает число от 10 до 10000, a R означает галоген.
Подробное описание изобретения
Предлагаемая композиция включает
(а) (со)поликарбонат в количестве от 24 до 94 мас.%, предпочтительно от 35 до 78 мас.%,
(б) термопластичный сложный полиэфир в количестве от 4 до 74, предпочтительно от 6 до 55 мас.%,
(в) галогенированный акрилат в количестве от 1 до 30, предпочтительно от 5 до 15 мас.%,
(г) модификатор ударопрочности в количестве до 20 мас.%, предпочтительно от 3 до 15 мас.%,
(д) по меньшей мере, одно фосфорсодержащее соединение в количестве до 15 мас.%, предпочтительно от 2 до 15 мас.%, и
(е) фторированный полиолефин в количестве до 1 мас.%, предпочтительно от 0,05 до 0,5 мас.%.
Поликарбонатный компонент согласно изобретению представляет собой общеизвестную термопластичную смолу, имеющуюся в торговле. Ее химическая структура, свойства и получение описаны во многих публикациях (см., например, монографию Н.Schnell, Chemistry and Physics of Polycarbonates [ Химия и физика поликарбонатов ], издательство Interscience Publishers, Нью-Йорк, 1964 г., на которую ссылается в этой связи). В рамках настоящей заявки понятие поликарбонаты включает как гомополикарбонаты, так и сополикарбонаты. Для целей данного изобретения пригодны поликарбонаты со средней мольной массой от 10000 до 200000, предпочтительно от 20000 до 80000, и со средней текучестью расплава по стандарту ASTM (Американского общества по испытанию материалов) D-1238 при 300°C, 1,2 кг, составляющей примерно от 1 до 65 г/10 мин, предпочтительно от 2 до 15 г/10 мин. Такие смолы можно получать, например, путем известной двухфазной межфазной поликонденсации (см. Н.Schnell, вышеуказанный источник), или путем переэтерификации в расплаве (см. D.G.LeGrand и др., Handbook of Polycarbonate Science and Technology [ Справочник науки и техники поликарбонатов ], издательство Marcel Dekker Verlag, Нью-Йорк, Базель, 2000 г., стр.12 и сл.).
Ароматические дигидрокси-соединения, пригодные для получения поликарбонатов, имеют общую формулу HO-Z-OH, в которой Z означает двухвалентную органическую группу с 6-30 атомами углерода и, по меньшей мере, одной ароматической группой. Примерами таких соединений являются бисфенолы из группы, включающей диоксидифенилы, бис(диоксифенил)алканы, инданбисфенолы, простые бис(оксифенил)-эфиры, бис(оксифенил)сульфоны, бис(оксифенил)кетоны и , '-бис(оксифенил)диизопропилбензолы. Из числа данных соединений можно называть гидрохинон, резорцин, бис-(оксифенил)-алканы, простые бис-(оксифенил)-эфиры, бис-(оксифенил)-кетоны, бис-(оксифенил)-сульфоксиды, бис-(оксифенил)-сульфиды, бис-(оксифенил)-сульфоны и , '-бис-(оксифенил)-диизопропилбензолы. Указанные и дальнейшие пригодные ароматические дигидрокси-соединения описаны, например, в патентах США 3028356; 2999835; 3148172; 2991273; 3271367 и 2999846, на которые ссылается в данной связи. Дальнейшими примерами пригодных бисфенолов являются 2,2-бис-(4-оксифенил)-пропан (бисфенол А), 2,4-бис-(4-оксифенил)-2-метил-бутан, 1,1-бис-(4-оксифенил)-циклогексан, , '-бис-(4-оксифенил)-п-диизопропилбензол, 2,2-бис-(3-метил-4-оксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3-хлор-4-оксифенил)-пропан, бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-метан, 2,2-бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-пропан, бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-сульфид, бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-сульфоксид, бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-сульфон, диокси-бензофенон, 2,4-бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-циклогексан, , '-бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-п-диизопропилбензол и 4,4'-сульфонил-дифенол.
Примерами особенно предпочтительных ароматических бисфенолов являются 2,2-бис-(4-оксифенил)-пропан, 2,2-бис-(3,5-диметил-4-оксифенил)-пропан и 1,1-бис-(4-оксифе-нил)-циклогексан. Наиболее предпочтительным бисфенолом является 2,2-бис-(4-оксифенил)-пропан (бисфенол А).
Пригодными обрывателями цепи для получения термопластичных ароматических поликарбонатов являются, например, фенол и п-трет.-бутилфенол, а также алкилфенолы с длинной цепью как, например, 4-(1,3-тетраметилбутил)-фенол согласно DE-A 2842005, или моноалкилфенолы или диалкилфенолы с общим числом атомов углерода в алкильных заместителях от 8 до 20, как, например, 3,5-ди-трет.-бутилфенол, п-изооктилфенол, п-трет.-октилфенол, п-додецил-фенол, 2-(3,5-диметилгептил)-фенол и 4-(3,5-диметилгептил)-фенол. Количество обрывателя цепи обычно составляет от 0,5 моль% до 10 моль%, на основе мольной суммы дифенолов в конкретном случае.
Термопластичные ароматические поликарбонаты можно разветвлять известными способами, предпочтительно путем введения 0,05-2,0 моль%, на основе суммы дифенолов, соединений с функциональностью, составляющей 3 или больше, например, соединений с тремя фенольными группами или больше.
Пригодные поликарбонатные смолы имеются в торговле, например, в качестве продукта Макролон (фирма Bayer MaterialScience LLC, г.Питтсбург, Пенсильвания, США, или фирма Bayer MaterialScience AG, г.Леверкузен, Германия).
Сложные (со)полиэфиры, пригодные для использования в качестве компонента (б), включают гомо-полиэфирные и со-полиэфирные смолы, то есть смолы, молекулярная структура которых включает, по меньшей мере, одну производимую от карбоновой кислоты связь, причем предпочтительно исключены связи, производимые от угольной кислоты. Данные смолы известны, и их можно получать известными способами путем конденсации или полимеризации с переэтерификацией диольного компонента с дикислотой. Примерами являются сложные эфиры, полученные путем конденсации циклогександиметанола с этиленгликолем с использованием терефталевой кислоты или комбинации терефталевой и изофталевой кислот. Кроме того, пригодны сложные полиэфиры, полученные путем конденсации циклогександиметанола с этиленгликолем с использованием 1,4-циклогександикарбоновой кислоты. Пригодные смолы включают поли(алкилендикарбоксилаты), в частности поли(этилентерефталат) (ПЭТ), поли(1,4-бутилентерефталат) (ПБТ), поли(триметилентерефталат) (ПТТ), поли(этиленнафталат) (ПЭН), поли(бутиленнафталат) (ПБН), поли(циклогександиметанол-терефталат) (ПЦТ), поли(циклогександиметанол-соэтилен-терефталат) (ПЭТГ или ПЦТГ) и поли-(1,4-циклогександиметил-1,4-циклогександикарбоксилат) (ПЦЦД).
В патентах США 2465319, 3953394 и 3047539, на которые ссылается в данной связи, описаны пригодные способы получения таких смол. Пригодные полиалкилен-терефталаты характеризуются истинной вязкостью, составляющей минимум 0,2, предпочтительно минимум 0,4 децилитра/грамм, измеряемой на основе относительной вязкости 8%-ного раствора в ортохлорфеноле при температуре примерно 25°C. Верхний предел не имеет значения, но обычно он не превышает примерно 2,5 децилитра/грамм. Особенно предпочтительными являются полиалкилен-терефталаты с истинной вязкостью в пределах от 0,4 до 1,3 децилитра/грамм.
Алкиленовые единицы полиалкилен-терефталатов, пригодных для использования в рамках настоящего изобретения, содержат от 2 до 5, предпочтительно от 2 до 4 атомов углерода. Предпочтительными полиалкилен-терефталатами в рамках настоящего изобретения являются полибутилен-терефталат (полученный из 1,4-бутандиола) и полиэтилен-терефталат. Примерами дальнейших пригодных полиалкилен-терефталатов являются полипропилен-терефталат, полиизобутилен-терефталат, полипентил-терефталат, полиизопентил-терефталат и полинеопентил-терефталат. Алкиленовые единицы могут представлять собой или линейные, или разветвленные цепи.
Кроме групп терефталевой кислоты предпочтительные полиалкилен-терефталаты могут содержать до 20 моль% групп других ароматических дикарбоновых кислот с 8-14 атомами углерода или алифатических дикарбоновых кислот с 4-12 атомами углерода, например, группы фталевой кислоты, изофталевой кислоты, нафтален-2,6-дикарбоновой кислоты, 4,4'-ди-фенил-дикарбоновой кислоты, сукциновой кислоты, адипиновой кислоты, себациновой кислоты, азелаиновой кислоты или циклогександиуксусной кислоты.
Далее, кроме этиленгликолевых групп или бутандиол-1,4-групп предпочтительные полиалкилен-терефталаты могут содержать до 20 моль% других алифатических диолов с 3-12 атомами углерода или циклоалифатических диолов с 6-21 атомами углерода, например, группы пропандиола-1,3, 2-этилпропандиола-1,3, неопентилгликоля, пентан-диола-1,5, гександиола-1,6, циклогексан-диметанола-1,4, 3-метилпентандиола-2,4, 2-метил-пентандиола-2,4, 2,2,4-триметилпентандиола-1,3 и -1,6, 2-этилгександиола-1,3, 2,2-диэтилпропандиола-1,3, гександиола-2,5, 1,4-ди-(8-оксиэтокси)-бензола, 2,2-бис-(4-оксициклогексил)-пропана, 2,4-диокси-1,1,3,3-тетра-метил-циклобутана, 2,2-бис-(3- -оксиэтоксифенил)-пропана и 2,2-бис-(4-оксипропоксифенил)-пропана (см. заявки на патент DE 2407674, 2407776, 2715932).
Полиалкилен-терефталаты можно разветвлять путем введения сравнительно небольшого количества 3- или 4-водных спиртов или 3- или 4-основных карбоновых кислот, описанных, например, в заявке DE 1900270 и в патенте США 3692744. Примерами предпочтительных агентов разветвления являются тримезиновая кислота, тримеллитовая кислота, триметилол-этан и -пропан, и пентаэритритол. Предпочтительно количество агента разветвления не превышает 1 моль% по отношению к кислотному компоненту.
Особенно предпочтительными являются полиалкилен-терефталаты, получаемые исключительно из терефталевой кислоты и его реакционноспособных производных (например, ее сложных диаллиловых эфиров) и этиленгликоля и/или бутандиола-1,4 (полиэтилентерефталата и полибутилен-терефталата), и смесей данных полиалкилен-терефталатов.
Далее, предпочтительными полиалкилен-терефталатами являются сложные сополиэфиры, полученные, по меньшей мере, из двух из вышеуказанных кислотных компонентов и/или, по меньшей мере, из двух из вышеуказанных спиртовых компонентов, причем особенно предпочтительными сложными сополиэфирами являются поли(этиленгликоль/бутандиол-1,4)-терефталаты.
Пригодные полиалкилен-терефталаты описаны в патентах США 4267096; 4786692; 4352907; 4391954; 4125571; 4125572, 4188314 и 5407994, на которые ссылается в этой связи.
Галогенированный акрилат, пригодный в качестве компонента (в) в рамках настоящего изобретения, содержит повторяющиеся структурные единицы следующей формулы:
в которой R1, R2, R3, R4 и R5 независимо друг от друга означают водород, и алкильную или арильную группу, предпочтительно C1-C18-алкил или фенил, n означает число от 0 до 5, предпочтительно от 0 до 3, m означает число от 1 до 10000, предпочтительно от 50 до 1000, и R означает галоген, предпочтительно бром или хлор. Фенильное кольцо может быть замещенным максимум пятью группами R.
Наиболее предпочтительно каждый из заместителей R1, R2, R3, R4 и R5 означает водород, n означает 1, и R означает бром.
Предпочтительным галогенированным акрилатом является FR 1025Р, представляющий торговый продукт фирмы Ameribrom, Inc., г.Форт Ли, Нью Джерси, США.
Галогенированный акрилат, пригодный для использования в рамках настоящего изобретения, можно получать путем радикальной полимеризации мономера следующей формулы:
в которой R1, R2, R3, R4 и R5, n и R имеют вышеуказанные значения.
Модификатор ударопрочности, пригодный для использования в качестве компонента (г) в рамках настоящего изобретения, представляет собой привитой полимер, состоящий из 5-95 мас.%, предпочтительно 30-90 мас.%, по меньшей мере, одного винильного мономера, привитого к 95-5 мас.%, предпочтительно 70-10 мас.%, по меньшей мере, одной эластомерной сшитой основы, причем температура стеклования последней лежит ниже 10°C, предпочтительно ниже 0°C, особенно предпочтительно ниже -20°C, причем указанные процентные данные относятся к общей массе модификатора ударопрочности.
Основа для прививки обычно имеет среднюю величину частиц (d50 ) от 0,05 до 10 мкм, предпочтительно от 0,1 до 5 мкм, в частности от 0,2 до 1 мкм.
Привитая фаза предпочтительно представляет смесь
А) 50-99 мас. частей, по меньшей мере, ароматических винильных соединений (например, стирола, -метилстирола, п-метилстирола, сложных C1-C 3-алкиловых эфиров метакриловой кислоты (предпочтительно метилметакрилата и этилмет-акрилата)) и
Б) 1-50 мас. частей, по меньшей мере, одного винилцианида (например, акрилонитрила, метакрилонитрила), сложных C1-C 8-алкиловых эфиров (мет)акриловой кислоты (предпочтительно метилметакрилата, н-бутилакрилата, трет.-бутилакрилата) и их производных (предпочтительно ангидридов и имидов) ненасыщенных карбоновых кислот (предпочтительно ангидрида малеиновой кислоты и N-фенил-малеимида).
Предпочтительными мономерами компонента А) являются стирол, -метилстирол и метилметакрилат; предпочтительными мономерами компонента Б) являются акрилонитрил, ангидрид малеиновой кислоты и метилметакрилат. Особенно предпочтительным компонентом А) является стирол, и особенно предпочтительным компонентом Б) - акрилонитрил.
Пригодными основами для прививки являются диеновый каучук, каучук на основе сополимера этилена и пропилена (ЕРМ rubber) или этилена, пропилена и диенового мономера (EPDM rubber), акрилатный, полиуретановый, силиконовый и этилен-винил-ацетатный каучуки. Предпочтительной основой для прививки является диеновый каучук (примерами такого каучука являются бутадиен и изопрен), а особенно предпочтительной - полибутадиеновый каучук.
Дальнейшими пригодными полимерами для прививки являются акрилонитрил-бутадиен-стирольные полимеры (ABS polymers), описанные в следующих источниках: патент США 3644574; GB 1409275 и энциклопедия Ullmann, Enzyklopädie der Technischen Chemie, том 19 (1980 г.), стр.280 и сл. (на эти источники ссылается в этой связи). Данные полимеры можно получать путем свободнорадикальной полимеризации, например, путем полимеризации в эмульсии, суспензии, растворе или в массе предпочтительно в эмульсии или в массе. Особенно предпочтительными являются полимеризованные в эмульсии акрилонитрил-бутадиен-стирольные полимеры.
Особенно пригодными каучуками для прививки являются также акрилонитрил-бутадиен-стирольные полимеры, получаемые путем окислительно-восстановительного инициирования с использованием инициаторной системы органической гидроперекиси и аскорбиновой кислоты (в данной связи см. патент США 4937285, на который ссылается в данной связи).
Дальнейшей пригодной основой для прививки являются акрилатные каучуки, предпочтительно полимеры сложных алкиловых эфиров акриловой кислоты, включающие, в случае необходимости, до 40%, в пересчете на общую массу основы, других способных к полимеризации, этиленово ненасыщенных мономеров. К предпочтительным способным к полимеризации сложным эфирам акриловой кислоты относятся сложные C1-C8-алкиловые эфиры, как, например, сложные метиловые, этиловые, бутиловые, н-октиловые и 2-этилгексиловые эфиры, а также смеси данных мономеров.
Для сшивания основы для прививки можно подвергать сополимеризации мономеры, включающие более одной полимеризующейся двойной связи. Примерами предпочтительных сшивающих мономеров являются сложные эфиры ненасыщенных монокарбоновых кислот с 3-8 атомами углерода и ненасыщенных одноатомных спиртов с 3-12 атомами углерода, или насыщенных полиолов с 2-4 гидроксильными группами и 2-20 атомами углерода, как, например, этиленгликоль-диметакрилат, аллилметакрилат; полиненасыщенные гетероциклические соединения как, например, тривинил- и триаллилцианурат; полифункциональные виниловые соединения как, например, ди- и тривинилбензолы; а также триаллилфосфат и диаллилфталат. Предпочтительными сшивающими мономерами являются аллилметакрилат, этиленгликоль-диметакрилат, диаллилфталат и гетероциклические соединения, по меньшей мере, с тремя этиленово ненасыщенными группами. Особенно предпочтительными сшивающими мономерами являются циклические мономеры, а именно триаллилцианурат, триаллил-изоцианурат, триакрилоилгексагидро-с-триазин и триаллилбензолы. Сшивающие мономеры используют предпочтительно в количестве от 0,02 до 5%, в частности от 0,05 до 2% в пересчете на массу основы для прививки.
Дальнейшими пригодными основами для прививки являются силиконовые каучуки с активными относительно сшивки точками, описанные в DE-A 3704657, DE-A 3704655, DE-A 3631540 и DE-A 3631539.
Средняя величина частиц (d50) представляет собой тот диаметр, над которым и под которым находятся по 50 мас.% частиц. Его можно определять путем ультрацентрифугирования (см. W.Scholtan, Н.Lange, Kolloid, Z. und Z. Polymere 250 (1972), 782-1796).
Компонент (д) в рамках настоящего изобретения представляет собой фосфатное соединение согласно формуле (III) или (IV), аминфосфонат, фосфазен или фосфат.
в которой
R1 , R2, R3 и R4 независимо друг от друга означают C1-C8-алкил, C5 -C6-циклоалкил, C6-C20-арил или C7-C12-аралкил, незамещенные или замещенные алкилом, предпочтительно C1-C4-алкилом,
n независимо друг от друга означают 0 или 1, предпочтительно 1,
N означает 0,1-30, предпочтительно 0,5-10, в частности 0,7-5,
X означает моно- или полициклический ароматический остаток с 6-30 атомами углерода или алифатический остаток с 2-30 атомами углерода. Алифатический остаток может быть линейным или разветвленным.
Согласно наиболее предпочтительному варианту осуществления изобретения X означает одну из следующих групп:
R1, R2, R3 и R4 предпочтительно независимо друг от друга означают С1-С4-алкил, фенил, нафтил или фенил-C 1-C4-алкил, незамещенные или замещенные алкильными группами, предпочтительно C1-C4-алкилом. Особенно предпочтительными ароматическими остатками являются крезил, фенил, ксиленил, пропилфенил и бутилфенил.
Пригодные фосфорные соединения формулы (IV) включают, в частности, трибутилфосфат, трифенилфосфат, трикрезилфосфат, дифенилкрезилфосфат, дифенилоктилфосфат, дифенил-2-этилкрезилфосфат, три-(изопропилфенил)фосфат, сложные диметиловые эфиры метилфосфоновой кислоты, сложные дифениловые эфиры метилфосфоновой кислоты, сложные диэтиловые эфиры фенилфосфоновой кислоты, окись трифенилфосфина или окись трикрезилфосфина. В частности предпочтительным монофосфорным соединением является трифенилфосфат.
Особенно выгодными являются соединения формулы (V)
в которой R1, R2 , R3 и R4, n и N имеют вышеуказанные значения, q независимо друг от друга означают 0, 1, 2, 3 или 4, предпочтительно 0, 1 или 2, R5 и R6 независимо друг от друга означают C1-C4-алкил, предпочтительно метил, и Y означает C1-C7-алкилиден, C 1-C7-алкилен, C5-C12-циклоалкилен, C5-C12-циклоалкилиден, -O-, -S-, -SO-, SO2 или -CO-.
Особенно предпочтительными являются соединения формулы (V), производимые от бисфенола А или их метил-замещенных производных. Вышеуказанные фосфорные соединения известны (см. ЕР-А 363608, ЕР-А 640655), и их можно получать путем известных способов (см. энциклопедию Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, том 18, стр.301 и сл., 1979 г.; Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie [ Методы органической химии ], том 12/1, стр.43; Beilstein том 6, стр.177).
Фосфонатамины соответствуют формуле (VI)
,
в которой
A означает остаток формулы (VIa)
или (VIb)
в которых
R11 и R12 независимо друг от друга означают C1 -C10-алкил или C6-C10-арил,
R13 и R14 независимо друг от друга означают C1-C10-алкил или C6 -C10-арил,
y означает число 0, 1 или 2, и
B1 независимо друг от друга означают водород, C2-C8-алкил или C6-C 10-арил, незамещенный или замещенный C1-C 4-алкилом,
B1 означает водород, C6-C10-арил,
B1 предпочтительно означает водород, этил, н- или изо-пропил, фенил или нафтил.
Алкил остатков R11, R 12, R13 и R14 предпочтительно представляет собой метил, этил, н-пропил, изопропил, н-, изо-, втор.- или трет.-бутил, пентил или гексил, а арил предпочтительно представляет собой фенил, нафтил или бинафтил.
Примерами являются 5,5,5',5',5 ,5 -гексаметилтрис(1,3,2-диоксафосфоринанметан)-амино-2,2',2 -триокись согласно формуле (VIa-1)
Получение фосфонатаминов описано, например, в патенте США 5844028, на который ссылается в данной связи.
Далее, пригодными являются фосфазены согласно формуле (VIIa) или (VIIb)
в которых R независимо друг от друга означают C1-C8-алкил, C1-C8 -алкокси, C5-C6-циклоалкил, C6 -C20-арил, C6-C20-арилокси или C7-C12-аралкил, а k означает число от 0 до 15, предпочтительно от 1 до 10.
Примерами являются пропоксифосфазен, феноксифосфазен и метил-феноксифосфазен, причем предпочтительным является феноксифосфазен. Фосфазены и их получение описаны, например, в EP-A 728811, DE-A 1961668 и WO 97/40092. Фторированный полиолефин, то есть компонент (е) предлагаемой композиции, имеется в композиции в количестве от 0,05 до 0,5 вес. части. Фторированные полиолефины известны, см. ЕР-А 640655, например, в виде торгового продукта Teflon® 30 N фирмы DuPont.
Фторированные полиолефины можно также использовать в виде коагулированной смеси эмульсий фторированных полиолефинов с эмульсиями привитых полимеров или с эмульсией сополимера, предпочтительно стирола и акрилонитрила, причем фторированный полиолефин в виде эмульсии смешивают с эмульсией привитого полимера или сополимера с последующей коагуляцией. Далее, фторированные полиолефины можно также использовать в виде соединения-предшественника с привитым полимером или сополимером, предпочтительно на основе стирола/акрилонитрила. Фторированные полиолефины в виде порошка смешивают с привитым полимером или сополимером в виде порошка или гранулята и известным способом подвергают взаимодействию в расплаве при температуре от 200 до 330°C.
Далее, фторированные полиолефины можно использовать в виде маточной смеси, полученной путем полимеризации в эмульсии, по меньшей мере, одного моноэтиленово ненасыщенного мономера в присутствии водной дисперсии фторированного полиолефина. Предпочтительными мономерами являются стирол, акрилонитрил и их смеси. Коагуляты, соединения-предшественники и маточные смеси обычно содержат фторированный полиолефин в виде твердого вещества в количестве от 5 до 95 мас.%, предпочтительно от 7 до 60 мас.%.
Композиция может далее включать, по меньшей мере, одну обычную функциональную присадку, как, например, наполнители, другие приемлемые пластмассы, антистатики, противоокислители, смазки и УФ-стабилизаторы. Пригодные наполнители включают тальк, глину, наноглину (причем приставка нано в данной связи относится к величине частиц меньше примерно 100 нм), кремнезем, нанокремнезем, а также упрочняющие агенты, как, например, стеклянные волокна. Пригодными УФ-поглотителями являются, например, оксибензофеноны, оксибензотриазолы, оксибензотриазины, цианоакрилаты, оксанилиды и бензоксазиноны, а также неорганические вещества в виде наночастиц, как, например, окись титана, окись церия и окись цинка. Пригодными стабилизаторами являются, например, карбодиимиды, как, например, бис-(2,6-диизопропилфенил)-карбодиимид и поликарбодиимиды; светостабилизаторы из пространственно затрудненных аминов; пространственно затрудненные фенолы (например, Ирганокс 1076 (номер CAS [Chemical Abstracts Service, Химическая реферативная служба] 2082-79-3), Ирганокс 1010 (номер CAS 6683-19-8); фосфиты (как, например, Иргафос 168, номер CAS 31570-04-4; Зандостаб P-EPQ, номер CAS 119345-01-6; Ультранокс 626, номер CAS 26741-53-7, Ультранокс 641, номер CAS 161717-32-4; Доверфос С-9228, номер CAS 154862-43-8) трифенилфосфин и фосфористая кислота. Пригодными гидролитическими стабилизаторами являются, например, эпоксиды, как, например, Йонкрил АДР-4368-Ф, Йонкрил АДР-4358-С, Йонкрил АДР-4368-Л, циклоалифатическая эпокси-смола ЭРЛ-4221 (номер CAS 2386-87-0).
Присадки можно использовать в эффективном количестве, предпочтительно в количестве от 0,01 примерно до 30 вес. частей в общей сложности, в пересчете на общую массу смолистых компонентов.
Для получения композиций, служащих в качестве примеров, компоненты и присадки подвергали взаимодействию в расплаве в двухшнековом экструдере ZSK 30 (температурный профиль от 120 до 255°C). Полученные гранулы сушили в конвекционной сушилке с принудительной подачей воздуха при температуре 120°C в течение 4-6 часов. Образцы получали путем литья под давлением (температура плавления 265-285°C, температура литья примерно 75°C).
Ударную вязкость по Изоду определяли на образцах толщиной 1/8 дюйма или 1/4 дюйма. Все измерения осуществляли в соответствии со стандартом ASTM D-256.
Показатель текучести расплава измеряли при температуре 265°C, при нагрузке 5 кг согласно стандарту ASTM 1238. Испытание на нераспространение горения осуществляли в соответствии с UL 94 - горение образца в вертикальном положении - с использованием образцов толщиной 1/8 дюйма и 1/16 дюйма.
В нижеследующем изобретение поясняется с помощью примеров, никаким образом не ограничивающих объем притязаний. Указания в частях и процентах относятся к массе, если ничего другого не указано.
Примеры
Для получения нижеописанных композиций использовали следующие компоненты:
Поликарбонат: основанный на бисфеноле А гомополикарбонат с показателем текучести расплава, составляющим примерно 4 г/10 мин (при 300°C, 1,2 кг) согласно ASTM D 1238 (Макролон 3208, продукт фирмы Bayer MaterialScience LLC).
Полиэтилентерефталат с истинной вязкостью, составляющей 0,94.
Галогенированный акрилат: поли(пентабромбензилакрилат) - FR 1025Р, продукт фирмы Ameribrom, Форт Ли, Нью Джерси, США.
Галогенированный карбонат: олигомерный карбонат тетрабром-бисфенола А, продукт фирмы Chemtrura.
Модификатор ударопрочности: акрилонитрил-бутадиен-стирол, примерно с 75% каучука, продукт фирмы Lanxess AG.
Фосфорное соединение III: трисбромнеопентилфосфат, FR-370, продукт фирмы Ameribrom, Форт Ли, Нью Джерси, США.
Фосфорное соединение IV: бисфенол А-бис-(дифенилфосфат), Реофос БАПП, продукт фирмы Chemtrura.
Фторированный полиолефин: коагулянт, содержащий одинаковые мас. части политетрафторэтилена и сополимера стирола и акрилонитрила.
Все композиции содержали 47,1% поликарбоната, 30,6% термопластичного сложного полиэфира, 9,1% акрилонитрил-бутадиен-стирола и 0,1% фторированного полиолефина.
Пример | 1 (согласно изобретению) | 2 (сравнительный пример) | 3 (сравнительный пример) | 4 (согласно изобретению) |
Галогенированный акрилат | 10 | - | - | 10 |
Галогенированный олигокарбонат | - | 10 | 10 | - |
Фосфорное соединение IV | - | - | 3 | 3 |
Фосфорное соединение III | 3 | 3 | - | - |
Оценка воспламеняемости, UL 94 1,59 мм | V-0 | V-2 | ||
Оценка воспламеняемости, UL 94 3,2 мм | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
Показатель текучести расплава, г/10 мин | 23,7 | 16,8 | 19,7 | 19 |
Ударная вязкость по Изоду с надрезом (1/8 дюйма, при 23°C), фут-фунт-сила/дюйм | 22,0 | 17,1 | 15,6 | 17,2 |
Ударная вязкость по Изоду с надрезом (1/8 дюйма, при -20°C), фут-фунт-сила/дюйм | 11,9 | 6,4 | 4,2 | 13,1 |
Ударная вязкость по Изоду с надрезом (1/4 дюйма, при 23°C), фут-фунт-сила/дюйм | 14,1 | 11,2 | 10,6 | 13,3 |
Изобретение выше описано со ссылкой на специфичные подробности некоторых вариантов его осуществления. Однако указание данных подробностей не должно рассматриваться как ограничение объема изобретения, если такое ограничение не включено в приложенную формулу изобретения.
Класс C08L69/00 Композиции поликарбонатов; композиции производных поликарбонатов
Класс C08L67/02 полиэфиры, получаемые из дикарбоновых кислот и диоксисоединений
Класс C08L55/02 АБС (Акролеин-Бутадиен-Стирол) полимеры
Класс C08L33/16 гомополимеры или сополимеры эфиров, содержащих атомы галогена
Класс C08K5/521 сложные эфиры фосфорных кислот, например H3PO4